Introdução aos sistemas micro electromecânicos MEMS

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Introdução aos sistemas micro electromecânicos MEMS

Os sistemas microelectromecânicos (MEMS) são dispositivos que têm partes móveis feitas de componentes microscópicos. São também designados por micromecatrónica e microssistemas. À nanoescala, fundem-se em sistemas nanoelectromecânicos ou nanotecnologia.
Os nanotubos são um processo unitário fundamental para o fabrico de sistemas micro electromecânicos mems

Os investigadores da Universidade de Illinois fizeram um grande avanço nos sistemas microelectromecânicos, e a descoberta tem uma vasta gama de aplicações. Os nanotubos são um processo unitário fundamental no fabrico de sistemas microelectromecânicos mems, e o seu trabalho tem implicações para a concepção de muitos novos tipos de mems. Os investigadores demonstraram que os nanotubos podem ser modelados utilizando dois eléctrodos de ouro e que podem ser modelados utilizando a litografia por feixe de electrões e a técnica de "lift-off".

Os nanotubos podem ser fabricados utilizando diferentes técnicas, incluindo a electrodeposição e a nanomaquinagem. O processo também permite uma vasta gama de aplicações, desde diagnósticos de utilização única no local de prestação de cuidados até dispositivos de utilização múltipla para análise de sangue e análise de contagem de células. É também utilizado em dispositivos de duplicação de ADN, como os sistemas de Reacção em Cadeia da Polimerase (PCR) que amplificam ADN minúsculo e produzem uma duplicação exacta. Outras aplicações para os nanotubos incluem redes de comutação óptica e ecrãs de alta definição.

O fabrico de nanotubos é um processo avançado que envolve a montagem de numerosos materiais funcionais e grupos funcionais. O processo permite o fabrico simultâneo de um grande número de nanodispositivos. O processo é altamente complexo e moroso, demorando em média cerca de seis meses para uma característica de cinco nanómetros.

O silício é um material atractivo para dispositivos MEMS

O silício é um material muito atractivo para os dispositivos MEMS devido às suas elevadas propriedades mecânicas e eléctricas. Além disso, é compatível com a maioria das tecnologias de circuitos integrados processados por lotes, o que o torna um material ideal para muitos tipos de sistemas miniaturizados. No entanto, o silício tem alguns inconvenientes.

Embora o SiC seja mais caro do que o silício, tem algumas vantagens. As suas propriedades eléctricas e mecânicas podem ser adaptadas aos requisitos dos dispositivos MEMS. No entanto, o SiC ainda não está amplamente disponível para os projectistas. É necessária mais investigação para desenvolver a tecnologia de processamento mais eficiente para os dispositivos MEMS de SiC.

As principais vantagens do SiC em relação ao silício são a sua elevada condutividade térmica, o elevado campo de ruptura e a elevada velocidade de saturação. Estas características fazem dele um excelente material para dispositivos electrónicos em ambientes extremos. Para além disso, tem também uma elevada dureza e resistência ao desgaste. Esta última é importante para sensores que têm de funcionar em condições difíceis.

Questões de embalagem em dispositivos MEMS

As questões de embalagem são fundamentais para a fiabilidade e o desempenho dos dispositivos MEMS. Estes dispositivos têm dimensões à escala de microns e podem ser propensos a riscos, desgaste e desalinhamento. São também vulneráveis a mecanismos de falha de fiabilidade, tais como choques mecânicos, descargas electrostáticas e aderência. Além disso, a humidade, a vibração e as peças mecânicas podem danificar os MEMS. Por estas razões, a embalagem e o processo destes dispositivos devem ser cuidadosamente considerados antes do início do projecto.

Considerar os efeitos do encapsulamento numa fase inicial do processo de concepção é essencial para o êxito de um dispositivo MEMS. Caso contrário, os programadores arriscam ciclos de concepção e fabrico dispendiosos. A solução é incorporar esses efeitos num modelo comportamental compacto, o que reduz o tempo de simulação e permite simulações mais complexas. Além disso, pode ajudar a evitar as dispendiosas armadilhas associadas a um mau acondicionamento.

Os problemas de embalagem também podem afectar a qualidade e o rendimento dos dispositivos MEMS. Nalguns casos, os dispositivos requerem uma embalagem especial que os proteja do ambiente agressivo. Como resultado, estão a ser desenvolvidas técnicas para manusear e processar estes dispositivos. No entanto, muitos destes processos são prejudiciais para o dispositivo MEMS e reduzem o seu rendimento. Este documento tem como objectivo esclarecer estes desafios e apresentar soluções para os ultrapassar.

Aplicações dos dispositivos MEMS

Os dispositivos micromecânicos (MEMS) são dispositivos minúsculos que podem efectuar muitas tarefas. Podem sentir a pressão, detectar movimentos e medir forças. Podem também ser utilizados para monitorizar e controlar fluidos. Estes dispositivos são particularmente úteis para aplicações médicas e são designados por BioMEMS. Estes dispositivos podem desempenhar várias tarefas no corpo, incluindo actuar como analisadores químicos, micro-bombas e componentes de aparelhos auditivos. A prazo, estes dispositivos poderão mesmo tornar-se habitantes permanentes do corpo humano.

Estes dispositivos são constituídos por componentes com uma dimensão entre cem micrómetros. A área de superfície de um dispositivo digital de microespelhos pode ser superior a 1000 mm2. São normalmente constituídos por uma unidade central que processa os dados e por alguns componentes que interagem com o meio envolvente.

Estão actualmente disponíveis no mercado vários dispositivos MEMS, desde sensores de função única a dispositivos do tipo "system-on-chip". Estes últimos combinam a utilização de vários dispositivos MEMS com electrónica de condicionamento de sinal e processadores incorporados. Várias indústrias implementaram a tecnologia MEMS para várias medições.

Dicas para conhecer a soldadura a frio

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Dicas para conhecer a soldadura a frio

A soldadura a frio é um processo de estado sólido e produz uma junta mais forte do que a soldadura por refluxo. No entanto, requer uma superfície limpa. Para que a soldadura a frio seja bem sucedida, a superfície metálica deve estar completamente livre de quaisquer camadas de óxido. A superfície também deve ser completamente lisa e livre de qualquer corrosão ou outros contaminantes.

A soldadura a frio é um processo de estado sólido

A soldadura a frio é um processo de estado sólido que não requer qualquer entrada de calor ou corrente eléctrica para unir peças metálicas. Este processo une as duas peças através da aplicação de pressão e do alisamento da rugosidade da superfície. Uma vez que não há corrente eléctrica ou calor envolvidos, a ligação é tão forte como o material de origem.

A soldadura a frio é um processo de estado sólido que requer que a superfície metálica esteja limpa e livre de contaminantes. Também requer uma limpeza perfeita da superfície metálica para remover quaisquer camadas de óxido. Os fios de soldadura a frio também requerem uma geometria de junta adequada. Quando os fios estão limpos, podem unir-se com precisão.

Este processo é mais caro do que a soldadura à base de oxiacetileno, mas os resultados são melhores. Este método é também mais flexível do que a soldadura. É possível fabricar chapas finas de aço inoxidável, que se baseiam numa resistência mínima à tração.

É mais seguro do que a pseudo-soldadura

A soldadura a frio é um processo que permite soldar metais sem a utilização de corrente eléctrica ou calor. O processo baseia-se na aplicação de uma força que alisa a superfície e promove a atração interatómica. Os átomos do metal são incapazes de se diferenciar e saltam uns para os outros, formando uma ligação que é tão forte como o metal de base.

O método existe há séculos e tem sido utilizado por arqueólogos para ligar ferramentas da Idade do Bronze. Foi apenas no século XVII que a soldadura a frio foi testada cientificamente pela primeira vez. O Reverendo John Theophilus Desaguliers torceu duas esferas de chumbo até as unir. Os testes mostraram que a resistência da ligação era a mesma que a do metal de base. A soldadura a frio também minimiza as alterações nos materiais de base, uma vez que não cria uma zona afetada pelo calor.

A soldadura a frio não é recomendada para todos os materiais. Não pode ser utilizada para unir certos metais, como o latão e o alumínio, porque contêm demasiado carbono. Além disso, a soldadura a frio não pode ser utilizada para unir materiais que tenham sido severamente endurecidos por outros processos. Por isso, é importante saber que tipo de metal se pretende soldar antes de começar.

Requer uma superfície limpa

A soldadura a frio é um processo que forma uma ligação metalúrgica entre superfícies metálicas. Este processo é mais eficaz quando os metais têm uma superfície limpa e sem impurezas. Uma superfície limpa é importante para a soldadura a frio, uma vez que permite que os fios de soldadura a frio removam as impurezas com precisão. Uma superfície limpa é também necessária para evitar uma pseudo-reação de soldadura.

A soldadura a frio tem várias limitações, como o tipo de material. Os materiais utilizados para este processo devem ser dúcteis e isentos de carbono. É preferível efetuar a soldadura a frio em metais não ferrosos que não tenham sido submetidos a qualquer processo de endurecimento. O aço macio é o metal mais comum para este processo.

Para que este processo funcione corretamente, ambos os metais devem estar limpos e isentos de óxidos ou outros contaminantes. As superfícies metálicas devem estar planas e bem limpas. Caso contrário, a junta não formará uma boa ligação. Depois de os metais estarem limpos, são pressionados um contra o outro sob alta pressão. Este processo actua ao nível da microestrutura entre os metais, o que cria uma ligação quase perfeita. No entanto, a soldadura a frio não é ideal para superfícies irregulares ou sujas, uma vez que a camada de óxido irá interferir com a ligação eletroquímica.

Produz uma junta mais forte do que a soldadura por refluxo

A soldadura a frio é uma excelente alternativa à soldadura por refluxo, que produz uma junta mais fraca. A soldadura por refluxo baseia-se no calor para derreter a solda, que se liga à peça de trabalho. A soldadura a frio utiliza fluxo de soldadura a frio, que combate os óxidos metálicos. A utilização de fluxo é crucial para uma junta de soldadura forte, uma vez que as temperaturas elevadas provocam a re-oxidação da peça de trabalho. Isto impedirá que a solda se una corretamente. O carvão vegetal, por outro lado, actua como um agente redutor, que impede a oxidação da peça de trabalho durante o processo de soldadura.

Ao soldar a frio, a placa é preparada para o processo de soldadura. A superfície da placa deve estar limpa e livre de contaminantes. Uma boa junta de solda deve ter um filete côncavo, que é um limite de baixo ângulo. A junta deve ter um ângulo muito baixo para evitar o sobreaquecimento de componentes sensíveis. Se a junta tiver um ângulo demasiado elevado, o componente pode falhar. Neste caso, o reaquecimento da placa pode ajudar. Uma boa junta de soldadura terá uma superfície lisa e brilhante, e um pequeno contorno de fio soldado.

A soldadura por refluxo é uma excelente opção para muitas aplicações, particularmente em pequenas montagens. A junta fria, por outro lado, é tão forte como o seu metal de base. No entanto, a resistência da junta depende das propriedades metálicas das peças, e as formas irregulares podem reduzir a resistência da junta. No entanto, não é impossível obter uma junta forte numa aplicação típica de soldadura a frio. A soldadura a frio por pressão é mais adequada para aplicações em que a superfície de contacto é grande e plana. A soldadura a frio por pressão é também a melhor opção para juntas sobrepostas e juntas de topo, que têm grandes áreas de contacto.

A comparação entre a via cega e a via enterrada no fabrico de placas de circuitos impressos

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A comparação entre a via cega e a via enterrada no fabrico de placas de circuitos impressos

Há várias vantagens em utilizar vias enterradas em vez de vias cegas para o fabrico de placas de circuitos impressos. As vias enterradas podem ser fabricadas com uma densidade mais baixa sem afetar o tamanho total da placa ou a contagem de camadas. Isto é vantajoso para os projectistas que precisam de poupar espaço e, ao mesmo tempo, cumprir tolerâncias de design apertadas. As vias enterradas também reduzem o risco de fugas.

Desvantagens

O fabrico de uma via cega envolve uma série de processos que começam com a colagem de uma película de resina fotossensível a um núcleo. A película de resina fotossensível é depois revestida com um padrão. Este padrão é exposto à radiação. Em seguida, endurece. Um processo de gravação subsequente cria orifícios na camada condutora. Este processo é depois repetido noutras camadas e nas camadas superficiais. Este processo tem um custo fixo.

As vias cegas são mais caras do que as vias enterradas porque têm de atravessar várias camadas de cobre. Também têm de ser fechadas num ponto terminal, o que aumenta significativamente o custo. No entanto, esta abordagem tem muitas vantagens, especialmente quando se fabrica uma PCB com componentes de alta densidade. Melhora as considerações de tamanho e densidade e também permite uma elevada velocidade de transmissão de sinal.

O menos dispendioso dos dois métodos é a via cega de profundidade controlada. Este método é normalmente efectuado através da utilização de um laser. Os orifícios têm de ser suficientemente grandes para as brocas mecânicas. Para além disso, têm de estar livres de circuitos por baixo.

Custo

As vias cegas e as vias enterradas são dois tipos diferentes de vias que são utilizadas no fabrico de placas de circuito impresso. São semelhantes no facto de ambas se ligarem a diferentes partes da camada interna das placas. A diferença reside na profundidade do orifício. As vias cegas são mais pequenas do que as vias enterradas, o que ajuda a reduzir o espaço entre elas.

As vias cegas poupam espaço e cumprem as elevadas tolerâncias de conceção. Também reduzem as hipóteses de fuga. No entanto, também aumentam o custo de fabrico da placa, uma vez que requerem mais passos e verificações de precisão. As vias enterradas são mais económicas do que as vias cegas, mas é importante escolher o parceiro de fabrico eletrónico por contrato certo para o seu projeto.

Tanto as vias cegas como as vias enterradas são componentes importantes de uma placa de circuito impresso multicamada. No entanto, as vias enterradas são muito menos dispendiosas de produzir do que as vias cegas, uma vez que são menos visíveis. Apesar destas diferenças, as vias cegas e as vias enterradas são semelhantes no que respeita à quantidade de espaço que ocupam na placa de circuito impresso. No processo de fabrico, ambos os tipos requerem a perfuração de orifícios de passagem, o que pode representar 30 a 40% dos custos totais de fabrico.

Construção de PCB

A via através de orifício e a via cega são dois tipos diferentes de ligações eléctricas. A primeira é utilizada para ligações entre as camadas interna e externa da placa de circuito impresso e a segunda é utilizada para o mesmo fim, mas sem ligar as duas camadas. As vias de passagem são mais comuns em placas de duas camadas, enquanto as placas com mais camadas podem ser especificadas com vias cegas. No entanto, estes dois tipos de ligações são mais caros, pelo que é importante ter em conta o custo quando se escolhe um tipo em vez do outro.

As desvantagens das vias cegas são o facto de serem mais difíceis de perfurar após a laminação, o que pode dificultar a laminação das placas. Além disso, o controlo da profundidade da via cega após a laminação exige uma calibragem muito precisa. Esta limitação significa que as vias cegas e enterradas não são práticas para muitas configurações de placas que requerem três ciclos de laminação ou mais.

A outra grande desvantagem das vias cegas é o facto de serem difíceis de limpar. Uma vez que se trata de cavidades abertas, o ar e outras partículas estranhas entram nelas. Por conseguinte, é importante manter um ambiente controlado para evitar quaisquer problemas.

7 dicas para analisar o fluxo de design básico do design de placas de circuito impresso

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7 dicas para analisar o fluxo de design básico do design de placas de circuito impresso

Enquanto designer de placas de circuito impresso, é importante compreender o fluxo básico do design. Isto ajudá-lo-á a decidir os componentes que irão constituir a sua placa de circuito impresso. Permite-lhe também certificar-se de que os componentes da sua placa de circuito impresso são compatíveis com o seu produto global. O processo de conceção de PCB requer a colaboração e a comunicação entre os vários intervenientes. É também crucial estabelecer prazos e orçamentos. Uma forma de reduzir os custos é utilizar componentes facilmente disponíveis. A escolha de peças mais complexas ou de nicho pode aumentar os custos e aumentar os prazos de entrega. A colocação dos componentes também deve ser pensada para garantir a simplicidade e a soldabilidade.

Analisar o fluxo de conceção

A análise do fluxo básico do design da placa de circuito impresso PCA pode ajudá-lo a identificar as técnicas mais eficazes para os seus projectos. Ao compreender os passos básicos envolvidos na criação de uma placa de circuito impresso, pode otimizar o seu processo e poupar tempo, dinheiro e esforço. Ao utilizar uma ferramenta EDA avançada, pode criar uma placa de circuito impresso sem as dificuldades da colocação manual. Assim, pode concentrar-se em questões mais críticas de segunda ordem.

Depois de determinar os melhores componentes, o passo seguinte no fluxo de conceção da placa de circuito impresso consiste em planear a disposição da placa. A disposição da placa é efectuada através da utilização de ferramentas EDA no ambiente CAD. Os símbolos dos componentes são representados utilizando as dimensões físicas dos componentes, o que facilita a conceção da placa de circuito impresso. Uma vez concluído o projeto, a placa pode ser exportada em formato Gerber.
Escolher os componentes correctos

A escolha dos componentes correctos para uma placa de circuito impresso pode melhorar a sua vida útil e durabilidade. Também requer menos trabalho de reparação. A utilização de disjuntores, controlo por software e dispositivos dissipativos corretamente dimensionados são algumas dicas para melhorar a vida útil da sua placa de circuito impresso. Além disso, a seleção dos componentes PCB correctos melhorará o desempenho geral do seu produto.

Em primeiro lugar, verifique a disponibilidade dos componentes. Se um componente não estiver disponível no momento da conceção de uma placa de circuitos, deve considerar a possibilidade de encomendar um componente alternativo. Isto ajudá-lo-á a evitar atrasos na montagem. Outra vantagem de comprar um componente alternativo é o facto de não ter de alterar o esquema ou a disposição.

Evitar traços paralelos

Os traços paralelos podem criar problemas com a integridade do sinal. Podem causar diafonia entre sinais adjacentes e são difíceis de corrigir depois de a placa de circuito impresso ter sido construída. Para minimizar esses problemas, mantenha os traços paralelos em ângulos rectos entre si. Esta estratégia de design também reduz o efeito da indutância e capacitância mútuas, que são factores que podem causar falhas na placa.

Se os traços paralelos estiverem demasiado próximos uns dos outros, existe a possibilidade de os sinais entrarem em curto-circuito. Além disso, os traços demasiado largos podem aumentar a quantidade de espaço necessário para a placa de circuito impresso e o número de camadas necessárias. Este facto pode aumentar o tamanho e o custo da placa.

Seleção de componentes com valores de componente superiores ou inferiores

A conceção de placas de circuito impresso requer a seleção dos componentes certos para satisfazer os requisitos de conceção e desempenho do produto. A escolha do componente correto fará com que o produto final dure mais tempo e necessite de menos reparações. Para escolher o componente correto, os engenheiros têm de considerar o preço, o desempenho e a qualidade dos componentes da placa de circuito impresso. A escolha de componentes de alta qualidade que sejam duradouros e eficazes pode reduzir o custo global do produto.

É importante escolher componentes com valores mais altos ou mais baixos ao projetar um circuito. Isto é importante para evitar gastos excessivos na conceção do circuito. O componente ideal pode estar disponível a um preço mais baixo ou ser difícil de encontrar. É melhor verificar a sua disponibilidade e preço antes de tomar uma decisão final.

Escolher o tamanho correto da embalagem

Se está a planear utilizar uma placa de circuito impresso no seu projeto, terá de escolher o tamanho de embalagem adequado para a mesma. Esta decisão é crucial se quiser obter um resultado positivo. Também afectará o custo do produto. É necessário equilibrar o custo e a qualidade do produto para obter os resultados desejados.

Ao escolher o tamanho da embalagem, deve ter em conta o produto final e a funcionalidade da placa de circuitos. Hoje em dia, as placas de circuitos e os produtos electrónicos são cada vez mais pequenos, pelo que é importante escolher o tamanho de embalagem correto para o seu projeto. Se pretender conceber uma placa de circuitos multicamada, por exemplo, deve selecionar um tamanho de embalagem adequado ao número de camadas. Do mesmo modo, se estiver a conceber um circuito integrado que utilize vários componentes, deve ter em conta a densidade das interligações.

3 Material de base para PCB de núcleo metálico

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3 Material de base para PCB de núcleo metálico

A ideia básica por detrás de uma PCB com núcleo metálico é eliminar os furos passantes revestidos, que podem causar curto-circuitos. Os componentes de montagem em superfície que utilizam THTs também não são permitidos neste tipo de PCB. Em vez disso, as camadas de cobre são interligadas através de vias cegas e vias enterradas.

MCPCB multicamada

Se está a desenvolver um produto que vai ser exposto a muito calor, então uma PCB com núcleo metálico é uma excelente forma de manter esse calor à distância. No entanto, este tipo de PCB também requer uma gestão térmica cuidadosa. Para fazer um MCPCB que seja perfeitamente adequado para a sua aplicação, é necessário certificar-se de que tem uma sólida compreensão do processo de conceção e fabrico de PCB. Este artigo ajudá-lo-á a compreender os princípios básicos da conceção de uma MCPCB e como produzir a PCB multicamada perfeita.

O primeiro passo no processo de fabrico envolve a criação de um desenho de PCB multicamada e a saída de um software de automatização de desenho eletrónico. Depois de ter criado o seu desenho, pode passar ao passo seguinte - imprimir uma cópia do MCPCB. Certifique-se de que imprime o seu MCPCB numa superfície limpa. Depois de ter imprimido a placa, pode utilizar um produto químico para remover o excesso de cobre da superfície. Certifique-se de que perfura uma linha com um alinhamento perfeito.

MCPCB de alumínio

O MCPCB de alumínio é uma escolha popular para material de base de PCB. Este material tem uma excelente condutividade térmica e uma excelente dissipação de calor. É também relativamente mais barato do que o cobre. No entanto, é importante escolher o material correto para as suas necessidades. Pode encontrar MCPCB de alumínio na maioria das lojas de eletrónica.

O alumínio é frequentemente utilizado para produzir MCPCBs planos. Este material é também muito versátil e pode ser utilizado para MCPCBs dobráveis. É também utilizado para uma variedade de aplicações, desde o sector automóvel ao equipamento áudio. Além disso, tem uma grande condutividade térmica, o que o torna uma excelente escolha para aplicações de alta potência.

Outra vantagem dos MCPCBs de alumínio é o facto de serem mais resistentes a temperaturas elevadas. Este material pode suportar um calor de até 140 graus Celsius. Este material pode suportar temperaturas tão elevadas como 140°C, mas as suas dimensões expandir-se-ão em cerca de 2,5-3%. Embora os MCPCB à base de cobre sejam mais caros do que os MCPCB à base de cobre, são mais fiáveis e duradouros. Os MCPCB à base de cobre também oferecem a melhor condutividade térmica entre todos os materiais de base dos MCPCB.

MCPCB de cobre

A MCPCB de cobre é uma placa de circuitos eléctricos com várias camadas de cobre. É frequentemente utilizada em aplicações de alta temperatura em que a condutividade térmica e a eletricidade têm de ser separadas. Este tipo de placa é também utilizado em automóveis, equipamento áudio e equipamento de alimentação eléctrica. Os MCPCB de cobre são fabricados utilizando a tecnologia de separação termoeléctrica.

A camada de metal no MCPCB é termicamente condutora, exigindo a perfuração de grandes orifícios de montagem. Este facto ajuda a acelerar o processo de fabrico. Os MCPCB de camada única podem ser fabricados num período de tempo mais curto do que as placas de camada dupla ou tripla, uma vez que não é necessária a deposição de cobre sem eletrólito. Os MCPCB de camada única podem ser fabricados utilizando o mesmo processo que os PCB FR4. Em contrapartida, as placas PTH de duas camadas com alumínio no interior requerem pré-perfuração e enchimento com material isolante. Além disso, é necessário um novo passo de perfuração para formar orifícios de passagem revestidos.

As MCPCB de cobre são geralmente mais caras do que as PCB à base de alumínio. No entanto, oferecem muitas vantagens em relação às placas à base de alumínio, incluindo uma melhor condutividade térmica e durabilidade.

MCPCB dielétrico de alumínio

As PCB de alumínio são planas e têm uma fina camada de material dielétrico condutor entre elas. Também conhecidas como PCB com revestimento de alumínio ou base de alumínio, estas PCB foram desenvolvidas na década de 1970 e, desde então, têm sido amplamente utilizadas em dispositivos electrónicos. Estas placas têm muitas vantagens em relação às construções FR-4 normais, incluindo melhor condutividade térmica, baixo custo e flexibilidade.

Os MCPCB são normalmente utilizados em aplicações eléctricas de alta temperatura que necessitam de dissipação de calor. Por exemplo, são normalmente utilizados em equipamento áudio, equipamento de alimentação eléctrica e automóveis.

MCPCB dielétrico de cobre

A camada dieléctrica separa as camadas de cobre e de metal. Esta camada ajuda na dissipação do calor. A sua espessura varia entre 35um e 350um e é de uma a dez oz/ft2. A placa é igualmente revestida por uma máscara de soldadura, que cobre toda a placa.

Este tipo de placa de circuito impresso tem uma camada de cobre entre duas camadas condutoras. Além disso, tem uma fina camada dieléctrica entre as duas camadas. É semelhante aos materiais de PCB do tipo FR-4. No entanto, a camada dieléctrica é mantida fina, reduzindo assim a distância da placa metálica.

Este tipo de placa de circuito impresso é frequentemente utilizado em aplicações que produzem uma grande quantidade de calor. É particularmente adequado para dispositivos electrónicos de potência, uma vez que possui um núcleo condutor que dissipa o calor. A sua espessura também dificulta o corte em pedaços mais pequenos. O material é muito resistente, o que o torna uma melhor escolha para aplicações em que a placa de circuitos é sujeita a altas temperaturas.

O que é a eletricidade estática?

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O que é a eletricidade estática?

A eletricidade estática é o desequilíbrio de cargas eléctricas na superfície de um material. Pode ocorrer entre dois objectos ou dentro de um material. O desequilíbrio permanece até que a carga seja afastada por uma descarga eléctrica ou por uma corrente eléctrica. Para fins práticos, a eletricidade estática é utilizada em fotocópias, filtros de ar e muitas outras aplicações.

A eletricidade estática é um desequilíbrio de cargas eléctricas na superfície de um material

A eletricidade estática é um fenómeno que pode causar perturbações significativas num processo de produção. Entre outras coisas, pode fazer com que os materiais se colem uns aos outros e, consequentemente, as peças da máquina podem ficar danificadas. A eletricidade estática é especialmente problemática para os operadores, uma vez que pode provocar choques eléctricos. Além disso, a carga eléctrica atrai o pó e pode mesmo criar uma faísca, especialmente em zonas de risco de explosão.

A eletricidade estática é produzida quando as cargas negativas e positivas são desequilibradas na superfície de um material. No caso de um isolante não condutor, este desequilíbrio ocorre quando a construção molecular de um material é desequilibrada. Geralmente, os átomos têm quantidades iguais de cargas positivas e negativas. Assim, um átomo equilibrado tem uma carga negativa no seu núcleo e uma carga positiva nos seus electrões. Em contrapartida, um átomo desequilibrado tem mais cargas positivas do que electrões, o que faz com que a carga total seja negativa.
É causada pela fricção entre dois objectos

A eletricidade estática é uma forma de fluxo elétrico causado pela interação de partículas carregadas entre dois objectos. Ocorre quando um objeto entra em atrito com outro, causando fricção entre os dois objectos. As partículas nas superfícies dos objectos absorvem a energia da fricção e ficam carregadas. Quando a energia se acumula o suficiente, descarregam as suas cargas. O efeito é uma breve corrente eléctrica que dura apenas alguns microssegundos.

Para criar uma carga, esfregue um balão contra a sua cabeça, arraste os pés sobre um tapete ou arraste um balão sobre uma superfície lisa. Quanto mais os objectos estiverem em contacto, mais rapidamente a carga se moverá. No entanto, a eletricidade estática é difícil de criar em tempo húmido, pelo que deve escolher um dia fresco, claro e seco para o experimentar.

É utilizado para fotocopiar

Na fotocópia, a eletricidade eletrostática é utilizada para transferir informações de um papel para outro. A eletricidade estática é gerada por um dispositivo chamado fotocopiadora ou impressora laser. Este dispositivo produz um padrão de eletricidade estática, que atrai a tinta em pó chamada toner. O toner liga-se então ao papel através de um processo denominado fusão.

A eletricidade estática é gerada quando uma fotocopiadora faz passar um documento sobre um tambor especial. Com efeito, o tambor actua como um balão, atraindo as partículas de toner do documento. Este tambor contém selénio, um metal que altera a sua condutividade quando exposto à luz. Esta alteração na condutividade permite que a fotocopiadora transfira imagens para o tambor.

É utilizado em filtros de ar

A eletricidade estática é uma carga eléctrica que é gerada por certas partículas no ar. Os filtros de ar que funcionam com eletricidade estática são altamente eficazes na captura de pequenas partículas, como ácaros e pêlos de animais. No entanto, os filtros de ar electrostáticos não são ideais para captar partículas maiores.

Os filtros de ar electrostáticos contêm fios que carregam as partículas transportadas pelo ar e as atraem para as placas de recolha. Estes filtros são baratos e reutilizáveis, mas têm um problema com os revestimentos de pó.

É utilizado em sprays de tinta

A eletrostática é o princípio subjacente aos sprays de tinta, uma técnica que se baseia na eletricidade estática para aplicar tinta de forma uniforme e rápida. As gotas de tinta saem de um bico de pulverização carregadas positivamente e repelem-se umas às outras, espalhando-se numa névoa. Uma vez que a tinta está carregada, adere à superfície com que entra em contacto, o que torna este método uma forma eficiente de pintar pequenos objectos. Também utiliza menos tinta e proporciona um acabamento uniforme e homogéneo.

A eletricidade estática é também utilizada nos precipitadores electrostáticos, equipamento de controlo da poluição nas fábricas. Estas máquinas dão às partículas uma carga estática que as atrai para eléctrodos de cargas opostas, evitando emissões perigosas para a atmosfera. A eletricidade estática é também utilizada em pulverizadores de tinta e é utilizada em muitos produtos, incluindo automóveis. Este método produz uma fina névoa de tinta que se agarra ao objeto a pintar.

É utilizado em teatros

A eletricidade estática é uma fonte muito importante de faíscas eléctricas e é utilizada para criar um ambiente condutor nas salas de operações. Os pavimentos das salas de operações são feitos de material condutor de eletricidade, mas não devem ser demasiado condutores, pois isso aumenta os riscos de eletrocussão. Todos os aparelhos e mesas da sala de operações devem também ter rodas e suportes condutores. O pessoal deve também usar solas de borracha anti-estática e vestuário feito de materiais com propriedades anti-estáticas. O algodão é preferível ao vestuário de plástico.

É utilizado em ensaios de poeiras

A eletricidade estática é um fenómeno que ocorre quando partículas carregadas entram em contacto umas com as outras. As partículas com a mesma carga atraem-se, enquanto as partículas com cargas opostas repelem-se. Este fenómeno é utilizado em testes de poeiras, fotocópias, precipitadores electrostáticos e controlo da poluição atmosférica.

A eletricidade estática é produzida quando dois materiais diferentes entram em contacto. Muitas operações de processamento comuns criam eletricidade estática, incluindo o fluxo de líquidos através de tubos e o impacto de partículas de pó no equipamento de processamento. A utilização deste teste para determinar se uma poeira ou pó explosivo tem ou não potencial para explodir é uma importante precaução de segurança.

Como planear o empilhamento de PCB multicamada

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Como planear o empilhamento de PCB multicamada

Ao conceber uma placa de circuito impresso multicamada, deve ter em consideração os seguintes factores. Os planos de referência para os sinais da camada 3 estão normalmente localizados nas camadas 2 e 5. Os sinais encaminhados na camada 4 utilizam estes planos de referência. Se os planos de referência estiverem localizados em camadas distantes das camadas de sinal, é necessário usar traços largos. Este tipo de traçado só é possível quando a impedância comum das camadas é igual a 50O ou superior.

Utilizar um gestor de pilhas de camadas

Antes de criar o stackup da sua placa de circuito impresso multicamada, deve primeiro determinar que tipo de tecnologia pretende utilizar. Isto permitir-lhe-á determinar o número de camadas necessárias e a disposição de cada uma delas. De seguida, deve criar um esquema utilizando software ou desenhos assistidos por computador. Isto ajudá-lo-á a testar a disposição e a garantir a sua funcionalidade. O passo seguinte é determinar como colocar cada componente, incluindo os tipos de ligações.

Quanto mais camadas tiver uma placa de circuito impresso, melhor. Isto porque mais camadas aumentam o fluxo de energia e reduzem as interferências electromagnéticas. Mais camadas também permitem colocar mais componentes electrónicos numa placa.

Utilização de múltiplos planos de terra

O primeiro passo no projeto de empilhamento de PCB é determinar o número de camadas. Depois, é altura de decidir onde colocar a camada interior e como distribuir os sinais entre as camadas. Ao seguir o plano correto, pode minimizar os custos de cablagem e de produção.

A camada de sinal deve estar adjacente aos planos de terra. Isto ajuda a reduzir a radiação e a impedância de terra. Os planos de potência e de massa também devem ser acoplados entre si. Para atingir este objetivo, o melhor modo de empilhamento de placas de circuito impresso multicamada é um empilhamento de 8 camadas. No entanto, a configuração pode ser ajustada com base nas necessidades da aplicação.

Um fator crítico no projeto de empilhamento de placas de circuito impresso multicamadas é a disposição das camadas de potência e de sinal. A ordem das camadas é muito importante, pois pode afetar a radiação dos loops na placa. Por isso, é importante evitar dispor as camadas numa ordem arbitrária.

Laço e torção

Ao planear um empilhamento de PCB multicamada, é importante considerar a curvatura e a torção, bem como os pesos simétricos do cobre. Também é importante considerar a espessura do núcleo e o pré-impregnado. Estes elementos de design podem ajudar a evitar a curvatura e a torção, que podem fazer com que a PCB se desloque durante a montagem. Além disso, a utilização de empilhamentos simétricos de camadas é uma excelente forma de evitar a ocorrência deste problema.

A disposição de uma placa de circuito impresso multicamada é uma tarefa complexa e é necessária uma abordagem cuidadosa para garantir que o projeto final é seguro. As PCB multicamadas podem ficar extremamente quentes e afetar o desempenho dos circuitos próximos. Por conseguinte, é importante utilizar um material concebido para um intervalo de temperatura específico. Além disso, os desenhos assimétricos com diferentes espessuras são susceptíveis de se curvarem e torcerem. A melhor abordagem é planear o empilhamento da sua placa de circuito impresso multicamada com base na funcionalidade, no processo de fabrico e na utilização do seu design.

Cálculo da impedância diferencial

Ao planear o empilhamento de PCBs multicamadas, é necessário calcular a impedância diferencial das pistas em cada camada da PCB. Este é um passo crucial no processo, porque um cálculo incorreto pode levar a resultados imprecisos. A norma IPC-A-600G define o fator de corrosão como a relação entre a espessura (t) e metade da diferença entre W1 e W2. Depois de determinar a impedância pretendida para as placas de circuito, o passo seguinte é calcular o fator de corrosão de cada camada.

O primeiro passo é determinar o plano de referência. Este plano deve ser ligado ao plano de terra. A camada inferior deve ter um plano de potência de referência e um plano de terra. A camada superior deve conter uma camada primária de encaminhamento de alta velocidade.

Gerir uma boa pilha

O processo de conceção de PCB multicamadas é simultaneamente uma arte e uma ciência. Envolve a colocação e o espaçamento de camadas, bem como o encaminhamento de vias entre camadas. Envolve também a disposição de pares de planos de potência/terra. O empilhamento deve ser capaz de suportar os requisitos de design do fabricante.

Um bom software de desenho de PCB multicamada deve ter características que o ajudem a gerir um empilhamento multicamada. Deve ter ferramentas para definir o tamanho da placa, capturar esquemas, colocar componentes, encaminhar traços e gerir dados de componentes. Deve também suportar uma grande variedade de tipos de materiais e incluir opções de via personalizáveis.

Um bom empilhamento de PCB multicamadas deve também incluir um plano de terra equilibrado após cada camada de sinal. A gestão de um bom empilhamento de PCB multicamada pode ajudá-lo a obter uma excelente integridade do sinal e desempenho EMC. No entanto, é importante lembrar que cada camada adicional aumentará o custo de fabrico e os requisitos de design. No entanto, se estiver a trabalhar com um fabricante de PCB experiente, este compromisso pode valer a pena.

Escolher um fabricante de montagem de PCB fiável

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Escolher um fabricante de montagem de PCB fiável

When choosing a PCB assembly manufacturer, it is crucial to consider the level of experience of the company’s personnel. Experienced PCB assembly staff members are more likely to be knowledgeable and dependable. You should also consider the company’s PCB assembly capacity based on your needs and budget.

Frequently Asked Questions About PCB Assembly

The PCB assembly process is a vital component of developing electronic devices. It consists of connecting the conductive channels of a circuit board to ensure that the technology performs as expected. There are a number of common questions related to PCB fabrication, which a PCB fabrication company should be able to answer.

When choosing a PCB assembly house, you want to select one that offers a high level of quality and reliability. In addition, you want to choose a company that offers services that will reduce the risk of issues during PCB assembly or when the product is being used. For example, a PCB assembly company should offer services such as fine-pitch, leadless, and conformal coating. It should also be able to perform IC programming and four-terminal sensing.

When choosing a PCB assembly house, you need to be aware of the costs involved in the PCB assembly process. Costs can range anywhere from a few dollars to hundreds of dollars. The cost of PCB assembly also depends on the complexity of the PCB. For example, PCBs that require drilling and fine pitch will have higher assembly costs.

Choosing a reliable pcb assembly manufacturer

Choosing a PCB assembly manufacturer is an important task. The right one will not only be familiar with your design requirements, but they should also be familiar with your industry and the specific components your PCB needs. Some factors to look for when selecting a PCB assembly manufacturer include: experience, integrity, and customer support.

PCB assembly companies should be able to provide high-quality components and services. Quality components are essential to maximize device efficiency and extend the life of a product. It is important to choose high-quality components, since low-quality components cannot withstand even slight variations in operating conditions. Using a PCB assembly manufacturer that can provide the best quality PCB assembly will ensure that your device is free from defects and errors.

The final step in the PCB assembly process is testing. The manufacturer will need to have your PCB design file so they can check for problems. They will conduct a design check to see if there are any missing components, redundant components, or any other features that could pose a problem. These issues can negatively impact the final result of your project. For example, if the spacing between the components is too small, it can lead to shorts and malfunctions.

Custo da montagem de PCB

PCB assembly is a complex and costly process. There are several ways to reduce the costs. Firstly, you need to find a manufacturer that has a good relationship with component suppliers. This will allow them to source components more easily and at lower costs. Second, you should check the manufacturer’s PCB certification, which will confirm that they are qualified to assemble PCBs. Lastly, you should look for a PCB assembly manufacturer that is able to offer you a variety of cost-effective solutions.

PCB assembly costs vary according to the design and complexity of your PCB. High-end, custom-made PCBs will usually cost more than simple, low-volume PCBs. However, you can find inexpensive PCB assembly services if you know where to look. For example, you can look for a manufacturer with a good reputation for quality and service.

PCB assembly costs also vary by industry. Different manufacturers offer different PCB options to meet the needs of different industries. PCB assembly costs vary based on the complexity of the product, the level of complexity of the design, and the type of PCB you require. In some cases, the assembly costs are low because of low-cost, skilled labor and low overhead costs.

Environmental regulations

As you look for a PCB assembly manufacturer, look for one who complies with environmental regulations. This is particularly important if you are working with electronics. The RoHS directive, for example, controls the amount of certain chemicals in electronics. It also limits the amount of lead and cadmium in electronics.

The use of lead-free materials is mandatory for PCB manufacture, and you need to ensure that all discrete components, solder joints, and heat sinks are lead-free. Lead-based products are hazardous to human health, and their manufacture is a liability risk. By implementing lead-free PCB assembly, companies can increase their competitive advantage with clients who value environmental issues.

The PCB manufacturer you select should also have a quality management system (QMS) in place. An ISO 9001 certification is a good indication that a PCB assembly manufacturer has a quality management system in place. The certification should include a quality policy, a quality manual, and procedures for continuous improvement. A PCB manufacturer should also have a system in place to document yields and make them available for review. Other certifications will also prove the manufacturer’s capability and competency.

Breve discussão sobre alguns desempenhos técnicos importantes da tinta para PCB

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Breve discussão sobre alguns desempenhos técnicos importantes da tinta para PCB

A tinta para PCB é um componente importante no processo de fabrico. O seu desempenho depende de várias características, incluindo a viscosidade, a plasticidade, a adesão, a dureza e a resistência à água e aos solventes. Tem também propriedades que a ajudam a resistir à temperatura e aos ácidos e álcalis. Além disso, é solúvel, o que o ajuda a atuar como um material de ligação.

Viscosidade

A viscosidade da tinta para PCB é um fator importante na impressão serigráfica, um dos mais importantes processos de fabrico de PCB. A tinta deve ter uma viscosidade elevada e uma boa tixotropia para garantir uma reprodução exacta da imagem. A viscosidade é a fricção interna que um líquido enfrenta quando é agitado ou mexido. Os líquidos mais espessos têm maior resistência, enquanto os líquidos mais finos têm menos. A viscosidade da tinta para PCB é medida em poes. Pode variar consideravelmente consoante a temperatura.

A viscosidade da tinta das placas de circuito impresso depende do tipo de placa de circuito impresso e do processo de impressão. Uma viscosidade elevada pode causar fugas e danos nos rebordos dos gráficos. Para evitar estes problemas, é importante reduzir a viscosidade da tinta para PCB. Isto é conseguido através da utilização de um diluente.

Plasticidade

A plasticidade das tintas PCB pode ser um grande problema para as impressoras serigráficas, mas pode ser resolvido através de diluentes. A utilização de diluentes diminui a viscosidade da tinta PCB, proporcionando à impressora uma resolução mais elevada. Além disso, permitirá que a impressora atinja níveis de resolução mais elevados sem o risco de manchas ou outros problemas causados por tintas com viscosidades elevadas.

As tintas para PCB são utilizadas na impressão serigráfica e noutros processos de impressão. Estas tintas têm várias propriedades, incluindo alto poder de cobertura, alta viscosidade e opacidade. Normalmente, são brancas, mas também podem ser coloridas ou ter texto, símbolos ou outros tipos de informação impressos. Desta forma, podem realçar informações importantes ou alertar para perigos.

Teor de resina

O primeiro passo para limpar a tinta da placa de circuito impresso é remover qualquer excesso de resina. Para o fazer, pode utilizar um pedaço de película transparente e pressioná-lo suavemente contra o PCB. De seguida, utilize uma toalha de papel para retirar o excesso de resina. Certifique-se de que expõe quaisquer almofadas de cobre ou trabalhos artísticos adicionais, uma vez que podem ter sido cobertos pela resina.

Normalmente, a tinta de resistência de soldadura contém uma resina epóxi fotossensível. Este tipo de resina contém um composto contendo um grupo chalcona e um agente de cura. Outros ingredientes da tinta PCB incluem um solvente orgânico e um agente de enchimento. O teor de resina da tinta para PCB pode reduzir a resistência dieléctrica e causar curto-circuito ou formação de bolhas na PCB.

Adesão

A aderência da tinta para PCB é um aspeto importante no processo de fabrico. A aderência da tinta para PCB depende do seu tipo e do substrato. Alguns dos tipos mais utilizados são os UV, os térmicos e os fotossensíveis. Estes tipos de tintas são muito bons na adesão a vários tipos de substratos.

A tinta de carbono para PCB tem uma excelente aderência e resistência ao descolamento. A sua taxa de alteração da resistência é de cerca de 10%. O seu quadrado de resistência é de cerca de 20 ohms, o que o torna excelente na embalagem de componentes electrónicos. Por conseguinte, é frequentemente utilizada como alternativa às chaves de ouro e a outros metais dispendiosos.

Resistividade

A resistividade é uma propriedade dos materiais. Existem muitos tipos diferentes de resistência, incluindo a Resistividade Eléctrica, a Resistência Específica, a Resistividade de Massa e a Resistividade de Volume. Alguns materiais têm resistividades mais altas do que outros, e alguns têm resistividades mais baixas do que outros. A resistividade também pode depender da temperatura. Por exemplo, a resistividade do cobre pode variar, dependendo da sua preparação e formulação.

No fabrico de placas de circuitos impressos, é importante medir a resistividade da tinta. Em geral, a resistência é medida como um rácio entre a impedância inicial e a resistência curada. Esta medição fornece uma referência útil para otimizar a condutividade dos dispositivos impressos.

An Overview of PCB Cleaning Processes and the Selection of Optimum Cleaning Agent

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An Overview of PCB Cleaning Processes and the Selection of Optimum Cleaning Agent

This article gives an overview of PCB cleaning processes and the selection of optimum cleaning agent. It will focus on the use of water-based cleaning agents, flux removers, and IPA. The main advantages and disadvantages of each agent are discussed, so that you can choose the right cleaning agent.

IPA

IPA is one of the most common solvents used to clean PCBs. Its effectiveness is improved when it is obtained from a registered source. Additionally, high-quality IPA increases the durability of the PCB. PCB cleaning is the most effective process if it is carried out with appropriate cleaning tools.

The optimal cleaning fluid depends on the contaminants to be removed, the surface temperature of the chemical solvents, and the environmental friendliness of the solvent. Gas phase cleaning is suitable for PCBs that have multiple layers. The solvent can reach even the smallest part of the board.

Water-based cleaners

Water-based PCB cleaning solutions are an excellent choice for removing the flux that can damage circuit boards. While some types of flux are water-soluble, others require a different solvent. When cleaning circuit boards with water, it is best to avoid exposing the boards to excessive water. In fact, short-term exposure to water may even shorten the life of some electronic components.

The cleaning agent used to clean PCBs is usually water-based and can be used by either immersion or by brushing. If you use a brush, you can heat the solvent to improve cleaning performance. However, make sure to use a solvent that does not contain any flux removers that may ignite when heated. Some mild solvents can be mixed with cotton or foam swabs to improve cleaning performance. Alternatively, you can use presaturated wipes containing isopropyl alcohol.

While solvents contain a variety of hazardous air pollutants and are therefore regulated by the Environmental Protection Agency, water-based cleaners are not regulated and do not carry the same risks. Nevertheless, they do provide a high level of process variability. For instance, solvents can be used at low temperatures and can reach temperatures as high as 200C. Water-based cleaners also tend to have a higher surface tension, which can make them difficult to penetrate into tight spaces. Fortunately, these properties can be overcome by raising the temperature of the cleaning solution or using different surfactants and emulsifiers.

Flux removers

Flux removers are a great way to clean solder residue from your PCB before you solder. This is important, because the residual flux can cause corrosion and dendrites, which are ionic particles chained together between contact points on the board. When not removed, these particles can cause a short circuit or current leak. Flux removers can be made of a number of solvents, including isopropyl alcohol.

Flux removers are available in liquid or aerosol form. These liquids are specially designed to remove all kinds of rosin and flux residue from circuit boards. They can also be applied to printed circuit boards with a brush or dip tank. These liquids work effectively to remove flux residue and are safe to use around all components.

If you need a stronger solvent, you can use Flux Removal 4. It is an aerosol spray and contains solvents that are designed to clean PCBs. A special brush is used to apply the solution. The brush is made from high-quality fibers to resist the chemical and mechanical effects of the fluid. You don’t need to rinse the PCB with this solvent because it evaporates quickly. Flux removers can also be used to remove other contaminants on PCBs.

Álcool isopropílico

PCB cleaning can be done by using a variety of tools, including a brush and liquid immersion. Adding heat to the solvent can improve the cleaning performance. However, this should only be done for nonflammable flux removers. In addition to brushes, you can also use cotton or foam swabs soaked in a mild solvent. These swabs are usually available in pump dispensers. Another option is to use presaturated wipes containing isopropyl alcohol.

Isopropyl alcohol is a cheap and widely available solvent for PCB cleaning. It evaporates quickly and has fewer chemicals than other cleaners. However, when using it to clean PCBs, it is important to use high-grade isopropyl alcohol. Lower-grade alcohol can damage electronic components. In addition, isopropyl alcohol should be handled with latex gloves. Distilled water is also a suitable alternative because it does not contain any conductive ions, which may cause corrosion.

The concentration of isopropyl alcohol in water influences the drying time. The higher the percentage of water, the longer it takes for the solution to dry. In addition, the higher the water content in the solvent, the higher the surface tension of the alcohol, and the more time it takes to dry. This is not beneficial for optics, where water spots are problematic.