Os circuitos eletrônicos têm componentes como resistores, capacitores, transistores e circuitos integrados conectados entre si para tornar os produtos tão simples como uma campainha ou tão complexos como um computador.
Os primeiros circuitos eram montados à mão, um método tedioso que, de certa forma, envolvia cortar, aparar e soldar manualmente vários fios soltos individuais. A fabricação dessa maneira era lenta e sujeita a erros. Além disso, a colocação dos fios variava de técnico para técnico, dificultando a verificação do trabalho ou corrigindo erros.
A invenção da placa de circuito impresso, também chamada de placa de PC ou PCB, tornou mais rápida e fácil montagem eletrônica e possibilitou a criação de circuitos com centenas de componentes - impossível com trabalho manual.
O PCB típico é construído com uma placa de epóxi-fibra de vidro e substitui os fios por “traços” impressos fotograficamente e, em seguida, gravados quimicamente em camadas de cobre. O resultado é um padrão de linhas condutoras firmemente ligadas à placa e conectando as partes eletrônicas da mesma forma que os fios fazem.
Tipos de PCBs
Muitos tipos de PCBs foram desenvolvidos para diferentes fins. Um brinquedo barato pode usar um De um lado placa de circuito impresso porque os poucos componentes e o pequeno número de traços caberiam em um lado. Um circuito maior pode precisar de um dupla face PCB, que requer rastreamentos em ambos os lados para fazer todas as conexões necessárias.
Circuitos ainda mais complexos requerem camadas adicionais. UMA quatro camadas O PCB tem duas camadas internas, geralmente para conexões de aterramento e energia aos componentes, deixando as duas camadas externas para a fiação entre os componentes. Nesse caso, as camadas internas são amplos planos de cobre para distribuição de energia de alta qualidade e proteção superior contra ruído - vantagens distintas do PCB em relação às placas conectadas manualmente.
Os computadores desktop e laptop têm muitos circuitos integrados com milhares de conexões entre eles. Eles precisam de um multicamada placa de circuito impresso, que pode ter mais de 40 camadas e traços tão finos quanto um fio de cabelo humano. Este tipo de PCB permite que um circuito grande e complexo ocupe uma pequena área.
Embora a maioria das placas de circuito impresso seja feita de fibra de vidro epóxi, outros materiais como papel fenólico ou Teflon podem ser usados, em vez disso, para atender aos requisitos do produto. Os PCBs típicos são rígidos, mas também podem ser fabricados com folhas finas de plástico resistente à temperatura que podem ser dobrados para caber em espaços pequenos ou incomuns.
Projetando e fabricando um PCB
Os engenheiros agora projetam PCBs com computadores, que ajudam a criar e verificar a disposição dos componentes e o roteamento dos traços entre eles. O projeto acabado pode então ser transmitido digitalmente para uma empresa especializada na fabricação de placas.
Como podem ser produzidas em massa em alta velocidade, as placas de circuito impresso custam muito menos do que uma placa equivalente com fio à mão. Ao contrário das placas com fio à mão, as máquinas podem instalar rapidamente os componentes em um PCB e soldá-los todos de uma vez.
Vantagens adicionais de PCB
A tecnologia da placa de circuito impresso, com conexões de alta densidade e traços finos, permite o uso de dispositivos eletrônicos cada vez menores para produtos cada vez mais compactos. Em seu extremo, componentes passivos como resistores são pouco maiores do que grãos de areia; os circuitos integrados podem ter uma centena de conexões embaladas em um espaço do tamanho de uma unha.
Como os PCBs produzidos em massa do mesmo projeto são idênticos, eles podem ser facilmente testados para diagnosticar e reparar problemas. As PCBs têm traços e componentes claramente definidos que são rotulados na superfície da placa, ambos uma ajuda significativa para os técnicos de manutenção.
Ao fornecer uma base estável para os componentes e eliminar a variabilidade causada pela fiação manual, as placas de circuito impresso aumentaram tremendamente a confiabilidade dos produtos eletrônicos.
As peças não se movem quando a placa treme, o que é importante para PCBs em veículos como carros ou espaçonaves. Os componentes podem ser localizados de forma a reduzir a captação de interferência eletrônica entre eles ou de fontes externas. O posicionamento consistente de componentes e rastros significa desempenho consistente, essencial para todos os nossos complexos dispositivos modernos, de smartphones a laptops.