O que são placas de circuito impresso? | Compreender os tipos de placas de circuito impresso

 O que é um bloco de PCB?

Um bloco de PCB refere-se à área de cobre exposta numa placa de circuito, onde o cabo do componente é soldado. Todas as ligações eléctricas dos componentes são estabelecidas através das almofadas. O design e a colocação dos pads desempenham um papel crítico na soldabilidade, estabilidade e transferência de calor dos componentes. 

Almofada PCB

Com base nos componentes específicos e nos métodos de embalagem, as almofadas para PCB são normalmente classificadas como almofadas de passagem e almofadas de montagem em superfície.

Almofadas de montagem em superfície

Almofadas de montagem em superfície

As pastilhas que permitem que os componentes electrónicos sejam montados diretamente na superfície da placa são designadas por pastilhas de montagem em superfície. Ao contrário das pastilhas de furo passante, as pastilhas de montagem em superfície são adequadas para a montagem de componentes mais pequenos. Permitem acomodar um maior número de componentes num espaço mais pequeno, proporcionando simultaneamente uma funcionalidade e um desempenho melhorados. 

Este tipo de almofada apresenta uma vantagem significativa na conceção de placas multicamadas complexas. No entanto, as almofadas de montagem em superfície não são normalmente adequadas para componentes que geram níveis elevados de calor.

Almofadas de furo passante

Almofada de PCB com furo passante

As almofadas utilizadas para a montagem de componentes com orifícios de passagem são conhecidas como almofadas de orifícios de passagem. Durante o processo de soldadura, os pinos dos componentes devem ser inseridos nos orifícios de passagem da almofada.

A soldadura de componentes através de almofadas com orifícios garante juntas de soldadura fiáveis entre os componentes e as placas de circuito impresso, estabelecendo ligações mecânicas e eléctricas duradouras ao longo do tempo. No entanto, a presença de condutores de componentes e o número de orifícios podem limitar as áreas de encaminhamento disponíveis numa placa multicamada.

Almofadas BGA

Almofadas BGA

Quando se ligam componentes do tipo BGA, a conceção adequada das almofadas é crucial para garantir a capacidade de fabrico das placas. Dois tipos comuns de almofadas BGA são as almofadas com máscara de soldadura definida (SMD) e as almofadas sem máscara de soldadura definida (NSMD).

Almofadas definidas por máscara de soldadura (SMD)

Almofadas de máscara de solda definidas

Os pads SMD são definidos pelas aberturas da máscara de solda aplicadas aos pads BGA. Neste desenho de almofada, a abertura da máscara é mais pequena do que a almofada de cobre real, e a almofada é parcialmente coberta pela máscara de solda circundante. A utilização de almofadas SMD oferece certas vantagens, tais como evitar que a almofada se desloque ou se destaque da placa devido à sobreposição da máscara. Além disso, a almofada facilita o posicionamento do BGA. 

No entanto, este tipo de almofada reduz a área de contacto entre a almofada e a superfície de cobre, bem como o espaço entre as almofadas adjacentes, o que limita a espessura das pistas entre as almofadas e pode afetar a utilização de orifícios de passagem.

Almofadas sem máscara de soldadura definida (NSMD)

Almofadas definidas sem máscara de solda

NSMD, abreviatura de Non-Solder Mask Defined Pad ou Copper Defined Land Pattern, caracteriza-se pelo facto de o tamanho da almofada ser definido pelo diâmetro da própria almofada e não pela abertura da máscara de soldadura. Existe um pequeno espaço entre o bordo da almofada e a máscara de soldadura, e a almofada é independente, estando o cobre na superfície totalmente exposto. 

Esta conceção de almofada proporciona uma maior área de superfície para ligações de juntas de soldadura, oferecendo uma maior folga entre almofadas, e é amplamente utilizada em pastilhas BGA de alta densidade e de passo fino. Uma desvantagem das almofadas NSMD é a sua suscetibilidade à delaminação causada por tensões térmicas e mecânicas.

Conclusão

As almofadas desempenham um papel significativo no padrão e no fabrico de almofadas para PCB. O domínio deste aspeto é crucial para os projectistas de placas de circuitos na criação de placas de circuitos eléctricos totalmente operacionais e eficientes. Lembre-se que pode sempre recorrer a PCBPit para soluções de PCB num só local.

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