O que é uma Placa de Circuito em Branco (PCB Nu) e Como é Utilizada

Uma placa de circuito impresso (PCB) que não possui nenhum componente eletrônico é chamada de PCB em branco, PCB nua. Uma PCBA, por outro lado, é uma PCB que possui todos os componentes eletrônicos necessários. Como há uma camada de cobre cobrindo a placa de circuito, as placas PCB em branco são às vezes chamadas de placas de circuito "revestidas de cobre". Uma PCB em branco é uma placa de computador composta por camadas de fibra de vidro epóxi, folha de cobre e tintas para PCB. Antes das folhas de cobre, há camadas pré-impregnadas não condutoras em uma placa de circuito impresso em branco. A placa também possui uma folha de base. Furos preenchidos com cobre conectam as várias camadas de trilhas de cobre.

PCBs nuas de face única, dupla face e multicamadas são alguns dos diferentes tipos. É possível escolher a pilha de camadas com base em sua complexidade e utilidade. Para fabricá-las, utilizam-se materiais de base como FR-4 (fibra de vidro epóxi), poliimida (para placas flexíveis) ou materiais com núcleo metálico para usos pesados. Alguns desses itens serão discutidos na próxima seção deste post. Este artigo aborda o que é uma PCB em branco, para que pode ser usada e como é fabricada. Ele também mostra como usar os serviços de fabricação da JLCPCB para fazer uma PCB em branco.

1.    Diferença Entre PCB Zero e PCB em Branco:

Uma PCB zero (também chamada de placa de uso geral ou perfurada) é uma placa pré-fabricada com uma grade de furos e ilhas de cobre. É usada para prototipagem manual de circuitos. Os componentes são inseridos nos furos e conectados usando fios ou pontes de solda. As PCBs zero são ideais para experimentos rápidos e de pequena escala, mas não suportam circuitos complexos ou de alta densidade.

Uma PCB em branco, por outro lado, é uma placa fabricada sob medida. Ela não possui furos pré-perfurados ou trilhas de cobre. É fabricada de acordo com um design de circuito específico, para qualquer formato, tamanho ou número de camadas. As PCBs em branco são usadas para prototipagem e produção profissional.

2.    Estrutura de uma PCB Nua

Uma placa de circuito em branco típica consiste nas seguintes camadas:

⦁ Substrato (Material Base): Fornece suporte mecânico e isolamento.

⦁ Camada(s) de Cobre: Caminhos condutores que interconectam os componentes eletrônicos.

⦁ Máscara de Solda: Protege as trilhas de cobre e evita pontes de solda durante a colocação dos componentes.

⦁ Serigrafia: Texto ou símbolos impressos indicando a colocação dos componentes e designadores de referência.

3.    Como Fazer uma PCB em Branco na JLCPCB

A JLCPCB é um serviço de fabricação de PCB amplamente utilizado, conhecido por sua acessibilidade, rapidez e fluxo de trabalho abrangente do design à produção. Criar uma PCB em branco através da JLCPCB envolve as seguintes etapas:

1. Prepare seus Arquivos Gerber

Projete seu circuito em um software de design de PCB como KiCad, Altium Designer ou Eagle. Exporte os arquivos Gerber, que incluem dados de camada para cobre, máscara de solda, serigrafia e informações de perfuração.

2. Visite o Site da JLCPCB

Faça login na sua conta e inicie um novo pedido de PCB. Carregue os arquivos Gerber na plataforma deles. A interface renderizará automaticamente uma pré-visualização do layout da sua placa em branco.

3. Configure as Especificações da PCB

Escolha as propriedades da sua placa, tais como:

⦁ Dimensões e quantidade

⦁ Número de camadas

⦁ Espessura da placa

⦁ Peso do cobre

⦁ Acabamento superficial (HASL, ENIG, etc.)

⦁ Cor da máscara de solda

Como você está pedindo uma PCB em branco, não precisa incluir uma Lista de Materiais (BOM) ou arquivos de pick-and-place para montagem de componentes.

4. Faça o Pedido

Assim que todos os parâmetros forem confirmados, prossiga para o checkout. Escolha um método de envio com base no seu prazo de entrega e orçamento.

5. Receba e Use Sua PCB em Branco

Após a entrega, suas PCBs em branco estarão prontas para a montagem dos componentes — manualmente ou através de um sistema automatizado de pick-and-place, dependendo da sua configuração.

4.    Tipos de PCBs em Branco:

1.    FR-4

A PCB em branco mais frequentemente usada é a PCB FR4. Embora FR4 seja um nível de retardância de chama 4, e não uma substância. A PCB FR4 é, na verdade, uma placa de fibra de vidro epóxi com classificação de retardância de chama de quarta classe. Embora seja parcialmente curada, a camada pré-impregnada entre as camadas de cobre também é de fibra de vidro epóxi.

Fabricadas facilmente, as PCBs em branco FR4 são menos caras do que outras PCBs com o mesmo número de camadas e complexidade de circuito.

2.    PCB com Núcleo Metálico

PCBs com núcleo de cobre e alumínio estão entre as PCBs de núcleo metálico. Utilizadas principalmente para iluminação LED e outras aplicações de potência, as PCBs de núcleo metálico oferecem condutividade térmica muito maior do que os núcleos FR4.

3.    PCB Rígido-Flexível

PCBs vazias à base de PI ou PET que podem dobrar são PCBs flexíveis ou rígido-flexíveis. PCBs flexíveis especiais, as PCBs rígido-flexíveis têm camadas de PCB FR4 laminadas em sua região flexível.

4.    PCB de Alta Frequência

Além disso, uma PCB de RF e micro-ondas de alta velocidade é uma PCB de alta frequência. Transmitindo e recebendo sinais de alta frequência, esta PCB em branco à base de PTFE encontra uso em antenas, radares, etc., desde radares até sistemas anticolisão, GPS, celulares e sistemas de mísseis.

5.    Diretrizes de Design para uma PCB Nua de Sinal Misto:

Crie Seções: Ao projetar a fiação da PCB, os seguintes princípios devem ser seguidos: separar os sinais analógicos dos sinais de clock, mantendo uma separação de 20H entre ambas as seções. Onde H se refere ao espaçamento da camada superior para a próxima camada de retorno ao terra.

Correspondência de Impedância: Ao completar o design da PCB, é necessário garantir que a PCB tenha impedância uniforme e baixa interferência eletromagnética. Isso reduzirá as reflexões do sinal e manterá a integridade adequada do sinal.

6.    Benefícios do Uso de PCB em Branco:

Em primeiro lugar, permite que os designers testem circuitos e experimentem novas ideias com custo muito baixo; uma vez que o circuito esteja perfeito, ele é então transferido para uma placa finalizada para soldagem e montagem. Em segundo lugar, os entusiastas de eletrônica DIY usam extensivamente PCBs nuas, pois podem ser feitas do zero quando uma PCB pública não atende aos seus requisitos de design. Aqui estão algumas vantagens principais:

A produção eletrônica moderna depende da diversidade e adaptabilidade da placa PCB em branco, que é o pilar do design de circuitos e oferece uma base sólida para produtos eletrônicos inovadores.

Teste de PCB em Branco:

Forma e Tamanho: Embora raro, a PCB nua pode já ter defeitos antes da introdução dos componentes; a falha da PCB como estrutura da placa de circuito após a instalação pode causar vários problemas.

Problemas de Fabricação: Entre os problemas mais comuns estão sub-corrosão, super-corrosão e furos. Pequenas falhas podem resultar em falhas de fabricação. O teste de placa nua torna-se ainda mais crucial à medida que a demanda por placas PCB multicamadas aumenta devido à crescente densidade de componentes.

Os componentes da placa são os órgãos e músculos se a PCB nua for o seu esqueleto. Como os componentes podem ser um tanto caros e muitas vezes vitais, uma estrutura forte ajuda a evitar o desperdício de longo prazo de itens de alta qualidade.

Conclusão

As placas de circuito impresso em branco são a base de todos os dispositivos e produtos eletrônicos e elétricos. Usando serviços como a JLCPCB, criar PCBs em branco personalizadas é mais acessível do que nunca. Com apenas um arquivo de design e algumas etapas de configuração, os usuários podem transformar um layout de circuito digital em uma placa tangível e pronta para produção. Seja você um engenheiro profissional ou um entusiasta da eletrônica, entender e utilizar PCBs em branco é fundamental para o desenvolvimento bem-sucedido de hardware. Se você tiver alguma dúvida sobre placas de circuito impresso em branco ou nuas, como pilha de camadas, camadas ou qualquer problema de design, entre em contato com a equipe de suporte da JLCPCB.