Prototipagem de Placas de Circuito Impresso: entenda como funciona

Prototipagem de placas de circuito impresso

Fazer o teste de seu projeto antes de enviá-lo para a fabricação é um sonho que pode se tornar realidade com a prototipagem de placas de circuito impresso.

Isso porque esse processo ajuda a captar todas as falhas e bugs do seu projeto antes de enviá-lo ao fabricante, permitindo que você os solucione e economize tempo e dinheiro.

Ficou interessado em saber mais sobre a prototipagem de placas de circuito impresso? Vem com a gente que neste artigo te esclarecemos tudo!

O que é uma placa de prototipagem?

A placa de prototipagem é um sistema automatizado que torna mais fácil o trabalho de desenvolvedores, se tratando de uma ferramenta que soluciona problemas que surgem no cotidiano dos que estão desenvolvendo ideias.

Antes de entrarmos no tema de prototipagem de placas de circuito impresso, é fundamental entender exatamente o que são essas placas e vamos esclarecer ainda mais a sua descrição com um exemplo.

O exemplo mais clássico de placa de prototipagem que podemos dar é o Arduino, com o seu código aberto (open-source) e hardware livre, além de seu microcontrolador Atmel, circuitos de entrada e saída e programação via IDE (Integrated Development Environment, ou Ambiente de Desenvolvimento Integrado).

Pessoas adeptas a prototipagem de placas de circuito impresso costumam usar esses recursos prontos de antemão para otimizar tempo durante o desenvolvimento de projetos, evitando a criação de rotinas de drivers para os seus periféricos.

Ou seja, eles usam esse atalho para desenvolverem as suas ideias com funções que já foram desenvolvidas previamente por outros usuários que as tornaram disponíveis para a aplicação.

Como são feitas as placas de circuito impresso?

Outro ponto essencial de ter em mente quando falamos de prototipagem de placas de circuito impresso é entender como são feitas essas placas.

As placas de circuito impresso, embora não sejam visíveis, são a base para que muitos eletrônicos desempenhem as suas funcionalidades, como chuveiros, carros, smartphones, brinquedos e afins.

Essas placas geralmente são formadas por camadas de materiais de plástico e fibrosos, como fibra e filme de poliéster, fenolite, fibra de vidro e afins.

Esses materiais têm finas películas com substâncias metálicas, como níquel, ouro, prata e cobre. São essas películas que formam as pistas ou trilhas posteriormente responsáveis por conduzir a corrente elétrica pelo componente eletrônico.

Assim que os impulsos são transmitidos para os componentes, a peça se torna pronta para executar o funcionamento de outras peças.

Placa de Prototipagem

Métodos de fabricação de placas de circuito impresso

Abaixo, mostramos um passo a passo de como as placas de circuito impresso geralmente são fabricadas pelas empresas. Confira!

Desenvolvimento do esquema elétrico e desenho

Engenheiros que entendem de elétrica ou eletroeletrônica usam softwares específicos para essa primeira fase da fabricação de placas de circuito impresso.

Assim, eles geram arquivos em formatos de CAD e CAM para formar o esquema elétrico da placa, estabelecendo por onde a corrente elétrica irá passar.

Esses desenhos feitos por eles também são usados para selecionar as camadas, furar e criar as trilhas da PCI.

Perfuração das placas

As placas são perfuradas por máquinas que ultrapassam até seis painéis ao mesmo tempo, com quantidades de brocas variadas, mas que geralmente tem 120 delas.

Banho químico e de cobre em toda área das placas

As substâncias químicas usadas no banho são escolhidas de acordo com o material das placas e das películas metálicas.

Depois disso as placas vão para recipientes repletos de cobre e a área completa das placas, até mesmo seus buracos abertos antes, recebem uma camada do material.

Inserção de filme fotorresistente

Esse material é inserido porque é capaz de proteger a camada de cobre das placas das ações dos raios UV, para evitar oxidações e curtos-circuitos.

Mascaramento de determinadas superfícies

O mascaramento é a etapa em que as superfícies das placas que não devem receber corrente elétrica.

Desta forma, somente as posições dos componentes e o caminho que a corrente segue entre eles são expostos.

Aplicação de estanho

O estanho é um elemento metálico que é adicionado nos pontos que seguiram expostos após o banho de cobre.

Ele protege os contatos que adiante serão soldados os componentes eletrônicos.

Remoções

Aqui, as placas têm as suas películas removidas com máquinas, ou seja, removem o filme fotorresistente.

Na sequência, o estanho é removido por meio do mergulho dos painéis em tanques com componentes químicos.

É nessa etapa em que a estrutura que irá conduzir a corrente elétrica é finalizada.

Máscara de solda

A máscara de solda se trata de uma espécie de verniz com polímeros que são capazes de dar um revestimento que protege os traços de cobre das placas.

Assim, elas ganham a sua típica cor verde.

Ainda nessa etapa os painéis são expostos às luzes UV para a secagem da máscara de solda e para que possam ser manipulados.

Serigrafia

A serigrafia imprime o nome do produto, indicações, sua versão e outras informações úteis para desenvolvedores montarem os seus componentes elétricos.

Fluxo de solda

Por fim, as placas são banhadas em um fluxo de solda para facilitar a soldagem.

Depois, o excesso de cobre é removido e os painéis vão para uma inspeção de qualidade.

Para que serve a prototipagem de placas de circuito impresso?

A prototipagem de placas de circuito impresso serve para facilitar o trabalho de desenvolvedores usando trilhas condutoras para conectar os componentes de seus projetos.

Na prática, isso significa que com essas placas é possível fazer o teste do projeto do seu circuito antes dele ser incorporado em um produto final e enviado para fabricação. 

Assim, a prototipagem de placas de circuito impresso tem serventia de placas de testes para ver se o seu projeto caminha bem ou não, verificando o seu desempenho, viabilidade e funcionalidade.

Desta forma, você consegue fazer mudanças prévias que são necessárias no que está dando errado em seu projeto, sem perder tempo e dinheiro precisando redesenhar tudo depois do processo de fabricação.

Placas de Circuito Impresso

Vantagens da prototipagem de placas de circuito impresso 

A primeira vantagem das placas de circuito impresso é que você terá certeza de que os seus projetos não têm erros.

Afinal de contas, você pode testá-los com a prototipagem de placas de circuito impresso, que agrega a vantagem de economia de tempo e dinheiro.

O uso dessas placas também tem o benefício de permitir que você crie diversas variações do mesmo projeto de circuito, para analisar quais mudanças funcionam melhor do que as outras.

Com isso, você reduz a quantidade de retrabalho que precisaria ser feito se o seu projeto apresentar erros, logo, teria um tempo de resposta mais rápido.

No mais, a prototipagem de placas de circuito impresso possibilita que você encontre áreas que precisam de melhorias e localiza possíveis problemas no projeto que você deixou passar, permitindo a resolução antes da fabricação. 

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Conclusão

E aí, gostou de conhecer mais sobre a prototipagem de placas de circuito impresso?

Então, bora aderir a esse teste que elas permitem que você faça em projetos do seu circuito antes dele ser incorporado em um produto final e enviado para fabricação!

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