Gama de Aplicações para Placas de Circuito Impresso que Você Deve Conhecer

Palavras-chave: Placas de Circuito

As PCBs, ou Placas de Circuito Impresso, são subconjuntos muito importantes dos componentes eletrônicos. Todos as utilizam diariamente e são imensamente relevantes para inúmeros campos de trabalho e atividade comercial. Existe uma quantidade virtualmente imensurável de aplicações para PCBs, mas vamos analisar dez usos típicos das placas de circuito impresso.

O que faz uma Placa de Circuito Impresso?

As PCBs são impressões que interconectam dispositivos eletrônicos. Hoje, elas são componentes inerentes aos eletrônicos dos quais dependemos em nossa vida cotidiana em várias indústrias. São fabricadas a partir de um material que não conduz eletricidade, e as linhas, terminais e outras formações análogas são gravadas a partir de folhas de cobre que interconectam todos os constituintes eletrônicos de um determinado produto. Algumas outras PCBs podem ter outros componentes como capacitores, resistores soldados à placa.

Tipos de Processos de Montagem

Duas abordagens gerais para as aplicações de PCB são a montagem através do furo e a montagem em superfície.

Montagem Através do Furo

No processo de montagem através do furo, o montador envolve a inserção dos terminais dos componentes em furos perfurados na PCB nua. Esta foi a primeira tecnologia utilizada para a fabricação de PCBs.

A tecnologia através do furo pode fornecer uma ligação mais durável do que a tecnologia de montagem em superfície, e é por isso que é aplicada em sistemas críticos. Isto acontece porque os terminais se estendem por todo o comprimento da placa, ao contrário da montagem em superfície, onde os terminais são soldados na superfície. A tecnologia através do furo também é aplicada em dispositivos usados para testes e, particularmente, prototipagem, porque tais componentes são mais adequados para ajustes manuais.

Montagem em Superfície

A montagem em superfície consiste basicamente na colocação de componentes na superfície da PCB usando solda. Este método foi inventado na década de 1960, embora tenha começado a se tornar comum a partir da década de 1980. Tornou-se o mais popular em uso e é referido como o Método de Montagem de Componentes. Em uma placa de montagem em superfície, as diferentes camadas da PCB são unidas não por furos, mas por pequenos componentes chamados vias.

Este método de montagem permite ao montador fixar outros componentes também no outro lado da placa. Os componentes montados também podem ser de tamanho pequeno, permitindo que mais componentes caibam em uma única placa. Isso reduz custos e possibilitou que o tamanho dos dispositivos eletrônicos continuasse diminuindo ano após ano. Outra vantagem da montagem em superfície é que também pode ser realizada em um tempo relativamente mais curto e é um processo menos complexo do que a montagem através do furo, reduzindo assim o custo.

Onde as placas de circuito impresso podem ser encontradas? Abaixo estão dez dos usos mais típicos das PCBs por mercado:

Dispositivos Médicos

A incorporação de um número crescente de PCBs está sendo utilizada no setor de saúde, à medida que as tecnologias que desenvolvem novas capacidades surgem. As PCBs são usadas em dispositivos aplicados a diagnósticos, monitoramento, tratamento e outros.

Cuidados extras devem ser tomados durante a fabricação de PCBs médicas, pois suas funções são muito sensíveis e podem ser essenciais para o bem-estar do paciente. Em alguns usos, as PCBs também requerem especificações de limpeza, particularmente aquelas PCBs que são implantadas em sistemas. Implantes e muitas outras aplicações, como monitores de sala de emergência, exigem que as placas utilizadas sejam de tamanho relativamente pequeno. Por causa disso, muitas PCBs médicas são de interconexão de alta densidade ou PCBs Médicas HDI.

Uso de PCBs em Dispositivos Médicos

Sistemas de imagem médica: Tomografia computadorizada, tomografia auxiliada por computador e scanners ultrassônicos geralmente empregam PCBs, assim como os computadores que agregam e interpretam tais imagens.

Monitores: Equipamentos que medem batimento cardíaco, pressão arterial, nível de açúcar no sangue, obesidade e muitos outros empregam partes eletrônicas para realizar a leitura.

Bombas de infusão: As bombas de fluxo IV incluem bombas de infusão intravenosa para administração de insulina, bombas de analgesia controlada pelo paciente e similares, que fornecem um volume definido de fluido ao paciente. Esses produtos dependem de PCBs para operar de forma otimizada e com a precisão correta.

Dispositivos internos: Dispositivos implantáveis internamente, como marcapassos e outros dispositivos relacionados, necessitam de PCBs pequenos para serem utilizados.

Hoje, a indústria médica continua a celebrar novas formas de empregar a eletrônica. À medida que o desenvolvimento dessa tecnologia avança e a miniaturização, densidade e confiabilidade das placas se tornam viáveis e custo-efetivas, o papel do PCB na área da saúde continuará a crescer.

LEDs

Os LEDs são outro tipo de lâmpada amplamente difundido, comumente aplicado na iluminação residencial e comercial, na fabricação de automóveis, medicina, engenharia de computação e muitos outros. Eles são usados porque são energeticamente eficientes, duradouros e compactos.

O PCB também tem a função de ajudar a dissipar o calor para longe da lâmpada em aplicações que utilizam LED. Este artigo mostrará como o calor excessivo tem um efeito adverso na vida útil geral dos LEDs. É por isso que os PCBs usados na produção de LEDs são geralmente feitos de alumínio – este metal conduz bem o calor em comparação com outros metais. Isso reduzirá a complexidade do projeto, e não será mais necessário ter um dissipador de calor adicional, resultando em um tamanho menor no design.

Você pode encontrar PCBs para LED em:

Iluminação residencial: Lâmpadas inteligentes e LED ajudam os proprietários a iluminar sua propriedade da maneira mais eficiente possível.

Iluminação de vitrines: Empresas podem usar LEDs para avisos especiais, bem como para iluminação de suas lojas.

Displays automotivos: PCBs de LED podem ser usados como elemento de novos indicadores de painel, faróis, luzes de freio e muito mais.

Monitores de computador: PCBs de LED são amplamente usados para fornecer energia a indicadores e displays em laptops e computadores de mesa.

Iluminação médica: LEDs ajudam a iluminar uma área de forma eficiente e emitem menos calor, tornando-os adequados para usos médicos, incluindo procedimentos cirúrgicos e de emergência.

No futuro, como o LED é comumente usado em vários sistemas, prevê-se que os PCBs terão uma participação crescente nas iluminações.

Eletrônicos de Consumo

Alguns dos eletrônicos usados na vida diária, como smartphones, computadores, entre muitos outros produtos eletrônicos de consumo, não podem operar sem PCBs. Se continuarmos a introduzir partes eletrônicas na maioria dos produtos, os PCBs são inevitáveis em nossa existência.

Inseridos em relógios, pulsos e roupas em geral, que ainda são capazes de executar inúmeras funções complexas enquanto utilizam placas de circuito de pequena escala com alto grau de densidade de conexão. Os PCBs necessários para eletrônicos de consumo também precisam ser relativamente baratos, para não aumentar significativamente o preço do produto final. Os fabricantes também precisam de placas confiáveis, porque exigem que seus produtos funcionem corretamente para permanecerem no mercado.

Dispositivos de comunicação: Muitos produtos eletrônicos de consumo, como smartphones, tablets, smartwatches, rádios e produtos de comunicação, não seriam possíveis sem PCBs.

Computadores: PCBs são comuns tanto no uso pessoal quanto empresarial de computadores.

Sistemas de entretenimento: Equipamentos domésticos, incluindo televisores, sistemas de som, consoles de videogame, sistemas de diversão eletrônica e virtuais, todos usam PCBs.

Eletrodomésticos: Quase todos os eletrodomésticos também contêm eletrônicos e PCBs, como geladeiras, fornos de micro-ondas e cafeteiras.

Equipamento Industrial

A aplicação de PCB no campo industrial é muito extensa, variando desde produtos de computador, produtos de comunicação, automóveis, eletrodomésticos, equipamentos médicos, máquinas de mineração e outros produtos para ambientes adversos. Os componentes eletrônicos acionam a maioria dos aparelhos encontrados em instalações de processamento de fabricação e distribuição, bem como em outros tipos de indústrias.

A placa de circuito utilizada no setor industrial requer alta potência em alguns casos, dependendo dos requisitos das indústrias em que é necessária, e deve ser robusta e capaz de suportar o ambiente dentro das instalações industriais. Os PCBs podem exigir resistência física para manuseio rigoroso, vibração de maquinaria complexa ou variações, temperaturas altas ou baixas, ou manuseio sensível a produtos químicos.