A principal causa de placas de circuito e falhas

Placas de circuito, ou Placas de Circuito Impresso (PCBs), são essenciais para o funcionamento de praticamente todos os dispositivos eletrônicos. Elas fornecem a base para organizar componentes eletrônicos de forma compacta e eficiente. Este artigo tem como objetivo aprofundar os princípios de funcionamento das placas de circuito, sua estrutura e as principais causas de falhas que podem ocorrer durante sua operação.

Princípio de funcionamento das placas de circuito

O princípio de funcionamento de uma placa de circuito baseia-se no uso de um material isolante de substrato para separar a camada de folha de cobre condutora. Essa disposição permite que a corrente elétrica flua ao longo de uma rota predeterminada, possibilitando que vários componentes desempenhem funções como amplificação, atenuação, modulação, demodulação e codificação.

Estrutura das placas de circuito

Uma placa de circuito é composta principalmente por pads, furos passantes, furos de montagem, fios, componentes, conectores, preenchimentos e limites elétricos. Os tipos comuns de placas de circuito com base na sua estrutura de camadas incluem Placas de camada única (PCB de camada única), Placas de dupla camada (PCB de dupla camada) e Placas multicamadas (PCB de múltiplas camadas).

Componentes de Placas de Circuito

Cada componente de uma placa de circuito desempenha uma função específica:

• Revestimento de solda: Este é um orifício metálico usado para soldar os pinos dos componentes.
• Furo passante: Estes podem ser metálicos ou não metálicos. Furos passantes metálicos são usados para conectar os pinos dos componentes entre as camadas.
• Furos de montagem: Estes são usados para consertar a placa de circuito.
• Condutor: Esta é a película de cobre da rede elétrica usada para conectar os pinos dos componentes.
• Conectores: Estes são usados para conectar componentes na placa de circuito.
• Preenchimento: Este é o cobre depositado para a rede de aterramento, que pode reduzir efetivamente a impedância.
• Limite elétrico: Isto é usado para determinar o tamanho da placa de circuito. Todos os componentes na placa de circuito não devem exceder este limite.

Causas de defeitos de soldagem em PCBs

Defeitos de soldagem em PCBs podem ser atribuídos a vários fatores. Uma das principais razões é a soldabilidade do orifício da placa de circuito. Uma má soldabilidade pode levar a defeitos virtuais de soldagem, afetando os parâmetros dos componentes do circuito. Isso pode resultar em instabilidade na condução entre os componentes da placa de múltiplas camadas e os fios da camada interna, causando a falha de todo o circuito.

Fatores que Afetam a Soldabilidade

Os principais fatores que afetam a soldabilidade de placas de circuito impresso são:

Composição e Natureza da Solda

A solda é uma parte essencial do processo químico de soldagem. Ela consiste em materiais químicos contendo fluxo. O metal eutético de ponto de fusão baixo comum é Sn-Pb. O conteúdo de impurezas deve ser controlado para evitar que impurezas sejam dissolvidas pelo fluxo. A função do fluxo é ajudar a molhar a superfície da placa de circuito soldada, passando calor e removendo ferrugem. Geralmente, são usados resina branca e solvente de álcool isopropílico.

Temperatura de soldagem e limpeza da superfície

Quando a temperatura está muito alta, a velocidade de difusão da solda nesse momento tem atividade muito alta. Isso pode causar a oxidação rápida da placa de circuito e da superfície da solda, resultando em defeitos de soldagem. Contaminações na superfície da placa de circuito também podem afetar a soldabilidade e, assim, criar defeitos. Esses defeitos incluem gotas de estanho, bolas de estanho, circuitos abertos e brilho.

Compreender a estrutura e o princípio de funcionamento das placas de circuito, bem como os fatores que podem levar a defeitos de soldagem, é crucial na fabricação e manutenção de dispositivos eletrônicos. Ao abordar essas questões, podemos garantir o funcionamento confiável e eficiente de nossos dispositivos.