Vocabolario essenziale sui PCB e sui componenti elettronici

Da conoscere per la progettazione del prodotto: Queste nozioni di base sui componenti elettronici, le tecnologie dei circuiti stampati e i footprint dei componenti più utilizzati sono indispensabili anche per i progettisti di prodotti, i progettisti meccanici, i project manager e gli ingegneri normativi per l'efficienza dello sviluppo dei progetti.

Tipi di componenti elettronici di base

• Resistori: un componente elettrico passivo a due terminali che resiste al flusso di corrente.
• Condensatori: un componente elettrico passivo a due terminali che immagazzina energia elettrica in un campo elettrico.
• Induttori: un componente elettrico passivo a due terminali che immagazzina energia in un campo magnetico.
• Diodi: un componente elettronico a due terminali che consente il passaggio della corrente in una sola direzione.
• Transistor: un componente elettronico a tre terminali che può essere utilizzato per amplificare o commutare segnali elettrici. Assemblati in miliardi, i transistor sono alla base di tutta la logica informatica moderna.
• Relè: un interruttore azionato elettricamente che può essere utilizzato per controllare una serie di circuiti elettrici.
  

  

• Optoelettronica: electronic components that convert light into electrical signals or vice versa. LED (Light Emitting Diode) is one of them.
• Oscillatori: componenti elettronici che generano una corrente alternata a una frequenza specifica.
• Regolatori di tensione: un gruppo di componenti elettronici che mantengono costante la tensione in uscita.
• Transformers: componenti elettronici che possono essere utilizzati per modificare la tensione o la corrente di un segnale elettrico.
• Cristalli: componenti elettronici utilizzati per controllare la frequenza di un circuito oscillatore.
• Filtri: un gruppo di componenti elettronici utilizzati per rimuovere le frequenze indesiderate da un segnale elettrico.
• Circuiti integrati (IC): un insieme di componenti elettronici interconnessi, come quelli descritti in precedenza, di solito su un singolo chip semiconduttore, in grado di svolgere una serie di funzioni.

Il vocabolario dei PCB

• PCB: (Printed Circuit Board) è il supporto di base utilizzato per creare circuiti elettronici. Si tratta di una scheda realizzata in materiale isolante, come la fibra di vetro, con percorsi conduttivi incisi.
• PCBA: è l'acronimo di Printed Circuit Board Assembly, ovvero il processo di saldatura dei componenti sulla scheda PCB per creare un circuito elettronico funzionante. Questo processo comprende il montaggio di componenti, come circuiti integrati, resistenze e condensatori, sulla scheda e la loro saldatura.
• Maschera di saldatura: il sottile strato di polimero applicato alla superficie di un circuito stampato (PCB) per proteggere le tracce di rame dall'ossidazione e dal cortocircuito.
• Platino: il processo utilizzato per rivestire una superficie metallica con un sottile strato di un altro metallo, come lo stagno o l'oro.
• Acquaforte: come descritto in precedenza, il processo di rimozione di materiale indesiderato da un PCB utilizzando una soluzione chimica.
• Laminazione: il processo di incollaggio di due o più strati di materiale per formare un'unica unità.
• Laminato rivestito di rame: il materiale utilizzato per costruire un PCB, costituito da un sottile strato di lamina di rame incollato a un substrato.
• Serigrafia: come nella stampa, il processo A utilizzato per stampare testo e grafica su un PCB.

• Traccia del circuito: la sottile linea di rame su un PCB utilizzata per collegare i componenti elettrici.
• Via: un piccolo foro in un circuito stampato, riempito con una saldatura, utilizzato per collegare due o più strati attraverso la scheda.
• SMT (Surface Mount Technology): il metodo di montaggio di componenti elettronici su un PCB utilizzando pasta saldante e un forno a rifusione senza forare il PCB. Di seguito vengono descritti i componenti specifici.
• Foro passante: Come l'opposto dell'SMT di cui sopra, il tipo a foro passante è il processo di assemblaggio in cui i componenti sono montati sul circuito stampato e saldati in posizione facendo passare i loro conduttori o pin attraverso i fori del PCB e poi saldandoli sul lato opposto. Questo metodo di assemblaggio è noto anche come montaggio a foro passante, montaggio pin-in-hole o montaggio hole-through.
• BGA (Ball Grid Array): una serie di palline di saldatura utilizzate per collegare un componente a un circuito stampato.
• Saldatura a onda: il processo utilizzato per saldare i componenti su un PCB utilizzando un'onda di saldatura fusa.
• Forno di riflusso: un forno utilizzato per riscaldare un PCB e fondere la pasta saldante, consentendo di saldare i componenti sulla scheda.
• Pannellizzazione: il processo di disposizione di più PCB su un singolo pannello per una produzione efficiente.
• Instradamento: il processo di taglio del materiale in eccesso da un PCB utilizzando una fresa.
• Apparecchio di prova o tester: il dispositivo utilizzato per testare la funzionalità di un PCB.
• File Gerber: il formato di file utilizzato per descrivere il layout dei componenti, delle tracce e degli strati del PCB.
• Scegliere e collocare: una macchina automatica controllata da computer utilizzata per posizionare i componenti su un PCB ad alta velocità.
• Ispezione ottica automatizzata (AOI): una macchina utilizzata per ispezionare un PCB alla ricerca di difetti.

Forme e impronte dei componenti elettronici

Componenti elettronici a foro passante

• Piombo assiale: è il tipo più comune di impronta a foro passante, costituito da due conduttori che si estendono dai lati del corpo del componente.
• Piombo radiale: Questo tipo di impronta consiste in due o più conduttori che si estendono dai lati del corpo del componente in modo circolare.
• DIP (Dual In-line Package): Questo pacchetto di circuiti integrati ha una forma rettangolare e due file di pin che si estendono su ciascun lato.
• SIP (Single In-line Package): simile al DIP di cui sopra, ma con una sola linea: questo tipo di impronta consiste in una fila di conduttori che si estende dai lati del corpo del componente elettronico.

Forme standardizzate dei fori passanti

Tra le tante forme, queste sono per alcuni transistor:

Nome dell'impronta o della forma	Montaggio a superficie Forma standardizzata	Esempi
TO-126, TO-92, TO-39, TO-18, TO-5 ...	una confezione a tre conduttori con o senza contenitore metallico, da utilizzare per transistor a piccolo segnale.
TO-3, TO-3P, TO-220, TO-220F, TO-247 ...	un pacchetto a tre conduttori con una linguetta metallica per il dissipatore di calore e un fissaggio aggiuntivo, da utilizzare per i transistor di potenza.

Componenti elettronici a montaggio superficiale

• SOIC (Small Outline Integrated Circuit): È un tipo di pacchetto per circuiti integrati di forma rettangolare con una fila di pin su ciascun lato.
• QFP (Quad Flat Package): Questo tipo di impronta consiste in quattro file di conduttori che si estendono da ciascun lato del corpo del componente in uno schema rettangolare.
• PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier): Questo tipo di impronta consiste in due file di conduttori che si estendono dai lati del corpo del componente in uno schema rettangolare.
• PGA (Pin Grid Array): Questo tipo di footprint consiste in una griglia di pin sul lato inferiore del corpo del componente. Contrariamente al BGA descritto in seguito, per essere montato richiede uno zoccolo e quindi non è esattamente un componente a montaggio superficiale.
• QFN (Quad Flat No-Lead): Questo tipo di impronta consiste in quattro file di conduttori che si estendono dai lati del corpo del componente elettronico in uno schema rettangolare, ma senza conduttori che si estendono dalla parte inferiore del corpo del componente.

• PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier): È un tipo di pacchetto per circuiti integrati di forma quadrata con una fila di pin su ciascun lato.

• BGA (Ball Grid Array): Questo tipo di impronta consiste in una griglia di sfere di saldatura sul lato inferiore del corpo del componente.

• SOT (Small Outline Transistor): Si tratta di un tipo di pacchetto di transistor di forma rettangolare con una fila di pin su ciascun lato.

Dimensioni delle impronte standardizzate per il montaggio in superficie

Alcuni dei più utilizzati:

Per saperne di più sui componenti elettronici e le loro applicazioni, consultare il sito di Wikipedia Portale elettronico o al Istituto degli ingegneri elettrici ed elettronici (IEEE).