Informações importantes para o design de produtos: Dominados por engenheiros eletrônicos, esses conhecimentos básicos de componentes eletrônicos, tecnologias de PCB e as dimensões dos componentes mais utilizados são essenciais também para projetistas de produto, projetistas mecânicos, gerentes de projeto e engenheiros regulatórios, visando a eficiência no desenvolvimento de projetos.
Tipos básicos de componentes eletrônicos
- Resistores: Um componente elétrico passivo de dois terminais que resiste à passagem da corrente elétrica.
- Capacitores: Um componente elétrico passivo de dois terminais que armazena energia elétrica em um campo elétrico.
- Indutores: Um componente elétrico passivo de dois terminais que armazena energia em um campo magnético.
- Diodos: Um componente eletrônico de dois terminais que permite a passagem de corrente em apenas uma direção.
- Transistores: Um componente eletrônico de três terminais que pode ser usado para amplificar ou chavear sinais elétricos. Quando montados em bilhões, os transistores são a base de toda a lógica computacional moderna.
- Revezamentos: Um interruptor operado eletricamente que pode ser usado para controlar diversos circuitos elétricos.
Resistores de orifício passante, o componente eletrônico mais básico. - Optoeletrônica: Componentes eletrônicos que convertem luz em sinais elétricos ou vice-versa. LIDERADO (Diodo Emissor de Luz) é um deles.
- Osciladores: Componentes eletrônicos que geram corrente alternada em uma frequência específica.
- Reguladores de tensão: Um grupo de componentes eletrônicos que mantém uma saída de tensão constante.
- Transformers: Componentes eletrônicos que podem ser usados para alterar a tensão ou a corrente de um sinal elétrico.
- Cristais: Componentes eletrônicos usados para controlar a frequência de um circuito oscilador.
- Filtros: Um grupo de componentes eletrônicos usados para remover frequências indesejadas de um sinal elétrico.
- Circuitos Integrados (CIs): Um conjunto de componentes eletrônicos interconectados, como os descritos acima, geralmente em um único chip semicondutor, que pode executar uma variedade de funções.
Vocabulário de PCB
- PCB: (Impresso Placa de circuitoA placa de circuito impresso é a base de suporte usada para criar circuitos eletrônicos. Trata-se de uma placa feita de material isolante, como fibra de vidro, com trilhas condutoras gravadas em sua superfície.
- PCBA: A sigla PCB significa Printed Circuit Board Assembly (Montagem de Placa de Circuito Impresso), que é o processo de soldar componentes na placa de circuito impresso para criar um circuito funcional. circuito eletrônicoIsso inclui a montagem de componentes, como circuitos integrados, resistores e capacitores, na placa e a soldagem dos mesmos no local.
- Máscara de solda: A fina camada de polímero aplicada à superfície de uma placa de circuito impresso (PCI) para proteger as trilhas de cobre da oxidação e do curto-circuito.
- Platina: O processo utilizado para revestir uma superfície metálica com uma fina camada de outro metal, como estanho ou ouro.
- Gravura: Conforme descrito acima, o processo de remoção de material indesejado de uma placa de circuito impresso (PCB) é realizado por meio de uma solução química.
- Laminação: O processo de unir duas ou mais camadas de material para formar uma única unidade.
- Laminado revestido de cobre: O material usado para construir uma placa de circuito impresso (PCB), que consiste em uma fina camada de folha de cobre colada a um substrato.
- Serigrafia: Assim como na impressão, o processo A é usado para imprimir texto e gráficos em uma placa de circuito impresso (PCB).
Like other design acronyms, PCB, PCBA and BOM are used daily by engineers but need a definition for newcomers. A list of manufacturing terms and acronyms helps product designers follow these exchanges.
- Rastreamento do circuito: A fina linha de cobre em uma placa de circuito impresso usada para conectar componentes elétricos.
- Via: Um pequeno orifício em uma placa de circuito impresso, preenchido com solda, usado para conectar duas ou mais camadas através da placa.
- SMT (Tecnologia de Montagem em Superfície): Método de montagem de componentes eletrônicos em uma placa de circuito impresso (PCB) utilizando pasta de solda e um forno de refluxo, sem a necessidade de furar a PCB. Os componentes específicos são descritos a seguir.
- Furo passante: Ao contrário da tecnologia SMT descrita acima, a montagem por orifícios passantes (through-hole) é um processo no qual os componentes são montados na placa de circuito impresso e soldados no lugar, passando seus terminais ou pinos por orifícios na placa e soldando-os no lado oposto. Esse método de montagem também é conhecido como montagem por orifícios passantes, montagem pino-em-orifício ou montagem com furo passante.
- BGA (Ball Grid Array): uma matriz de esferas de solda usada para conectar um componente a uma placa de circuito impresso
- Soldagem por onda: O processo utilizado para soldar componentes a uma placa de circuito impresso (PCB) usando uma onda de solda fundida.
- Forno de refluxo: Um forno usado para aquecer uma placa de circuito impresso (PCB) e derreter a pasta de solda, permitindo que os componentes sejam soldados à placa.
- Painelização: O processo de organizar várias placas de circuito impresso (PCBs) em um único painel para uma fabricação eficiente.
- Roteamento: O processo de remover o excesso de material de uma placa de circuito impresso usando uma fresadora.
- Dispositivo ou testador de teste: O dispositivo usado para testar a funcionalidade de uma placa de circuito impresso.
- Arquivo Gerber: o formato de arquivo Utilizado para descrever o layout dos componentes, trilhas e camadas da placa de circuito impresso (PCB).
- Selecionar e colocar: Uma máquina automática controlada por computador usada para posicionar componentes em uma placa de circuito impresso em alta velocidade.
- Inspeção Óptica Automatizada (AOI): Uma máquina usada para inspecionar uma placa de circuito impresso em busca de defeitos.
Formas e dimensões dos componentes eletrônicos
Componentes eletrônicos de montagem em furo passante
- Derivação axial: Este é o tipo mais comum de componente com furo passante, consistindo em dois terminais que se estendem das laterais do corpo do componente.
- Derivação radial: Este tipo de componente consiste em dois ou mais terminais que se estendem das laterais do corpo do componente em um padrão circular.
- DIP (Dual In-line Package): Este encapsulamento de circuito integrado tem formato retangular e duas fileiras de pinos estendendo-se em cada lado.
- SIP (Pacote Único em Linha): Semelhante ao DIP acima, mas com apenas uma linha: este tipo de footprint consiste em uma fileira de terminais que se estendem das laterais do corpo do componente eletrônico.
Formatos padronizados de furos passantes
Entre muitas outras formas, estas são para alguns transistores:
| Nome da pegada ou forma | Formato padronizado para montagem em superfície | Exemplos |
| TO-126, TO-92, TO-39, TO-18, TO-5 … | Um encapsulamento de três terminais com ou sem invólucro metálico, para ser usado em transistores de sinal pequeno.
|  |
| TO-3, TO-3P, TO-220, TO-220F, TO-247 | Um encapsulamento de três terminais com uma aba metálica para dissipação de calor e um suporte adicional, para ser usado em transistores de potência. |  |
Componentes eletrônicos de montagem em superfície
- SOIC (Circuito Integrado de Pequeno Formato): Trata-se de um tipo de encapsulamento de circuito integrado com formato retangular e uma fileira de pinos em cada lado.
- QFP (Quad Flat Package): Este tipo de componente consiste em quatro fileiras de terminais que se estendem de cada lado do corpo do componente em um padrão retangular.
- PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier): Este tipo de componente consiste em duas fileiras de terminais que se estendem das laterais do corpo do componente em um padrão retangular.
- PGA (Pin Grid Array): Este tipo de componente consiste em uma grade de pinos na parte inferior do corpo do componente. Ao contrário do BGA descrito a seguir, ele requer um soquete para ser montado e, portanto, não é exatamente um componente de montagem em superfície.
- QFN (Quad Flat No-Lead): Esse tipo de encapsulamento consiste em quatro fileiras de terminais que se estendem das laterais do corpo do componente eletrônico em um padrão retangular, mas sem nenhum terminal que se estenda da parte inferior do corpo do componente.
PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier): Trata-se de um tipo de encapsulamento de circuito integrado com formato quadrado e uma fileira de pinos em cada lado.
BGA (Ball Grid Array): Esse tipo de componente consiste em uma grade de esferas de solda na parte inferior do corpo do componente.
SOT (Contorno Pequeno) Transistor): Este é um tipo de encapsulamento de transistor com formato retangular e uma fileira de pinos em cada lado.
Tamanhos padronizados de pegadas para montagem em superfície
Algumas das mais utilizadas:
| Nome da pegada | Tamanho de pegada padronizado para montagem em superfície | Aplicação típica |
| 201 | 0,6 mm x 0,3 mm | São utilizados para pequenos componentes passivos, como resistores e capacitores. Devido ao tamanho reduzido, apenas uma montagem automática do tipo "pegar e colocar" é possível neste caso. |
| 04021; | 0,6 mm x 0,4 mm | |
| 603 | 0,6 mm x 0,5 mm | |
| '0805' | 0,8 mm x 0,5 mm | |
| 1206 | 1,2 mm x 0,6 mm | |
| HOJE-23 | 2,9 mm x 1,3 mm | Esses componentes são normalmente usados para componentes ativos de grande porte, como transistores e diodos. |
| HOJE-223 | 4,9 mm x 3,1 mm | |
| HOJE-89 | 6,1 mm x 3,1 mm | |
| HOJE-553 | 7,9 mm x 5,3 mm |
Leia mais sobre componentes eletrônicos e suas aplicações na Wikipédia. Portal eletrônico ou no Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE).
Leituras e técnicas complementares
- Projeto de circuitos conceitos básicos: Compreensão de esquemas e projetos de layout.
- Fabricação de placas de circuito impresso (PCB): Técnicas e processos envolvidos na produção de PCBs.
- Técnicas de soldagem: Métodos para soldar componentes eletrônicos de forma eficaz.
- Microcontrolador programação: Introdução à programação de microcontroladores como Arduino ou Raspberry Pi.
- Sinais analógicos e digitais: Diferenças e aplicações de sinais analógicos versus digitais.
- Desenvolvimento de sistemas embarcados: Noções básicas de desenvolvimento de hardware e software para sistemas embarcados.
- Processamento de sinais: Técnicas para processamento e análise de sinais eletrônicos.
- Testes e resolução de problemas eletrônicos: tools and methods for diagnosing circuito eletrônico problemas.
- Compatibilidade eletromagnética (EMC): Compreender e garantir que os componentes e sistemas eletrônicos estejam em conformidade com as normas de EMC (Compatibilidade Eletromagnética).
Links externos sobre componentes eletrônicos
Normas internacionais
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Glossário de termos utilizados
Automated Optical Inspection (AOI): Um processo que utiliza tecnologia de imagem para detectar defeitos em placas de circuito impresso e outras montagens eletrônicas, analisando dados visuais em comparação com critérios predefinidos, garantindo o controle de qualidade e a conformidade com as especificações.
Electromagnetic Compatibility (EMC): A capacidade de dispositivos elétricos operarem sem interferência de campos eletromagnéticos externos e de não emitirem níveis de energia eletromagnética que causem interferência em outros dispositivos.
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): Uma associação profissional dedicada ao avanço da tecnologia em engenharia elétrica, eletrônica, ciência da computação e áreas afins por meio de publicações, conferências e desenvolvimento de normas. Ela fomenta a inovação e a colaboração entre profissionais e pesquisadores do mundo todo.
Printed Circuit Board (PCB): Uma placa plana feita de material isolante que suporta e conecta componentes eletrônicos através de caminhos condutores, geralmente gravados em folhas de cobre. Ela serve como base para a montagem de circuitos e facilita as conexões elétricas entre os componentes.
Programmable Logic Controller (PLC): Um computador digital usado para a automação de processos industriais, composto por uma memória programável para armazenar instruções, interfaces de entrada/saída para monitorar e controlar máquinas e um processador para executar algoritmos de controle.
Surface-Mount Technology (SMT): Um método para montagem de componentes eletrônicos diretamente na superfície de placas de circuito impresso, permitindo maior densidade e tamanho reduzido dos dispositivos. Utiliza pasta de solda e técnicas de soldagem por refluxo para a fixação dos componentes. É otimizado para montagem automatizada de alta velocidade, embora a montagem manual também seja possível.
