O que é placa de circuito impresso e como ela pode ser usada
A placa de circuito impresso ou PCB, abreviadamente, pode ser usada para muitas aplicações. Na maioria das vezes, há diferentes tipos de design de PCB oferecidos aos clientes por engenheiros ou empresas terceirizadas especializadas em designs de PCB. Os designs podem ter requisitos diferentes e aplicações diferentes, como PCBs de eletrônicos de consumo, PCBs industriais e outros... Enquanto todos nós nos perguntamos para que servem os PCBs, neste artigo discutiremos e explicaremos diferentes exemplos de PCBs e os tipos de PCBs: para que servem os PCBs, tipos de design de PCB e a função das placas de circuito impresso em computadores, microprocessadores e designs orientados a microcontroladores.
Aplicações e indústrias de PCB
Quando o PCB é produzido, ele tem um caso de uso muito específico, que pode abranger desde eletrônicos de consumo até a indústria, aeroespacial, médica, de jogos e brinquedos, automotiva e muito mais. Quando enviamos um PCB para fabricação, já sabemos para que serve, como será usado, para qual finalidade e a qual indústria pertence. Diferentes indústrias podem ter especificações e requisitos diferentes, como temperatura, umidade, prazo de validade, entre outros, o que exigirá um projeto personalizado para cada aplicação.
1. PCB de eletrônicos de consumo
Eletrônicos de consumo geralmente se referem a produtos que nós, os consumidores típicos, usamos na vida diária. Pode ser uma lâmpada, tela LCD, purificador de ar, laptop e outros... embora não possamos ver claramente devido ao fator de forma do produto de consumo, cada produto contém em si um PCB, essas placas eletrônicas garantem a função do aplicativo e sua longa vida útil. Laptops e computadores PCB geralmente são usados para processar e executar várias tarefas, tais PCBs virão com componentes extras, como GPU, CPU, memória, HDD e muito mais, todos esses são componentes eletrônicos que são montados ou conectados diretamente à placa PCB, um PCB em laptop / PC de consumo é chamado de "placa-mãe", então, embora o nome seja diferente, a placa-mãe também é um dos muitos tipos de PCB ou PCB montado (PCBA).
As aplicações de consumo geralmente não exigem que o cliente final saiba como usar uma placa de circuito impresso ou para que servem os PCBs, pois a placa vem com um design de produto final adequado e funcional de acordo com as necessidades do cliente final. Esses PCBs eletrônicos geralmente não têm restrições ou requisitos elevados, como alta temperatura, umidade ou condições ambientais adversas. O preço é um fator muito importante para permitir que o maior número possível de consumidores tenha acesso à placa de PCB. Alguns exemplos de PCBs para aplicações de consumo que você pode ter visto incluem:
A. Eletrodomésticos inteligentes, lâmpadas e interruptores
B. Dispositivos de medição de escala
C. Computadores pessoais, laptops, tablets e smartphones
D. Micro-ondas, fornos, geladeiras e outros aparelhos de cozinha.
E. Smartwatch e wearables
F. TV, LCD e outros tipos de monitores.
2. Industrial, Agricultura e IoT
Nem todos os PCBs nascem iguais, enquanto os eletrônicos de consumo e os PCBs custam menos para serem produzidos e exigem testes mínimos, como temperatura, radiação, umidade, etc. Aplicações industriais, agrícolas e de IoT, em geral, exigem uma série de testes para garantir confiabilidade e funcionalidade constantes por um longo período de tempo.
No setor de manufatura inteligente, IoT e aplicações industriais são frequentemente utilizadas para tornar o processo de fabricação mais produtivo. A PCBasic incorpora 15 anos de experiência e diferentes tipos de hardware para tornar o processo fácil, rápido e de baixo custo. Um exemplo seria um módulo de computador com câmera de IA capaz de identificar tipos de PCBs com imagens e, assim, identificar falhas no PCBA e Produção SMT para enviar um alerta e corrigir essas falhas antes de entregar o produto final aos clientes.
Em aplicações agrícolas, por exemplo, algumas placas eletrônicas de circuito impresso (PCB) permanecerão em ambientes externos por anos. Nesses casos, os componentes e os materiais da PCB devem ser escolhidos cuidadosamente para garantir a menor taxa de falhas possível durante toda a vida útil do produto. Placas eletrônicas industriais costumam ser mais caras, mas, ao mesmo tempo, mais confiáveis e adequadas para uso em condições adversas, tanto internas quanto externas. As camadas eletrônicas e a espessura da PCB são projetadas para garantir um sinal claro em condições de alta tensão e corrente. Algumas aplicações agrícolas e de IoT incluem:
A. Sistema de monitoramento de jardim inteligente
B. Estação de monitoramento meteorológico
C. Monitoramento e controle de estufas
D. Coleta inteligente de lixo e resíduos e muito mais.
3. Rede e telecomunicações
Popular Aplicação de PCB Redes e telecomunicações podem ser usadas tanto em casos de uso doméstico quanto industrial. Por exemplo, os consumidores geralmente usam roteadores, modems, repetidores ou pontos de acesso para acessar a internet por meio de um provedor de serviços de internet (ISP), enquanto para uso industrial, são servidores, caixas NAS (Network-Attached Storage) e outros tipos de equipamentos industriais. Todos os exemplos acima implementam PCBs personalizados para atender a uma finalidade e aplicação muito específicas. Os sistemas de PCB vêm em tamanhos pequenos para consumidores e em pacotes grandes e volumosos, frequentemente encontrados em dispositivos de telecomunicações de uso industrial. Alguns sistemas de PCB podem ser mais complexos e podem exigir múltiplos PCBs empilhados ou conectados uns aos outros de uma forma ou de outra. Alguns dos componentes eletrônicos de PCB de rede e comunicação incluem:
A. Roteadores e switches de rede
B. Pontos de acesso, modems e repetidores
C. Dispositivos de armazenamento conectados à rede
D. Servidores e estações de provedores de serviços de Internet
4. Indústrias médicas
Se você teve o azar de visitar um hospital ou um médico em determinadas circunstâncias, pode ter encontrado diferentes tipos de dispositivos, computadores e monitores que os hospitais e médicos utilizam para realizar seu trabalho. Todos esses dispositivos incorporam placas eletrônicas impressas em seu interior, ou, abreviadamente, PCBs. O PCB eletrônico permite que os dispositivos médicos salvem vidas diárias, monitorem pacientes 24 horas por dia, 7 dias por semana e, como você pode imaginar, uma única falha de projeto pode custar a vida de muitas pessoas. Por esse motivo, as indústrias e aplicações médicas têm requisitos rigorosos de projeto de PCB, e cada projeto, quando lançado no mercado, exige a realização de dezenas de testes para garantir que possa desempenhar o que foi projetado.
Alguns exemplos de dispositivos eletrônicos PCB usados nas indústrias médicas:
A. Marcapassos cardiovasculares.
B. Ressonâncias magnéticas e tomografias computadorizadas.
C. Equipamentos de suporte e monitoramento cardíaco.
D. AKG e máquinas de raio-X. Suporte de vida,
E. Desfibriladores e outros tipos de equipamentos essenciais à vida.
5. Aplicações militares
Um setor menos popular entre os consumidores comuns, mas que não podemos ignorar, é o militar. Muitas vezes, quando queremos expressar o quão incrível é um design de PCB ou o quão durável, duradouro e de alta qualidade a placa é, podemos chamá-lo de design de "nível militar", ou seja, para enfatizar a excelência do design e da produção da placa elétrica. O PCB eletrônico dentro de dispositivos e aplicações militares é definitivamente algo a se esperar, o chipset frequentemente utilizado é confidencial e a capacidade de fornecimento dos componentes pode ser fornecida a empresas e fabricantes autorizados para uma finalidade e linha de distribuição muito específicas. O PCB eletrônico em aplicações militares é durável, duradouro e projetado para suportar condições adversas, como pressão do ar e mudanças de alta temperatura.
Algumas das aplicações que os militares usarão ao produzir placas eletrônicas de PCB seriam:
A. Veículos não tripulados.
B. Sistemas de navegação robótica e de defesa.
C. Sistemas de comunicação e controle.
D. Morteiros e artilharia.
E. Equipamentos relacionados à segurança e criptografia.
6. Indústrias automotivas
A indústria automotiva vem mudando e se desenvolvendo nas últimas décadas. Costumávamos dirigir carros simples quando os dispositivos de rádio eram considerados luxo. Hoje, a maioria dos carros é movida por computadores ultrainteligentes e alguns carros, como os da Tesla, são totalmente elétricos. Com o passar do tempo, vemos as aplicações automotivas se tornarem mais populares e inteligentes com tecnologias como Lidar, 5G, IA e mais incorporadas em cada parte do carro que dirigimos. Hoje, alguns carros até têm um modo de piloto automático integrado, permitindo que os motoristas relaxem enquanto o carro dirige para eles. Tudo isso alimentado por, você adivinhou, uma placa elétrica PCB. Esses PCBs são projetados para nível industrial para garantir a segurança como primeira prioridade. Uma única falha no sistema de computador do carro pode causar um desastre catastrófico. Ao fabricar PCBs de alta qualidade com componentes confiáveis, podemos garantir uma viagem segura no caminho de volta para casa.
As aplicações de PCB eletrônico para a indústria automotiva incluem:
A. Sistemas relacionados à transmissão do motor
B. Controle climático inteligente de temperatura e umidade
C. Monitores, alto-falantes e sistemas de áudio
D. Anti-roubo e alerta
E. Mecanismo de controle de segurança do airbag
F. Ignição e partida do carro
G. Sistemas de alerta de detecção de obstáculos e mais
7. Aeroespacial e exploração espacial
Por último, mas não menos importante, a indústria que discutiremos hoje é a indústria aeroespacial. Podemos não estar familiarizados com esse nome ou suas aplicações, mas a indústria aeroespacial e de exploração espacial nos atende todos os dias. Na verdade, todos os celulares e aplicativos que discutimos acima não seriam possíveis sem os satélites, que pertencem à indústria aeroespacial.
Os PCBs e componentes eletrônicos na indústria aeroespacial e particularmente nos satélites que nos servem diariamente pertencem a aplicações de nível militar e industrial, pois os PCBs estão localizados no espaço, onde a radiação e a temperatura atingem níveis diferentes dos que conhecemos e estamos acostumados aqui na Terra.
Algumas outras aplicações também estão relacionadas a aviões e aeronaves, sistemas de navegação, GPS e controle de piloto automático, que nos servem quando precisamos viajar de um lugar para outro em alta velocidade. Você sabia que os aviões Boeing 737 são feitos de cerca de 367,000 peças eletrônicas? Isso parece quase inacreditável, mas todas as aplicações que conhecemos exigem componentes eletrônicos de PCB, o que demonstra a importância do processo de PCB e... Fabricação de PCBA é para todos os setores.
Algumas das aplicações utilizadas na indústria aeroespacial são:
A. Monitoramento de radiação
B. Gestão térmica e monitoramento do processo de materiais
C. Controladores de voo e sistemas de piloto automático
D. GPS e, Nano SATs e sistema de satélites
E. Monitoramento de sensores de sinal
F. Redes elétricas, sistemas de comunicação de rádio e muito mais
