15 dicas de montagem de PCB para engenheiros eletrônicos ao lidar com projetos eletrônicos

Muitas vezes, ao trabalhar com PCBs, os engenheiros eletrônicos (principalmente estudantes e iniciantes) enfrentam problemas ao lidar com a complexidade das placas de circuito devido à falta de experiência. As placas de ensaio são fáceis de trabalhar porque existe a opção de conectar e desconectar os componentes mesmo se você cometer um erro na conexão.
No entanto, quando você muda para PCBs, é preciso ter muitas coisas em mente, seja soldagem, dessolda ou outras tarefas relacionadas. Embora a prática constante seja crucial para atingir o nível de especialização, existem algumas dicas que podem aumentar suas chances de sucesso.
Portanto, sem rodeios, vamos discutir algumas dicas de montagem de PCB incrivelmente úteis que compilamos de várias fontes confiáveis.

1. Mantenha certos componentes sobressalentes

Peças eletrônicas

Peças eletrônicas (imagem cortesia: Electronics B2B)
Se você é novo em PCBs, é quase inevitável cometer erros com o circuito e alguns materiais certamente serão danificados enquanto você conduz experimentos com a placa. Portanto, antes de começar a prototipagem, certifique-se de ter uma grande quantidade de hardware disponível.

2. Seja organizado e separe as pequenas peças

Mantendo as pequenas peças eletrônicas organizadas
Mantendo as pequenas peças eletrônicas organizadas (imagem cortesia: Digilent)
A complexidade dos PCBs, em grande medida, está associada ao fato de que é necessário montar várias peças minúsculas em uma placa superlotada. Portanto, a maneira mais inteligente de evitar bagunça é classificar os componentes de acordo com o tamanho ou qualquer outra base e preparar uma lista de verificação ao longo do caminho. Isso lhe dará uma ideia clara de quais peças você possui e o que está faltando.

3. A ordem de povoamento

Preenchendo a ordem de um PCB
Preenchendo o pedido de um PCB (imagem cortesia: Pick and Place)
Sempre deve haver uma ordem adequada para preencher a placa em termos de direção e também de tamanho dos componentes.
Tamanho: Muitas vezes você solda primeiro componentes maiores e percebe que não tem espaço suficiente para colocar o ferro de soldar para soldar os menores que precisam de mais espaço. Portanto, é sempre aconselhável soldar primeiro as peças minúsculas.
Direção: Pode acontecer que se você não seguir uma abordagem direcional e colocar as peças aleatoriamente, você se esqueça de colocar algumas delas quando terminar a soldagem. Então, comece da direita para a esquerda ou da esquerda para a direita.

4. Uso de pinças

Usando pinças para segurar peças eletrônicas enquanto trabalha com PCB

Usando pinças para segurar peças eletrônicas enquanto trabalha com PCB (Imagem cortesia: TDI International)
É aconselhável usar uma pinça para manusear pequenos componentes de montagem, como CIs, resistores e capacitores, pela razão óbvia de que oferece conveniência. No entanto, não é recomendado pegar qualquer peça eletrônica com as mãos desprotegidas ao trabalhar com o circuito. Isso ocorre porque nosso corpo contém carga e isso não deve ser transferido para nenhum lugar próximo ao seu espaço de trabalho, pois pode funcionar como uma interferência eletrônica.

5. Uso de lupa

Suporte PCB com luz e lupa
Suporte para PCB com luz e lupa (imagem cortesia: AliExpress)
Para garantir a precisão ao manusear PCBs, é sempre necessária alguma ampliação. Isso ocorre porque quando você comete erros, você precisa solucionar problemas de soldagem, como juntas frias ou pontes de solda. Portanto, use uma lupa ou lupa para inspecionar o circuito de perto.

6. Uso de massa para pôster

Mantendo o PCB no lugar com Poster Putty
Mantendo o PCB no lugar com massa para pôster (imagem cortesia: Make Magazine)
Freqüentemente, quando você está soldando seu circuito, você precisa segurar muitos objetos e ao mesmo tempo manter a PCB no ângulo necessário. A massa para pôsteres atua como um ótimo porta-objetos onde você pode simplesmente pressionar seu PCB e ele não se moverá ou escapará. Além disso, não deixa resíduos na placa, então você não precisa se preocupar em limpar a sujeira.

7. Usando uma ferramenta de dobra de chumbo de resistor

Usando uma ferramenta de dobra de chumbo de resistor
Usando uma ferramenta de dobra de chumbo de resistor (imagem cortesia: GroupDIY)
É um pedaço de plástico construído em forma de trilho que o ajudará a especificar a distância exata entre dois terminais de resistor em um circuito. Um lado oferece espaçamento de 0,4” a 1,5” para resistores de ¼ Watt e o outro lado oferece espaçamento de 0,5” a 1,5” para resistores de ½ Watt. Para utilizá-lo, basta colocar o resistor no espaço desejado e dobrá-lo nas bordas.

8. Usando protoboard para pinos de cabeçalho

Pinos de cabeçalho na placa de ensaio antes de alinhá-los na PCB
Coloque os pinos do cabeçalho na placa de ensaio antes de alinhá-los na PCB (imagem cortesia: SparkFun)
Antes de colocar os pinos do cabeçalho na PCB, insira-os em uma placa de ensaio e alinhe a PCB sobre ela. Depois disso, insira os pinos nos orifícios da PCB e solde-os. Isso garantirá que todos os pinos da plataforma sejam colocados no local correto.

9. Cole os suportes em vez de furar

Cole os suportes em vez de perfurá-los na caixa do projeto
Cole os suportes em vez de perfurá-los na caixa do projeto (Imagem cortesia: SparkFun)
Sempre que você precisar fazer uma montagem removível rápida para seu projeto baseado em PCB, existe um truque fácil que torna tudo muito mais fácil. Prenda os espaçadores ao PCB usando parafusos e, em vez de perfurá-los, basta colá-los em uma caixa de projeto. A cola será forte o suficiente para segurar o PCB permanentemente, mas se precisar fazer alterações, você também pode desparafusá-lo.

10. Comece com o pino terra

Comece com o pino terra enquanto solda o PCB
Comece com o pino terra enquanto solda o PCB (imagem cortesia: SparkFun)
Ao iniciar o procedimento de soldagem, é altamente recomendável começar com o pino terra e não com qualquer outro pino. Isso ocorre porque a capacidade de resistência ao calor do pino terra é comparativamente maior do que a de outros pinos.
Se você começar com o pino de alimentação ou qualquer outro pino que possa gerar calor e levar ao fluxo de corrente, causando provável dano. Porém, começar pelo pino terra eliminará a possibilidade de qualquer fluxo de corrente, reduzindo assim as chances de qualquer tipo de acidente.

11. Selecione a largura das linhas

Largura do traço do PCB
Largura do traço do PCB (imagem cortesia: ourpcb.com)
A largura das linhas deve ser fixada de acordo com o fluxo de corrente estimado, pois se não houver espaço adequado poderá gerar muito calor. Portanto, usar calculadoras online pode ajudar a decidir a largura das linhas. Para linhas de energia, a largura deve ser maior porque toda a corrente é fornecida por esses fios.

12. Verifique a potência permitida

Uma imagem mostrando uma PCB superaquecida
Uma imagem mostrando uma PCB superaquecida
Ao soldar os componentes, muita geração de calor pode danificar a placa e também os componentes. A capacidade de tratamento térmico da placa depende da largura da seção transversal da placa. Por isso procure sempre a potência permitida da placa na qual você está realizando a montagem.

13. Acessibilidade de nós importantes

pontos de teste para solucionar problemas do PCB
Imagem mostrando os pontos de teste para solução de problemas da PCB (Cortesia: towerfast.com)
Depois de concluir a montagem, quando for necessário medir um sinal para solucionar problemas do circuito, você deve conhecer os nós que são importantes para acessar. Você também pode adicionar um ponto de teste conectado a eles.

14. Espaço entre os componentes

ampla quantidade de espaço entre os componentes no PCB
Deixe bastante espaço entre os componentes do PCB (imagem cortesia: eBay)
Se os componentes estiverem muito próximos uns dos outros, não haverá espaço para a passagem dos fios. Por isso é importante deixar algum espaço entre eles para que os fios possam se espalhar facilmente. O espaçamento não apenas facilita o roteamento automático, mas também facilita o procedimento de soldagem.

15. Evite juntas de solda fria

junta de solda fria
Imagem representando uma junta de solda fria (Imagem cortesia: Allpar)
Às vezes, durante a soldagem, o calor aplicado não é suficiente para que a solda derreta adequadamente ou a superfície não fique limpa. Muitas vezes também pode acontecer que a solda quente flua para uma junta fria e forme uma gota de solda cinza que não está aderida à junta. Em todas essas situações, forma-se uma junta de solda fria que pode causar ruídos estáticos ou cortes intermitentes.
Para combater esse problema, é necessário fundir novamente a solda existente ou sugá-la e limpar o local antes de soldar novamente. Se desejar evitar tais casos, é aconselhável aquecer a ponta do ferro de soldar e depois tocar a junta com a solda. Isso ajudará a derreter a solda, que fluirá e envolverá a junta adequadamente. Também se pode adicionar um pouco de fluxo (um agente químico) à superfície para que a solda quente adira imediatamente ao pino.

Conclusão

O principal objetivo desta compilação é apresentar uma breve orientação para os iniciantes que estão indo ou recentemente mudaram de protoboards para PCBs. Embora essas sejam algumas dicas úteis de montagem de placas de circuito coletadas de nossas fontes, pode haver mais que não foram abordadas aqui. Portanto, se você tiver outras dicas, sinta-se à vontade para mencioná-las na seção de comentários abaixo.

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