Os furos de passagem em placas de circuito impresso (PCBs) são pequenos orifícios perfurados na placa com o objetivo de criar uma interconexão entre diferentes camadas. Embora os furos de passagem sejam cruciais para a funcionalidade geral das placas de circuito impresso, existem problemas associados a eles, incluindo sua vulnerabilidade a contaminantes e a possibilidade de formação de pontes de solda durante a montagem. É aí que entra a técnica de "tendating" (proteção de furos de passagem). O "tendating" consiste no uso de uma máscara de solda que protege os furos de passagem, evitando que a solda flua para dentro deles durante a soldagem. Neste artigo, vamos aprender sobre seus benefícios, as técnicas de "tendating" e as considerações de projeto.
O que é PCB via tenting?
O revestimento de vias em PCBs é um dos procedimentos em que partes das vias são cobertas ou, pode-se dizer, protegidas. As vias são orifícios metalizados na PCB com pequenas aberturas que fornecem conexões elétricas entre as camadas da placa e geralmente ficam expostas na superfície da PCB. O objetivo do revestimento de vias é garantir que essas vias estejam fisicamente protegidas para evitar condições de desproteção que podem causar desastres ambientais ou elétricos. A aplicação de um material conformável, como máscara de solda, epóxi ou poliimida, cobre as superfícies metálicas expostas das vias, isolando-as.
Benefícios do PCB via Tenting
Proteção contra contaminação
A blindagem da placa de circuito impresso (PCB) ajuda a proteger os furos de passagem contra poeira, umidade e outros contaminantes do ambiente. Essa proteção é essencial para reduzir as chances de corrosão e garantir uma longa vida útil da placa.
Prevenção de pontes de solda
Cobrir as vias com uma máscara de solda também pode protegê-las do fluxo de solda no processo de montagem subsequente. Isso minimiza as chances de formação de pontes de solda sobre as juntas, melhorando a conexão elétrica, bem como as chances de formação de pontes de solda sobre outras áreas, levando a encurtamentos ou outros tipos de defeitos.
Desempenho elétrico aprimorado
A proteção das vias contra danos causados por contaminantes e solda, uma vez que cobre os caminhos condutores desejados, resulta em um comportamento elétrico mais uniforme, o que se traduz em melhor desempenho em frequências igualmente mais altas.
Gerenciamento térmico aprimorado
Embora o revestimento possa ter um efeito menor na dissipação térmica, ao mesmo tempo, auxilia na identificação das características térmicas necessárias da placa de circuito impresso (PCB), oferecendo, assim, uma camada adicional de proteção. Isso é especialmente necessário em áreas de aplicação como alta tensão e corrente, onde a dissipação de calor é fundamental.
Resistência Mecânica Aprimorada
A máscara de solda também tem benefícios mecânicos: ela protege as vias e as torna mais resistentes a qualquer tensão mecânica à qual uma placa de circuito possa ser submetida durante a montagem.
Diferentes técnicas de vias de tendas
| Acampamento Completo
| Essa técnica serve para revestir as camadas superior e inferior do PCB com máscara de solda, o que pode proteger efetivamente a via de outros elementos e fornecer o melhor isolamento para ela.
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| Acampamento parcial
| Quando a cobertura parcial é empregada, apenas uma das camadas do PCB é revestida com a máscara de solda, enquanto o outro lado fica exposto; isso é especialmente útil onde a dissipação térmica através da via é necessária ou onde o acesso é necessário.
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| Tenda com Coverlay
| Esta técnica envolve o uso de Coverlay, um material dielétrico flexível em vez de uma máscara de solda; rígido-flexível ou PCBs flexíveis são geralmente fabricados com este material.
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| Acampamento com tampa de encaixe
| Este método envolve cobrir a via com uma camada de máscara de solda e, em seguida, preenchê-la com um material não condutor, como resina ou epóxi, para encapsular toda a via. Como resultado, aumenta a proteção contra forças ambientais e tensões mecânicas.
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| Tenda com enchimento de cobre
| Ao formar uma via sob uma camada de máscara de solda, em vez de ter a via praticamente vazia, pode-se usar preenchimento de cobre, complementando assim o suporte estrutural da via, bem como suas capacidades térmicas.
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| Via Plug
| Além de aplicar uma máscara de solda na via, também é possível preencher a via com material condutor ou não condutor para fechá-la; esta forma é mais comumente usada em PCBs de interconexão de alta densidade onde o espaço é crítico.
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Considerações de projeto para via de tenda
Tipo e material da máscara de solda
O tipo e o material da máscara de solda são outro fator crucial a ser considerado no projeto de vias cobertas. O material da máscara de solda da placa de circuito impresso (PCI) deve ser compatível, podendo-se optar por uma máscara de solda líquida fotoimprimível (LPI) ou uma máscara de solda de filme seco.
Via tamanho e proporção
O diâmetro da via e sua relação de aspecto (relação profundidade-diâmetro) são outros fatores importantes a serem considerados. Em geral, quanto menor o diâmetro da via, mais fácil é a instalação da tenda; e a relação de aspecto deve estar dentro das capacidades de fabricação.
Tamanho e folga da almofada
Os projetistas devem deixar diâmetro de almofada suficiente ao redor da via e garantir que haja espaço adequado entre a via fabricada e outras almofadas ou linhas para evitar qualquer desalinhamento da máscara.
Posicionamento e Densidade
Essas vias não devem ser mantidas muito próximas dos componentes ou de quaisquer outras vias porque a adesão da máscara é um problema e, além disso, as densidades das vias não devem ser muito altas para controlar possíveis dificuldades de aplicação uniforme da máscara de solda.
Desempenho Elétrico
O impacto das vias protegidas na integridade do sinal, particularmente em circuitos de alta frequência, deve ser avaliado, considerando se a proteção afetará as características elétricas da via, como a capacitância.
Gerenciamento termal
O impacto da passagem de cabos através de furos ou vias no controle do gerenciamento térmico da placa de circuito impresso deve ser determinado para evitar qualquer orientação inadequada das vias térmicas ou dissipadores de calor.
