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PCB do painel traseiro

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Orgulho de servir

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Consulta personalizada

VISÃO GERAL

Item PCB flexível PCB rígido-flexível PCB rígida
Camada máxima 8L 36L 60L
Traço/espaço mínimo da camada interna 3/3mil 3/3mil 3/3mil
Rastreamento/espaço mínimo da camada externa 3,5/4mil 3,5/4mil 3/3mil
Camada interna Max Copper 2 onças 6 onças 6 onças
Camada externa de cobre máximo 2 onças 3 onças 6 onças
Perfuração Mecânica Mínima 0,1 mm 0,15mm 0,15mm
Perfuração mínima a laser 0,1 mm 0,1 mm 0,1 mm
Proporção de aspecto (perfuração mecânica) 10:1 12:1 20:1
Proporção de aspecto (perfuração a laser) / 1:1 1:1
Tolerância do furo de ajuste de pressão ±0,05mm ±0,05mm ±0,05mm
Tolerância ao PTH ±0,075 mm ±0,075 mm ±0,075 mm
Tolerância NPTH ±0,05mm ±0,05mm ±0,05mm
Tolerância de escareamento ±0,15 mm ±0,15 mm ±0,15 mm
Espessura da placa 0,1-0,5 mm ±0,1 mm 0,4-8mm
Tolerância de espessura da placa (<1,0 mm) ±0,05mm ±0,1 mm ±0,1 mm
Tolerância de espessura da placa (≥1,0 mm) / ±10% ±10%
Tolerância de Impedância Single-Ended:±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω) Single-Ended:±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω) Single-Ended:±5Ω(≤50Ω),±7%(>50Ω)
Diferencial:±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω) Diferencial:±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω) Diferencial:±5Ω(≤50Ω),±7%(>50Ω)
Tamanho mínimo da placa 5*10mm 10*10mm 10*10mm
Tamanho máximo da placa 9*14 polegadas 22,5*30 polegadas 22,5*30 polegadas
Tolerância de contorno ±0,05mm ±0,1 mm ±0,1 mm
BGA mínimo 7mil 7mil 7mil
SMT mínimo 7*10mil 7*10mil 7*10mil
Tratamento da superfície ENIG, dedo de ouro, prata de imersão, estanho de imersão, HASL (LF), OSP, ENEPIG, ouro flash; chapeamento de ouro duro ENIG, dedo de ouro, prata de imersão, estanho de imersão, HASL (LF), OSP, ENEPIG, ouro flash; chapeamento de ouro duro ENIG, dedo de ouro, prata de imersão, estanho de imersão, HASL (LF), OSP, ENEPIG, ouro flash; chapeamento de ouro duro
Máscara de solda Máscara de solda verde/PI preto/PI amarelo Máscara de solda verde/PI preto/PI amarelo Verde, preto, azul, vermelho, verde mate
Folga mínima da máscara de solda 3mil 1,5 mil 1,5 mil
Barragem mínima de máscara de solda 8mil 3mil 3mil
Lenda Branco, preto, vermelho, amarelo Branco, preto, vermelho, amarelo Branco, preto, vermelho, amarelo
Largura/altura mínima da legenda 4/23mil 4/23mil 4/23mil
Largura do filé de tensão 1,5±0,5mm 1,5±0,5mm /
Arco e torção / 0.05% 0.3%

Não é incrível pensar em como nossos smartphones permitem bate-papo e transferência de dados impecáveis? Tudo isso é possível graças a um tipo de PCB também conhecido como backplane PCB! É este circuito impresso que confere sinergia a todos os outros micro e macro componentes da maioria dos dispositivos eletrônicos. Assim, permitindo que o dispositivo simplifique as tarefas do dia a dia para você. 

Aqui neste artigo, iremos nos aprofundar um pouco mais para esclarecer mais sobre os PCBs do backplane, quais são exatamente suas funções e muito mais. Mas antes de entrarmos nesses mínimos detalhes, é essencial compreender bem os vários tipos desses backplanes e o que os torna únicos em si. 

O que é um backplane?

Para facilitar a compreensão das coisas, esses backplanes são os dispositivos que constituem a espinha dorsal do nosso corpo. É por causa deles que podemos enviar mensagens de texto para nossos amigos e compartilhar nossos momentos felizes em forma de imagens e vídeos. Backplanes são os blocos de construção da maioria dos dispositivos modernos. 

Ao fornecer as conexões e caminhos necessários, o backplane PCB garante que esses componentes possam trocar informações perfeitamente. Assim, componentes como bits de memória, dispositivos plug-in e placas de computador são todos conectados pelos dispositivos backplane. 

Tipos de backplanes

Os dois tipos mais comuns de backplanes são explicados abaixo com suas características.

Backplanes ativos

Esses backplanes ajudam na integração de componentes ativos como processadores, controladores ou sistemas de roteamento. O principal objetivo desses componentes é permitir que o backplane processe, gerencie e manipule ativamente os dados que passam por ele.

Características dos backplanes ativos

  • Eles usam processadores, controladores ou circuitos especiais para gerenciar dados, alterar a forma como eles são enviados e até adicionar coisas interessantes, como segurança extra ou sistemas de backup.
  • Os backplanes ativos possuem ferramentas para tornar os sinais mais fortes, reduzir ruídos e corrigir erros. Eles garantem que os dados permaneçam claros, mesmo que percorram um longo caminho. 
  • Os backplanes ativos são mais sofisticados e complexos. Eles vêm com peças inteligentes que podem fazer muito, mas por serem mais avançados, fabricá-los pode ser mais complicado e custar mais.
  • Como os backplanes ativos possuem peças ativas que utilizam energia, eles podem ficar mais quentes durante o funcionamento. 

Backplanes passivos

Eles não têm poder computacional interno e funcionam como um sistema básico de conexão. Eles não gerenciam ou processam ativamente os dados que passam por eles; em vez disso, eles oferecem conexões físicas e caminhos necessários para transferência de dados entre módulos ou placas dentro de um sistema.

Recursos de backplanes inativos

  • Para facilitar conexões de peças, compartilhamento de sinal e compartilhamento de energia, eles são compostos de conectores, caminhos e traços. No entanto, eles não alteram ou analisam os dados, ao contrário dos ativos.
  • Não existem ferramentas especiais em backplanes passivos para corrigir sinais. 
  • Isso significa que os sinais podem ficar um pouco confusos ou mais fracos se viajarem muito longe, pois não possuem amplificadores ou circuitos especiais para mantê-los fortes.
  • Esses backplanes são simples. Eles não são sofisticados e não possuem peças inteligentes em seu interior. 
  • Como não possuem partes ativas como processadores, os backplanes passivos não emitem muito calor quando estão funcionando. 
PCB 1 do painel traseiro Globalwell

Tipos de barramentos de backplane

Os backplanes, tanto ativos quanto passivos, podem ter pontes que atuam como conectores, ligando dois barramentos do mesmo tipo ou de tipos diferentes dentro de sistemas industriais.

  • Arquitetura Padrão da Indústria (ISA) - Lida com dados de 16 bits a uma velocidade de clock de 8 MHz para dispositivos de E/S.
  • Extended ISA (EISA) – Versão aprimorada do ISA, capaz de transferir dados de 32 bits.
  • Peripheral Component Interconnect (PCI) - Um sistema de barramento local em computadores de última geração que transfere 32 ou 64 bits de dados a uma velocidade de clock de 33 MHz.
  • Compact PCI (cPCI) - Utiliza os padrões elétricos do barramento PCI, mas é empacotado em um barramento Versa Module Eurocard (VME), combinando seus recursos.
  • Barramento VME (VMEbus) - Um dispositivo robusto de 32 bits amplamente utilizado em aplicações industriais, comerciais e militares.

Diferentes tipos de barramentos são como ferramentas em uma caixa de ferramentas, cada um com seus próprios pontos fortes para sistemas industriais. Eles diferem na quantidade de dados que podem mover, no quão resistentes são e onde funcionam melhor.

Agora, esses ônibus podem se unir, graças às pontes. Essas pontes os ajudam a conversar entre si, tornando-os uma excelente equipe para todos os tipos de trabalhos nas indústrias. Esse trabalho em equipe os torna aptos para diferentes tarefas e trabalham bem em conjunto, facilitando as diversas utilizações industriais.

Material usado na fabricação de PCBs de backplane

O material usado para fazer PCBs de backplane é escolhido porque possui qualidades especiais que funcionam bem para enviar sinais rapidamente, garantir que tudo seja confiável e gerenciar o calor. Aqui estão os materiais importantes:

Material de substrato

FR-4: é um material comum e adequado para carteira, que é forte e mantém as coisas isoladas. As pessoas usam muito isso em backplanes regulares.

Laminados de alta velocidade (por exemplo, Rogers, Isola): Estes são materiais sofisticados. Eles ajudam os sinais a se moverem mais rapidamente, reduzindo o quanto eles se perdem. Isso é muito importante para dados rápidos.

Folhas de cobre

Folha de cobre padrão: Este é bom em conduzir eletricidade e pode dobrar facilmente. Geralmente está dentro do backplane.

Folha de cobre pesada: É mais espesso e suporta mais eletricidade. Eles o usam em locais que precisam de muita energia ou para manter as coisas frescas.

Recursos pré-natais

Pré-impregnado à base de epóxi: Garante que as camadas aderem firmemente e permaneçam intactas, colando-as umas às outras. As máscaras de solda são uma espécie de revestimento protetor aplicado ao cobre para evitar ferrugem e facilitar a soldagem.

Superfície acabada

ENIG, HASL e OSP: os revestimentos melhoram a soldabilidade das superfícies de cobre e protegem contra a deterioração da ferrugem.

Materiais para gerenciamento térmico

Substratos com condutividade térmica: Ajuda a manter a temperatura do backplane.

Almofadas/Vias Térmicas: Sob componentes quentes para evitar superaquecimento, elas funcionam de forma semelhante aos refrigeradores.

PCB do painel traseiro Globalwell

Arquitetura backplane: construindo a base

Para seu benefício, a estrutura do backplane cobre todos os detalhes sobre layout físico, conectividade, métodos de sinalização e design geral. 

Layout de conexão

Primeiro, é preciso conhecer o fluxo dos dados e entender como cada elemento se comunica entre si. Colete informações sobre a quantidade de dados que cada parte compartilha e qual conexão funciona melhor para eles, como Ethernet ou PCIe. 

Escolhendo os conectores certos

Então é hora de escolher os conectores. Descubra se eles devem ficar para fora ou encaixar diretamente. Além disso, a maneira como os conectores são colocados - se eles são empurrados, soldados ou do tipo elastômero mole.

Planejando os slots

Em seguida, decida quantos slots são necessários para que todas essas peças caibam confortavelmente. Certifique-se de que eles não estejam muito apertados e possam respirar facilmente para esfriar.

Formato físico

Existem diferentes padrões, como ATCA ou cPCI, e você decide para onde vão os conectores de alimentação e as guias de placa.

Projeto elétrico

Primeiro, você tem que trabalhar na distribuição de energia. Você está analisando como a energia flui do sistema para cada pequena parte. Caminhos de energia grossos e muitos capacitores minúsculos garantirão que tudo receba energia limpa.

Camadas de backplane

O backplane é como um sanduíche com muitas camadas. Mantenha essas camadas consistentes com os materiais e espessuras corretos para controlar a forma como os sinais viajam.

Sinal

Quando se trata de dados importantes e linhas de relógio, certifique-se de que estejam próximos de seus planos de referência. Larguras e espaços correspondentes mantêm os sinais suaves.

Colocar componentes

Mantenha os resistores, capacitores, etc. próximos o suficiente dos conectores. Certifique-se de posicionar os drivers e elementos ativos nos lugares certos. 

Cancelamento de ruído

Use juntas e filtros para manter o ruído elétrico baixo e, dessa forma, o sinal também permanecerá claro e limpo.

Design mecânico

Existem guias e slots adequados para inserção do cartão. Você pode adicionar reforços para que a placa de circuito não flexione sob o peso da placa. Sempre use conectores fortes para fixar os elementos adequadamente.

Mantendo-se fresco e resistente

Certifique-se de que o fluxo de ar seja bom para resfriamento. Você pode usar materiais especiais para afastar o calor. Adicione suporte para peças quentes e certifique-se de que tudo aguenta um pouco de agitação sem desmoronar.

Especificações de PCB para o backplane

Aqui está uma visão mais detalhada de suas especificações:

Número de camadas

Isso indica apenas o número de camadas dispostas dentro do backplane. Os mais avançados possuem múltiplas camadas para gerenciar todas as conexões e garantir o bom funcionamento.

Tipo de substância

Relaciona-se à composição do backplane, como o uso de materiais convencionais como FR-4 ou materiais específicos de alta velocidade. Esses materiais foram escolhidos por sua resistência, resistência ao calor e capacidade de transmissão de sinal.

Peso e espessura do cobre

Isto explica o peso e a espessura da estrutura em camadas de cobre. Às vezes, cobre mais espesso é utilizado para aumentar a potência ou o controle de calor.

Traçar largura e distância

Isto diz respeito à largura e ao espaçamento entre fios dos cabos. Como influencia o quão bem os sinais viajam e mantêm sua força, o espaçamento é significativo.

Controle de impedância

O controle da impedância é necessário para manter constante a quantidade de sinal nos fios, para que não mude muito. Isso ajuda os sinais a permanecerem fortes e estáveis.

Superfície acabada

É como colocar uma camada sobre peças de metal para evitar que enferrujem ou para dificultar a soldadura.

Tamanho do anel anular e da broca

Se desejar organizar os elementos na placa backplane certifique-se de verificar o tamanho dos furos e o espaço ao redor deles.

Padrões e tolerâncias

Seguindo certas regras, certifique-se de que o backplane funcione bem e que você possa confiar nele.

Dimensões e formato

É apenas uma questão de quão grande e qual é o formato do backplane. Pode seguir alguns formatos regulares ou ser exclusivo para trabalhos específicos.

Considerações sobre gerenciamento térmico

Trata-se de lidar com o calor que o backplane produz. Você pode projetá-los de forma que permaneçam legais.

Parâmetros de integridade do sinal

É importante que os sinais que passam pelo backplane permaneçam fortes. Eles verificam coisas como a forma como os sinais agem, especialmente quando estão circulando rapidamente.

Vantagens dos backplanes de PCB

Aqui estão alguns dos benefícios examinados em mais detalhes: 

Atualizações simples

Você não precisa começar do zero para adicionar ou substituir componentes. Isso contribui para a melhoria gradual do seu sistema.

Combine e contraste

Peças de diversas marcas que podem funcionar bem juntas. É semelhante a receber muitas marcas de tijolos de construção compatíveis.

Fixação facilitada

Se algo der errado, não será muito difícil substituir a parte danificada. Isso resulta em um tempo de inatividade mais curto para um sistema com defeito e em custos de reparo mais baixos.

Economiza espaço

Pense nisso como um quebra-cabeça onde você coloca muitas peças em um único tabuleiro grande. É excelente para economizar espaço, principalmente se você tiver pouco espaço.

Sem problemas com o sinal

Eles são projetados para manter os sinais claros e fortes. Isso ajuda a garantir que os dados trafeguem sem problemas.

Desvantagens dos PCBs do backplane

Algumas das desvantagens são:

Difícil de fazer

Fazer backplanes é difícil e caro porque eles precisam de fiação exata e muitas camadas na placa. Isso pode levar muito tempo e dinheiro.

Os sinais cansam

Quando os caminhos para os dados são longos nos backplanes, os sinais podem ficar mais fracos, especialmente em altas velocidades. Isso pode causar problemas como perda de bits de dados ou sinais ruidosos, o que fica mais difícil de corrigir à medida que a velocidade aumenta.

Problemas de calor

Como os backplanes têm muitas peças próximas umas das outras, eles podem ficar bastante quentes. Gerenciar esse calor é importante para manter tudo funcionando perfeitamente e evitar que as peças se desgastem muito cedo.

Limites de atualizações

Mesmo sendo expansíveis, às vezes você não pode adicionar peças específicas porque não há espaço ou as conexões não funcionam. Isso pode significar ter que trocar todo o backplane apenas para atualizar uma peça.

Todos os ovos na mesma cesta

Se algo der errado com o backplane, todo o sistema poderá falhar. É como se o interruptor principal da sua casa quebrasse, todas as luzes e dispositivos conectados a ele parassem de funcionar. Portanto, garantir que ele seja super confiável é crucial.

É hora de encerrar!

O herói oculto, o backplane PCB, pode não chamar a atenção, mas é crucial no mundo tecnológico de hoje. Percorreu um longo caminho desde a fiação básica até se tornarem estradas de dados super-rápidas dentro dos dispositivos. À medida que continuamos pedindo por tecnologia melhor, esses PCBs de backplane continuam sendo muito importantes, moldando a forma como nossos gadgets funcionam agora e no futuro.

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