Circuito
Por Gricer Bento
13/05/2025, às 10:36
O que chamamos genericamente de circuito é sempre formado por um número qualquer de componentes, forçosamente interligados. Para perfeito contato elétrico, tais ligações devem ser soldadas.
Circuito Impresso
Dois métodos de construção e
implementação dos circuitos, barra de terminais (parafusáveis e
sem solda) ou ponte de terminais (soldados). Embora primários, são
funcionais, úteis e válidos. Inevitavelmente os projetos e montagens vão se adensando,
requerendo cada vez um número maior de peças, que por várias razões, devem ser
distribuídas e acomodadas em espaços não muito grandes. Nesse ponto, torna-se
necessária a utilização de técnicas mais modernas e compactas de montagem, ou
seja, o circuito impresso.
A base da técnica de montagem
em circuito impresso é a placa virgem de fenolite na qual,
uma das superfícies é revestida por uma película metálica fina de cobre. Existe
também, para aplicações mais avançadas, a placa duble face (que é
cobreada dos dois lados). Um lado da placa é cobreado e o outro não, a película
metálica, que inicialmente recobre todo o lado da placa, é muito fina, de modo
que, pela ação de ácidos específicos, pode ser removido em certas regiões. Protegendo-se
partes da superfície cobreada com tintas especiais ou mesmo decalques plásticos
ácidos-resistentes, após a ação do ácido, sobram padrões cobreados na forma de
filetes (também de pistas ou trilhas) e pequenos círculos (chamados de ilhas ou
bolinhas). É justamente esse padrão cobreado sobrante que perfaz as funções de
interligar eletricamente os componentes, cujos os terminais são inseridos em
furos estrategicamente feitos no centro das ilhas.
Os componentes são acomodados
sobre a placa, pelo lado não cobreado, tendo seus terminais enfiados nos
respectivos furos. Depois de inseridos nos seus lugares, os terminais dos
componentes são soldados as ilhas, sendo que eventuais sobras, posteriormente são
cortadas com alicate de corte.
Já deve ter ficado claro, que
os filetes cobreados exercem a mesma função que os fios de ligações comuns, na
inter-conexões dos componentes. Os resistores podem ser montados em pé ou
deiditados sobre o lado não cobreado da placa. De modo geral, usamos a montagem
em pé, quando queremos economizar espaço na placa. Já a montagem deitada
permite que a cubicagem (volume) da montagem fique bem reduzida. Os diodos,
de corpo cilíndrico e pequeno podem ser montados em pé ou deitados. Como são
componentes polarizados, sempre seus terminais estão identificados no chapeado,
ou através da letra “A” (para anodo) e “K” (para catodo), ou pela "faixinha" contrastante.
Os capacitores eletrolíticos,
que são componentes relativamente grandes, podem ser montados em pé ou
deitados. Em qualquer caso, a estilização no chapeado é muito clara, sempre com
a polaridade dos terminais nitidamente indicada. Os transístores, componentes
polarizados, existem em vários modelos e desenhos de encapsulamento. Para cada
tipo, existe uma estilização básica na nossa norma: os de pequena potência,
corpo em epoxy preto ou cinza, tem seu lado chato nitidamente referenciado na
estilização; os metálicos, com um pequeno ressalto, te este também nitidamente
estilizado no chapeado. Os de maior potência têm uma superfície metalizadas em um
dos lados, ou espécie de lapela ou orelha metálica que sobressai na altura do
componente. Em ambos os casos, esses pontos referenciais são claramente
mostrados na estilização, de modo que a peça seja posicionada corretamente.
Muitas das peças
costumeiramente usadas nos circuitos, são obrigatoriamente montadas fora da
placa. É o caso dos potenciômetros, chaves, Jaques, push-buttons e afins. Tais
peças são sempre estilizadas, nos chapeados de maneira inequívoca e claramente
entendível. Para que o potenciômetro não seja ligado errado ou inverso, a condição
de vista traseira ou frontal da peça é sempre mencionada. Chaves (para que nunca
fiquem dúvidas, até o sentido de atuação das chaves é frequentemente indicado,
através de "setinhas" e códigos. Jaques (muitas vezes são dotados de
ligações blindadas, ou seja, feitas com o chamado cabo shieldado, que contém um
condutor fino interno e isolado, revestido por uma malha metálica. O fio
interno é chamado de “vivo” “V” e a malha é chamada de “terra” “T”. Todas essas
codificações e identificações são sempre indicadas com clareza nos chapeados.
Em todo e qualquer caso as
respectivas ilhas de ligação, frequentemente posicionadas junto as bordas da
placa, estão sempre identificadas por letras, números ou códigos de referência,
para facilitar ao montador encontrar “o quê liga no quê”. Os relês são
relativamente grandes e cuja pinagem, muito específica e geralmente
assimétrica, na prática não permitem que os terminais sejam escritos de modo
errôneo na placa. De qualquer maneira, a estilização nos chapeados é também
sempre muito clara.
Circuito Impresso (Técnica Básica de Montagem)
Tem as montagens em barras de conectores parafusáveis, tipo sindal e também em ponte de terminais (barra de terminais soldáveis). Existe, porém, uma técnica muito mais avançada para a realização física dos circuitos, que é chamado circuito impresso. Essa técnica, que permite boa compactação de montagens, é atualmente utilizada na grande maioria dos projetos e circuitos, sejam eles experimentais ou didáticos, sejam profissionais ou industriais.
Nas técnicas de montagens mais elementares os componentes são interligados por meio de fios isolados, num circuito impresso essas interligações elétricas são feitas através de pistas ou trilhas de cobre impressas, daí o nome dado a técnica, sobre um substrato isolante, normalmente feito de fenolite ou fibra de vidro. As trilhas e pistas são dotadas, em pontos estratégicos, de ilhas furadas, para receber os terminais de componentes e pontas de fio, a devida soldagem e fixação.
Nesse prático sistema, mesmo componentes dotados de terminais muito curtinhos e fisicamente situados extremamente próximos uns dos outros, podem ser facilmente interligados já que a espessura das trilhas e pistas, seus comprimentos, o diâmetro das ilhas, etc., podem ser dimensionados de acordo com as características específicas de cada componente e de cada terminal.
Uma montagem na técnica de Circuito Impresso sempre resulta muito compacta e firme, com poucos fios pendurados. Na verdade, o desenvolvimento dessa técnica deveu-se a incrível miniaturização industrial imposta aos componentes nas últimas décadas: sem o circuito impresso seria praticamente impossível a produção industrial das calculadoras de bolso, dos walkmen, transceptores, "radinhos", microcomputadores, filmadores de vídeo ultra portáteis, etc. O chamado lay out do circuito impresso mostra justamente, em tamanho natural, sempre o desenho das pistas e ilhas cobreadas, que farão papel dos fios de ligação entre os componentes, devemos sempre considerar que o que está em preto no lay out corresponde às partes cobreadas da placa de circuito impresso, o que está em branco representa as áreas da placa livre de cobre. Observar que algumas das ilhas são maiores que as outras. Isso se explica facilmente: as ilhas maiores destinam-se à soldagem de fios ou terminais mais grossos enquanto que as ilhas menores servirão para soldagem de componentes cujos terminais também apresentam pouco espessura.
Assim o tamanho da ilha deve corresponder à espessura do que vai ser a ela soldado: terminais grossos = ilha grande, terminais fininhos = ilha pequena. Outra coisa que deve ser notada desde o início: a largura das pistas ou trilhas dependem unicamente da corrente que deva percorrê-las durante o funcionamento normal do circuito. Assim, percursos para baixa corrente são feitos através de pistas fininhas, normalmente entre 0,8 e 1,0 mm, enquanto que caminhos para correntes elevadas devem ser feitos através de pistas grossas, desde 2 mm de largura, até o que for preciso.
O diagrama de montagem propriamente que mostra sempre o lado não cobreado da placa, com os componentes já posicionados, chamado chapeado. Notar que o chapeado é sempre mostrado também em tamanho natural (escala 1:1) e não passa de uma visão do outro lado do próprio lay out. Assim as relações visuais direita/esquerda ou em cima/em baixo, estão sempre invertidas no chapeado, assim como uma visão no espelho. Quem esquece disso se atrapalha todo na hora de confeccionar ou montar uma placa de circuito impresso.
Os componentes são sempre vistos estilizados, segundo um código que pode tanto lembrar a própria aparência do componente, quanto ao seu símbolo esquemático. As ilhas destinadas às conexões externas à placa estarão sempre identificadas e codificadas, ou com sinais de polaridade, ou com letras ou números indicativos ou significativos das conexões que a tais ilhas devam ser feitas.
Depois do circuito montado, tudo deve ser rigorosamente confeccionado: posição e valores dos componentes, polaridades das peças que tenham essa característica, qualidade dos pontos de solda pelo lado cobreado, etc. Notar que a soldagem das peças num circuito impresso é, inevitavelmente, uma operação mais delicada do que sua soldagem a terminais de uma ponte. A finíssima película cobreada que forma as pistas e ilhas é relativamente frágil, e pode simplesmente descolar do substrato de fenolite, se submetida a calor excessivo. Assim, a operação da soldagem de cada ponto deve ser feita no menor tempo possível, evitando sobreaquecimento do dito ponto. Cuidar também para que o excesso ou falta de solda no ponto. No primeiro caso, pode ocorrer um corrimento de solda que, eventualmente, colocará em curto tal ponto com ilhas ou pistas próximas, às quais não devia ser feito contato elétrico. No segundo caso, solda insuficiente pode gerar uma má conexão, não só em termos puramente elétricos, como também mecanicamente falando, o componente ficará “bambo”, podendo a conexão desfazer-se ao menor esforço ou movimento. Para bons resultados, as soldagens em circuito impresso devem obedecer algumas regrinhas:
Inicialmente, tanto a ilha cobreada quanto o terminal do componente a ser ligado devem estar rigorosamente limpos, livres de oxidações ou sujeira. Para limpar a película cobreada da placa, basta friccioná-la com palha de aço fina (Bombril) ou lixa fina, até que o cobre se mostre brilhante. Já os terminais do componente, devem ser raspados com uma lâmina ou estilete, também até que fique brilhante. Isso feito o componente pode ser assentado no lado não cobreado, tendo seus terminais convenientemente dobrado e enfiado nos respectivos furos. Em seguida, procede-se à soldagem.
Por Gricer Bento
Técnico em Eletrônica e Informática
Instagram: https://www.instagram.com/gricerbento/
Proprietário/Técnico da Griço Eletrônica desde de 2001.
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