Ficha 02 · Soldadura, DRC e especificação de PCB para fabricante

Grupo I · Tipo de soldadura mais adequado para cada componente (25 pts)

Para cada um dos 5 componentes abaixo, indica qual o processo de soldadura mais adequado (THT com ferro, SMD com hot air, pasta de soldar + forno reflow, soldadura por onda, ou combinação) e justifica brevemente.

Componente A (5 pts)

Conector DB9 macho (porta série RS-232) — corpo metálico, 9 pinos, passo 2,54 mm, furos passantes (through-hole), usado em painel de chassi onde é frequentemente inserido/removido.

Componente B (5 pts)

Resistência SMD 0402 (1,0 × 0,5 mm) — valor 10 kΩ, 1/16 W — componente de passagem de sinal, placa de alta densidade.

Componente C (5 pts)

Condensador electrolítico THT — 470 µF / 25V, diâmetro 10 mm, altura 20 mm — em fonte de alimentação com grande carga térmica.

Componente D (5 pts)

Chip QFN-32 (5 × 5 mm, 32 pinos, passo 0,5 mm, pad térmico exposto no fundo) — microcontrolador STM32.

Componente E (5 pts)

Relé electromecânico (12V, 10A, caixa DIP-5, PCB mount) — componente de comutação de potência, sujeito a vibrações leves.

Grupo II · Interpretar relatório DRC e propor correcções (35 pts)

O DRC de um PCB de 2 camadas (5 × 5 cm) para uma fonte de alimentação 5V produz o seguinte relatório de violações:

DRC Report — 3 violations found:

[1] Clearance violation
    Net VCC / Net GND
    Actual clearance: 0.12 mm
    Required clearance: 0.15 mm
    Location: (23.4, 31.2) mm

[2] Unconnected item
    Component: U1 (LM7805)
    Pin: 1 (Input)
    Net: VIN (not connected)
    Note: Pin 1 has no copper trace connected

[3] Copper track too narrow
    Net: PWR_5V
    Width: 0.15 mm
    Min allowed: 0.25 mm
    Length: 12.3 mm (trace from J1 pin 1 to C1 pad 1)

Exercício 1 (10 pts)

Para cada violação, descreve o que está errado em termos físicos e a consequência se não for corrigida.

Exercício 2 (15 pts)

Propõe a correcção concreta de cada uma das 3 violações no KiCad.

Exercício 3 (10 pts)

Após corrigir as 3 violações, o DRC mostra agora 0 erros e 0 avisos. Descreve os passos seguintes até ter a placa fabricada e pronta a montar.

Grupo III · Escrever especificação de PCB para fabricante (40 pts)

Uma placa de interface de microcontrolador para sensor de temperatura tem as seguintes características: - Dimensões: 50 × 50 mm - 2 camadas (F.Cu + B.Cu) - Componentes: mistos (THT e SMD 0805/0603) - Pista mínima: 0,2 mm (sinal) e 0,5 mm (alimentação) - Clearance: 0,15 mm - Furos mínimos: 0,5 mm (vias) e 0,8 mm (THT) - Corrente máxima de alimentação: 300 mA a 5V - Aplicação: electrónica educacional (protótipo) - Quantidade desejada: 5 peças

Exercício 1 · Especificação completa (25 pts)

Preenche a especificação completa para enviar ao fabricante JLCPCB, justificando cada escolha.

Exercício 2 · Verificação antes de enviar (15 pts)

Antes de submeter os ficheiros ao fabricante, lista as 5 verificações mais importantes que deves fazer (checklist de pré-envio).