Etapas Práticas para Criar LEDs de Emissão Lateral Embutidos em uma PCB

Para atender às demandas de miniaturização de produtos, mais pessoas estão recorrendo a um componente embutido. Componentes embutidos (às vezes referidos como passivos embutidos quando se trata apenas de um capacitor e resistor) são dispositivos de montagem em superfície que podem ser adicionados às camadas internas de uma PCB multicamadas, com cavidades nas camadas dielétricas circundantes para permitir que sejam embutidos dentro da pilha final da PCB. Além disso, as pessoas estão voltando seus designs para um registro de deslocamento, que compartilha os mesmos relógios e se propaga por todo o design.

Neste blog, Max Clemons (AE, Marketing) mostra uma abordagem inovadora para criar um LED de visão lateral embutido que exibirá um brilho a partir das próprias bordas da Placa Impressa em que está trabalhando, que são laminadas no empilhamento de camadas.

Criando um LED de Visão Lateral Embutido

O design do Bluetooth Sentinel, incluído com a instalação do Altium Designer, oferece uma boa introdução a algumas das novas ferramentas disponíveis para designs rígido-flexíveis. Fui solicitado a modificar este design para incorporar um estilo diferente de região flexível, mas a placa repaginada ficou sem espaço para colocar LEDs ao redor de seu perímetro. Encontrar uma maneira de adicionar a faixa de LED é um desafio interessante e oferece a oportunidade perfeita para experimentar algumas das novas ferramentas.

Uma das novas funcionalidades interessantes adicionadas ao Altium Designer é a capacidade de embutir um componente eletrônico dentro da placa. Isso pode ser feito por várias razões, incluindo a redução de espaço em designs muito densos e a diminuição dos comprimentos de retorno em aplicações de alta velocidade. Para o design modificado do Bluetooth Sentinel, era necessária uma alternativa para os LEDs, e um LED de Visão Lateral embutido mantém a funcionalidade original das ferramentas de design, sem ter que modificá-lo demais.

Um pacote fino como o Everlight 48-213 SMD LED à esquerda era ideal para embutir, mas, na realidade, a escolha estava limitada apenas pela quantidade de espaço vertical disponível na placa. Criar essa footprint foi relativamente simples, com apenas algumas adições menores para aproveitar as novas funcionalidades.

1. Comece com uma Pegada de PCB

Para começar, você pode pegar uma pegada existente e modificá-la para ser embutida em uma cavidade de PCB. Primeiro, faça uma cópia do componente que deseja embutir antes de modificar a pegada.

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Se você ainda não tem a pegada e não consegue encontrar uma pegada por meio de recursos online, será necessário fazer a pegada do zero. Informações sobre a pegada e as dimensões do pacote estavam disponíveis na folha de dados. Ao criar uma pegada, uma das maneiras mais rápidas de alcançar um bom resultado final é definir um Ponto de Referência e um espaçamento de Grade apropriados. A partir daí, é simplesmente uma questão de colocar Pads, Corpos 3D e qualquer informação Mecânica adicional necessária.

2. Defina um Corpo 3D

Corpos extrudados funcionaram bem para a maioria dos LEDs, sendo o objeto da lente a única exceção. Enquanto os corpos extrudados são surpreendentemente robustos e funcionam bem para formas poligonais, os cantos arqueados da lente foram mais viáveis de criar externamente e trazer como um modelo STEP.

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3. Cavidades em uma Pegada de PCB

Preparar um componente para ser embutido começa a partir da própria pegada. Uma Cavidade - simplesmente uma Região Sólida configurada como mostrado - deve ser colocada no painel. Sua altura, conforme definido nas Propriedades, deve ser apenas grande o suficiente para permitir o corpo do componente. O pacote do LED era de 0,3mm, então a Cavidade foi criada com uma altura de 0,35mm. Isso, claro, dependerá em última análise do seu Layer Stack específico e da intenção geral do design.

4. Colocar a Peça para Colocar a Cavidade

É importante notar que Cavidades podem ser colocadas em qualquer pegada, independentemente de ela ser ou não um LED de visão lateral embutido. Quando o componente eletrônico é colocado em uma camada interna, a Cavidade vai escavar uma seção do material do núcleo, mas em uma camada externa, não afetará o design de forma alguma. Colocar um dos LEDs recém-criados em uma camada interna mostrou como isso parece legal na prática.

5. Cavidades Embutidas no Stackup

Tecnicamente, uma Cavidade altera o Empilhamento de Camadas naquela área específica, e é crucial que essa informação seja transmitida através de notas de fabricação. O Diagrama de Empilhamento de Camadas que pode ser gerado automaticamente e colocado já leva isso em conta. Neste projeto, não havia dúvida de onde as Cavidades foram adicionadas, ou quais camadas do empilhamento foram incluídas nessas áreas.

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6. O Processo de Montagem

A montagem também deve ser considerada, já que os componentes embutidos são colocados antes daqueles na parte externa da placa. É uma boa ideia criar um relatório de seleção e colocação separado, bem como uma impressão extra do desenho de montagem, para quaisquer camadas internas embutidas com um componente eletrônico.

Incluí a pegada e o projeto concluído para referência, mas isso certamente não é o limite de como um componente embutido pode ser usado. Apenas uma maneira interessante de resolver este problema!

Baixe sua cópia do projeto mostrado acima:

- Bluetooth Sentinel Modified.zip

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