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Infraestrutura Associada - Laboratório para Processamento de Micromaterial e Prototipagem Rápida (ELEMULT)

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Responsável: Pablo Diniz Batista

O Laboratório Multiusuário para Processamento de Micromaterial e Prototipagem Rápida é uma infraestrutura associada do Laboratório de Eletrônica do CBPF, e é responsável pela confecção e montagem de placas de circuito impresso e pequenas séries, incluindo furação e corte das placas. Atualmente, o laboratório contém uma prototipadora mecânica de PCI’s econômica, compacta e não utiliza processos químicos.

O laboratório disponibiliza também ferramentas para soldagem de componentes e softwares para desenho e simulação de circuitos eletrônicos assim como de layouts de placas de circuito impresso. Entretanto, tanto a fabricação de placas de circuito eletrônico como para a soldagem de componentes neste laboratório está atualmente limita da a placas de circuito impresso contendo componentes com encapsulamento do tipo SMT (Surface Mounted Components ) e/ou DIP (Dual In -Line Package).

Nas últimas décadas houve enorme avanço no desenvolvimento de circuitos integrados (CIs) de alto desempenho e cada vez mais complexos. Enquanto nas décadas de 60 e 70 os CIs apresentavam limitada funcionalidade, poucos pinos de acesso (I/O) e operavam em frequências da ordem de kHz, atualmente existem comercialmente CIs que contém bilhões de transistores integrados, encapsulamentos com centenas de pinos de acesso e frequência de operação de centenas de MHz. A dramática redução das dimensões do transistor foi o que permitiu a construção de CIs com maior densidade e consequente maior funcionalidade, o que naturalmente exigiu um número cada vez maior de pinos de acesso para certas classes de dispositivos, incluindo processadores, memórias, DSP s (Processadores Digitais de Sinais) e FPGAs (dispositivos lógicos programáveis).

Com o intuito de aumentar o número de pinos de I/O em circuitos integrados observou -se então uma evolução nos tipos de encapsulamentos para circuitos integrados. Podemos dizer que, enquanto nas décadas de 60 a 80, os encapsulamentos mais comuns eram do tipo DIP ( Dual In-Line Package ), com separação entre pinos (pitch) típica de 2,54mm, os CIs mais modernos sã o comercializados nos padrões SMT ( Surface Mount Technology ), BGA ( Ball Grid Array ), e suas diversas variações. Além da necessidade de grande quantidade de pinos por circuito integrado, outra demanda que se tornou muito agressiva é a de circuitos eletrônicos cada vez menores para atender, por exemplo, o mercado de eletrônicos portáteis como notebooks, tablets e celulares. Essa demanda também impulsionou o desenvolvimento de circuitos integrados cada vez menores com encapsulamentos de dimensão reduzida. Em função destes dois movimentos, existem hoje diversos tipos de encapsulamento, como por exemplo, QFP, QFN, FBGA, CSP, PBGA, LFCSP, onde a contagem de pinos varia de 6 a 672, com pitch (separação entre pino s) de 0,3mm a 1,27mm, e CIs variando de tamanho de 5x5mm a 35x35mm.

Uma dificuldade trazida por estes tipos mais modernos de encapsulamento é que a fabricação de placas de circuito impresso e montagem, ou retrabalho, de circuitos eletrônicos se tornou mais especializada. No passado, com um simples ferro de sol da e alguma habilidade manual qualquer pessoa podia montar ou retrabalhar um circuito eletrônico. Hoje, para diversos tipos de encapsulamento, como aqueles citados acima, a montagem ou retrabalho de um circuito eletrônico só é possível com equipamentos de bancada automatizados e específicos para este fim. No Rio de Janeiro, por exemplo, é desconhecida a existência de alguma empresa especializada, ou mesmo infraestrutura em universidade ou centro de pesquisa, que ofereça uma facilidade para a fabricação de PCI ’ s e retrabalho de circuitos eletrônicos desenvolvidos a partir desses componentes. Mesmo em outros estados brasileiros, são poucas as empresas ou institutos que possuem tal infraestrutura para montagem ou retrabalho em CIs com essas características que poderiam solicitações em pequenas quantidades. Isto se torna um gargalo tecnológico p ara um centro de pesquisas como o CBPF uma vez que projetos atuais de instrumentação científica, assim como novos projetos num futuro próximo, precisam fazer uso destes CIs mais modernos (DSP, FPGA).

 

Comitê Gestor:

O Comitê Gestor deste laboratório é composto pelos membros do Conselho Técnico-Científico do CBPF.

 

Colaboradores do CBPF:

- André Massafferri Rodrigues
Área de Atuação/Especialização: Física Experimental de Altas Energias

- Gabriel Luis Azzi
Área de Atuação/Especialização:

- Fábio Marujo da Silva
Área de Atuação/Especialização:

- Fernando Marcio Barcellos de Sousa
Área de Atuação/Especialização:

- Geraldo Roberto Carvalho Cernicchiaro
Área de Atuação/Especialização:

- Herman Pessoa Lima Júnior
Área de Atuação/Especialização:

- Mauricio Bochner
Área de Atuação/Especialização:

- Pablo Diniz Batista
Área de Atuação/Especialização:

- Pedro Miguel Russano
Área de Atuação/Especialização:

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Página: Infraestrutura Associada
Arquivo atualizado em: 10/06/2016 19:29:10