Qué es una placa de circuito impreso

Las placas de circuito impreso (PCB) son los componentes fundamentales de la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos. Ya sean placas simples de una sola capa utilizadas en el abridor automático de puertas de garaje, PCB de seis capas en el reloj inteligente, circuitos impresos Con 60 capas, muy alta densidad y alta velocidad, utilizadas en ordenadores y servidores, las placas de circuito impreso son la base sobre la que se ensamblan todos los demás componentes electrónicos.

Los semiconductores, conectores, resistencias, diodos, condensadores y dispositivos de radio se montan y se comunican entre sí a través de la PCB. Un circuito integrado tiene características mecánicas y eléctricas que lo hacen ideal para diversas aplicaciones. Al proporcionar una base estable para los componentes y eliminar la variabilidad causada por el cableado manual, las placas de circuito impreso han aumentado significativamente la confiabilidad de los productos electrónicos.

Qué es una placa de circuito impreso

La mayoría de los PCB producidos en el mundo, aproximadamente el 90%, son rígidos. Sólo el 10% de estas placas son flexibles, lo que permite doblar los circuitos. Los PCB convencionales pueden ser tan simples como una sola capa de circuito, o pueden llegar a cincuenta capas o incluso más. Consisten en componentes eléctricos y conectores conectados por circuitos conductores, generalmente hechos de cobre, con el fin de dirigir señales eléctricas y energía dentro y entre dispositivos.

Las placas de circuito impreso se desarrollaron a principios del siglo XX, pero desde entonces han tenido un desarrollo continuo en el campo de la tecnología. El avance y la adopción generalizada de la tecnología de PCB han ido de la mano con el rápido avance de la tecnología de semiconductores y han permitido a los profesionales de la electrónica invertir en dispositivos electrónicos más pequeños y eficientes.

Tipos de circuitos impresos – PCB

Como se mencionó anteriormente, los circuitos impresos más comunes son los rígidos, porque son los más utilizados. Sin embargo, existen otros tipos de placas de circuito impreso fabricadas con una variedad de materiales posibles. Los tipos más famosos. PCB-uri Soy:

• PCB unilateral – Esta placa tiene sólo componentes individuales montados en superficie. La superficie posterior suele ser de cobre.
• PCB de doble cara – Este tipo de circuito tiene componentes montados en ambas superficies.
• PCB multicapa – Estas placas tienen conductores en las capas internas que transportan señales eléctricas entre los componentes, o las capas internas pueden ser capas conductoras planas. Los PCB multicapa pueden ser de una o dos caras.
• PCB rígido – Estos tableros se fabrican y ensamblan sobre un laminado rígido como los laminados de fibra de vidrio impregnados con epoxi grado FR4. Hay otros tipos de laminados rígidos disponibles, que ofrecen diferentes propiedades de material para su uso en algunas aplicaciones especializadas.
• PCB rígido-flexibles – Los PCB rígidos-flexibles están hechos de poliamida que conecta dos o más secciones rígidas en un conjunto de placa de circuito impreso (PCBA). Se puede utilizar una placa rígida flexible cuando el diseño incluye un elemento móvil, como una carcasa plegable o plegada.
• PCB flexibles – Los PCB totalmente flexibles no utilizan materiales utilizados en los PCB rígidos y están fabricados íntegramente de poliamida. Estas placas pueden tener componentes montados y soldados en la PCB, al igual que las PCB rígidas y rígidas-flexibles.
• PCB con núcleo metálico – Estas placas utilizan una placa de metal en la capa intermedia (normalmente aluminio) para proporcionar mucha mayor rigidez y disipación de calor que una PCB rígida clásica. El proceso de fabricación de PCB metálicos es muy diferente del proceso de fabricación estándar de PCB rígidos y hay varios puntos de diseño a considerar. Estos tableros son comunes en iluminación de alta potencia y algunas aplicaciones industriales.
• PCB cerámicos – Estas tarjetas son menos comunes y se utilizan en aplicaciones que requieren una conductividad térmica muy alta, por lo que la tarjeta puede disipar grandes cantidades de calor de los componentes.

Los procesos de fabricación y montaje de este tipo de circuitos impresos varía, pero el software puede ayudar a los diseñadores a crear cualquiera de estas placas siempre que se apliquen las reglas correctas de diseño de PCB en el software.

Campos de aplicabilidad de los PCB

En comparación con los circuitos cableados tradicionales, los PCB ofrecen numerosas ventajas. Su diseño pequeño y liviano es adecuado para su uso en muchos dispositivos modernos, mientras que su confiabilidad y facilidad de mantenimiento los hacen ideales para la integración en sistemas complejos. Además, el bajo coste de fabricación los convierte en una opción muy asequible.

Estas cualidades son algunas de las razones por las que los PCB encuentran su aplicación en todas las industrias, especialmente en estas industrias:

• Medicinal. La electrónica médica se ha beneficiado enormemente de la introducción de los PCB. Los componentes electrónicos de las computadoras, los sistemas de imágenes, las máquinas de resonancia magnética y los equipos de radiación continúan avanzando tecnológicamente y gracias a las capacidades electrónicas de los PCB. El tamaño más delgado y pequeño de un circuitos impresos La integración flexible permite la producción de dispositivos médicos más compactos y livianos, como audífonos, marcapasos, dispositivos implantables y cámaras extremadamente pequeñas para procedimientos mínimamente invasivos. Los PCB rígidos-flexibles son una solución ideal, especialmente cuando se intenta reducir el tamaño de dispositivos médicos complejos, ya que eliminan la necesidad de cables y conectores flexibles que ocupan un espacio valioso en sistemas más complicados.
• AVIACIÓN. Los PCB se utilizan comúnmente en la industria aeroespacial para paneles de instrumentos, tableros de instrumentos, controles de vuelo, gestión de vuelos y sistemas de seguridad. El creciente número de avances en la tecnología aeroespacial ha aumentado la necesidad de PCB más pequeños y complejos para su uso en aviones, satélites, drones y otros dispositivos electrónicos aeroespaciales. Los circuitos flexibles y rígido-flexibles ofrecen una durabilidad excepcional al eliminar conectores. Esto los hace adecuados para su uso en aplicaciones de alta vibración, mientras que su diseño pequeño y liviano reduce el peso total del equipo y, por lo tanto, el consumo de combustible. Para aplicaciones donde la confiabilidad es crítica, representan una solución altamente confiable.

• El campamento militar. En el ámbito militar, los PCB se utilizan en equipos frecuentemente expuestos a aplicaciones de alto impacto, choques y vibraciones, como vehículos militares, computadoras robustas, armas modernas y sistemas electrónicos (por ejemplo, robótica, sistemas de guía y orientación). A medida que la tecnología militar avanza para satisfacer la demanda cambiante de los clientes, cada vez más equipos integran tecnologías informáticas avanzadas, lo que requiere el rendimiento eléctrico y mecánico inherente a la electrónica flexible y rígida-flexible.
• industriales y comerciales. El uso de PCB en la electrónica industrial y comercial ha revolucionado todo, desde la fabricación hasta la gestión de la cadena de suministro, aumentando la comunicación, la automatización y la eficiencia. En general, son un medio confiable para dirigir equipos en instalaciones cada vez más automatizadas, lo que aumenta la producción y reduce los costos laborales. Los PCB permiten a los fabricantes crear productos cada vez más pequeños y livianos con mayor funcionalidad y confiabilidad mucho mayor, como drones, cámaras, dispositivos electrónicos móviles y computadoras de alto rendimiento.

Hoy en día, casi todos los dispositivos electrónicos de nuestro hogar contienen un placa de circuito impreso (PCB) de algún tipo: computadoras, impresoras, televisores, equipos de música, amplificadores y sintetizadores de instrumentos musicales, relojes digitales, hornos microondas, contestadores automáticos e incluso teléfonos celulares.

La «placa base» de una computadora es la placa de circuito impreso principal que forma el corazón de una computadora. Otras placas de circuito dentro de una computadora realizan funciones como RAM (memoria de acceso aleatorio), fuentes de alimentación, módems y «tarjetas» de video.