¿Qu茅 es una placa de circuito impreso o PCB?
Para que entiendas desde el principio lo que es una PCB, es lo que hace funcionar todos los aparatos electr贸nicos que tienes a tu alrededor. Por ejemplo, el ordenador o m贸vil que est谩s utilizando para leer este art铆culo tiene una PCB que hace que pueda realizar todas las acciones que desees. Puede considerarse que la placa de circuito impreso son los “贸rganos” de los aparatos electr贸nicos.
Si nos ponemos m谩s t茅cnicos, una PCB es un soporte f铆sico en el que instalamos distintos componentes electr贸nicos o el茅ctricos que se interconectan entre ellos como las resistencias, los condensadores, chips, conectores…
Si tienes la oportunidad y miras un ordenador por dentro podr谩s observar varias placas planas, esto son placas bases que tiene pegadas a ellas una PCB y los componentes que hemos mencionado anteriormente.
Para que pueda pasar la energ铆a entre ellas, a trav茅s de pistas conductoras, generalmente de cobre, muy finas se genera un carril que hace una funci贸n similar al de un cable.
Podemos encontrarnos tanto una placa sencilla que puede tener pistas conductoras por una cara o por ambas y otros m谩s complejos que tienen estas pistas apiladas en m煤ltiples capas.
Para sostener estas pistas y los componentes en ellas se utiliza una combinaci贸n de materiales cer谩micos, resinas… con fibra de vidrio. Aunque gracias a los avances de hoy en d铆a podemos encontrarnos materiales como los celuloides o las pistas de pintura conductora.
Historia de la placa de circuito impreso
Se cree que el inventor del circuito impreso fue un ingeniero austr铆aco llamado Paul Eisler alrededor del a帽o 1936 cuando fabric贸 una radio.
En el a帽o 1943 aproximadamente, empezaron a fabricar radios a gran escala para su utilizaci贸n en la Segunda guerra mundial y cuando esta acab贸, EEUU liber贸 la invenci贸n para que se pudiera comercializar, pero no fue hasta los a帽os 50 que se hicieron populares.
En estos a帽os, la Armada de los EEUU desarroll贸 el auto-ensamblaje.
Antes de la creaci贸n de los circuitos impresos se llevaba a cabo la conexi贸n punto a punto y para producciones peque帽as o prototipos el m茅todo wire wrap.
Los primeros circuitos impresos que se crearon no son como los de la actualidad. Originalmente se utilizaban componentes electr贸nicos como pines de cobre o lat贸n que ten铆an varios mil铆metros de longitud y en el circuito se taladraban los agujeros para dichos pines.
Estos componentes se soldaban a la placa y atravesaban los taladros. Este m茅todo se llamaba agujero pasante.
En 1950, como hemos mencionado se cre贸 el auto-ensamblaje. Este m茅todo consist铆a en que los pines de los componentes se insertaban en la l谩mina con patr贸n de interconexi贸n y posteriormente se soldaban.
Finalmente, con los avances en la laminaci贸n de tarjetas y las t茅cnicas de grabados este proceso evolucion贸 a lo que se hace en la actualidad. La soldadura se hace autom谩ticamente a trav茅s de un flujo de soldadura derretida, en una m谩quina de soldadura por ola.
El coste que se asociaba a los taladros que ten铆an que hacerse desaparece gracias al montaje superficial.
¿Qu茅 hay dentro de una placa de circuito impreso?
Los circuitos m谩s complejos est谩n compuestos por varias capas conductoras, separadas por sustrato, un material aislante.
Para conectar las pistas de distintas capas se utilizan unos taladros llamados v铆as que pueden o no atravesar totalmente la PCB.
Es importante que, aunque el sustrato pueda tener distintas composiciones, ninguna de estas sean conductoras para que cada pista el茅ctrica tenga su propia se帽al y voltaje. Normalmente se utilizan dos tipos de sustratos, el P茅rtinax y el FR-4, un material de fibra de vidrio cubierto de resina que es resistente al fuego.
Cuando hablamos de componentes electr贸nicos ir谩n en la parte externa de la PCB y normalmente por ambas caras.
Proceso de creaci贸n de la PCB
Ya hemos podido aprender que est谩n compuestas por placas de circuitos integrados, pero a continuaci贸n, os enumeramos los pasos para fabricar una PCB:
- Dise帽o de la PCB mediante software.
- Serigrafiado y trazado fotogr谩fico.
- Impresi贸n de capas internas.
- Inspecci贸n y verificaci贸n (AOI).
- Pel铆cula de 贸xido y laminaci贸n.
- Perforaci贸n de taladros.
- Metalizado de los taladros.
- Pel铆cula exterior de pistas y galvanoplastia.
- Strip etch strip.
- Mascara de soldadura y leyenda.
- Soldadura de componentes y pruebas finales.
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