Historia ilustrada de las placas de circuito impreso

The first printed circuit board (PCB) was developed in the 1930s by Paul Eisler, who studied engineering and was a magazine editor before taking up the field of electrical engineering. Eisler had the idea that printing on paper could be used for more than just newspapers. He developed the idea in a tiny one-room flat in Hampstead, London.

Moe Abramson

The history of printed circuit boards has been influenced by many technological developments. Some of the first PCBs were created by Moe Abramson, a computer engineer who helped develop the auto-assembly process. Abramson also developed copper foil interconnection patterns and dip soldering techniques. His process was later improved upon, and his work led to the standard process of manufacturing printed circuit boards.

The printed circuit board is a circuit that mechanically supports and electrically connects electronic components. It is typically made from two or more layers of copper sheets. Its manufacturing process allows for higher component density. It also has plated-through holes for electrical connections. More advanced PCBs also incorporate embedded electronic components.

Stanislaus F. Danko

The history of printed circuit boards dates back to the mid-20th century. Before that, electronic components had wire leads and were soldered directly to the PCB’s trace. The first auto-assembly process was developed by Moe Abramson and Stanislaus F. Danko, who were members of the U.S. Signal Corps. They patented this process, and it has since become the standard method of printed circuit board fabrication.

Printed circuit boards are an important part of electronic devices. From their humble beginnings in the mid-19th century, they have become commonplace. Their evolution has been driven by rising consumer demands. Today’s consumers expect instant response from their electronic devices. In 1925, Charles Ducas developed a process called “printed wire” to reduce the complexity of wiring. Dr. Paul Eisler built the first operational PCB in Austria in 1943.

Harry W. Rubinstein

The history of printed circuit boards has been largely shaped by a man named Harry W. Rubinstein, who served as a research scientist and executive with Globe-Union’s Centralab division from 1927 until 1946. Rubinstein was responsible for several innovations while at Centralab, including improved roller skates, spark plugs, and storage batteries. However, his most famous invention was the printed electronic circuit.

The history of printed circuit boards starts in the early 1900s, when electronic components used to be soldered onto a PCB. The PCB had holes for wire leads, and the leads were inserted through those holes and then soldered to the copper traces on the board. However, in 1949, Moe Abramson and Stanislaus F. Danko developed a technique that involved inserting component leads into a copper foil interconnection pattern and dip soldering them. This process was later adopted by the U.S. Army Signal Corps, and eventually became a standard way to fabricate printed circuit boards.

Surface mount technology (SMT) components

SMT is a technology that allows electronic components to be applied directly to the surface of a printed circuit board (PCB). This allows for more efficient production and a more compact design. It also reduces the number of drilled holes, which can result in a lower production cost. SMT components are also more robust and can withstand higher levels of vibration and impact.

The major advantage of surface-mount technology over through-hole components is that it is highly automated and reduces the number of failures during the welding process. In addition, SMT components are much cheaper to package than their THT counterparts, which means the selling price is lower. This is a huge advantage for those clients who are looking for large-volume printed circuit boards.

Multiple layers of copper

PCBs with multiple layers of copper are constructed from multiple layers of copper foil and insulating material. The copper layers may represent a continuous copper area, or they may represent separate traces. The conductive copper layers are connected to each other using vias, which are thin channels that can carry current. These conductive layers are often used to reduce EMI and provide a clear current return path. Listed below are some benefits of using copper on printed circuit boards.

Multilayer PCBs are more costly than single-layer boards. They are also more complex to manufacture and require a more complicated manufacturing process. Despite the high cost, they are popular in professional electronic equipment.

Compatibilidad electromagnética

Electromagnetic compatibility (EMC) is an important aspect of a product’s design. EMC standards are a prerequisite for ensuring safe operation of products. The design of a PCB must be electromagnetically compatible with its components and environment. Typically, printed circuit boards do not meet EMC standards on the first pass. Therefore, the design process should be centered on meeting EMC standards from the beginning.

There are several common techniques to achieve electromagnetic compatibility. One method involves putting a ground layer on a PCB. Another method involves using ground grids to provide low impedance. The amount of space between the grids is important in determining the ground inductance of the circuit board. Faraday cages are another way to reduce EMI. This process involves throwing ground around the PCB, which prevents signals from traveling beyond the ground limit. This helps reduce the emissions and interference produced by PCBs.

Problemas con las bolas de soldadura de los componentes BGA y sus soluciones

Los problemas de bola de soldadura de los componentes BGA son problemas comunes que pueden provocar el deterioro de los componentes. Estos problemas están causados por la delaminación u oxidación de la bola de soldadura. Afortunadamente, los remedios son sencillos y no requieren conocimientos técnicos complejos. Estas soluciones le ayudarán a evitar daños mayores en sus componentes.

Deslaminación de la bola de soldadura

Los componentes BGA son propensos a problemas relacionados con las bolas de soldadura, comúnmente denominados "defectos de cabeza en almohadilla". El problema se produce cuando dos superficies metálicas se conectan mecánicamente, a menudo mediante una bola de soldadura. La cantidad de contacto entre la bola y la soldadura varía en función del proceso de soldadura y del calor y la presión aplicados a las piezas. Se han realizado varios estudios para comprender la causa de este defecto y los remedios para evitarlo.

Un BGA defectuoso puede afectar gravemente a la funcionalidad del producto. Un remedio típico es sustituir el componente afectado por uno nuevo. Sin embargo, esta solución puede resultar problemática y cara. La mejor alternativa es reballingar el componente BGA. Para ello, es necesario que un técnico retire los componentes afectados e instale nueva soldadura en las zonas desnudas.

Para evitar problemas con las bolas de soldadura, es importante utilizar la toma de prueba correcta. Existen dos tipos de casquillos de prueba: los casquillos en forma de garra y los casquillos de punta de aguja. Los primeros hacen que la bola de soldadura se expanda y se deforme, mientras que los segundos provocan golpes y abrasión en la bola de soldadura.

Oxidación de la bola de soldadura

Los problemas de oxidación de las bolas de soldadura de los componentes BGA son un problema creciente en la fabricación de productos electrónicos. Estos defectos se deben a la fusión incompleta de las esferas de soldadura de los componentes BGA/CSP con la pasta de soldadura fundida durante el proceso de reflujo de la soldadura. Estos defectos afectan tanto a los ensamblajes soldados sin plomo como a los soldados con estaño-plomo. Sin embargo, hay formas de mitigar estos problemas.

Una forma de evitar este problema es utilizar pasta de soldadura semilíquida. Esto garantizará que la bola no se cortocircuite al calentarse. Para garantizar una unión de soldadura sólida, se elige cuidadosamente la aleación de soldadura utilizada. Esta aleación también es semilíquida, lo que permite que las bolas individuales permanezcan separadas de sus vecinas.

Otra forma de evitar la oxidación de las bolas de soldadura es proteger los componentes BGA durante su manipulación. Al transportar o enviar, asegúrese de que sus componentes BGA se colocan en un palé de espuma antiestática. Esto retrasará el proceso de oxidación de las bolas de soldadura y los zócalos.

Extracción de la bola de soldadura

La extracción de la bola de soldadura de los componentes BGA es un proceso crítico. Si la bola de soldadura no se extrae correctamente, el componente BGA puede dañarse y dar lugar a un producto sucio. Por suerte, hay varias formas de retirar la bola de los componentes BGA. La primera consiste en utilizar un aspirador para eliminar los restos de soldadura. La segunda es utilizar un fundente en pasta soluble en agua.

En muchos casos, el método más rentable es el reballing. Este proceso sustituye las bolas de soldadura sin plomo por otras con plomo. Este método garantiza que el componente BGA conserve su funcionalidad. El proceso es mucho más eficaz que sustituir toda la placa, sobre todo si el componente se utiliza con regularidad.

Antes de iniciar el proceso, el técnico debe investigar los componentes BGA. Antes de tocar el dispositivo, debe evaluar el tamaño y la forma de las bolas de soldadura. Además, debe determinar el tipo de pasta de soldadura y plantilla que va a utilizar. Otros factores a tener en cuenta son el tipo de soldadura y la composición química de los componentes.

Reballing de bolas de soldadura

El reballing de componentes BGA es un proceso que implica la reparación de conjuntos electrónicos. Este proceso requiere soldadura por reflujo y una plantilla. La plantilla tiene orificios en los que encajan las bolas de soldadura. Para obtener los mejores resultados, el esténcil se fabrica con acero de alta calidad. La plantilla puede calentarse con una pistola de aire caliente o una máquina BGA. La plantilla es necesaria para el proceso de reballing BGA y ayuda a garantizar que las bolas de soldadura encajen en sus ubicaciones correctas.

Antes de reballingar un componente BGA, es importante preparar la PCB para el proceso. Esto evitará que se dañen los componentes. En primer lugar, se precalienta la PCB. Esto permitirá que las bolas de soldadura se fundan. A continuación, el sistema robotizado de extracción de bolas toma una fila de componentes de una bandeja matriz. Aplica fundente a las bolas de soldadura. A continuación, pasa por una etapa de precalentamiento programado. A continuación, una ola de soldadura dinámica elimina las bolas no deseadas de la placa.

En muchos casos, el reballing de un componente BGA resulta más económico que la sustitución de toda la placa. Sustituir una placa entera puede ser costoso, sobre todo si se utiliza en maquinaria de funcionamiento regular. En estos casos, el reballing es la mejor opción. Al sustituir las bolas de soldadura por otras nuevas, la placa puede soportar temperaturas más altas, lo que mejora su longevidad.