Consejos para conocer las placas de circuito impreso

Cuando observes un circuito eléctrico, te darás cuenta de que está compuesto por diversos componentes. Los condensadores, por ejemplo, se utilizan para mantener una carga eléctrica en un circuito y liberarla cuando es necesario. Los inductores, por su parte, almacenan energía en un campo magnético. Por último, están los diodos, que permiten que la corriente eléctrica fluya en una sola dirección, evitando daños causados por un flujo erróneo.

Tipos comunes de placas de circuitos

Hay dos tipos comunes de placas de circuitos: Las placas de circuito impreso y las protoboard. Las placas de circuito impreso se utilizan para crear prototipos y permiten reutilizar componentes. Sin embargo, no son tan rígidas ni completas como las placas de circuito impreso. Cualquiera de los dos tipos puede requerir mucho tiempo de fabricación y su adquisición puede costar dinero. Los protoboards son una buena forma de probar los circuitos antes de pasarlos a una placa de circuito impreso completa.

El material más utilizado para fabricar placas de circuitos es el FR-4. Este material tiene buenas propiedades aislantes y es capaz de resistir el arco eléctrico. Este material tiene buenas propiedades aislantes y es capaz de resistir el arco eléctrico. FR-4 está disponible en varios grados con diferentes propiedades eléctricas. Normalmente, el FR-4 tiene una resistencia nominal de 130 ºC. Otro tipo de placa de circuito se conoce como placa con núcleo de aluminio, que a menudo se lamina con FR-4. Este tipo de placa de circuito impreso se utiliza para circuitos electrónicos que requieren un alto nivel de refrigeración.

Componentes comunes

Los componentes más comunes de una placa de circuitos son las resistencias, los condensadores y los transistores. Estos dispositivos almacenan y transmiten carga eléctrica al tiempo que la disipan en forma de calor. Están hechos de distintos materiales y tienen un código de colores según su valor de resistencia. Los transistores, por su parte, transfieren energía eléctrica y se utilizan como amplificadores en las placas de circuitos. Los hay de varios tipos, como los bipolares y los radiales.

Los principales materiales utilizados para fabricar placas de circuitos son el cobre y el FR-4. El laminado revestido de cobre es un tipo de placa con cobre sin grabar. El material FR-4 es el más utilizado en la actualidad. Los laminados revestidos de cobre son un desarrollo más reciente. Las diferencias de homogeneidad son cada vez más importantes en la fabricación de circuitos impresos. Estas diferencias pueden dar lugar a variaciones en la constante dieléctrica de la placa de circuito.

Usos comunes

Las placas de circuitos desempeñan un papel fundamental en la producción de muchos dispositivos electrónicos, como monitores de ordenador, dispositivos de grabación y televisores. También se encuentran en el interior de sistemas de entretenimiento como videojuegos y reproductores de DVD. Asimismo, se utilizan en electrodomésticos como cafeteras, microondas y despertadores. Además de estos usos comunes, los PCB también se utilizan en entornos industriales, como en maquinaria que requiere gran potencia y está sometida a una manipulación brusca y a productos químicos agresivos.

Las placas de circuito impreso tienen muchas ventajas sobre los circuitos cableados tradicionales. Son ligeros, pueden repararse fácilmente y constituyen una forma rentable de crear y mantener sistemas complejos. Su versatilidad ha propiciado avances significativos de la electrónica en campos que van desde la informática a los dispositivos médicos. Hoy en día, incluso los automóviles dependen de las placas de circuito impreso para funcionar sin problemas.

Materiales comunes

Hay muchos materiales diferentes utilizados en las placas de circuitos impresos. Por ejemplo, el FR4 es un laminado habitual. Este material presenta una temperatura de transición vítrea (TGV) de unos 135 grados centígrados y un CET de entre 3,8 y 4,6 aproximadamente. Otros laminados utilizan poliimida, un material para altas temperaturas con una gran resistencia eléctrica. Otros materiales están especialmente formulados para aplicaciones de alta frecuencia y microondas.

El cobre es el material conductor más utilizado en las placas de circuito impreso. Este material se utiliza en la capa base y se aplica a las placas de circuito para proporcionar la rigidez necesaria. Como alternativa, se utilizan epoxis para la capa de sustrato. Sin embargo, carecen de la durabilidad de la fibra de vidrio.

Procesos comunes

En el montaje de placas de circuitos, los procesos habituales son la soldadura, el grabado y el acabado superficial. El acabado superficial protege la placa de la corrosión y facilita el proceso de soldadura. Un ejemplo de acabado superficial es el nivelado de soldadura con aire caliente, que consiste en recubrir la placa con fundente y sumergirla en soldadura fundida. A continuación, se utiliza un chorro de aire caliente a alta presión para eliminar el exceso de soldadura de los orificios de la placa y alisar la superficie de la soldadura.

El primer paso del cobreado consiste en introducir el panel en un baño de cobre, que contiene sulfato de cobre y ácido sulfúrico. A continuación, se deposita una fina capa de cobre sobre el panel. A continuación, esta capa se protege con un baño de estañado. Una vez curada la capa de cobre, se retira el panel estañado del baño de estaño, que actúa como barrera de grabado.

Problemas comunes de fabricación

Un cobreado insuficiente puede provocar placas de circuito defectuosas. El cobreado es fundamental para que la corriente eléctrica pase a través de la placa. El cobreado insuficiente puede detectarse fácilmente con el software de diseño de PCB o por un fabricante de PCB. También es fundamental limpiar bien los orificios después de taladrarlos para evitar burbujas de aire.

El diseño de las placas de circuito impreso es la primera defensa contra los problemas habituales de fabricación. Utilizar un buen diseño de PCB puede ayudar a evitar descargas electrostáticas y errores de soldadura. Los ingenieros de fabricación y los diseñadores deben comunicarse entre sí para anticiparse a los problemas y crear un plan que los aborde. Los errores simples pueden convertirse en fallos costosos, por lo que es crucial obtener el mejor diseño posible. Además, recurrir a un diseñador experimentado puede ayudar a evitar errores que pueden pasar desapercibidos.