Placa de circuito impreso

Una placa de circuito impreso ( PCB ) es una estructura tipo sándwich laminada de capas conductoras y aislantes. Los PCB tienen dos funciones complementarias. El primero es fijar componentes electrónicos en ubicaciones designadas en las capas externas mediante soldadura. El segundo es proporcionar conexiones eléctricas confiables (y también circuitos abiertos confiables) entre los terminales del componente de una manera controlada que a menudo se conoce como diseño de PCB. Cada una de las capas conductoras está diseñada con un patrón artístico de conductores (similar a los cables en una superficie plana) que proporciona conexiones eléctricas en esa capa conductora. Otro proceso de fabricación agrega vías, agujeros pasantes enchapados que permiten interconexiones entre capas.

Los PCB soportan mecánicamente componentes electrónicos usando almohadillas conductoras en la forma diseñada para aceptar los terminales del componente, y también los conectan eléctricamente usando trazas, planos y otras características grabadas de una o más capas de láminas de cobre laminado sobre y / o entre capas de láminas de un no -sustrato conductor . [1] Los componentes generalmente se sueldan a la PCB para conectarlos eléctricamente y sujetarlos mecánicamente. Las placas de circuito impreso se utilizan en casi todos los productos electrónicos y en algunos productos eléctricos, como las cajas de interruptores pasivos.

Las alternativas a los PCB incluyen la envoltura de alambre y la construcción punto a punto , ambas una vez populares pero que ahora rara vez se usan. Los PCB requieren un esfuerzo de diseño adicional para diseñar el circuito, pero la fabricación y el ensamblaje se pueden automatizar. El software de diseño asistido por computadora está disponible para hacer gran parte del trabajo de diseño. Los circuitos de producción masiva con PCB son más baratos y rápidos que con otros métodos de cableado, ya que los componentes se montan y conectan en una sola operación. Se pueden fabricar grandes cantidades de PCB al mismo tiempo y el diseño solo debe realizarse una vez. Los PCB también se pueden fabricar manualmente en pequeñas cantidades, con beneficios reducidos. [2]

Los PCB pueden ser de una cara (una capa de cobre), de doble cara (dos capas de cobre en ambos lados de una capa de sustrato) o multicapa (capas exterior e interior de cobre, alternando con capas de sustrato). Las placas de circuito impreso multicapa permiten una densidad de componentes mucho mayor, porque las trazas de circuito en las capas internas ocuparían espacio de superficie entre los componentes. El aumento de la popularidad de las placas de circuito impreso multicapa con más de dos, y especialmente con más de cuatro, planos de cobre coincidió con la adopción de la tecnología de montaje en superficie . Sin embargo, los PCB multicapa hacen que la reparación, el análisis y la modificación en campo de los circuitos sean mucho más difíciles y, por lo general, poco prácticos.

El mercado mundial de PCB desnudos superó los 60.200 millones de dólares en 2014 [3] y se estima que alcanzará los 79.000 millones de dólares en 2024. [4] [5]

Una PCB básica consta de una hoja plana de material aislante y una capa de lámina de cobre , laminada al sustrato. El grabado químico divide el cobre en líneas conductoras separadas llamadas pistas o trazos de circuito , almohadillas para conexiones, vías para pasar conexiones entre capas de cobre y características como áreas conductoras sólidas para blindaje electromagnético u otros fines. Las pistas funcionan como cables fijados en su lugar y están aislados entre sí por el aire y el material del sustrato de la placa. La superficie de una placa de circuito impreso puede tener un revestimiento que protege al cobre de la corrosión y reduce las posibilidades de cortocircuitos en la soldadura.entre trazas o contacto eléctrico no deseado con cables desnudos sueltos. Por su función de ayudar a prevenir cortocircuitos de soldadura, el recubrimiento se denomina resistencia de soldadura o máscara de soldadura.

PCB de un reproductor de DVD. Normalmente, los PCB son verdes, pero también pueden fabricarse en otros colores.
Parte de una placa de computadora Sinclair ZX Spectrum de 1984 , una PCB, que muestra las trazas conductoras, las vías (las rutas de los orificios pasantes a la otra superficie) y algunos componentes electrónicos montados mediante un montaje de orificios pasantes.
Resistencias de orificio pasante (con plomo)
Componentes de montaje en superficie, incluidos resistores, transistores y un circuito integrado
Una PCB en un mouse de computadora : el lado del componente (izquierda) y el lado impreso (derecha)
Una tabla diseñada en 1967; las curvas de barrido en las trazas son evidencia de un diseño a mano alzada utilizando cinta adhesiva
Los dos métodos de procesamiento utilizados para producir un PWB de doble cara con orificios pasantes chapados
PCB en proceso de tener un patrón de cobre plateado (tenga en cuenta la resistencia de película seca azul)
Corta un módulo SDRAM, una PCB de varias capas. Tenga en cuenta la vía , visible como una banda de color cobre brillante que se extiende entre las capas superior e inferior del tablero.
Ojales (huecos)
PCB con almohadillas de conexión de prueba
Un módulo de leña
La construcción de leña se utilizó en espoletas de proximidad .
Espoleta de proximidad Mark 53 línea de producción 1944
Un ejemplo de trazos grabados a mano en una placa de circuito impreso
Un PCB como un diseño en una computadora (izquierda) y realizado como un conjunto de placa lleno de componentes (derecha). La placa es de doble cara, con revestimiento de orificio pasante, resistencia de soldadura verde y una leyenda blanca. Se han utilizado componentes de montaje en superficie y de orificio pasante.