placa de circuito impreso

Una placa de circuito impreso es un sustrato laminado, típicamente resina epoxi reforzada con fibra de vidrio (grado FR-4), sobre el cual se graban o platean conductores de cobre para formar circuitos eléctricos. Componentes como resistencias, condensadores, circuitos integrados y conectores se sueldan a la superficie de la placa o se insertan a través de orificios perforados. Las pistas de cobre reemplazan los arneses de cableado manual que antes conectaban componentes discretos; la propia placa se convierte en el diagrama de cableado hecho físico.

Las PCB existen en configuraciones de una, dos o múltiples capas. Una placa de una sola cara tiene cobre solo en una cara; las placas de doble cara usan ambas superficies. Las placas multicapa apilan cuatro, seis, ocho o más capas de cobre separadas por dieléctricos aislantes, lo que permite un enrutamiento denso de señales y distribución de energía. El ancho, espaciado y grosor de las pistas se especifican en milésimas de pulgada o micrómetros; las pistas más delgadas transportan menos corriente y ocupan menos espacio, pero las geometrías más finas exigen una fabricación más precisa. Los orificios pasantes, perforados y chapados a través de la placa, conectan las pistas en diferentes capas.

Fabricación y defectos

Las PCB se fabrican mediante fotolitografía: un recubrimiento fotorresistente se expone a través de una máscara de película, se revela para eliminar la resistencia no deseada y el cobre expuesto se graba química o electroquímicamente. El cobre restante forma el circuito. La colocación de componentes la realizan máquinas de recogida y colocación que posicionan los cables o las almohadillas de montaje en superficie con una precisión de micras. La soldadura se realiza en un horno de reflujo (para componentes de montaje en superficie) o en una máquina de soldadura por ola (para componentes de orificio pasante), donde la soldadura se funde y se enfría para formar uniones permanentes.

Los defectos comunes incluyen juntas de soldadura frías, donde un calor insuficiente crea una conexión eléctrica débil; almohadillas levantadas, donde el cobre chapado se separa del sustrato; roturas de pistas por estrés mecánico o error de fabricación; y puentes de soldadura, donde el exceso de soldadura cortocircuita pistas adyacentes. El alabeo ocurre cuando el laminado absorbe humedad y se hincha de manera desigual; las vías pueden fracturarse si las pistas sufren ciclos térmicos repetidos. La inspección se realiza ópticamente, eléctricamente (probadores de sonda volante) o por rayos X para detectar huecos internos y defectos ocultos.

El término "impreso" refleja el proceso original de serigrafía utilizado para aplicar la máscara de soldadura y las etiquetas de los componentes, aunque la fotolitografía moderna no es realmente impresión. Las PCB son fundamentales para casi todos los dispositivos electrónicos: los controles industriales, los instrumentos médicos, los sistemas automotrices, los equipos de telecomunicaciones y la electrónica de consumo dependen de un diseño y fabricación de placas fiables. Las tolerancias, la selección de materiales y el número de capas se eligen para que coincidan con los requisitos eléctricos y las condiciones ambientales de cada aplicación.