Nuestro mundo está lleno de aparatos electrónicos y, sorprendentemente, cada uno de ellos requiere un componente muy importante para que la máquina funcione sin problemas: una placa de circuito impreso. Existen diferentes tipos de PCB. Cada PCB satisface las necesidades particulares de cualquier dispositivo. Por ejemplo, para dispositivos simples, la PCB de una sola capa es la mejor opción y también es menos costosa. Posteriormente, las placas PCB rígidas-flexibles y multicapa son buenas para componentes avanzados.
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fabricantes de PCB en todo el mundo satisfacen necesidades y aplicaciones específicas de un producto electrónico en particular. Los PCB más simples cuentan con una sola capa de material conductor, lo que es perfecto para dispositivos con bajo consumo de energía. En comparación con los PCB de una cara, los PCB de doble cara tienen dos capas conductoras, lo que los hace más versátiles.
Con sus múltiples capas conductoras, los PCB multicapa proporcionan una combinación única de diseño de placa PCB, lo que los hace perfectos para el diseño de placa PCB más complejo.
Tipos de placas de circuito impreso
Hay seis tipos diferentes de placas de circuito impreso:
- PCB de una cara
- PCB doble
- PCB multicapa
- PCB rígido
- PCB flexible
- PCB rígido-flexible
tablero de una sola cara
En los tipos de PCB, las placas de una sola capa vienen en la parte superior. Dado que el cableado está solo en un lado, no es posible fabricar circuitos complejos donde el cableado se cruza en una placa de un solo lado.
Una placa de una sola cara es aquella en la que el cableado se aplica a un solo lado de la placa. Dado que los patrones de cableado sólo pueden formarse en una superficie, es difícil diseñar circuitos complejos, pero la producción en masa es posible a un coste correspondientemente menor.
Aplicación de PCB de una cara
- Electrónica simple como calculadoras, juguetes e iluminación LED.
- Componentes automotrices básicos, como controles del tablero.
Tablero de doble cara
En los tipos de PCB de doble cara, tenemos diseños impresos en ambas caras. En última instancia, permite un cableado de mayor densidad que en una placa de una sola cara.
Un tablero de doble cara es un tablero con patrones de cableado formados en ambos lados del tablero. También llamada placa de dos capas, los componentes electrónicos se pueden montar en ambos lados, lo que permite diseñar circuitos tridimensionales de mayor densidad con cableado que se cruza.
Aplicaciones de PCB de doble cara
- Teléfonos inteligentes, televisores, impresoras y periféricos de computadora.
- Paneles de control, fuentes de alimentación y dispositivos de instrumentos.
- Alarmas de vehículos, unidades de control del motor (ECU) y sistemas de entretenimiento para automóviles.
Tablero multicapa
Multicapa ocupa la tercera posición en tipos de PCB. Como hay muchas capas de cableado, la imagen de un tablero multicapa es la de un apartamento. En la fabricación de PCB, logramos una alta densidad creando una capa para el cableado interno.
Un tablero multicapa se fabrica apilando cuatro o más capas de aislantes y patrones alternativamente para formar un solo tablero. Debido a que el cableado se puede colocar dentro de la placa, se utiliza en dispositivos electrónicos como computadoras que requieren mucho cableado.
Aplicación de placa PCB multicapa
- Dispositivos informáticos, servidores y sistemas de almacenamiento de datos.
- Enrutadores, conmutadores de red y sistemas satelitales
- Máquinas de resonancia magnética, marcapasos y dispositivos de diagnóstico avanzados.
- Sistemas de radar, comunicaciones por satélite y sistemas de guía de misiles.
Diferencias entre placas PCB simples, dobles y multicapa
| Característica | PCB de una sola capa | PCB de doble capa | PCB multicapa |
| Complejidad | Simple | Mas complejo | Muy complejo |
| Manejo de poder | Baja potencia | Mayor potencia | Mayor poder |
| Versatilidad | Bajo | Medio | Alto |
| Costo | Bajo | Medio | Alto |
PCB rígido
Existen diferentes tipos de PCB según sus materiales. Un tablero rígido utiliza un material base aislante duro y no es flexible. Del mismo modo, el tablero de cableado es duro y podemos aplicarlo fácilmente al equipo.
Podemos decir que un tablero rígido facilita el montaje de componentes. Además, podemos clasificar los PCB rígidos de la siguiente manera dependiendo del material del material base del aislante.
1. Sustrato de vidrio epoxi
Un tablero de vidrio epoxi ha impregnado resina epoxi en una tela tejida con fibras de vidrio. Asimismo, la mayoría de las placas de circuito impreso tienen uno de los consumos más elevados en la actualidad. No sólo tienen altas propiedades de aislamiento sino que también tienen excelentes:
- Durabilidad
- Resistencia al calor
- Resistencia al fuego.
Sin embargo, las desventajas son que es caro y difícil de procesar.
2. Sustrato de papel de fenol
El sustrato fenólico de papel tiene un sustrato de papel impregnado con resina fenólica. Generalmente lo utilizamos como sustrato de una sola cara. Es la placa de circuito impreso más antigua. Posteriormente, es barato y fácil de procesar.
Al mismo tiempo, tiene una durabilidad y características eléctricas deficientes. Por lo tanto, no podemos utilizarlo en el equipo de seguridad.
3. Sustrato de poliimida de vidrio
Un sustrato de poliimida de vidrio es un sustrato hecho de tela de fibra de vidrio impregnada con resina de poliimida. Tiene alta durabilidad, resistencia al calor y propiedades de aislamiento. Además, lo utilizamos para equipos que requieren resistencia al calor.
4. Sustrato de teflón
Un tablero de teflón tiene una tela de vidrio impregnada de teflón. Es:
- No es inflamable
- Tiene una estabilidad química muy alta.
- Del mismo modo, no absorbe fácilmente la humedad.
De ahí que lo utilicemos en componentes donde necesitamos un alto rendimiento.
Además, la placa de circuito impreso de teflón tiene una constante dieléctrica y una tangente de pérdida dieléctrica bajas y tiene excelentes características de alta frecuencia. Además, las desventajas incluyen los altos precios y los complejos procesos de fabricación de PCB.
PCB flexibles
Un sustrato flexible es un material base hecho de poliimida. Básicamente, es delgada y flexible, lo que hace que esta placa sea muy exigente. Además, tiene un alto grado de libertad en la fabricación de PCB. Como consume poco espacio, es ideal para dispositivos más pequeños, como teléfonos inteligentes.
Sin embargo, al montar componentes, es obligatorio un palet para asegurar el tablero. La desventaja es que esto aumenta el coste inicial y lo hace inadecuado para la producción en masa.
PCB rígido flexible
Una PCB rígido-flexible es una placa compuesta de una placa rígida y una placa flexible. Generalmente, estas propiedades hacen que las placas rígido-flexibles sean fáciles de montar y tengan una excelente flexibilidad. Aunque el diseño de su placa PCB es complejo y costoso, ofrece un rendimiento excelente.
Tipos de PCB según el sistema de montaje
Dividimos las placas de circuito impreso en PCB con orificios pasantes y PCB de montaje en superficie.
1. PCB con orificio pasante
Es un tipo de placa de circuito impreso que tiene orificios perforados para conectar componentes. Los orificios suelen estar revestidos de cobre o estaño para permitir conexiones eléctricas. Utilizamos placas de circuito impreso (PCB), desde simples productos electrónicos de consumo hasta dispositivos médicos complejos.
Esta tecnología es confiable para montar los componentes. Sin embargo, perforar la PCB aumenta el coste. Con PCB de una sola capa, esta tecnología de instalación es muy fácil de realizar, pero con PCB de 2 capas y multicapa, es más difícil.
2. PCB de montaje en superficie
En este tipo de PCB, los componentes son de tamaño pequeño porque sus pines son muy pequeños o no es necesario instalar pines en la placa. Los componentes SMD se montan directamente en la superficie de la placa y no requieren agujeros en la placa.
¿De qué están hechas las placas PCB?
Los fabricantes de PCB pueden fabricar placas de circuito impreso para satisfacer una variedad de demandas. Además, estos tableros vienen con diferentes materiales. Por ejemplo, la elección de los materiales también depende del diseño de la placa PCB. Podemos ver varios dispositivos que utilizan PCB rígidos, mientras que dispositivos como los relojes inteligentes provienen de PCB flexibles.
Son los incondicionales de la electrónica. También existen PCB rígidos-flexibles, los camaleones del mundo de los PCB. Pasan sin problemas de la rigidez a la flexibilidad, lo que les permite satisfacer incluso las aplicaciones más exigentes.
El componente principal es una lámina dieléctrica rígida o flexible. Los fabricantes de PCB de placas de circuito utilizan esta placa con un material conductor como el cobre ubicado en la parte superior. Además, los paneles dieléctricos son revestimientos de vidrio epoxi o materiales compuestos.
1. FR4
Entre los tipos de PCB producidos, el material de revestimiento de vidrio más común es el FR4. A base de compuestos epoxi-vidrio, el FR4 es el material compuesto más utilizado porque proporciona muy buena resistencia mecánica.
2. FR-1 y FR-2
FR-1 y FR-2 contienen papel y fenol y son ideales para placas de circuito impreso de una sola capa. Tanto FR1 como FR2 tienen características similares, pero la razón importante es la temperatura de transición. Del mismo modo, también dividimos estos materiales en tipos estándar, libres de halógenos e hidrofóbicos.
3. CEM-1
Generalmente, CEM-1 es de color verde y amarillo. Las placas de circuito impreso CEM-1 utilizan papel impregnado con resina epoxi. Si bien es fácil de fabricar y es un material de bajo costo, no es tan fuerte ni duradero como el FR-4. Posteriormente, los PCB CEM-1 suelen ser ideales para juguetes y electrónica de consumo.
4. CEM-3
CEM-1 está fabricado a partir de papel de celulosa impregnado con resina epoxi. Aunque CEM-1 es un material económico y fácil de fabricar, no tiene la misma resistencia que el FR-4.
Resumen
Sin embargo, el mundo de las placas de circuito impreso no termina ahí. Los fabricantes de PCB están trabajando en placas de circuitos PCB más potentes que se adaptan a desafíos y entornos específicos. haciéndolos ideales para dispositivos portátiles y otras aplicaciones flexibles.
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