Los circuitos electrónicos tienen componentes como resistencias, condensadores, transistores y circuitos integrados conectados entre sí para hacer productos tan simples como un timbre o tan complejos como una computadora.
Los primeros circuitos se ensamblaban a mano, un método tedioso que, en una forma, implicaba cortar, recortar y soldar manualmente numerosos cables individuales sueltos. La fabricación de esta forma era lenta y propensa a errores. Además, la colocación de los cables variaba de un técnico a otro, lo que provocaba dificultades para comprobar el trabajo o corregir errores.
La invención de la placa de circuito impreso, también llamada placa de PC o PCB, condujo a una montaje electrónico y permitió la creación de circuitos con cientos de componentes - imposible con trabajo manual.
El PCB típico está construido con una placa de fibra de vidrio epoxi y reemplaza los cables con "rastros" impresos fotográficamente y luego grabados químicamente en capas de cobre. El resultado es un patrón de líneas conductoras firmemente adheridas a la placa y conectando partes electrónicas como lo hacen los cables.
Tipos de PCB
Se han desarrollado muchos tipos de PCB para diferentes propósitos. Un juguete económico puede usar un unilateral placa de circuito impreso porque los pocos componentes y la pequeña cantidad de trazas cabrían en un lado. Un circuito más grande puede necesitar un doble cara PCB, que requiere trazos en ambos lados para realizar todas las conexiones necesarias.
Incluso los circuitos más complejos requieren capas adicionales. A cuatro capas PCB tiene dos capas internas, generalmente para conexiones de tierra y energía a los componentes, dejando las dos capas externas para el cableado entre los componentes. En este caso, las capas internas son planos anchos de cobre para una distribución de energía de alta calidad y un blindaje superior contra el ruido, distintas ventajas de la PCB sobre las tarjetas cableadas a mano.
Las computadoras de escritorio y portátiles tienen muchos circuitos integrados con miles de conexiones entre ellos. Ellos necesitan un multicapa placa de circuito impreso, que puede tener más de 40 capas y trazas tan delgadas como un cabello humano. Este tipo de PCB permite que un circuito grande y complejo ocupe un área pequeña.
Aunque la mayoría de las placas de circuito impreso están hechas de fibra de vidrio epoxi, en su lugar se pueden utilizar otros materiales como papel fenólico o teflón para cumplir con los requisitos del producto. Los PCB típicos son rígidos, pero también se pueden fabricar con láminas delgadas de plástico resistente a la temperatura que se pueden doblar para que quepan en espacios pequeños o inusuales.
Diseñar y fabricar una PCB
Los ingenieros ahora diseñan PCB con computadoras, que ayudan a crear y verificar la disposición de los componentes y el enrutamiento de las trazas entre ellos. El diseño terminado se puede transmitir digitalmente a una empresa que se especializa en la fabricación de tableros.
Debido a que pueden producirse en masa a alta velocidad, las placas de circuito impreso cuestan mucho menos que una placa cableada a mano equivalente. A diferencia de las placas cableadas a mano, las máquinas pueden instalar rápidamente componentes en una PCB y soldarlos todos a la vez.
Ventajas adicionales de PCB
La tecnología de placa de circuito impreso, con conexiones de alta densidad y trazas delgadas, permite el uso de dispositivos electrónicos cada vez más pequeños para productos cada vez más compactos. En su extremo, los componentes pasivos como las resistencias son apenas más grandes que los granos de arena; los circuitos integrados pueden tener un centenar de conexiones empaquetadas en un espacio del tamaño de una uña.
Debido a que los PCB del mismo diseño producidos en masa son idénticos, se pueden probar fácilmente para diagnosticar y reparar problemas. Los PCB tienen trazas y componentes claramente definidos que están etiquetados en la superficie de la placa, ambas ayudas importantes para los técnicos de servicio.
Al proporcionar una base estable para los componentes y eliminar la variabilidad causada por el cableado manual, las placas de circuito impreso han aumentado enormemente la confiabilidad de los productos electrónicos.
Las piezas no se mueven cuando la placa tiembla, lo cual es importante para los PCB de vehículos como automóviles o naves espaciales. Los componentes se pueden ubicar de manera que se reduzca la captación de interferencias electrónicas entre ellos o de fuentes externas. La colocación constante de componentes y trazas significa un rendimiento constante, fundamental para todos nuestros dispositivos modernos complejos, desde teléfonos inteligentes hasta computadoras portátiles.
