Los circuitos impresos.
El circuito impreso también conocido como PCB, se encarga de sostener de forma mecánica y de conectar eléctricamente componentes electrónicos.
Para lograr este trabajo utiliza pistas o rutas de material conductor; los cuales se graban desde hojas de cobre laminadas encima de un sustrato no conductor.
Estos circuitos generalmente presentan una elevada fiabilidad; además son muy baratos, robustos, y en muchas ocasiones necesita un mayor esfuerzo para el posicionamiento de los componentes.
En la actualidad, se pueden encontrar diferentes tipos de circuitos impresos como son:
INDICE DE TEMAS
Sided Plated Holes.
Este circuito es de bajo coste. Su diseño es muy complicado y permite hacer pasos de cara; ya que posee unos taladros metalizados.
Multicapa.
Este circuito es el más utilizado a nivel comercial. Generalmente tienen de 8 a 10 capas; y algunas de estas capas suelen presentarse enterradas en el sustrato.
Sided Non-Plated Holes.
Este tipo de circuito posee taladros sin metalizar. El sustrato es a base de resinas y de fibras de vidrio. Para lograr una continuidad en éste; la persona debe de soldar por los dos lados del circuito.
Single-Sided Non-Plated Holes.
Habitualmente se usa en diseños sencillos y de bajo coste. Es de PBC y posee agujeros que no están metalizados. Casi todos los circuitos impresos están formados por capas conductoras; que se encuentran separadas una de las otras y que son sostenidas por el sustrato (capa de material aislante); estas son pegadas o laminadas entre sí. Estas capas se pueden conectar por medio de vías, u, orificios; los cuales pueden ser electro recubierto, o por pequeños remaches.
Algunos circuitos pueden presentar vías ciegas o vigas enterradas, principalmente los circuitos que poseen una alta densidad. La diferencia entre estas dos vías, es que las ciegas se pueden ver solo en un lado de la tarjeta, mientras que la enterrada no se pueden observar en el exterior de la tarjeta.
Los sustratos que se utilizan para los circuitos son de papel impregnado de resina fenólica. Estos generalmente se conocen con el nombre de Pértinax.
Estos sustratos utilizan designaciones como FR-2 (FR=Resistencia de Llamas), XXXP y XXXPC. Se puede encontrar a un bajo precio en el mercado, además es muy fácil de mecanizar, y son más resistentes al desgaste en comparación a los sustratos de fibra de vidrio reforzado.
Los sustratos que se utilizan para circuitos de consumo de alto costo y en la electrónica industrial, son fabricados con una designación de FR-4.
Estos materiales son de fibra de vidrio, que se impregna por medio de resina epóxica; las cuales son muy resistentes al fuego. Para mecanizarlo se debe de utilizar obligatoriamente herramientas elaboradas con carburo de tungsteno, ya que este material posee un alto contenido de vidrio abrasivo.
Los sustratos utilizados para circuitos de radio de alta potencia en su frecuencia, usan plásticos con una permitividad (dieléctrica) baja; como son:
- DuPont Teflón.
- Rogers 4000.
- Poliamida.
- Rogers Duroid.
- Poliestireno entrecruzado.
- Poliestireno.
Los circuitos que se utilizan en una nave espacial, en gravedad cero o en el vacío, poseen un núcleo grueso de aluminio o de cobre; utilizados para disparar el calor de los componentes electrónicos.
Existen tarjetas que están diseñadas para ser flexibles. Estas utilizan Du Pont´s film de poliamida. Estas son conocidas con el nombre de circuitos flexibles-rígidos, o, circuitos flexibles. Estas son perfectas par ahorrar espacios; es por ello que siempre son utilizadas en las cámaras y en los audífonos.
El sustrato posee una serie de característica que le hace ser tan efectivo, funcional y especial. Estas características se dividen en tres renglones: mecánicas, Químicas, térmicas y eléctricas.Características térmicas:
Capaz de soportar diferentes ciclos de temperatura
Coeficiente de expansión térmica bajo para impedir que se rompa.
- Disipa bien el calor.
- Capaz de soportar el calor en la soldadura.
Características mecánicas.
- Sin problemas de laminado
- Suficientemente rígidos para mantener los componentes.
- Fácil de taladrar.
Características eléctricas.
- Punto de ruptura dieléctrica alto.
- Constante dieléctrica baja para tener pocas pérdidas a altas frecuencias.
Características químicas.
- Retardante de las llamas.
- Metalizado de los taladros.
- No absorbe demasiada humedad.
Casi todas las tarjetas de circuitos impresos se crean adhiriendo una capa de cobre sobre toda la superficie del sustrato. En ocasiones, esta capa de cobre se coloca en los dos lados del sustrato.
Luego se coloca una máscara temporal y se remueve el cobre que no se desee. Existen circuitos que se hacen agregando las pistas de sustrato por medio de un proceso de eléctro-recubrimiento múltiple. Otros circuitos poseen capas en su parte interior, como son los circuitos impresos multi-capas; los cuales se forman a través de la aglomeración de tarjetas delgadas que son procesadas separadas una a la otra. Cuando la tarjeta esté totalmente hecha; se debe de agregar los componentes electrónicos, los cuales se deben de soldar a la tarjeta.
