¿Qué significa PCB??

¿Qué significa PCB??

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¿Qué es una placa de circuito impreso??

Una placa de circuito impreso (tarjeta de circuito impreso) Es una placa plana hecha de material no conductor diseñada para soportar componentes electrónicos y conectarlos mediante vías conductoras., típicamente hecho de cobre.
Componentes como condensadores., resistencias, y los circuitos integrados se montan en la PCB y se conectan a través de estas rutas conductoras, Permitir que las señales eléctricas fluyan a través del dispositivo..

Los PCB son indispensables en casi todos los dispositivos electrónicos, desde pequeños dispositivos como relojes y calculadoras hasta sistemas complejos como computadoras, dispositivos de comunicación, y armamento militar. Dondequiera que haya circuitos integrados y componentes electrónicos, Los PCB proporcionan interconexiones eléctricas esenciales. Ofrecen soporte mecánico para montaje fijo., Permitir cableado y conexiones eléctricas o aislamiento., y asegurar las características eléctricas deseadas, como la impedancia controlada. Los PCB también incluyen patrones resistentes a la soldadura para soldadura automatizada y marcas para la colocación de componentes., inspección, y mantenimiento.

Tipos de PCB

Los PCB se pueden clasificar según la cantidad de capas de cobre conductoras o «lados»:

  • PCB de una cara:
    Una capa de cobre, normalmente en la parte superior del sustrato. Los componentes están montados en el mismo lado..

  • PCB de doble cara:
    Dos capas de cobre, uno a cada lado del sustrato. Esto aumenta la densidad del componente..

  • PCB multicapa:
    Tres o más capas de cobre laminadas con material dieléctrico aislante., conectado a través de orificios pasantes chapados. Estos permiten una mayor complejidad..

    • Las configuraciones comunes son PCB de 4 y 6 capas., pero pueden subir hasta 32 capas o más.
    • Las dos capas exteriores se utilizan para el montaje de componentes., mientras que las capas internas se encargan de la distribución de energía y el enrutamiento de señales..

Más allá del recuento de capas, Los PCB también se pueden clasificar por su tecnología de fabricación y material de sustrato.:

Por tecnología de fabricación:

  • Tableros de circuito impreso (tarjeta de circuito impreso):
    Los circuitos están grabados en cobre laminado sobre el sustrato..
  • Tableros de cableado impresos (PWB):
    Las pistas de cableado se forman mediante galvanoplastia sobre patrones en blanco..

Por material de sustrato:

  • Placas FR-4:
    El tipo más común, hecho de resina epoxi reforzada con vidrio.
  • Circuitos flexibles:
    Hecho de poliimida, estos PCB flexible puede doblarse y torcerse, ideal para dispositivos portátiles o con limitaciones de espacio.
  • PCB con núcleo metálico (MCPCB):
    Los núcleos de aluminio o cobre ayudan a disipar el calor de los componentes eléctricos..
  • Placas de alta frecuencia:
    Los circuitos de RF/microondas utilizan sustratos dieléctricos de bajas pérdidas.
  • Tableros Cerámicos:
    Diseñado para resistente, aplicaciones automotrices o aeroespaciales de alta temperatura.

Con avances continuos en la tecnología de PCB, existen muchas otras clasificaciones. Sin embargo, recuento de capas, proceso de fabricación, y el material del sustrato siguen siendo los principales factores distintivos.

PCB multicapa

¿Cuáles son los componentes básicos de una PCB??

1. sustrato

El sustrato forma la base de la PCB., proporcionando soporte mecánico y aislamiento eléctrico. Normalmente está hecho de materiales como FR-4., CEM-1, o CEM-3.

2. Capa conductora

Esta capa consta de una lámina de cobre unida al sustrato.. Permite conexiones eléctricas entre componentes y circuitos..

3. Almohadillas

Las almohadillas son áreas metálicas de la PCB que se utilizan para montar y conectar componentes electrónicos a la placa..

4. Máscara de soldadura

La máscara de soldadura es una capa de laca verde que se aplica sobre la PCB para proteger los circuitos y las almohadillas., Previniendo cortocircuitos y corrosión..

5. Serigrafía

Texto, simbolos, y los patrones impresos en la PCB sirven para identificar los componentes, indicar sus funciones, y proporcionar parámetros de diseño importantes.

Diseño y disposición de PCB

La creación de una PCB implica una combinación de diseño de ingeniería y diseño asistido por computadora. (CANALLA) herramientas. A continuación se muestra un esquema simplificado de la diseño de pcb y proceso de diseño:

1. Captura esquemática

  • Herramientas CAD como Eagle, OrCAD, Alto, o KiCAD se utilizan para crear un diagrama esquemático del circuito electrónico..
  • Cada componente está representado por un símbolo., y las líneas entre los símbolos representan conexiones conductoras.
  • El esquema captura la funcionalidad lógica del circuito., sin especificar ubicaciones físicas.

2. Planificación de la junta

  • Las dimensiones físicas de la PCB y la ubicación de los componentes se determinan en función del tamaño del dispositivo., forma, y requisitos de espaciado.
  • Se pueden dibujar previamente trazas críticas para conectar componentes clave directamente.

3. Disposición

  • Los componentes están dispuestos en el lienzo del tablero y conectados con pistas.. Las herramientas CAD permiten voltear, giratorio, y ajustar el diseño manteniendo la claridad visual.
  • Las pistas se encaminan de forma ordenada, conectar nodos entre componentes siguiendo convenciones de diseño como ángulos de 45° y minimizando cruces.
  • Se utilizan herramientas de simulación para identificar problemas de rendimiento, como el ruido eléctrico., reflejos de señal, desafíos de entrega de energía, o interferencia electromagnética (EMI).
  • Los diseñadores iteran y ajustan el diseño para optimizar el rendimiento., capacidad de fabricación, y cumplimiento de especificaciones.

4. Resultado final

  • Archivos de fabricación como archivos Gerber, archivos de perforación, y se generan informes de prueba IPC-356 para producción.
  • Una revisión final del diseño garantiza que se cumplan todas las especificaciones y reglas antes de enviar la PCB. diseño para la fabricación.

Este proceso transforma un esquema de circuito lógico en un diseño de PCB físico completamente funcional., equilibrio del rendimiento eléctrico, capacidad de fabricación, y costo.

Diseño de PCB

Cómo elegir el material de PCB adecuado

1. Requisitos del circuito

  • Complejidad y frecuencia: Para circuitos de alta frecuencia, Elija materiales con una constante dieléctrica baja. (P.EJ., Sustratos a base de PTFE).
  • Manejo de energía: Para circuitos de alta potencia, Opte por materiales con excelente resistencia térmica y al voltaje., como PCB con núcleo metálico o laminados de alta temperatura.

2. Costo

  • Diferentes materiales tienen diferentes precios.. Elija un material que equilibre el rendimiento con las limitaciones presupuestarias. Por ejemplo, FR-4 es rentable para aplicaciones generales, mientras que los materiales avanzados como Rogers son más caros pero ideales para usos especializados.

3. Procesos de fabricación

  • Seleccionar materiales en función de las necesidades de producción específicas.. Para PCB flexible, Utilice sustratos flexibles como poliimida para permitir doblar y doblar..

4. Consideraciones ambientales

  • Optar por materiales respetuosos con el medio ambiente para promover la salud y la sostenibilidad. Las opciones libres de halógenos o que cumplen con RoHS son excelentes opciones.

¿Cómo se fabrica una PCB??

Fabricación de PCB Implica los siguientes pasos generales.:

1. Diseño

  • Los diseños de PCB se crean utilizando software de diseño como Eagle, Alto, o KiCad. Los esquemas y esquemas del tablero están finalizados..

2. Creación de prototipos

  • Para circuitos simples o propósitos de prueba., Se pueden crear tableros individuales utilizando métodos de bricolaje como fresado o transferencia de tóner..

3. Panelización

  • Para producción en masa, Se replican varias copias del diseño de PCB en un solo panel para facilitar la fabricación por lotes..

4. Laminación

  • Los sustratos revestidos de cobre se apilan con capas dieléctricas preimpregnadas y se laminan bajo altas temperaturas y presión..

5. Perforación

  • Se perforan orificios de precisión para cables y vías de componentes., Normalmente se utilizan máquinas perforadoras CNC..

6. Enchapado

  • Se galvaniza cobre en las paredes del orificio para establecer conexiones eléctricas entre las capas de PCB..

7. Aguafuerte

  • El cobre no deseado se elimina mediante grabado químico, dejando solo las huellas conductoras deseadas en el tablero.

8. Aplicación de máscara de soldadura

  • Se aplica una capa de resina epoxi curada por UV mediante pulverización., serigrafía, o imágenes fotográficas para proteger las pistas y almohadillas de cobre.

9. Serigrafía

  • Esquemas de los componentes, identificadores, y otras marcas están impresas en el tablero como guía de montaje y prueba..

10. Enrutamiento

  • Los PCB individuales se separan del panel de fabricación mediante corte o enrutamiento..

11. Pruebas

  • Controles de calidad, incluyendo pruebas eléctricas, inspección visual, y análisis de rayos X, se realizan para garantizar que la placa cumpla con las especificaciones.

12. Asamblea

  • Los componentes están soldados a la PCB., completando el proceso de fabricación.

Esta secuencia garantiza la producción eficiente de PCB de alta calidad adaptados a requisitos específicos de diseño y rendimiento..

Fabricación de PCB

Aplicaciones de PCB

Los PCB se utilizan ampliamente en numerosas industrias, incluyendo equipo de comunicación, dispositivos médicos, automatización industrial, Electrónica automotriz, electrodomésticos, instrumentos, aeroespacial, computadoras y servidores, juguetes, dispositivos de entretenimiento, y equipos de IoT.

1. Equipo de comunicación

Los PCB proporcionan rutas de transmisión de señales estables, Garantizar una transmisión precisa de la voz., datos, e imágenes en dispositivos como enrutadores, estaciones base, y teléfonos inteligentes.

2. Dispositivos médicos

Las aplicaciones médicas exigen alta precisión y confiabilidad. Los PCB son fundamentales en los equipos de diagnóstico y monitoreo, instrumentos quirúrgicos, y sistemas de imágenes como escáneres de resonancia magnética y tomografía computarizada..

3. Control y Automatización Industrial

En robótica, maquinas cnc, y otros sistemas automatizados, Los PCB permiten un control y operación precisos.

4. Electrónica automotriz

Los PCB son esenciales para las unidades de control del motor (ECU), módulos de control del cuerpo, sistemas de bolsas de aire, y sistemas avanzados de asistencia al conductor (Adas), Garantizar el funcionamiento seguro y eficiente del vehículo..

5. Electrodomésticos

Televisores, refrigeradores, lavadora, y otros electrodomésticos dependen de los PCB para ejecutar sus funciones de manera confiable.

6. Instrumentos y dispositivos de medición.

Los PCB se utilizan en herramientas e instrumentación de medición de precisión para diversas industrias., asegurando un rendimiento preciso y estable.

7. Aplicaciones aeroespaciales

Los PCB se integran en los aviones, cohetes, y satélites, Cumplir con los altos estándares de confiabilidad y precisión requeridos en ambientes extremos..

8. Computadoras y Servidores

Los PCB en computadoras y servidores garantizan rutas de señal confiables, permitiendo una transmisión rápida de datos y un procesamiento eficiente.

9. Juguetes y dispositivos de entretenimiento

Los PCB alimentan las consolas de juegos, drones, relojes inteligentes, y otros juguetes avanzados, permitiendo funciones y controles complejos.

10. Dispositivos de IoT

Aplicaciones de la IO, como sistemas domésticos inteligentes, dispositivos portátiles, e IoT industrial, Dependen en gran medida de los PCB para la conectividad y la funcionalidad..

Resumen

LST se especializa en la fabricación y montaje de todo tipo de PCB., incluyendo una sola capa, doble capa, PCB multicapa, PCB flexibles, PCB cerámicos, PCB de cobre grueso, y PCB de alta frecuencia. Con un equipo profesional y tecnología de producción avanzada., Entregamos PCB de alta calidad a clientes de todo el mundo.. Le damos una calurosa bienvenida a visitar nuestra fábrica.!