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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:
• 2-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.
• 2-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. [ Equipo
arquitectura y construcción de
ARQHYS.com ].
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