¿Qué es un PCB?

El equipo de Macias Sensors está convencido de que el futuro de los sistemas analíticos electroquímicos está en las plataformas basadas en PCB.

But… what are PCBs?

En este post lo explicamos con detalle.

Introducción a los PCB

Every day we interact with multiple electronic devices: smartphones, laptops, TV…. A myriad of inventions that make our lifes easier and keep us entertained.

Nowadays, all these devices are compact and light. But that was not always the case. They used to be rather big and heavy. So… how was this transformation accomplished?

While there have been a lot of advances in microelectronic fabrication that have certainly helped reduce and lighten electronic devices, PCBs have also been a huge contributor. Let’s see how.

¿Cómo fueron las primeras conexiones eléctricas?

La llegada de la electricidad a los hogares y las industrias impulsó el desarrollo de nuevos productos. Pero también supuso un nuevo reto: ¿cómo hacer llegar la electricidad a esos lugares?

La solución inicial era bastante sencilla. Sólo necesitábamos un cable entre la fuente (centrales eléctricas) y el dispositivo o edificio.

Esta solución se sigue utilizando para varias aplicaciones. De hecho, la red eléctrica sigue utilizando este enfoque. Del mismo modo, nuestra instalación eléctrica doméstica también utiliza cables. Aunque esta solución funciona para ciertas aplicaciones, no sirve para absolutamente todo.

A medida que los dispositivos electrónicos se hacían más y más complejos, el cableado se hacía cada vez más difícil.

Cuantos más componentes tenía un dispositivo, más cables se necesitaban. Esto daba lugar a dos grandes problemas:

  1. Limitaciones de espacio: los propios cables ocupan espacio. Por eso, cuanto más complejo es el dispositivo, más grande es.
  2. Mayor peso: debido a la gran cantidad de cables, los dispositivos más complejos eran también mucho más pesados.

Estas dos complicaciones acabaron por conducir al desarrollo de los PCB.

El ascenso de los PCB

Las limitaciones del cableado se redujeron drásticamente con la llegada de las placas de circuito impreso. Gracias a esta tecnología, las conexiones entre los distintos componentes de un dispositivo electrónico se hicieron compactas y ligeras. Esto permitió reducir el tamaño de estos productos e hizo que el mercado de la electrónica de consumo se disparara.

But… what is a PCB, exactly?

¿Qué es un PCB?

Las placas de circuito impreso (PCB) son placas que interconectan dispositivos electrónicos mediante finas pistas de cobre impresas en lugar de voluminosos cables.

Una capa básica de PCB se compone de 4 partes o subcapas:

  1. El sustrato: esta subcapa está formada por un material aislante. Su función es la de soportar el circuito impreso sin que se produzca un cortocircuito entre las diferentes pistas. Normalmente se fabrica con una mezcla de fibra de vidrio y epoxi, como el FR4, el sustrato de PCB más común. Sin embargo, existen otras opciones como los sustratos cerámicos para aplicaciones de alta temperatura, la poliimida para aplicaciones flexibles o incluso el PET para los casos en los que se requieren PCB transparentes.
  2. El circuito impreso: esta subcapa está formada por una fina película de cobre. Esta película de cobre se trata para generar las diferentes pistas que se conectarán a los componentes electrónicos.
  3. La máscara de soldadura: esta subcapa está formada por un material aislante. Ha sido diseñada para proteger el circuito impreso durante la soldadura de los componentes electrónicos. Aunque el verde es el color más común para la máscara de soldadura, normalmente también está disponible en otros colores.
  4. La serigrafía: esta última subcapa es opcional. Su función es decorativa o informativa. Normalmente contiene los logotipos de la empresa e información sobre los componentes y las conexiones de la placa de circuito impreso. Normalmente se imprime en blanco o en negro, según el color de la máscara de soldadura elegida.

Una de las grandes ventajas de los PCB es que las subcapas de sustrato y circuito impreso pueden laminarse varias veces para dar lugar a los PCB multicapa. La mayoría de los PCB tienen entre 1 y 8 capas de circuitos impresos, pero para aplicaciones especiales se pueden apilar más capas.

Otra característica interesante de las placas de circuito impreso son las vías. Las vías son conexiones entre dos o más placas de circuito situadas en diferentes capas. Gracias a esta característica, las placas de circuito impreso pueden albergar circuitos complejos que tienen conexiones en ambos lados de la placa.

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