¿Qué es PCB? ¿Realmente entiendes el PCB?
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En las próximas páginas, analizaremos la composición de la PCB, incluida alguna terminología, un breve método de ensamblaje y una introducción al proceso de diseño de la PCB.
¿Qué es un PCB?
La placa de circuito impreso (PCB) es uno de los nombres más comunes y también puede denominarse "placas de cableado impresas" o "tarjetas de cableado impresas". Antes de que apareciera el PCB, el circuito estaba formado por cableado punto a punto. La confiabilidad de este método es muy baja, ya que a medida que el circuito envejece, la rotura de la línea puede causar un circuito abierto o cortocircuito en el nodo de la línea.
La tecnología de bobinado es un gran avance en la tecnología de circuitos que mejora la durabilidad y la capacidad de reemplazo de la línea al enrollar cables de pequeño diámetro alrededor de los postes en la junta.
A medida que la industria electrónica pasa de los tubos de vacío y los relés a los semiconductores de silicio y los circuitos integrados, el tamaño y el precio de los componentes electrónicos también están disminuyendo. Los productos electrónicos aparecen cada vez con más frecuencia en el sector de consumo, lo que obliga a los fabricantes a buscar soluciones más pequeñas y más rentables. Así nació el PCB.
Composición (composición)
El PCB se parece a un pastel o lasaña de múltiples capas: una capa de diferentes materiales en la producción, presionados entre sí por calor y adhesivo.
Comience con la capa media.
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FR4
El sustrato de la PCB es generalmente fibra de vidrio. En la mayoría de los casos, el sustrato de fibra de vidrio de una PCB generalmente se denomina material "FR4". El material sólido "FR4" proporciona la dureza y el grosor de la PCB. Además del sustrato FR4, hay placas de circuitos flexibles producidos en plásticos flexibles de alta temperatura (poliimida o similares) y similares.
Puede encontrar PCBs de diferentes grosores; sin embargo, el grosor de los productos de SparkFun es mayormente de 1.6 mm (0.063 ''). Algunos productos también utilizan otros espesores, como los tableros LilyPad y Arudino Pro Micro con un grosor de 0,8 mm.
Los PCB baratos y las placas de orificios (ilustrados arriba) están hechos de materiales epóxicos o fenólicos y carecen de la durabilidad del FR4, pero son mucho más baratos. Al soldar cosas en tales tableros, olerás mucho olor. Este tipo de sustrato se utiliza a menudo en productos de consumo de muy baja gama. Las sustancias fenólicas tienen una baja temperatura de descomposición térmica, y el largo tiempo de soldadura provoca la descomposición y la carbonización, y desprende un sabor desagradable.
Cobre
La siguiente es una capa de lámina de cobre muy delgada que se presiona en el sustrato con calor y adhesivo durante la producción. En el tablero de doble cara, la lámina de cobre se presiona hacia los lados frontal y posterior del sustrato. En algunas aplicaciones de bajo costo, la lámina de cobre solo se puede presionar en un lado del sustrato. Cuando nos referimos a "panel doble" o "tablero de dos capas", significa que hay dos capas de lámina de cobre en nuestra lasaña. Por supuesto, en diferentes diseños de PCB, el número de capas de lámina de cobre puede ser tan pequeño como 1 capa o más de 16 capas.
El grosor de la capa de cobre es relativamente grande y se mide en peso. Generalmente se expresa por el peso uniforme de un pie cuadrado de cobre (oz). La mayoría de los PCB tienen un espesor de cobre de 1 oz, pero algunos PCB de alta potencia pueden usar 2 oz o 3 oz de cobre. Convierta onzas (oz) por pie cuadrado, que es de aproximadamente 35um o 1.4mil de cobre.
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Máscara para soldar
Por encima de la capa de cobre hay una máscara de soldadura. Esta capa hace que el PCB se vea verde (o el rojo de SparkFun). La máscara de soldadura cubre los rastros en la capa de cobre para evitar que entren en contacto con otros metales, soldaduras u otros objetos conductores en el PCB. La presencia de una máscara de soldadura le permite soldar en el lugar correcto y evitar la soldadura de puentes.
En general, las máscaras de soldadura son todas verdes, pero casi todos los colores se pueden usar para el enmascaramiento de soldadura. La mayoría de los tableros de SparkFun son rojos, pero el tablero de IOIO es blanco y el tablero de LilyPad es púrpura.
Serigrafía
Sobre la máscara de soldadura, hay una capa de pantalla de seda blanca. Las letras, los números y los símbolos se imprimen en la serigrafía de la PCB para facilitar el ensamblaje y guiarlo para comprender mejor el diseño de la placa. A menudo usamos el símbolo de la serigrafía para indicar la función de ciertos pines o LED.
El color más común de la capa de serigrafía es el blanco. Del mismo modo, la capa de pantalla de seda se puede hacer en casi cualquier color. Las pantallas de seda negras, grises, rojas e incluso amarillas no son infrecuentes. Sin embargo, es raro ver una variedad de colores de serigrafía en una sola tabla.