Electrónica Básica, Circuitos Impresos PCB



El circuito impreso

 

Cuando se va a construir un proyecto electrónico se debe dar soporte a cada uno de los componentes que lo conforman, además de interconectarlos entre si. Esto se consigue con el circuito impreso (PCB), que es un sistema de interconexión económico y seguro.

El circuito impreso (en inglés printed circuit board PCB), permite la interconexión entre los distintos terminales de los componentes de un circuito electrónico. Estas conexiones tienen la característica de ser planas en forma, de pista, y se encuentran fijadas a una placa que recibe el nombre de “placa fenólica”. Los materiales normalmente usados en la fabricación de las placas fenólicas son la baquelita o la fibra de vidrio. Estos materiales soportan físicamente los componentes. La baquelita y la fibra de vidrio van recubiertas por una o dos láminas de cobre, dependiendo si el circuito va ser de una o dos caras. A estas caras se les da forma mediante procesos fotoquímicos hasta obtener las pistas de conexión.

NOTA: La baquelita es un feno-plástico resistente al calor. La terminación lita viene del latín y significa piedra. En ingles se le llama Bakelite. Esto es muy importante aclararlo, ya que personas ignorantes creen que la palabra baquelita es un diminutivo, sin contar que le llaman al circuito impreso “baquela”. Esto es un error idiomático de los más atroces que he escuchado en la vida. No solo se está cambiando la palabra, si no su significado. También he escuchado a personas decir; “me da una baquela de fibra de vidrio, por favor?” Esto es como pedir un pedazo de plomo en oro. Estos individuos han logrado el sueño de los grandes alquimistas de cambiar la constitución química de un elemento en solo segundos.
Así que cuando vaya a comprar un circuito impreso pidalo diciendo. “Por favor me da un circuito impreso en placa fenólica de Baquelita o de fibra de vidrio?”. Y si lo que necesita es una placa virgen. Es simplemente una placa fenólica virgen. NO es una baquela virgen.

Fenoplastico

Las pistas conductoras se obtienen por ataque químico con cloruro férrico, a la placa o placas de cobre electrolítico, que suelen tener un espesor entre 25 y 70 micras. Esto permite que la anchura de estas sea muy pequeña.
Las pistas son protegidas del óxido y de posibles cortos, con una pintura resistente al calor y a los químicos, llamada antisoldante (Antisolder o solder mask UV), que es básicamente un tipo barniz dieléctrico, similar al usado para aislar el alambre de cobre en los transformadores y bobinados, mezclado con un tinte de origen vegetal. Este barniz, es aplicado mediante el método de serigrafía, para lograr una superficie uniforme y el secado es acelerado y curado, utilizando un horno de rayos ultra violeta (UV).

Hoy en día los circuitos impresos son diseñados en programas especializados como el Proteus, el PCBwizad, el Circad o el Eagle, entre otros. También pueden ser hechos a mano, como se hacía hace unos años. En mi caso yo diseño mis circuitos impresos, dibujándolos en Corel Draw.

A la hora de diseñar un circuito impreso se debe tener en cuenta una serie de recomendaciones para no realizar dos veces un mismo trabajo. La primera y mas elemental, es que dos pistas nunca deben cruzarse. Si por alguna razón no queda mas remedio, se debe utilizar un puente (jumper) hecho con el sobrante de las patas de las resistencias o condensadores, colocándolo por el lado de los componentes. Las pistas deben guardar una separación prudente entre ellas para evitar corto circuitos, tanto en el proceso de fabricación como al momento de soldar.

En los circuitos impresos, en la parte superior o cara donde irán los componentes; se imprime el dibujo de la posición de los componentes electrónicos, utilizando el método de serigrafía. También se marcan los puntos de conexión del cableado, para así evitar cometer errores a la hora de armar el circuito y también posibles daños que pudiera sufrir el circuito por una conexión errada.

Entre la gran variedad de circuitos impresos que existen, se encuentran los denominados de doble cara o doble faz, Estos tienen pistas impresas en ambas caras de la placa. La principal característica de estos, es que los nodos u orificios se someten a un proceso químico en el que se deposita una película de cobre en su interior, de manera tal que al insertar los componentes; estos, estén en contacto con las pistas que parten de ellos por ambas caras. La soldadura en este tipo de circuitos se realiza solamente por una cara.
La placa base de los computadores, tiene múltiples placas de cobre, en la mitad de la fibra.

 

Los circuitos multicapas se utilizan únicamente para equipos que necesiten una gran cantidad de conexiones entre sus componentes o bien que usen un gran número de estos. Este tipo de placas se componen de un cierto número de capas de cobre separadas por finas láminas de fibra de vidrio que hacen de aislante, obteniendo las conexiones entre las distintas capas a través de los orificios metalizados en los nodos. Estos circuitos son difíciles de identificar a simple vista.

Actualmente la tecnología SMT es la más usada en aparatos computarizados. Estas siglas identifican los dispositivos para montaje superficial, SMD (surface Mount Device). Para ellos ha sido necesario diseñar circuitos impresos especiales que permitan su fácil soldadura y fijación a la placa. En este tipo de circuitos se logra incorporar una gran cantidad de componentes, pudiéndose montar y soldar por ambas caras. Además es posible conseguir una gran producción con máquinas automáticas.

 

Video que nos enseña a expresarnos.



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