Las placas de circuito impreso (PCB) son componentes necesarios de la mayoría de los dispositivos eléctricos. Las PCB actuales constan de varias capas: el sustrato, las pistas, la máscara de soldadura y la serigrafía. Uno de los materiales más importantes de una PCB es el cobre, y existen varias razones por las que se utiliza en lugar de otras aleaciones como el aluminio o el estaño.
¿De qué están hechas las PCB?
Según una empresa de ensamblaje de PCB, las PCB están hechas de un sustrato, compuesto de fibra de vidrio reforzada con resina epoxi. Sobre el sustrato hay una capa de lámina de cobre que puede adherirse por ambos lados o solo por uno. Una vez fabricado el sustrato, los fabricantes colocan los componentes sobre él. Utilizan una máscara de soldadura y serigrafía, junto con resistencias, condensadores, transistores, diodos, chips de circuitos y otros componentes altamente especializados.
¿Por qué se utiliza lámina de cobre en las PCB?
Los fabricantes de PCB utilizan cobre por su excelente conductividad eléctrica y térmica. A medida que la corriente eléctrica fluye a través de la PCB, el cobre evita que el calor dañe y estrese el resto de la PCB. Con otras aleaciones, como el aluminio o el estaño, la PCB podría calentarse de forma desigual y no funcionar correctamente.
El cobre es la aleación preferida porque permite enviar las señales eléctricas a través de la placa sin problemas de pérdida o ralentización de la electricidad. La eficiencia de la transferencia de calor permite a los fabricantes instalar disipadores de calor clásicos en la superficie. El cobre en sí mismo es eficiente, ya que una onza de cobre puede cubrir un pie cuadrado de sustrato de PCB con un espesor de 1,4 milésimas de pulgada o 35 micrómetros.
El cobre es altamente conductor porque tiene un electrón libre que puede viajar de un átomo a otro sin perder velocidad. Dado que mantiene la misma eficiencia en ese nivel increíblemente fino como en niveles más gruesos, un poco de cobre es muy útil.
Cobre y otros metales preciosos utilizados en PCB
La mayoría de la gente reconoce las PCB como verdes. Sin embargo, suelen tener tres colores en la capa exterior: oro, plata y rojo. También contienen cobre puro tanto en el interior como en el exterior. Los demás metales de la placa de circuito impreso se presentan en varios colores. La capa de oro es la más cara, la de plata la segunda más cara y la roja la más económica.
Uso de oro por inmersión en PCB
cobre en placa de circuito impreso
La capa dorada se utiliza para la metralla de los conectores y las almohadillas de los componentes. La capa de oro por inmersión previene el desplazamiento de los átomos de la superficie. Esta capa no solo es dorada, sino que está hecha de oro auténtico. El oro es increíblemente fino, pero suficiente para prolongar la vida útil de los componentes que requieren soldadura. El oro evita que las piezas soldadas se corroan con el tiempo.
Uso de plata por inmersión en PCB
La plata es otro metal utilizado en la fabricación de PCB. Es significativamente más económica que la inmersión en oro. La inmersión en plata puede sustituir a la inmersión en oro, ya que también mejora la conectividad y reduce el coste total de la placa. La inmersión en plata se utiliza a menudo en PCB de automóviles y periféricos informáticos.
Laminado revestido de cobre en PCB
En lugar de inmersión, se utiliza cobre revestido. Esta es la capa roja de la PCB y es el metal más común. La PCB está hecha de cobre como metal base, y es necesario para que los circuitos se conecten y comuniquen eficazmente.
¿Cómo se utiliza la lámina de cobre en las PCB?
El cobre tiene diversos usos en las PCB, desde el laminado revestido de cobre hasta las pistas. El cobre es vital para el correcto funcionamiento de las PCB.
¿Qué es PCB Trace?
Una traza de PCB es, como su nombre indica, una ruta que debe seguir el circuito. La traza incluye la red de cobre, el cableado y el aislamiento, así como los fusibles y los componentes utilizados en la placa.
La forma más sencilla de entender una vía es pensar en ella como una carretera o un puente. Para que puedan circular vehículos, la vía debe ser lo suficientemente ancha como para albergar al menos dos. Debe ser lo suficientemente gruesa como para no colapsar bajo presión. También debe estar hecha de materiales que soporten el peso de los vehículos que circulan por ella. Sin embargo, las vías hacen todo esto en una medida mucho menor para transportar electricidad que para transportar automóviles.
Componentes de la traza de PCB
Hay varios componentes que conforman la pista de la PCB. Estos desempeñan diversas funciones para que la placa funcione correctamente. El cobre es esencial para que las pistas cumplan su función, y sin la PCB, no tendríamos ningún dispositivo eléctrico. Imaginemos un mundo sin teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, cafeteras ni automóviles. Eso es lo que tendríamos si las PCB no usaran cobre.
Espesor de trazas de PCB
El diseño de la PCB depende del grosor de la placa. Este grosor afectará el equilibrio y mantendrá los componentes conectados.
Ancho de traza de PCB
El ancho de la pista también es importante. Esto no afecta el equilibrio ni la fijación de los componentes, pero sí mantiene la corriente circulando sin sobrecalentar ni dañar la placa.
Corriente de traza de PCB
La corriente de traza de la PCB es necesaria porque es lo que la placa utiliza para circular la electricidad a través de los componentes y cables. El cobre facilita este proceso, y el electrón libre en cada átomo facilita la circulación de la corriente por la placa.
¿Por qué hay lámina de cobre en las PCB?
Proceso de fabricación de PCB
El proceso de fabricación de una PCB es el mismo. Algunas empresas lo hacen más rápido que otras, pero todas utilizan prácticamente el mismo proceso y materiales. Estos son los pasos:
Hacer una base de fibra de vidrio y resinas.
Coloque las capas de cobre sobre la base.
Identificar y fijar los patrones de cobre.
Lavar la tabla en un baño
Agregue la máscara de soldadura para proteger la PCB
Fijar la serigrafía en la PCB
Colocar y soldar las resistencias, circuitos integrados, condensadores y otros componentes.
Pruebe la PCB
Las PCB necesitan componentes altamente especializados para funcionar correctamente. Uno de los elementos más importantes de una PCB es el cobre. Esta aleación es necesaria para conducir la electricidad en los dispositivos donde se instalarán. Sin cobre, los dispositivos no funcionarán porque la electricidad no tendrá una aleación que la atraviese.
Hora de publicación: 25 de abril de 2022