Terminología común de los PCB

Explicación detallada de la terminología común de los PCB

1. Términos básicos de la estructura de PCB

Anillo anular se refiere al anillo de cobre que rodea un agujero pasante chapado (PTH) en una placa de circuito impreso. Esta estructura es fundamental para el montaje de componentes y la transmisión de señales, y su anchura afecta directamente a la fiabilidad de la conexión y a la capacidad de transporte de corriente. Los diseñadores deben garantizar una anchura suficiente del anillo anular para evitar fallos de conexión debidos a la desalineación de los taladros.

Pad es una zona metálica expuesta en la superficie de la placa de circuito impreso que se utiliza para soldar componentes.Dependiendo del tipo de componente, los pads pueden clasificarse en pads de orificio pasante o pads de montaje superficial.El diseño de los pads debe tener en cuenta factores como el tamaño del componente, el proceso de soldadura y los requisitos de corriente.

Plano se refiere a grandes áreas de cobre en una placa de circuito impreso, normalmente utilizadas para la distribución de energía o tierra. A diferencia de las trazas de señal, los planos están definidos por límites y no por trayectorias, por lo que ofrecen menor impedancia y mejor disipación del calor. Un uso adecuado de los planos puede mejorar considerablemente la compatibilidad electromagnética (CEM) de una placa de circuito impreso.

2. Diseño de PCB y términos de verificación

DRC (Comprobación de las normas de diseño) es una función de verificación automática del software de diseño de PCB que garantiza el cumplimiento de los requisitos de fabricación. Detecta problemas habituales, como espaciado insuficiente entre trazas, orificios de tamaño inferior o anillos anulares inadecuados, lo que garantiza la fabricabilidad.

Archivos Gerber son el formato de archivo estándar para la fabricación de placas de circuito impreso y contienen datos gráficos para cada capa. Los archivos Gerber modernos suelen utilizar el formato RS-274X, que admite tablas de apertura incrustadas y atributos de capa. La generación precisa de archivos Gerber es crucial para la transición del diseño a la producción.

Archivos ODB son un formato de datos de fabricación alternativo que utiliza una estructura de base de datos en lugar de archivos independientes, lo que proporciona una representación más completa de la intención del diseño. En comparación con Gerber, ODB++ incluye información adicional como listas de redes y especificaciones de materiales, lo que reduce los errores de comunicación.

3.Términos relacionados con los orificios de la placa de circuito impreso

Agujero pasante chapado (PTH) is a hole drilled through the entire PCB and plated with conductive metal, used for interlayer connections or mounting through-hole components. PTH reliability depends on plating quality and thickness, typically requiring an average copper thickness of at least 20μm.

Via es un orificio chapado específico para conexiones entre capas, clasificado en tres tipos principales:

• A través de Via: Atraviesa todas las capas, es fácil de fabricar pero ocupa más espacio.
• Vía ciegaConecta una capa exterior a una interior, aumentando la densidad de enrutamiento.
• Enterrado VíaConecta sólo las capas internas, conservando así el espacio de la superficie.

Microvía is a small via (typically less than 150μm in diameter) created using laser drilling, widely used in HDI (High-Density Interconnect) boards. Microvias enable higher connection density, supporting modern high-pin-count components.

4. Proceso de fabricación de PCB Términos

Máscara de soldadura es una capa protectora que se aplica a la superficie de la placa de circuito impreso, normalmente de color verde (aunque también se utilizan el rojo, el azul, el negro y otros colores). Evita los cortocircuitos y la oxidación, con aberturas que dejan al descubierto las almohadillas para soldar. La precisión de la alineación afecta directamente a la calidad de la soldadura.

Pasta de soldar es una mezcla de polvo de soldadura y fundente que se utiliza en montajes superficiales. Se deposita con precisión sobre las almohadillas utilizando una plantilla y se funde durante la soldadura por reflujo para formar conexiones eléctricas. La composición metálica, el tamaño de las partículas y el nivel de actividad deben seleccionarse en función de los requisitos de la aplicación.

Soldadura reflow es un paso crítico en el montaje SMT, donde el calentamiento controlado funde la pasta de soldadura para formar uniones fiables.Un perfil de reflujo típico incluye etapas de precalentamiento, remojo, reflujo y enfriamiento, cada una de las cuales requiere un control preciso de la temperatura.

5.Estructuras y materiales especiales de PCB

Dedo de oro se refiere a las lengüetas de contacto chapadas en oro en el borde de una placa de circuito impreso, normalmente utilizando un chapado en oro duro (con una capa inferior de níquel) para resistir el desgaste. En el diseño se tienen en cuenta la fuerza de inserción, la resistencia de los contactos y los ciclos de acoplamiento. Son habituales en módulos de memoria y tarjetas de expansión.

PCB rígido-flexible combina las ventajas de los circuitos rígidos y flexibles, con secciones tanto rígidas como flexibles. Este diseño reduce las necesidades de conectores y mejora la fiabilidad, pero es más caro y complejo de diseñar. Suele utilizarse en dispositivos aeroespaciales y médicos.

Prepreg (material preimpregnado) es un material de unión en PCB multicapa, consistente en fibra de vidrio recubierta de resina. Durante el laminado, la resina fluye y se endurece, uniendo las capas del núcleo. Los distintos tipos de preimpregnados varían en contenido de resina y características de fluidez.

6.Términos de ensamblaje y ensayo de PCB

Elegir y colocar is an automated component placement process in SMT assembly lines. Modern machines achieve placement speeds of tens of thousands of components per hour with ±25μm accuracy. Programming considerations include component recognition, feeder arrangement, and placement sequence.

Soldadura por ola se utiliza para componentes con orificios pasantes, en los que la placa de circuito impreso pasa sobre una ola de soldadura fundida, formando uniones por acción capilar. Los controles clave del proceso incluyen la aplicación de fundente, la temperatura de precalentamiento y el tiempo de contacto de la ola.

Prueba de la sonda volante es un método de ensayo eléctrico sin dispositivos en el que sondas programables entran en contacto con los puntos de ensayo para verificar la continuidad y el aislamiento. En comparación con las pruebas de cama de clavos, las pruebas de sonda volante requieren menos tiempo de preparación y son ideales para la producción de bajo volumen.

7.Conceptos avanzados de diseño de PCB

Grabado en cobre removes excess copper to form circuit patterns. To reduce etching time and chemical consumption, unused copper areas are often designed as grids or hatched patterns—a technique known as copper thieving or balancing.

Alivio térmico es un diseño de traza especial que conecta los pads a los planos, utilizando radios finos en lugar de conexiones sólidas para controlar la disipación de calor durante la soldadura. Un alivio térmico adecuado garantiza el rendimiento eléctrico a la vez que facilita la soldadura.

Integridad de la señal (SI) estudia la calidad de la transmisión de señales en las placas de circuito impreso, abarcando el control de la impedancia, la supresión de la diafonía y el análisis de la temporización. Los diseños de alta velocidad deben tener en cuenta el efecto piel, las pérdidas dieléctricas y las discontinuidades de impedancia de las vías.

Al dominar estos términos de PCB, los ingenieros pueden comunicar la intención del diseño con mayor precisión, solucionar problemas de fabricación con mayor eficacia y colaborar mejor en toda la cadena de suministro.A medida que evoluciona la tecnología electrónica, la terminología de PCB sigue ampliándose, por lo que el aprendizaje continuo es esencial para mantener la experiencia profesional.