Tipos de placas de circuito impreso (PCB)

Desde la invención de placa de circuito impreso (PCB) en 1936, se han desarrollado diversos métodos y procesos para fabricar distintos tipos de placas de circuitos impresos. Sin embargo, como la demanda de dispositivos electrónicos complejos sigue creciendo, han surgido algunas tendencias que han tenido un impacto significativo en los tipos de placas de circuitos impresos necesarios y en los procesos de fabricación.

Principales tendencias del sector

1. Demanda de circuitos de alta frecuencia: La adopción generalizada de ordenadores y dispositivos de telecomunicación portátiles ha aumentado la necesidad de circuitos, placas y materiales de alta frecuencia.
2. Requisitos de gestión térmica: Los componentes de alto rendimiento generan un calor considerable, por lo que necesitan soluciones de disipación térmica más eficientes.
3. Miniaturización de productos: Los dispositivos siguen reduciendo su tamaño a la vez que incorporan más funciones, lo que impulsa una mayor densidad de empaquetado de circuitos.
4. Presiones para reducir costes: La electrónica de consumo exige más prestaciones a menor coste global.

Estas tendencias impulsan colectivamente la innovación en materiales y técnicas de fabricación de placas de circuito impreso para satisfacer los requisitos de los dispositivos electrónicos modernos.

Sistema de clasificación de PCB

Los PCB modernos pueden clasificarse en función de múltiples criterios, todos los cuales comparten la estructura fundamental de las pistas conductoras y los materiales del sustrato. Las principales dimensiones de clasificación incluyen:

1. Proceso de fabricación:
   • Método sustractivo: Formación de circuitos grabando el exceso de lámina de cobre.
   • Método aditivo: Deposición directa de trazas conductoras mediante chapado o impresión.
2. Material del sustrato:
   • Sustratos orgánicos: Papel impregnado de resina o fibra de vidrio (por ejemplo, FR-4, poliimida).
   • Sustratos inorgánicos: Materiales de alto rendimiento como cerámicas y metales.
3. Características físicas:
   • PCB rígidos
   • Placas de circuito impreso flexibles
   • Placas de circuito impreso híbridas rígido-flexibles
4. Número de capas conductoras:
   • Tarjetas de una cara (SSB)
   • Tableros de doble cara (DSB)
   • Placas multicapa (MLB)

Tecnologías de materiales de sustrato

Sustratos orgánicos:
Materiales a base de resina (epoxi, poliimida, etc.) seleccionados por atributos específicos de rendimiento:

• Temperatura de funcionamiento
• Integridad de la señal de alta frecuencia
• Resistencia mecánica

Sustratos inorgánicos:
Preferido para aplicaciones especializadas debido a su conductividad térmica superior y a su estabilidad a altas temperaturas:

• Sustratos cerámicos
• Placas con núcleo metálico (aluminio, cobre)
• Sustratos de aleaciones especiales

Tecnologías de fabricación de PCB

Imágenes de PCB:
Patrones de circuitos mediante fotolitografía, con tres variantes principales:

1. Tarjetas de una cara (SSB):
   • Solución rentable
   • Soportes predominantemente de papel
   • Producción automatizada de impresión y grabado
2. Tableros de doble cara (DSB):
   • Tecnología de agujeros pasantes chapados (PTH)
   • Tecnología Silver Through-Hole (STH)
   • Procesos emergentes de metalización directa
3. Placas multicapa (MLB):
   • Evolución hacia construcciones más delgadas y de alta densidad
   • Adopción estándar de vías ciegas/enterradas
   • Avances continuos en los métodos de interconexión de capas

Procesos avanzados de fabricación

1. Tecnología de circuito laminar de superficie (SLC):
   • Acumulación secuencial de capas
   • Optimizado para ciegos mediante fabricación
   • Flujo de trabajo de producción racionalizado
2. DYCOstrate® Technology:
   • Construcción a base de poliimida
   • Aplicación del grabado por plasma
   • Capacidad mejorada de patronaje de líneas finas
3. Análisis coste-beneficio:
   • Economía de procesos tradicional
   • Ventajas económicas de las nuevas tecnologías
   • Comparación exhaustiva del ROI

Futuras direcciones tecnológicas

La innovación en PCB se centrará en:

• Interconexiones de mayor densidad
• Resolución de línea más fina
• Fabricación ecológica
• Reducción de los costes de producción
• Adopción de materiales avanzados

A medida que la electrónica avanza hacia un mayor rendimiento y miniaturización, la tecnología de placas de circuito impreso debe evolucionar en consonancia para satisfacer la creciente demanda del mercado.

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