Consrccion De Circios Imresos

Unidad 5 Construcción de circuitos impresos

5.1 Técnicas básicas para la construcción de circuitos impresos.

5.1.- Circuitos Impresos

Un circuito impreso o PCB (del inglés Printed Circuit Board), es un medio para sostener mecánicamente y conectar eléctricamente componentes electrónicos, a través de rutas o pistas de material conductor, grabados en hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor. Los circuitos impresos son robustos, baratos, y habitualmente de una fiabilidad elevada aunque de vez en cuando pueda tener fallos técnicos. Requieren de un esfuerzo mayor para el posicionamiento de los componentes, y tienen un coste inicial más alto que otras alternativas de montaje, como el montaje punto a punto (owire-wrap), pero son mucho más baratos, rápidos y consistentes en producción en volúmenes.

Historia

El inventor del circuito impreso es probablemente el ingeniero austriaco Paul Eisler (1907-1995) quien, mientras trabajaba en Inglaterra, hizo uno alrededor de 1936, como parte de una radio. Alrededor de 1943, los Estados Unidos comenzaron a usar esta tecnología en gran escala para fabricar radios que fuesen robustas, para la Segunda Guerra Mundial. Después de la guerra, en 1948, EE.UU. liberó la invención para el uso comercial. Los circuitos impresos no se volvieron populares en la 'electrónica deconsumo hasta mediados de 1950, cuando el proceso de Auto-Ensamblaje fuedesarrollado por la Armada de los Estados Unidos'.

Antes que los circuitos impresos (y por un tiempo después de su invención), la conexión punto a punto era la más usada. Para prototipos, o producción de pequeñas cantidades, el método 'wire wrap' puede ser más eficiente. Originalmente, cada componente electrónico tenía patas de alambre, y el circuito impreso tenía orificios taladrados para cada pata del componente. Las patas de los componentes atravesaban los orificios y eran soldadas a las pistas del circuito impreso. Este método de ensamblaje es llamado through-hole ( "a través del orificio", por su nombre en inglés). En 1949, Moe Abramson y Stanilus F. Danko, de la United States Army Signal Corps desarrollaron el proceso de Auto ensamblaje, en donde las patas de los componentes eran insertadas en una lámina de cobre con el patrón de interconexión, y luego eran soldadas. Con el desarrollo de la laminación de tarjetas y técnicas de grabados, este concepto evolucionó en el proceso estándar de fabricación de circuitos impresos usado en la actualidad. La soldadura se puede hacer automáticamente pasándola tarjeta sobre un flujo de soldadura derretida, en una máquina de soldadura por ola. Sin embargo, las patas y orificios son un desperdicio. Es costoso perforar los orificios, yel largo adicional de las patas es eliminado. En vez de utilizar partes through-hole, a menudo se utilizan dispositivo de montaje superficial.

Tipos de circuitos impresos

MULTICAPA: Es lo más habitual en productos comerciales. Suele tener entre 8 y 10capas, de las cuales algunas están enterradas en el sustrato.

2-SIDED PLATED HOLES: Es un diseño complicado de bajo coste con taladros metalizados que nos permite hacer pasos de cara.

SINGLE-SIDED NON-PLATED HOLES: Es un PCB con agujeros sin metalizar. Se usa en diseños de bajo coste y sencillos.

2-SIDED NON-PLATED HOLES: Diseño sencillo con taladros sin metalizar. Sustrato de fibras de vidrio y resina. Hay que soldar por los dos lados para que haya continuidad.

Manufactura

Patrones

A la izquierda la imagen de la PCB diseñada por ordenador y a la derecha la PCB manufacturada y montada. La gran mayoría de las tarjetas para circuitos impresos se hacen adhiriendo una capa de cobre sobre todo el sustrato, a veces en ambos lados (creando un circuito impreso virgen), y luego removiendo el cobre no deseado después de aplicar una más cara temporal (por ejemplo, grabándola con percloruro férrico), dejando sólo las pistas de cobre deseado. Algunos pocos circuitos impresos son fabricados al agregar las pistas al sustrato, a través de un proceso complejo de electro recubrimiento múltiple. Algunos circuitos impresos tienen capas con pistas en el interior de éste, y son llamados circuitos impresos multicapas. Éstos son formados al aglomerar tarjetas delgadas que son procesadas en forma separada. Después de que la tarjeta ha sido fabricada, los componentes electrónicos se sueldan a la tarjeta .Hay varios métodos típicos para la producción de circuitos impresos:1.La impresión Seri gráfica utiliza tintas resistentes al grabado para proteger la capa de cobre. Los grabados posteriores remueven el cobre no deseado .Alternativamente, la tinta puede ser conductiva, y se imprime en una tarjeta virgen no conductiva. Esta última técnica también se utiliza en la fabricación de circuitos híbridos.

2. El fotograbado utiliza una fotomecánica y grabado químico para eliminar la capa de cobre del sustrato. La fotomecánica usualmente se prepara con un foto plotter, a partir de los datos producidos por un programa para el diseño de circuitos impresos. Algunas veces se utilizan transparencias impresas en una impresora Láser como foto herramientas de baja resolución.

3. El fresado de circuitos impresos utiliza una fresa mecánica de 2 o 3 ejes para quitar el cobre del sustrato. Una fresa para circuitos impresos funciona en forma similar a un plotter, recibiendo comandos desde un programa que controla el cabezal de la fresa los ejes x, y y z . Los datos para controlar la máquina son generados por el programa de diseño, y son almacenados en un archivo en formato HPGL o Gerber.

4. la impresión en material termo sensible para transferir a través de calor a la placa de cobre. En algunos sitios comentan de uso de papel glossy (fotográfico), y en otros de uso de papel con cera como los papeles en los que vienen

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