Una PCB (Printed Circuit Board) o placa de circuito impreso es uno de los elementos electrónicos más importantes de la actualidad, junto con el circuito integrado. Estas placas son la base para insertar el resto de componentes, como las resistencias, condensadores, transistores, diodos, CIs, etc., montándolos superficialmente.

Y, si te preguntabas cómo se fabrican estos circuitos, en este artículo podrás conocer todo el proceso explicado paso por paso.

Las placas de circuito impreso, también conocidas como PCB, son placas electrónicas que se utilizan en la mayoría de los aparatos electrónicos, como teléfonos, electrodomésticos y equipos médicos. Las placas de circuito impreso están formadas por una pieza plana de material aislante, llamada sustrato, que se lamina sobre un material altamente conductor, normalmente cobre. Algunas placas están fabricadas con materiales flexibles, lo que permite utilizarlas en cajas y carcasas únicas que requieren doblarse alrededor de otras características de un dispositivo. A diferencia de las placas de circuito impreso de una sola cara, las de doble cara pueden montar los conductores de cobre a ambos lados de la placa.

En el uso informal, el término PCB se utiliza tanto para placas sin montar como montadas, el contexto aclara el significado. Una PCB es una placa de circuito desnuda sin ningún componente electrónico acoplado, mientras que una PCBA es un conjunto completo que contiene todos los componentes necesarios para que la placa funcione como se requiere para una aplicación deseada. La principal diferencia entre los dos términos es que PCB se refiere a una placa de circuito en blanco, mientras que PCBA se refiere a una placa que contiene todos los componentes electrónicos necesarios para que la placa funcione como se necesita.

Una placa de circuito impreso (PCB) es una placa base para soportar y conectar físicamente los componentes de montaje superficial y de enchufe de la mayoría de los productos electrónicos. Además de proporcionar la base física para estos componentes, las placas de circuito impreso permiten la conductividad eléctrica mediante vías que permiten su comunicación. Las placas de circuito impreso se construyen con materiales de núcleo dieléctrico que tienen escasas propiedades de conducción eléctrica para mantener las transferencias de los circuitos lo más limpias posible, y luego se espacian con más capas de metal y materiales dieléctricos según sea necesario. El material dieléctrico estándar utilizado para las placas de circuitos es un compuesto resistente al fuego de tela de fibra de vidrio trenzada y una resina epoxi conocida como FR-4, y las pistas y planos metálicos para los circuitos suelen ser de cobre.

Una placa de circuito impreso (PCB) es una lámina de un material aislante, como la fibra de vidrio, sobre la que se imprimen o graban circuitos o pistas metálicas para proporcionar conductividad eléctrica. Las placas de circuito impreso de doble capa, o de doble cara, tienen un material de base, con una fina capa de metal conductor de la electricidad, como el cobre, aplicada a cada lado de la placa.

Esto permite que los circuitos se completen utilizando menos espacio, liberando espacio para que la placa realice múltiples funciones, normalmente con velocidades más altas y pesos más ligeros que los que permiten las placas con agujeros pasantes. El uso de componentes con tecnología de agujeros pasantes coloca cada uno de los componentes eléctricos en lados opuestos de la propia placa, mientras que si se utilizan componentes con tecnología de montaje en superficie, todos se sitúan en el mismo lado.

Las primeras placas de circuito impreso utilizaban la tecnología de agujeros pasantes y montaban los componentes eléctricos colocando los cables en los agujeros de un lado de la placa y soldándolos a las pistas de cobre del otro lado. Los componentes se hicieron mucho más pequeños y la colocación de componentes en ambos lados de la placa se hizo mucho más común que con el montaje de agujeros pasantes, lo que permitió realizar montajes de PCB mucho más pequeños con una densidad de circuitos mucho mayor. La aplicación hizo posible añadir densidades mucho mayores de componentes en una placa de circuito impreso y utilizar esas densidades para construir dispositivos más potentes. Los desarrollos posteriores condujeron a las placas de circuito impreso de doble capa y multicapa, en las que se aplican más capas de cobre sobre dos o más capas del sustrato.

A continuación, se añadieron componentes electrónicos a las placas de circuito impreso y se realizó un grabado en sus superficies, lo que permitió el flujo de electricidad a través del cobre de un componente a otro. Conocidas como placas de circuito impreso, las placas de circuito impreso eliminan la necesidad de cableado. Aunque muchos aparatos electrónicos siguen incluyendo cables, las placas de circuito impreso ofrecen una solución más sencilla y eficaz.

En su lugar, las conexiones de cobre se colocan directamente sobre un sustrato aislante para formar una conexión eléctrica, y los procesos de fabricación de las placas de circuito impreso evolucionaron junto con los requisitos estructurales de los envases y las interconexiones electrónicas.

En los circuitos de radiofrecuencia y de conmutación de alta velocidad, la inductancia y la capacitancia de los conductores de las placas de circuito impreso se han convertido en elementos importantes de los circuitos, a menudo no deseados; en cambio, pueden utilizarse como parte deliberada del diseño del circuito, como en los filtros de elementos distribuidos, las antenas y los fusibles, eliminando la necesidad de más componentes discretos. Un pequeño subgrupo de estos tipos de circuitos se denominan circuitos rígidos-flexibles, en los que una parte de la placa de circuito es rígida -ideal para el montaje y la conexión de componentes- y una o más partes son flexibles, proporcionando las ventajas de los circuitos flexibles mencionados anteriormente. Algunas placas están fabricadas con materiales especiales debido a las altas frecuencias a las que trabajan, y otras tienen gruesas capas de cobre para circuitos de mayor potencia utilizados en paneles de control industrial y otras aplicaciones similares.

Estas placas tienen cuatro o más capas de cobre, laminadas sobre capas alternas de sustrato. Todos estos componentes se conectan a través de los circuitos de cobre impresos de la placa base. Las almohadillas metálicas se adhieren a los circuitos de la placa, lo que permite la interconexión de los componentes electrónicos.

Algunas placas se fabrican con materiales flexibles, lo que permite utilizarlas en cajas y carcasas únicas que requieren doblarse alrededor de otras características del dispositivo. Tanto si se trata de las sencillas placas de una capa utilizadas en el mando de la puerta del garaje, como de las placas de seis capas utilizadas en el reloj inteligente, o de las placas de circuito impreso de 60 capas, de alta densidad y súper rápidas, utilizadas en los superordenadores y servidores, las placas de circuito impreso son la base sobre la que se ensamblan todos los demás componentes electrónicos.

En el diseño de las placas de circuito impreso, los diseñadores utilizan programas informáticos especializados en el diseño de placas de circuito impreso para colocar y organizar cuidadosamente los componentes del circuito en la placa de circuito virtual utilizando los esquemas creados y probados en los pasos 2 y 3. Diseño frontal — En el diseño frontal, se seleccionan los componentes principales y, normalmente, se crean unos cuantos esquemas de circuitos principales para poder diseñar las funciones de la placa. Estas vías se imprimen o graban en las placas de circuito impreso de acuerdo con un diseño de PCB establecido.

PCBA también puede referirse al proceso de construcción de una placa de circuito impreso con los componentes necesarios. Una PCB es una placa de circuito impreso que se rellena con diferentes dispositivos electrónicos como semiconductores, diodos, condensadores, resistencias y otros componentes que realizan funciones eléctricas específicas. Aunque las placas de circuito impreso son fundamentales para alimentar muchos objetos domésticos como ordenadores, televisores, consolas de juegos y hornos microondas, además de una variedad de aparatos electrónicos médicos, de automoción e industriales, las placas de circuito impreso están en gran medida ocultas a la vista.

Un circuito impreso o PCB es una placa de circuito con componentes discretos soldados a ella, como ya he comentado en el apartado anterior. Sin embargo, el circuito integrado, o CI, es un chip, una pastilla monolítica donde hay una serie de componentes integrados en ella y de dimensiones muy reducidas.

Los circuitos integrados son combinaciones de diodos, microprocesadores y transistores, minimizados en obleas de silicio. Un circuito integrado es una compleja superposición de semiconductores, cobre y otros materiales de interconexión para formar resistencias, transistores y otros componentes. Un CI, o circuito integrado, incluye entre miles y millones de componentes electrónicos, como resistencias, transistores y condensadores, que se fabrican en un solo chip. Un solo circuito integrado puede contener entre miles y millones de estos circuitos electrónicos, dependiendo de su capacidad de procesamiento.

En otro asalto a la complejidad de los CI, los componentes que tradicionalmente se fabricaban como chips discretos que se conectaban entre sí en una placa de circuito impreso se diseñaron para ocupar un solo chip, que contenía la memoria, el microprocesador o los microprocesadores, las interfaces periféricas, los controles lógicos de entrada/salida, los convertidores de datos y otros componentes que, en conjunto, formaban todo un sistema electrónico. El CI utiliza un material semiconductor (el chip de lectura) como mesa de trabajo, y a menudo se elige el silicio para este fin. En el circuito integrado, varios componentes forman parte de un semiconductor de pequeño tamaño, por lo que los componentes individuales u otros componentes no pueden ser retirados y sustituidos, por lo que si un componente del CI falla, hay que sustituir todo el CI por el nuevo componente. Un circuito integrado (CI) es un conjunto de pequeños componentes electrónicos creados y conectados entre sí en una única oblea de semiconductor para cumplir una función común; como oscilador, puerta lógica, amplificador, temporizador, contador, memoria de ordenador o microprocesador, entre otros.

Un circuito integrado (CI), también llamado circuito microelectrónico, microchip o chip, es una agrupación de componentes eléctricos fabricados como una unidad, donde los dispositivos activos, a saber, transistores y diodos, y los dispositivos pasivos, a saber, condensadores y resistencias, igualmente, se fabrican como una sola pieza, con los dispositivos activos, en particular, las conexiones, se construyen sobre un sustrato semiconductor delgado (generalmente de silicio), con las conexiones miniaturizadas, se construyen sobre un sustrato delgado (generalmente de silicio). Un CI es un paquete que contiene silicio con una serie de circuitos, puertas lógicas, vías, transistores y otros componentes que trabajan juntos para realizar una función o conjunto de funciones específicas. Un ejemplo común de un CI moderno es el procesador de un ordenador, que suele contener millones o miles de millones de transistores, condensadores, puertas lógicas, etc., conectados entre sí para formar un complejo circuito digital.

Los chips semiconductores utilizados en dispositivos como los teléfonos inteligentes, las tabletas o los ordenadores portátiles son todos ellos circuitos integrados, que proporcionan a un sistema los circuitos eléctricos necesarios para llevar a cabo sus funciones. Casi todos los chips de circuitos integrados actuales son circuitos integrados de semiconductores de óxido metálico (MOS), construidos con MOSFET (transistores de efecto de campo de óxido metálico y silicio), FinFET, GAAFET, etc. En el interior de los primeros chips de circuitos integrados monolíticos había una compleja multicapa de obleas, cobre y otros materiales que se interconectaban para formar transistores, resistencias u otros componentes de un circuito.

El resultado de este proceso es un circuito de múltiples capas, con millones de diminutos transistores, resistencias y conductores creados dentro de una oblea. La integración da lugar a circuitos mucho más pequeños, rápidos y baratos que los construidos a partir de componentes electrónicos discretos.

Los pasos para poder crear un PCB son:

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