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Fabricación de circuitos impresos

Paul Eisle inventó el primer PCB, o circuito impreso en 1936. Sin embargo, llegó a ser popular solamente en los años 50 cuando el ejército de los EEUU comenzó a utilizar la tecnología en detonadores de las bombas. Hoy en día, PCB (Circuit Boards) son una parte integral de casi todos los equipos, como coches, teléfonos móviles, ordenadores y más.

¿Cómo se fabrica una placa de circuito impreso?

Para hacer un PCB personalizado, primero se prepara el diagrama electrónico del circuito requerido utilizando el software de diseño asistido por ordenador (CAD). Después el prototipo PCB se desarrolla utilizando tecnología de software asistida por ordenador para enviarlo a la fábrica de circuitos impresos.

Los materiales comunes utilizados en una fábrica de circuitos impresos son: FR4, FR4 de alta temperatura, Polyimide, GeTek, Rogers, Arlon, Nelco, Alumina, cerámica, baquelita, FR1, CEM1 y CEM5. El tamaño y el grosor de la placa depende de los requisitos del circuito. El sustrato está revestido con una capa de cobre. Entonces, usando el recubrimiento fotosensible, el diagrama de circuito se imprime en el tablero. El cobre indeseado se graba del tablero para formar pistas de cobre, llamadas trazas. Este proceso se conoce como fotograbado. Existen otros dos métodos comunes usados para desarrollar trazas de conexión. El fresado de PCB es un sistema mecánico donde el cobre no deseado se elimina con máquinas CNC. Otro proceso que se hace en una fábrica de circuitos impresos es la serigrafía, en la que se utiliza tinta especial resistente al ataque químico para cubrir las áreas donde se deben realizar las trazas de cobre.

Una vez que la placa está lista con trazas de cobre, se perforan agujeros en la placa para ensamblar componentes eléctricos y electrónicos con plomo. Para la perforación, se utilizan brocas especiales de carburo de tungsteno o láser. Los orificios realizados están rellenos de remaches huecos o recubiertos mediante un proceso de galvanoplastia, formando así una conexión eléctrica entre las diversas capas. El siguiente paso de la fábrica de circuitos impresos es el revestimiento de todo el tablero, excepto los agujeros y pastillas, con material de enmascaramiento. Los materiales comúnmente utilizados para este propósito son: soldadura de plomo, soldadura sin plomo, OSP (Entek), oro profundo / duro (oro níquel electrolítico), oro de inmersión (ENLIG) plata de inmersión, flash de oro, estaño de inmersión (estaño blanco), tinta de carbono, y SN 100CL, una aleación de estaño, cobre y níquel. El último paso en la fábrica de circuitos impresos es la serigrafía, donde la leyenda y el texto se imprimen en el PCB.

Pruebas de circuitos impresos

Antes del montaje de los componentes o de la entrega de tarjetas de circuitos impresos, la placa debe ser probada para encontrar cualquier posible “cortocircuito” y “desconexión” que podría conducir a los circuitos impresos a que no funcione. Un “corto” indica la existencia de una conexión no deseada y un “desconexión” indica que dos puntos que deberían haber sido conectados no están conectados. Todos estos errores se deben arreglar antes del montaje del PCB. Es importante señalar que no todas las empresas de fabricación de circuitos impresos prueban los PCB antes del envío; a veces se considera un costo adicional, pero vital para proporcionar un tablero completamente funcional antes de agregar componentes.

¿Cómo se hace el montaje en la fábrica de circuitos impresos?

Una vez que el tablero está listo, los componentes se ensamblan y se añaden a la superficie según el diagrama del circuito impreso. Algunas de las técnicas comunes de montaje utilizadas son la construcción en superficie y la construcción de orificios pasantes. A veces, una combinación de estas dos técnicas también se utiliza para el montaje del circuito impreso.

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