+86 755 2734 8087
+86 755 2738 9663
7:30 AM - 7:30 PM
Monday to Saturday

Archive: March 22, 2023

Fabricación de PCBA

Análisis crítico de la fabricación de PCBA

Un PCBA es un aspecto fundamental de la fabricación electrónica. PCBA es una placa que presenta componentes ensamblados. Estos componentes incluyen circuitos integrados, capacitancia, conectores, etc. PCBA es un proceso crucial que debe ser manejado por un profesional.

Todos los dispositivos electrónicos incorporan PCBA. Estas placas de circuito constituyen el núcleo de los dispositivos electrónicos. Este artículo arroja luz sobre los PCBA.

¿Qué es la fabricación de PCBA?

La fabricación de PCBA consiste en soldar o ensamblar componentes electrónicos a una placa de circuito impreso. Una placa sin componentes electrónicos en su superficie es una PCB. Las placas con componentes electrónicos son placas de circuito impreso ensambladas. La fabricación de PCBA implica muchos procedimientos. En este proceso, el montador hace uso de diversas herramientas de PCBA manuales y automatizadas.

El proceso de montaje de una PCB es diferente de su fabricación. La fabricación de PCB implica diferentes procesos como la creación de un prototipo. Para el proceso de montaje, hay que soldar componentes pasivos y activos en la placa.

Algunos factores determinan los procesos de montaje de PCB. La finalidad de la placa y el tipo de PCB son algunos de estos factores. Una PCB no puede funcionar sin el ensamblaje de componentes electrónicos. Cada componente de una PCB contribuye significativamente a la funcionalidad de una placa.

Las PCBA están disponibles incluso en los dispositivos electrónicos más pequeños. Se pueden encontrar en smartwatches y teléfonos móviles, entre otros. Hasta la fecha, los PCBA se utilizan ampliamente en diversas industrias.

Fabricación y montaje de PCB

Materiales necesarios para la fabricación de PCBA

Los PCBA implican el uso de determinadas herramientas y piezas electrónicas. Los materiales necesarios son los siguientes:

  • PCB
  • Componentes pasivos y activos
  • Equipo de soldadura; incluye equipo de inspección y prueba, estación de soldadura y equipo SMT.
  • Materiales de soldadura; incluyen alambre de soldadura y pasta de soldadura entre otros.
  • Fundente de soldadura

¿Qué es una placa PCBA?

Una placa PCBA es una placa de circuito con componentes electrónicos. El montaje de placas de circuito impreso, también conocido como PCBA, es muy importante en la producción electrónica. Es importante entender la diferencia entre una PCBA y una PCB. Las placas de circuito impreso son meras placas sin componentes electrónicos.

Un PCB es uno de los materiales fundamentales de un PCBA. Una placa PCBA incorpora componentes pasivos y activos. Un montador de PCB suelda estos componentes en la superficie de la PCB.

Las placas PCBA incorporan componentes como resistencias, inductores y otros. Sin la placa PCBA, los dispositivos electrónicos no pueden funcionar. La placa PCBA ofrece interconexión eléctrica y mecánica en un circuito. Es el componente básico de los dispositivos electrónicos.

Existen distintos tipos de placas PCBA. Estos tipos son placas de una cara, de doble cara y de múltiples capas. Los requisitos de una aplicación determinarán el tipo de placa PCBA que se debe utilizar.

full fabricacion-completa-de-pcb

¿Qué es un PCBA?

Una PCBA se compone de materiales resistentes al calor y no aislantes. Cuenta con un sustrato que expulsa el calor y mantiene fría la placa.

La parte superior de una placa PCBA está formada por materiales conductores como el cobre. Por ejemplo, el cobre ayuda a transferir señales de una pieza a otra. Además, el sustrato de un PCBA consta de varios elementos. Una placa de circuito impreso está incompleta si no contiene dispositivos electrónicos. El montaje y la soldadura de componentes en una placa desnuda conforman un PCBA.

Una vez que la placa de circuito impreso está lista, hay que montar en ella los componentes adecuados. Los PCBA incluyen componentes activos y pasivos. Un PCBA incluye los siguientes componentes

  • Transformador
  • Circuitos integrados
  • Resistencia
  • Condensador SMD
  • Transmisor
  • Diodo

El ensamblador monta estos componentes electrónicos en la PCB. Esta PCB montada es lo que denominamos PCBA. Un PCBA es completamente diferente de un PCB. Una placa de circuito impreso sólo dispone de disipadores de calor posteriores. No tiene componentes electrónicos. El PCBA se monta sobre la PCB. Para fabricar un PCBA se necesita una placa de circuito impreso. La mayoría de los componentes son dispositivos de montaje superficial. El montaje en PCB debe cumplir las normas RoHS.

Aplicaciones de las placas PCBA

Las placas PCBA se utilizan ampliamente en varias aplicaciones. Sin estas placas, un dispositivo electrónico no funcionaría. Son los componentes básicos de la mayoría de los dispositivos electrónicos.

Electrónica de consumo

Una amplia gama de productos electrónicos de consumo incorporan PCBA. Por ejemplo, los televisores, las radios y los smartwatches, entre otros, incorporan placas PCBA. Incluso los dispositivos electrónicos más pequeños incorporan una placa PCBA.

Industria del automóvil

Las placas PCBA desempeñan un papel crucial en la producción de automóviles. La industria del automóvil utiliza placas PCBA para diseñar piezas de vehículos. Por ejemplo, las placas PCBA están disponibles en los faros de los vehículos. También están disponibles en aparatos de navegación como rastreadores y GPS.

LEDs

El diodo emisor de luz es una de las aplicaciones en las que encontrará placas PCBA. Estas placas han tenido un impacto positivo en la producción de LED.

Sector médico

Este es otro sector que utiliza la placa PCBA. El creciente avance de la tecnología ha contribuido a la producción de dispositivos médicos de gama alta. Los dispositivos médicos actuales incorporan placas PCB de gama alta. Sin embargo, los fabricantes de PCB deben respetar estrictamente la calidad y la precisión.

Sistemas industriales

La mayoría de las máquinas de gama alta incorporan placas PCBA. Esta aplicación utiliza placas de alto rendimiento y alta frecuencia. Esto se debe a que estas máquinas trabajan en condiciones muy duras. Estas placas PCBA pueden tolerar productos químicos corrosivos, vibraciones y tensiones mecánicas.

Proceso de fabricación de PCBA

Técnicas de fabricación de PCBA

Existen diferentes técnicas para ensamblar componentes en placas de circuito impreso.

SMT

La tecnología de montaje superficial (SMT) consiste en colocar dispositivos de montaje superficial (SMD) en una placa de circuito impreso. Los SMD presentan paquetes pequeños que los hacen sensibles durante el proceso de montaje. El proceso SMT es un procedimiento sencillo. Sin embargo, los montadores tienen que controlar la posición y la temperatura durante la soldadura.

Además, el SMT implica el uso de la automatización para montar componentes en placas de circuitos. Esta técnica utiliza máquinas “pick and place” para montar cada componente con precisión. Es una técnica fiable y rápida. Los SMD no tienen cables. El montador los monta en la superficie de la placa. Los componentes y el material de soldadura de esta técnica son diferentes de los de un agujero pasante.

THT

THT hace referencia a la tecnología de agujeros pasantes. Es una técnica tradicional de montaje de componentes en la superficie de una placa de circuito impreso. Los componentes con orificios pasantes tienen cables. Esta técnica consiste en taladrar agujeros en la superficie de la placa de circuito impreso. Antes de la llegada de la tecnología SMT, los ensambladores montaban los componentes en la superficie de la placa de circuito impreso y los cables pasaban por los orificios de la placa.

La tecnología de agujeros pasantes permite montar componentes de gran tamaño. Los componentes THT son más grandes y siempre van por un lado. Sin embargo, la junta de soldadura siempre está en el otro lado. Por lo tanto, utiliza espacio en ambos lados. Esta técnica no utiliza automatización, por lo que es más cara.

Tecnología mixta

Es la técnica más reciente de montaje de placas de circuito impreso. Hoy en día, es complejo fabricar un PCBA sólo con componentes SMT o componentes THT. La tecnología mixta implica el uso de SMT y THT en el montaje de componentes en PCB.

AOI

Pasos en la fabricación de PCBA

La fabricación de PCBA implica varios pasos. El fabricante debe prestar atención a cada uno de estos procedimientos. Todos estos procesos conforman la fabricación de PCBA.

Pasta de soldadura

Debe añadir pasta de soldadura a las áreas necesarias de la PCB. Si utiliza THT, este paso no es necesario. La pasta de soldadura es una mezcla de soldadura con fundente. Coloque la pantalla de soldadura directamente sobre la PCB y sitúela en la posición correcta. Un patín se desplaza por la pantalla y exprime pasta de soldadura sobre la placa a través de los orificios. Debes regular la cantidad de soldadura depositada en el orificio.

Colocación de componentes

Este paso implica el uso de una máquina pick and place. Tras añadir pasta de soldadura a la placa, la pasarás a la máquina. La máquina recoge los componentes y los coloca adecuadamente en la placa. La pasta de soldar sujeta los componentes a la placa. A veces, esta máquina añade pegamento para sujetar los componentes a la placa de circuito impreso. Sin embargo, esto ocurre cuando es necesario soldar la placa por ola.

Soldadura por reflujo

Aquí, la soldadura se funde y se resolidifica. La placa de circuito impreso y sus componentes pasan por un horno. El horno utiliza calor para fundir la soldadura y, a continuación, traslada la PCB a un refrigerador. Aquí, la PCB se enfría. La tecnología Through Hole no implica el proceso de soldadura por reflujo. THT inspecciona la placa de circuito impreso y verifica la colocación de los componentes. Esto se debe al método de colocación manual que utiliza.

Inspección

Se trata de un paso crucial en la fabricación de PCBA. Después de que las placas de circuito impreso hayan pasado por un proceso de soldadura adecuado, el siguiente paso es la inspección. La inspección manual no es una opción ideal para las placas SMT. Esto se debe a que las placas SMT contienen cientos de componentes. La inspección por rayos X o la inspección óptica automática es un enfoque mejor.

Consejos para el montaje de PCBA

Para producir un PCBA funcional, es importante prestar atención a los factores críticos. A continuación se ofrecen consejos que pueden ayudar a mejorar la calidad de un PCBA:

Tamaño de los componentes

El fabricante elegirá el tamaño de paquete adecuado para cada componente. Sólo debe elegir paquetes más pequeños por una razón válida. La mayoría de las veces, los fabricantes de electrónica eligen componentes con paquetes demasiado pequeños. Esto puede crear algunos problemas durante el montaje.

Espacio entre componentes

El sobrecalentamiento como resultado de un espaciado inadecuado de los componentes provoca un mal funcionamiento de la placa de circuito impreso. El espaciado es muy importante en el montaje de PCB. Si se colocan los componentes demasiado cerca unos de otros, pueden surgir problemas. Asegúrese de colocar cada componente lejos de los bordes de la placa y de otros componentes. Un espaciado inadecuado de los componentes puede causar problemas durante la soldadura por ola.

Uso de tecnologías mixtas

Las tecnologías mixtas pueden ayudar a reducir ciertos problemas en el montaje de PCB. Por ejemplo, insertar un único componente THT aumenta el tiempo y el coste del montaje de PCB. Es más eficiente y mejor utilizar componentes PTH.

Huella del componente

El montador de PCB debe asegurarse de que la creación de cada huella sea precisa. Debe basarse exactamente en el patrón de tierra de la hoja de datos de cada componente integrado.

Uso de fiduciales

Los puntos de referencia son formas redondeadas de cobre. Actúan como puntos de referencia para las máquinas de pick and place. Los fiduciales permiten a los equipos automatizados detectar la orientación de la placa. Existen fiduciales locales y globales. El fabricante coloca fiduciales locales cerca de las esquinas de los componentes SMD cuadrados. Las máquinas de pick and place utilizan fiduciales para localizar la huella de un componente. Este posicionamiento selectivo produce defectos durante el PCBA.

Los fabricantes de PCB colocan referencias globales en el borde de la PCB. Esto permite a la máquina de pick and place localizar la orientación de la PCB en el plano X-Y. Los puntos de referencia son cruciales cuando un proyecto incluye varios componentes a poca distancia unos de otros.

Arduino PCB

¿Qué es el ensamblador de PCB?

El proceso de montaje de una placa de circuito impreso es un proceso complejo, aunque sencillo. Por lo tanto, es importante que un montador profesional se encargue de este proceso. A continuación, hablaremos de las funciones de un montador de PCB en la industria de las PCB.

Un montador de PCB es una entidad encargada de montar componentes en una PCB. Es decir, llevan a cabo el proceso de montaje de PCB. Este proceso implica el uso de máquinas, mano de obra cualificada y herramientas manuales. Contratar a un montador de PCB es una cuestión delicada, ya que se necesita uno muy fiable. Entonces, ¿cómo elegir un buen montador de PCB? A continuación le indicamos lo que debe buscar en un montador de PCB.

Experiencia

Este es un factor importante que debe tener en cuenta. Debe optar por un montador que tenga una larga experiencia en el montaje de PCB. La experiencia demuestra cuántas tareas ha realizado una empresa. Puede consultar esta información en el sitio web de la empresa.

Calidad

Sin duda querrá una empresa que ofrezca calidad. Antes de contratar a un montador de PCB, infórmese bien. Debe hacer preguntas como: ¿Qué tipo de equipo utilizan? ¿Qué tipo de técnica utilizan? Además, puede consultar las opiniones y comentarios de los clientes para conocer el tipo de calidad que ofrecen.

Plazo de entrega

Se refiere al tiempo que tarda un ensamblador de PCB en completar su producto. Es el tiempo que transcurre desde que usted realiza un pedido hasta que la empresa lo completa. Este factor es muy importante. Un buen montador de PCB ofrecerá un plazo de entrega rápido. Además, esta empresa se asegurará de entregar su PCB en el plazo especificado.

Coste

Desempeña un papel crucial a la hora de determinar el montador de PCB que se va a contratar. Elija un ensamblador de PCB que ofrezca productos que se ajusten a su presupuesto.

Conclusión

Las placas PCBA desempeñan un papel crucial en el desarrollo de dispositivos electrónicos. Estas placas son diferentes de las placas de circuito impreso. Esto se debe a que incorporan componentes en la superficie de la PCB. En la fabricación de PCBA, una PCB es un material básico. El PCB sirve de marco sobre el que el montador de PCB monta los componentes. Un PCB es simplemente una placa desnuda, mientras que un PCBA es una placa ensamblada.

Elección del tamaño adecuado de las placas de circuito impreso

Elección del tamaño correcto de las almohadillas de PCB para el diseño de su placa de circuito impreso

La calidad del montaje de una placa de circuito impreso depende en gran medida de algunos factores. Entre ellos, la interfaz entre los componentes de la placa y la propia placa.

Por este motivo, el tampón de soldadura es un aspecto muy importante del diseño y desarrollo de las placas de circuito impreso, ya que funciona como la superficie que garantiza el contacto eléctrico entre la placa y el componente.

¿Qué papel desempeña el pad de PCB en el diseño de placas de circuito impreso?

Los pads de PCB son una región metálica expuesta en las placas de circuito impreso a través de la cual se suelda el componente principal. Además, las almohadillas de soldadura múltiples que están en conjunción son útiles para la generación del patrón de tierra o huella del componente en las placas de circuito impreso.

Existen dos tipos principales de placas de circuito impreso. Se trata de los pads de montaje superficial y los pads pasantes.

Placas de montaje superficial

Los pads de montaje superficial son aquellos pads útiles en el montaje de componentes de montaje superficial y dispositivos de montaje superficial. Tienen las siguientes características

  • Almohadillas de soldadura que muestran el área de cobre. La almohadilla de contacto puede tener forma oblonga, cuadrada, redonda o rectangular.
  • Pasta de soldadura y aleación de soldadura
  • Capa de máscara de soldadura
  • Número de pads (son el número de pads que hay disponibles para el componente).
  • Patrones de pads y tierras
Placa de circuito impreso

Placas pasantes

Las almohadillas pasantes son almohadillas de PCB que ayudan a montar los componentes pasantes. Existen dos tipos principales.

Taladro pasante no chapado

Se trata de pastillas para soldar sin revestimiento en el orificio. En la mayoría de los casos, la almohadilla de soldadura es útil para placas de un solo lado. Un agujero pasante también puede ser útil para el montaje de PCB en cajas con tornillos que se montan a través de los agujeros.

Desde siempre, los orificios sin revestimiento suelen tener un área específica alrededor del orificio pasante, que no tiene cobre. Esto es como la separación del borde de la placa. Tenga en cuenta que esto se hace para ayudar en la prevención de cortocircuitos entre las capas de cobre, así como las partes que se colocan.

Una almohadilla con orificio pasante tiene diferentes almohadillas, que se denominan pila de almohadillas. Esta pila de pads de soldadura está formada por el pad interior, el taladro, el pad superior, el pad inferior, el número de pin y el anillo anular.

Agujero pasante chapado

El orificio pasante chapado se refiere a un pad que tiene un orificio pasante. El chapado de la pared de este agujero pasante se realiza con cobre. A veces, se realiza con una máscara de soldadura, o se pueden utilizar diferentes chapados de protección. Utilizando la electrólisis, se puede conseguir este chapado. Con este chapado puede estar seguro de que se forman conexiones eléctricas entre las capas de la placa.

¿Es posible colocar una Via en Pads: ¿Vía en almohadilla?

En los diseños HDI, en los que el espacio se convierte en una limitación, la colocación de vías en los pads se hace muy necesaria. Las vías convencionales presentan señales que llevan trazas, que se encaminan desde el pad hasta la vía.

Además, las vías en pad son útiles para minimizar el factor de forma de una placa de circuito impreso. Esto se consigue reduciendo el espacio ocupado por las trazas. Asimismo, las placas via-in-pad son útiles para componentes BGA con pasos de 0,5 mm como máximo.

¿Qué son las almohadillas de unión?

Los Bonding Pads ayudan a conectar los circuitos presentes en una matriz a un pin de un chip empaquetado. Uno de los lados del alambre de oro se conecta a las almohadillas de unión. El otro lado se conecta al paquete. Estas almohadillas de unión se fabrican a partir de todas las capas de metal que se apilan juntas y luego se conectan a través de las vías. De este modo, existe una conexión entre la almohadilla y el núcleo del chip.

Además, esta matriz requiere una fina capa de pasivación o aislante en el chip. Esto garantiza que la contaminación ambiental no se acerque al núcleo. Además, las almohadillas de unión deben ser accesibles para ser conectadas al chip. Por ello, aún no se puede envolver con la capa aislante. Además, la capa interior de vidrio indica al fabricante de la placa de circuito impreso dónde deben estar esas aberturas al realizar la unión.

full fabricacion-completa-de-pcb

Problemas con tamaños erróneos de las almohadillas de la placa de circuito impreso

Tenga en cuenta que el tamaño de la almohadilla de soldadura, la posición de la almohadilla de soldadura y la forma de la almohadilla de soldadura en la huella de una placa de circuito impreso tiene una relación directa con el alcance de la fabricación de las placas de circuito impreso. Trabajar con tamaños de almohadilla de soldadura incorrectos, o con una en la posición incorrecta, puede provocar diferentes problemas al soldar durante el montaje de la placa de circuito impreso. A continuación se indican algunos de estos problemas con los que puede encontrarse.

Piezas flotantes

Cuando la superficie de montaje se asienta sobre almohadillas de soldadura que están espaciadas incorrectamente o son demasiado grandes, puede abandonar su posición cuando el reflujo de soldadura está en curso. Esto podría provocar puentes de soldadura con otros metales, así como un espaciado insuficiente del componente para la prueba de PCB, el retrabajo y la refrigeración térmica.

Puentes de soldadura

Unas almohadillas de soldadura demasiado grandes pueden hacer que una de las piezas flote. Esto puede provocar puentes de soldadura. La soldadura cruza a una característica metálica o almohadilla en una red diferente y entonces crea un cortocircuito directo específico. También pueden producirse puentes de soldadura si no se diseñan las características correctas de pasta de soldadura y máscara de soldadura en la forma de pad presente en las herramientas CAD.

Mechas de soldadura

Los taladros pasantes también pueden presentar dificultades si no se construyen correctamente. Si el tamaño del taladro utilizado en el conductor es demasiado grande, la máscara de soldadura puede acabar escurriéndose por el orificio antes de establecer una buena conexión. Del mismo modo, un tamaño de taladro demasiado pequeño dificultará la inserción del cable del componente. Esto también ralentizará el montaje.

Tombstoning

Cada vez que una pequeña pieza discreta de montaje en superficie se desequilibra térmicamente cuando se realiza el reflujo de soldadura, la pasta de soldadura presente en una almohadilla de soldadura podría fundirse mucho más rápido en comparación con la otra, tirando de esta pieza hacia arriba en una posición vertical o de lápida específica.

Rotura del taladro

Cuando el tamaño de la almohadilla de soldadura para ese taladro utilizado es demasiado pequeño, este taladro puede acabar desviándose ligeramente durante la operación de taladrado. También se saldrá de esa forma de almohadilla.

Juntas de soldadura incompletas

Los pads demasiado pequeños o los pads de soldadura espaciados muy juntos pueden impedir que haya espacio suficiente para permitir la formación de suficientes filetes de soldadura y aleación de soldadura. Esto puede provocar que la pieza no tenga unión soldada o que la unión soldada sea incorrecta.

Diseño de PCB

Conclusión

Aquí llega el final de nuestro artículo sobre los pads de PCB. También hemos hablado de los posibles problemas que te puedes encontrar cuando eliges el tamaño incorrecto para tu pad de PCB. Esperamos que evites estos errores para asegurarte un diseño de circuito perfecto.

Montaje de placas de circuito impreso complejas

Todo lo que debe saber sobre el montaje complejo de placas de circuito impreso

Elegir una empresa de fabricación de Ensamblaje Complejo de PCB fiable puede convertirse en una tarea muy estresante y difícil. Por otra parte, hay algunas maneras con las que usted será capaz de reducir sus opciones hacia abajo.

Cuando en el mercado de PCB a la fuente de su placa de circuito impreso, hay una necesidad para que usted sepa algunos problemas importantes. Algunas cuestiones que puede tener que incluir son: historial de atención al cliente, capacidades de producción, capacidad de respuesta y flexibilidad, normas de calidad y mucho más. Para el propósito de este artículo, nos centraremos en las cosas importantes que usted necesita saber con respecto a la compleja Asamblea de PCB.

Siga leyendo este artículo para comprenderlo mejor.

Proveedor de montajes complejos de PCB

¿Qué es un ensamblaje complejo de PCB?

La forma abreviada de llamar a un ensamblaje de PCB complejo es PCBA complejo. Se trata del montaje de placas de circuito impreso o la colocación de los componentes en la placa de circuito impreso que ya se ha fabricado. Hay una pequeña diferencia entre la fabricación de PCB y el montaje complejo de PCB.

La primera implica la fabricación de la placa de circuito, mientras que el montaje, por otro lado, tiene que ver con la colocación de los diferentes componentes en la placa de circuito vacía para ayudar a que se desarrolle correctamente y se convierta en una placa que funcione bien.

Además, los montadores pueden colocar estos componentes de forma mecánica o manual. Debido a su precisión y exactitud, el ensamblaje complejo de PCB mecánico es conocido como la mejor opción posible.

Cómo elegir la tecnología de ensamblaje de PCB complejos

La elección de la tecnología PCBA tiene que ver con muchas cuestiones. Si trabaja con un presupuesto específico y necesita placas que le sirvan bien, puede elegir las que se fabrican con la tecnología SMT.
Si su problema no es el dinero, entonces trabajará con el complejo ensamblaje de PCB con agujero pasante. Además, ¿desea placas que puedan soportar tensiones y vibraciones frecuentes o repetidas? Si es así, la tecnología de agujero pasante será el mejor método de montaje de placas de circuito impreso complejas que puede utilizar. Además, a diferencia del método de taladro pasante, puede realizar fácilmente el montaje SMT. Una vez más, este factor es muy importante.

full fabricacion-completa-de-pcb

¿Cuál es el proceso de montaje de placas de circuito impreso complejas?

Vamos a desvelar el proceso real del montaje de placas de circuito impreso complejas. Aunque no existe una forma estándar de conseguirlo, aquí están las cinco formas conocidas de llevar a cabo un montaje complejo de PCB.

Estarcido de la pasta de soldadura

Este paso es el primero de todo el proceso. Consiste en aplicar la pasta de soldadura sobre la placa de circuito impreso desnuda. Esta pasta de soldadura se conoce como un material fino y de acero inoxidable. Estas partes donde se va a aplicar la pasta es también donde estas piezas tendrán que sentarse en el PCB completo.

Recoger y colocar

Una vez que hayas terminado de ensamblar utilizando la soldadura, lo siguiente es escoger y colocar el componente. Puedes realizar este proceso utilizando una máquina robótica especial. Aunque se puede hacer de forma manual, la máquina es la mejor opción por su precisión.

Soldadura de reflujo

Una vez que tanto la soldadura como el componente están en el lugar que les corresponde, deben permanecer en su sitio. Para que esto ocurra, los montadores deben asegurarse de que la pasta de soldadura se solidifica correctamente para sujetar los componentes de la placa. La mejor forma de conseguirlo es mediante la soldadura por reflujo.

Control de calidad e inspección

Una vez finalizada la soldadura por reflujo, es necesario inspeccionar la placa correctamente para garantizar el control de calidad. Se trata de comprobaciones de inspección que garantizan la funcionalidad de la placa de circuito. En este caso, comprobará la calidad de la placa de circuito.

Pruebas funcionales e inspección final

Una vez que haya terminado con los controles de calidad, lo siguiente es realizar algunas pruebas finales. Todas estas pruebas ayudan a identificar errores antes de empezar a fabricar el circuito impreso. La razón principal de las pruebas es prevenir cualquier error o equivocación costosa inmediatamente después de que la placa llegue al mercado.

Proceso de inspección y pruebas en el montaje complejo de PCB

Puede ser muy molesto y frustrante encargar una placa de circuito impreso defectuosa que no funcione eficazmente en diferentes dispositivos electrónicos. Para estar seguro, asegúrese de que las placas de circuito impreso se prueban e inspeccionan para comprobar su funcionalidad.

Los mejores fabricantes siempre minimizan los posibles costes de rehacer la fabricación de la placa de circuito impreso. Esto es posible haciendo que sus PCB pasen por pruebas e inspecciones antes de lanzarlas al mercado. Asegúrese de que las placas de circuito se someten a pruebas DFM.

A la hora de someter sus PCB a controles de calidad e inspección, puede optar por controles manuales o inspección por rayos X. Esto depende únicamente de su presupuesto. Esto depende exclusivamente de su presupuesto. Le aconsejamos que utilice la inspección por rayos X, porque es claramente la mejor. Esto se debe a que tiene la capacidad de inspeccionar la capacidad y las características ocultas presentes en la placa de circuito.

Las pruebas manuales suelen ser baratas. Sin embargo, pueden no dar los mejores resultados porque el hombre podría cometer errores.

Por último, debe considerar el uso de AOI (Inspección Óptica Automática). Esta técnica es importante y útil para probar y producir placas de circuitos impresos. Con AOI, usted será capaz de tener una inspección rápida y precisa de los conjuntos electrónicos. Esto le permitirá disponer de productos de alta calidad tras el montaje de placas de circuito impreso complejas.

Aspectos a tener en cuenta antes de elegir un proveedor de ensamblaje de PCB complejos

Si ha estado luchando por encontrar un proveedor de ensamblaje de PCB complejo, no está solo. A continuación se presentan las cosas necesarias que usted necesita para tomar nota de si su montaje de PCB complejo tendrá éxito.

  • Contactar con su proveedor de montaje de PCB complejo. Comunicarse con frecuencia con su proveedor para obtener la mejor entrega.
  • No siempre trabajar con proveedores offshore.
  • No apueste por un único proveedor ni trabaje con él. Esto podría ponerle en una situación muy difícil.
  • Presta especial atención a los formatos de archivo.

Conclusión

Esperamos que ahora entienda de que se trata el ensamblaje complejo de pcb. El ensamblaje complejo de PCB es el ensamblaje de placas de circuito impreso o la colocación de los componentes en la PCB que usted ya ha fabricado.

Soldadura puente de PCB

Soldadura puente en la fabricación de PCB

La soldadura en puente es algo común que ocurre en el diseño de PCB. Para los diseñadores de circuitos impresos, los puentes de soldadura son un error que siempre quieren evitar. Estos diseñadores siempre quieren que sus puentes permanezcan. Pero la soldadura puede ser graciosa a veces.

Los puentes de soldadura son uno de los problemas a los que se enfrentan los diseñadores durante la fabricación de PCB. Este problema puede prevenirse. Los diseñadores de placas de circuito impreso también pueden evitar que se produzca este problema. En este artículo explicaremos qué es un puente de soldadura, cómo evitarlo y cómo solucionarlo cuando se produce.

Puente de soldadura: ¿qué es?

Para entender perfectamente qué es la soldadura puente, hay que saber qué es la soldadura. La soldadura es una forma de unir pequeñas piezas en la superficie de un circuito impreso. Conecta los componentes eléctricos de una placa de circuito impreso. La soldadura es un aspecto importante de la fabricación de placas de circuito impreso.

Durante la soldadura se utilizan materiales como el soldador, la pasta de soldar y el fundente. El proceso de soldadura es sencillo y directo. Sin embargo, pueden producirse errores. Uno de ellos es la soldadura puente.

La soldadura puente se produce cuando dos o más pastillas de componentes se conectan debido a un uso excesivo de soldadura. Normalmente, estas almohadillas no están diseñadas para conectarse eléctricamente en las placas de circuito impreso. Esta situación provoca cortocircuitos que pueden causar diversos estragos.

Cuando se produce un puente de soldadura, es difícil de identificar. Esto se debe a que puede tener un tamaño microscópico. Sin embargo, es necesario identificarlo. Incluso el puente de soldadura más pequeño puede causar graves estragos. Se supone que todas las patillas o almohadillas de los componentes deben estar separadas entre sí.

La soldadura en puente conecta estas almohadillas y crea una vía conductora. La soldadura en puente suele considerarse una situación microscópica que requiere una orientación exhaustiva. Aunque el puente de soldadura en PCB puede repararse, es mejor evitarlo.

PCBA Soldadura puente

Causas de los puentes de soldadura en la fabricación de PCB

Seguramente se habrá preguntado cuáles son las causas de los puentes de soldadura. El puente de soldadura puede producirse en varias fases del proceso de fabricación de placas de circuito impreso. Ya sabemos cómo se producen los puentes de soldadura. El puente de soldadura se produce cuando;

  • Se utiliza un exceso de soldadura en los pads de montaje superficial debido a una especificación incorrecta del stencil.
  • Hay un mal sellado entre una placa de circuito desnuda y la junta durante el proceso de impresión
  • Las almohadillas de soldadura son más grandes que los espacios entre almohadillas
  • La colocación de los componentes se realiza de forma imprecisa
  • Se utiliza una cantidad inadecuada de resistencia a la soldadura entre las almohadillas
  • El volumen de pasta de soldadura es insuficiente.

Es bastante difícil saber la causa exacta de este problema, ya que hay varios factores que pueden provocarlo. El grosor de la plantilla también puede causar puentes de soldadura. Una plantilla más gruesa hará que haya más pasta en los pads. Esto puede hacer que la pasta se desborde de un pad a otro. Si hay algún error en el proceso de impresión de la pasta de soldadura, puede producirse un puente de soldadura.

Cómo evitar los puentes de soldadura

Los diseñadores de PCB pueden evitar que se produzcan puentes de soldadura. Es mejor prevenir este error que buscar formas de corregirlo. Aunque los diseñadores de PCB no pueden controlar el proceso de montaje, pueden ayudar a reducir la aparición de este problema. A continuación se indican algunas medidas que pueden ayudarle a evitar que se produzcan puentes de soldadura;

Utilice el diámetro de almohadilla y el tamaño de orificio adecuados para las piezas con orificios pasantes.
La formación de puentes de soldadura puede deberse a la existencia de orificios o pads superficiales muy grandes. Una almohadilla muy grande reduce la distancia entre las superficies soldadas. La reducción de la distancia puede provocar el puente de soldadura. Por lo tanto, es importante dimensionar correctamente el pad y chaparlo a través del agujero.


Aplicar correctamente la máscara de soldadura
La aplicación incorrecta de las máscaras de soldadura puede ser otra causa de puente de soldadura. Una máscara de soldadura se utiliza en todos los lugares donde no se desea la soldadura. Durante la soldadura, se aplica una máscara de soldadura en todas partes. Es importante aplicarla entre las patillas de los componentes. El riesgo de que se formen puentes de soldadura puede aumentar si la máscara de soldadura no se aplica entre las patillas.


Utilice las longitudes de cable adecuadas para las piezas con orificios pasantes.
Los puentes de soldadura pueden producirse en componentes de orificio pasante con cables muy largos. La longitud adecuada de los cables viene determinada por el tamaño y el grosor de la placa. El tipo de soldadura y el tamaño y masa del componente también determinarán la longitud del cable.

Utilice una casa de montaje de PCB de alta calidad
Emplear los servicios de un fabricante por contrato puede ayudarle a evitar este problema. Un fabricante por contrato que le mantenga informado sobre su proceso es una buena opción. Puede hacer una consulta para conocer mejor sus procesos. Pregúntales cómo llevan a cabo los procesos de inspección de la placa y cómo desarrollan sus plantillas.


Coloque marcas de referencia en la placa de circuito impreso
Si coloca marcas de referencia en las placas, la máquina podrá identificar la placa de circuito impreso y organizar todas las ubicaciones de cada parte de la placa. Según el IPC, deben utilizarse tres marcas de referencia. Dos marcas en esquinas opuestas y una marca en otra esquina. Si utiliza marcas de referencia deficientes, aumentará el riesgo de que se produzcan puentes de soldadura.


Diseño para la producibilidad
Es importante diseñar teniendo en cuenta la producibilidad. Esto ayudará a reducir el riesgo de soldadura puente. Según la Association Connection Electronic Industries, el nivel A es el adecuado para la producibilidad general. No se pueden evitar las piezas pequeñas en algunos diseños; sin embargo, se pueden evitar en muchos diseños. No utilice piezas pequeñas innecesarias.


Comprobación cruzada de las reglas de diseño para los relieves de máscara
Un área en el diseño de la placa de circuito que no requiere la aplicación de máscara de soldadura es un relieve de máscara de soldadura. El relieve de la máscara de soldadura es un contorno fino que rodea las almohadillas de montaje en superficie, las vías y las almohadillas con orificios pasantes. Antes de crear sus reglas de diseño, es aconsejable que cree un relieve que oscile entre 0,00s pulgadas y 0,008 pulgadas para sus componentes de montaje superficial.


Evite mezclar fundentes nuevos y viejos para la pasta de soldadura
Para la preparación de la pasta de soldadura, no es ideal mezclar fundente nuevo y viejo. Mezclar fundente nuevo y viejo durante la soldadura puede aumentar el riesgo de que se formen puentes de soldadura. El cumplimiento de estas normas le ayudará en gran medida a evitar la formación de puentes de soldadura.

full fabricacion-completa-de-pcb

Cómo solucionar el puente de soldadura

Hay varias razones por las que se producen puentes de soldadura. Por ejemplo, un uso incorrecto de las máscaras de soldadura, un exceso de soldadura o una técnica de soldadura incorrecta. A veces, este defecto puede evitarse. Sin embargo, hay veces que ocurre. Por lo tanto, es importante aprender a solucionar este problema. Para arreglar un puente de soldadura, necesitas un termo de soldadura, una mecha de soldadura y un soldador de temperatura regulable. Siga estos pasos para reparar un puente de soldadura.

  • Monitorizar la temperatura

Normalmente, se necesita una punta grande para transferir suficiente calor a la mecha de soldadura. Debe controlar la temperatura. Asegúrese de que la temperatura es superior a la temperatura de soldadura. Esto compensará la mecha de soldadura que absorbe parte del calor de la unión.
Por ejemplo, si suelda a 270°C, tendrá que aumentar la temperatura a 300°C cuando utilice la mecha de soldadura.

  • Tensión superficial

La tensión superficial se refiere a la posibilidad de que las superficies fluidas se contraigan en el área más pequeña posible. El tipo de destreza que tenga y la eficacia de su fundente pueden ayudarle a eliminar el puente sin necesidad de una mecha de soldadura. Puedes utilizar la tensión superficial.
La tensión superficial ayuda a eliminar la soldadura del puente. Puedes arreglar un puente de soldadura sin utilizar una mecha. Sólo tienes que limpiar la parte superior del soldador antes de volver a intentarlo. Sin embargo, debes tener cuidado, calentar mucho la patilla o el pad con este método puede dañar el circuito integrado o el pad de la PCB.

  • Utilizar la mecha de soldadura

Tendrás que utilizar un poco de fundente de soldadura, colocar la mecha de soldadura encima del puente y utilizar un soldador para calentar con cuidado. La mecha debe absorber la soldadura. A medida que se vaya llenando, tendrás que ir poniendo mecha nueva. Sólo se necesita un poco de presión para transferir el calor.
Lo importante aquí es absorber la soldadura sin sobrecalentar la placa de circuito o el componente. En cuanto elimine el defecto de puente de soldadura, es posible que la soldadura que quede sea demasiado poca. Tendrás que aplicar más fundente y poner soldadura nueva.
Con estos consejos, debería ser capaz de eliminar el puente de soldadura. Reparar puentes de soldadura es algo sencillo. Si sigues estos consejos, podrás solucionar este problema en un abrir y cerrar de ojos.

Fijar puente de soldadura

Preguntas más frecuentes

¿Cómo se sueldan las placas de circuito impreso? Hay pasos para soldar placas de circuito impreso, estos pasos son;

  • Preparación del hierro
  • Preparación de la superficie
  • Colocación de los componentes
  • Aplicación del calor
  • Aplicación de soldadura a la unión

Qué significa una unión mal soldada? Una unión mal soldada es una unión que no tiene suficiente soldadura. La soldadura insuficiente debilita la unión y aumenta las posibilidades de fallo y agrietamiento. Este defecto puede resolverse recalentando la unión y aplicando más soldadura. De este modo, la unión será lo suficientemente fuerte.

¿Qué es una unión alterada? Una unión alterada suele producirse cuando hay un movimiento durante la solidificación de la aleación. La unión resultante tiene un aspecto esmerilado y muestra un patrón ondulado en la superficie de la unión. Este movimiento puede ser humano o mecánico. Puede solucionar este problema recalentando la unión y dejándola enfriar adecuadamente.

Conclusión

La soldadura es un aspecto importante de la fabricación de PCB. No se puede subestimar su importancia. Hay errores que se producen en este proceso. Sin embargo, se pueden tomar precauciones siguiendo algunos pasos. Los puentes de soldadura son un problema común que puede prevenirse y solucionarse. La capacidad de detectar y encontrar soluciones a este problema es importante para garantizar una fabricación de PCB sin problemas.

Material de la placa de circuito

Guía definitiva para la selección de materiales de placas de circuito impreso

Las placas de circuito impreso son tan buenas como los materiales utilizados en su fabricación. Por lo tanto, esto implica que el rendimiento y la funcionalidad de una placa de circuito impreso dependen del tipo de material con el que estén fabricadas. Con la creciente demanda de miniaturización de dispositivos y tecnología punta, es increíblemente importante elegir el tipo adecuado de material de placa de circuito impreso.

Existe una enorme variedad de materiales para placas de circuitos que pueden satisfacer sus requisitos de rendimiento. Los materiales de calidad para placas de circuitos no sólo ofrecen una gran funcionalidad, sino que también tienen una gran durabilidad. Además, la selección adecuada del material es una buena forma de empezar la fabricación de placas de circuito impreso. Asimismo, existen parámetros y factores que determinan el tipo de material que debe utilizar para su proyecto de PCB.

Esta completa guía le ayudará a descubrir la mejor calidad y los tipos más comunes de materiales para placas de circuito impreso.

Circuitos impresos

¿De qué están hechas las placas de circuito impreso?

Seleccionar un material de placa requiere tener en cuenta ciertas cosas. Las placas de circuito impreso constan de algunas capas cruciales. ¿De qué están hechas realmente las placas de circuito impreso?

Capa de sustrato
La capa de sustrato es la base de la placa de circuito impreso. Suele estar fabricada con fibra de vidrio. La fibra de vidrio es un material muy rígido, por lo que ofrece rigidez a la placa de circuito impreso. Sin embargo, hay otros materiales que se utilizan como sustrato. Por ejemplo, epoxis, CEM-1, G-11, sustrato metálico aislado, FR-1 y poliimida. Los sustratos se fabrican especialmente para cumplir algunos requisitos, como la constante dieléctrica y la temperatura de transición vítrea. La fibra de vidrio, conocida popularmente como FR-4, es el material más utilizado para los sustratos.

Capa conductora
La capa de cobre es la capa conductora que forma las trazas de señal. Estas trazas de señal conducen la electricidad en el circuito. Además, el cobre es un material comúnmente utilizado para la capa conductora de una placa de circuito impreso. También pueden utilizarse otros materiales como el oro y la plata. Sin embargo, las capas conductoras de las placas de circuito impreso suelen ser de cobre. Esto se debe a que el cobre es un buen conductor de la electricidad.

Capa de máscara de soldadura
La máscara de soldadura está formada por una fina capa de polímero. Se encuentra encima del laminado revestido de cobre. Además, la máscara de soldadura confiere a la placa de circuito impreso el color verde. Esta capa evita la formación de puentes de soldadura, ayudando a los fabricantes de PCB a soldar las zonas adecuadas de la placa. Además, la máscara de soldadura evita que las trazas de cobre conductor entren en contacto con el metal, la soldadura y otros materiales conductores.

Capa serigráfica
La serigrafía es una tinta epoxi que suele imprimirse en la placa. También es un designador de referencia que indica dónde colocar los componentes en la placa de circuito. Además, ayuda a detectar algunos símbolos de advertencia. Una serigrafía ayuda a detectar las marcas del fabricante y los puntos de prueba. Además, la serigrafía suele ser de color blanco.

Tipos de materiales de sustrato de PCB

FR-4
FR4 es el material de sustrato de PCB más utilizado. Se trata de una lámina laminada de resina epoxi reforzada con vidrio. Además, el epoxi de este material es ignífugo y resistente al agua. FR-4″ significa simplemente nivel 4 de retardante de llama. Además, el FR-4 tiene una alta resistencia a la tracción y temperatura de transición vítrea. Por lo tanto, este sustrato puede alcanzar unos 1180oC. Además, este material es ideal para placas de circuito impreso rígidas.

FR-2
Este material de sustrato tiene el rendimiento más bajo. FR-2 significa nivel 2 de retardante de llama. Está compuesto de material fenólico. Además, el FR-2 se utiliza habitualmente en electrónica de consumo sencilla, como pequeñas radios de bajo coste.

FR-1
El FR-1 es ideal para placas de circuito impreso de una sola cara. Se trata de un material ignífugo de nivel 1 a base de papel. Es similar al FR-2, ya que ambos tienen propiedades idénticas. . Sin embargo, el FR-1 presenta un valor de temperatura más elevado.

Teflón (PTFE)
El teflón es un material extremadamente flexible que no ofrece resistencia y, como tal, es ideal para señales de alta velocidad. Además, el teflón es un tipo de plástico que presenta una gran resistencia mecánica, un alto grado de aislamiento y resistencia a las llamas.

Sustratos flexibles
Los sustratos flexibles son materiales plegables que pueden adoptar las formas deseadas. Además, estos sustratos permiten a los diseñadores crear placas de circuitos que caben en las carcasas más pequeñas. En lugar de utilizar resina epoxi o fibra de vidrio, los sustratos flexibles integran películas de plástico.

Estos sustratos suelen fabricarse con materiales como polímero de cristal líquido (LCP), poliimida y poliéster. Además, la poliimida es el material más utilizado para los sustratos flexibles.

Sustratos metálicos
Los sustratos metálicos suelen ser de aluminio. Ofrecen grandes propiedades térmicas y dieléctricas elevadas. Además, el aluminio puede soportar temperaturas de 350 grados centígrados. Estos sustratos ofrecen un rendimiento excepcional en alta frecuencia. Por lo tanto, es ideal para aplicaciones como estaciones base de comunicaciones inalámbricas, sector de RF e iluminación LED.

full fabricacion-completa-de-pcb

Otros tipos de materiales para sustratos de PCB

Además de los materiales mencionados anteriormente, existen otros tipos de materiales para sustratos de PCB.

Cerámica fina
Algunos ejemplos de cerámica fina son el nitruro de aluminio y el óxido de aluminio. La cerámica fina presenta una gran resistencia cuando se utiliza en entornos con altas temperaturas. Además, los compuestos cerámicos presentan un CTE bajo, una temperatura de descomposición alta y una temperatura de transición vítrea alta.

CEM1
El material epoxi compuesto 1 (CEM1) tiene un color blanquecino y suele integrarse en placas de circuitos impresos con una capa conductora. El CEM1 es un material intercalado entre sustancias fenólicas y una capa epoxi de fibra de vidrio. Además, el CEM1 presenta propiedades dieléctricas similares a las del FR-4. Sin embargo, este material es más barato que el FR-4.

LTCC
La cerámica cocida a baja temperatura (LTCC) se utiliza habitualmente para la fabricación de PCB multicapa. Además, este material para placas de circuito impreso se compone de óxido de aluminio quemado. Es posible quemar sustratos LTCC a temperaturas de unos 900oC simplemente añadiendo materiales de vidrio al óxido de aluminio. Además, los sustratos LTCC son ideales para módulos RF de alta frecuencia.

Tipos de material de máscara de soldadura

La máscara de soldadura es una capa crucial en una placa de circuito impreso. Protege la zona expuesta del cobre. Además, la máscara de soldadura suele ser de color verde. Sin embargo, existen otros colores como el blanco, el rojo, el amarillo y el azul. Existen diferentes tipos de materiales de máscara de soldadura en función de cómo se apliquen al cobre.

Líquido epoxi
Se trata de un epoxi termoendurecible que suele aplicarse mediante el método de serigrafía. El epoxi líquido no se suele utilizar debido a su baja resolución y precisión.

Película seca fotoimprimible
La película seca es ideal para placas de circuito impreso planas con una topografía uniforme. Puede utilizar la laminación al vacío para aplicar una película seca antes del revelado y la exposición. Además, una película seca siempre ofrecerá un grosor de superficie uniforme. Sin embargo, este tipo de máscara de soldadura sólo es adecuada para placas planas.

Fotoimprimible líquida
La máscara de soldadura fotoimprimible líquida es ideal para placas de circuitos con una topografía poco habitual. Se puede aplicar una tinta curable UV con el uso de diferentes técnicas de recubrimiento. Esta máscara de soldadura no ofrece una capa consistente, pero ofrece un mejor contacto con las trazas de cobre. Además, ofrece una mejor cobertura. Es ideal para placas de circuitos con características superficiales muy complejas.

Proveedor de placas de circuito impreso con base de cobre

Tipos de materiales utilizados en las capas conductoras de PCB

Los tres materiales principales utilizados como capa conductora en las placas de circuito impreso son el cobre, el hierro y el aluminio. El cobre es el material más utilizado para las capas conductoras. Esta es una de las principales razones por las que la mayoría de las placas de circuito impreso están revestidas de cobre.

Lámina de cobre
La lámina de cobre es un material altamente conductor y, como tal, se utiliza ampliamente como capa conductora en un circuito impreso. Además, el cobre tiene una buena conductividad eléctrica y ductilidad. Además, la capa de cobre como capa conductora ofrece unas propiedades térmicas y una resistencia a la tracción excepcionales. El grosor de la capa de cobre suele medirse en onzas.

Este material conductor desempeña un papel crucial en la fabricación de PCB, ya que presenta grandes propiedades térmicas y eléctricas necesarias para la disipación del calor y la transmisión de señales. Además, este material es más resistente a la corrosión que el hierro y el aluminio.

Aluminio
El aluminio sirve como una buena capa conductora en una placa de circuito impreso. Este material se caracteriza por su gran durabilidad. Además, el aluminio es un material resistente con grandes características térmicas y eléctricas. El uso de aluminio como capa conductora de una placa de circuito impreso elimina el riesgo de rotura accidental. Las roturas accidentales pueden producirse durante la fabricación o la manipulación.

El aluminio es un material muy fácil de soldar. El grosor del aluminio oscila entre 1 onza y 10 onzas. Además, el aluminio ofrece una vía conductora para los componentes electrónicos.

Hierro
El hierro también es un tipo de metal utilizado como capa conductora de una placa de circuito. Este material tiene un buen efecto de apantallamiento y es ideal para el montaje en superficie. Además, el hierro ofrece una buena disipación del calor y estabilidad.

Propiedades dieléctricas y eléctricas de los materiales de las placas de circuito impreso

Los sustratos y materiales integrados en la fabricación de PCB deben presentar excelentes propiedades dieléctricas y eléctricas.

Constante dieléctrica
La constante dieléctrica mide la capacidad de un material para almacenar electrones en un campo eléctrico. Esta propiedad es crucial para los sustratos utilizados en dispositivos electrónicos. Además, la constante dieléctrica se refiere a la permitividad relativa. La mayoría de los materiales para placas de circuitos presentan una constante dieléctrica comprendida entre 2 y 4,6. La constante dieléctrica de un sustrato ayuda a determinar el rendimiento de la placa de circuito impreso en aplicaciones de alta frecuencia.

Resistividad volumétrica
Define la capacidad de un material para resistir el aislamiento. También mide la resistencia de un material aislante a la corriente de fuga a través de su cuerpo. Una resistividad de volumen alta se refiere a una corriente de fuga baja. Los materiales con alta resistividad de volumen son menos conductores.

Resistividad superficial
Esta propiedad mide la capacidad de la superficie de los materiales de la placa de circuito impreso para resistir la transferencia de carga eléctrica. La resistividad superficial y la resistividad volumétrica son similares en medida, pero su lugar de medición es diferente. Las temperaturas y las humedades son factores que afectan a la resistividad superficial.

Factor de disipación
El factor de disipación de los materiales de PCB mide la ineficiencia de un material aislante. También mide la cantidad de energía eléctrica que se pierde y se obtiene cuando se aplica corriente eléctrica a un material aislante. Describe la ineficacia de un material de placa de circuito impreso para actuar como material aislante.

Propiedades térmicas y mecánicas de los materiales de PCB

Coeficiente de expansión térmica (CTE)
El CTE mide el cambio de tamaño de un material de PCB en relación con la temperatura. En otras palabras, mide la velocidad de expansión de un material en respuesta a la temperatura. Un sustrato con un alto CTE se expandirá fácilmente. Además, esta propiedad es crucial en las placas multicapa. Podría producirse un desprendimiento entre capas durante los ciclos de temperatura si los sustratos de estas capas tienen distintos CET. Un material de PCB con alto CET puede expandirse con una fuerza mucho mayor que la resistencia mecánica. Esto podría provocar astillas o grietas.

Temperatura de transición vítrea (Tg)
La temperatura de transición vítrea es una propiedad térmica que mide la temperatura a la que un material de placa de circuito impreso se transforma en un estado similar al ruber. El material vuelve a su estado inicial cuando la temperatura es inferior a Tg. Esta propiedad ayuda a determinar si un material de placa de circuito impreso es ideal para aplicaciones rígidas o flexibles.

Conductividad térmica
Se trata de una propiedad térmica que describe la capacidad de un material de placa de circuito impreso para transmitir calor. Un material de PCB con baja conductividad térmica tiene una capacidad limitada de transferencia de calor. Asimismo, un material con alta conductividad puede transmitir energía térmica.

Además, la conductividad térmica ayuda a disipar el calor en una placa de circuito impreso. Un material con alta conductividad térmica puede mejorar el rendimiento de la placa de circuito impreso.

Resistencia al pelado
La resistencia al pelado describe la fuerza de la unión entre el material del sustrato y la capa conductora. Esta propiedad mide la cantidad de fuerza necesaria para romper la unión de un material. Un ensayo de resistencia al pelado suele realizarse en determinadas condiciones. Debe exponer la muestra a soldadura fundida a más de 250oC para provocar estrés térmico.

Absorción de humedad
La absorción de humedad mide la capacidad de un sustrato de PCB para absorber el contenido de humedad. Una elevada absorción de humedad afecta a las propiedades térmicas y eléctricas de un PCB.

Factores a tener en cuenta al elegir los materiales de las placas de circuito impreso

Los materiales utilizados en las placas de circuito impreso son cruciales para determinar su rendimiento. Los materiales de las placas de circuito impreso deben tener unas propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas excepcionales. Dado que existe una amplia gama de materiales para placas de circuito impreso, puede resultar muy complicado determinar por cuáles decantarse. Por lo tanto, debe tener en cuenta algunos factores. Estos factores le ayudarán a tomar las decisiones correctas.

Finalidad de la placa de circuito impreso
Al diseñar una placa, deberá conocer los requisitos de la aplicación de la placa de circuito impreso. Además, debe tener en cuenta los requisitos de integridad de la señal. ¿Qué tipo de placa necesitará para la aplicación? ¿Qué finalidad tiene? ¿Tendrá que soportar altas temperaturas? Es importante responder a estas preguntas a la hora de elegir el material de la placa de circuito impreso.

Coste
El coste es uno de los factores que determinan el tipo de material de placa de circuito impreso que se va a utilizar. Además, el tipo de PCB que diseñe determinará el tipo de material. Las placas de circuito impreso con vías enterradas, acabado superficial dorado y relleno de vías requieren materiales más caros. Sin embargo, algunos fabricantes de PCB optan por alternativas más baratas a la hora de elegir los materiales de los circuitos impresos.

Apilado
El apilado determina el diseño de la placa de circuito impreso. Algunos materiales no son ideales para placas de doble capa o multicapa. Por ejemplo, FR-1 y FR-2 sólo son ideales para placas de una cara. Por otro lado, el FR-4 y el teflón son ideales tanto para placas de una sola cara como para placas multicapa. Por lo tanto, el número de capas de la placa determinará la elección del material.

Integridad de la señal y resistencia mecánica
Algunas aplicaciones requieren materiales con resistencia eléctrica y mecánica. En aplicaciones de alta frecuencia, los materiales de PCB de alta potencia o alta frecuencia como FR-4, aluminio y teflón son materiales ideales.

¿Cómo influyen el calor y la potencia en la elección de los materiales de PCB?

El calor y la potencia afectan a la elección de los materiales de PCB de las siguientes maneras:

Conductividad térmica
La conductividad térmica es un factor crucial a la hora de elegir materiales para PCB. Los materiales que pueden disipar el calor más rápidamente son los preferidos en algunas aplicaciones. Los sustratos cerámicos tienen mejor conductividad térmica que los materiales FR-1 y FR-4.

Absorción de humedad
La absorción de humedad de un material afectará a sus propiedades eléctricas y térmicas. La mayoría de las veces, los materiales dieléctricos presentan una absorción de humedad entre el 0,01% y el 0,20%. Los circuitos impresos con baja absorción de humedad tienen un mejor rendimiento.

Resistencia al cloruro de metileno
También se conoce como resistencia química. Mide la capacidad de un material dieléctrico para resistir la absorción de cloruro de metileno. Además, el cloruro de metileno de la mayoría de los materiales dieléctricos oscila entre el 0,01% y el 0,20%.

Marcas de materiales laminados para PCB

Empresas como ISOLA, Taconic, Rogers y Ventec fabrican materiales laminados para PCB. Estos materiales pueden cumplir los requisitos de las aplicaciones de alta velocidad y alto rendimiento. Veamos algunos de los materiales para PCB fabricados por estas empresas.

Rogers


Los materiales para PCB de Rogers se utilizan ampliamente en la fabricación de PCB de alta frecuencia. Poseen propiedades que satisfacen las demandas de alta frecuencia. Además, estos materiales para PCB presentan unas características eléctricas y de transmisión de señales excepcionales. Los materiales para placas de circuito impreso Rogers están disponibles en una amplia gama de constantes dieléctricas. A continuación se muestran algunas opciones de materiales para placas de circuito impreso Rogers:

Serie RO4000

Estos materiales son ideales para placas de circuito impreso de alta frecuencia. Además, están hechos principalmente de sustancias cerámicas y compuestos de hidrocarburos. Los materiales de la serie RO4000 tienen procedimientos de procesamiento similares a los de FR-4. Estos materiales son adecuados para la fabricación de placas de circuito impreso multicapa y placas de circuito impreso rígidas.

Las placas de circuito impreso que contienen materiales de la serie RO4000 pueden funcionar a valores de frecuencia elevados con un buen control de la impedancia. Además, los materiales de la serie RO4000 se utilizan ampliamente en aplicaciones como satélites, tecnología de sensores y radares, y amplificadores de potencia.

Serie RO3000
Los materiales de esta serie comprenden sustancias cerámicas y compuestos de politetrafluoroetileno. Además, estos materiales presentan propiedades físicas constantes dentro de una amplia gama de valores de constante dieléctrica. El CET de estos materiales para placas de circuito impreso es mucho menor que el de FR-4. Como consecuencia de los CET desiguales, las placas de circuito impreso Rogers sufren tensiones térmicas. Encontrará la serie RO3000 en amplificadores de potencia y componentes de RF con tecnología de montaje en superficie.

Isola


Los materiales para placas de circuito impreso Isola están disponibles en varias opciones.

FR406
Se trata de un material ignífugo compuesto por un laminado de base epoxi y un preimpregnado. Además, FR406 se utiliza ampliamente en la fabricación de PCB multicapa. Este material para PCB ofrece una mejor consistencia de la placa en términos de tamaño. Además, ofrece un gran rendimiento térmico y CTE.

G200
El material G200 permite a los fabricantes de PCB producir placas de circuito impreso de gran eficacia y fiabilidad. Además, este material de Isola suele integrarse en los modos de panelización de la fabricación de PCB multicapa.

IS415HR
Se trata de un material de PCB eficaz que se utiliza en las configuraciones de placas de circuito impreso multicapa. Es el más adecuado para aplicaciones que requieren una alta calidad de señal. Su baja reacción a los cambios de temperatura lo convierte en un material ideal para la fabricación de PCB multicapa.

370HR
Este es otro material ignífugo de Isola. Es una alternativa al FR-4 para fabricar laminados y preimpregnados. Además, 370HR puede funcionar bien a valores de temperatura elevados, con una temperatura de transición vítrea por encima de 170 grados Celsius. La integración de un estándar de fibra de vidrio refuerza el compuesto resina-epoxi durante el proceso de fabricación de este material. Además, las propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas de este material son mejores que las de los materiales FR-4.

IS680-300
Se trata de un material laminado para PCB que presenta una baja pérdida dieléctrica. IS680-300 permite niveles de rendimiento constantes dentro de límites de frecuencia y temperatura más amplios. Además, este material es ideal para su uso en circuitos de transmisión de RF. Es una alternativa más barata al teflón.

Taconic

Taconic Corporation fabrica materiales para PCB. Los materiales Taconic varían en cuanto a sus propiedades térmicas, eléctricas y físicas. Además, estos materiales suelen basarse en sustancias cerámicas finas, vidrio y teflón. Algunos ejemplos de materiales para PCB de Taconic son

Taconic tly-5
Este material laminado tiene una constante dieléctrica uniforme y una excelente estabilidad dimensional. La constante dieléctrica de Taconic tly-5 es de 2,20, mientras que su espesor dieléctrico es de 0,0050. Además, este material es ideal para aplicaciones como comunicaciones celulares, amplificadores y aeroespacial.

Taconic CER10
Taconic CER10 es un laminado relleno de cerámica reforzado con vidrio. Este material tiene propiedades eléctricas uniformes. Se utiliza ampliamente en filtros, acopladores y componentes pasivos. Además, este material para PCB presenta un tablero interlaminar. Es un laminado de PCB dimensionalmente estable y, como tal, es ideal para aplicaciones de bajo coste y gran volumen. Además, presenta una baja absorción de humedad y una buena resistencia a la flexión.

Taconic RF35
Se trata de un material relleno de cerámica con refuerzo de vidrio. Taconic RF 35 es muy adecuado para aplicaciones industriales como amplificadores de potencia, componentes pasivos y antenas. Este material Taconic se caracteriza por su bajo factor de disipación y su eficaz estabilidad dimensional.

Conclusión

Una placa de circuito impreso estándar se compone de diferentes tipos de materiales. Los componentes electrónicos también son materiales utilizados en el proceso de fabricación de PCB. Las placas de circuito impreso comprenden una enorme variedad de materiales. Sin embargo, hay ciertos factores que determinan la elección de los materiales de los PCB. Factores como las propiedades eléctricas, los requisitos térmicos y las características mecánicas. Además, los requisitos de la aplicación determinarán el tipo de material a utilizar.