Las placas de circuito de cerámica transparente se utilizan hoy en día en una gran variedad de aplicaciones. Infórmese sobre la fabricación de estas placas de circuito impreso transparentes y su impedancia característica. Este artículo también explica el proceso de fabricación y los materiales utilizados en la fabricación de estas placas de circuito impreso cerámicas. Esto le ayudará a decidir si estas placas son adecuadas para su aplicación.
Aplicaciones de las placas de circuito impreso cerámicas transparentes
Las placas de circuito impreso cerámicas transparentes son ideales para diversas aplicaciones médicas y de electrónica de consumo. Son placas de circuito impreso cerámicas de alta calidad y pueden soportar los rigores del proceso de fabricación. Además de sus propiedades de alta tecnología, son respetuosas con el medio ambiente y pueden ser útiles en entornos con altos niveles de azufre. Para utilizar estas placas, puede seguir los pasos que se indican a continuación.
Las placas de circuito cerámicas transparentes pueden contener diversos materiales pet transparentes, como espinela de Al-Mg, óxido de magnesio, óxido de aluminio, óxido de itrio y alúmina. También presentan una excelente conductividad térmica. Estos materiales transparentes pueden soportar temperaturas extremas, lo que los hace ideales para dispositivos electrónicos. Por ejemplo, los LED de alta potencia y los sensores ópticos están compuestos de este material. Las placas de circuitos cerámicos transparentes también pueden ser útiles en las ventanas de infrarrojos de los misiles y las lámparas de vapor de sodio de alta presión. Las placas de circuitos cerámicos transparentes son otra innovación en la industria electrónica y muy probablemente serán beneficiosas en muchas aplicaciones diferentes.
Proceso de fabricación
Las placas de circuitos cerámicos transparentes están hechas de material cerámico. Estos materiales pueden soportar altas temperaturas. Para crear estos circuitos hay que recubrir una placa cerámica con molibdeno o metal de tungsteno y trazar un diseño sobre ella. A continuación, se hornea en una atmósfera gaseosa a temperaturas de entre 1600 y 1700 grados Celsius durante 48 horas.
Los materiales utilizados para fabricar estas placas de circuito impreso son muy transparentes y tienen una gran conductividad térmica y eléctrica. También son fuertes aislantes eléctricos de color azul claro o verde claro.
Materiales utilizados para su fabricación
Las placas de circuito impreso cerámicas transparentes son muy duraderas, lo que les permite soportar altas temperaturas y presiones. Estos circuitos transparentes también tienen bajos coeficientes de dilatación térmica. Algunos ejemplos de productos que las utilizan son los LED de alta potencia, las ventanas de infrarrojos de los misiles y los sensores ópticos. Este tipo de PCB transparente también permite la personalización.
Los materiales más utilizados para fabricar placas de circuitos cerámicos transparentes son el laminado revestido de cobre y el FR-4. Los laminados revestidos de cobre contienen cobre en una cara y consisten en un material de placa de circuito convencional con cobre sin grabar en la otra. Estas placas de circuitos transparentes suelen presentar pequeñas no homogeneidades que provocan variaciones locales en la constante dieléctrica. Afortunadamente, utilizamos diversos materiales compuestos dieléctricos que contienen una matriz de resina epoxi y materiales de refuerzo.
El refuerzo puede ser fibra de vidrio tejida, papel o incluso cerámica. Normalmente, estos materiales contienen cerámicas de titanato, que aumentan la constante dieléctrica.
Las placas de circuito de cerámica transparente suelen contener trazas de óxido de aluminio. El sustrato también puede contener óxido de magnesio. Estos materiales ofrecen una buena conductividad térmica, pero cuestan más. Algunos fabricantes también incluyen trazas de plata u oro.
Impedancia característica de los circuitos impresos cerámicos
Las placas de circuito impreso son útiles en diversas aplicaciones electrónicas. Pueden ser de cerámica o metal. Algunas son incluso de vidrio transparente. La red 5G utiliza estos materiales para ayudar a transmitir datos. Estas son algunas de las ventajas de utilizar estas placas. La primera es que son más baratas de fabricar y consumen menos energía.
Otra ventaja es que no requieren disipación de calor. Como resultado, los materiales de PCB transparentes pueden soportar temperaturas de funcionamiento más altas que el poliéster y la poliimida. En consecuencia, mejoran la calidad de los aparatos electrónicos. Los PCB transparentes también pueden distribuir calor adicional, manteniéndolos plenamente funcionales a altas temperaturas. Además de estas ventajas, los PCB transparentes están disponibles en diferentes tipos, incluidas las placas diseñadas a medida para aplicaciones especiales.
Rendimiento térmico
Las placas de circuito impreso cerámicas transparentes son un tipo de placa de circuito impreso con un excelente rendimiento térmico. Gracias a su alta conductividad térmica y su bajo coeficiente de expansión térmica, pueden soportar temperaturas de hasta 3100 grados centígrados. Como resultado, podemos utilizarlas en aplicaciones como sensores ópticos, LED de alta potencia y lámparas de vapor de sodio de alta presión.
El óxido de aluminio es el material cerámico más utilizado en las placas de circuito impreso. Ofrece una excelente conductividad térmica, baja dilatación y excelente resistencia mecánica. Estas características lo convierten en un sustrato ideal para circuitos de refrigeración y calefacción. También es barato, lo que lo convierte en una opción perfecta para prototipos y programas de pequeño volumen.
Sustrato de vidrio transparente para PCB
Los sustratos PCB de vidrio transparente tienen una alta transmitancia luminosa y una excelente disipación térmica. Esto los hace adecuados para dispositivos de energía solar, teléfonos móviles, pantallas LED de cristal y aplicaciones electrónicas de nueva energía. He aquí una breve descripción de estos PCB de vidrio templado. También encontrará información sobre las propiedades de estas placas de circuito impreso transparentes.
Podemos fabricar placas de circuito impreso de vidrio transparente utilizando tecnología de vidrio transparente, que transmite la luz en todas direcciones. Esto permite ver las placas de circuito impreso de vidrio transparente desde cualquier ángulo. A diferencia de las placas de circuito impreso convencionales, que contienen trazas de cobre que no son transparentes. Además, los PCB de vidrio resisten altas temperaturas y presentan bajos índices de deformación.
Las PCB transparentes pueden ser útiles en muchas aplicaciones, como los paquetes luminosos de 360 grados y la decoración de cables invisibles. El material también es muy resistente al calor, no necesita disipador térmico y ofrece una excelente transmisión óptica. También admite distintos revestimientos metálicos y es muy flexible.
Cuando se corta a través de un sustrato de PCB transparente, el haz láser debe ser lo suficientemente intenso como para atravesar el cristal. Por lo tanto, es imperativo evitar la carbonización o HAZ durante el corte por láser. Además, el haz láser debe ser lo suficientemente intenso como para ablacionar completamente la fibra de vidrio reforzada.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las placas de circuito impreso transparentes?
Las placas de circuito impreso transparentes se componen de diversos materiales. Algunos están hechos de vidrio, mientras que otros consisten en resina no inflamable. Los sustratos transparentes son duros y duraderos y garantizan una transparencia del 80%. Además, no son inflamables y ofrecen una excelente estabilidad dimensional.
Las placas de circuito impreso transparentes transmiten la luz en casi todas las direcciones
Las placas de circuito impreso transparentes con sustratos de vidrio templado transmiten la luz en casi todas las direcciones. Como resultado, estas placas de circuito impreso transparentes permiten al usuario ver los componentes de su interior desde casi cualquier ángulo, lo que garantiza que el usuario pueda determinar cómo funciona el dispositivo electrónico. A diferencia de otros tipos de placas de circuito transparentes, las PCB transparentes no tienen trazas conductoras hechas de cobre, que son visibles a través del cristal de zafiro. Sin embargo, algunos fabricantes han ideado formas de hacer transparentes las trazas de cobre de las placas de circuito impreso.
La línea de transmisión de una placa de circuito impreso transparente consta de una traza de señal y una vía de retorno, normalmente un conductor coplanar adyacente o un plano de tierra. La longitud de la línea de transmisión es aproximadamente la misma que la longitud de onda del componente de alta frecuencia transmitido. Normalmente, el tiempo necesario para una línea de transmisión es igual a un cuarto de la longitud de onda.
La constante dieléctrica de las placas de circuitos depende del sustrato transparente y de la frecuencia. En aplicaciones de banda ancha, esto introduce distorsión de fase. Esto se debe a que la velocidad del borde de la señal es más rápida y refleja más luz que los bordes más lentos. Además, la tensión de ruptura dieléctrica y la resistencia de seguimiento de las placas de circuitos transparentes dependen de la constante dieléctrica. Estos parámetros ayudan a determinar la capacidad de una placa de circuitos transparente para soportar gradientes de tensión y descargas de alto voltaje.
Son eficaces para instrumentos ópticos
Las placas de circuito impreso transparentes son beneficiosas para la fabricación de elementos ópticos. El proceso consiste en exponer a la luz una película fotosensible mediante una máscara de soldadura y retirar la parte no expuesta. En primer lugar, desinfectamos las zonas expuestas de la película en un baño químico, que suele contener paladio. A continuación, tras retirar la máscara, aplicamos una lámina de cobre a las zonas sensibilizadas.
Las placas de circuito impreso transparentes también son eficaces para los sistemas de transmisión de señales de alta velocidad. Estas placas de circuito impreso transparentes son ligeras y reducen el peso y el tamaño del instrumento óptico hasta en un 90%. Además, admiten varios dispositivos de montaje superficial y ofrecen mejores características de fabricación. Sin embargo, son inadecuadas para aplicaciones que requieren una gran tensión mecánica, como las de los sectores militar o aeroespacial.
En los espectrómetros, la gestión de la luz es una preocupación importante. La luz parásita puede interferir en la medición de la absorbancia y afectar al rendimiento del instrumento. La luz parásita limita el nivel de absorbancia y limita la sensibilidad máxima del instrumento. Además, hace que el espectro de absorbancia se aplane.
No son inflamables
La pregunta más habitual sobre los PCB flexibles es si son inflamables. Hay varias razones por las que un PCB transparente puede ser inflamable. Sin embargo, la razón más común es que está compuesto de cobre. El cobre es el componente principal de una placa de circuito impreso transparente. Sin embargo, esto no significa que todos los PCB sean inflamables. Podemos fabricar PCB flexibles con otros materiales, como plástico o vidrio.
Inicialmente, los PCB eran químicamente estables y resistentes al fuego. Esto significaba que la sustancia química tenía muchos usos, como evitar que se produjeran chispas en transformadores y condensadores. Además, evitan incendios en pinturas y barnices y para la ignifugación. Pero esto no impidió que se utilizaran en otros productos. También fueron útiles como fluidos de transferencia térmica, adhesivos, lacas y plastificantes.
Ofrecen una extraordinaria estabilidad dimensional
Un PCB flexible transparente es una opción excelente para muchas aplicaciones, ya que su delgadez permite una mayor flexibilidad de diseño y una mejor funcionalidad. También proporciona una larga vida útil y una excelente funcionalidad. PCBMay fabrica una gran selección de PCB flexibles transparentes de alta calidad que son compatibles con tecnologías avanzadas y beneficiosas para su negocio.
Los PCB transparentes están fabricados con sustrato de vidrio o cerámica y pueden soportar condiciones extremas. Como resultado, no necesitan cubrirse con un disipador de calor y son, por tanto, más rentables. Además, el cristal de zafiro y el material cerámico utilizados para las placas de circuito impreso transparentes también ofrecen una excelente resistencia a las altas temperaturas y transmitancia óptica. Esto significa que estas placas transparentes pueden ser útiles en aplicaciones de temperaturas extremadamente altas. Y, al ser PCB transparentes, pueden disipar fácilmente el calor adicional sin causar ningún problema.
Las PCB transparentes son perfectas para muchas aplicaciones, como la electrónica basada en LED, los teléfonos móviles y los dispositivos de automoción. Entre otros usos, los PCB flexibles transparentes son esenciales en paneles de instrumentos, y los PCB cerámicos transparentes están presentes en células solares, teclados PCB transparentes y aplicaciones artísticas. Las PCB transparentes están disponibles en muchos colores (azul claro y verde claro) e incluso pueden diseñarse a medida para adaptarse al diseño de su proyecto.
Cómo un PCB transparente permite fabricar dispositivos electrónicos flexibles transparentes
Las PCB transparentes son placas de circuito flexibles con una gran transparencia óptica y resistencia a altas temperaturas. Son útiles en dispositivos electrónicos basados en LED y paneles de control de automóviles. El PCB transparente utiliza materiales de poliéster y poliimida para producir una transparencia del 95%. En comparación con las placas de circuito impreso rígidas, estas PCB pueden ahorrar hasta un 90% de peso. También mejoran las características de fabricación y admiten dispositivos de montaje superficial.
Las placas de circuito impreso flexibles transparentes pueden contener trazas y almohadillas conductoras. También pueden tener diversas características ópticas y plegarse y doblarse arbitrariamente. Además, podemos fabricar FPC a escala nanométrica o micrométrica. Esto permite a los fabricantes crear placas de circuitos flexibles increíblemente finas y transparentes.
Las placas de circuito impreso transparentes se han convertido en una opción de diseño cada vez más popular para muchos productos de electrónica de consumo. Pueden fabricarse con distintos materiales, lo que permite a los diseñadores personalizar el grosor y la disposición. El resultado es una placa de circuito impreso flexible transparente que ofrece una excelente funcionalidad y una larga vida útil. Las PCB flexibles transparentes también son compatibles con tecnologías avanzadas, lo que permite a los fabricantes producir productos más innovadores y aumentar las ventas.
Las PCB transparentes son extremadamente útiles para la electrónica de potencia que transmite altos niveles de potencia. Estos dispositivos también deben ser resistentes a la tensión. También se suelen utilizar para placas multicapa, interfaces y circuitos integrados. A diferencia de las PCB rígidas, tienen un margen de flexión considerable, lo que permite a los diseñadores crear dispositivos médicos muy flexibles.
Placas de circuito impreso flexibles transparentes con alta transmisividad óptica
Las PCB transparentes, también conocidas como vidrio sobre poliimida (GPO), ofrecen una alta transmisividad óptica y pueden utilizarse para sistemas ABS. La PCB transparente también es muy resistente al calor y al desgarro. Además, sus bajas propiedades térmicas las hacen excelentes para el uso de PCB transparentes y flexibles. Otra ventaja de los PCB de vidrio sobre poliimida es que son extremadamente resistentes y pueden soportar tensiones térmicas y mecánicas.
Los PCB flexibles transparentes también son compatibles con pilas multicapa y aplicaciones de alta frecuencia. Como resultado, es más comúnmente útil en PCB flexible transparente. Estos PCB flexibles pueden tener una amplia gama de características ópticas y están disponibles en materiales de poliimida y poliéster. Además, estos sustratos transparentes de PCB pueden soportar diversas temperaturas y tensiones mecánicas y eléctricas, y podemos fabricarlos con diferentes formas.
En este tipo de PCB, las pistas conductoras son parcial o totalmente transparentes. El fabricante sujeta el circuito transparente con las pistas conductoras entre dos láminas de PET, lo que reduce el peso y el factor de forma de la placa de circuito impreso. Las PCB transparentes tienen muchas aplicaciones, desde dispositivos médicos a lentes de contacto inteligentes.
La precisión de fabricación de las placas de circuito impreso flexibles transparentes es casi nanométrica o micrométrica. Esto les permite ayudar en una amplia gama de aplicaciones, incluso en automóviles. Los PCB flexibles transparentes pueden ser útiles para paneles de instrumentos, revestimientos de cabinas y sistemas ABS. También son ideales para imprimir cabezales en impresoras y conectar señales a un brazo móvil en unidades de disco duro.
¿Cómo afecta el coeficiente de dilatación a la transparencia de una PCB?
El coeficiente de dilatación de una placa de circuito impreso transparente se refiere a la cantidad de dilatación térmica que experimenta el laminado. Este valor aumenta con el incremento de la temperatura de transición vítrea. En general, el coeficiente de dilatación de un laminado de PCB transparente oscila entre 50 y 200 ppm/degC.
Este efecto se debe principalmente a los diferentes coeficientes de dilatación de los materiales utilizados en la fabricación de PCB transparentes. Mientras que los materiales de las placas de circuito impreso transparentes aumentan de volumen al aumentar la temperatura, sus dilataciones en los ejes x-y y z difieren. Esto dificulta la unión de dos capas conductoras. El resultado es que la conexión entre las trazas metálicas y las protuberancias suele estar desconectada.
Los PCB de vidrio tienen varias capas, incluidas las de cobre y las conductoras. Esto permite desarrollar diversos dispositivos. Una de las capas más comunes es la de cobre, que es una capa conductora de la electricidad y que se puede estampar. Además del cobre, las placas de circuito impreso transparentes pueden tener hasta 30 capas. También pueden ser ideales distintos materiales de sustrato y vías transparentes, lo que ofrece interesantes posibilidades de fabricación.
El material utilizado para las placas de circuito impreso transparentes puede desempeñar un papel fundamental en la calidad y durabilidad de la placa. En la actualidad, muchos fabricantes apuestan por una placa de circuito impreso de interconexión de alta densidad. Para conseguirlo, los fabricantes utilizan líneas cada vez más finas. La HDI PCB (High-Density Interconnect Printed Circuit Board, placa de circuito impreso de interconexión de alta densidad) tiene una anchura de línea de 0,1 mm. Este tipo de PCB transparente tiene una gran resistencia al calor y puede seguir siendo eficiente incluso a altas frecuencias.
