Placa de circuito impreso Led: El corazón de las luces Led. La guía definitiva

1. ¿Qué es la placa de circuito impreso LED?
2. Las Ventajas del PCB LED
3. La industria de la iluminación LED
4. La aplicación del PCB LED
5. LEDs SMD en su PCB

Con el desarrollo de la tecnología electrónica, la placa de circuito impreso sienta una buena base para diversos productos electrónicos, como el desarrollo de la placa de circuito impreso para la iluminación LED. Un ejemplo claro es el desarrollo de la placa de circuito impreso para la iluminación LED. El LED se suelda a la placa de circuito impreso y cuenta con un chip que crea la luz cuando se conecta eléctricamente. Para unir el chip se utiliza un disipador térmico y una base de cerámica.

Es difícil que una placa de circuito impreso de LED se enfríe con los métodos tradicionales porque tiende a crear un gran volumen de calor. Por ello, se suelen elegir las placas de circuito impreso con núcleo metálico para la aplicación de los LED por su mayor capacidad para disipar el calor. Especialmente el aluminio se utiliza a menudo para fabricar placas de circuito impreso para luces LED. La placa de circuito impreso de aluminio suele incluir una fina capa de material dieléctrico térmicamente conductor que puede transferir y disipar el calor con mucha mayor eficacia que una placa de circuito impreso rígida tradicional.

¿Qué es la placa de circuito impreso LED?

LED es un acrónimo de diodo emisor de luz, que son diodos semiconductores. El LED está soldado a la placa de circuito impreso y cuenta con un chip que crea la luz al estar conectado eléctricamente. Para unir el chip se utiliza un disipador térmico y una base de cerámica. No hace falta decir que el PCB para LED es el núcleo de la iluminación LED, y que un PCB para LED es fácil de crear un gran volumen de calor, pero es difícil de enfriar con los métodos tradicionales. Por ello, el PCB de núcleo metálico se utiliza ampliamente en la aplicación de LED debido a su mayor capacidad para disipar el calor, especialmente el aluminio se utiliza a menudo para fabricar el PCB para las luces LED. En general, el PCB de aluminio contiene una fina capa de material dieléctrico térmicamente conductor que puede transferir y disipar el calor con mucha mayor eficacia que un PCB rígido tradicional.

Actualmente, el tipo de envase SMD es la forma de envase más utilizada en las aplicaciones LED. En general, está limitado para la luz emitida por un solo componente LED. Por ello, se utilizarían varios componentes LED para una sola luminaria a fin de lograr una luz suficiente. Al igual que otros dispositivos semiconductores, la placa de circuito impreso es el mejor método para conectar eléctricamente los componentes LED. Y una placa de circuito impreso con componentes LED soldados suele denominarse “placa de circuito impreso LED”.

Las ventajas del PCB LED

Con los productos electrónicos cada vez más pequeños y delgados, se hace popular el uso del PCB con LED, y hay varias Ventajas con el uso del PCB con LED, como son

• Peso ligero, perfil bajo
• Estabilidad dimensional
• Expansión térmica
• Disipación del calor
• Menor coste del interruptor de membrana retro iluminado
• Resistente al polvo y a la humedad
• Facilita la integración en conjuntos de interfaz complejos
• Bajo consumo de energía eficiente
• Disponible en una amplia variedad de tamaños, colores e intensidades
• Puede utilizarse en interruptores de membrana flexibles de plata y de cobre.

Hay dos razones principales que hacen que la placa de circuito impreso LED sea popular, además de aumentar la potencia luminosa de la luminaria con la integración de múltiples componentes LED.

• Es fácil ajustar la función de color integrando los componentes LED con diferentes temperaturas de color o diferentes colores en la misma placa de circuito impreso.
• Puede conseguir que las distintas luminarias cumplan con los diferentes requisitos de iluminación con las placas que tienen diferentes formas, tamaños y materiales.

La industria de la iluminación LED

La iluminación LED o diodo emisor de luz es una solución de iluminación cada vez más popular, por lo que es popular para mejorar la longevidad y reducir el impacto ambiental. Existen algunas Ventajas de la iluminación LED con respecto a los métodos tradicionales, a saber

Menor consumo de energía: las grandes luces LED de alta calidad pueden ser de seis a siete veces más eficientes que las luces incandescentes tradicionales. Por término medio, cambiar la iluminación incandescente de su casa por luces LED puede reducir el consumo de energía en más de un 80%.

Mayor vida útil: Las bombillas LED pueden tener una vida útil de más de 25.000 horas, es decir, tres años de uso ininterrumpido, lo que supone 25 veces más que cualquier bombilla tradicional. Por tanto, le ahorra el tiempo, el dinero y el esfuerzo que supone la compra e instalación de nuevas bombillas.

Más eficiente: Las bombillas incandescentes tradicionales liberan el 90% o más de su energía en forma de calor. Las luces LED lo reducen hasta en un veinte por ciento. Esto significa que una mayor parte de su energía se destina a la iluminación de su hogar, y menos a calentarla innecesariamente.

Muy compactas: Las luces LED tienen varios tamaños y tipos en aplicaciones debido a su pequeño tamaño. Esto significa que los fabricantes pueden insertar los LED en cualquier cosa, desde ordenadores y teléfonos inteligentes hasta coches y semáforos.

Sin mercurio: Las luces LED no contienen mercurio, a diferencia de las opciones más tradicionales. Por tanto, los LED tienen un menor impacto medioambiental que las bombillas tradicionales y pueden eliminarse más fácilmente, sin necesidad de procedimientos especiales de eliminación.

La aplicación de los LED PCB

Las luces LED PCB tienen una excelente eficiencia energética, un bajo coste y la máxima flexibilidad de diseño, por lo que pueden incorporarse a numerosas aplicaciones de iluminación.

Telecomunicaciones: Los indicadores y pantallas LED se utilizan siempre en los equipos de telecomunicaciones debido a la maquinaria que los rodea, y tienen una gran capacidad de transferencia de calor. Por lo tanto, los PCB LED con base de aluminio tienen un efecto útil en su aplicación.

Automoción: los PCB LED de aluminio también se utilizan en los coches en los indicadores, las luces de freno y en los faros, así como en otras aplicaciones. Hay algunos factores que hacen que los PCB de aluminio sean ideales dentro de la industria del automóvil, como la durabilidad y los precios competitivos.

Ordenador: Las pantallas e indicadores LED son cada vez más populares en las aplicaciones informáticas. Y los LED de PCB de aluminio son una solución ideal debido a la sensibilidad al calor de la maquinaria informática. Además de las aplicaciones LED, las placas de circuito impreso de aluminio también se utilizan para las piezas de los ordenadores, como los dispositivos de alimentación y las placas de CPU, debido a su capacidad para disipar y transferir el calor.

Medicina: Las herramientas de iluminación utilizadas en las cirugías y los exámenes médicos suelen utilizar luces LED de alta potencia, y estas luces LED suelen utilizar placas de circuito impreso de aluminio, lo que se debe principalmente a la durabilidad y la capacidad de transferencia de calor de las placas de circuito impreso de aluminio LED, lo que garantiza que los equipos médicos funcionen correctamente independientemente del número de pacientes que pasen por una consulta médica. A la espera de las herramientas de iluminación, la tecnología de escaneo médico también suele utilizar PCB de aluminio.

LEDs SMD en su PCB

Hay muchos dispositivos que incluyen LEDs en una placa de circuito impreso que utilizan componentes montados en superficie. Si los cables son bastante finos, los componentes de orificio pasante pueden doblarse ligeramente, de modo que parece barato desde el exterior. Si se hace bien al soldar el LED SMD, éste quedará rígido en la placa. Es más, también puede colocar el LED SMD detrás de una pantalla, y el LED más barato que utiliza una bombilla sobresaldrá a través del embalaje. Así que puede colocar el LED SMD detrás de una pequeña pantalla en su embalaje para que sea más limpio para su dispositivo. Como sabe, muchas placas de circuito impreso que contienen LED se fabrican con sustratos FR-4 multicapa, por lo que necesita tener un patrón de vías pasantes rellenas o chapadas muy espaciadas debajo de cada componente para que pueda transmitir el calor, así como llegar a sus capas de alimentación y tierra.

Si sus LEDs tienen una huella pequeña y están montados en superficie, puede utilizar nuestras vías. Probablemente habrá una junta de soldadura débil o incluso tombstoning porque no rellena o placa sobre las vías y luego la soldadura puede mecha en las vías durante el montaje, por lo que la razón por la que es mejor sólo utilizar LEDs SMD en un conjunto de iluminación LED es que el problema con la mecha. Un solo LED con una potencia decente no provocará daños en su placa a causa de una temperatura excesiva. Sin embargo, si va a tener un sistema para aplicaciones de iluminación, tendrá que sufrir un calor masivo para la placa que soporta sus LEDs, y hará que sea difícil de enfriar con los métodos tradicionales para las placas. Debido a que los LEDs individuales son demasiado pequeños, realmente no se puede colocar un disipador en cualquier lugar, y un disipador bloqueará la luz emitida de todos modos. Debido a la gran demanda térmica, las placas con núcleo metálico suelen utilizarse en aplicaciones de iluminación LED por su capacidad para disipar una gran cantidad de calor. En general, el aluminio se utiliza para las aplicaciones de iluminación LED como núcleo metálico en las placas de circuito impreso. Es más, el aluminio es el metal más utilizado como núcleo entre todos los posibles PCB de núcleo metálico. Al igual que el cobre y el hierro se utilizan para los PCB de núcleo metálico.

¿Qué es una Placa de Circuito Impreso (PCB)?

Las placas de circuito impreso (PCB) son la base de la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos. Ya sean simples placas de una sola capa utilizadas en el mando de la puerta del garaje, o la placa de seis capas de su reloj inteligente, o las placas de 60 capas de muy alta densidad y alta velocidad utilizadas en superordenadores y servidores, las placas de circuito impreso son la base sobre la que se ensamblan todos los demás componentes electrónicos.

Los semiconductores, conectores, resistencias, diodos, condensadores y los dispositivos de radio son ensamblados y “se comunican” entre sí a través de la placa de circuito impreso (PCB).

Las PCB tienen atributos mecánicos y eléctricos que las hacen ideales para estas aplicaciones. La mayoría de las PCB fabricadas en el mundo son rígidas, aproximadamente el 90% de las PCB fabricadas hoy en día son placas rígidas. Algunas PCB son flexibles, lo que permite doblar y plegar los circuitos para darles forma, o a veces se utilizan cuando el circuito flexible sobrevive a cientos de miles de ciclos de flexión, sin que se rompan los circuitos. Estas placas de circuito impreso flexibles representan aproximadamente el 10% del mercado.  Un pequeño subconjunto de estos tipos de circuitos son denominados circuitos flexibles rígidos, en los que una parte de la placa es rígida, ideal para el montaje y la conexión de componentes, y una o más partes son flexibles, lo que proporciona las ventajas de los circuitos flexibles mencionadas anteriormente..

Una tecnología de placas de circuito impreso que está surgiendo rápidamente, aparte de las anteriores, es la llamada placa electrónica impresa: circuitos normalmente muy sencillos y de muy bajo costo que reducen el gasto de embalaje electrónico hasta el nivel de poder desarrollar soluciones electrónicas para resolver problemas nunca antes considerados. Suelen ser utilizadas en la electrónica para aplicaciones vestibles, o en dispositivos electrónicos desechables, lo que abre muchas oportunidades a los diseñadores eléctricos creativos.

Las placas de circuito impreso convencionales pueden ser tan simples como una sola capa de circuitos o pueden llegar a tener cincuenta capas o más.  Constan de componentes eléctricos y conectores unidos mediante circuitos conductores, normalmente de cobre, con el fin de dirigir las señales eléctricas y la energía dentro de los dispositivos y entre ellos.

Las placas de circuito impreso se desarrollaron a principios del siglo XX, pero su desarrollo tecnológico ha sido continuo desde entonces. El avance y la adopción generalizada de la tecnología de las placas de circuito impreso han sido paralelos al rápido avance de la tecnología de empaquetado de semiconductores y han permitido que los profesionales del sector inviertan en componentes electrónicos más pequeños y eficientes.

Fundada en 1977, Printed Circuits LLC se ha convertido desde entonces en un fabricante innovador de placas de circuitos impresos.  Originalmente fabricando todo tipo de PCB, impulsaron la especialización en la fabricación de circuitos rígidos y flexibles a mediados de los años 90. Nuestra amplia selección de diseños de placas de circuito impreso nos permite servir a una gran variedad de industrias de todo el mundo, como la militar, médica, aeroespacial, informática, de telecomunicaciones y de instrumentación. A continuación, ofrecemos una visión general de las placas de circuito impreso para proporcionar información de fondo relevante sobre lo que hacemos.

Por qué Se Usan las Placas de Circuito Impreso?

En comparación con los circuitos tradicionales por cable, las placas de circuito impreso ofrecen una serie de ventajas. Su diseño pequeño y ligero es adecuado para usarlas en muchos dispositivos modernos, mientras que su fiabilidad y facilidad de mantenimiento hacen que sean idóneas para su integración en sistemas complejos. Además, su bajo costo de producción las convierte en una opción muy rentable.

Estas cualidades son algunas de las razones por las que las placas de circuito impreso se aplican en todos los sectores, incluidos los siguientes mercados:

Medicina

La electrónica médica ha sido beneficiada considerablemente con la introducción de las placas de circuito impreso. La electrónica de los ordenadores, los sistemas de imagen, las máquinas de resonancia magnética y los equipos de radiación siguen avanzando en tecnología gracias a la capacidad electrónica de las placas de circuito impreso.

El menor grosor y tamaño de las placas de circuito impreso flexibles y rígidas permite fabricar dispositivos médicos más compactos y ligeros, como audífonos, marcapasos, dispositivos implantables y cámaras realmente diminutas para procedimientos mínimamente invasivos. Las placas de circuito impreso rígidas y flexibles son una solución especialmente idónea cuando se busca reducir el tamaño de dispositivos médicos complejos, ya que eliminan la necesidad de cables flexibles y conectores que ocupan un espacio valioso en sistemas más complejos.

Aeroespacial

Las placas de circuito impreso rígidas, flexibles y rígido- flexibles se emplean comúnmente en la industria aeroespacial para paneles de instrumentos, tableros, controles de vuelo, sistemas de gestión de vuelo y de seguridad. El creciente número de avances en la tecnología aeroespacial ha aumentado la necesidad de placas de circuito impreso más pequeñas y complejas para su uso en aviones, satélites, drones y otros dispositivos electrónicos aeroespaciales. Los circuitos flexibles y rígidos ofrecen una excepcional durabilidad y capacidad de supervivencia en misiones gracias a la eliminación de conectores. Esto los hace adecuados para su uso en aplicaciones de alta vibración, mientras que su diseño pequeño y ligero reduce el peso total del equipo y, por consiguiente, las necesidades de consumo de combustible. Para aplicaciones en las que la fiabilidad es primordial, son una solución muy fiable.

Militar

En el sector militar, las placas de circuito impreso se utilizan en equipos frecuentemente expuestos a fuertes impactos, choques y vibraciones, como los vehículos militares, los ordenadores reforzados, las armas modernas y los sistemas electrónicos (por ejemplo, los sistemas de robótica, guía y puntería). A medida que la tecnología militar avanza para satisfacer la cambiante demanda de los clientes, cada vez más equipos integran tecnología informática avanzada, lo que requiere el rendimiento eléctrico y mecánico inherente a los embalajes flexibles y rígidos. Estos tipos de embalajes electrónicos pueden soportar miles de libras de fuerza-g sin fallar.

Industrial y Comercial

El uso de placas de circuito impreso en la electronica industrial y comercial ha revolucionado todo, desde la fabricación hasta la gestión de la Cadena de Suministro, aumentando la información, la automatización y la eficiencia. En general, son un medio fiable para dirigir los equipos en instalaciones cada vez más automatizadas, mejorando la producción y disminuyendo los costos de mano de obra. Las placas de circuito impreso flexibles y rígidas permiten que los fabricantes elaboren productos cada vez más pequeños y ligeros, con mayor funcionalidad y mucha más fiabilidad, como los drones, las cámaras, la electrónica móvil y los ordenadores resistentes.

Placas de Circuito Impreso Personalizadas

Casi todas las placas de circuito impreso son diseñadas a medida para su aplicación. Ya sea que se trate de simples placas rígidas de una sola capa como de complejos circuitos rígido flexibles o rígidos, las placas de circuito impreso son diseñadas con un software especial llamado CAD (diseño asistido por ordenador). El diseñador utiliza este software para colocar todos los circuitos y puntos de conexión, llamados vías, en toda la placa. El software sabe cómo debe interactuar cada uno de los componentes entre sí, así como cualquier requisito específico, como la forma en que deben soldarse a la placa de circuito impreso.

Cuando el diseñador termina, el software exporta dos componentes críticos, con los que construiremos sus placas. El primero se llama archivos gerber, que son archivos de arte electrónico que muestran cada circuito en el PCB, donde va exactamente, en cada capa de la placa. Los archivos gerber también contendrán archivos de perforación, que nos mostrarán dónde perforar exactamente los agujeros para hacer todas las conexiones de las vías de las que hablamos antes. También contendrán archivos de máscaras de soldadura y nomenclatura, que se discutirán más adelante, así como un archivo que nos muestra exactamente cómo cortar el perímetro de su placa.

Todos los diseñadores de placas de circuito impreso, ya sean rígidas, flexibles o rígidas-flexibles–utilizan estos archivos para comunicar a los fabricantes de placas de circuito impreso exactamente cómo quieren que se construyan sus placas.  Incluyen otro elemento que es fundamental para el fabricante de placas de circuito impreso: una impresión de fabricación.  La impresión de fabricación detalla cuidadosamente todos los requisitos de las placas, que no están en los archivos gerber. La impresión de fabricación, por ejemplo, detallará los materiales que vamos a utilizar para construir su placa, el tamaño de los agujeros que desean, cualquier instrucción o especificación de fabricación especial que debamos cumplir, e información diversa como el color de la máscara de soldadura o la nomenclatura que desean.

Con estos dos componentes, podemos construir una placa a medida, que cumpla exactamente los requisitos del cliente.  Como las placas de circuito impreso son altamente personalizables, pueden diseñarse y fabricarse con distintas flexibilidades, tamaños y configuraciones para adaptarse a casi cualquier aplicación.

Materiales Para Placas De Circuito Impreso

Los principales materiales utilizados en la fabricación de placas de circuito impreso son los sustratos de fibra de vidrio o plástico, el cobre, la máscara de soldadura y la tinta de nomenclatura.

Sustratos de Fibra de Vidrio y Plástico

Las placas de circuito impreso pueden construirse sobre materiales de base rígidos o flexibles en función del diseño de la placa. Los PCB rígidos suelen utilizar FR4 o fibra de vidrio de poliamida, mientras que los circuitos flexibles y las capas flexibles rígidas-flexibles suelen utilizar películas de poliamida de alta temperatura.

Los sustratos de plástico más comunes para los circuitos flexibles son la poliimida (PI), el polímero de cristal líquido (LCP), el poliéster (PET) y el naftalato de polietileno (PEN). La finalidad del sustrato es proporcionar una base no conductora sobre la que se puedan construir los circuitos conductores y aislarlos entre sí. Los laminados de poliimida y LCP se utilizan normalmente en aplicaciones de alta fiabilidad o de alta velocidad de señal.  Los laminados de poliéster y polietileno naftalato se eligen principalmente por su bajo costo, y por lo general se trata de una sola capa de circuitos.

Cobre

Debido a su alta conductividad eléctrica, el cobre es el material conductor más utilizado para los circuitos en las placas de circuito impreso. Todos los laminados descritos anteriormente vienen con finas láminas de cobre laminadas en una o ambas caras del plástico.  El fabricante utiliza los archivos gerber suministrados por el diseñador para crear y grabar los circuitos de acuerdo con los requisitos del cliente. El grosor y el número de capas necesarias dependen en gran medida de la aplicación a la que se destine la placa de circuito impreso. Las placas de circuito impreso multicapa se construyen alternando capas de circuitos de cobre y materiales aislantes para completar la placa.

Máscara de soldadura

La máscara de soldadura es un líquido, normalmente un material epoxi, que se aplica a las capas exteriores de las placas de circuito impreso rígidas.  También se suele utilizar en las secciones rígidas de las placas de circuito impreso flexibles.  La máscara de soldadura está diseñada principalmente para aislar los circuitos de cobre en las capas exteriores de la oxidación del medio ambiente.  La máscara de soldadura también está diseñada para controlar y retener el flujo de soldadura cuando los componentes se ensamblan a la PCB.  Sin la máscara de soldadura, la soldadura líquida podría fluir hacia la superficie de la placa de circuito impreso, conectando dos circuitos adyacentes y provocando un cortocircuito en la placa.  El color más común de la máscara de soldadura es el verde, pero también existen el azul, el negro, el rojo, el ámbar, el blanco y muchos otros colores.

Nomenclatura

Una vez completadas las capas de la máscara de soldadura, se imprimen en ella informaciones de identificación, marcas y a veces códigos de barras.  Estas marcas se denominan nomenclatura, y también estarán definidas por los archivos que se incluyeron con las otras capas gerber.  Se imprimen en la máscara de soldadura para ayudar a garantizar un montaje preciso de la placa de circuito impreso.

Diseño de Placas de Circuito Impreso

Las placas de circuito impreso presentan una gran variedad de diseños, por lo que es importante conocer a fondo el proceso de diseño. Algunos de los elementos clave que hay que tener en cuenta al diseñar una PCB son:

• Aplicación para la que se utilizará la placa de circuito impreso
• Entorno en el que funcionará la placa de circuito impreso
• Cantidad de espacio y configuración requerida para la instalación
• Flexibilidad de la placa de circuito impreso
• Instalación y montaje

La selección del diseño de placa de circuito impreso adecuado a estas consideraciones influye significativamente en la capacidad de fabricación, la velocidad de producción, el rendimiento del producto, los costos de operación y los plazos de entrega.

Cuando elija un fabricante para sus necesidades de PCB, asegúrese de que cuenta con las acreditaciones adecuadas, para garantizar que tiene el sistema de calidad, la experiencia, el reconocimiento de la industria y las calificaciones para asegurar el éxito de su proyecto. En Printed Circuits, nuestro objetivo es cumplir y superar los estándares de la industria y para ello hemos obtenido una amplia gama de certificaciones y acreditaciones, entre ellas:

• Registro ITAR
• Certificación ISO 9001:2015 de Placas de Circuito Impreso

También hemos obtenido la calificación UL 94 V-0 para placas de circuitos rígidos-flexibles, con el mayor listado de calificaciones UL para rígidos-flexibles del mundo.  Así, sus placas pueden obtener la certificación 94 V-0 sin necesidad de realizar pruebas adicionales (lo que agiliza la fabricación y entrega de nuestras placas de circuito impreso). Para obtener más información sobre la importancia de la calificación UL para las placas de circuito impreso rígidas-flexibles, consulte nuestro libro blanco “El problema de la aprobación UL de los circuitos rígidos-flexibles”.

Fabricación de Placas de Circuitos Impresos

La construcción y fabricación de las placas de circuito impreso incluye los siguientes pasos:

1. La creación de imágenes químicas y el grabado de las capas de cobre con vías para conectar los componentes electrónicos.
2. Laminado de las capas entre sí, utilizando un material de unión, que también actúa como aislamiento eléctrico, para crear la Placa de Circuito Impreso.
3. Perforar y chapar los agujeros en la placa de circuito impreso para conectar todas las capas eléctricamente.
4. Realización de imágenes y chapado de los circuitos en las capas exteriores de la placa
5. Recubrimiento de ambas caras de la placa con máscara de soldadura e impresión de las marcas de nomenclatura en la placa de circuito impreso
6. Las placas se mecanizan según las dimensiones que figuran en el archivo gerber perimetral del diseñador.

Una vez terminada, la placa de circuito impreso está lista para que se le monten los componentes.  Lo más habitual es que los componentes se unan a la placa de circuito impreso soldándolos directamente en las pistas expuestas -llamadas almohadillas- y en los agujeros de la placa. La soldadura puede hacerse a mano, pero lo más habitual es que se realice en máquinas de montaje automatizadas de muy alta velocidad.

Dos de los métodos de montaje de placas de circuito impreso más habituales son el montaje en superficie (SMD) o la tecnología de agujeros pasantes (THT). El uso de uno u otro depende del tamaño de los componentes y de la configuración de la placa de circuito impreso. El SMD es útil para montar directamente componentes pequeños en el exterior de la placa de circuito impreso, mientras que el THT es ideal para montar componentes grandes a través de grandes orificios pre-perforados en la placa.

Tipos de Placas De Circuito Impreso

Aunque todas las placas de circuito impreso tienen el mismo objetivo fundamental, están disponibles en una amplia gama de diseños y configuraciones para satisfacer las necesidades de diversas aplicaciones. Algunos de los diferentes tipos disponibles en el mercado son: 

• Rígido a una cara
• Rígido de doble cara
• Rígido multicapa
• Circuitos flexibles de una capa
• Circuitos flexibles de doble cara
• Circuitos flexibles multicapa
• Rígido-flexible
• Alta frecuencia
• Con soporte de aluminio

Los tres tipos más comunes son:

1. Placas de Circuito Impreso Rígidas

Las placas de circuito impreso rígidas se construyen con un sustrato rígido de fibra de vidrio, lo que las hace prácticas y baratas, pero inflexibles. Son más fáciles y menos costosos de fabricar que sus homólogos más flexibles, pero mucho menos versátiles y difíciles de adaptar a geometrías inusuales o áreas pequeñas.

2. Placas de Circuito Impreso Flexibles

Las placas de circuito impreso flexibles se caracterizan por su capacidad de doblarse y plegarse relativamente bien para encajar en espacios reducidos y de formas extrañas. Esta cualidad hace que sean muy versátiles y puedan utilizarse para empaquetar dispositivos electrónicos más pequeños. Además, al ser muy adaptables, no es necesario construir el producto para que se ajuste a las restricciones de la placa de circuito impreso. En comparación con las placas de circuito impreso rígidas, pueden ofrecer una mayor resistencia al calor.

3. Placas de Circuito Impreso Rígido-Flexibles

Las placas de circuito impreso rígidas-flexibles combinan las cualidades más atractivas de las placas rígidas y flexibles. A diferencia de los otros dos tipos de placas de circuito, estas placas de circuito impreso contienen toda la interconectividad electrónica enterrada dentro de la placa, reduciendo así el peso y el tamaño total de la placa. Son una excelente opción cuando el embalaje ultraligero es un requisito fundamental. Además, son más duraderas y fiables, al tiempo que conservan una gran resistencia y flexibilidad.

Placas de Circuito Impreso con la Calidad de Printed Circuits LLC

. Las placas de circuito impreso permiten que los profesionales de diversos sectores optimicen el rendimiento y la producción de sus sistemas electrónicos. Mediante una cuidadosa selección de materiales y del fabricante de placas de circuito impreso, es posible crear un embalaje para su dispositivo electrónico, optimizado para su aplicación final.

En Printed Circuits LLC, somos un fabricante líder de placas de circuito impreso flexibles y rígido-flexibles. Nos sentimos orgullosos de nuestras soluciones innovadoras, y regularmente actualizamos y ampliamos nuestra oferta de productos para atender las especificaciones únicas de nuestros clientes. Nuestras décadas de experiencia y dedicación a la calidad nos hacen idóneos para satisfacer las necesidades de cada cliente con soluciones de placas de circuito impreso de alta calidad.

Para obtener más información sobre nuestras capacidades de placas de circuito impreso, póngase en contacto con nosotros hoy.

Chapado en Oro Duro de Cuerpo Completo y Selectivo para PCB

El acabado superficial de oro duro, también conocido como oro electrolítico duro, está compuesto por una capa de oro con endurecedores añadidos para aumentar su durabilidad, chapada sobre una capa de barrera de níquel mediante un proceso electrolítico. El oro duro es extremadamente duradero, por lo que durante la fabricación de placas de circuito impreso este acabado suele aplicarse en zonas de alto desgaste, como los dedos de oro de los conectores de borde y los teclados, ya que la dureza del acabado puede soportar un uso repetido; sin embargo, debido al alto coste del oro duro, y a su relativamente escasa soldabilidad, se aplica muy raramente en zonas soldables.

El oro duro de cuerpo entero es generalmente un acabado de superficie raramente seleccionado, en el que todo el cuerpo de la placa de circuito impreso está chapado en oro duro. Para aplicar un acabado superficial de oro duro en todo el cuerpo, es necesario un proceso electrolítico con corriente eléctrica o un proceso de inmersión, dependiendo del diseño de la placa de circuito impreso. En los proyectos de montaje completo de placas de circuito impreso, en los que fabricamos y montamos las placas, también tendremos que tener en cuenta la escasa soldabilidad de este acabado; para soldar eficazmente a la almohadilla chapada en oro duro se necesitará un fundente muy activo.

Chapado en oro sobre conectores de bordes

RAYMING ofrece dos tipos de acabado en oro: oro químico por inmersión en níquel (ENIG) como acabado superficial para toda la placa de circuito impreso, y oro duro sobre níquel chapado para los extremos de los conectores. El oro químico ofrece una excelente soldabilidad, pero el proceso de deposición química hace que sea demasiado blando y fino para soportar la abrasión repetida. El oro galvánico es más grueso y duro, por lo que es ideal para los contactos de los conectores de borde de las placas de circuito impreso que se van a enchufar y retirar repetidamente.

Tecnología

Chapamos el oro duro en las placas de circuito impreso después del proceso de máscara de soldadura y antes de aplicar el acabado superficial al resto de la placa. El chapado en oro duro es compatible con todos los demás acabados superficiales que ofrecemos.

Primero chapamos 3-6 micras de níquel en los extremos de los conectores y luego, encima, 1-2 micras de oro duro. El oro chapado no es 100% puro; contiene algo de cobalto para aumentar la resistencia al desgaste de la superficie.

Normalmente biselamos los conectores de los bordes para asegurar una fácil inserción. El biselado puede especificarse en los detalles del pedido.

Para asegurarnos de que los extremos de oro se alinean exactamente con el perfil del conector de borde, fresamos los bordes verticales del conector en la primera pasada de taladro. Así, los bordes del conector se alinean exactamente con la imagen impresa.

En algunos casos, uno o más dedos de oro son más cortos que el resto, de modo que las almohadillas más largas se conectan primero cuando la placa de circuito impreso se inserta en el conector. Esto significa que las almohadillas más cortas no pueden conectarse verticalmente a la barra de chapado. Tienen que hacer la conexión necesaria para la galvanoplastia en otra dirección (véase la ilustración. Aquí las líneas azules representan el perfil añadido en la primera etapa de perforación y las verdes el perfilado final).

Tras el chapado, comprobamos la adherencia del níquel y el oro chapados con una prueba de cinta estándar de la industria. Medimos el grosor de las capas chapadas con una máquina de medición de rayos X no destructiva.

Limitaciones de la tecnología

• Las almohadillas chapadas tienen que estar situadas en el borde de la placa de circuito impreso, ya que se trata de un proceso de galvanoplastia. Tiene que haber una conexión eléctrica entre las almohadillas chapadas y el marco del panel de producción.
• La longitud máxima de las almohadillas chapadas es de 40 mm, ya que utilizamos un baño de chapado estándar poco profundo.
• Las capas interiores tienen que estar libres de cobre en el borde de la placa de circuito impreso. De lo contrario, el biselado podría dejar al descubierto el cobre.
• Si desea que sus placas de circuito impreso se entreguen en un panel de cliente, el marco/borde del panel debe estar abierto en el lado del conector del borde para permitirnos realizar la conexión para la galvanoplastia.
• Podemos chapar en oro duro los dos lados de la PCB. Pero si los conectores están en los lados opuestos de la PCB tiene que haber un mínimo de 150 mm entre ellos.
• Para garantizar un acabado superficial de calidad óptima, no coloque ningún orificio chapado (PTH), SMD u otras almohadillas a menos de 2,00 mm (80 mil) de los dedos de oro, véase el dibujo.

¿Por qué debería elegir el chapado en oro duro para sus PCB?

Los beneficios comunes de la selección de placas de circuito impreso chapadas en oro duro comprenden:

Conductividad eléctrica

En términos de conductividad eléctrica, el oro (21.4 nΩ*m) ocupa el tercer lugar después del cobre y la plata. Sin embargo, mantiene su conductividad eléctrica mucho mejor en comparación con el cobre y la plata incluso en condiciones duras durante un tiempo prolongado.

Debido a este hecho, la mayor parte de las operaciones de acabado de la superficie de las placas de circuito impreso utilizan el chapado en oro para garantizar una vía conductora constante y fiable.

Conductividad térmica

Con respecto a la conductividad térmica, el oro (315 W/m*K) también ocupa el tercer lugar después de la plata y el cobre. Mantiene su alta conductividad térmica incluso en aplicaciones severas porque el oro no desarrolla óxidos/compuestos aislantes en su superficie.

Debido a este hecho, los usos de la PCB de revestimiento de oro duro implican su empleo en la perforación de pozos y en aplicaciones del espacio exterior.

Ductilidad

El oro es un metal excepcionalmente dúctil, una característica que lo hace perfecto para los contactos flexibles de las placas de circuito impreso. La ductilidad de la placa de circuito impreso de oro duro hace que soporte ciclos de contacto recurrentes.

Sin embargo, es esencial recordar que la correcta selección y aplicación de la placa base es crucial. Esto garantiza que el acabado de la superficie de la placa de circuito impreso de oro duro satisfaga las especificaciones de diseño de los contactos o conectores de la placa de circuito impreso chapados en oro.

No reactivo

El chapado en oro de PCB no reacciona ni desarrolla compuestos al entrar en contacto con otros elementos. Es esta característica única del chapado en oro de los PCB la que lo hace resistente a la corrosión.

Resistencia a la corrosión

El oro tiene una gran resistencia a la corrosión incluso en condiciones severas debido a su naturaleza no reactiva. Esto hace que el chapado en oro duro de PCB sea perfecto para aplicaciones que implican entornos corrosivos.

No peligroso

Puede colocar con seguridad la placa de circuito impreso de oro duro en el cuerpo humano sin preocuparse por la biocompatibilidad.

Atractivo visual

El chapado en oro electrolítico duro de la PCB mejora el aspecto de su placa de circuito. El acabado de la superficie de la placa de circuito impreso no se oxida ni empaña fácilmente siempre que el grosor del oro sea el adecuado.

¿Cuál es la diferencia entre el chapado en oro duro completo y el selectivo?

El chapado en oro duro de todo el cuerpo de la placa de circuito impreso es un acabado superficial de la placa de circuito impreso que se elige con poca frecuencia. En este caso, se recubre todo el cuerpo de la placa de circuito impreso con oro duro.

Para realizar el chapado en oro duro de todo el cuerpo, se utiliza un procedimiento electrolítico o una operación de inmersión basada en el diseño de la placa de circuito impreso. Sin embargo, debe tener en cuenta que el chapado en oro duro de la placa de circuito impreso tiene una mala soldabilidad. Esto significa que necesitará un fundente extremadamente activo para soldar eficazmente a la almohadilla de la placa de circuito.

El chapado selectivo en oro duro para PCB implica la utilización de oro duro para chapar secciones concretas de una placa de circuito impreso. El proceso de aplicación del oro selectivo es casi similar al del oro duro de cuerpo entero.

No obstante, el proceso de chapado en oro selectivo requiere cierto enmascaramiento. Esto supondrá un gasto extra de mano de obra, que se compensa con la reducción del coste del material de chapado en oro duro de las placas de circuito impreso.

¿Por qué hay que chapar los extremos de las placas de circuito impreso con oro?

Generalmente, los puntos de contacto de las placas de circuito impreso están sometidos a una constante inserción y retirada debido a su propósito de interconexión. Por lo tanto, los dedos se desgastan rápidamente e impiden el rendimiento de la placa de circuito impreso chapada en oro duro.

El proceso de chapado de las piezas de contacto con oro aumenta su longevidad. El oro es la mejor opción debido a su excelente conductividad eléctrica después de la plata y el cobre y a su excepcional resistencia a la corrosión.

Además, es posible alear el oro con níquel o cobalto para potenciar su resistencia al desgaste.

La naturaleza inerte del oro lo convierte en la opción adecuada para fabricar las piezas de contacto más sometidas al desgaste y susceptibles de oxidarse. Aunque a veces se puede utilizar la plata, no es perfecta para aplicaciones comerciales de PCB, ya que reacciona fácilmente con los cloruros y los sulfuros.