Circuit imprès

Una placa de circuit imprès, o PCB, és utilitzada per donar suport mecànic i connectar elèctricament components electrònics que utilitzen pistes de material conductor, gravats a partir de fulls de coure laminats a un substrat no conductor (fibra de vidre, etc.). Una PCB poblada amb components electrònics és un muntatge de circuits impresos (PCA), també conegut pel nom muntatge de plaques de circuit imprès (PCBA).

Part d'una placa d'ordinador domèstic Sinclair ZX Spectrum del 1983; un PCB poblat, mostrant les pistes de material conductor, els forats a través del substrat i alguns components elèctrics muntats.
Fig.1 Disseny de PCB de doble cara.

Les PCB són resistents, barates, i poden ser altament fiables. Exigeixen molt més esforç de disseny i cost inicial que els circuits ' punt-a-punt o wire-wrap, però són molt més barates i més ràpides de produir en gran quantitat. La major part del disseny, muntatge i necessitats de control de qualitat de les PCB en la indústria electrònica, són establertes per normes que són publicades per l'organització IPC.[1][2]

Tipus de PCBModifica

Se'n poden classificar en diverses categories segons els següents paràmetres:[3]

  • Nombre de capes amb pistes conductores de coure.
  • Rigidesa : pot ser totalment rígida, totalment flexible o una combinació anomenada Rigi-Flex.
  • La presència o no de connexions entre capes, anomenades vies metal·litzades.
  • Estructura de substrats : quan la PCB té més de 2 cares, es realitza un premsat de PCB de 2 cares (per exemple una PCB de 10 capes es fabrica tot prensant 5 PCBs de 2 cares)

Pistes metàl·liques de coureModifica

Hi ha les següents opcions:

Gruix del laminat de Cu 18 µm 35 µm 70 µm 105 µm

Capes de substrat aïllantModifica

Substractes més comuns:

Nom Material Característiques
FR2 paper/polímer fenòlic Més barat que FR4

Inferiors propietats elèctriques que FR4

FR4 fibra de vidre amb resina d'epoxi És el més estàndard
Rogers Materials ceràmics, PTFE (Teflon) Més car

Emprat en aplicacions d'alta freqüència (ex: Wi-Fi)

Metal Core o IMS Base d'Alumini amb lámina aïllant Emprat en aplicacions de potència (ex: Led)
Substrat Flexible Kapton (polimer) Es poden aconseguir estructures 3D
RCC (Resin-Coated-Copper) [4] FR4 + resina d'epoxi Es pot incrustar (embedded) components electrònics dintre de la PCB [5]
IMS (In-Mould Structure) PCB Plàstics alta temperatura Circuit imprès incrustat (embedded) en peces de plàstic [6]

Gruixos estàndard del substrat segons ANSI/IPC-D-275:

Codi Gruix en

polzades

Gruix en

mil·límetres

Codi Gruix en

polzades

Gruix en

mil·límetres

L1 0.002 0.05 L9 0.028 0.70
L2 0.004 0.10 L10 0.035 0.90
L3 0.006 0.15 L11 0.043 1.10
L4 0.008 0.20 L12 0.055 1.40
L5 0.010 0.25 L13 0.059 1.50
L6 0.012 0.30 L14 0.075 1.90
L7 0.016 0.40 L15 0.090 2.30
L8 0.020 0.50 L16 0.122 3.10

Classificació de les PCB segons el gruix mínim de les pistes de coure i diàmetre dels taladres :

Classe

de PCB

Gruix mínim de

pista (capa externa)

Taladre metal·litzat

mínim

3 0,30 mm 0,5 mm
4 0,20 mm 0,3 mm
5 0,15 mm 0,3 mm
6 0,15 mm 0,2 mm
7 0,10 mm 0,15 mm

Terminologia típica del sector de PCBModifica

 
Fig.2 Zona d'una PCB on es poden veure 2 pads

S'empren els següents mots, la majoria en anglès:[7]

  • pista (track) : que és la zona de coure que uneix elèctricament les potes dels components.
  • pad : que és la zona on se solden les potes dels components (vegeu Fig.2)
  • footprint : és el conjunt de pads que permeten soldar totes les potes d'un component (vegeu Fig.3)
  • via : és una connexíó elèctrica entre diferents capes d'una PCB. (vegeu Fig.4)
  • pin : vol dir pota d'un component
  • package : vol dir encapsulat d'un component

Programaris per al disseny de PCBModifica

Els circuits impresos es defineixen a partir d'un tipus d'arxiu anomenat Gerber.

Marques més destacades de programaris: (vegeu Fig.1) [8][9]

  •  
    Fig.3 Footprints de color platejat sense components en la part inferior de la imatge
     
    Fig.4 Vies connectant les capes d'una placa PCB
    Altium Designer de l'empresa Altium.

Programaris de simulació:

Vegeu tambéModifica

ReferènciesModifica

  1. «Association Connecting Electronics Industries». Arxivat de l'original el 2015-06-08. [Consulta: 25 octubre 2008].
  2. «What is a PCB Board? Printed Circuit Definition | Advanced Circuits» (en anglès). 4pcb.com. [Consulta: 16 febrer 2017].
  3. «Printed Circuit Boards (PCB) Introduction and Categories | PCBCart» (en anglès). pcbcart.com. [Consulta: 16 febrer 2017].
  4. «Technical Understanding of Resin-Coated-Copper (RCC) Lamination Processes for Realization of Reliable Chip Embedding Technologies» (en anglès). http://ieeexplore.ieee.org.+[Consulta: 15 juliol 2017].
  5. «2.5D® Technology Platform - Englisch» (en anglès). Englisch, 15-07-2017.
  6. «PCB magazine (3D PCB)» (en anglès). PCB Magazine. [Consulta: 15 juliol 2017].
  7. kv. «Glossary of Key Terminology Used in Printed Circuit Board (PCB) Design and Manufacturing» (en anglès). goldengategraphics.com. [Consulta: 18 febrer 2017].
  8. «PCB Design Software – Which One is Best?» (en anglès). PREDICTABLE DESIGNS, 13-07-2016.
  9. «Introduction To Some Kinds Of PCB Software» (en anglès). wellpcb.com, 07-09-2017. Arxivat 2017-09-07 a Wayback Machine.
  10. «PCB Assembly,PCB Manufacturing,PCB Prototype - OURPCB» (en anglès). michelle. [Consulta: 20 març 2018].

Enllaços externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Circuit imprès