Circuit imprès

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.

Una placa de circuit imprès, o PCB, és utilitzat 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.). Un PCB poblat amb components electrònics és un muntatge de circuits impresos (PCA), també conegut com un muntatge de plaques de circuit imprès (PCBA).

Els PCB són resistents, barats, i poden ser altament fiables. Exigeixen molt més esforç de traçat i cost inicial més alt que els circuits wire-wrap o punt-a-punt, però són molt més barats i més ràpids per a producció en gran volum. Molt del disseny, muntatge i necessitats de control de qualitat de PCB en la indústria electrònica, són establertes per normes que són publicades per l'organització IPC.

Tipus de PCB

Es poden classificar en diverses categories segons els següents paràmetres:

• Nombre de capes amb pistes conductores de coure.
• Rigidesa : pot ser totalment rígid, 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 coure

Hi ha les següents opcions:

Gruix del laminat de Cu

18 µm

35 µm

70 µm

105 µm

Capes de substrat aïllant

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	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

Gruixos estàndard 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

Terminologia típica del sector de PCB

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

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

• 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 connexío 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 a disseny de PCB

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

Marques més destacades de programaris: (vegeu Fig.1)

• 

  Fig.3 Footprints de color platejat sense components en la part inferior de la imatge
  

  Fig.4 Vies connectant les capes d'una PCB
  Altium Designer de l'empresa Altium.

• Orcad de l'empresa Cadence.
• Xpedition/PADS de l'empresa Mentor Graphics
• KiCad (programari lliure)
• Eagle de l'empresa CadSoft.

Programaris de simulació:

• Simulacions tèrmiques : Hyperlinx de Mentor Graphics
• Simulacions de camps RF : HFSS de l'empresa ANSYS

Vegeu també

• Desoldador
• Soldadura d'estany
• Soldadura sense plom
• Organització IPC
• Format Gerber
• Encapculat de circuit integrat
• Normativa de soldadura SMD : IEC 61760

Enllaços externs

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

• Fabricació de circuits impresos - Mètode de la planxa domèstica
• Impactes de la indústria electrònica - La fabricació de circuits impresos
• Tecnologia Electrònica. Universitat de Barcelona. Departament Electrònica