Rango de Aplicaciones de las PCB que Debes Conocer

Palabras clave: Placas de Circuito

Las PCB, o Placas de Circuito Impreso, son subconjuntos muy importantes de componentes electrónicos. Todos las utilizamos a diario y son inmensamente relevantes para numerosos campos de trabajo y actividad comercial. Existe una cantidad prácticamente inconmensurable de aplicaciones para las PCB, pero veremos diez usos típicos de las placas de circuito impreso.

¿Qué hace una placa de circuito impreso?

Las PCB son impresiones que interconectan dispositivos electrónicos. Hoy en día, son componentes inherentes a la electrónica de la que dependemos en nuestra vida cotidiana en diversas industrias. Están fabricadas con un material que no conduce la electricidad, y las líneas, pads y otras formaciones análogas se graban a partir de láminas de cobre que interconectan todos los constituyentes electrónicos de un producto determinado. Otras PCB pueden tener algunos otros componentes como condensadores o resistencias soldados a la placa.

Tipos de Procesos de Ensamblaje

Los dos enfoques generales para las aplicaciones de PCB son el montaje pasante y el montaje superficial.

Montaje Pasante

En el proceso de montaje pasante, el ensamblador inserta las patillas de los componentes en agujeros perforados en la PCB desnuda. Esta tecnología fue la primera utilizada para la fabricación de las PCB.

La tecnología pasante puede proporcionar una conexión más duradera que la tecnología de montaje superficial, y es por eso que se aplica a sistemas críticos. Esto se debe a que las patillas se extienden a lo largo de toda la placa, a diferencia del montaje superficial donde las patillas se sueldan sobre la superficie. La tecnología pasante también se aplica en dispositivos utilizados para pruebas y, en particular, para prototipado, porque tales componentes son los más adecuados para ajustes manuales.

Montaje Superficial

El montaje superficial consiste básicamente en colocar componentes sobre la superficie de la PCB usando soldadura. Este método se inventó en la década de 1960, aunque comenzó a popularizarse en los años 80 y desde entonces se ha vuelto común. Se ha convertido en el más popular en uso y se conoce como el Método de Montaje de Componentes. En una placa de montaje superficial, las diferentes capas de la PCB se unen no mediante agujeros pasantes, sino mediante pequeños componentes llamados vías.

Este método de montaje permite al ensamblador montar otros componentes también en el otro lado de la placa. Los componentes montados también pueden ser de tamaño pequeño, por lo que se pueden colocar más componentes en una sola placa. Esto reduce costos y ha hecho posible que el tamaño de los dispositivos electrónicos continúe disminuyendo año tras año. Otra ventaja del montaje superficial es que también se puede realizar en un tiempo relativamente más corto y es un proceso menos complejo que el montaje pasante, por lo que reduce costos.

¿Dónde se pueden encontrar las placas de circuito? A continuación, se presentan diez de los usos más típicos de las PCB por mercado:

Dispositivos Médicos

La incorporación de un número creciente de PCB se está utilizando en el sector sanitario a medida que surgen tecnologías que desarrollan nuevas capacidades. Las PCB se utilizan en dispositivos aplicados a diagnósticos, monitoreo, tratamiento y otros.

Se debe tener especial cuidado al fabricar PCB médicas, porque sus funciones son muy sensibles y pueden ser esenciales para el bienestar del paciente. En algunos usos, las PCB también requieren especificaciones de limpieza, particularmente aquellas PCB que se implantan en sistemas. Los implantes y muchas otras aplicaciones, como los monitores de sala de emergencias, requieren que las placas utilizadas sean de tamaño relativamente pequeño. Debido a esto, muchas PCB médicas son de interconexión de alta densidad o PCB Médicas HDI.

Uso de PCB en Dispositivos Médicos

Sistemas de imagen médica: La tomografía computarizada, la tomografía asistida por computadora y los escáneres ultrasónicos suelen emplear PCB, al igual que las computadoras que agregan e interpretan dichas imágenes.

Monitores: Los equipos que miden el ritmo cardíaco, la presión arterial, el nivel de azúcar en sangre, la obesidad y muchos otros emplean partes electrónicas para tomar la lectura.

Bombas de infusión: Las bombas de flujo intravenoso incluyen bombas de infusión intravenosa para administrar insulina, bombas de analgesia controlada por el paciente y similares que suministran un volumen establecido de fluido al paciente. Estos productos dependen de las PCB para funcionar de manera óptima y con la precisión correcta.

Dispositivos internos: Los dispositivos implantables internamente, como marcapasos y otros dispositivos relacionados, requieren el uso de PCB pequeñas.

Hoy en día, la industria médica ha continuado acogiendo nuevas formas de emplear la electrónica. A medida que avanza el desarrollo de esta tecnología y la miniaturización, la densidad y la fiabilidad de las placas se vuelven factibles y rentables, el papel de las PCB en la atención sanitaria seguirá creciendo.

LEDs

Los LEDs son otro tipo de lámparas muy extendido, comúnmente aplicado a la iluminación residencial y comercial, y en la fabricación de automóviles, medicina, ingeniería informática y muchos otros. Se utilizan porque son energéticamente eficientes, duran mucho tiempo y tienen un tamaño compacto.

Las PCB también tienen la función de ayudar a disipar el calor lejos de la bombilla en aplicaciones que utilizan LEDs. Este documento mostrará cómo el calor extremo tiene un efecto adverso en la vida útil general de los LEDs. Es por eso que las PCB utilizadas en la producción de LED suelen estar hechas de aluminio; este metal conduce bien el calor en comparación con otros metales. Esto reducirá la complejidad del diseño y ya no será necesario tener un disipador de calor adicional, lo que resulta en un tamaño más pequeño en el diseño.

Puede encontrar PCB para LED en:

Iluminación residencial: Las bombillas inteligentes y los LED ayudan a los propietarios a iluminar su propiedad de la manera más eficiente posible.

Iluminación de escaparates: Las empresas pueden usar LEDs para avisos especiales, así como para iluminar sus establecimientos.

Pantallas automotrices: Las PCB para LED pueden usarse como elemento de nuevos indicadores del tablero, faros, luces de freno y mucho más.

Pantallas de computadora: Las PCB para LED se utilizan ampliamente para alimentar los indicadores y pantallas de computadoras portátiles y de escritorio.

Iluminación médica: Los LEDs ayudan a iluminar bien un área y emiten menos calor, lo que los hace adecuados para usos médicos, incluidos procedimientos quirúrgicos y de emergencia.

En el futuro, los LED se usarán comúnmente en varios sistemas, por lo que se anticipa que las PCB tendrán una mayor participación en las iluminaciones.

Electrónica de Consumo

Algunos de los dispositivos electrónicos utilizados en la vida diaria, como teléfonos inteligentes, computadoras y muchos más productos electrónicos de consumo, no pueden funcionar sin PCB. Si continuamos introduciendo componentes electrónicos en la mayoría de los productos, las PCB son inevitables en nuestra existencia.

Incrustadas en relojes, la muñeca y la ropa en general, que aún son capaces de llevar a cabo numerosas funciones complejas mientras utilizan placas de circuitos a pequeña escala con un alto grado de densidad de conexión. Las PCB requeridas para la electrónica de consumo también deben ser bastante económicas, para no aumentar significativamente el precio del producto final. Los fabricantes también necesitan placas confiables, porque requieren que sus productos funcionen correctamente si quieren mantenerse en el negocio.

Dispositivos de comunicaciones: Muchos productos electrónicos de consumo, como teléfonos inteligentes, tabletas, relojes inteligentes, radios y productos de comunicaciones, no serían posibles sin PCB.

Computadoras: Las PCB son comunes tanto en el uso personal como empresarial de computadoras.

Sistemas de entretenimiento: Los equipos domésticos, incluidos televisores, equipos de sonido, consolas de videojuegos, sistemas de entretenimiento electrónico y virtuales, utilizan PCB.

Electrodomésticos: Casi todos los electrodomésticos también contienen electrónica y PCB, como refrigeradores, hornos microondas y cafeteras.

Equipos Industriales

La aplicación de PCB en el campo industrial es muy extensa, abarcando desde productos informáticos, productos de comunicación, automóviles, electrodomésticos, equipos médicos, maquinaria minera y otros productos para entornos adversos. Los componentes electrónicos impulsan la mayoría de los aparatos que se encuentran en instalaciones de fabricación y procesamiento de distribución, así como en otros tipos de industrias.

Las placas de circuitos utilizadas en el sector industrial requieren alta potencia en algunos casos, dependiendo de los requisitos de las industrias en las que se emplean, y deben ser robustas y capaces de resistir el entorno dentro de las instalaciones industriales. Los PCB pueden requerir resistencia física para un manejo exigente, vibraciones de maquinaria intrincada o variaciones, temperaturas altas o bajas, o un manejo sensible a productos químicos.