Lista de terminología básica de PCB que debe conocer

Introducción a la terminología básica de PCB

Comprender la terminología asociada con las placas de circuito impreso (PCB) es esencial para cualquier persona involucrada en el diseño, fabricación o ensamblaje de productos electrónicos. Ya sea ingeniero, técnico o entusiasta, tener un conocimiento sólido de la terminología de PCB permite una comunicación y comprensión efectivas dentro del campo. Esta lista de terminología básica de PCB sirve como referencia fundamental para familiarizarse con los términos y conceptos esenciales que se encuentran comúnmente en las discusiones y documentación relacionadas con PCB. Al adquirir un conocimiento práctico de estos términos, estará mejor equipado para navegar por el mundo de los PCB y participar en debates significativos sobre los procesos de diseño, fabricación, ensamblaje, pruebas y resolución de problemas. Exploremos las terminologías clave de PCB que forman los componentes básicos de este apasionante y dinámico campo.

 Materiales básicos de PCB

• Soporte: Material aislante base, a menudo fibra de vidrio FR-4.
• Preimpregnado: Lámina de fibra de vidrio con resina, utilizada en tableros multicapa.
• Hoja de cobre: Circuitos formadores de fina capa de cobre.
• Núcleo: Capa de sustrato central en un tablero multicapa.
• Resina: Polímero epoxi que une capas entre sí.
• Tejido: Patrón de refuerzo de fibra de vidrio.
• Dieléctrico: Material aislante entre conductores; La constante dieléctrica del FR-4 es ~4.
• Laminación: Proceso de unión de láminas y capas preimpregnadas mediante calor y presión.
• Laminados de alta frecuencia: Materiales como Rogers o Teflon para aplicaciones de RF/microondas.
• Conductividad térmica: Capacidad de un material para conducir calor.
• CTE (Coeficiente de Expansión Térmica): Expansión/contracción del material con la temperatura.

Fabricación de PCB

• CAM (fabricación asistida por computadora): El uso de software informático para ayudar en la conversión de archivos de diseño para herramientas y procesos de fabricación.
• Grabando: El proceso químico de eliminar el cobre no deseado de una PCB, dejando solo los rastros y almohadillas de cobre deseados.
• Fotorresistente: Un material sensible a la luz aplicado a una PCB. Cuando se expone a la luz y se revela, forma una barrera protectora sobre áreas de cobre que no deben grabarse.
• Tienda de campaña: El proceso de cubrir vías (agujeros) con fotorresistente para protegerlas durante el grabado.
• Máscara para soldar: Una capa protectora, a menudo verde pero disponible en varios colores, que se aplica sobre la PCB para evitar puentes de soldadura y proteger el cobre de factores ambientales.
• Serigrafía: Una capa de marcas de tinta aplicada a una PCB para indicar la ubicación de los componentes, designadores de referencia, logotipos, puntos de prueba y otra información.
• Enchapado: El proceso electroquímico de agregar una capa de metal (comúnmente cobre) a la PCB, específicamente en los orificios perforados para crear vías.
• Panel: Una placa más grande que contiene múltiples diseños de PCB individuales. Este enfoque se utiliza para la eficiencia de fabricación. Después de la fabricación, el panel se descompone para separar los PCB individuales.
• Laminación: El proceso de unir varias capas de material mediante calor y presión, que se utiliza a menudo en PCB multicapa.
• PTH (orificio pasante chapado): Un orificio en la PCB que ha sido galvanizado para permitir la conectividad eléctrica entre diferentes capas de la placa.
• OSP (conservante orgánico de soldabilidad): Un tipo de acabado superficial aplicado a una PCB para mejorar su soldabilidad y proteger el cobre de la oxidación.
• HDI (Interconexión de alta densidad): Un tipo de diseño y fabricación de PCB que utiliza geometrías pequeñas y tolerancias estrictas para permitir más componentes en un espacio más pequeño.
• Microvía: Una vía muy pequeña, utilizada a menudo en diseños HDI, que conecta capas en una PCB multicapa.
• Control de impedancia: Un proceso en la fabricación de PCB para garantizar que ciertas trazas tengan una impedancia específica, importante para diseños de alta frecuencia.
• HASL (Nivelación de soldadura por aire caliente): Un método para aplicar una fina capa de soldadura sobre las almohadillas de cobre de una PCB para mejorar la soldabilidad.
• Peso/grosor del cobre: El espesor de la capa de cobre en una PCB, generalmente se mide en onzas por pie cuadrado.
• Acabado de la superficie: La capa protectora y soldable final aplicada a las almohadillas de cobre expuestas en una PCB. Los ejemplos incluyen OSP, HASL, ENIG (oro de inmersión de níquel electrolítico) y más.
• Enterrado a través de: Una vía que conecta las capas internas de una PCB multicapa y no llega a las capas externas.
• Ciego a través de: Una vía que comienza en una capa externa pero termina en una capa interna, sin pasar por todo el tablero.
• Archivo Gerber: Un formato de archivo estándar que contiene información sobre el diseño de una PCB, utilizado por los fabricantes para producir la placa.
• Anillo anular: El área de la almohadilla de cobre que rodea un orificio perforado en una PCB.
• Perforación posterior: El proceso de eliminar la porción no utilizada de un orificio pasante chapado para reducir la capacitancia parásita.
• Tabla rasa: Una PCB que ha sido fabricada pero que no tiene componentes ensamblados.
• Pestaña separatista: Pequeñas pestañas que mantienen unidos los PCB individuales dentro de un panel más grande, que luego se separan.
• Robo de cobre: Patrones de cobre agregados a las capas exteriores de una PCB para ayudar a garantizar una placa uniforme en todos los ámbitos durante la fabricación.
• Cobre no electrolítico: Una fina capa de cobre depositada químicamente sin electricidad, a menudo utilizada como precursor de la galvanoplastia de cobre adicional.
• ENIG (Oro de inmersión de níquel no electrolítico): Un tipo de acabado superficial utilizado en PCB, que consiste en una capa subyacente de níquel con una fina capa de oro en la parte superior.
• Resina epoxica: Un tipo de polímero utilizado para unir las capas de una PCB multicapa.
• Destello de oro: Una capa muy fina de oro chapado sobre níquel, utilizada principalmente para protección y no para soldar.
• Capa interna: Capas dentro de una PCB multicapa, que no son visibles desde el exterior.
• Leyenda: Otro término para serigrafía, las etiquetas y marcas impresas en una PCB.
• NPTH (orificio pasante no chapado): Orificios en una PCB que no están recubiertos de cobre y que a menudo se utilizan con fines mecánicos o de montaje.
• Almohadilla: Una pieza de material conductor en una PCB donde se une un componente mediante soldadura.
• Máscara pelable: Una máscara de soldadura temporal que se puede quitar después de soldar.
• Marcador de referencia: Una marca en una PCB, a menudo un signo "+", que se utiliza para la alineación durante el proceso de ensamblaje.
• Puntuación: Un método para crear líneas débiles en un panel de PCB, lo que permite romperlas fácilmente después de la fabricación.
• SMOBC (máscara de soldadura sobre cobre desnudo): Un proceso en el que se aplica una máscara de soldadura directamente sobre el cobre desnudo y luego se recubren las almohadillas de cobre expuestas.
• Paso y repetición: Un proceso en el que un único diseño de PCB se duplica varias veces en un panel más grande para optimizar la fabricación.
• Cupón de prueba: Una pequeña sección agregada a un panel de PCB que contiene estructuras de prueba, utilizada para verificar el proceso de fabricación.

Asamblea PCB

• Revestimiento de conformación:Una capa protectora aplicada a una placa de circuito impreso para evitar daños causados ​​por la humedad, el polvo, los productos químicos y las temperaturas extremas.
• SMT (tecnología de montaje en superficie): Los componentes se sueldan directamente a la superficie de las almohadillas de PCB en lugar de a través de orificios. Esta técnica mejora la densidad de los componentes y permite un diseño de PCB más compacto.
• Soldadura por reflujo: El proceso de soldar componentes SMT calentando todo el conjunto de PCB en un horno convectivo. Esto derrite la pasta de soldadura, solidificando la conexión entre los componentes y la PCB.
• Soldadura por ola: Un método para soldar componentes con orificio pasante pasando la PCB sobre una ola de soldadura fundida.
• Montaje manual: Técnica manual que implica soldar y montar componentes. Se utiliza principalmente para lotes pequeños, retrabajos y reparaciones.
• Elegir y colocar: Una máquina automatizada que recoge componentes y los coloca con precisión en las placas de circuito impreso antes de soldarlos.
• Impresión de pantalla: Un proceso que utiliza una plantilla para aplicar pasta de soldadura a la PCB, lo que permite colocar la soldadura precisamente donde se montarán los componentes.
• AOI (Inspección óptica automatizada): Un método de inspección visual que utiliza máquinas automatizadas para escanear la PCB ensamblada en busca de defectos.
• J-STD-001: Un estándar industrial conjunto que describe los materiales, métodos y criterios de verificación para producir interconexiones soldadas de alta calidad.
• BGA (matriz de rejilla de bolas): Un tipo de paquete de montaje en superficie para circuitos integrados. Utiliza bolas de soldadura en la parte inferior como conectores.
• QFN (cuadrángulo plano sin cables): Otro tipo de paquete de montaje superficial para circuitos integrados, caracterizado por tener terminales en la parte inferior pero sin cables que sobresalgan.
• Llenado insuficiente: Un epoxi protector aplicado entre BGA u otros chips y la PCB. Ayuda a reforzar las uniones de soldadura y proteger contra el estrés mecánico.
• Inspección de rayos X: Un método de prueba no destructivo que utiliza imágenes de rayos X para inspeccionar uniones de soldadura internas, especialmente útil para BGA y otras conexiones ocultas.
• Componentes de orificio pasante: Componentes que vienen con cables diseñados para soldarse en orificios pasantes chapados en la PCB.
• ECO (Orden de cambio de ingeniería): Un documento oficial que indica una modificación en el diseño de la PCB o en la lista de materiales. Se utiliza cuando se necesitan cambios después de la fase de diseño inicial.
• Despanelado: El proceso de separar PCB individuales de paneles más grandes después del proceso de ensamblaje. Por lo general, esto se hace cuando se fabrican varios PCB en un solo panel para lograr eficiencia en la fabricación.

Parámetros de PCB

• Capas: Número de capas de cobre.
• Espesor: Grosor total del tablero.
• Relación de aspecto: Relación entre espesor y ancho mínimo de traza/espacio.
• Tono: Espaciado entre pines o pistas.
• Pista y Corre: Circuito conductor de cobre.
• Espacio: Brecha entre trazas adyacentes.
• Grosor de línea: Ancho de una traza.
• Anillo anular: Área de almohadilla de cobre alrededor de un agujero.
• Tamaño del agujero terminado: Diámetro del agujero perforado después del enchapado.
• Tolerancia: Variación permitida en los parámetros.
• Liquidación: Distancia entre entidades de cobre en la misma capa.
• Expansión de máscara: Retirada de la máscara de soldadura desde el borde de cobre.
• Acumulación: Disposición de capas en una PCB multicapa.
• Vertido de tierra: Conexión de áreas aisladas a tierra para reducir EMI.
• Rastreo de guardia: Traza conectada a tierra entre dos trazas de señal para evitar diafonía.

Pruebas y calidad de PCB

• TIC (Prueba en circuito): Un método de prueba en el que una máquina verifica la PCB ocupada en busca de cortocircuitos, aperturas, resistencias, capacitancias y otras cantidades básicas para garantizar un ensamblaje correcto.
• Prueba de sonda voladora: Un tipo de TIC que no requiere un dispositivo de prueba. Las sondas móviles se utilizan para probar rápidamente PCB sin la necesidad de un dispositivo de prueba de base de clavos dedicado.
• Prueba funcional: Después de las TIC, la PCB se somete a una prueba funcional para imitar el entorno eléctrico final y garantizar que realiza la función prevista.
• AOI (Inspección óptica automatizada): Un método de inspección visual en el que una máquina escanea la PCB ensamblada en busca de defectos de componentes y soldadura.
• Inspección de rayos X: Pruebas no destructivas para inspeccionar uniones de soldadura debajo de BGA u otros componentes donde la soldadura no es visible a simple vista.
• Escaneo de límites (JTAG): Un método de prueba que verifica las conexiones de soldadura y verifica la funcionalidad de algunos componentes.
• Prueba de quemado: Las placas se alimentan y se someten a estrés térmico para identificar fallas tempranas.
• Prueba de estrés ambiental: Exponer la PCB a una variedad de condiciones ambientales para garantizar la funcionalidad en temperaturas, humedades y otros factores ambientales.
• Ciclismo Térmico: Probar la respuesta de la PCB a los cambios de temperatura para identificar posibles fallas en las uniones de soldadura.
• Prueba de vibración y choque: Simula las tensiones mecánicas que una PCB podría enfrentar durante su vida para garantizar la confiabilidad.
• Tablero Dorado: Una placa de referencia que se sabe que está libre de defectos con la que se comparan los PCB fabricados.
• DFT (Diseño para capacidad de prueba): Diseñar una PCB de una manera que facilite las pruebas, garantizando resultados más precisos y una resolución de problemas eficiente.
• FCT (Prueba de circuito funcional): Una prueba que verifica si la PCB funciona según lo previsto y que a menudo incluye interacciones de firmware y software.
• Análisis de cobertura: Evaluar qué parte del circuito de una PCB se prueba mediante los métodos de prueba actuales.
• FA (Análisis de fallas): En caso de que una prueba falle, se realiza una FA para comprender la causa raíz del fallo.
• Análisis de rendimiento: Mide la proporción de tableros buenos producidos con respecto al total de tableros fabricados. Una métrica crucial para evaluar la eficacia y la calidad de la fabricación.
• Capacidad de proceso (Cpk): Una medida estadística para evaluar si un proceso puede producir un resultado dentro de los límites de especificación.
• DPPM (Defectos por millón): Métrica que cuantifica la tasa de defectos de un proceso de fabricación.
• Pruebas de cumplimiento de RoHS: Garantiza que el conjunto de PCB cumpla con la Directiva de restricción de sustancias peligrosas, que limita el uso de materiales peligrosos específicos.
• Pruebas de continuidad y aislamiento: Garantiza que las conexiones eléctricas estén completas y que no haya conexiones no deseadas.

Reparaciones y modificaciones de PCB

• Volver a girar: El proceso de actualizar y producir una nueva versión de un diseño de PCB para corregir problemas identificados en una versión anterior.
• Errata: Problemas o errores conocidos documentados en una PCB. Proporciona soluciones alternativas o correcciones para usuarios y fabricantes.
• Puentes: Soluciones temporales que utilizan cables para conectar dos puntos en una PCB, que a menudo se utilizan para evitar un rastro roto o corregir un error de diseño.
• Rehacer: El proceso de corrección de defectos en PCB ya ensamblados. Esto puede implicar reemplazo de componentes, soldadura y otras tareas.
• Retrabajo con aire caliente: Usar una pistola de aire caliente para desoldar y reemplazar componentes SMT defectuosos sin dañar los componentes vecinos.
• Estación de retrabajo BGA: Equipo especializado para retirar y reemplazar paquetes Ball Grid Array (BGA), que requieren una alineación precisa y control de calor.
• Soldadura manual: Técnica de soldadura manual utilizada para reemplazar componentes, agregar puentes o fijar puentes de soldadura.
• Desoldar: El proceso de eliminar la soldadura de una unión, a menudo utilizando herramientas como mecha de soldadura, bombas desoldadoras o aire caliente.
• Reparación de almohadillas: Reparación de almohadillas levantadas o dañadas en una PCB, a menudo utilizando láminas de cobre y epoxi.
• Reparación de rastros: Restaurar un rastro dañado o roto usando tinta conductora, cinta de cobre o cables de puente.
• Retrabajo de revestimiento conformado: Quitar y volver a aplicar una capa protectora de una sección de PCB para facilitar las reparaciones.
• Edición: El acto de modificar una PCB cortando trazas, agregando cables de puente o realizando otros cambios físicos para corregir errores de diseño o mejorar la funcionalidad.
• Eliminación de relleno insuficiente: Quitar el epoxi de debajo de un componente (como un BGA) para facilitar su extracción y reemplazo.
• Reballing: El proceso de reemplazar las bolas de soldadura en la parte inferior de un BGA u otro paquete de rejilla de bolas.
• Perfilado Térmico: Ajustar el perfil térmico del equipo de soldadura para que coincida con los requisitos específicos de una PCB, asegurando un flujo de soldadura adecuado y la adhesión de los componentes durante el retrabajo.
• IR enfocado (infrarrojos): Uso de calentadores infrarrojos para localizar el calor en un área específica de una PCB, lo que permite la eliminación específica de componentes sin afectar a toda la placa.
• Curado epoxi: Usar calor o luz ultravioleta para endurecer el epoxi aplicado, que a menudo se usa durante las reparaciones de almohadillas o trazas.
• Cosecha de componentes: Quitar componentes utilizables de una placa defectuosa para reutilizarlos o probarlos.
• Limpieza de PCB: Eliminación de residuos de fundente, contaminantes o desechos después de procesos de reparación utilizando solventes o limpiadores ultrasónicos.
• inspección: Utilizar técnicas de aumento, AOI o rayos X para garantizar la calidad del trabajo de reparación y modificación.

Conclusión

En general, la terminología relacionada con las PCB abarca diversos aspectos del diseño eléctrico, la fabricación, el ensamblaje, las pruebas, el control de calidad y la fiabilidad. A medida que profundice en el campo de la ingeniería de PCB, estos términos le resultarán más familiares. Este glosario puede ser un recurso valioso para refrescar su memoria y reforzar su comprensión del vocabulario clave de las PCB. Al ampliar sus conocimientos sobre la terminología de las PCB, estará mejor preparado para afrontar las complejidades de la ingeniería de PCB y contribuir al desarrollo de sistemas electrónicos innovadores.

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