Una placa de circuito impreso, o PCB, es un módulo autónomo de componentes electrónicos interconectados que se encuentran en dispositivos que van desde buscapersonas comunes, y radios hasta sofisticados sistemas informáticos y de radar. Los circuitos están formados por una fina capa de material conductor depositado, o "impreso", sobre la superficie de una placa aislante conocida como sustrato. En la fábrica de circuitos electrónicos los componentes individuales se colocan en la superficie del sustrato y se sueldan a los circuitos de interconexión. Los dedos de contacto a lo largo de uno o más bordes del sustrato actúan como conectores a otras PCB o a dispositivos eléctricos externos, como interruptores de encendido y apagado. Una placa de circuito impreso puede tener circuitos que realizan una sola función, como un amplificador de señal o funciones múltiples.

Existen tres tipos principales en la fábrica de circuitos electrónicos: de una cara, de doble cara y multicapa. Los tableros de una cara tienen los componentes en un lado del sustrato. Cuando el número de componentes es demasiado para una placa de una sola cara, se puede hacer una fabricación de circuitos electrónicos de doble cara. Las conexiones eléctricas entre los circuitos en cada lado se hacen taladrando agujeros a través del sustrato en ubicaciones apropiadas y colocando placas en el interior de los agujeros con un material conductor. El tercer tipo, una placa multicapa, tiene un sustrato hecho de capas de circuitos impresos separados por capas de aislamiento. Los componentes en la superficie se conectan a través de agujeros chapados perforados hasta la capa de circuito apropiada. Esto simplifica enormemente el patrón de circuito.

Los componentes en una placa de circuito impreso se conectan eléctricamente a los circuitos mediante dos métodos diferentes: la tecnología más antigua de "agujero pasante" y la más reciente "tecnología de montaje superficial", un paso obligado dentro de la fábrica de circuitos electrónicos. Con tecnología de agujero pasante, cada componente tiene cables delgados, o cables, que se empujan a través de pequeños agujeros en el sustrato y se sueldan a las almohadillas de conexión en los circuitos en el lado opuesto. La gravedad y la fricción entre los cables y los lados de los orificios mantienen los componentes en su lugar hasta que se sueldan. Con la tecnología de montaje en superficie, las patas gruesas en forma de "J" o en forma de L en cada componente entran directamente en contacto con los circuitos impresos. Se aplica una pasta de soldadura que consiste en pegamento, fundente y soldadura en el punto de contacto para mantener los componentes en su lugar hasta que la soldadura se derrita, o se "refluye", en un horno para hacer la conexión final. Aunque la tecnología de montaje en superficie requiere un mayor cuidado en la colocación de los componentes, elimina el proceso de perforación que consume mucho tiempo y las almohadillas de conexión que consumen espacio inherentes a la tecnología de agujeros pasantes. Ambas tecnologías se usan hoy en día.

Otros dos tipos de conjuntos de circuitos están relacionados con la placa de circuito impreso. Un circuito integrado, a veces llamado IC o microchip, realiza funciones similares a una placa de circuito impreso, excepto que el IC contiene muchos más circuitos y componentes que son electroquímicamente "crecidos" en su lugar en la superficie de un chip muy pequeño de silicio. Un circuito híbrido, como su nombre lo indica, se parece a una placa de circuito impreso, pero contiene algunos componentes que se cultivan en la superficie del sustrato en lugar de colocarlos en la superficie y soldarlos.

Historia

Las placas de circuitos impresos evolucionaron a partir de los sistemas de conexión eléctrica que se desarrollaron en la década de 1850. Las tiras o varillas metálicas se usaron originalmente para conectar grandes componentes eléctricos montados sobre bases de madera. Con el tiempo, las tiras de metal fueron reemplazadas por cables conectados a terminales de tornillo, y las bases de madera fueron reemplazadas por chasis de metal. Pero se necesitaron diseños más pequeños y más compactos debido a las mayores necesidades operativas de los productos que usaban tarjetas de circuitos. En 1925, Charles Ducas de los Estados Unidos presentó una solicitud de patente para un método de creación de una ruta eléctrica directamente sobre una superficie aislada mediante la impresión a través de una plantilla con tintas conductoras de la electricidad. Este método dio origen al nombre "cableado impreso" o "circuito impreso".

En 1943, Paul Eisler del Reino Unido patentó un método para grabar el patrón conductivo, o circuitos, en una capa de lámina de cobre unida a una base no conductora reforzada con vidrio. El uso generalizado de la técnica de Eisler no llegó hasta la década de 1950 cuando el transistor se introdujo para uso comercial. Hasta ese momento, el tamaño de los tubos de vacío y otros componentes era tan grande que los métodos tradicionales de montaje y cableado eran todo lo que se necesitaba. Con el advenimiento de los transistores, sin embargo, los componentes se hicieron muy pequeños, y los fabricantes recurrieron a placas de circuitos impresos para reducir el tamaño total del paquete electrónico.

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