La causa principal de los fallos de los circuitos impresos

Las placas de circuitos impresos (PCB) forman parte integrante del funcionamiento de prácticamente todos los dispositivos electrónicos. Constituyen la base para organizar los componentes electrónicos de forma compacta y eficaz. Este artículo pretende profundizar en los principios de funcionamiento de las placas de circuitos, su estructura y las principales causas de fallos que pueden producirse durante su funcionamiento.

Principio de funcionamiento de los circuitos impresos

El principio de funcionamiento de un circuito impreso se basa en el uso de un material de sustrato aislante para separar la capa de lámina de cobre conductora. Esta disposición permite que la corriente eléctrica fluya a lo largo de una ruta predeterminada, permitiendo que diversos componentes realicen funciones como la amplificación, la atenuación, la modulación, la demodulación y la codificación.

Estructura de los circuitos impresos

Una placa de circuito impreso se compone principalmente de almohadillas, orificios pasantes, orificios de montaje, cables, componentes, conectores, rellenos y límites eléctricos. Los tipos más comunes de placas de circuitos según su estructura de capas son las placas de una capa (PCB de una capa), las placas de dos capas (PCB de dos capas) y las placas multicapa (PCB multicapa).

Componentes de los circuitos impresos

Cada componente de una placa de circuito cumple una función específica:

• Placa de soldadura: Se trata de un orificio metálico utilizado para soldar las patillas de los componentes.
• Agujero pasante: Pueden ser metálicos o no metálicos. Los orificios pasantes metálicos se utilizan para conectar las patillas de los componentes entre cada capa.
• Orificios de montaje: Se utilizan para fijar la placa de circuitos.
• Conductor: Es la lámina de cobre de la red eléctrica utilizada para conectar las patillas de los componentes.
• Conectores: Se utilizan para conectar componentes en la placa de circuitos.
• Relleno: Es el cobre depositado para la red de tierra, que puede reducir eficazmente la impedancia.
• Límite eléctrico: Se utiliza para determinar el tamaño de la placa de circuito. Todos los componentes de la placa de circuito no deben superar este límite.

Causas de los defectos de soldadura en los PCB

Los defectos de soldadura en las placas de circuito impreso pueden atribuirse a varios factores. Una de las principales razones es la soldabilidad del orificio de la placa de circuito. Una soldabilidad deficiente puede provocar defectos de soldadura virtuales, que afectan a los parámetros de los componentes del circuito. Esto puede provocar inestabilidad en la conducción entre los componentes de la placa multicapa y los cables de la capa interior, causando el fallo de todo el circuito.

Factores que afectan a la soldabilidad

Los principales factores que afectan a la soldabilidad de las placas de circuitos impresos son:

Composición y naturaleza de la soldadura

La soldadura es una parte esencial del proceso químico de la soldadura. Se compone de materiales químicos que contienen fundente. El metal eutéctico común de bajo punto de fusión es el Sn-Pb. El contenido de impurezas debe controlarse para evitar que el fundente disuelva las impurezas. La función del fundente es ayudar a la soldadura a humedecer la superficie del circuito de la placa de soldadura mediante el paso del calor y la eliminación del óxido. Generalmente se utiliza colofonia blanca y disolvente de alcohol isopropílico.

Temperatura de soldadura y limpieza de la superficie

Cuando la temperatura es demasiado alta, la velocidad de difusión de la soldadura en este momento tiene una actividad muy alta. Esto puede hacer que la placa de circuito y la superficie de la soldadura se oxiden rápidamente, dando lugar a defectos de soldadura. La contaminación en la superficie de la placa de circuito también puede afectar a la soldabilidad y, por tanto, crear defectos. Estos defectos incluyen perlas de estaño, bolas de estaño, circuitos abiertos y brillos.

Comprender la estructura y el principio de funcionamiento de las placas de circuitos, así como los factores que pueden provocar defectos de soldadura, es crucial en la fabricación y el mantenimiento de dispositivos electrónicos. Si nos ocupamos de estas cuestiones, podremos garantizar el funcionamiento fiable y eficiente de nuestros dispositivos.