Vocabulario imprescindible sobre placas de circuito impreso y componentes electrónicos

Conocer para el diseño de productos: dominado por los ingenieros electrónicos, este vocabulario básico de los componentes electrónicos, las tecnologías de las placas de circuito impreso y las huellas de los componentes más utilizados son un conocimiento imprescindible también para los diseñadores de productos, los diseñadores mecánicos, los directores de proyectos y los ingenieros de regulación para la eficacia del desarrollo de los proyectos.

Tipos de componentes electrónicos básicos

• Resistencias: un componente eléctrico pasivo de dos terminales que resiste el flujo de corriente.
• Condensadores: un componente eléctrico pasivo de dos terminales que almacena energía eléctrica en un campo eléctrico.
• Inductores: un componente eléctrico pasivo de dos terminales que almacena energía en un campo magnético.
• Diodos: un componente electrónico de dos terminales que permite que la corriente fluya en una sola dirección.
• Transistores: un componente electrónico de tres terminales que puede utilizarse para amplificar o conmutar señales eléctricas. Reunidos en miles de millones, los transistores son la base de toda la lógica informática moderna.
• Relés: un interruptor accionado eléctricamente que puede utilizarse para controlar diversos circuitos eléctricos.
  

  

• Optoelectrónica: electronic components that convert light into electrical signals or vice versa. LED (Light Emitting Diode) is one of them.
• Osciladores: componentes electrónicos que generan una corriente alterna a una frecuencia determinada.
• Reguladores de tensión: un grupo de componentes electrónicos que mantienen una salida de tensión constante.
• Transformers: componentes electrónicos que pueden utilizarse para modificar la tensión o la corriente de una señal eléctrica.
• Cristales: componentes electrónicos que se utilizan para controlar la frecuencia de un circuito oscilador.
• Filtros: grupo de componentes electrónicos que se utilizan para eliminar las frecuencias no deseadas de una señal eléctrica.
• Circuitos integrados (CI): un conjunto de componentes electrónicos interconectados, como los descritos anteriormente, generalmente en un único chip semiconductor, que puede realizar diversas funciones.

El vocabulario del PCB

• PCB: (Printed Circuit Board) es el soporte base utilizado para crear circuitos electrónicos. Es una placa hecha de material aislante, como la fibra de vidrio, con vías conductoras grabadas en ella.
• PCBA: son las siglas de Printed Circuit Board Assembly, que es el proceso de soldar componentes en la placa de circuito impreso para crear un circuito electrónico que funcione. Esto incluye el montaje de componentes, como circuitos integrados, resistencias y condensadores, en la placa y su soldadura.
• Máscara de soldadura: la fina capa de polímero que se aplica a la superficie de una placa de circuito impreso (PCB) para proteger las trazas de cobre de la oxidación y el cortocircuito.
• Platin: proceso utilizado para recubrir una superficie metálica con una fina capa de otro metal, como el estaño o el oro.
• Grabado: como se ha descrito anteriormente, el proceso de eliminación de material no deseado de una PCB mediante el uso de una solución química.
• Laminación: el proceso de unir dos o más capas de material para formar una sola unidad.
• Laminado de cobre: el material utilizado para construir una placa de circuito impreso, que consiste en una fina capa de lámina de cobre unida a un sustrato.
• Serigrafía: como en la impresión, el proceso utilizado para imprimir texto y gráficos en una placa de circuito impreso.

• Trazado del circuito: Línea fina de cobre en una placa de circuito impreso que se utiliza para conectar los componentes eléctricos.
• Vía: un pequeño orificio en una placa de circuito impreso, rellenado con soldadura, utilizado para conectar dos o más capas a través de la placa.
• SMT (tecnología de montaje superficial): el método de montaje de componentes electrónicos en una placa de circuito impreso utilizando pasta de soldadura y un horno de reflujo sin perforar la placa de circuito impreso. A continuación se describen los componentes específicos.
• Agujero pasante: como el opuesto al SMT anterior, el tipo de montaje a través de agujeros es el proceso de montaje en el que los componentes se montan en la placa de circuito impreso y se sueldan en su lugar pasando sus cables o clavijas a través de agujeros en la placa de circuito impreso y luego soldándolos en el lado opuesto. Este método de montaje también se conoce como montaje a través de agujeros, montaje de clavijas en agujeros o montaje a través de agujeros.
• BGA (Ball Grid Array): un conjunto de bolas de soldadura utilizadas para conectar un componente a una placa de circuito impreso
• Soldadura por ola: proceso utilizado para soldar componentes a una placa de circuito impreso mediante una ola de soldadura fundida.
• Horno de reflujo: un horno utilizado para calentar una placa de circuito impreso y fundir la pasta de soldadura, lo que permite soldar los componentes a la placa.
• Panelización: el proceso de disponer varias placas de circuito impreso en un solo panel para una fabricación eficaz.
• Enrutamiento: el proceso de recortar el material sobrante de una placa de circuito impreso mediante una fresadora
• Dispositivo de prueba o probador: el dispositivo utilizado para probar la funcionalidad de una placa de circuito impreso.
• Archivo Gerber: el formato de archivo utilizado para describir la disposición de los componentes, las trazas y las capas de la placa de circuito impreso.
• Escoge y coloca: una máquina automática controlada por ordenador que se utiliza para colocar componentes en una placa de circuito impreso a gran velocidad.
• Inspección óptica automatizada (AOI): una máquina utilizada para inspeccionar una placa de circuito impreso en busca de defectos.

Formas y huellas de componentes electrónicos

Componentes electrónicos con orificios pasantes

• Plomo axial: Este es el tipo más común de huella pasante, que consiste en dos cables que se extienden desde los lados del cuerpo del componente.
• Plomo radial: Este tipo de huella consiste en dos o más cables que se extienden desde los lados del cuerpo del componente en un patrón circular.
• DIP (Dual In-line Package): este paquete de circuito integrado tiene una forma rectangular y dos filas de pines que se extienden en cada lado
• SIP (Single In-line Package): similar al DIP anterior pero con una sola línea: este tipo de huella consiste en una fila de cables que se extiende desde los lados del cuerpo del componente electrónico.

Formas estandarizadas de agujeros pasantes

Entre otras muchas formas, éstas son para algunos transistores:

Nombre de la huella o forma	Montaje en superficie Forma estandarizada	Ejemplos
TO-126, TO-92, TO-39, TO-18, TO-5 ...	un encapsulado de tres terminales, con o sin lata metálica, que se utiliza para los transistores de pequeña señal.
TO-3, TO-3P, TO-220, TO-220F, TO-247 ...	un encapsulado de tres terminales con una lengüeta metálica para el disipador de calor y una fijación adicional, que se utilizará para los transistores de potencia.

Componentes electrónicos de montaje superficial

• SOIC (Small Outline Integrated Circuit): Es un tipo de envase de circuito integrado con forma rectangular y una fila de pines en cada lado.
• QFP (paquete plano cuádruple): Este tipo de huella consiste en cuatro filas de cables que se extienden desde cada lado del cuerpo del componente en un patrón rectangular.
• PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier): Este tipo de huella consiste en dos filas de cables que se extienden desde los lados del cuerpo del componente en un patrón rectangular.
• PGA (Pin Grid Array): este tipo de huella consiste en una rejilla de pines en la parte inferior del cuerpo del componente. Al contrario que el BGA descrito a continuación, requiere un zócalo para ser montado, y como tal no es exactamente un componente de montaje superficial.
• QFN (Quad Flat No-Lead): este tipo de huella consiste en cuatro filas de cables que se extienden desde los lados del cuerpo del componente electrónico en un patrón rectangular, pero sin ningún cable que se extienda desde la parte inferior del cuerpo del componente.

• PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier): Es un tipo de envase de circuito integrado con forma cuadrada y una fila de pines en cada lado.

• BGA (Ball Grid Array): Este tipo de huella consiste en una rejilla de bolas de soldadura en la parte inferior del cuerpo del componente.

• SOT (Small Outline Transistor): Se trata de un tipo de encapsulado de transistores con forma rectangular y una fila de pines en cada lado.

Tamaños estandarizados de las huellas de montaje en superficie

Algunos de los más utilizados:

Más información sobre los componentes electrónicos y sus aplicaciones en la página de Wikipedia Portal electrónico o en el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE).

Lecturas y técnicas complementarias

• Conceptos básicos de diseño de circuitos: Comprensión de esquemas y diseño de trazado.
• Fabricación de circuitos impresos (PCB): Técnicas y procesos implicados en la producción de PCB.
• Técnicas de soldadura: Métodos para soldar componentes electrónicos con eficacia.
• Programación de microcontroladores: Introducción a la programación de microcontroladores como Arduino o Raspberry Pi.
• Señales analógicas y digitales: Diferencias y aplicaciones de las señales analógicas frente a las digitales.
• Desarrollo de sistemas empotrados: Fundamentos del desarrollo de hardware y software para sistemas embebidos.
• Signal Processing: Techniques for processing and analyzing electronic signals.
• Pruebas y resolución de problemas electrónicos: Herramientas y métodos para diagnosticar problemas de circuitos electrónicos.
• Compatibilidad electromagnética (CEM): Comprensión y garantía de que los componentes y sistemas electrónicos cumplen las normas CEM.