PCBs: qué son las capas y sustratos

El diseño de circuitos impresos empieza por dominar lo esencial: qué es una PCB, cómo funcionan sus capas y qué sustratos elegir según la aplicación. Aquí entenderás, con ejemplos claros, por qué es el núcleo de cualquier producto electrónico, desde un celular hasta equipos de uso especializado.

¿Qué es una PCB y por qué es el núcleo del producto electrónico?

Una PCB o tarjeta de circuito impreso organiza y conecta los componentes electrónicos. Dentro de productos como tu celular, encontrarás siempre al menos una. En inglés se conoce como printer circuit board. Puede ser rígida o flexible, pero su objetivo es el mismo: integrar señales y energía de forma confiable.

• Presente en todo producto electrónico moderno.
• Permite rutas de cobre ordenadas y repetibles.
• Puede ser rígida o flexible, según el diseño.

¿Cómo se organizan las capas y qué tipos existen?

Las capas o layers son láminas de cobre que forman rutas independientes. Entre ellas se intercala el material base o sustrato. Conocer los tipos te ayuda a decidir costo, complejidad y tamaño de la placa.

• Monocapa: una cara con cobre y la otra con sustrato. Útil para diseños básicos.
• Doble capa: cobre arriba y abajo, con sustrato al medio. Es la opción más común en la industria.
• Multicapa: un “sánduche” de múltiples capas de cobre y sustrato. Ahorra espacio y aumenta densidad.
• Uso típico de multicapa: productos muy compactos, como un celular.
• Datos clave: hay PCBs de 32 capas y las más avanzadas llegan a 64 capas. Más capas implican mayor complejidad de diseño, más tiempo y mayor costo de fabricación.

Habilidad aplicada: distinguir monocapa, doble capa y multicapa para equilibrar tamaño, costo y complejidad.

¿Qué sustratos o laminados se usan y cuándo elegirlos?

El sustrato es el material que está entre las capas de cobre. Define propiedades mecánicas y de señal. Se agrupa en tres familias con usos bien marcados.

¿Qué ofrece el laminado de papel (baquelita)?

• Es el más económico.
• Menor robustez y menor calidad de señal.
• Conocido como “vaquera” o “baquelita”.
• Adecuado para aplicaciones simples y de bajo costo.

¿Por qué el laminado de fibra de vidrio FR4 es el más común?

• Mejor equilibrio entre costo y prestaciones.
• El tipo más utilizado en la industria.
• Referencia estándar: FR4, base por defecto en muchos programas de diseño.
• Funciona bien en la mayoría de aplicaciones generales.

¿Cuándo elegir laminados mixtos para antenas o potencia?

• Diseños específicos como antenas y circuitos de potencia.
• Requieren alta resistencia a señales electromagnéticas y al calor.
• Útiles en ambientes hostiles y exigentes.
• Priorizan prestaciones especiales por encima del costo.

Conceptos clave en práctica: - Capas de cobre: definen rutas independientes y densidad. - Sustrato: impacta robustez mecánica y calidad de señal. - Multicapa: solución a restricciones de tamaño y complejidad. - FR4: estándar de equilibrio costo-beneficio. - Laminados mixtos: elección para requisitos extremos.

¿Tienes dudas sobre qué tipo de PCB o sustrato conviene a tu idea? Cuéntame tu caso y exploramos la mejor opción juntos.