¿Qué son los Sustratos de Vidrio Epoxi?
Los sustratos de vidrio epoxi representan un tipo particular de placa de circuito impreso.
Las placas de circuito impreso, también conocidas como PCB por sus siglas en inglés, son componentes esenciales en la producción de circuitos electrónicos, ya que proporcionan una base aislante con conexiones eléctricas en su superficie o en su interior, donde se montan los componentes electrónicos. Dentro de esta categoría, se distinguen dos variantes: las placas rígidas, fabricadas con materiales sólidos y rígidos, y las placas flexibles, confeccionadas a partir de materiales delgados y flexibles.
Los sustratos de vidrio epoxi son un tipo de sustrato rígido. Se fabrican con material epoxi de vidrio, en el que las fibras de vidrio se disponen en capas en forma de tela y se impregnan con resina epoxi.
Usos de los Sustratos de Vidrio Epoxi
La placa de circuito impreso más común es el sustrato de vidrio epoxi. Tiene excelentes propiedades eléctricas y mecánicas, y la mayoría de las placas de circuito impreso utilizadas como placas de doble cara o multicapa son sustratos de epoxi de vidrio.
Los sustratos de epoxi de vidrio tienen una excelente durabilidad, aislamiento térmico, resistencia a las llamas y baja conductividad. Por ello, pueden utilizarse en circuitos que requieren un funcionamiento de alta frecuencia y gran fiabilidad, como PC, electrónica de consumo, equipos ofimáticos, tarjetas IC, cámaras digitales y placas base.
Principios de los Sustratos de Vidrio Epoxi
Las placas de circuitos impresos se fabrican a partir de un laminado revestido de cobre (Copper Clad Laminate) como base, una lámina de cobre para formar el patrón del circuito y tinta para proteger la superficie de la placa (tinta resistente a la soldadura).
Los sustratos de vidrio epoxi consisten en un material epoxi hecho de tela de fibra de vidrio con resina epoxi añadida como laminado revestido de cobre.
Tipos de Sustratos de Vidrio Epoxi
Los tipos de placas de circuito impreso incluyen papel fenólico, papel epoxi, compuesto de vidrio y sustratos de vidrio epoxi, en función del material base que compone el laminado revestido de cobre.La resistencia al calor y la resistencia a la llama de las placas de circuito impreso pueden clasificarse según una norma denominada grado FR (retardante de llama). Grado FR (retardante de llama).
Los sustratos de vidrio epoxi comunes se clasifican como FR-4 y se denominan sustratos FR-4; los sustratos FR-4 tienen ventajas como buenas propiedades eléctricas y de alta frecuencia, durabilidad, absorción de humedad, alta retardancia de llama y baja constante dieléctrica, pero también tienen desventajas como alta absorción de humedad y mala procesabilidad.
Además, algunos tipos de sustratos de vidrio epoxi se clasifican como FR-5, que tiene mayor resistencia al calor que el FR-4, y los sustratos FR-5 pueden aplicarse a aplicaciones de automoción en las que se requiere una alta resistencia al calor.
Estructura de los Sustratos de Vidrio Epoxi
Sustratos rígidos como los de vidrio epoxi incluyen sustratos basados en papel o tela de vidrio como material, y resinas epoxi y fenólicas como resina base. Los tipos de estructura de cada capa de circuito de los sustratos de vidrio epoxi pueden dividirse en sustratos de una cara, sustratos de dos caras y sustratos multicapa.
1. Sustratos de una Cara
En los sustratos de una sola cara, el patrón de cableado se forma en una sola cara y se montan los componentes electrónicos. En el caso de los sustratos de vidrio epoxi, la estructura desde la parte superior es resistencia a la soldadura, lámina de cobre y tela de vidrio, en ese orden.
2. Placas de Doble Cara
Las placas de doble cara tienen patrones de cableado en ambas caras. La estructura desde arriba es resistencia a la soldadura, lámina de cobre, tela de vidrio, lámina de cobre y resistencia a la soldadura. El material de base, la tela de vidrio, se encuentra en el centro y la estructura de una placa de una cara está en ambas caras. En el caso de las placas de doble cara, pueden realizarse orificios como vías y orificios pasantes para permitir el paso de corriente entre las capas y la inserción de componentes conductores.
3. Placas Multicapa
Una placa multicapa es una placa con cuatro o más capas de aislantes y patrones. La estructura es básicamente la misma que la de una placa de doble cara. La lámina de cobre, la tela de vidrio y la lámina de cobre están en el centro y, a medida que se apilan las capas, se añade más lámina de cobre y se cubre con resistencia de soldadura.
¿Cómo Elegir un Sustrato de Vidrio Epoxi PCB?
Como los diferentes materiales de las placas de circuito impreso tienen diferentes temperaturas de absorción de humedad y resistencia al calor, elegir una placa de circuito impreso barata para reducir costes puede no ser adecuado para el uso previsto. Utilizar una placa de circuito impreso que no sea adecuada para la aplicación puede provocar un funcionamiento inestable de los equipos electrónicos o incluso accidentes por combustión.
Es importante comparar la vida útil y la temperatura de resistencia al calor de los materiales y seleccionar el material adecuado para el uso previsto. En el caso de las placas de circuitos impresos de precisión, también deben comprobarse los métodos de manipulación y almacenamiento durante la fabricación y el montaje en superficie.