Hoy en día es de dominio público que las placas de circuito impreso se encuentran en todos los productos eléctricos, ya sean grandes o pequeños (o incluso diminutos), y es fácil olvidar que en su día fueron una innovación revolucionaria. Antes de la invención de las placas de circuito impreso, cualquier dispositivo electrónico contenía muchos cables y no sólo se enredaban y ocupaban mucho espacio, sino que los cortocircuitos no eran nada raros. Si combinamos esto con la tendencia a que los dispositivos sean cada vez más pequeños, no es de extrañar que haya surgido la necesidad de una solución mejor.
PRIMEROS PASOS
El primer concepto de PCB fue inventado a principios del siglo XX por el inventor alemán Albert Hanson, que presentó una patente de un conductor plano para una placa aislante multicapa, pero el mundo de la tecnología no estaba preparado para acoger este nuevo componente eléctrico. El desplome de la bolsa en 1929 y la Gran Depresión provocaron otro retraso, por lo que el PCB no se fabricó ni se utilizó con regularidad hasta 1943, cuando el ejército estadounidense lo utilizó para fabricar fusibles de proximidad durante la Segunda Guerra Mundial. Al mismo tiempo, Paul Eisler, un inventor austriaco afincado en Inglaterra, llevó la idea del PCB a otro nivel: una lámina de cobre colocada sobre una base de vidrio no conductora, más parecida al PCB de hoy en día.
DIFUNDE LA PALABRA DE PCB
En 1948, después de la guerra, este útil invento fue liberado por Estados Unidos para su uso comercial. Sin embargo, no fue hasta la década de los 50 cuando el ejército estadounidense desarrolló un proceso de autoensamblaje que permitió la producción en masa y generalizó el uso del PCB entre los consumidores de electrónica. Los avances se produjeron en plena guerra fría, ya que la tensión entre los adversarios -Estados Unidos y la Unión Soviética- aumentaba, ya que ambos luchaban por mejorar sus capacidades de comunicación. Una década más tarde, Hazeltine Corporation patentó la primera tecnología de agujeros pasantes chapados, que permitía colocar los componentes de las placas de circuito impreso sin conexiones cruzadas de forma mucho más fiable. Al mismo tiempo, IBM desarrolló la tecnología de montaje en superficie.
NACIMIENTO DEL CIRCUITO INTEGRADO
Durante la década de 1970 surgió otro invento muy importante: el CI (circuito integrado). En realidad, el primer microprocesador fue inventado a finales de los años 50 por Jack Kilby, pero tardó más de una década en compartirlo con sus colegas de Texas Instruments, lo que llevó al desarrollo del primer CI. Tras el nacimiento del CI en el mundo de la electrónica, el uso de una placa de circuito impreso se hizo obligatorio.
ACTUALIZACIÓN DEL DISEÑO DE LA PCB
Hasta la década de 1980, las placas de circuito impreso se dibujaban a mano, lo que, por supuesto, era menos dinámico y permitía guardar y transferir los diseños sólo con fotografías. Luego llegaron los ordenadores y el software EDA (Electronic Design Automation), que hicieron que los diseños de PCB fueran dinámicos y se integraran en la maquinaria de fabricación de PCB. Al mismo tiempo, los aparatos compatibles y ligeros, como el Walkman y los teléfonos inalámbricos, ganaban adeptos y utilizaban pequeñas placas de circuito impreso como base.
MANTENER LA LIGEREZA
Durante la década de los 90, los dispositivos electrónicos siguieron reduciéndose, lo que hizo casi imposible la fabricación manual de placas de circuito impreso, e hizo que las placas fabricadas con maquinaria tuvieran una demanda aún mayor. También nació Internet, que inició una revolución, convirtiendo el ordenador personal en algo imprescindible. Más tarde se introdujeron los teléfonos móviles, un salto tecnológico que nunca se habría producido sin los avances en la tecnología y la minimización de las placas de circuito impreso.
Además, los diseñadores ya no diseñaban la placa de circuito impreso para un único propósito y uso, sino que empezaron a trabajar con estrategias de diseño para pruebas (DFT), lo que significa que siempre tienen que tener en cuenta la posibilidad de futuras correcciones y cambios y considerar todos los casos límite.
EDAD DE LA MULTIPLICIDAD
En el nuevo milenio, el nombre del juego es: volverse híbrido. Ya no es necesario diseñar muchos dispositivos diferentes para hacer una sola cosa, hoy en día cada dispositivo electrónico puede realizar muchas acciones diferentes. El teléfono ya no sirve sólo para hacer llamadas y los televisores son cada vez más inteligentes. Mientras tanto, las placas de circuito impreso están bien diseñadas para esta revolución tecnológica.
¿A DÓNDE VA?
Sólo el futuro puede decir si las tendencias crecientes que vemos hoy en la industria de los PCB se convertirán en el próximo gran acontecimiento de la industria electrónica, o tal vez veamos que la industria va en otras direcciones:
- Placas de circuito impreso flexibles - La industria de las placas de circuito impreso es un sector de rápido crecimiento y la división de la industria de las placas de circuito impreso que más ha crecido en los últimos años es la de las placas flexibles. La electrónica vestible, las pantallas flexibles y las aplicaciones médicas son sólo algunos de los sectores que provocan esta creciente demanda de PCB flexibles y rígidos. A medida que las capacidades tecnológicas de las placas de circuito impreso flexibles (y estirables) se vuelven más sofisticadas, las oportunidades de diseño de productos también aumentan y aún no se ha hecho realidad el potencial de esta división de la industria de las placas de circuito impreso en los próximos años.
- Placas de alta potencia - Existe un importante impulso hacia las placas de circuito impreso de mayor potencia (48 V y más), impulsado especialmente por las industrias de la energía solar y los vehículos eléctricos (EV), que están creciendo rápidamente. Estas placas de alta potencia requieren placas de circuito impreso para montar componentes de mayor tamaño, como paquetes de baterías, y al mismo tiempo ser capaces de resolver eficazmente los problemas de interferencias.
- Tecnología de impresión 3D: la impresión 3D ya es una realidad en muchas industrias y departamentos de I+D. Sin embargo, cuando se trata de imprimir una mezcla de materiales conductores y no conductores, con la complejidad y la fragilidad de las placas modernas, todavía existen grandes retos para esta industria antes de que alcance las capacidades actuales de la industria de las placas de circuito impreso convencionales. Conseguir que la impresión 3D de placas de circuito impreso sea rentable es otro gran reto que hay que superar, especialmente para la producción en masa.
