Orígenes de las Placas de Circuito Impreso (PCB): Una Evolución de 130 Años

La PCB es uno de los mayores inventos de la historia. Su historia se remonta a más de 130 años.

Curiosamente, la máquina industrial ha avanzado con ajustes y mejoras constantes. Hoy es casi imposible comparar las primeras PCBs con los diseños modernos.

Como dice el refrán: "Necesitas saber dónde empieza para saber hacia dónde va". Por eso te llevaremos por los inicios, la idea detrás del dispositivo, los inventores y más.

¿Listo? Empecemos.

Historia de las PCB

Albert Hanson, científico alemán, fue de los primeros en buscar una vía eléctrica más sencilla. Su invento no parecía una PCB actual, pero allanó el camino.

Albert Hanson

Fuente: LeaderTelegram

En 1903, Hanson patentó un dispositivo para mejorar tableros de conmutación telefónica: una placa de circuito desnuda con cables unidos a superficie plana con piezas conductoras. Tenía construcción through-hole con conductores, pero carecía de precursores modernos.

En 1927, Charles Ducas, inventor americano, dio un paso adelante imprimiendo cables directamente sobre una placa con una plantilla y añadiendo tinta conductora. Su objetivo: colocar una ruta electrónica sobre superficie aislante. Logró un dispositivo similar a una PCB.

Charles Ducas dibujando una PCB

Fuente: Encyclopedia

Ducas contempló la posibilidad de PCB multicapa conectando varias placas. Hacía falta otra gran mente para materializar sus ideas.

Paul Eisler, inventor austriaco, completó la obra. Por eso recibe gran crédito por inventar la PCB.

Paul Eisler

Fuente: Wikipedia

Tras establecerse en Inglaterra (venía de Austria), su experiencia en impresión ayudó a concebir la impresión de circuitos electrónicos en placas. Su creación alivió la laboriosa práctica de soldar cables a mano. Una de sus PCBs se usó en radio, recurso valioso para estadounidenses y británicos en la Segunda Guerra Mundial.

Cronología de Evolución de la PCB

1925

Charles Ducas dibuja materiales conductores sobre tabla de madera plana. Patente de su primer diseño de placa de circuito.

1936

Paul Eisler crea la primera PCB. Útil en un receptor de radio.

1943

Eisler patenta diseño más avanzado: grabado de circuitos sobre lámina de cobre en sustrato no conductor.

1944

Gran Bretaña y EE. UU. unen fuerzas para crear espoletas de proximidad en proyectiles, minas y bombas durante la WWII.

1948

Desarrollo general de tecnología PCB al liberar el Ejército de EE. UU. al público.

Década de 1950

Los transistores llegan al mercado electrónico, reduciendo tamaño de dispositivos. Facilita incorporar PCBs, aumentando fiabilidad.

1950-1960

PCBs avanzan a placas doble cara: impresión de identificación en un lado y componentes eléctricos en el otro. Incluyen chapado de zinc, recubrimientos y materiales resistentes a corrosión.

Década de 1960

Diseños electrónicos incorporan chips de silicio o circuitos integrados. Un solo chip puede tener decenas de miles de componentes. Mejora drástica en fiabilidad, potencia y velocidad.

PCBs ganan más capas para albergar conductores de nuevos ICs. Al ser chips pequeños, PCBs se reducen y soldar conexiones se vuelve difícil.

Década de 1970

Confusión entre "printed circuit boards" y "polychlorinated biphenyl" (químico dañino) por compartir siglas PCB. Preocupación sanitaria pública. Científicos cambian nombre a PWB (printed wiring board) para reducir confusión. Nombre vigente hasta 1990, cuando los PCB químicos se eliminaron.

1970-1980

Para facilitar soldadura de circuitos de cobre, se desarrollan máscaras de soldadura (solder masks) de polímero fino. Evitan puentes entre pistas y aumentan densidad de circuito.

Luego, polímero fotoimagenable: ingenieros aplican capa directamente a circuitos, secan y modifican por exposición fotográfica. Aumenta densidad y se convierte en estándar de fabricación.

Década de 1980

Tecnología de Montaje Superficial (SMT) surge como nueva tecnología de ensamblaje. Inicialmente, todos los componentes tenían terminales (wire lead), necesitando agujeros en PCB que ocupaban espacio útil para enrutado.

Componentes SMT

Fuente: Wikimedia Commons

Componentes SMT se convierten en estándar: se sueldan a pequeñas pistas sin usar agujeros. Con el tiempo, reemplazan componentes through-hole y se vuelven estándar industrial. Aumenta fiabilidad, rendimiento, potencia funcional y reduce costes de producción.

Década de 1990

Reducción continua de tamaño PCB por prominencia de software CAM/CAD (fabricación y diseño asistido por computadora). Diseños mecánicos contribuyen a automatización de diseño PCB.

Diseño estructural CAD/CAM

Fuente: Wikimedia Commons

Facilita diseños cada vez más complejos con piezas más ligeras y pequeñas. Conexiones menores permiten miniaturización rápida.

Década de 2000

PCBs cumplen: mayor complejidad, compatibilidad, más capas, ligereza. Circuitos flexibles y diseños multicapa permiten mayor funcionalidad operativa en dispositivos electrónicos con PCBs más pequeños y baratos.

Placas de Circuito Impreso Hoy

Hoy no hay confusión con PCBs. Hemos superado la era de los PCB químicos. En la industria, PWB (printed wire board) y PCB se usan indistintamente, pero "printed circuit board" es más familiar.

La última innovación: PCB rígido-flexible. Combina circuito de placa rígida con estructura y complejidad rígidas. Gracias a capas combinadas, son más delgadas, pequeñas y encajan en productos de formas inusuales o reducidas.

¿Qué Futuro Espera a las PCBs?

Avances recientes permiten imprimir circuitos con procedimientos multi-paso como fotolitografía y patrones convencionales de deposición al vacío.

Proceso fotolitográfico ℅ Gianluca Grenci

Fuente: Researchgate

Suena bien, pero hay inconvenientes: PCBs caras, alta temperatura de procesamiento, residuos tóxicos.

La industria revolucionará pronto: la impresión 3D ya es realidad. Impresión 3D de PCBs es real.

Impresión 3D en PCB

Fuente: Wikimedia Commons

Institutos de investigación predicen futuro verde: PCBs impresas en papel. El impulso de fabricantes por dispositivos más pequeños moverá producción a placas menores con mayor capacidad.

Esperamos ver más placas plásticas moldeadas 3D, componentes empotrados, chips integrados y package-on-package (POP).

Estos avances mantendrán la industria PCB en constante crecimiento.

Conclusión

WellPCB lleva años en fabricación de PCB, cumpliendo su promesa: calidad en la industria con última tecnología.

Nuestros PCBs rígido-flexibles pueden ser complejos y lentos de fabricar, pero manejamos partes flexibles con cuidado. Pasan pruebas de calidad y superan estándares industriales.

Tenemos equipos nuevos y área de producción de 10.000 m². Entregamos más de 10.000 variedades y 30.000 m² de PCBs de 2-32 capas mensualmente.

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