Los orificios de fijación en una PCB#
Los orificios de fijación permiten montar la placa de circuito impreso en un chasis o una carcasa. Suelen ser mayores que otros taladros y se sitúan en las esquinas o en otros puntos de apoyo importantes. Son esenciales para mantener la estabilidad mecánica de la placa en el producto terminado.
Tipos de orificios de fijación#
Existen dos tipos principales: metalizados y no metalizados.
- Orificios metalizados: La pared conductora permite conectar distintas capas, por ejemplo un pad de masa exterior con un plano de masa interno. También actúan como puntos de montaje para tornillos y otros elementos, por lo que necesitan una geometría mecánica adecuada.
- Orificios no metalizados: Se destinan principalmente a la fijación mecánica y se aíslan de las pistas y los componentes eléctricos. Pueden necesitar una zona de exclusión para evitar interferencias con el circuito.
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Vías alrededor de los orificios de fijación#
Es frecuente colocar vías pequeñas alrededor del orificio. Pueden cumplir varias funciones:
- Distribuir la conexión sobre una superficie mayor y contribuir a una estructura que soporte esfuerzos mecánicos y vibraciones.
- Unir las masas de distintas capas, como parte de las medidas contra interferencias y ruido en circuitos sensibles o de alta frecuencia.
- Conectar térmicamente un plano de cobre o un disipador con la zona de fijación para facilitar la evacuación de calor.
Por qué importan en el diseño#
Los orificios de fijación afectan tanto a la mecánica como al comportamiento eléctrico. Su posición y su tipo deben planificarse para asegurar la estabilidad, el funcionamiento del circuito y la compatibilidad con la carcasa final.
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Aspectos que conviene revisar#
- Tamaño y ubicación: El diámetro y la posición deben responder a los requisitos mecánicos del producto.
- Conectividad eléctrica: Los orificios metalizados deben realizar las conexiones previstas sin provocar cortocircuitos ni acoplamientos no deseados.
- Gestión térmica: En aplicaciones de potencia, hay que evaluar la contribución de las vías cercanas a la disipación de calor.
Conclusión#
Aunque a veces se pasan por alto, los orificios de fijación aportan estabilidad mecánica y pueden participar en la conexión eléctrica y la gestión térmica de la PCB. Un diseño adecuado favorece el rendimiento y la vida útil del conjunto.
Lista de comprobación para el diseño#
El orificio forma parte de la cadena de tolerancias de la carcasa. El diámetro terminado, el metalizado, la relación con el cobre y la tolerancia de posición deben definirse a partir del tornillo, el apoyo, la arandela y el método de montaje, no solo de una huella genérica.
- Elija de forma deliberada una construcción metalizada o no metalizada.
- Indique el diámetro terminado y la tolerancia que realmente necesita el montaje.
- Reserve zonas sin cobre en todas las capas cuando sea necesario el aislamiento.
- Compruebe el espacio de la cabeza del tornillo y de la arandela respecto a los componentes cercanos.
- Considere las tolerancias de fresado, la posición del borde de la placa y la alineación con la carcasa.
- Evite una fuerza de apriete excesiva que aplaste el laminado o deforme la placa.
Preguntas frecuentes#
¿Deben conectarse los orificios de fijación a masa?
Solo si lo requiere el diseño del chasis y de compatibilidad electromagnética. Un orificio metalizado conectado a masa y uno no metalizado aislado cumplen funciones eléctricas distintas.
¿Qué diámetro debe tener un orificio de paso?
Use la norma del elemento de fijación junto con las tolerancias de posición, recubrimiento y montaje. El diámetro nominal del tornillo no basta.
¿Los taladros NPTH necesitan zonas sin cobre?
Sí, cuando el elemento de fijación debe permanecer aislado o cuando el proceso de fabricación exige una separación respecto al borde del taladro.