montaje de circuitos impresos

Ecuaciones mecánicas para componentes electrónicos y circuitos impresos

El desplazamiento dinámico máximo que puede sufrir un componente electrónico ubicado en el centro de una tarjeta de circuito impreso PCB, sin afectar su funcionamiento (ZC) está dada por la ecuación, que depende de los parámetros geométricos y físicos del diseño del PCB, cuando se somete a 20 millones de ciclos de esfuerzo reversible en ambientes de vibración aleatoria.

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Donde, ZC es el desplazamiento máximo o desplazamiento capaz del centro del PCB bajo vibración aleatoria en pulgadas, B corresponde a la longitud del borde del PCB paralelo al componente electrónico situado en el centro del tablero, medido en pulgadas, L es la longitud del componente electrónico en pulgadas, t es el espesor de la placa de montaje, en pulgadas, c es una constante que depende del tipo de componente analizado, así para resistencias, capacitores y diodos será de 0.75, el valor será 1.0 para componentes electrónicos estándar (DIP) y 1.26 para componentes electrónicos con cuatro filas de pines, PGA y para componentes con pines de bronce, o con pines ensamblados en su perímetro y disipadores de calor, el valor será de 2.25 para componentes cerámicos (LCCC), el factor r corresponde a la posición del componente electrónico respecto al PCB, cuando el valor de r es 1 el componente electrónico se encuentra en el centro del PCB, si r tiene valor 0.707 corresponde a un componente ubicado en la mitad del lado más largo del PCB y a un cuarto del lado más corto, para r igual a 0.5, el componente electrónico se encuentra ubicado a un cuarto de cada uno de los lados.

El desplazamiento sometido (ZS), corresponde al desplazamiento que sufre la tarjeta PCB debido al nivel de vibración y se calcula mediante la ecuación:

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Donde, Gin corresponde a la aceleración de entrada para el PCB expresada en niveles de gravedad g, fn es la frecuencia de resonancia o frecuencia natural de PCB medida en Hz, y Q es la transmisibilidad del PCB en su frecuencia de resonancia y están relacionadas en la ecuación (1).