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INSTITUTO PÓLITECNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica“Unidad Culhuacán”
Profesor: Gómez Vázquez Rosa María Equipo 5
Integrantes de Equipo:Miranda Chávez Alan Michel
Práctica #5Circuito impreso por el método de
serigrafía.
Objetivo:
Obtener un circuito impreso por el método de serigrafía.
Generalidades:
Circuito Impreso
En electrónica, un circuito impreso, tarjeta de circuito impreso o PCB (sprinted circuit board), es una superficie constituida por caminos o pistas de material conductor laminadas sobre un sustrato no conductor.
El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente, a través de los caminos conductores, y sostener mecánicamente, por medio del sustrato, un conjunto de componentes electrónicos. Los caminos son generalmente de cobre mientras que el sustrato se fabrica de resinas de fibra de vidrio reforzada, entre los mas usuales se encuentran:
cerámica plástico teflón polímeros (baquelita)
La producción de los PCB y el montaje de los componentes puede ser automatizada. Esto permite que en ambientes de producción en masa, sean más económicos y confiables que otras alternativas de montaje.
Composición
La mayoría de los circuitos impresos están compuestos aproximadamente de dieciséis capas conductoras, separadas y soportadas por capas de material aislante laminadas entre sí.
Las capas pueden conectarse a través de orificios, llamados vías. Los orificios pueden ser electo recubiertos, o se pueden utilizar pequeños remaches.
Métodos de impresión de un circuito
La gran mayoría de las tarjetas para circuitos impresos se hacen adhiriendo una capa de cobre sobre todo el sustrato, posteriormente se retira el cobre no deseado después de aplicar una máscara temporal, dejando sólo las pistas de cobre deseado. Algunos circuitos impresos son fabricados al agregar las pistas al sustrato, a través de un proceso complejo de electrorecubrimiento múltiple.
Existen varios métodos para la producción de circuitos impresos:
Impresión serigráfica:o Utiliza tintas resistentes al grabado para proteger la capa
de cobre. Los grabados posteriores retiran el cobre no deseado.
Fotograbado:o Utiliza una fotomecánica y grabado químico para eliminar
la capa de cobre del sustrato. La fotomecánica usualmete se prepara con un fotoplotter.
Fresado:oUtiliza una fresa mecánica de 2 o 3 ejes para quitar el
cobre del sustrato. Una fresa para circuitos impresos funciona en forma similar a un plotter, recibiendo comandos desde un programa que controla el cabezal de la fresa los ejes x, y, z.
Método serigráfico para imprimir circuitos
La serigrafía es una técnica, que permite imprimir imágenes sobre cualquier material. Básicamente es transferir una tinta a través de una malla de seda templada en un marco de madera.
La seda ha sido tratada previamente con una emulsión que bloquea el paso de la tinta en las áreas donde no habrá imagen, quedando libre la zona donde pasará la tinta.
Este sistema de impresión se usa para imprimir muchas cantidades, sin perder definición.
La técnica de producción de circuitos impresos con serigrafía se usa industrialmente, ya que se pueden obtener impresos de muy buena calidad y a muy bajo costo.
Una vez se tienen revelados los marcos de seda o mas conocidos como bastidores, se pueden realizar múltiples copias del mismo diseño. Esto permite la producción en serie de circuitos impresos.
Aunque no deja de ser un procedimiento manual esta técnica es una de las más usadas, ya que permite obtener trabajos con la calidad y presentación necesarias, para la realización de prototipos electrónicos o aplicaciones en la industria.
Material y equipo:
Malla tensada a un cuadro de madera o de metal de 120 hilos por centímetro.
Rasero o espátula.
Recipiente color ámbar de aproximadamente 250ml para realizar la mezcla de la solución fotosensible.
Secadora de cabello manual. Prensa para sujetar el marco de la malla. Placa de baquelita. Positivo del circuito, aproximadamente de 5x5. Fuente de luz de 1000 a 1500 Watts. Aspesor. Lija de agua.
Reactivos:
Solución sensibilizadora. Solución activadora de cromo. Tinta anticorrosiva, color negro o azul. Solución descobrizante (cloruro férrico al 10% en medio ácido). Detergente. Solución desengrasante de hidróxido de sodio al 10%. Catalizador recomendado por los proveedores.
Procedimiento
1
Preparación de la placa:Se pule la superficie metálica de la placa usando una lija de agua.Para eliminar grasa, lavar con detergente y enjuagar.Si considera necesario limpiar más a fonsd su placa, introducirla en la solución de hidróxido de sodio al 10% y enjuagar.A partir de ese momento la placa sólo se manipulará de su perímetro, para evitar depositar en ella grasa de los dedos.Secar la placa en la estufa hasta que no haya residuos de humedad.
2
Sensibilizado de la malla:En un cuarto semiobscuro, se hace una mezcla homogénea en un recipiente opaco o color ámbar, en porcion 1 parte de una solución activadora de cromo con 10 partes de la solición sensibilizadora; adicionando aproximadamente dos partes del catalizador agitando, hasta obtener una mezcla homogénea a la cual llamaremos solución fotosensible.A la malla limpia y seca se le aplica una capa uniforme no muy gruesa de la solución fotosensible.Secar la capa de solución fotosensible, haciendo uso de la secadora de cabello.
3
Exposición a la luz:Una vez seca la capa de solución fotosensible.Coloque la malla sobre su positivo, teniendo cuidado de que quede dentro del área fotosensibilizada.Cubra la placa con la protección contra la luz, teniendo cuidado de que no se mueva.Asegúrese de que la lámpara este conectada a la corriente.Exponer la placa a la luz, por un espacio de 1.5 minutos aproximadamente, haciendo notar que el tiempo de exposición depende del tamaño del circuito.Apagar la lámpara, retirar la malla del positivo.
Circuito impreso por serigrafía, tras aplicar los métodos indicados en el procedimiento.
Conclusiones
4
Revelado de la malla:Se moja la malla con suficiente agua directa de la llave, o usando un aspesor, hasta que toda la solución fotosensible se desprenda de la malla y se logre observar el circuito marcado sobre la malla.A partir de este momento, la solución fotosensible deja de ser sensible a la luz y se puede trabajar con mayor intensidad de luz.A partir de ese momento la placa sólo se manipulará de su perímetro, para evitar depositar en ella grasa de los dedos.Secar la placa en la estufa hasta que no haya residuos de humedad.
5
Ataque químico y obtención del circuito:Sumerja la placa y caliente la solución de cloruro férrico al 10% sin que llegue al punto de ebullición.Apoyándose con una franela, mueva cuidadosamente el recipiente, teniendo cuidado de no salpicar, hasta que se caiga todo el cobre que no forma parte del circuito.Saque cuidadosamente la placa, enjuáguela con agua corriente y séquela a la temperatura ambiente.
La serigrafía es una técnica de impresión, empleada principalmente para reproducir imágenes sobre cualquier material, y consiste en transferir una tinta a través de una malla tensada en un marco, el paso de la tinta se bloquea en las áreas donde no hay imagen mediante una emulsión o barniz, quedando libre la zona donde pasará la tinta. El sistema de impresión es repetitivo, esto es, una vez que se ha plasmado el primer modelo, la impresión puede ser repetida cientos y hasta miles de veces sin perder definición.
La fabricación de circuitos impresos ha ido revolucionando con una gran serie métodos, que, con el tiempo se van mejorando y automatizado. Todo proceso tiene sus inicios por lo que no podemos olvidar las raíces y pautas que dieron origen a estas metodologías actuales.
Un de los cientos de métodos empleados para la impresión de circuitos es el llamado, método de serigrafía, en el cual se utiliza una malla tensada en un marco, la cual contiene la imagen del circuito que queremos imprimir, y con un poco de tinta se marca en la tabla fenólica, posteriormente se somete a un proceso de descobrizado para eliminar el cobre que no forma parte de nuestro circuito, este método utiliza distintas sustancias químicas básicas, materiales y herramientas cotidianas, que cualquier persona tiene a la mano, lo que lo hace un método fácil y accesible.
En la práctica realizada se obtuvo imprimir en la tabla fenólica el circuito que se eligió con anticipación, aplicando el procedimiento del método de impresión de circuitos por serigrafía, para poder imprimir correctamente el circuito es necesario ser preciso y ágil para obtener los resultados esperados, ya que el material que se manipula en este método, suele ser engorrosa si no se maneja correctamente.
Entre las ventajas que podemos mencionar de la impresión de circuitos por serigrafía se encuentran las siguientes:
Reproducción de varios circuitos con una sola malla. Poco tiempo de realización. Buena impresión.
Bibliografía
http://www.circuitosimpresos.orghttp://www.pablin.com.ar
