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Circuitos impresos elaborados con el proceso fotográfico.

El método fotográfico para la elaboración de circuitos impresos se lleva a cabo a partir de un fotolito negativo, ya sea de un dibujo manual en papel o de un diseño por computadora impreso.

Material a utilizar:

- 1 frasco de revelador (COPIREV-200B).

- 1 frasco de sensibilizador (COPILAC-206).

- 2 vidrios de 20×20×0.5 cm.

- 1 pincel suave.

- 2 clips.

- 1 bola de fibra metálica.

- 1 botella de cloruro férrico.

- 2 palitos de madera.

Los pasos para el empleo de este método son:

Paso 1. Limpiar perfectamente la tablilla de circuito impreso con fibra metálica, agua y jabón en polvo. No tocar después la superficie de cobre con los dedos, (dejar secar perfectamente).

Paso 2. En un cuarto oscuro aplicar sensibilizador con un pincel de cerdas finas a la tablilla, de manera uniforme hasta formar una capa que cubra toda la tablilla. Dejar secar y luego aplicar una segunda capa y dejarla secar. Vaciar la cantidad suficiente de revelador en un recipiente No metálico y preparar otro recipiente con agua jabonosa.

Paso 3. Colocar el negativo encima de la tablilla cuidando que no quede al revés, situarlos, situarlo entre los dos cristales y colocar los clips.

Paso 4. Exponer la tablilla al sol por un minuto aproximadamente.

Paso 5. Meter la tablilla al cuarto obscuro, desmontarla de los cristales y retirar el negativo.

Paso 6. Sumergir la tablilla en el líquido revelador con los palitos de madera, cuidando no raspar la superficie de cobre de la misma, y meterla en un recipiente con agua jabonosa agitando la tablilla.

Paso 7. Retirar la tablilla del líquido revelador con los palitos de madera y meterla en el recipiente con agua jabonosa agitando la tablilla.

Paso 8. Encender la luz o salir del cuarto obscuro y limpiarla con un chorro de agua y dejar secar. Revisar el estado de las pistas plásticas en la superficie de la tablilla y si es necesario retocar las que lo requieran.

Paso 9. Se procede a realizar la corrosión del cobre en las tarjetas procesadas. Una vez trazadas las tarjetas se procede a bañar las mismas en Cloruro Férrico, con lo cual la acción corrosiva del cloruro férrico actuará sobre las superficies descubiertas de la tinta metálica, obteniendo así el

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Circuito impreso. Para obtener el Circuito Impreso en la versión de Cobre, se procede a eliminar la tinta metálica de la tarjeta que protegió de la corrosión al Diseño, una técnica rápida y limpia es mediante un doble baño: Primeramente en Thinner y posteriormente en Agua. Con la realización de los pasos anteriores se obtiene una tarjeta de circuito impreso de Calidad y Presentación aceptables.

Elaboración de circuitos impresos mediante el método de serigrafía

ELEMENTOS NECESARIOS

Para encarar la realizaron de un PCB, deberemos tener a mano una serie de elementos que resultan indispensables para dicha tarea. Necesitarás una plancha como ésta.

En primer lugar, necesitamos una impresora láser o una fotocopiadora. Como veremos más adelante, el tóner de la impresión es el que formara las pistas de nuestro PCB, así que el dibujo de las pistas que podemos realizar con algún programa especializado.

La impresión debe ser láser. Luego debe ser impreso con una impresora de tecnología láser. Si no disponemos de una, podemos usar cualquier impresora, y luego llevar el impreso a una fotocopiadora y hacer una copia. Las fotocopias también son hechas mediante tóner, por lo que mediante este procedimiento nos haremos de un original para nuestro PCB.

También deberemos comprar en una tienda especializada en componentes electrónicos (donde compramos los demás componentes para nuestros circuitos) una placa de PCB virgen, del tamaño adecuado para nuestro proyecto. Estas placas generalmente se consiguen fabricadas en pertinax o sobre fibra de vidrio. Cualquiera de las dos sirve. Prestar atención a que tenga solo una de sus caras cobreadas, salvo que queramos hacer un circuito impreso de doble faz.

También compraremos un cuarto litro de percloruro férrico (o cloruro férrico, el nombre puede variar de un lugar a otro, pero se trata de la misma substancia), que es el elemento que atacara la superficie de cobre, para eliminar todas las partes que no necesitamos.

Para acondicionar la placa virgen vamos a necesitar algún polvo limpiador y un poco de lana de acero, de los mismos que se utilizan para lavar los cacharros de cocina, que utilizaremos para dejar bien limpia y desengrasada la superficie de la placa.

Deberemos tener a mano alguna hoja de papel ilustración, como explicaremos más adelante.

Por último, necesitamos algunas herramientas o accesorios, como ser una agujereadora, con una broca de 1.00 mm y otra de 0.75 mm, un recipiente plástico en el que entre nuestra placa, uno metálico en el que entre el recipiente plástico, una sierra de cortar metales y una plancha, de las usadas normalmente para planchar nuestra ropa.

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Impresión del circuito

Una vez que tenemos listo el dibujo de nuestro circuito impreso, ya sea que lo hayamos realizado nosotros en el ordenador o que lo hayamos bajado de Internet, debemos transferirlo al papel.

En este punto, debemos tener en cuenta un par de consejos para que el resultado final sea óptimo. En primer lugar, la escala del dibujo debe ser la adecuada para que cuando vayamos a montar los componentes en nuestro PCB, las medidas coincidan. Por ejemplo, la separación estándar entre dos pines consecutivos de un circuito integrado es de 0.1 pulgada (2,54 mm). Si nos atenemos a esto, no tendremos problemas.

En segundo término, como veremos más adelante, al transferir el dibujo del papel al cobre la imagen quedara invertida, como si la viéramos en un espejo, así que debemos tener esto en cuenta al dibujarlo en el ordenador para no terminar con una imagen invertida en el PCB. No es conveniente imprimir nuestro circuito con la opción de economía de tóner activada, ya que necesitamos una buena cantidad de tóner en la copia, dado que es el que se va a transferir al cobre.

Si nuestra impresora no es láser, como dijimos antes, llevaremos nuestra impresión a una fotocopiadora y haremos una copia de ella, cuidando que la escala sea exactamente 1:1 (no todas las fotocopias son idénticas al original) y que la copia no presente rayas o cortes, ya que de ser así, estas imperfecciones se transferirán al PCB. Si no estamos conformes con la calidad de la fotocopia, hagamos sacar otra hasta que veamos que no tiene defectos.

Respecto del papel a utilizar, los mejores resultados los he obtenido utilizando papel ilustración, que es un papel de una calidad mayor al de resma común, con un grano más fino y ligeramente satinado. Respecto a este punto, lo mejor es hacer algunas pruebas hasta encontrar el adecuado antes de comprar grandes cantidades de papel.

TRANSFERENCIA AL COBRE

En esta etapa del proyecto, deberemos transferir el tóner del papel al cobre, para lo cual utilizaremos el calor que nos brindara la plancha.

Una vez cortada la placa virgen a las medidas de nuestro PCB con la sierra de cortar metales, comenzaremos la limpieza concienzuda la placa de circuito impreso virgen, para que quede libre de suciedad, grasa, etc. Utilizaremos para ello una esponja de brillo, que debe ser lo más fina posible para que no queden rayas. Algún agente químico puede resultar útil, como por ejemplo un limpia metales y un trapo en lugar de la esponja de brillo. Podemos probar distintos métodos, de acuerdo a los elementos que tengamos a mano. Mientras llevamos a cabo esta tarea, podemos aprovechar a enchufar la plancha para que vaya tomando temperatura.

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Una vez que el cobre está limpio, alinearemos sobre el PCB el papel con la impresión que hemos hecho, con las pistas hacia el cobre (debemos ver la parte sin imprimir), de manera que cuando apliquemos calor, el tóner se funda y se transfiera al cobre.

Con la plancha bien caliente, y con cuidado de no mover el papel (puede ser una buena idea agarrarlo por detrás del PCB con alguna cinta adhesiva) “planchamos” la hoja durante uno o dos minutos, aunque este tiempo puede variar de acuerdo al tipo de tóner y la temperatura exacta de la plancha, con lo que casi todo el tóner habrá pasado de la hoja de papel a la cara de cobre del PCB.

Para remover el papel del PCB deberemos sumergir todo en agua del grifo durante unos 5 o 10 minutos (depende del tipo de papel), y luego con los dedos iremos desmenuzando el papel hasta eliminarlo por completo del PCB. En este momento deberíamos tener la placa con el dibujo listo. Solo resta asegurarnos que todas las pistas y nodos se hayan calcado correctamente, y que no hayan quedado pedacitos de papel que puedan evitar la acción del percloruro, dando lugar a cortocircuitos en nuestro PCB terminado.

Método manual directo con marcador

Un circuito impreso no es mas que una placa plástica (que puede ser de fenólico o pertinax) sobre la cual se dibujan "pistas" e "islas" de cobre las cuales formaran el trazado de dicho circuito, partiendo de un dibujo en papel o de la imaginación.

Para empezar tenemos que decidir que material vamos a precisar. Si se trata de un circuito donde hayan señales de radio o de muy alta frecuencia tendremos que comprar placa virgen de pertinax, que es un material poco alterable por la humedad. De lo contrario, para la mayoría de las aplicaciones, con placa de fenólico alcanza.

Cada trazo o línea se denomina pista, la cual puede ser vista como un cable que une dos o mas puntos del circuito. Cada círculo o cuadrado con un orificio central donde el terminal de un componente será insertado y soldado se denomina isla.

Cuando uno compra la placa de circuito impreso virgen ésta se encuentra recubierta completamente con una lámina de cobre, por lo que, para formar las pistas e islas del circuito habrá que eliminar las partes de cobre sobrantes.

Además de pistas e islas sobre un circuito impreso se pueden escribir leyendas o hacer dibujos. Esto es útil, por ejemplo, para señalar que terminal es positivo, hacia donde se inserta un determinado componente o incluso como marca de referencia del fabricante.

Para que las partes de cobre sobrantes sean eliminadas de la superficie de la placa se utiliza un ácido, el Percloruro de Hierro o Percloruro Férrico. Este ácido produce una rápida oxidación sobre metal haciéndolo desaparecer pero no produce efecto alguno sobre plástico. Utilizando un marcador de tinta permanente o plantillas Logotyp podemos dibujar sobre la cara de cobre virgen el circuito tal como queremos que quede y luego de pasarlo por el ácido obtendremos una placa de circuito impreso con el dibujo que queramos.

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MÉTODO MANUAL

Entre los métodos existentes para la realización de circuitos impresos tenemos el método manual. Este método va dirigido a las personas que necesitan realizar circuitos impresos sencillos en donde la estética, precisión, etc. son aspectos de segundo plano.

El método manual para la realización de circuitos impresos consiste en los siguientes pasos:

Pruebe su diseño que funciona correctamente antes de realizar el circuito impreso. Los diseños podrán ser probados con un ProtoBoard o cualquier programa simulador como el Electronics WorkBech EDA. Es importante tener la certeza de que el circuito funciona correctamente antes de proceder a la realización del circuito impreso ya que le evitara muchas molestias y sobre todo una gran perdida de materiales y tiempo.

Tener todos los componentes que instalara en el circuito impreso. El aspecto físico de los componentes es importante ya que como es de conocimiento de la mayoría por ejemplo una resistencia de 1 K puede tener tamaños comprendidos desde tecnología superficial hasta elementos de tamaño físico de gran envergadura. El circuito impreso se realizara en base a los componentes que usted tenga en la mano y no en base a posibles componentes que usted suponga que podrían encontrarse en el mercado.

Transferir en una hoja de papel milimetrado como estarán conectados los componentes (tracks y Pads ) y su ubicación física. La hoja milimetrada le ayudara mucho a establecer los limites.

Proceda a cortar la baquelita del tamaño del circuito impreso dibujado en la hoja de papel milimetrado.

Superponga el papel milimetrado sobre la baquelita y sosténgalo para que no se mueva con cualquier cinta plástica o teipe. Proceda a realizar todas las perforaciones necesarias. Estas perforaciones son específicamente en los PADS. El diámetro de las perforaciones dependerá del diámetro de los alambres de los elementos electrónicos .

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Proceda a dibujar los Pads y los Tracks con el marcador indeleble exactamente como fue dibujado en el papel milimetrado.

Sumerja la baquelita dentro del cloruro férrico el tiempo suficiente hasta que las zonas de cobre no cubiertas por el marcador desaparezcan por completo.

Después de suficiente tiempo usted obtendrá una baquelita como se muestra en la siguiente imagen. Proceda a lavarla con abundante agua.

Noveno paso: Podrá limpiar las pistas con un algodón impregnado con acetona.

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Observaciones:

· El método manual no tendrá la capacidad de poder realizar circuitos para tecnología superficial. Este método será ideal para pequeños proyectos que no le importan el espacio físico y la estética del acabado.

Productos y materiales requeridos para el método manual:

Ø Una hoja de papel milimetrado.

Ø Una Baquelita.

Ø Un Marcador indeleble.

Ø Un lápiz y un Borrador.

Ø Una regla sencilla.

Ø Una Bandeja plástica.

Ø Un taladro y sus respectivas mechas de perforación.

Ø Una porción de algodón.