Soldadura, Herramientas y Circuitos

8/19/2019 Soldadura, Herramientas y Circuitos

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Ing. Víctor Miguel Lafeld Electrónica Básica

ELECTRONICA BASICA

INTRODUCCION A LA SOLDADURA CON ESTAÑO

Introducción

La soldadura con estaño es la base de todas las aplicaciones electrónicas porque permite larealización de coneiones entre conductores ! entre "stos ! los di#ersos componentes$ obteniendor%pidamente la m%ima se&uridad de contacto'

Consiste en unir las partes a soldar de manera que se toquen ! cubrirlas con una &ota deestaño (undido que$ una #ez en(riada$ constituir% una #erdadera unión$ sobre todo desde el punto de#ista electrónico'

)sta es una tarea manual delicada que sólo se consi&ue dominar con la pr%ctica'Recuerde que la *abilidad para soldar con e(ecti#idad determinar% directamente el buen(uncionamiento del monta+e a lo lar&o del tiempo' ,na soldadura mal *ec*a puede causar que el

producto (alle en al&-n momento'En estas p%&inas se indicar% bre#emente la manera de mane+ar un soldador$ los materiales !

las *erramientas b%sicas a ser utilizadas en traba+os electrónicos' .ara ello$ realizaremos al&unas(i&uras con *ilo de cobre$ en las que podremos practicar la soldadura ! probar los tiempos decalentamiento$ las cantidades de estaño a aportar$ la (orma de colocar las piezas$ de esta (ormaconse&uiremos una cierta /eperiencia/ inicial'

0%s adelante$ se entrar% en la soldadura de componentes sobre una placa de circuito impreso$tarea que requiere un ma!or cuidado ! precisión$ pero que con la pr%ctica resultar% sencilla'

El soldador utilizado en Electrónica

En Electrónica se suelen utilizar soldadores de potencia reducida$ !a que &eneralmente se trata

de traba+os delicados ! los componentes son sensibles a la eposición de temperaturas ele#adas'Los soldadores tienen un enorme campo de aplicación$ !a sea para realizar nue#os monta+es o para *acer reparaciones' El soldador debe permitir las operaciones de soldadura con estañocorrespondientes a la unión de dos o m%s conductores$ o conductores con elementos del equipo'1ebido a su (recuente empleo$ el soldador deber% presentar$ entre otras caracter2sticas$ una &ranse&uridad de (uncionamiento ! durabilidad'

En &eneral$ se trata de una masa de cobre 3punta4$ que se calienta indirectamente por unaresistencia el"ctrica conectada a una toma de ener&2a el"ctrica 3&eneralmente una (uente de 5567ca4' Los tipos que se encuentran *abitualmente en el mercado pueden clasi(icarse en soldadorescomunes o /de l%piz/ ! soldadores de pistola'

Tipos de soldadores89 Soldador de l%piz

En la (i&ura de arriba se muestra el cl%sico soldador tipo l%piz$ de :6;' Su calentamiento es permanente ! posee una alta inercia t"rmica' Tanto en el momento de la soldadura como en las pausas de esta labor$ el soldador permanece conectado a la corriente el"ctrica' Resulta adecuado

para traba+os repetiti#os ! numerosos'

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59 Soldador de pistola

Tipos de soportes

=a que el soldador mantiene la punta caliente 3entre 5>6 ! :66 ?C4$ se *ace necesario el uso

de un soporte donde apo!ar el equipo durante el tiempo en el cual no se utiliza$ para e#itar quemar la mesa de traba+o' Aqu2 se #en al&unos e+emplos<

(i&' @ (i&'>

i&ura 8' Soporte t2pico para soldadores de poca potencia' Tiene espon+a'i&ura 5' Soporte BC que permite colocar el soldador de dos (ormas distintas' Tiene espon+a'i&ura :' El soporte m%s sencillo' .uede construirse con un trozo de c*apa ! una tabla de madera'

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El soldador de la derec*a es de pistola' La punta se calienta porel e(ecto de una &ran corrienteque pasa por ella 3el abultadoman&o lle#a dentro untrans(ormador que la produce4'

Resulta -til para traba+osespor%dicos !a que se calientainstant%neamente' No se usamuc*o en electrónica porque la

punta no suele resultar lo bastante (ina ! precisa'

i&' 8 i&' 5

i&' :


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i&ura @' Soldador con todas las puntas que se le pueden acoplar< punta (ina$ punta &ruesa$ puna para desoldar circuitos inte&rados e incluso accesorio para desoldar$ con pera de &oma incluida'i&ura >' .unta (ina$ ideal para la soldadura en Electrónica'

La soldadura

Consiste en unir las partes a soldar de manera que se toquen ! cubrirlas con una &ota de

estaño (undido que$ una #ez en(riada$ constituir% una #erdadera unión$ sobre todo desde el punto de#ista electrónico'

.ara iniciar los primeros pasos ! aprender a soldar$ se puede practicar constru!endo (ormas&eom"tricas con *ilos de cobre$ para (amiliarizarse con el soldador$ el estaño$ el soporte$ eldesoldador$ las *erramientas de traba+o$ etc' .osteriormente se puede introducir en la soldadura conestaño$ orientada al monta+e de circuitos impresos'

El estaño

Enrealidad$ elt"rmino /estaño/se emplea de(orma impropia

porque no se trata

de estaño sólo$sino de unaaleación de este

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metal con plomo$ &eneralmente con una proporción respecti#a del 6D de estaño ! del @6D de plomo$ que resulta ser la m%s indicada para las soldaduras en Electrónica'

.ara realizar una buena soldadura$ adem%s del soldador ! de la aleación descrita$ se necesitauna sustancia adicional$ llamada pasta de soldar $ cu!a misión es la de (acilitar la distribuciónuni(orme del estaño sobre las super(icies a unir ! e#itando$ al mismo tiempo$ la oidación

producida por la temperatura demasiado ele#ada del soldador' La composición de esta pasta es a base de colo(onia 3normalmente llamada /resina/4 ! que en el caso del estaño que utilizaremos$ est%

contenida dentro de las ca#idades del *ilo$ en una proporción del 5 al 5'>D'

Aqu2 se obser#an las : ca#idadesque (orman el /alma/ de resina delestaño' La resina resulta de una&ran a!uda durante la soldadura'

Proceso para soldar

Antes de iniciar una soldadura *a! que ase&urase de que<89 La punta del soldador est" limpia' .ara ello se puede usar un cepillo de alambres sua#es 3quesuele estar incluido en el soporte4 o me+or una espon+a *umedecida 3que tambi"n suelen traer lossoportes4' Se (rotar% la punta sua#emente con el cepillo o contra la espon+a' En nin&-n caso seraspar% la punta con una lima$ ti+eras u ob+etos similares$ !a que puede dañarse el recubrimiento decromo que tiene la punta del soldador 3este recubrimiento proporciona una ma!or #ida -til a la

punta4'

59 Las piezas a soldar est"n totalmente limpias ! a ser posible preestañadas'.ara ello se utilizar% un limpia9metales$ li+a mu! (ina$ una lima pequeña o las ti+eras$ dependiendodel tipo ! tamaño del material que se #a!a a soldar'

:9 Se est% utilizando un soldador de la potencia adecuada' En Electrónica$ lo me+or es usar soldadores de 8> a :6 ;atts$ nunca superiores$ pues los componentes del circuito se pueden dañar sise les aplica un calor ecesi#o'

En las (i&uras de aba+o se obser#a una simulación de soldadura$ con lo que ocurre por partedel operador ! lo que sucede en las partes a soldar' Nos a!udar% a conocer ! entender los di(erentes

pasos de una soldadura$ que lue&o$ con la eperiencia$ se *ar%n autom%ticamente' Los pasos son lossi&uientes<

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)ste es un rollo de estaño t2pico de >66 &r'$aunque *a! rollos m%s pequeños$ !a que no sueleresultar mu! cómodo su+etar un peso de medioilo mientras *acemos soldaduras'

89 Ase&urarse de que las zonas a soldarest%n bien limpias$ sin &rasa ni suciedad'

.ara las placas de circuito impreso se puede utilizar una &oma de borrar bol2&ra(o$ tal como #emos aqu2'Si se trata de *ilos de cobre$ se puedenraspar con unas ti+eras o una cuc*illa

para limpiar el *ilo'


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La resina del estaño$ al tocar las super(icies calientes$ alcanza el estado semil2quido ! sale de

las ca#idades$ distribu!"ndose por la super(icie de la soldadura' Esto (acilita que el estaño (undidocubra las zonas a soldar' El estaño (undido$ mientras si&ue caliente$ termina de distribuirse por lassuper(icies'

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59 Limpiar la punta del soldador de #ezen cuando'.ara ello (rotaremos sua#emente la puntaen una espon+a *-meda$ como la delsoporte de la (i&ura'Alternati#amente podemos raspar la

punta con un cepillo de alambres sua#e$como los que suelen #enir incluidos en elsoporte'

:9 Acercar los elementos a unir *asta quese toquen'Si es necesario$ utilizar unos alicates parasu+etar bien las partes'Aplicar el soldador a las partes a soldar$de (orma que se calienten ambas partes'Tener en cuenta que los alicates o pinzasabsorben parte del calor del soldador'

@9 Las piezas empiezan a calentarse *astaque alcanzan la temperatura del soldador'Si la punta est% limpia$ esto suele tardarmenos de : se&undos' Este tiempodepender% de si se usan alicates ! de lamasa de las piezas a calentar'

>9 Sin quitar el soldador$ aplicar el estaño 3unos pocos mil2metros4 a lazona de la soldadura$ e#itando tocardirectamente la punta'Cuando la zona a soldar es &rande$ se

puede mo#er el punto de aplicación delestaño por la zona para a!udar adistribuirlo'


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Retirar el soldador$ tratando de no mo#er las partes de la soldadura' 1e+ar que la soldadurase en(r2e naturalmente' Esto lle#a un par de se&undos' El metal (undido se solidi(ica$ quedando lasoldadura (inalizada$ con aspecto brillante ! con buena resistencia mec%nica'

Como sucede con la ma!or2a de las cosas$ a base de eperimentar unas cuantas #eces se

conse&uir% dominar este proceso$ que por otro lado resultar% sencillo'Proceso para desoldar

.ara desoldar *a! #arios m"todos$ aunque nos #amos a centrar sobre los que se basan en lasucción del estaño' 7amos a describir los desoldadores ! los chupones'

89 1esoldador de .era

El modo de proceder es el si&uiente<a9 .resionar la pera con el dedo'

b9 Acercar la punta *asta la zona de donde se quiera quitar el estaño'Año< 5686

Aqu2 a la derec*a #emos un soldador de tipol%piz sin punta' En lu&ar de la punta se lecoloca el accesorio que se #e deba+o ! !atenemos un desoldador$ que suele recibir elnombre de desoldador de pera' Como se

puede obser#ar$ el accesorio tiene en la punta$un depósito donde se almacena el estañoabsorbido$ una espi&a para adaptarlo alsoldador ! una pera de &oma que sir#e para*acer el #ac2o que absorber% el estaño'

A la derec*a #emos en detalle la punta ! el depósito del accesorio para desoldar' )sta se calienta de lamisma manera que la puntanormal'


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c9 Si la punta est% limpia$ el estaño de la zona se derretir% en unos pocos se&undos' En esemomento$ soltar la pera para que el #ac2o producido absorba el estaño *acia el depósito'

d9 .resionar la pera un par de #eces apuntando *acia un papel o el soporte para #aciar eldepósito' Se debe tener precaución durante la manipulación de la *erramienta$ !a que elestaño sale a :66?C'Estos cuatro pasos se pueden repetir si (uera necesario'

59 1esodador de #ac2o o c*upón

A*ora #amos a describir el otro tipo de soldador$ el denominado c*upón'

Tiene una punta de pl%stico$ que soporta per(ectamente las temperaturas utilizadas' El

cuerpo principal 3depósito4 suele ser de aluminio' .ara mane+arlo debemos car&arlo #enciendo la(uerza del muelle ! en el momento deseado pulsaremos el botón que libera el muelle ! se produce el#ac2o en la punta'

Nos ser#ir% para absorber estaño$ que estaremos (undiendo simult%neamente con la punta delsoldador' El modo de proceder es el si&uiente<

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Este desoldador de #ac2o es una bombade succión que consta de un cilindro quetiene en su interior un "mbolo accionado

por un muelle'

89 Aplicar la punta del soldador a la zonade donde se quiera quitar el estaño' Si la

punta del soldador est% limpia$ el estaño sederretir% en unos pocos se&undos'Ase&urarse de que el desoldador est% listo'

59 En ese momento$ sin retirar el soldador$acercar la punta del c*upón a la zona ! pulsarel botón de accionamiento' Se disparar% el"mbolo interno produciendo un &ran #ac2o enla punta ! absorbiendo el estaño *acia eldepósito'

Retirar el soldador ! el c*upón' En la(oto #emos el resultado de ladesoldadura'Si despu"s del proceso a-n queda al&ode estaño su+etando el componente quequeremos quitar$ entonces ser% necesariorepetir el proceso'


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Este dispositi#o tiene un depósito su(icientemente &rande como para no necesitar #aciarlocada #ez que se usa$ como ocurre con el desoldador de pera' .ara limpiarlo$ &eneralmente *a! quedesmontarlo desenroscando sus partes'

Las *erramientas -tiles en Electrónica

Arriba se obser#an di(erentes tipos de destornilladores$ alicates$ pinzas ! limas'E#identemente$ no trataremos aqu2 de describir *erramientas que se&uramente todos !a conocemos$

pero es oportuno dedicar un poco de espacio a aqu"llas cu!as caracter2sticas son las m%s adecuadasa las necesidades del a(icionado electrónico'

Los alicates

En la (i&ura de arriba #emos tres tipos de alicates de los m%s corrientes para el traba+o delelectrónico' El de puntas redondas es particularmente -til para *acer anillas en los etremos de los*ilos de coneión$ el de puntas cur#as sir#e para alcanzar lu&ares de di(2cil acceso ! el de cortesir#e para cortar conductores'

Las pinzasAño< 5686

Aparte del soldador ! el desoldador$#amos a necesitar una serie de*erramientas que nos *ar%n m%s(%cil el traba+o' Lo ideal ser2a poderdisponer de todas estas*erramientas que se #en aqu2 a laderec*a$ aunque con unas pocas nos

podremos arre&lar la ma!or2a de las#eces'

Los alicates para usos electrónicos los ele&iremosde tal (orma que nos sean lo m%s -tiles posible'Alicates de punta redonda est%n particularmenteadaptados para doblar etremos de *ilos deconeión' Alicates de puntas planas 3de super(icieinterna &rabada o lisa4' Alicates de puntas (inas$cur#adas'inalmente$ las llamadas pinzas de muelle$ deltodo similares a las que usan los coleccionistas desellos$ son mu! -tiles para sostener los etremosde los *ilos de coneión en la posición adecuada

durante la soldadura con estaño'


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El proceso de soldadura se *ar% se&-n se *a eplicado' Fa! que tener en cuenta que al soldar *ilos de cobre del &rosor que estamos utilizando pueden ser necesarios unos tiempos ma!ores deaplicación del soldador *asta que las piezas se calientan' As2 mismo *ar% (alta m%s tiempo para queel estaño se distribu!a por toda la zona de soldadura'

Las soldaduras se *ar%n en los puntos que se indica en azul en el dibu+o de arriba ! tienenque quedar de la (orma mostrada para que est"n bien *ec*as ! ten&an una buena resistenciamec%nica' El orden de operación aconse+able es 59:9>9@989' Fabr% que prestar un cuidado especiala la @ 3detalle en #ioleta4$ que es especialmente di(2cil 3*a! que unir > *ilos sin que se mue#an ! elestaño debe (ormar una sola &ota que cubra los >4'

Se suele decir que una (orma de enseñar cómo se *ace al&o es enseñar cómo no debe*acerse$ as2 que #amos a #er a*ora una serie de soldaduras que est%n mal *ec*as' Aparentemente

podr2an parecer correctas$ pero *a! detalles que se deber2an me+orar' Al&unas de estas soldadurastendr2an una resistencia mec%nica mala ! se romper2an al primer tirón'

En el dibu+o de arriba #emos una serie de c*apuzas que no se deben *acer' La #erdad es quenos *emos di#ertido bastante creando este dibu+o' Las /soldaduras/$ si es que se las puede llamar as2$ est%n numeradas para poder re(erirnos me+or a ellas<

8' )sta realmente no *ace nin&-n e(ecto' El estaño est% en los dos lados pero no *ace la unión' Estose corri&e aplicando el soldador en el punto intermedio$ aportando m%s estaño si es necesario !esperando a que se unan las dos &otas (ormando una sola'5' La parte superior est% bien$ pero el *ilo que #iene desde aba+o no est% su+eto' Se corri&e i&ual quela anterior':' La unión est% bien *ec*a desde el punto de #ista mec%nico aunque el (allo salta a la #ista< tiene

demasiado estaño' Las soldaduras no deben adoptar (orma de bola$ como "sta' .ara corre&irlo$deberemos eliminar &ran parte del estaño utilizando el desoldador ! lue&o repetir la soldadura$ esta#ez sin que quede tan &rande'

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7amos a centrarnos en el e+ercicio<8' Es un diodo$ en su simbolo&2a anti&ua3cuando a-n se rodeaba al diodo con unacircun(erencia4' En sus etremos tiene unasanillas que se pueden *acer con el alicate de

puntas redondas de (orma que queden como se

obser#a 3detalle en ro+o4' La circun(erencia&rande se puede *acer doblando el *iloalrededor de un ob+eto redondo de unos > cm' dedi%metro' El tri%n&ulo se *ace de una pieza$doblando dos de los #"rtices con el alicate de

puntas redondas$ tratando de que el radio decur#atura sea pequeño' El c%todo del diodo 3*ilocorto #ertical a la derec*a del tri%n&ulo4 ser% untrozo de *ilo corto ! *abr% que su+etarlo biencuando *a!a que soldar'


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@' )sta est% un poco escasa' El c%todo est% bien unido al tramo @9$ pero el #"rtice del tri%n&ulo est%tocando el punto @$ no soldado a dic*o punto' Se corri&e aplicando de nue#o el soldador$ aportandoestaño por las zonas que no lo tienen ! esperando a que se (orme una &ota -nica antes de retirar elsoldador'>' Aqu2 lo que pasa es que (alta cubrir con el estaño los @ conductores que lle&an al punto >'Actualmente la soldadura est% bien por la parte derec*a del punto >$ pero la parte izquierda est% un

poco escasa' Se corri&e i&ual que el caso @'

' Curiosa (orma de cerrar la anilla' 1ebe quedar como el punto del dibu+o de m%s arriba'

El resto de los e+ercicios se *acen de la misma manera' El del transistor tiene ciertadi(icultad en los puntos :$ @$ > ! G' El del 0OSET es en cierto modo el m%s sencillo ! no presentaecesi#a di(icultad'

E+ercicios resueltosA*ora #eremos el aspecto (inal de los e+ercicios$ una #ez *ec*as las soldaduras' Aqu2

tambi"n se #e por dónde *a! que doblar ! cortar el *ilo de cobre'

Realmente$ en estos dibu+os$ el tamaño de las soldaduras ! el &rosor de los *ilos est%ea&erado un poco con respecto al tamaño de las (i&uras$ pero de esta (orma se aprecian me+or'

Como se puede obser#ar$ la ma!or2a de las piezas de estos s2mbolos se pueden construir doblando tramos de *ilo de cobre en lu&ar de cortar todos los se&mentos' 7"ase$ en la (i&ura del0OSET$ que el terminal de la izquierda tiene una anilla$ un tramo *orizontal ! un tramo #erticalque se *an *ec*o sin cortar$ simplemente doblando el *ilo'

Diseño de un circuito i"presoIntroducción

En esta sección #amos a describir el proceso para diseñar nuestras propias placas de circuitoimpreso' .artiremos siempre del esquema electrónico ! bien por medios manuales o por ordenador #amos a conse&uir un /diseño de pistas/ que lue&o trans(eriremos a la placa'

El so(t de CA1 de electrónica &eneralmente nos permitir% trazar las pistas del circuitoautom%ticamente$ aunque por lo &eneral tendremos que *acer al&unos retoques' Esto es debido aque 3de momento4 los ordenadores no tienen una #isión espacial mu! lo&rada ! para trazar una pista

simple entre dos puntos muc*as #eces dan rodeos innecesarios' Tanto si trazamos las pistasmanualmente en el ordenador o sobre la mesa de dibu+o$ deberemos obser#ar una serie de re&las b%sicas$ como pueden ser<

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1iodo de unión' Ordenrecomendado de

soldadura9@989

Transistor N.N'Orden recomendado de

soldadura< 59:99G9@9>989H9

0OSET de acumulación'Orden recomendado de

soldadura< 59:99>989@9H


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l49 1eterminar el &rosor adecuado de cada pista549 1eterminar la separación entre las pistas:49 1eterminar el espacio que ocupa cada componente@49 Colocar los componentes sobre la placa adecuadamente>49 Colocar los conectores necesarios

Realización pr#ctica de un circuito i"preso

Introducción

Face unas d"cadas$ los circuitos se montaban en (orma de /tela de araña/' 1e esta (orma semontaron los primeros receptores de radio a #%l#ulas$ en los que al&unos componentes 3el alta#oz$el trans(ormador$ las #%l#ulas$ el condensador #ariable$ los potenciómetros4 iban montados en lacarcasa met%lica ! el resto 3condensadores$ resistencias$ diodos4 iban /col&ados/ por sus terminales'

En la actualidad los circuitos se montan utilizando un soporte m%s #ers%til como es la placade circuito impreso$ que es la base que su+etar% los componentes ! a la #ez los interconectar%mediante una serie de pistas de cobre$ como !a #eremos'

7amos a #er dos de los m"todos cl%sicos para realizar una placa de circuito impreso'1espu"s #eremos cómo mecanizar la placa ! montar en ella los componentes del circuito' Se tratade una serie de pasos sencillos<

849 La placa de Circuito Impreso 3C'I'4La placa de un circuito impreso es la base para el monta+e del mismo$ es el soporte que

su+etar% los componentes ! a la #ez los interconectar% mediante una serie de pistas de cobre' ,na placa de circuito impreso est% (ormada por un soporte$ que puede ser de baquelita o de (ibra de#idrio ! una capa de cobre depositada sobre el soporte$ tal como se obser#a aqu2<

Tambi"n #emos sobre la capa de cobre un recubrimiento que puede ser una capa de barniz

(otosensible 3placas sensibilizadas o (otosensibles4 o bien la tinta del rotulador que utilizaremos para dibu+ar las pistas$ tal como #eremos m%s adelante'

0ediante el proceso de atacado de la placa$ que #eremos en detalle m%s adelante$trans(ormaremos la capa uni(orme de cobre en una serie de pistas de cobre que interconectar%n losdi(erentes componentes entre s2$ (ormando el circuito real' 1espu"s de ese proceso$ taladraremos la

placa para poder introducir los terminales de los componentes ! soldarlos a las pistas de cobre$ detal (orma que el resultado sea similar al de la (i&ura<

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Obser#amos cómo el cobre est% cortado en al&unas zonas$ lo que permite conectar entre s2sólo los componentes que nos interesen' En otras zonas #emos que el cobre sir#e de unión el"ctricaentre dos componentes$ como es el caso del dibu+o' Los terminales de los componentes est%n unidosal cobre mediante soldaduras *ec*as con estaño'

Esta instant%nea se *a tomado en el momento de *acer una soldadura' Obser#amos la puntadel soldador ! el *ilo de estaño' Sólo queda comentar que eisten en el mercado #arios tipos de

placas$ atendiendo a caracter2sticas como el material empleado en el soporte$ el n-mero de caras decobre ! si est%n sensibilizadas 3tienen un recubrimiento de barniz (otosensible4<

849 .laca de baquelita de 8 cara549 .laca de baquelita de 8 cara sensibilizada:49 .laca de (ibra de #idrio de 8 cara

@49 .laca de (ibra de #idrio de 5 caras>49 .laca de (ibra de #idrio de 8 cara sensibilizada49 .laca de (ibra de #idrio de 5 caras sensibilizadas

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7emos aqu2 una placa de (ibra de

#idrio$ con unas cuantas resistencias$al&unos condensadores ! dostransistores !a colocados' En todosellos obser#amos cómo susterminales est%n introducidos por lostaladros que se *an practicado a la

placa'

Si le damos la #uelta a la placa #emoslos terminales de los componentesasomando$ !a cortados ! a punto de ser soldados' En la (oto se obser#anclaramente las pistas de cobre queunen los di#ersos componentes$ as2como las zonas donde el cobre se *aeliminado


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Est%n colocadas por tipos 3! por orden de precio4'

Las que son de doble cara simplemente tienen una capa de cobre a ambos lados del soporte ! permiten *acer circuitos m%s complicados con el mismo tamaño de placa !a que permiten crear pistas conductoras por ambos lados' En el mercado podemos obtener estas placas en di#ersostamaños est%ndar$ aunque nosotros normalmente usamos en el laboratorio las de tamaño de 56:6cm'$ !a que nos salen bastante rentables' 1espu"s cortamos con la sierra las placas al tamañodeseado$ tratando de apro#ec*ar el espacio lo m%s posible'

El diseño de pistas de un circuito

El es$ue"a electrónico

A*ora que *emos #isto cómo es la placa$ #amos a trans(erir nuestro circuito a ella para poder *acer (2sicamente el circuito impreso ! poder despu"s montar los componentes sobre "l'.artiremos del esquema electrónico de nuestro circuito$ que podr2a ser al&o parecido a esto<

El diseño de pistas

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Aqu2 #emos un e+emplo de placa (otosensible' Las de este tipo tienen una capa uni(orme de barniz (otosensible sobre el cobre' Al i&ual que el papel (oto&r%(ico$ las placas (otosensibles nodeben #elarse durante su almacenamiento ! sólo deben eponerse a la luz durante el proceso deinsolado' .ara e#itar que las d" la luz lle#an un pl%stico opaco pe&ado$ que deberemos retirar en unambiente de luz mu! tenue antes de meterlas a la insoladora$ proceso que #eremos ense&uida'


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El diseño de pistas es un dibu+o que representa las coneiones a realizar entre los distintoscomponentes del circuito' .uede obtenerse de di#ersas (ormas<

849 1iseño por ordenador< .artiendo del esquema electrónico ! usando un so(t;are como OrCA1$TANJO$ etc' 1espu"s se imprime el diseño de pistas en papel normal o en papel #e&etal' Si esnecesario$ se puede imprimir en papel normal ! (otocopiar en papel de acetato 3transparencia4 o en

papel #e&etal'

549 1iseño a mano< Si el circuito es mu! sencillo se pueden dibu+ar las pistas sobre un papel con unl%piz' Si es necesario$ se puede (otocopiar en papel de acetato 3transparencia4 o en papel #e&etal':49 ,na re#ista o libro de electrónica< A menudo las re#istas de electrónica muestran entre sus

p%&inas el diseño de pistas del circuito' A no ser que la re#ista nos d" la transparencia$ por lo&eneral siempre se (otocopiar% la p%&ina donde #en&a el diseño de pistas en papel de acetato3transparencia4 o en papel #e&etal'El diseño de pistas tendr% una (orma parecida a "sta a las si&uientes im%&enes<

La (oto de la derec*a muestra la placa una #ez terminada ! colocados los componentes$ #ista

por el lado de las soldaduras' Como #emos$ el resultado es mu! seme+ante al diseño'

Traspaso del diseño de pistas a la placa de circuito I"preso

,na #ez que ten&amos el diseño$ eisten #arios m"todos para trans(erirlo a la placa decircuito impreso$ como pueden ser<

849 Trans(erencia mediante rotulación549 Trans(erencia mediante tiras ad*esi#as protectoras de distintos tamaños:49 Trans(erencia mediante (resadora controlada por ordenador 3eliminación mec%nica de la capa delcobre usando una m%quina L.K98 o similar4'@49 Trans(erencia mediante (otolito e insoladora$ con placas (otosensibles>49 Trans(erencia mediante (otoplotter e insoladora$ con placas (otosensibles

Aqu2 #amos a #er dos de los m%s usados$ que son<

849 Trans(erencia mediante rotulación@49 Trans(erencia mediante (otolito e insoladora$ con placas (otosensibles

Trans%erencia por el "&todo cl#sico de rotulación

)ste es uno de los m"todos m%s /artesanos/ para *acer una placa de circuito impreso' Es elm%s indicado cuando queremos *acer una sola placa ! el diseño es sencillo'

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Como !a *emos #isto$ el diseño de pistas siempre lo *acemos con la placa #ista desde ellado de los componentes' Sin embar&o lo que #amos a *acer es dibu+ar las pistas con un rotulador sobre la capa de cobre de la placa$ esto es$ sobre el lado de las pistas ! de las soldaduras' Estosi&ni(ica que debemos copiar el diseño$ lo m%s (ielmente posible sobre la placa$ ! dado la #uelta$ de(orma que el dibu+o rotulado sea sim"trico al que tenemos en el papel'

7amos por pasos<

'! Tenemos el diseño de pistas del circuito$ que podemos sacar de una re#ista o bien *acer amano$ si se trata de al&o sencillo' En la (oto tenemos un diseño #isto desde el lado de loscomponentes 3la cara de arriba4'

(! Como el cobre est% por el lado de las pistas 3cara de aba+o4$ lo primero que debemos *acer para trans(erir el diseño a la placa es dar la #uelta al papel ! marcar las posiciones donde deben ir los taladros de la placa 3donde se insertar%n las patillas de los componentes4' .odemos marcarloscon un bol2&ra(o de tinta l2quida o un rotulador normal<

)! Lue&o colocamos la placa con el cobre *acia nosotros ! colocamos el papel tal como se #eaqu2' Centraremos la placa de (orma que el diseño est" alineado con la placa ! lue&o su+etaremos la

placa al papel con cinta ad*esi#a para e#itar que se mue#a'

*! A*ora tenemos que trans(erir las posiciones de los taladros a la placa' Esto se puede *acer como #emos en la (oto 3pinc*ando con un punzón o la punta de unas ti+eras4 para marcar lostaladros o bien se puede *acer con un papel de carbón$ de (orma que queden marcados dic*os

puntos en la placa' La #enta+a del punzón o las ti+eras es que de+amos *ec*o un pequeño *o!o encada punto$ lo que lue&o (acilitar% que las (inas brocas 3menos de 8mm' de di%metro4 se centrenellas solas en cada lu&ar' Estas marcas debemos *acerlas con un poco de sua#idad$ !a que no se

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trata de taladrar la placa con las ti+eras ni con el punzón$ as2 que *abr% que tener cuidado con la(uerza que empleamos' Si usamos un punzón$ lo &olpearemos con unos alicates u otra *erramientasimilar$ no con un martillo'

+! La placa debe estar bien limpia$ cosa que conse&uiremos (rot%ndola con una &oma de borrar bol2&ra(o o bien usando un limpiametales$ de tal (orma que la super(icie de cobre quede limpia ! brillante' ,na #ez marcados los taladros$ nos ser#ir%n de re(erencia para dibu+ar las pistas' Como !a*emos comentado$ *a! que trans(erir el diseño *aciendo el espe+o$ tal como #emos en estas (otos'Esto debemos *acerlo con un rotulador de tinta permanente 3resistente al a&ua4' Nosotros utilizamosel t2pico rotulador E11INJ o STAE1TLER permanent' 1ebe tener punta (ina o al menos losu(icientemente (ina como para permitirnos dibu+ar las pistas correctamente sin que se +unten unascon otras'

,! inalmente debemos cortar la placa a la medida necesaria' .ara cortar podemos usar una sierra de pelo 3de marqueter2a$ como se #e en la (oto4 o bien una sierra de arco$ de las de cortar *ierro' Esto podr2a *aberse *ec*o antes del punto @$ aunque tambi"n puede *acerse al (inal$ si nos resulta m%scómodo'

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Aqu2 #emos cómo queda la placa$ una #ez rotulada' A*ora !a podr2amos pasar al ataque con%cido$ taladrado ! monta+e$ pasos que describiremos m%s adelante'

Trans%erencia "ediante %otolito- con placa %otosensi.le / Parte '- la insolación

)ste es un m"todo un poco m%s laborioso ! necesitaremos al&o m%s de material' Es elindicado para placas complicadas$ con pistas (inas$ con pistas por las dos caras$ o cuandonecesitamos *acer #arias placas i&uales' Tiene la #enta+a de que si se *ace bien el proceso$ la placaqueda /eactamente/ i&ual que el ori&inal$ con lo que obtendremos resultados de mu! buenacalidad' Adicionalmente$ podemos colocar en la transparencia cualquier teto$ (irma o lo&otipo anuestro &usto$ como en la placa que #emos m%s aba+o'

Lo #emos por pasos<

'! .artiremos del diseño de pistas 3(otolito4 en una transparencia o en papel #e&etal' En la (oto#emos el diseño de un circuito di&ital que tiene numerosas pistas' Obser#amos tambi"n un lo&otipo$que lue&o quedar% &rabado sobre el cobre'

NOTA I0.ORTANTE< Si #amos a usar una transparencia que ten&a las pistas marcadas en ne&ro !el resto transparente 3(oto de la izquierda4$ deberemos usar una placa (otosensibilizada .OSITI7A'En caso contrario 3(oto de la derec*a4 deberemos usar una placa (otosensibilizada NEJATI7A' La

placa ne&ati#a no suele usarse casi$ !a que se emplea muc*a tinta para obtener el (otolito'

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(! .reparamos la insoladora' Nosotros tenemos una insoladota (ormada por @ tubos (luorescentes deluz act2nica 3ultra9#ioleta4 de 56;' Est% montada de tal (orma que sólo permite insolar una cara de la

placa$ de (orma que si queremos *acer una placa de doble cara deberemos insolar primero una cara! lue&o dar la #uelta a la placa para insolar la otra' Con#iene que la insoladora dispon&a de un

temporizador de *asta > minutos$ para poder controlar bien los tiempos de eposición$ aunque conun relo+ tambi"n se puede *acer'

Tambi"n podemos usar tubos de luz blanca$ como los de iluminación$ incluso podemosimpro#isar una insoladora artesanal con una mesa$ una bombilla potente ! un cristal'

)! Co&emos la placa (otosensible' Como !a *emos dic*o$ tienen una capa uni(orme de barniz(otosensible sobre la capa de cobre ! #ienen prote&idas por un pl%stico opaco ad*erido' 1eberemos

despe&ar el pl%stico opaco protector en un ambiente de luz mu! tenue'

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*! Continuando con luz tenue Colocamos el (otolito sobre el cristal de la insoladora ! lue&o la placaencima$ de (orma que el lado del cobre est" en contacto con la tinta del (otolito' Si se trata de una

placa de doble cara$ primero su+etaremos los dos (otolitos entre s2 con cinta ad*esi#a teniendoespecial cuidado para que las posiciones de los taladros en ambas caras coincidan' 1espu"sintroducimos la placa entre los dos (otolitos$ como #emos en la (oto'

+! A*ora su+etamos la placa al (otolito con cinta ad*esi#a' Suele ser bastante pr%ctico *acer unosrecortes al (otolito en unas zonas que no *a!a pistas$ como se #e en las (otos$ para poder pe&ar lacinta ad*esi#a' Colocamos el con+unto en la insoladora$ en el centro$ tal como se #e2a en la (oto del

paso 5 ! ba+amos la tapa de la insoladora'

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,! Seleccionamos el tiempo de eposición ! encendemos la insoladora' El tiempo idóneo dependedel tipo de (otolito que usemos ! del tipo de luz de la insoladora ! lo podremos determinar despu"sde unas pocas pruebas' En nuestro caso$ usando papel #e&etal impreso con in!ección de tinta como(otolito ! @ tubos de luz act2nica$ los tiempos suelen andar sobre los : minutos de eposición'

Si usamos una transparencia en papel de acetato con tóner de (otocopiadora$ *a! que dar untiempo de eposición menor$ !a que este papel es totalmente transparente ! de+a pasar m%s luz en

las zonas que no *a! tinta' 1e la misma (orma$ si usamos un (leo o la luz del sol$ deberemos *acer al&unas pruebas con trozos pequeños de placa ! nuestro (otolito para determinar el tiempo idóneode eposición'

Como nota curiosa$ decir que usando el sol de pleno a&osto en España ! un (otolito de papel#e&etal ! *aciendo que los ra!os del sol incidieran de (orma perpendicular en la placa$ (ue necesarioun tiempo de eposición de sólo 6 se&undos' El proceso (ue simple< su+etar bien el con+unto placa9(otolito9cristal$ meterlo en una ca+a cerrada$ sacarlo de la ca+a r%pidamente ! su+etarlo (rente al sol$esperar el tiempo de insolación 36 se&'4 ! meterlo r%pidamente de nue#o en la ca+a'

Con estos pasos !a tenemos la placa insolada' A*ora$ mientras preparamos los si&uientes

pasos con#iene de+ar la placa en una ca+a cerrada$ de (orma que podamos encender al&una luz m%ssin #elar la placa'

Colocación idónea del %otolito

En el dibu+o si&uiente #emos la colocación del (otolito sobre la placa de cobre (otosensible'=a se *a retirado el pl%stico opaco protector' 7emos en este caso que la tinta de la impresora o(otocopiadora est% en la parte superior del (otolito$ cosa que en la ma!or2a de los casos representar%un problema$ debido a las sombras producidas'

.or lo &eneral la luz de la insoladora no incidir% sobre la placa en una sola dirección 3a noser que usemos la luz del sol4$ sino que pro#endr% de #arias direcciones$ !a que los tubos(luorescentes tienen una cierta super(icie luminosa' Adem%s$ si tenemos colocado un espe+o deba+ode los tubos en la insoladora$ la luz pro#endr% a-n de m%s direcciones'

Esta luz di(usa ! el &rososr del papel pro#ocan que la radiación luminosa lle&ue al barniz(otosensible como se muestra en el dibu+o' Como #emos$ el %rea donde incide la luz 3azul claro4 esal&o di(erente al %rea especi(icada en el (otolito$ lo que puede lle&ar a pro#ocar que al&unas pistas(inas se *a&an m%s (inas a-n o incluso lle&uen a desaparecer'

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La solución a esto consiste en imprimir el (otolito de tal (orma que la tinta quede siempre encontacto con el barniz (otosensible' En caso de que sea necesario$ esto se puede conse&uir imprimiendo el /espe+o/ del diseño de pistas' El so(t;are de diseño de circuitos impresos casisiempre o(rece esta posibilidad'

Como #emos a*ora$ las zonas donde incide la luz 3azul claro4 son pr%cticamente similares alas ori&inales$ lo que producir% una placa de &ran (idelidad' As2 mismo deberemos cuidar que el

(otolito quede totalmente en contacto con la placa ! que no ten&a arru&as$ !a que cualquier separación entre la tinta ! el barniz (otosensible pro#ocar% que las pistas disminu!an su &rosor !adem%s queden mal de(inidas 3borrosas4'

Trans%erencia "ediante %otolito- con placa %otosensi.le / Part (- el re0elado

Tenemos la placa insolada ! &uardada en un lu&ar totalmente oscuro' 7amos a preparar el proceso del re#elado$ que consiste b%sicamente en eliminar parte del barniz protector (otosensibleque tiene la placa' 1e esta (orma$ donde deba *aber pistas el barniz quedar% intacto$ mientras quedesaparecer% el barniz del resto de la placa$ permitiendo que en los pasos posteriores el %cidoelimine el cobre'

El resultado despu"s del re#elado es similar al obtenido despu"s de dibu+ar las pistas conrotulador sobre la placa$ como *emos #isto anteriormente'

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Documents

Soldadura, Herramientas y Circuitos