Como hacer circuitos impresos

El ensamble de circuitos electrònicos, como televisores, radios, etc., se montaban en tiras de terminales. En la actualidad esto se hace en circuitos impresos, los cuales son cintas de cobre adheridas a una placa de material aislante y resistente al calor. El impreso sirve para interconectar los diferentes componentes que forman un circuito elèctrico. Existen diversos materiales para elaborar la placa de circuito impreso, se utilizan resinas sintèticas como la fenolita y la cresilica y en aplicaciones especiales placas a base de epxo-fibra de vidrio. Con un circuito impreso se facilita el ensamble de los circuitos electrònicos con lo cual su apariencia es mejor con respecto a los ensamblados en tiras de terminales, elimina interferencias y ahorra espacio. Para fabricar un circuito impreso requiere dedicaciòn e ingenio, primero probamos el circuito electrònico en "boards" y asì nos aseguramos que funciona perfectamente. TAMAÑO DE LA PLACA: Teniendo armado el prototipo nos da una idea del tamaño que debemos hacer la placa, tomando en cuenta que los componentes queden bien distribuidos, de preferencia en forma paralela o perpendicular a los bordes de la placa. Una forma sencilla para la disposiciòn de los componentes, consiste en seguir aproximadamente la misma distribuciòn que presenta el diagrama esquemàtico. DIBUJO DE LA PLACA: Hacemos un borrador de la placa con un tamaño mayor que el que va a tener (en el caso de amplificadores, dejar los terminales de entrada en un extremo y los de salida en el otro). Usar papel cuadriculado para que se facilite el diseño. Es importante tomar en cuenta que los componentes quedaràn al otro lado de la placa. RECOMENDACIONES TECNICAS: 1. Como se mencionò anteriormente tomar en cuenta que los componentes van sobre la placa, para evitar inconvenientes hacer el dibujo final en papel transparente. Primer paso: dibujar los componentes bien ubicados, marcar las polaridades de los diodos, capacitores y las patitas de los transistores, en el caso de circuitos integrados marcar la No. 1 como referencia. Toda vez que esta hecho esto, volteamos el papel e iniciamos el proceso de dibujar las lìneas que conectaràn los diferentes componentes, con esto estamos definiendo como quedarà la placa final. 2. La màxima corriente que circularà por las pistas conductoras determina el ancho de las mismas, por ejemplo, una cinta de 0.5 mm. de ancho soporta aproximadamente 1 amperio. 3. La separaciòn mìnima entre 2 pistas adyacentes debe de ser 0.8 mm. lo que garantiza un buen aislamiento elèctrico de hasta 180 voltios, en condiciones normales. 4. Los discos de cobre para la conexiòn de las patitas (pines) de los componentes deben ser redondos con diàmetro de 3 mm. cuànto mayor sea el àrea de este punto, serà màs dificil que se desprenda por el calor. En el caso de circuitos integrados, pueden ser rectangulares y de un ancho adecuado. 5. Los orificios para insertar los componentes deben quedar al centro del disco de conexiòn, con un diàmetro de .75 mm. Es recomendable utilizar una broca de 1 mm. y una mayor para compnentes que lo requieran. 6. Disponer de 1 disco de conexiòn para cada patita de los componentes (no conectar 2 en un mismo disco). 7. No conectar en la placa componentes que generen demasiado calor, como resistores de alto voltaje, transistores de potencia, transformadores de alimentaciòn, etc. 8. Tambièn considerar los puntos de conexiòn para la fuente de alimentaciòn y lìneas de entrada, salida, luces indicadoras; entre los diversos accesorios para la interconexiòn de cables existen, la espada, flecha y cruceta. 9. Agujeros para los tornillos que fijaràn la placa al chasis (fijaciòn horizontal o vertical) 10. Cuando en el diseño del trazado sea imposible conectar 2 puntos con una cinta de cobre, habiendo otra que interfiere en su trayectoria, se dejan 2 discos para hacer un puente (este se colocarà sobre la placa) con alambre simple. 11. Es conveniente dejar un màrgen de 5mm. libre de componentes, tammbièn es conveniente dejar cintas de cobre para el positivo y el negativo, el negativo se puede unir con uno de los tornillos que fijaràn la placa. 12. Para la ligaciòn punto a punto lo màs corta posible, se pueden hacer cintas de conducciòn inclinadas con respecto a los bordes de la placa. Tambièn pueden seguir trayectorias curvas donde no se puedan unir 2 puntos en lìnea recta. Evitar formar àngulos rectos, pues la estètica en el diseño de la trama del cobreado no siempre es lo mejor desde el punto de vista elèctrico. 13. Para facilitar la ubicaciòn de los componentes durante el ensamble de la placa de circuito impreso, se recomienda señalar en el lado de cobre las iniciales de los terminales de transistores, diodos rectificadores, leds, etc. 14. Para componentes en posiciòn vertical deben ponerse los discos de conexiòn de tal forma que coincida con los terminales de estos. Sin embargo, para los compònentes en posiciòn horizontal se debe colocar a una distancia mayor que el largo total del componente, es recomendable una separaciòn mìnima de 1.5 mm. entre el extremo del cuerpo y el punto donde se colocarà la soldadura con el objeto de evitar alteraciones por calentamiento y esfuerzos mecànicos en las patitas de conexiòn. 15.Cuando se vaya a ensamblar, se doblan los terminales de los componentes horizontales para que queden sin forzarse en los agujeros correspondientes (doblar con una pinza). Para facilitar la operaciòn de corte una vez que ha sido grabada la placa, se traza en la hoja de su diseño unas lìneas que definan el contorno de la superficie utilizada. COPIA DEL DISEÑO SOBRE LA PLACA: Hecho todo lo descrito en la primera parte, ahora nos toca trasladar el diseño al lado cobreado de la placa, existen varios mètodos, por ejemplo, marcar la placa colocando el diseño de papel sobre la placa y marcarlo con un punzòn metàlico, o bien, el que utiliza un negativo y un proceso fotogràfico de sensibilizaciòn y revelado de la superficie de cobre, a continuaciòn se describen algunos: 1.PUNZON Y MARTILLO: Con esponja de acero, se limpia bien la superficie de cobre y se coloca la hoja de papel con el diseño, se fijan los bordes del papel del otro lado de la placa y se fijan con cinta adhesiva, se comprueba que el dibujo este colocado correctamente y se inicia el marcado de los puntos de conexiòn. Hecho esto, se retira la hoja y se inicia el marcado de las lìneas de conexiòn con un marcador de tinta indeleble o con un pincel con barnìz impermeable, siguiendo las lìneas del dibujo en el papel y las marcas que se hicieron con el punzòn. Este mètodo se utiliza cuando son pocas las lìneas de conexiòn que se van a trazar. 2. PAPEL CARBON: Colocar 1 hoja de papel carbòn sobre la placa y luego sobreponerle el dibujo y repasarlo con un làpiz y una regla para un trazado recto y uniforme, luego retiramos el dibujo y el carbòn y repasamos con el marcador. En lugar del marcador se puede usar un rapidògrafo No. 8 y el Grapho No. 2.5 tipo T. En las tiendas que venden componentes electrònicos, venden unas plantillas especiales para estos fines, las cuales traen cintas, puntos de conexiòn y lo necesario para las placas. 3. PELICULA PLASTICA AUTOADHESIVA: Tambièn se puede usar este tipo de material, en este caso, lo que he hecho es dibujar el circuito en la placa como se indico anteriormente y luego cubrir la placa con la pelìcula y recortar con una cuchilla fina el excedente de la misma, dejando sòlo lo que corresponde al circuito (se requiere un poco de paciencia). 4. PHOTO RESIST: Este es el proceso que se emplea a nivel industrial. El proceso: 1. Corte la fenolita cobreada segùn las dimensiones requeridas. Si los recipientes para el baño de revelado y de grabado tiene capacidad para ello, puede cortar la placa al tamaño de varios circuitos impresos, puestos uno al lado de otro. En tal caso, la matrìz para la polimerizaciòn de la resina fotosensible debe estar conformada tambièn por varios negativos iguales. 2. Con una esponja plàsticao vegetal como un trozo de estropajo humedecida con agua y jabòn, lavar la placa hasta dejarla sin grasa. Al enjuagar con agua limpia esta debe correr por la placa sin formar islas en la cara cobreada, si esto sucede, la placa esta grasosa. Para una mejor fijaciòn de la resina fotosensible, se aconseja meter la placa en un baño a base de percloruro de hierro muydiluido, para que tenga cierta porosidad. Para esto disolver 150 gramos de cristales de percloruro de hierro en un litro de agua en un recipiente plàstico o de acero inoxidable. para esto utilizamos pinzas (la placa debe permanecer en esta soluciòn durante 1 minuto), el siguiente paso es lavarla con suficiente agua y seguidamente se secan. PREACUCION: Maneje con cuidado el percloruro de hierro, produce manchas amarillas en la piel. Procura que no te caiga en los ojos, si sucede, làvate con abundante agua de inmediato. Toda vez que la placa esta bien limpia y seca se impregna toda la cara de cobre con el lìquido fotosensible "Photo-Resist" para que la resina no se arrugue durante el secado, se recomienda esparcirla uniformemente, mediante centrifugado de la placa, utilizando un soplete con aire, o con ayuda de un pincel de pelo suave. Para esta operaciòn bastarà poner algunas gotas del lìquido fotosensible encima de la placa y esparcirlas con el pincel. Como la resina seca muy ràpido, no pasar 2 veces el pincel por el mismo lugar, despuès de transcurrido cierto tiempo, para evitar levantar la capa que ya existe . El Photo-resist (producto inflamable y sensible a la luz) es sensible a la luz ultravioleta (existentes en los rayos del sol), por lo que su aplicaciòn debe ser en un cuarto obscuro o con poca luz (usar una bombilla de color amarillo).3. El siguiente paso despuès de dejar seca la placa, se lleva a cabo la fotoimpresiòn. 5. FOTOIMPRESION: Lo que se trata aquì es imprimir sobre la placa cobreada el diseño matrìz que se elaboro en papel transparente, colocamos este dibujo sobre la placa (como en los casos anteriores) y encima de este, un vidrio plano transparente, esto lo exponemos a la luz del sol por 4 minutos aproximadamente (la substancia fotosensible se polimeriza (endurece) en las partes traslùcidas de la matrìz (lo que corresponde a los conductores, puntos de conexiòn y marcas hechas en el diseño). Si el trabajo lo queremos hacer adentro, debemos usar una luz ultravioleta por 6 minutos aproximadamente. 6. REVELADO DE LA PLACA: Cuando la luz ultravioleta ha polimerizado la substancia fotosensible, viene el proceso del revelado: Mediante esta operaciòn se desprende de la superficie de la placa todo el Photo-Resist negativo que no fue expuesto a la luz, ahora aplicamos el Photo-Resist Developer. Colocamos cierta cantidad de revelador en un recipiente plano, plàstico o vidrio, que cubra la placa, con la superficie fotoimpresa hacia arriba, se agita suavemente el recipìente para mover el lìquido revelador sobre la placa (este proceso tarda de 1 à 2 minutos). Para saber cuando ha terminado el revelado, miramos desde cierto àngulo el reflejo de una luz sobre la superficie de la placa. Cuando se observa bien definido el dibujo del circuito, la podemos retirar del recipiente y lavarla con abundante agua, secarla al aire libre o con una secadora de cabello. El siguiente paso es colocar la placa dentro de la soluciòn (percloruro de hierro) que habrà de corroer el cobre sobrante, esto se hace de la siguiente manera: en un recipiente plàstico colocar la placa luego cubrirla con la soluciòn y moverla contìnuamente para que el àcido haga efecto (el percloruro de hierro lo venden ya preparado en las tiendas de componentes electrònicos), cuando se corroido el core y se ve la placa tal como el dibujo la retiramos y la pasamos por agua abundante. Lo siguiente es secarla, perforar los puntos de conexiòn y a ensamblar el circuito.