Aquí encontraremos todas las maneras que conozco para realizar nuestros propios circuitos impresos y su posterior comprobación.

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Pero ¿que es un circuito impreso o PCB?

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Se llama en electrónica circuito impreso  "Printed Circuit Board", (en inglés) PCB),  a la superficie de material conductor que está constituida por pistas o buses normalmente de cobre, en una placa construida generalmente de resinas de fibra de vidrio reforzada, "Pertinax o fenólico",  pero también cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita., la cual se utiliza para  conectar eléctricamente a través de las pistas conductoras, y sostener mecánicamente, por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos.

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Hoy en día También se fabrican de celuloide con pistas de pintura conductora cuando se requiere que sean flexibles para conectar partes con movimiento entre sí, evitando los problemas del cambio de estructura cristalina del cobre que hace quebradizos los conductores de cables y placas

 

Conociendo esto veamos como se realiza en una placa virgen un circuito impreso dibujando  "pistas" e "islas" de cobre las cuales formaran el trazado de dicho circuito, partiendo de un dibujo en papel o de la imaginación.

 

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Como se aprecia en el anterior circuito impreso, el mismo consta de pistas,  círculos y cuadrados, pues bien, partiendo de una 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.

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Partiendo de que las líneas o trazos las denominamos pistas, las cuales podemos decir que son cables integrados en la placa de circuito impreso que unen dos o más puntos del circuito.

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Así mismo a los círculos o cuadrados, los cuales llevan un orificio central, por el que introduciremos los terminales de los componentes por la cara opuesta, para posteriormente soldarlos, lo denominaremos isla.

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Por la cara de componentes 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 nuestro logotipo o nombre.

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Ahora que conocemos lo fundamental vamos a aprender a realizar nuestras propias plaquetas de circuito impreso.

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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.

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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.

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Empecemos con el  método manual, de los calcos y el marcador dado que para aprender es el mas simple.

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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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     - Creando el original sobre el papel:

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Para la creación del diseño de nuestra placa de circuito impreso, nos podemos valer tanto de programas informáticos de diseño de circuitos impresos, como de un papel y lápiz donde poder dibujar nuestro circuito, en está ocasión os explico la forma manual de realizar lo.

 

Preparamos los componentes encima de la mesa para poder tomar medidas del espacio que necesitan los mismos, así como la distancia entre sus terminales.

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Ahora dibujaremos sobre el papel  el diseño original que deseamos, para ello utilizaremos un lápiz y una regla.

 

A continuación marcamos  las islas, si lo realizamos por ordenador las mismas se llaman "Pads".

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Posteriormente unimos todas las islas con pistas, según esquema que tengamos, si lo realizamos por ordenador las mismas se llaman "Tracks". A tener en cuenta es la necesidad de que en las pistas no realizar ángulos de 90º sino en angulo oblicuo, pues al atacar con ácido estas se debilitan y pueden cortarse.

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Imprimimos el circuito sobre un papel.

 

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     - Cortando el circuito impreso a la medida:

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Sobre una placa virgen marcaremos con la ayuda de un lapicero y una regla, las dimensiones a cortar según las medidas de nuestro circuito impreso. Para el corte podemos utilizar una pequeña dremel o una sierra de 24 dientes por pulgada. Si la realizamos con la dremel procurar no respirar el polvillo que desprende ya que es toxico. 

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Con una lija de grano fino remataremos los bordes de la placa para quitar las rebabas producidas por el corte de la hoja de la sierra.

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     - Preparando la superficie de la placa:

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Para preparar la placa debemos pulir la superficie de cobre virgen con una lana de acero fina y posteriormente con la ayuda de un algodón y alcohol isopropílico limpiar toda la superficie para retirar cualquier mancha de grasa que hayamos podido dejar con las manos o lleve la placa la cual nos pueda afectar al atacado con el ácido, pues el mismo no  ataca a la suciedad de pinturas manchas de grasa o plásticos.

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Es recomendable una vez limpia la placa, el utilizar unos guantes de latex para no volver a manchar la placa con el sudor de las manos.

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     - Pasando el dibujo del papel al cobre:

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Esta operación va a consistir en pasar nuestro dibujo realizado en papel que quede sobre la cara del cobre y por supuesto indeleble al ácido, ni que decir tiene que para proteger el cobre  utilizaremos guantes de látex para no depositar nuestro sudor que podría arruinar nuestro trabajo.  

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Los materiales que vamos a necesitar son:

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Un rotulador fino y otro gruesos indelebles, yo utilizo el "Edding 3000" de tinta permanente.

Plantillas Logotyp de islas

Plantillas Logotyp de pistas

Lapicero blando de los de "Mina B"

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Lo primero es colocar todas las islas, si las realizamos con plantillas cuidaremos de no tapar el punto central de las mismas, pues es el que nos guía a la hora de la perforación con la broca, las colocaremos en sus lugares correspondientes, esto se realiza colocando sobre el dibujo y pasamos el lápiz suavemente sobre la isla hasta que esta quede firmemente a la placa, nos ayudamos luego con el papel de cera que traen las plantillas depositandolo encima y pasamos suavemente la yema del dedo dos o tres veces para quitar las pequeñas arrugas que a veces quedan del lápiz.

 

Existen también plantillas para realizar los Tracks o uniones entre las islas o bien podemos con la ayuda de los rotuladores indelebles y una regla hacer los trazos  nosotros mismos, cuidado de no realizar ángulos de 90º como os dije anteriormente, si lo realizamos con plantilla deberemos con el rotulador suavizar esas esquinas, así como tener presente el grosor de las mismas si estas van a soportar más intensidad en sus pistas, utilizando rotulador más grueso.

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Si sin querer realizamos una pista o isla, podemos quitarla raspando suavemente con la ayuda de una pequeña cuchilla.

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Cuando terminemos de montar conviene repasar todo nuestro esquema comprobando que no nos dejamos nada de dibujar y que ninguna pista se toca con otra.

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     - Ahora preparamos el ácido:

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El Percloruro  Férrico es un ácido que  podemos comprar en cualquier almacén de electrónica , de todos modos un poco más abajo os cuento como poder fabricarnos nosotros mismos el ácido, dando también muy buenos resultados. Que decir tiene que como ácido tenemos que tomar las precauciones necesarias para su manejo, seguiremos ahora más que nunca con los guantes de látex, así protegemos la placa de circuito impreso y por supuesto nuestras manos, utilizaremos gafas protectoras, una leve salpicadura en la vista podría ser perjudicial para nosotros, lo realizaremos donde tengamos agua corriente y mucha ventilación, pues la mezcla origina gases que no son buenos para la salud, las salpicaduras en la ropa conllevan la destrucción de la prenda por mancha que no se va, en fin amigos tomar precauciones y sobre todo no dejar la botella al alcance de niños.

 

Este tipo de ácido requiere de una temperatura de trabajo de entre 20 y 50 grados centígrados, con lo que si no llegamos deberemos calentarlo antes de sumergir la placa en el ácido. Si tenemos que calentarlo no podemos realizarlo en ningún recipiente metálico, pues lo descompone, con lo que tenemos que utilizar un recipiente metálico con agua, calentarla y luego en ese agua introducimos nuestra bandeja con el ácido a baño maría, recordar que este ácido solo se puede poner en este tipo de cubetas y que incluso las pinzas para cogerlo o girarlo deben ser plásticas.

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Ahora que ya tenemos el ácido a la temperatura de trabajo introducimos la o las plaquetas de circuito impreso, con la cara de cobre hacia abajo dejándolas allí por unos 20 minutos revisando de vez en cuando las mismas, es bueno de vez en cuando mover la bandeja realizando pequeña olas que atacan más rápido la placa de cobre, pero no es conveniente estar encima, como dije por los gases que desprende, con la ayuda de las pinzas plásticas podemos observar el proceso y si observamos que alguna pista corre peligro de cortarse,  podemos lavar la placa con agua secarla con papel de cocina sin frotar y volver a remarcar con el rotulador permanente para evitar el ataque del ácido, lo dejamos secar e introducimos de nuevo.

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Nos podemos ayudar con un buen foco encima de la bandeja para ver mejor cuando empieza a irse el cobre, observándose así, si esta opaco que no ha empezado el ataque químico y cuando observemos las siluetas de las pistas  nos indicará  que el proceso está siendo  efectivo.

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Cuando observemos que el ácido atacó todas las partes no pintadas y no queda cobre, es el momento de sacar las placas, pues si las dejamos terminará arruinado las mismas, es el momento pues de sacarlas y introducirlas en agua corriente por unos minutos, transcurridos los cuales secaremos con papel de cocina.

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Con un poco de aguarrás quitamos el rotulador y ya tenemos nuestra placa terminada

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     - Comprobación:

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Para la comprobación, nos podemos valer de nuestro ohmetro con el que poder probar la continuidad de que todas las pistas lleguen enteras de una isla a otra. Si encontrásemos alguna  pista cortada le podemos realizar un pequeño puente con el soldador, si está pista fuese de potencia nos ayudaremos con un pequeño hilo de cobre.

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Otras de las pruebas que deberemos realizar con nuestro ohmetro,  es que ninguna pistas  este cortocircuitada con la pista adyacentes,  si esto ocurre, podemos con un pequeño corte, eliminar el sobrante de cobre, para esta operación conviene utilizar una buena lupa.

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     - Perforado:

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Para poder introducir y soldar los componentes en la placa, deberemos realizar  orificios en las islas por donde el terminal de componente pasará.

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Si disponemos de una dremel, para realizar los orificios, podremos usar una pequeña broca de 0,75 mm de grosor, para los componentes de resistencias pequeñas, condensadores y semiconductores de baja potencia.

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Para componentes de mediana potencia, como circuitos integrados, transistores, espadines y orificios de bornes, utilizaremos una broca de  1 mm.

 

Tendremos la precaución de que las perforaciones en las islas, estén bien centradas y alineadas, sobre todo con respecto a circuitos integrados, ya que de lo contrario no entraran bien todas sus patillas, corriendo el riesgo de dañarlos

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     - Acabado:

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Lo primero que debemos realizar es quitar todas las pequeñas rebabas que ha dejado la broca y realizar una ligera limpieza para que el estaño corra bien por la superficie del cobre. Para esta operación nos podemos valer de una lana metálica de acero.

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Empecemos pues a introducir y soldar todos los componentes de menor espesor en la misma, como  todos los puentes de alambre si los hay que tengamos, seguimos por este orden con  los diodos, condensadores cerámicos, transistores y pines de conexión y por último si podemos utilizaremos zócalos para los circuitos integrados, que nos resolverán en el futuro un fácil reemplazo si fallasen evitando tener que desoldar y soldar nuevamente en el circuito impreso, que a la larga puede destruir la pista.

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Método de la plancha:

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Seguimos con el método Press-N-Peel (auto-adhesivo de transferencia térmica)

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Veamos el método Crona (de transferencia por luz ultravioleta).

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Insoladora:

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Insoladora que fabrique con un viejo escaner 

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Una insoladora (también conocida como copiadora por contacto, del inglés «contact printer») es un aparato mediante el cual se copia una imagen (negativa o positiva, según el proceso) al iluminar el fotolito que la contiene, que se ha puesto en contacto directo con una superficie fotosensible (película, papel, placa o plancha) sobre la que se forma una imagen invertida (negativo) respecto a la existente en el fotolito original.

Una insoladora por contacto consiste esencialmente en un cristal plano sobre el que se pone el fotolito original, en contacto directo con la superficie a exponer,  y se le aplica una fuente de luz (tubos actínicos de UV en el caso de la tecnología offset y la fabricación de PCB), mediante un temporizador automático (opcional). ​

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Con el método del insolado ganaremos en:

• Precisión: Ya que con un poco de practica podemos hacer pistas de menos de 10 milis.

• Menor tiempo en la fabricación  puesto que una vez controlado los tiempos, todo es repetitivo  teniendo prácticamente todo bajo control. Ya que es un proceso que tenemos estudiado previamente y es fácil repetir con el mismo resultado.

 

El método de la plancha  es algo más complejo  para conseguir hacer dos placas iguales, y por supuesto para fabricar placas a doble cara, haciendo coincidir las dos capas, impensable.

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Mi consejo es que si podemos comprar o fabricarnos nuestra insoladora, empleemos el método de la insolación. 

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Si insolamos las placas necesitamos revelarlas previamente y posteriormente, atacarlas.

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Una vez tengamos insolada la placa en la insoladora, es muy importante que transcurra el menor tiempo posible entre el momento que termina el insolado y el momento del revelado.

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Aprendamos a Fabricarnos nuestro propio Revelador:

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Materiales:

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Sosa cáustica su nombre  oficial “Hidróxido de sodio” o ” NaOH “. La podemos  encontrar en escamas, bolas o perlas. Es indiferente el formato, con tal de que su composición sea >98% Hidróxido de sodio.

Protecciones oculares y guantes de latex.

Dos recipiente plástico o cubeta, tuppers.

Cucharita de postre.

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  - Como hacer una insoladora con un scanner usado.

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Aprendamos a fabricarnos nuestro propio ácido.

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El mismo es  bastante eficaz y rápido el costo nos sale sobre cuatro  veces más barato que cualquier producto comercial, y los resultados obtenidos son prácticamente  iguales.

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Para la fabricación de ácido casero necesitaremos los siguientes ingredientes:

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1. Salfumant, Agua fuerte o Ácido Clorídrico , cualquiera de los tres, su formula química es (HCL)

2. Agua oxigenada a  110 volúmenes (no es la que empleamos para curas, ya que esta es menos concentrada y la reacción química tardaría más ) Se consigue en Droguerías o Farmacias, posee una concentración aprox del 23%

3. Dos recipiente plástico o cubeta, tuppers.

4. Protecciones oculares y guantes de latex.

5. ​Agua corriente a mano.

6. Lugar ventilado

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Una vez que tenemos nuestra placa  lista para pasarla por el ácido, tomamos nuestro recipiente y vertemos los diferentes líquidos  a partes iguales,  una parte de salfumant  una parte de agua oxigenada y por ultimo una parte de agua.

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Como depende de las dimensiones de la placa o placas, no puedo dar las medidas exactas de los líquidos, pues a mayor circuito necesitará más o menos ácido. Pero la proporción es 2-1-1 

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Ejemplo: Si deseamos fabricar 40 ml de ácido, verteremos 20 ml agua,  10 ml de Salfumant y  10 ml de Agua Oxigenada.

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Si por el contrario por no encontrar o no querer comprar agua oxigenada de 110 volúmenes, decidimos usar la de 90 volúmenes, las cantidades serán

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Ejemplo: Si deseamos fabricar 50 ml de ácido, verteremos 20 ml agua,  10 ml de Salfumant y  20 ml de Agua Oxigenada de 90º.

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Página en construcción, disculpe las molestias.