Es uno de los procesos más laboriosos de la implementación de un circuito electrónico e incluye desde el diseño de las pistas, a mano o mediante software hasta el proceso químico para atacar el cobre de las placas de circuito impreso.
Pasos para realizar el diseño de in Circuito Impreso: TIPOS DE PLACAS: EL DISEÑO: EL INSOLADO: EL REVELADO: EL ATACADO: EL TALADRADO: ACABADO FINAL:
Por el material del que están hechas, podemos clasificarlas en: Baquelita Fibra de vidrio Teflón, etc.
Se conocen en castellano como "placas de prototipos" y son esencialmente unas placas agujereadas con conexiones internas dispuestas en hileras, de modo que forman una matriz de taladros a los que podemos directamente "pinchar" componentes y formar el circuito deseado. Como el nombre indica, se trata de montar prototipos, de forma eventual, nunca permanente, por lo que probamos y volvemos a desmontar los componentes, quedando la protoboard lista para el próximo experimento.
Cada agujero de inserción está a una distancia normalizada de los demás, lo que quiere decir que un circuito integrado encajará perfectamente.
Tienen la ventaja de ser de rápida ejecución, sin necesidad de soldador ni herramientas, pero los circuitos que montemos deberán ser más bien sencillos, pues de otro modo se complica en exceso y las conexiones pueden dar lugar a fallos, porque la fiabilidad de las mismas decrece rápidamente según aumenta el número de éstas. Para realizar las conexiones se utilizan puentes o simplemente trozos de cables con sus extremos pelados para poderlos insertar en la placa. Para que su contacto sea bueno se aconseja estañarlos un poco para que se puedan insertar de una forma más cómoda. También podemos encontrar una especie de soporte donde se pueden fijar potenciómetros, interruptores o leds. Es muy parecido al protoboard, pero a diferencia de ésta, los circuitos implementados con matriz de puntos serán de forma permanente. Aquí se necesita soldar los componentes. Es una placa de matriz de taladros normalizados, igual que protoboard, pero las conexiones no van implementadas y debemos realizarlas nosotros con hilo y soldador. Podemos realizar circuitos más fiables y desde luego ya de forma permanente, al estar los componentes soldados. La ventaja es que no tenemos que meternos en el tedioso proceso de atacado químico e insolación, pero la cosa se puede complicar bastante con el número de conexiones y fácilmente podemos equivocarnos al soldar los componentes. Este tipo de placas se utilizan para realizar prototipos no muy complejos. En el mercado existen una gran variedad de placas con una distinta distribución de las pistas. Las más utilizadas son las placas perforadas en línea y las perforadas con topos. Diferencias: En las placas de pistas en línea se tienen que practicar muchos cortes de pista sobre todo si utilizamos Circuitos Integrados y en las placas de topos tenemos que utilizar mucho estaño para realizar pequeños puentes entre los topos para realizar las pistas. | PLACAS DE CIRCUITO IMPRESO (PCB's): |
Una placa para la realización de circuitos impresos consiste en una plancha base aislante de cartón endurecido, bakelita o fibra de vidrio de diversos espesores; los más comunes son los de 2 mm, y sobre la cual se ha depositado una fina lámina de cobre que está firmemente pegada a la base aislante.
Es sin duda la forma más perfeccionada y que ofrece el acabado más fiable de todos. Por el contrario, exige un proceso más laborioso. Existen placas a simple cara y a doble cara. Como habréis adivinado, se refiere a cuáles de las caras lleva cobre. Dentro de que sean a simple o a doble cara, existen a su vez diferentes tipos de placa.
Dependiendo del material de que está hecha la placa, podemos distinguir tres tipos fundamentales: Baquelita Fibra de vidrio Teflón
La más utilizada es el tipo fibra de vidrio, por su calidad y economía. La baquelita está en clara recesión, puesto que es más frágil que las otras y de peor calidad. Las placas de teflón son realmente buenas, pero también muy caras. Son de resistencia mecánica alta, y lo mejor de todo, no tienen esa tendencia a absorber la humedad que tienen los otros tipos y que, dada las distancias tan cortas entre pista y pista, puede ocasionar algún problema de conductividad indeseable. Por otra parte, el teflón es un buen dieléctrico, lo que implica que es un buen aislante. No en vano se utiliza como aislante en conductores de cierta calidad. Las de fibra de vidrio son las más utilizadas, puesto que ofrecen buena resistencia mecánica y aislamiento, y son relativamente económicas. Para obtener las pistas de cobre, hay que atacar la placa con las sustancias adecuadas, que se encargará de eliminar la parte de cobre que no forme parte de las pistas. Esto se consigue protegiendo de la corrosión dichas partes. Para ello, se utilizan tintas especiales, barnices o adhesivos. Las tintas especiales son los rotuladores de tinta indeleble o permanente, o similares, que son fáciles de obtener en papelerías o tiendas de electrónica. Los barnices forman parte de las placas fotosensibles, y los adhesivos se suministran en forma de pegatinas con forma de pads y pistas de diferentes tamaños y grosores. Dependiendo del proceso de obtención de las pistas, podemos dividir las placas en dos tipos más: La placa normal es aquella que se dibuja directamente la pista sobre el cobre. Podemos dibujar con rotulador indeleble, o bien mediante pegatinas adecuadas.
La placa fotosensilble tiene un barniz que es sensible a la luz, que se impresiona mediante una insoladora o cualquier otro foco luminoso adecuado. Normalmente, es más sensible a la luz que contenga UVA (ultravioleta tipo A) que es el que tienen los rayos de sol. Por tanto, la insolación puede hacerse exponiendo a la luz del sol, pero tiene el inconveniente de su imprecisión, pues dependerá del ángulo de incidencia (hora del día), el tiempo atmosférico (nubes), estación del año en la que nos encontremos, así como latitud geográfica. Para la exposición, se prepara una transparencia de las pistas, que puede ser en negativo o en positivo, aunque ésta última es la más utilizada. Tras la exposición, se introduce la placa en un líquido revelador que destruirá el barniz que no forma parte de las pistas, de forma que el restante actúa de protector contra la corrosión. PLACA NEGATIVA.- Las partes insoladas conservarán el barniz en el proceso de revelado, por lo que la transparencia también será negativa. La imagen muestra una transparencia negativa, en la que las pistas (transparentes) dejarán pasar la luz y por tanto el barniz insolado (fotosensible negativo) se protege y no será eliminado en el proceso de revelado. PLACA POSITIVA.- Las partes insoladas perderán el barniz durante el proceso de revelado, y por tanto la transparencia será también positiva. La imagen muestra una transparencia positiva, en la que las pistas van en negro para proteger el barniz de la insolación, que en este caso permanecerá tras el proceso de revelado de la placa.
Para poner el diseño de un esquema de pistas en un circuito impreso, esta operación se puede realizar de dos formas: Rotulador, Calcos, etc.: (Directo) Se toma la placa virgen y se coloca bajo el diseño realizado, haciendo que coincidan los bordes de éste con los de aquélla y de forma que la cara de cobre de la placa toque el papel. Para que no se muevan ni el papel ni la placa, se aconseja sujetarlos con cinta adhesiva. Con una punta de trazar o un punzón, pinchar exactamente en el centro del punto de soldadura, con el fin de que esta marca quede señalada en la cara de cobre. Se tendrá cuidado de no olvidar ningún punto de soldadura. Una vez hecho esto, se separan la placa y el papel del diseño; se notarán los punteados realizados en la operación anterior.
Se limpia la cara de cobre de manera que no conserve ningún tipo de suciedad. Esta operación se puede hacer de diversas formas: con agua y jabón, con estropajo en seco o con agua, etc., pero se aconseja hacerlo con goma dura de borrar. Con un rotulador resistente al ataque ácido (tinta permanente) y, a ser posible, con ayuda de una plantilla de círculos, se dibujarán los círculos correspondientes a los puntos de soldadura, cuidando de que queden perfectamente centrados sobre los puntos marcados. Se tendrá la precaución de no tocar el cobre con la mano, para evitar mancharlo. Cuando se haya terminado de dibujar los círculos, con el mismo rotulador y la ayuda de una regla, se trazarán las pistas sobre la cara de cobre, cuidando que sean exactas a las que se trazaron en el papel de diseño. Las transparencias: (Insolado) Usaremos este sistema para hacer circuitos impresos por el método fotosensible. Utilizando prácticamente cualquier modelo de impresora de calidad fotográfica de inyección de tinta o láser con sus correspondientes transparencias el resultado es casi perfecto. Con otras impresoras, no queda más remedio que probar varios tipos de transparencia y cotejar los resultados. Poner mucha atención a la hora de imprimir, con calidad óptima y elegir el tipo de papel específico, transparencias especiales para la impresora. Es muy importante imprimir la cara de pistas desde el programa de diseño con la opción "mirrored" desactivada y así poder poner la transparencia en contacto con el cobre por el lado de la tinta, y no al contrario, para evitar desenfoque al insolar. | EL INSOLADO: (Solo para Placas fotosensibles) |
Podemos impresionar la placa con luz procedente de varias fuentes, con tal de que la misma contenga componente ultravioleta. Este tipo de luz la proporciona el Sol, por ejemplo. Con luz artificial, los tipos de luminarias más habituales son los fluorescentes. Existen tubos específicos para este fin, pero ojo no confundir con el empleado en el borrado de EPROMS, que es otro tipo de ultravioleta. Una bombilla muy potente, como las de tipo "mercurio" también puede valernos, aunque el tiempo de insolado se prolonga notablemente. En las tiendas de electrónica podemos encontrar dos tipos de insoladoras, la profesional que utiliza tubos fluorescentes de luz Actínica de 15W cada uno y otro tipo de insoladora es la que utiliza una lámpara Photolita de 250W, como se muestran en las figuras. | EL REVELADO: (Solo para Placas fotosensibles) |
Consiste en eliminar el barniz fotosensible en las partes en que no es necesario, quedando el cobre al descubierto para que sea atacado por el ácido corrosivo en el siguiente proceso. En una placa positiva, el barniz insolado será destruido, ocurriendo justamente lo contrario en una placa negativa. El tiempo de revelado dependerá de la concentración del revelador y de la temperatura del agua, siendo de 2 a 4 minutos con disolución de sosa cáustica (1%) y 25ºC. Al poco tiempo de sumergir la placa en la disolución, va apareciendo el dibujo de las pistas, formando lentamente el circuito completo. El barniz disuelto se puede apreciar si movemos ligeramente la placa, ya que se enturbiará la disolución por el barniz. Cuando el dibujo aparece claramente y ya no se enturbia más la disolución, el revelado está completado. Si el dibujo no aparece claramente, es señal de una insolación insuficiente. Tras el revelado, lavar con agua abundante. Una vez que tenemos la placa con las pistas impresionadas, bien con rotulador, adhesivos o por medios fotosensibles, el siguiente paso será el revelado (placas fotosensibles) o bien el atacado con los productos químicos adecuados. Para proceder al atacado, se puede recurrir a varios tipos de mordiente líquido atacador): El Cloruro Férrico (muy lento, pero poco corrosivo), el Ácido Clorhídrico (rápido, pero muy corrosivo), u otros métodos que se distribuyen como atacadores rápidos en el comercio. Si el atacado se realiza en el domicilio, se aconseja usar Cloruro Férrico, pues prácticamente carece de emisión de gases nocivos; en cualquier caso, úsese en lugares bien ventilados; se tendrá que evitar el contacto de cualquier metal con el mordiente, pues aquél sería atacado. El método más utilizado es aplicar el Ácido Clorhídrico; para ello, tomaremos: Esta mezcla se conoce comercialmente como "atacador rápido". Podemos hacerla en plan casero, comprando el agua oxigenada en la farmacia (de 110 volúmenes) y el agua fuerte en una droguería. Cuidado con estos líquidos porque son muy tóxicos y producen quemaduras. Además atacan los metales y otros objetos que no sean de plástico o vidrio. Depositada la mezcla en una cubeta de plástico (nunca metálica), ya se puede introducir la placa. Dejar actuar a la mezcla dando un ligero movimiento a la cubeta, sin perder de vista la placa, puesto que suele tardar muy poco tiempo en eliminar el cobre sobrante. Cuando se vea que en la placa no queda más cobre que el propio de las pistas, con ayuda de unas pinzas de plástico, extraer la placa y, cuidando el goteo que se produce, colocarla bajo el grifo y lavarla con agua abundante. En el momento de desechar el mordiente utilizado, elegir un desagüe que carezca de tuberías metálicas, pues resultarían atacadas y se podrían producir averías en dichos conductos. Si, por accidente, el mordiente tocara los ojos o la boca, lavar inmediatamente con agua abundante y acudir urgentemente a un médico.
Para realizar el taladrado de los puntos de soldadura, se usará una broca de 1 mm, exceptuando los puntos de soldadura de espadines, resistencias ajustables etc., que se efectuarán con broca de 1,25 mm. Es muy importante utilizar un soporte fijo para el taladro, para que cuando se realicen los taladros no se rompa las brocas. Atención el taladro como tal máquina, si no se maneja con precaución puede ser muy peligroso. Se recomienda la utilización de gafas protectoras. Terminado el taladrado, sólo queda soldar los componentes a la placa: éstos se insertarán por el lado del aislante para que las patillas del componente sobresalgan por la cara de pistas de cobre y así poder soldarlas. Cuando se hayan terminado las soldaduras, con un alicate de corte se cortarán los trozos sobrantes de las patillas.
Finalmente podemos aplicar una capa de barniz en spray, que se venden en tiendas de electrónica. Esto protege al cobre contra la oxidación. | 
Manuales: Sdsyc 
