FABRICACIÓN DE CIRCUITOS IMPRESOS

Para muchos montajes de electrónica necesitamos una placa de circuito impreso. ¿Dónde obtener un circuito impreso o cómo hacerlo?. En este artículo te describimos diversos métodos.

Una forma es dirigirse a una tienda de electrónica y pedir que nos la hagan. Es sin duda el método más sencillo, pero no el más económico. Si no te decides por este método continua leyendo.

El proceso es muy simple, aunque requiere algo de práctica. Me sorprendería que os saliera bien al primer intento, pero seguro que al tercer intento os salen unas placas con acabado profesional.

El fotolito

Lo primero que necesitaremos será un fotolito. Esto es un dibujo del circuito impreso. Observarás que tiene dibujadas las pistas y unas letras. La función de las letras es sencilla: asegurarnos de que no lo ponemos al revés y verificar que el revelado es correcto.

Imprimir en una transparencia el dibujo del fotolito poniendo el tono más oscuro posible y en alta calidad. Las impresoras de tinta HP a mí me dan un resultado estupendo, aunque hay que dejar secar el fotolito unas seis horas.

Si al mirar el cuadrado negro al trasluz transparenta un poco, podemos hacer un fotocopia o bien podéis usar dos copias, lo más oscuras posible, superpuestas, y pegadas con celo.

Placas fotosensibilizadas

Para realizar un circuito impreso se necesita una placa fotosensibilizada. Hay dos formas de hacerse con una: comprarla o fabricársela. Veamos como fabricarla, pues es muchísimo más barato, aunque más complicado. Necesitaréis:

Una placa de circuito impreso con un baño de cobre. En la tienda de electrónica.

Barniz fotosensible POSITIV-20 de Kontak-Chemie. Se vende en la tienda de electrónica.

Una sierra de metal o de pelo, como las usadas en marquetería.

Coger una placa con un baño de cobre, cortarla a la medida deseada usando una sierra de metal o de pelo. Limpiarla por el lado del cobre usando un estropajo de aluminio y VIM-Clorex (o limpiador equivalente). Frotar enérgicamente hasta que quede como los chorros del oro. No tocar con los dedos. Secar con papel absorbente. Debe quedar una superficie como un espejo, nos veremos reflejados en ella.

Con la luz de una lámpara roja colocar la placa sobre un periódico con el cobre hacia arriba. Coger POSITIV-20 y pulverizar a unos 20 cm de distancia hasta impregnar la placa completamente. La impregnación debe ser uniforme, con el tiempo os haréis maestros. A continuación con un secador de pelo arrojar aire caliente a la placa. El chorro debe barrer la placa continuamente a unos 20 cm de distancia durante tres o cuatro minutos. El objeto del proceso es darle un secado superficial. Después dejar la placa secarse un día entero en la oscuridad. Al cabo de ese día se guarda en una bolsa de plástico negro opaca para usarla más adelante.

Positivado

Con una luz roja, sin tocar la cara superior, coger la placa de circuito impreso fotosensibilizada. Poner sobre ella el fotolito impregnado en una gota de aceite para que quede bien pegado, fijándose que la parte impresa va contra el circuito impreso. Después exponer a la luz para que se positive, para ello podéis usar una insoladora, ponerla al sol durante 3 minutos o a una luz

fluorescente a 20 cm de distancia durante 15 minutos (la pantalla del acuario es ideal).

Revelado

Materiales:

Sosa cáustica en escamas (revelador). De venta en droguerías.

Una cubeta de plástico. En cualquier tienda de hogar por 0,60 €.

Un frasco de vidrio.

Un cuentagotas.

Para revelar se necesita un revelador. Ponemos unos 100 gramos de escamas de sosa cáustica en un tarro de cristal y con cuidado las cubrimos con agua. La sosa reacciona con el agua y desprende mucho calor por tanto echar el agua lentamente usando gafas protectoras y guantes de goma. Ya tenemos un revelador, el cual guardaremos en un frasco correctamente etiquetado.

De nuevo con una luz roja ponemos en una cubeta de plástico dos centímetros de agua templada (unos 25°C). Con un cuentagotas echamos 50 gotas de revelador (la sosa) y agitamos. En la cubeta ponemos la placa positivada y movemos la cubeta para que el líquido bañe uniformemente la placa. En dos minutos veremos la imagen del fotolito dibujada en la placa. Si no se muestra, sacamos la placa, la aclaramos con agua del grifo, añadimos 10 gotas más de revelador y repetimos el proceso. Si de nuevo no aparece nada, ponemos otras 10 gotas y repetimos el proceso y así hasta que salga algo. La próxima vez ya sabréis cuantas gotas necesitáis para vuestra cubeta.

Si veis que no se forma la imagen por mucho revelador que pongáis (cambia de color, pero no forma imagen clara) es que el tiempo se exposición ha sido muy corto. Si las pistas aparecen cortadas y los bordes irregulares el tiempo de exposición has sido excesivo. En ambos casos limpiáis la placa y vuelta al primer paso.

Si la imagen esta bastante bien formada, simplemente aclarar la placa con agua del grifo y dejar secar. Una vez seca podéis retocar las imperfecciones con un rotulador de tinta EDING T-25, de venta en papelerías o tiendas de electrónica.

Atacado

Materiales:

Agua fuerte, Salfuman o ácido clorhídrico. Comprarlo en cualquier supermercado.

Agua oxigenada concentrada (110 Volúmenes). En cualquier farmacia.

En un lugar bien ventilado poner en una cubeta de plástico un vaso de agua templada, uno de agua fuerte y uno de agua oxigenada. Sumergir la placa y veréis que burbujea un montón (cuidado con los ojos). Al cabo de un minuto apenas sacará burbujas, momento de retirar la placa.

Se limpia la placa con un algodón y acetona y se seca con papel secante. La práctica os dará la cantidad de atacador a usar y así no desperdiciar nada, aunque es muy barato. El atacador pierde su actividad al cabo de unas horas.

Barnizado

Materiales:

Acetona. En cualquier droguería.

Colofonia (perrubia). En la droguería.

En un recipiente de cristal ponéis una piedra de perrubia y la cubrís con acetona. Agitar enérgicamente hasta que la perrubia quede disuelta. Este barniz se puede guardar en un frasco cerrado. En la próxima utilización volverlo a agitar.

Con un pincel barnizamos toda la placa. Dejamos secar y ya tenemos lista nuestra placa.

Taladrado

Materiales:

Un punzón. Podéis usar un clavo grande bien afilado.

Una broca de metal de 0,7 mm. Cómprala en una ferretería.

Un taladro eléctrico pequeño, o uno grande con un poco de ingenio.

Para que la broca no patine realizar unas muescas con un punzón sobre todos los orificios a perforar. Con mucho cuidado y haciendo poca presión hacer todos los agujeros en sus marcas. Si tenéis un taladro grande tendréis que ingeniaros para encajar la broca en el taladro, por ejemplo pinchándola en un trocito de corcho.

Fabricación Materiales:

El diseño del circuito impreso en una hoja bond A4.

Papel satinado, couché o similar.

Plumón de tinta indeleble

Placa de baquelita virgen lo suficientemente grande para que entre tu diseño.

Cinta Masking tape

Percloruro Férrico o también conocido como ácido para impresos (lo venden ya preparado en botellas de plástico).

Esponja de acero

Acetona

Un recipiente de plástico (más grande que tu impreso)

Un taladro pequeño y unas brocas de 0.6 a 1mm

Guantes de goma

Algodón.

Papel toalla.

Una plancha

Procedimiento:

Procedemos a sacar una fotocopia del diseño en nuestro papel satinado, couché o en una hoja de una revista donde alcance el diseño, la fotocopia tiene que ser lo más oscura posible. ¿Por qué usamos este tipo de papel? el objetivo es hacer que el diseño pase de la hoja a la placa, por lo tanto, en este tipo de hoja no se impregna por completo el tóner o polvillo de la fotocopia lo que hace más sencillo pasarlo a la placa. (Figura 1)

Figura 1. La placa de la derecha está impresa en papel bond mientras que la de la izquierda es la fotocopia en papel couché, se puede notar que el papel couché es brillante.

Ahora procedemos a limpiar bien la placa de baquelita. Cuando compres tu placa fíjate que no esté muy oxidada porque tendrás más trabajo, en caso hayas tenido un pedazo de placa guardado pues de hecho que debe estar medio oscuro por el óxido. Debemos de limpiar

bien la placa para que el proceso de traspaso del diseño a la placa sea el más adecuado. Usa la esponja de acero y frota la placa bien hasta que quede reluciente. Finalmente límpialo con acetona y un pedazo de algodón, de preferencia usa los guantes para que no engrases con tu mano el lado del cobre de la placa y elimines los rastros de suciedad y grasa. (Figura 2)

Acto seguido pegamos el papel con el diseño en la placa, el lado del cobre con el lado de la fotocopia, y lo adherimos bien al circuito usando la cinta masking tape. Ojo, no debe quedar inflado o parecer como una bolsa, debe quedar bien estirado el papel sobre la placa, bien tensado. Lo que hicimos con mis alumnos fue poner la placa encima del papel con el lado del cobre para abajo, y entre los sobrantes del papel y la placa colocar la cinta masking tape en los 4 lados. (Figura 3)

Nos toca el truco de la plancha , esto funciona como los transfer que se usan para estampar imágenes en los polos, el procedimiento es similar, debemos calentar la plancha lo suficiente (los que tienen número, yo lo gradué entre 3 y 4), una vez caliente la plancha lo pones encima de la placa, del lado del papel, y empiezas a planchar, suavemente, sin presionar tanto que provoque que se despegue la cinta y descuadre la misma, pídele ayuda a una persona mayor. ¿Cuánto tiempo? lo necesario, irás notando que se va adhiriendo el papel a la placa, para estar seguro puedes fijarte despegando un poco el papel por un costadito, con cuidado de no quemarte, si ves que ya se imprimió esa parte en la placa pues ya está listo.

Procedes ahora a enfriar la placa, levanta la placa con cuidado y al lavadero, remójala bien con abundante agua que quede bien empapada. Verás como las pistas se notan por encima del papel. Seca la placa con una toalla de papel o tela. No es que deba quedar bien seca la placa, sino lo suficiente para que no esté goteando. (Las pistas son los trazos que unen un conector de un componente con otro que corresponde a otro componente en el circuito) (Figura 5 y 6).

Ahora procede a despegar la placa con cuidado, saca las cintas y levanta el papel suavemente, solo deben quedar las pistas, frota con tu dedo con cuidado y asegúrate que todas las pistas hayan quedado bien, eso te das cuenta comparando con el diseño original, si ves que alguna pista no se ha pegado o está muy delgada, debes usar el plumón de tinta indeleble y

pintar la pista que tiene problemas, debes darle varias pasadas porque si es muy tenue la tinta se la comerá el ácido y tendrás una placa fallada. Tómate tu tiempo. (Figura 7 y 8).

Ahora el paso fundamental, usar el ácido. Colócate los guantes y vacía el ácido al recipiente de plástico, hazlo con cuidado, procura no mancharte, si bien no es en sí un ácido, puede mancharte los dedos (por eso los guantes) y la ropa, provocando una mancha que no sale. Procura poner la cantidad suficiente para cubrir por completo la placa. Ahora ponemos la placa con el lado del cobre hacia abajo, introduce la placa hasta que esté completamente cubierta. Ve al lavadero y quita el ácido de tus guantes con abundante agua para que no manches tu ropa y te secas con papel toalla. Hay que dejar la placa sumergida por aprox. 10 a 15 min, eso depende del tamaño de la placa. Te darás cuenta que está lista cuando veas que se traslucen las pistas por encima de la placa. (Figura 9).

Ponte otra vez los guantes y retira la placa del ácido y llévala al lavadero, remójala bien, que no quede rastro del ácido. Revisa que las pistas estén bien marcadas, caso contrario sumérgela de nuevo al ácido y repite el proceso. Luego de retirar la placa del lavadero sécala con papel toalla. (Figura 10 y 11).

Limpia la placa con acetona para remover los rastros de papel, tóner y plumón indeleble de la placa de tal forma que solo queden las pistas de cobre, usa la cantidad necesaria de acetona hasta dejar reluciente tu placa

Por último, con un taladro pequeño y usando las brocas perfora en los puntos donde deben ir los componentes, hazlo con ayuda de tu papá, procurando de no presionar tanto que puedas romper la broca, por seguridad usa lentes de protección para prevenir que una broca te salte a los ojos. Por lo general, recomiendo a mis alumnos presionar suavemente en el punto a perforar, encender el taladro hasta perforar y levantar el taladro para finalmente apagarlo. Otra cosa que puedes hacer para que la broca no resbale, es golpear con un clavo y un martillo en los puntos o nodos donde van colocados los componentes, de esa forma te aseguras que tu broca no va a resbalar y sigues con el proceso antes mencionado.