CIRCUITOS
IMPRESOS (PCB)
¿Qué son?
Los circuitos impresos son placas hechas de un material
aislante y un conductor, por lo general se usan placas hechas de fibra de
vidrio, la cual en una de sus caras o en las 2 caras de la placa están
recubiertas de cobre.
Estas placas se conocen como placas fenólicas o placas para
PCB, se pueden comprar en cualquier tienda de electrónica y una tablilla de
10x10 recubierta con material conductor (cobre) de un solo lado cuestan
alrededor de 10 pesos mexicanos, depende mucho de el tamaño de la placa y si es
de doble cara o una cara.
Esta
es la apariencia de una placa fenólica virgen.
¿Para que
sirven?
Estas placas son muy útiles para reemplazar los cables de un
circuito electrónico con las pistas de
cobre que se pueden diseñar en estas placas y así poder reducir mucho el tamaño
de los circuitos. Actualmente estas placas se utilizan en la mayoría de los
productos electrónicos que conocemos como lo son las TV’s, computadoras,
reproductores de sonido, etc. En pocas
palabras, una placa para PCB se ocupa para montar en ella componentes
electrónicos los cuales podremos conectar entre si para formar circuitos
eléctricos que tengan diferentes funciones.
¿Cómo se
conectan entre si estos componentes electrónicos en una placa para PCB?
Como ya había mencionado se conectan entre si por medio de
el cobre, pero para ser mas precisos, se conectan mediante pistas de cobre.
Pero… ¿Cómo formar estas pistas de cobre? Existe
un proceso que se realiza con las placas para formar las pistas necesarias que
conectan eléctricamente los componentes entre si. Este proceso se los explicare
en este articulo, pero en la pestaña de proyectos expondré un video realizado
por mi de como es todo el proceso para realizar una PCB por diferentes métodos
(serigrafía, con plumón de tinta permanente e impreso y planchado).
Los pasos que mencionare a continuación están explicados en
la pestaña de proyectos, desde el diseño de los circuitos, hasta el proceso
químico para hacer las pistas para la PCB y como hacer las perforaciones, todo
con detalles.
Los pasos
básicos para realizar una PCB son los siguientes:
Una vez que ya tengamos nuestro circuito diseñado y armado
lo que tenemos que hacer es:
Diseñar las
pistas de nuestro circuito. Si es por el método de plumón
permanente, el diseño de las pistas lo tenemos que hacer en un cuaderno y si es
por serigrafía o por el método de impresión y planchado el diseño de las pistas
tendrá que ser en un software de diseño especial o simplemente donde se pueda
dibujar líneas (aunque… si el circuito es muy complejo, recomiendo hacerlo en
un programa de diseño de PCB).
Yo utilizare para la
explicación un programa que sirve para simular circuitos y de igual forma nos
genera las pistas de nuestro circuito. Este programa se llama Proteus.
Si no saben como diseñar las pistas de su circuito estén
pendientes al artículo de diseño de circuitos para PCB.
Impresión
del circuito. En el caso de que sea con plumón, la impresión será
algo fácil puesto que solo copiaremos el diseño de las pistas que hayamos
realizado en la placa para PCB con el plumón permanente y de ser el caso de
serigrafía o planchado, tendremos que imprimir nuestro diseño en una hoja de
acetato con impresora laser. Posteriormente cada método tiene distinto proceso.
Serigrafía: Una
vez impreso el diseño de las pistas del circuito realizaremos el proceso de
serigrafía para copiar el diseño de las pistas en la placa (Ver video de serigrafía en la pestaña de proyectos). Este
proceso consiste en hacer una mezcla para revelado el cual se colocara en un
marco serigrafico con maya y cuando se seque utilizaremos el acetato para
plasmar la imagen de las pistas de nuestro circuito en la mezcla fotosensible.
Posteriormente y ya teniendo el cuadro revelado con las pistas, usaremos tinta
de serigrafía y con ayuda de ese cuadro plasmaremos el diseño en la placa. Cabe
mencionar que es el proceso más difícil y más caro, aunque es el más preciso y
el trabajo es de mayor calidad. Este proceso se recomienda usar cuando se harán
muchas PCB del mismo diseño y cuando los diseños son muy complejos o delicados.
Planchado. Una
vez impreso el diseño de las pistas en el acetato realizaremos el proceso de
planchado (Ver video de Planchado PCB) el cual consiste
en colocar el acetato sobre la placa para PCB y usar una plancha para calentar
la tinta que esta pegada en el acetato logrando que cuando se caliente lo
suficiente se desprenda de el acetato y se pegue en la placa. Este proceso es
uno de los mas fáciles, pero que requieren de mayor paciencia pues nos tenemos
que esperar un buen tiempo en que el diseño se plasme en la placa. Este proceso
se recomienda usar cuando el circuito es de mediana complejidad y solo se
realicen pocos circuitos, ya que si intentamos realizar un circuito muy
complejo (Pistas muy delgadas) se nos complicara y aunque es un proceso muy
barato no nos conviene usarlo para muchas placas del mismo diseño, seria mucho
mas rápido hacer muchas placas con serigrafía.
Plumón. Simplemente
en este proceso tendremos que copiar el diseño de las pistas de nuestro
circuito en la placa con un plumón permanente (Ver video de PlumónPCB). Este es el proceso más sencillo y de muy baja calidad. Este
proceso no se recomienda para hacer muchas placas puesto que no podemos
controlar del todo el ancho de las pistas de nuestro diseño y no somos tan precisos
como una computadora. Se recomienda cuando los diseños son sumamente sencillos
o cuando no tenemos otra alternativa, usualmente es usado por los principiantes
para aprender el proceso de las PCB.
Proceso
químico. Este es el último paso a realizar para fabricar una PCB.
Consiste en someter nuestra placa con las pistas cubiertas de tinta en un líquido
conocido como Cloruro Férrico (Nota: Debemos tener mucho cuidado con este
líquido, no debe tocarnos la piel ni mucho menos los ojos, en caso de ser así
enjuagar con abundante agua. Leer bien las advertencias del producto ), el cual
deshace el cobre que hay en la placa. ¿Qué pasaría si sometemos una placa sin
las pistas cubiertas con tinta? Simplemente el cloruro férrico quitaría todo el cobre de la placa y quedaría
el puro plástico, pero ahora… ¿Qué pasa cuando la placa tiene las pistas
cubiertas con tinta? El cloruro férrico quita todo el cobre de la placa con
excepción del cobre que esta cubierto con la tinta logrando que las pistas
queden de cobre. (Ver video de Proceso Químico para
PCB.)
Después de mezclar la placa con el cloruro durante un tiempo
la sacaremos y enjuagaremos con agua abundante hasta quitar todo el cloruro
férrico, posteriormente debemos quitar la tinta que plasmamos en la placa con
agua o bien con una lija, las más fina que encontremos y agua. Finalmente la
placa esta lista con las pistas de cobre, por ultimo perforamos la placa para
poder introducir los componentes y estará lista para ser soldada.
Aqui dejo los links que direccionan hacia los videos y explicaciones mas detalladas:
Proceso serigrafía para PCB.
Proceso planchado para PCB.
Diseño de pistas de circuito para
PCB.
Cualquier duda, pregunta, sugerencia o propuesta favor de
comentar en esta publicación o enviarla al correo ed.aram02@gmail.com. Si tiene alguna
sugerencia para elegir el tema de algún video, tutorial o documental envíenosla
y nuestro equipo trabajara lo mejor posible para satisfacer las tendencias de
nuestro publico, gracias.
Nota: Los videos explicativos estaran disponibles una vez que se termine de remodelar el blog, gracias por su comprension.