Lo primero que se debe
saber es que hay multitud de formas de fabricar circuitos impresos, y que la
más común, la insolación, no es más que una forma más, aunque ésta sea la mas
popular, no deja de ser otra de las diferentes opciones que se ofrecen en el
mercado a la hora de fabricar circuitos.
Entonces, ¿cuáles son las
diferentes opciones que se ofrecen a la hora de diseñar circuitos?. A
continuación les damos una lista de las técnicas más conocidas y utilizadas
para este fin:
Dibujando directamente en
la placa.
Transferencia. (dibujamos
o imprimimos en un papel especial y lo transferimos a la placa)
Insolación. (placas
fotosensibles que revelamos como si de fotos se tratase)
Técnicas industriales.
Pero antes de pasar a
explicar cuales son los métodos de fabricación explicaremos cuales son los
pasos a seguir para llegar a este punto:
Pasos previos a la
fabricación de nuestro circuito:
Antes de empezar a hacer
nada es conveniente seguir los siguientes pasos:
Seleccionar el circuito
que vamos a hacer.
Conseguir el esquema
eléctrico.
Simular el circuito en un
programa (en caso de que sepamos lo que debe hacer)
Montar un prototipo en
una placa protoboard.
Si el prototipo funciona
podemos empezar a diseñar el circuito para hacer la placa.
1º Seleccionar el
circuito que vamos a hacer: Bueno, este paso es esencial, debemos saber lo que
queremos,¿o si no que?. Este punto es trivial pero bueno...
2º Conseguir el esquema
eléctrico: Si el circuito no es nuestro deberemos conocer el esquema eléctrico
a fin de poder identificar donde podemos cometer errores a la hora de montarlo.
3º Simular el circuito en
un programa (en caso de que sepamos lo que debe hacer): No es estrictamente
necesario pero si sabemos lo que debe hacer nuestro circuito es aconsejable
simularlo, antes de nada, para saber si funciona o no.
4º Montar un prototipo en
una placa protoboard: Otro de los pasos no fundamentales, aunque si
aconsejables, es hacer un prototipo en una placa protoboard, que no es ni mas
ni menos que una placa con unas conexiones estándar que nos sirve para montar
el circuito rápidamente, sin necesidad de soldaduras y comprobar que funciona.
5º Diseñar el circuito
para hacer la placa: Bien, por fin hemos llegado a este punto, a partir de aquí
se desarrolla este artículo, este es el punto clave, lo primero es hacer el
trazado de todas las pistas y comprobar, según el esquema eléctrico, que todas
están en su sitio y que ninguna une lo que no debe, o este tocándose con otra.
Y una vez que tenemos
todo bien claro, y como van las pistas, y que todo esta en su sitio, vamos a
elegir el método que usaremos para hacer el circuito en una placa.
Nota: más tarde
comentaremos cuales son los criterios para elegir una técnica u otra.
Dibujando en la placa
Cuando lo que queremos es
un diseño rápido, barato, sin muchos miramientos y la sencillez del circuito
nos lo permita, la mejor técnica es esta. Lo único que necesitamos es un
rotulador indeleble, una placa de cobre y una regla.
Una vez que tenemos
diseñado el circuito en papel, lo único que tenemos que hacer es redibujar el
circuito en la placa con ayuda de la regla y el rotulador indeleble, esto
protege el cobre de la corrosión posterior.
Tras dibujar el circuito
lo metemos en ácido y lo retiramos cuando el cobre sobrante haya desaparecido.
Transferencia
Existe en el mercado un
tipo de papel especial para esta técnica cuya principal propiedad es la de
poder ser imprimido o dibujado y, tras este paso, mediante calor y presión,
transferido a una placa de cobre para posteriormente ser atacado con ácido.
Esta técnica es conocida como transferencia, sin embargo te proponemos otro
tipo de transferencia a medias con el fotolito que te resultará mas barata.
Necesitamos una hoja de
papel satinado (brillante), es una hoja de papel más graso de lo normal, una
impresora láser y el diseño del circuito en el ordenador.
Una vez que hemos
imprimido el diseño en ese papel pasamos una lana de acero (virulana) , por la superficie
de la placa donde queremos transferir el dibujo hasta que el cobre queda bien
rayado, luego colocamos la hoja de tal forma que la tinta del papel quede en
contacto con la superficie de cobre de la placa, colocamos un paño encima y le
aplicamos calor con una plancha hasta que el toner del papel pase a la placa,
en eso ayuda que la superficie este lijada y limpia y el calor, así que ya
saben, calor y limpieza.
Tras calentar durante
unos tres o cuatro minutos nos vamos al baño y ponemos la placa y el papel bajo
el agua para que el papel se deshaga y quede solo la tinta sobre la placa, y
¡¡¡listo!!!, tenemos el diseño transferido a la placa, lo único que nos queda
es atacar el cobre sobrante con ácido.
La Insolación
La insolación, en nuestra
opinión, es la técnica más limpia y eficaz existente para el diseño no
profesional de circuitos. Esta técnica consiste en generar por ordenador un
fotolito, que no es más que una transparencia de nuestro diseño, y utilizar una
insoladora para transferirlo a una placa fotosensible. ¿Cómo? pues verás:
Lo primero de todo es
tener una transparencia con nuestro circuito, poseer una insoladora y placas
fotosensibles.
¿Qué es una insoladora?
pues no es ni mas ni menos que una caja cuya parte superior suele tener un cristal
donde colocaremos la transparencia, y encima de la transparencia colocaremos la
placa fotosensible donde aparecerá el diseño que deseamos.
¿Qué es una placa
fotosensible? No es más que una placa de cobre normal y corriente recubierta de
una resina que es sensible a la luz y que reacciona cuando es expuesta a ella.
Existen dos tipos de
resinas, y en función de estas, dos tipos de placas. Cuando la placa es
positiva significa que la luz que llegue a "insolar" la resina
fotosensible provocará una reacción en esta, de tal forma que esa resina velada
desaparecerá en el proceso de revelado de la placa. Cuando la placa es negativa
ocurre lo contrario, la resina velada permanecerá tras el revelado y la que no
ha tenido contacto con la luz desaparecerá.
Esta diferencia entre
placas positivas y negativas es fundamental, ya que de ello dependerá el uso de
un fotolito u otro o al revés, la elección de una placa u otra en función del
fotolito.
Cuando, en una
transparencia, la tinta cubre las pistas que forman el diseño utilizaremos una
placa positiva, en caso contrario, usaremos una placa negativa.
¿cómo funciona la
insoladora? bien, una vez que tienes claro que la resina reacciona con la luz,
necesitamos una fuente de luz que haga reaccionar la resina de una forma rápida
y uniforme, y es aquí donde entra nuestra insoladora.
Esa caja que hemos dicho
antes, posee unos fluorescentes de luz negra o actínicos dentro (luego
explicaremos por que) que hacen que la resina reaccione con la luz rápidamente,
de tal forma, que si situamos un obstáculo entre la resina y la luz negra, en
este caso la tinta de la transparencia, la resina cubierta por esta no
reaccionará y es por ello que habrá zonas veladas y zonas no veladas y eso
quedará patente cuando revelemos la placa. Una vez que la luz negra ha
desempeñado su misión llevaremos la placa a un lugar oscuro y la revelaremos
con ayuda del líquido revelador.
Este líquido desempeña la
función de hacer desaparecer la resina sobrante, apareciendo el dibujo de
nuestro circuito en la placa.
Tras este paso podemos
atacar la placa con ácido como normalmente lo hacíamos.
¿Por qué luz negra o
actínica, es que la normal de fluorescente no sirve? La respuesta es sencilla,
la resina es cierto que es sensible a la luz, sin embargo, se vela con más
facilidad cuanto más componente ultra violeta posee la fuente de luz, es decir,
cuanto mas U.V.A (Ultra Violeta tipo A) es la fuente de luz, y los tubos de luz
negra tienen una componente UVA bastante más elevada que la luz natural o luz
de fluorescentes, ¿esto quiere decir que la luz natural también vale? si, en
principio cualquier luz, menos la roja, vale para velar este tipo de placas
fotosensibles, sin embargo mientras que con los tubos fluorescentes actínicos
tardamos unos 5 minutos en velar la resina, con los tubos normales podemos
tardar 15 minutos.
Así que ya sabes, todo
depende de tu paciencia y la calidad que busques, los tubos actínicos dan muy
buenos resultados, pero son caros.
En resumen, necesitamos
una transparencia con el circuito que colocaremos encima del cristal de la
insoladora, y encima de esta transparencia, tras retirar la lámina protectora,
colocaremos la placa fotosensible, encendemos la insoladora y esperamos a que
se vele la placa. Una vez velada la placa se revela y, al revelar, desaparece
la resina sobrante y aparece el circuito dibujado en la placa quedando el cobre
sobrante expuesto. Tras esto, atacamos la placa con ácido como en todos los
procesos anteriores.
Técnicas Industriales
Son muchas y variadas las
técnicas industriales existentes y muchas de ellas se basan en las técnicas
anteriormente citadas, sin embargo y por tratarse de procesos industriales,
están mucho más perfeccionadas y pueden obtenerse placas industriales de siete
u ocho capas con los métodos actuales.
Hasta la fecha se han
puesto en práctica técnicas como, por ejemplo, el bombardeo de placas con
átomos de cobre consiguiéndose resultados espectaculares, o la insolación por
láser, sin embargo y dado que no es la temática de esta página no nos
detendremos en su funcionamiento, sin embargo puedes encontrar información de
estas técnicas en multitud de páginas de Internet.
Conclusiones
Bueno, después de todo
esto te preguntarás cual es la técnica mejor, y por que. Pues bien, decidir qué
método vamos a usar y como llegar hasta esta conclusión es una tarea sencilla
si sigues estos tres criterios.
1º Complejidad del
circuito: Antes de nada, debemos saber que queremos hacer y si es muy complejo
o no el hacerlo, es decir, si nuestro diseño tiene muchos o pocos componentes,
la facilidad para soldar estos, así como la complejidad de los mismos. En este
caso, si el circuito es muy sencillo podemos escoger la primera técnica, que es
dibujar el circuito directamente sobre la placa, igualmente, si es muy complejo
o requiere que nuestro pulso sea perfecto es mejor diseñarlo por ordenador
imprimirlo y usar la técnica de insolación
2º Cantidad de circuitos:
Supongamos que por cualquier circunstancia haces un circuito y quieres hacer un
montón de ellos iguales, en este caso dibujarlos todos uno a uno puede ser
tedioso y es mejor escoger una técnica superior como puede ser la
transferencia, sin embargo, esto requiere que una y otra vez imprimamos y
malgastemos un papel que, en ocasiones, es muy caro, por lo tanto lo mejor es
hacer una transparencia del circuito y usar la insolación para, utilizando un
mismo fotolito, hagamos cientos de circuitos.
3º Economía: Esta es
fácil, la más cara es la técnica industrial y la más barata es dibujar en la
placa (siempre que sean pocas cantidades ¡Claro!).
Método de Planchado
Método de Serigrafía
Método de tinta indeleble
