Técnicas básicas para la construcción de circuitos impresos

Técnicas básicas para la construcción de circuitos impresos

Los Circuitos impresos han estado presente a los largo de estos últimos 30 años, su fabricación fue crucial para lograr realizar inventos tales como la radio, la televisión e incluso en estos tiempos modernos siguen presentes en Computadoras y Smartphones.

Un circuito impreso tal y como su nombre lo indica se refiere a imprimir o plasmar un circuito previamente diseñado en placas (comúnmente fenolicas) que serán la base para el soporte de las piezas que conformaran el circuito.

Nota: Existen varios métodos para elaborar un circuito impreso, en este tema hablaremos de la más común, la cual es la técnica del planchado ya que es la más común y la más utilizada.

Nota 2: Para este articulo usamos imágenes tomadas al azar que no corresponden a un mismo proyecto, sin embargo pronto elaboraremos proyectos dejando los diseños de las placas para su futura elaboración.

Conceptos Básicos de un circuito impreso

El diseño de los circuitos impresos se pueden realizar en softwares tales como Proteus de nivel intermedio o Fritzing de nivel sencillo, sin embargo también se pueden elaborar a mano con un marcador de tinta indeleble.

La construcción de circuitos impresos para estudiantes por lo general se lleva acabo utilizando 5 elementos los cuales son:

  • Placa fenólica: Estas placas pueden posee 2 caras, la primera no es conductiva, esto para evitar cortos circuitos o descargas eléctricas a la hora de añadir los componentes del circuito, la segunda esta formada a partir de una capara de cobre, este es un elemento conductivo perfecto y sera la cara en la que plasmaremos el diseño de nuestro circuito.
  • papel acetato: Este papel es perfecto para la elaboración de circuitos impresos ya que es barato y puede encontrarse en cualquier papelería, ademas es resistente al calor y no se derretirá tan rápido a la hora de pasar nuestro diseño a la placa.
  • Cloruro Férrico: Esta sustancia sirve para eliminar los sobrantes de cobre en la placa fenólica, se recomienda uso de guantes y lentes para manipularlo.
  • Impresora láser: La tinta de esta impresora es perfecta para elaborar circuitos impresos, ademas es capaz de imprimir en una hoja de acetato.
  • Acetona: Esta sustancia por lo general sirve para retirar los sobrantes de sustancias tales como pintura, es un elemento perfecto para eliminar la tinta sobrante de nuetra placa.

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Diseño de un circuito impreso

Primero antes de comenzar a diseñar nuestro circuito debemos saber que es lo que queremos que el circuito final (armado) haga, el circuito impreso servirá como una autopista por donde las corrientes eléctricas fluirán en el sentido que indiquemos según las piezas que agreguemos, estas autopistas en realidad llevan por nombre “pistas“.

Las pistas de un circuito son fundamentales a la hora de elaborar el diseño de un circuito ya que si una llega a dañarse puede ocasionar un corto circuito o incluso se podrían presentar señales de ruido.

Actualmente contamos con un gran numero de programas para computadora que se encargan de facilitar la creación de un circuito impreso, el programa más recomendado para la elaboración de circuitos impresos y circuitos en general es Proteus (en una futura sección hablaremos más de este programa, haremos unos cuantos proyectos y practicas, esto debido a que el programa posee muchas herramientas y no se puede describir todo el proceso).

En el siguiente vídeo puedes ver como elaborar el diseño de un circuito utilizando el software Proteus

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Impresión del circuito

Una vez que tengamos el diseño de un circuito debemos proceder a imprimirlo, para luego pasarlo a la placa fenólica. En este punto es cuando la impresora láser entra en acción, esto debido a que es una de las pocas impresoras que poseen la habilidad de plasmar imágenes en hojas de acetato.

Tras imprimir nuestro circuito en la hoja de acetato deberá quedar más o menos así:

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Circuito impreso en acetato

Circuito impreso en acetato

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Método del Planchado en circuitos impresos

Esto puede sonar un poco anticuado debido a las nuevas técnicas y métodos que hay, sin embargo aveces es un poco complicado conseguir las herramientas necesarias para elaborar otros métodos y el que hoy te presentamos es uno de los más sencillos y eficientes.

Para realizar el método del planchado debemos colocar el circuito que imprimimos en el acetato (si es un circuito muy pequeño podemos recortar el acetato) sobre la Placa fenólica, después fijar el acetato con un poco de cinta en los extremos (esto solo se hace para evitar que el acetato se mueva de su lugar).

Acetato y placa fenólica

Acetato y placa fenólica

Después debemos cubrir el acetato con un pedazo de tela (esto para evitar que el acetato entre en contacto directo con la fuente de calor y se derrita) y por ultimo tal y como si plancháramos nuestra ropa deberemos pasar una plancha por encima de la tela.

Fabricacion de circuitos impresos

Fabricacion de circuitos impresos

Deberemos pasar la plancha sobre la tela alrededor de unos 5 minutos con un movimiento constante, una vez que transcurra el tiempo retiramos el trapo y podremos ver que el acetato se encuentra pegado a la placa, justo después sumergimos nuestra placa con el acetato en un poco de agua y con cuidado comenzamos a retirar el acetato de la placa, si lo hemos hecho bien entonces la tinta del acetato se habrá gravado en la nuestra placa fenólica y quedara más o menos así.

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Eliminación de los sobrantes de cobre de la placa con Cloruro Férrico

En este punto ya tenemos hecho lo más complicado, ahora una vez que nuestra placa este gravada con la tinta, debemos verter en un trastee de plástico la cantidad suficiente de cloruro férrico para que nuestra placa que de completamente sumergida en dicha sustancia.

Esto provocara una reacción entre el cloruro férrico y el cobre de la placa, dicha reacción provocara que todo el cobre que no posea tinta sea cal comido de la placa por el cloruro férrico.

Para que el proceso se realice con más eficiencia se recomienda mover el trastee de plástico para que el cloruro férrico realice un movimiento de oleaje y así elimine el cobre de la placa más rápido.

Circuito impreso con Cloruro férrico

Circuito impreso con Cloruro férrico

Una vez que todo el cobre se halla caído podemos sacar la placa y lavarla con un poco de agua, por ultimo deberemos tomar un pedazo de tela o algodón y la impregnamos con un poco se acetona, después simplemente retiramos la tinta de la placa y veremos como comienzan a surgir las pistas de cobre que servirán para elaborar nuestro circuito.

Tras retirar la tinta deberemos perforar nuestra placa con un taladro de mano con una broca que no supere los pines de conexión, en estas perforaciones entraran las piezas que corresponden al circuito (resistencias, potencimetros, capacitores, integrados, etc). El resultado tras retirar la pintura y perforar la placa debería ser parecido a este:

Circuito impreso terminado

Circuito impreso terminado

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Para complementar el tema te traemos un vídeo en el cual podrás ver todo el proceso que se ha descrito en este articulo de una manera practica.

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Los Circuitos impresos han estado presente a los largo de estos últimos 30 años, su fabricación fue crucial para lograr realizar inventos tales como la radio, la televisión e incluso en estos tiempos modernos siguen presentes en Computadoras y Smartphones. Un circuito impreso tal y como su nombre lo indica se...