Para la realización de montajes de aparatos electrónicos existen diversas técnicas. Para los principiantes recomendamos el uso de puentes de terminales, pero no siempre es posible con los montajes más elaborados. Para estas, la placa de circuito impreso es la solución ideal, debiendo el armador contar con una serie de recursos y dominar ciertas técnicas que abordamos en este articulo. (Aunque ya tratamos este tema en ART002S y ART007S, consideramos oportuno ofrecerles en nuevo artículo).
Los montajes en placas de circuito impreso, que son las más usadas en estos momentos, presentan varias ventajas respecto a otras técnicas, como por ejemplo:
posibilitan montajes más compactos;
son más confiables;
facilitan el montaje con la reducción del número de interconexiones.
A continuación veremos cómo hacer una placa de circuito impreso, si bien abordaremos sólo algunos aspectos de las muchas técnicas existentes para esta finalidad, con el fin de ayudar al principiante a iniciarse en los procedimientos básicos. (Otra técnica más profesional puede verse en otros artículos de esto sitio como la serigrafía).
1. Qué es una placa de circuito impreso
En el armado de un equipo, los diversos componentes deben ser interconectados y fijados. Podemos usar puentes de terminales para la fijación, y tronos de alambre para la interconexión. En aparatos antiguas se usaban chasis de metal donde los componentes más voluminosos eran, sujetados, y a partir de ellos, los demás son interconectados directamente por sus terminales o por cables (figura 1).
La utilización de una placa de circuito impreso facilita el montaje de componentes de dimensiones pequeñas como resistores, capacitores, diodos, transistores, circuitos integrados. etc. en el sentido de que, al mismo tiempo que les ofrece sustentación mecánica, también proporciona las interconexiones.
Una placa de circuito impreso no as más que un soporte de libra o fenolita en que se pueden grabar pistas de cobre que, siendo conductoras, proporcionan las interconexiones entre los componentes. La disposición estas pistas puede ser planeada de modo interconectar los componentes en la fora que corresponda al circuito (figura 2).
Normalmente, para la confección de una placa existen dos posibilidades que deben ser bien analizadas por los armadores.
Tener un dibujo listo de la disposición de las pistas de cobre y componentes, bastando hacer una copia (transferir a la placa).
Tener solamente un diagrama (esquema del circuito) debiendo planear la disposición de los componentes y de las pistas.
En el primer caso, que es el que abordaremos inicialmente en este artículo, bastará que el lector tenga los elementos para copiar La placa, y ya está. Puede montar cualquier equipo.
En el segundo caso, el lector necesita tener conocimientos mayores, principalmente de la simbología y dimensiones de los componentes para poder proyectar correctamente una placa. Vea entonces que es muy distinto confeccionar una placa y proyectar una placa. (Si tiene curiosidad sobre este tema, puede leer "Cómo proyectar placas de circuito impreso", en esto sitio en breve) inicialmente, entonces, les recomendamos sólo confeccionar sus placas, usando diseños ya preparados por otros.
2. Qué es necesario
El material para la elaboración de las placas es sencillo y puede adquirirlo tanto por partes como en forma de kit.
El material básico que el lector debe poseer es el siguiente:
1/2 litro de percloruro (solución o polvo para prepararlo);
1 cubeta para circuitos impresos (plástico):
1 lapicera para circuito impreso;
1 perforadora para circuito impreso;
1 paquete de algodón;
1 frasquito de solvente (acetona, bencina, thinner, etc);
1 lapicera común;
1 clavo grande o punzón;
1 hoja de papel de calcar;
1 rollito de cinta adhesiva.
En la figura 3 mostramos este material básico con algunas variaciones. Por ejemplo. la perforadora puede ser tanto del tipo eléctrica como manual; la lapicera puede ser del tipo de llenar o incluso una pluma de normógraio, en caso que se use esmalte de unas diluido con acetona como "tinta".
El material optativo es el siguiente:
- 2 o 3 rollitos de graph-line de 0,5 a 1,5 mm;
- 1 rollito de cinta crepe;
- 2 hojitas de símbolos autoadhesivos de islas para terminales de transistores o zócalos de integrados.
- 1 frasquito de ioduro de plata
- 1 frasquito de llux.
El uso de todo este material admite muchas variaciones. pero daremos solamente algunos procedimientos básicos para la realización de placas que, a través de su experiencia, pueden ser modificados.
3. Para hacer placas de circuitos impresos
Ya en posesión del diseño original en tamaño natural, correspondiente al lado cobreado de la placa, debemos empezar por transferirlo a una placa virgen, o sea, una placa totalmente cubierta por una capa de cobre.
Para eso, fijamos el dibujo (copiado en papel de calcar) sobre la placa de circuito impreso, como muestra la figura 4 (a).
Con el clavo o punzón marcamos los puntos que corresponden a los agujeros por donde van a pasar los terminales de los componentes. Estas marcas, obtenidas con un golpe no muy fuerte, servirán de guia para la copia del dibujo, como muestra en (b) de la misma figura 4.
Con todos los orificios marcados, retiramos el dibujo y pasamos a copiar las conexiones que corresponden a las tiras de cobre con la lapicera de circuito impreso, como muestra en (c).
Si las tiras fueran muy tinas y se desea una terminación más profesional de la placa, se pueden usar las tiras de "graph-line" cinta autohadesiva que se fijan por simple presión, como muestra la figura 4 (d).
Para las tiras más gruesas se puede usar la cinta crepe y si hubieran regiones amplias a cubrir con la tinta, el esmalte común de uñas se puede usar perfectamente. Es importante es no dejar fallas en cada caso.
Los puntos en que van a entrar los terminales de los componentes y que por lo tanto corresponden a los agujeros marcados se deben hacer con cuidado como muestra la figura 4 (e). Las "islas" autoadhesivas permiten que estos puntos tengan una apariencia mejor.
Una vez que se haya transferido todo el diseño es preciso preparar la solución de percloruro (si no la tiene ya preparada).
Si el lector compró la solución lista (líquido) solo queda echar un poco, lo suficiente para cubrir la placa, en la cubeta. Si su percloruro viene en forma de polvo, va a tener que disolverlo en agua. Para ello proceda del siguiente modo:
En la misma cubeta, coloque la misma cantidad de agua que corresponde al polvo (1 litro de agua por cada kilo de polvo, medio litro de agua por cada medio kilo de polvo, y así sucesivamente). Después, lentamente, vaya colocando pequeñas porciones de percloruro en el agua, revolviendo con un trono de madera. El lector notará que el proceso es exotérmico, o sea, que libera calor, de modo que la solución se calienta sola. No deje que se caliente mucho, pues puede deformarse su cubeta de plástico! Cuando la solución se pone caliente, espere un poco antes de agregar más percloruro, esperando que se enfie.
ATENCION: ¡NUNCA ECHE EL AGUA SOBRE EL PERCLORURO PUES LA REACCION PUEDE HACER QUE LA SUSTANCIA EXPLOTE, MANCHANDO Y QUEMANDO LO QUE TOQUE, Y SI LEDA EN LOS OJOS HASTA PUEDE CEGARLO!
Una vez que la solución está lista, podrá ser usada docenas de veces en la corrosión de placas, antes de contaminarse tanto que tenga que tirarla.
Para usar la solución es importante tener un lugar apropiado con buena ventilación y lejos de cosas que se pueden manchar. En la figura 5 tenemos los distintos pasos para la preparación del la solución.
Con la solución lista y la placa en condiciones, solo resta colocarla en la cubeta (figura 4 – f).
La placa debe ser colocada de modo que no se formen burbujas de aire en su superficie.
El tiempo de corrosión puede variar entre 20 minutos y 1 hora, dependiendo dela pureza de la solución. Periódicamente puede levantar con cuidado la placa usando dos trozos de de madera.
. En las fases finales, el cobre de las regiones descubiertas va quedando total- mente eliminado. como muestra la figura 4 (g).
Cuando la placa está totalmente corrida, debe retirarla y lavarla en agua comente de modo de quitar todos los vestigios de percloruro. el cual puede ser guardado para la confección de nuevas placas. (Guarde la botella de percloruro en lugar ventilado, lejos de objetos de metal que el mismo pueda atacar).
Una vez lavada, quite de la placa la tinta especial que usó para dibujar las pistas, los símbolos autoadhesivos o el esmalte, con algodón y solvente o lana de acero fina.
La placa, una vez lista, no debe presentar pistas irregulares o interrupciones. Como muestra la figura 4 (h). Para mayor seguridad le recomendamos examinarla con una lupa o cuenta hilos y buena luz. Si hay interrupciones, se reparan con un poquito de estaño.
Después solo queda hacer las perforaciones en los lugares correspondientes a los terminales de los componentes.
Una capa de ioduro de plata pasada con algodón puede ser eficiente para proteger el cobre contra la oxidación. El barniz incoloro también sirve para la misma finalidad. También se puede pasar flux antes de soldar.
1989