domingo, 26 de agosto de 2012

Cómo realizar una placa de circuito impreso de dos caras

Regresando después de algún tiempo al mundo de la electrónica quiero mostrarles la manera de cómo se debe desarrollar una placa de circuito impreso utilizando materiales disponibles en casa. El proyecto que realizaremos en esta oportunidad será un módulo receptor de GPS Rockwell Jupiter.
1.- Para empezar a desarrollar el proyecto necesitamos en primer lugar de los esquemas del circuito (todos los archivos necesarios están disponibles al final del post). Las imágenes que muestro a continuación pertenecen a ambas caras de la placa tal como detalle la descripción de cada imágen.

Bottom Layer
Fig. Bottom Layer
Top Layer
Fig. Top Layer 
2.- Una vez que se tienen los diagramas de las pistas de nuestro lo circuito debemos imprimirlos utilizando una impresora láser. Usar este tipo de impresora es realmente importante puesto que si utiliza otro tipo de impresora no será posible pasar el dibujo del papel a la baquelita. El tipo de papel puede variar, sin embargo yo recomiendo fuertemente el papel couché pues me ha dado muy buenos resultados además de ser bastante cómodo y presentar una alta disponibilidad.

pcb
Fig. Diseño del circuito impreso en papel couché utilizando impresora láser
3.- Es altamente recomendable también tener un esquema de la disposición de los componentes a la mano de forma impresa para poder realizar el  montaje de manera adecuada.

componentes del pcb
Fig. Diagrama impreso de los componentes de la placa de circuito impreso
4.- Ahora debemos preparar la baquelita. En primer lugar debemos cortarla a la medida y lijar los bordes para eliminar la escoria (es siempre bueno manipular la placa con guantes para no impregnarla de grasa o sudor). Luego debemos frotarla suavemente con una esponja metálica, utilizada para la limpieza de ollas, de forma circular por ambas caras hasta tener el cobre reluciente.

limpieza de la baquelita
Fig. Limpieza de la baquelita
5.- Ahora debemos pasar el diseño a nuestra placa. Para eso debemos recortar el impreso dejando unos márgenes a modo de alas que servirán para fijar el papel a la placa haciendo un doblez en cada ala. En el caso de las placas de dos caras no es recomendable utilizar cinta adhesiva pues la goma que contiene deja manchas que luego resultan en una mala transmisión de nuestro esquema a la pcb.

placa de circuito impreso recortada
Fig. Forma en la que se debe recortar un diseño antes de ser transferido a la pcb
6.- Es hora de transferir el esquema a nuestra placa. El método más común es la plancha. Decir que se necesita determinado tiempo a modo de ley es incorrecto pues dependerá muchas veces de la plancha, de la presión que uno le aplique o de otros factores. La mejor manera de saber el tiempo es practicando. Sin embargo 2 a 3 minutos utilizando una plancha muy caliente y deslizándola uniformemente sobre la placa es un tiempo adecuado. Hay que resaltar que no se debe arrastrar la plancha haciendo presión pues hará que el toner se deslize haciendo que las pistas se unan unas con otras.

usar plancha para pcb
Fig. Utilización de una plancha para transferencia térmica
El mismo procedimiento debe ser utilizado para ambas caras. Antes de realizar la transferencia de la segunda cara debemos esperar cierto tiempo para que la cara anterior pueda fijarse correctamente. También es imporante imprimir ambas caras en modo espejo para no obtener un esquema al revés.

7.- Cuando se han transferido ambas caras debemos esperar 1 minuto y luego sumergir la pcb en agua muy caliente y mover constantemente. No nos preocupemos si el papel no se retira por sí solo pero si esto llegase a pasar sería genial. De cualquier forma debemos frotar suavemente la placa para retirar toda la escoria y solo quedarnos con las pistas de nuestro circuito. Si hay pistas muy juntas podemos ayudarnos con una aguja para retirar el papel sobrante.

8.- Luego de habernos asegurado de retirar todo el papel debemos colocar nuestra placa en el ácido férrico. Esta es otra razón por la que debemos utilizar guantes pues este ácido es muy corrosivo y altamente tóxico.

ácido ferrico aplicado a una pcb
Fig. Aplicación de ácido férrico sobre una pcb

9.- Ahora es momento de lavar la placa y retirar el toner utilizando la misma esponja metálica. Como se indicó anteriormente, debemos tener cuidado con la manipulación del ácido. Una vez que tenemos la placa lista debemos taladrarla para poder realizar el montaje. Es importante utilizar un tipo de punta o clavo para poder realizar una pequeña marca en el centro de cada agujero de la placa. Esto con el fin de que al momento de realizar la perforación la broca del taladro no patine arruinando nuestras pistas.

placa de circuito impreso
Fig. Placa de circuito impreso lista para el montaje de componentes
10.- Al momento de realizar el montaje hay un problema con el que muchos nos hemos topado: Cuando una pista finaliza en una cara y su continuación se encuentra en la otra. La solución es muy práctica. Simplemente debemos hacer pasar un alambre de cobre muy fino de tal forma que el pin que será insertado en esa posición no tenga ningún problema. Fijamos dicho alambre con un poco de soldadura y tenemos el problema solucionado.

soldar placa a dos caras
Fig. Solución del inconveniente de las placas de dos caras
11.- Luego de soldados los componentes debemos tener algo como esto:

Módulo GPS finalizado
Fig. Módulo GPS finalizado
Aquí les dejo los archivos para la realización de este proyecto.

 

Pronto publicaré un post relacionado al uso de este interesante dispositivo, por eso no dejes de seguirnos a través de nuestra página de Facebook.

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