INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA
CARLOS DE LA ROSA SÁNCHEZ
Este método consiste en imprimir el diseño del circuito con una impresora láser (o hacer una fotocopia) y posteriormente transferir mediante calor el tóner del papel a la cara del cobre de la placa virgen. Como el tóner es resistente al ácido, todo lo que haya quedado cubierto por esta sustancia estará preservado de la solución corrosiva. Los pasos que hay que seguir para obtener un circuito impreso por este método son los siguientes: 1. Diseño del circuito impreso Se hace a partir del esquema del circuito usando un programa informático o bien por el método tradicional (a mano). Nosotros hemos optado por la primera opción y hemos usado el programa PCBwizard para la obtención del esquema del circuito impreso 2. Impresión láser del fotolito. Se imprime con una impresora láser a escala 1:1, tal y como se vería desde la cara de los componentes (modo espejo). Si no disponemos de impresora láser podemos utilizar otra cualquiera y posteriormente fotocopiar el resultado. Es fundamental usar un papel de calidad lo más satinado posible. Los mejores resultados se obtienen con papel fotográfico EPSON PHOTO PAPER SO41141. Antes de realizar un proyecto es conveniente realizar una probeta con un pequeño trozo de placa virgen para verificar que el papel que vamos a usar es el adecuado. 3. Preparación de la placa virgen Lo primero que hay que hacer es cortar un trozo del tamaño exacto y quitar con una lima las rebabas. Después hay eliminar totalmente la suciedad y el óxido puliendo la cara metálica con lana de acero para cobre o lija al agua del Nº 600, hasta que la superficie metálica quede brillante. Esta operación hace que el tóner agarre mejo. Por último, es necesario desengrasar la cara del cobre usando acetona o cualquier disolvente de similares propiedades. El método de limpieza más eficaz es dar dos pasadas usando dos papeles de cocina. La primera pasada elimina la mayor parte de la suciedad y la segunda, con un papel nuevo, deja la superficie impecable. Una vez terminado el proceso de limpieza, es fundamental no tocar con los dedos la cara del cobre de la placa y no dejar pasar mucho tiempo entre la limpieza de la placa y el ataque de la misma, pues podría volver a formarse una capa de óxido. 4. Planchado Ésta es la parte más delicada. Usaremos una plancha normal a su máxima temperatura (sin vapor), un trozo de papel de cocina www.tecnologiaseso.es
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y una tabla o similar para apoyar. Lo primero que tenemos que hacer es colocar el papel impreso sobre el cobre, de manera que el tóner toque la cara del cobre de la placa. Si no tenemos mucha habilidad, debemos asegurar el papel sobre la placa con pequeños trozos de cinta adhesiva, pues es fundamental que no se mueva durante el planchado. Para evitar manchas en la plancha y facilitar el movimiento, colocaremos la placa con el papel dentro de un trozo de papel de cocina doblado. Hecho esto, procederemos a “planchar” como si de un tejido se tratase. Se debe tener el cuidado de presionar el centro y los bordes por igual utilizando la parte central de la plancha suavemente, sin apretar mucho, durante cuatro o cinco minutos, para que el tóner se funda y adhiera al cobre. El cambio de color del papel que cubre la placa es síntoma de que se ha aplicado la cantidad de calor adecuada. Una vez llegado a este punto, para evitar que el papel encoja, es necesario sumergir inmediatamente la placa en agua jabonosa, y dejar reposar durante unos 20 minutos. 5. Despegado del papel Después de unos 20 minutos procederemos a retirar el papel que cubre la placa. Si el proceso ha salido bien, el papel ha de desprenderse con mucha facilidad, sin hacer ninguna fuerza y ha de salir “limpio” (sin restos de tóner). Si notamos que está aun pegado al cobre debemos de volver a sumergirla y esperar más tiempo. 6. Lavado Una vez retirado el papel es necesario limpiar la placa para retirar los restos de celulosa y ceras que puedan interferir en el proceso de ataque químico. Para ello, frotaremos con una esponja suave impregnada con jabón líquido y agua abundante durante aproximadamente un minuto. 7. Corrección de errores Si hubiese algún defecto en alguna pista, podemos corregirlo con un rotulador adecuado (Edding 3000), sobre la placa bien seca. Para mejorar la calidad de estos “parches” se pueden dar varias capas de rotulador. 8. Inmersión en solución corrosiva Los atacadores más usuales que podemos utilizar para eliminar el cobre no enmascarado son los siguientes: a) Atacador lento comercial. Su composición es Cloruro férrico y se vende en forma de perlas, en envases de distinto tamaño, para diluir en agua. El tiempo necesario para atacar una placa es muy alto y depende de la temperatura a la que se encuentre el líquido corrosivo. En el caso de una temperatura ambiente muy baja puede superar las 6 horas. Se recomienda calentar la mezcla al baño María hasta temperatura de unos 35 grados. No se deben superar los 40 grados. www.tecnologiaseso.es
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b) Atacador lento casero. Es una mezcla de una parte de agua fuerte (Salfumant) y dos de agua oxigenada de 10 volúmenes. Es bastante lento y no deja de ser peligroso. c) Atacador rápido comercial. Se suele vender en dos recipientes, una botella de ácido clorhídrico al 16% (muy diluido pero peligroso) y un recipiente de perborato sódico (oxidante sólido en polvo). El contenido de estos dos recipientes se mezcla en un recipiente de plástico. Se puede utilizar esta mezcla para varias ocasiones. d) Atacador rápido casero. Este sistema es más casero y económico. Se compone de agua fuerte y agua oxigenada de 110 volúmenes (muy importante que sea de 110 volúmenes, ya que el agua oxigenada de botiquín es de 10 volúmenes). Estos líquidos se mezclan con agua en la proporción 2:1:2 (agua: agua oxigenada: agua fuerte). Esta proporción depende del la experiencia de cada persona, con proporciones más altas de agua se puede reducir la velocidad de atacado (un atacado muy rápido produce gran cantidad de vapores tóxicos y calor).
El proceso del atacado no tiene misterio. Utilizaremos pinzas de plástico para manejar la placa y guantes de látex para evitar quemaduras y no dejar nuestras huellas en el cobre. Si no disponemos de una bandeja de plástico podemos emplear un táper que ya no servirá para otra cosa. Para la realización de placas por transferencia térmica, los mejores resultados se obtienen con atacadores rápidos. 9. Lavado y eliminación del tóner. Una vez concluido el atacado, procederemos a lavar el circuito impreso con abundante agua y jabón para eliminar los restos de ácido y sales corrosivas. El atacado finaliza cuando todo el cobre que no está enmascarado desaparece. Si en alguna zona no desaparece el cobre, pese a que el ácido está empezando a comerse parte de las pistas, lo mejor es dar por concluido el atacado y retirar manualmente el cobre que nos molesta. www.tecnologiaseso.es
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Para eliminar el tóner se utiliza alcohol isopropílico o acetona. Si no disponemos de estos disolventes podemos utilizar lana de acero. Si el ácido se ha comido parte de alguna pista, la repararemos con estaño. Después de reparar los posibles fallos, habrá que verificar con un multímetro que existe continuidad en las pistas y no hay cortocircuitos. 10. Taladrado, soldadura y acabado. La mayoría de los taladros se realizan con una broca de 0,7mm. Para los componentes con patillas más anchas emplearemos una broca de 1 mm o incluso mayor. Justo antes de comenzar a soldar es conveniente limpiar las pistas con lana de acero para cobre, para retirar el oxido que haya podido formarse. Para terminar, se puede aplicar una capa protectora anti óxido, para lo cual tenemos varias posibilidades: El FLUX SK10 es una resina que al secarse deja una capa protectora soldable. El PLASTIK 70 es un barniz sintético, por lo que es recomendable aplicarlo en un lugar aireado. Se recomienda que este producto se aplique una vez terminado el trabajo, ya que es difícil soldar sobre la capa que crea. También se obtienen buenos resultados aplicando una capa de laca para bombillas. Otra posibilidad, sería, impregnar las pistas de la placa con flux o fundente y estañarlas posteriormente. De esta manera se cubre todo el cobre con una fina capa de estaño que protege de la corrosión y facilita la soldadura de los componentes. En las fotos de abajo se puede ver el resultado obtenido por este método y a la derecha, el circuito terminado.
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