Autor Tema: GUÍA: Fabricación de PCB: "Método de la plancha"  (Leído 414938 veces)

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Desconectado aitopes

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GUÍA: Fabricación de PCB: "Método de la plancha"
« en: 12 de Septiembre de 2006, 08:58:49 »
Hola amigos!
Aca les paso una guia sobre como hago mis PCB. Se que muchos usan el mismo sistema, pero tambien he visto mensajes con dudas sobre el, asi que aca va.....:)

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Todo aficionado a la electrónica tarde o temprano se topa con la necesidad de fabricar sus propios circuitos impresos. En general, esta tarea es vista como algo muy complicado, cuando en realidad se trata de una labor que fácilmente podemos llevar a buen término. 
A lo largo de este artículo aprenderemos a desarrollar placas de circuito impreso (PCB, por Printed Circuit Board) para nuestros proyectos, utilizando para ello elementos de fácil adquisición, y que tendrán un acabado muy profesional. Sobre ellas montaremos los componentes de nuestros proyectos de electrónica, y si somos prolijos, resultaran indistinguibles de uno comercial.

Elementos Necesarios
Para encarar la realizaron de un PCB, deberemos tener a mano una serie de elementos que resultan indispensables para dicha tarea. 
Antes de comenzar, debemos asegurarnos de tener a mano todo lo necesario para llevar a cabo nuestro PCB.
En primer lugar, necesitamos una impresora láser o una fotocopiadora. Como veremos mas adelante, el toner de la impresión es el que formara las pistas de nuestro PCB, así que el dibujo de las pistas que podemos realizar con algún programa especializado, como Eagle o cualquiera de los que usan los integrantes del foro, o hasta con el mismísimo Paint incluido en Windows. Luego debe ser impreso con una impresora de tecnología láser. Si no disponemos de una, podemos usar cualquier impresora, y luego llevar el impreso a una fotocopiadora y hacer una copia. Las fotocopias también son hechas mediante toner, por lo que mediante este procedimiento nos haremos de un original para nuestro PCB.
También deberemos comprar en una tienda especializada en componentes electrónicos (donde compramos los demás componentes para nuestros circuitos) una placa de PCB virgen, del tamaño adecuado para nuestro proyecto. Estas placas generalmente se consiguen fabricadas en pertinax o sobre fibra de vidrio. Cualquiera de las dos sirve. Prestar atención a que tenga solo una de sus caras cobreadas, salvo que queramos hacer un circuito impreso de doble faz.
También compraremos un cuarto litro de percloruro férrico, que es el elemento que atacara la superficie de cobre, para eliminar todas las partes que no necesitamos.
Para acondicionar la placa virgen vamos a necesitar algún polvo limpiador y un poco de lana de acero, de los mismos que se utilizan para lavar los cacharros de cocina, que utilizaremos para dejar bien limpia y desengrasada la superficie de la placa.
Deberemos tener a mano alguna hoja de papel ilustración, como explicaremos mas adelante.
Por ultimo, necesitamos algunas herramientas o accesorios, como ser una agujereadora, con una broca de 1.00 mm y otra de 0.75 mm, un recipiente plástico en el que entre nuestra placa, uno metálico en el que entre el recipiente plástico, una sierra de cortar metales y una plancha, de las usadas normalmente para planchar nuestra ropa.


Impresión del circuito
Una vez que tenemos listo el dibujo de nuestro circuito impreso, ya sea que lo hayamos realizado nosotros en el ordenador o que lo hayamos bajado de Internet, debemos transferirlo al papel. 
En este punto, debemos tener en cuenta un par de consejos para que el resultado final sea óptimo. En primer lugar, la escala del dibujo debe ser la adecuada para que cuando vayamos a montar los componentes en nuestro PCB, las medidas coincidan. Por ejemplo, la separación estándar entre dos pines consecutivos de un circuito integrado es de 0.1 pulgada (2,54 mm). Si nos atenemos a esto, no tendremos problemas. En segundo termino, como veremos mas adelante, al transferir el dibujo del papel al cobre la imagen quedara invertida, como si la viéramos en un espejo, así que debemos tener esto en cuenta al dibujarlo en el ordenador para no terminar con una imagen invertida en el PCB. No es conveniente imprimir nuestro circuito con la opción de economía de tinta activada, ya que necesitamos una buena cantidad de toner en la copia, dado que es el que se va a transferir al cobre.
Si nuestra impresora no es láser, como dijimos antes, llevaremos nuestra impresión a una fotocopiadora y haremos una copia de ella, cuidando que la escala sea exactamente 1:1 (no todas las fotocopias son idénticas al original) y que la copia no presente rayas o cortes, ya que de ser así, estas imperfecciones se transferirán al PCB. Si no estamos conformes con la calidad de la fotocopia, hagamos sacar otra hasta que veamos que no tiene defectos.
Respecto del papel a utilizar, los mejores resultados los he obtenido utilizando papel ilustración, que es un papel de una calidad mayor al de resma común, con un grano mas fino y ligeramente satinado. Respecto a este punto, lo mejor es hacer algunas pruebas hasta encontrar el adecuado antes de comprar grandes cantidades de papel.

Transferencia al cobre
En esta etapa del proyecto, deberemos transferir el toner del papel al cobre, para lo cual utilizaremos el calor que nos brindara la plancha.
Una vez cortada la placa virgen a las medidas de nuestro PCB con la sierra de cortar metales, comenzaremos la limpieza concienzuda la placa de circuito impreso virgen, para que quede libre de suciedad, grasa, etc. Utilizaremos para ello el polvo limpiador y la lana de acero, que debe ser lo mas fina posible para que no queden rayas. Algún agente químico puede resultar útil, como por ejemplo un limpia metales y un trapo en lugar de la lana de acero. Podemos probar distintos métodos, de acuerdo a los elementos que tengamos a mano. Mientras llevamos a cabo esta tarea, podemos aprovechar a enchufar la plancha para que vaya tomando temperatura.
Una vez que el cobre esta limpio, alinearemos sobre el PCB el papel con la impresión que hemos hecho, con las pistas hacia el cobre (debemos ver la parte sin imprimir), de manera que cuando apliquemos calor, el toner se funda y se transfiera al cobre.
Con la plancha bien caliente, y con cuidado de no mover el papel (puede ser una buena idea agarrarlo por detrás del PCB con alguna cinta adhesiva) “planchamos” la hoja durante uno o dos minutos, aunque este tiempo puede variar de acuerdo al tipo de toner y la temperatura exacta de la plancha, con lo que casi todo el toner habrá pasado de la hoja de papel a la cara de cobre del PCB.
Para remover el papel del PCB deberemos sumergir todo en agua del grifo durante unos 5 o 10 minutos (depende del tipo de papel), y luego con los dedos iremos desmenuzando el papel hasta eliminarlo por completo del PCB. En este momento deberíamos tener la placa con el dibujo listo. Solo resta asegurarnos que todas las pistas y nodos se hayan calcado correctamente, y que no hayan quedado pedacitos de papel que puedan evitar la acción del percloruro, dando lugar a cortocircuitos en nuestro PCB terminado.

Eliminado el cobre sobrante
El proceso que llevaremos a cabo a continuación tiene como fin eliminar todas las zonas de cobre que sobran de nuestra placa virgen, es decir, las que no están cubiertas por el toner.
Para ello, pondremos algo de agua en el recipiente metálico que mencionamos al principio de la nota, y dentro de el ponemos el recipiente plástico con el percloruro. Ponemos todo el conjunto en una hornalla de la cocina, a fuego mínimo, como para que el agua caliente a unos 40 o 50 grados el percloruro que se encuentra en el recipiente plástico. Esto hará las veces de un catalizador positivo, provocando que el percloruro ataque con mayor velocidad las zonas de cobre desnudo.
Ponemos la placa dentro del percloruro, y esperamos unos 5 o 10 minutos hasta que el cobre que esta sin cubrir desaparezca. A veces, da buen resultado mover suavemente la placa durante este tiempo, para evitar que el percloruro que ya se combino con el cobre se deposite sobre la placa y actúe como un “aislante” que evita el contacto del PCB con el percloruro sin combinar.
Esta operación no reviste peligro, pero por las dudas conviene llevarla a cabo en un lugar ventilado para no aspirar los vapores del percloruro férrico, y por supuesto evitar salpicaduras, ya que si bien el percloruro es inocuo para la piel, nos puede manchar permanentemente la ropa. Un vez que terminamos este proceso, lavamos todo con abundante agua.
El percloruro que utilizamos podemos guardarlo para otra placa, ya que en general, y dependiendo de la superficie del PCB realizado, se puede emplear varias veces. Cuando notemos que el tiempo necesario para acabar el trabajo es demasiado largo (25 o 30 minutos) será el momento de comprar otro bidón de percloruro.
Con la placa ya libre de percloruro, utilizamos nuevamente la lana de acero con el polvo limpiador para remover todos los restos de toner que hay sobre el PCB, y ya deberíamos tener nuestro PCB casi listo, restando solamente efectuar los agujeros para los componentes.
Para agujerear la placa, usaremos el taladro y las brocas, cuidando de que los agujeros queden centrados sobre los pads del PCB, y que el diámetro de los mismos sea el adecuado para los terminales de los componentes que usaremos. Agujeros demasiado grandes o pequeños impedirán que el resultado final sea prolijo.

Consejos Finales
Para terminar, vamos a mencionar algunos consejos para que nuestro trabajo resulte más prolijo y satisfactorio.
Para dibujar el PCB en el ordenador, se puede utilizar programas comerciales de uso general, como Corel Draw, Autocad, o incluso el sencillo Paint, siempre cuidando de que las dimensiones de los objetos que dibujemos sean las correctas. No es mala idea imprimir en un papel común una copia y sobre ella “medir” los componentes para ver si las distancias entre pines son las adecuadas.
Existen programas específicos para la realización de PCB, como PCBWizard, Pad2Pad, FreePCB o Spicycle, algunos de ellos disponibles en forma gratuita. De todos modos, si nuestro proyecto no es muy complejo, se puede realizar el diseño del PCB tranquilamente sin necesidad de software especializado.
Por ultimo, cundo hagamos nuestros dibujos, podemos “pintar” los espacios que quedan entre componentes o entre pistas, para que sea menor la superficie que debe atacar el percloruro. Esto hará que el tiempo necesario para llevar a cabo la tarea sea menor, y que el percloruro nos sirva para un mayor número de placas. El liquido sobrante deberemos guardarlo bien tapado, en un lugar fresco y si es posible que no este expuesto a la luz del sol directa, para evitar que se degrade prematuramente.

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NOTA: En lugar de Percloruro ferrico se pueden utilizar otras sustancias, que atancan mas rapidamente el cobre. Como no las he usado, no quise incluirlas en la guia. Seguramente, algun colaborador lo podra hacer.. ;)

Espero les sea de alguna utilidad.
Saludos, Ariel.
« Última modificación: 16 de Diciembre de 2006, 17:59:54 por aitopes »
Si cualquier habilidad que aprende un niño será obsoleta antes de que la use, entonces, ¿qué es lo que tiene que aprender? La respuesta es obvia:
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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #1 en: 12 de Septiembre de 2006, 09:36:39 »
Bueno, yo el único inconveniente que veo a este método, es que es dificil retirar el papel en los espacios pequeños (entre pistas muy juntas por ejemplo) y siempre queda algo pegado. Como consigues quitar todo el papel?

Un saludo
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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #2 en: 12 de Septiembre de 2006, 09:42:14 »
 :shock: Buena esplicacion de todo el proceso, como te dije en otra ocasion aitopes vamos a meterle mano a tu manera por lo menos una vez para probar jejeje. :mrgreen:

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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #3 en: 12 de Septiembre de 2006, 09:53:27 »
Hola!!

He leido tu explicacion y me parece excelente...
yo la vengo aplicando desde hace algun tiempo. Uso un programa llamado Eagle, con el cual paso de un esquematico tipo orcad a una board donde ruteo las pistas... y luego de imprimir, hago tu procedimiento... pues bien, ahora "deseo" (debo) hacer un circuito y el unico chip disponible es de montaje superficial (con los pines groseramente muy cerca unos de otros) por la experiencia que llevo aplicando tu proceso, se lo complicado que puede llegar a ser....

tienes algun consejo? sobre todo para lograr que en vez de pistas pequeñas no me quede un desastre?  y si lo lograse, como diablos soldarlo sin que el estaño una o puentee dos pistas?

Gracias

:lol:
Daniel 
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Desconectado aitopes

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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #4 en: 12 de Septiembre de 2006, 09:59:07 »
Hola JFH900!

Vos sabes que usando el papel adecuado (a veces no es facil encontrarlo) despues de meterlo en agua unos 5 o 10 minutos, lo frotas con el dedo y sale todo...de hecho, hasta el puntito con el que indico donde va el agujero de cada pad, con lo que la mecha del taladro se apoja justo en ese pedacito sin cobre y no se corre al intentar hacer el agujero.
Si te fijas en la foto, las pistas del integrado de montaje superficial estan muy juntas, pero sin bordes aserrados ni restos de cobre entre ellas.
Yo uso un papel medio brillante, de unos 75 gramos, me lo vendieron como "papel glossy", es una especie de papel fotografico, pero muy finito. Es decir, es brillante, pero sin cuerpo. La ventaja que tiene es que se disuelve bien en el agua, y que no tiene fibras como el papel comun que pueden hacer que la impresion no se transfiera bien al cobre (al ser medio "rugoso")....no se si se entiende. :)

Saludos!
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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #5 en: 12 de Septiembre de 2006, 10:02:30 »
Hola Dancrazy!
Yo dibujo con un programa tipo "Paint", el Pain Shop Pro...no es especifico para circuitos, pero me gustan las cosas complicadas :) (En realidad, me resulta muy comodo usarlo, y a los viejos nos cuesta cambiar los habitos).
Respecto de las soldaduras, con un soldador de punta fina y algo de practica no vas a tener problemas, ya que el estaño no se adhiere a las partes del PSB sin cobre....Usa poco estaño, con el soldador caliente, y no vas a tener dramas.

Saludos!
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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #6 en: 12 de Septiembre de 2006, 10:12:32 »
Yo utilizo papel satinado, de un catálogo. Es bastante mas grueso y siempre me quedan restos de papel. Respeto al papel glossy, lo he buscado por internet y de 75 gramos no hay nada, todo es de 225 gramos y es para fotografía. Nos podrias indicar la marca y el modelo del papel?

Un saludo
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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #7 en: 12 de Septiembre de 2006, 10:32:24 »
Lamentablemente no....:( Lo compre en una casa donde sacan fotocopias. Proba con "papel ilustracion".... Es probable que la jerga de los que se dedican a las fotocopias utilicen una palabra por otra, ya que ahora que lo mencionas, "glossy" me suena a papel fotografico, creo haberlo visto en los paquetes de Epson o HP.

Suerte!
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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #8 en: 12 de Septiembre de 2006, 10:46:01 »
Gracias x el dato, amigo Aitopes. eso significa que tengo que cambiar de soldador....

el mio a veces me juega la mala pasada de cuando estaño las pistas crea un puente Golden Gate (como el de san Francisco) entre dos pistas y eso que las trazo  pongo separadas, lo que pasa es que el pobre ya tiene la punta un poco gruesa. Si deseas te puedo enviar el programa Eagle, es relativamente simple de usar...

Por otra parte, el papel, yo he usado el que usas en las fotocopiadoras comerciales, que es el normalito Bond de desk jet. De hecho imprimo en deskjet con un marcador hago las correcciones que requiera y lo llevo a un centro de copiado, pido una copia comun normal y silvestre (claro, rogandole al que atiende que coloque la copia un poco mas oscura) y ¡a planchar!. pidan varias copias, no siempre sale bien a la primera. Es mas economico asi. si es mas facil con un papel mas especifico (amigos jhf900 y aitopes) me avisan, por favor.

ah! por cierto, yo siempre lijo la bakelita antes de planchar, y cuando sale mal la lijo de nuevo :oops: ¿es malo?
« Última modificación: 12 de Septiembre de 2006, 10:56:56 por Dancrazy »
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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #9 en: 12 de Septiembre de 2006, 11:07:58 »
Hola de nuevo....

"lijo" significa que usas una lija?
En mi experiencia el usar abrasivos de grano muy grueso hace que el proceso salga mal...por eso uso la famosa "virulana" o lana de acer bien finita. Incluso, me gustaria ver de usar algun quimico, ya que todas las rayas que queden en el cobre van a conspirar para que el toner no se adhiera como corresponde...:)

Respecto del soldador, averigua por una punta de ceramica fina, quizas se la pudas poner al que ya tenes, y no gastas casi nada de $$$....
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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #10 en: 12 de Septiembre de 2006, 11:12:55 »
Gracias!

Seguiré tus consejos y te comento cuando obtenga los resultados
 :P :o
Daniel 
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Desconectado PalitroqueZ

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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #11 en: 12 de Septiembre de 2006, 12:33:54 »
En mis primeras experiencias usando la plancha, les cuento que cuando puse la plancha sobre la baquelita, despues al retirarla, en la baquelita se formaron como especie de unas burbujas y el cobre se levantó, creo que era demasiado calor. hice unas practicas más hasta que me salió no muy bién, hay que saber agarrarle el "punto" para que las placas queden bién. trataré con tu explicación aitopes aunque por aquí el percloruro ya lo venden "preparado" en recipientes plasticos.

Salu2
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Friedrich August von Hayek

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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #12 en: 12 de Septiembre de 2006, 17:00:52 »
Para los que tengan posibilidades (o la necesidad)  si reemplazan la plancha por una plastificadora (laminadora) los resultados siempre serán perfectos, el gran problema de la plancha es que es muy difícil aplicar calor y presión de manera uniforme por lo que a veces algunas pistas no se adhieren bien al cobre.

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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #13 en: 14 de Septiembre de 2006, 02:22:18 »
 :oPara todos los interesados, yo empleo un cepillo de dientes de bebe para frotar la tarjeta y eliminar el papel entre pistas que queda adherido, esto lo hago al momento de sacar la tarjeta del agua después de los 15 minutos de remojo, debe estar húmedo, he incluso empleado una aguja y me da resultado claro con mucho cuidado.

Para los que pregutan por el papel yo empleo papel satinado Glossy Paper Epson de 38lb 6.7mil 91%Opacityt, espero que les sirva el dato tengo ya como dos años y medio empleando este método y me resulta muy bien.

Nota: Emplee una vez la marca HP y se me formaron burbujas al planchar ya que la superficie es más plástica y comienza a derretirse por lo que descarto esta marca

Saludos
Sonrie Cristo te ama

Desconectado aitopes

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Re: GUIA Fabricacion de PCB: "Metodo de la plancha"
« Respuesta #14 en: 14 de Septiembre de 2006, 07:55:01 »
Muy bueno lo del cepillo de dientes, Moyin!
Gracias! :mrgreen:
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