INVESTIGACIÓN DE LOS DIFERENTES
METODOS DE FABRICACIÓN DE TABLILLAS DE CIRCUITOS IMPRESOS
SERIGRAFIA
Esta técnica de producción de
circuitos impresos tiene la ventaja de obtener trabajos de buena calidad a un
precio razonable, además permite la realización de varias copias del mismo
diseño una vez que se ha revelado en la seda, lo que nos lleva a una producción
en serie de tarjetas impresas. Aunque no deja de ser un proceso manual esta
técnica es válida y permite obtener trabajos con la suficiente calidad y
presentación necesarias para la realización de prototipos electrónicos y/o
aplicaciones especificas de la Industria.
Material a Utilizar:
Seda No.90 y No. 120 con su
respectivo marco.
1 Kg. de emulsión y un frasco de bicromato.
1 Litro de Solvente serie 300.
10 Cms. de rasero.
1 Cristal
delgado con las mismas dimensiones que el marco.
1 Cuadro de esponja grueso del tamaño interior del marco.
100 Gms tinta para metal serie 300.
1 Kilogramo de estopa blanca.
2 Espátulas de plástico pequeñas.
1/4 Litro de solvente retardante serie 300.
1/2 Litro de cloruro férrico.
1 Litro de Thinner.
1 Litro de Cloro doméstico.
Recipientes de plástico adecuados para el baño de las tarjetas.
2 Trozos de tela o franela: Uno para limpiar y el otro para cubrir contra la
luz, de preferencia este último que sea denso y obscuro.
EL PROCESO.
El procedimiento serigráfico es muy sencillo, a grandes rasgos consiste en
revelar la seda con el diseño del Circuito Impreso, para lo cual será necesario
contar primero con el FOTOLITO (Positivo) del Diseño realizado..
Paso 1:
En un ambiente de baja visibilidad cuarto obscuro) se mezcla con la espátula 10
porciones de emulsión por 1 de bicromato hasta obtener una mezcla uniforme. Una
vez que se obtiene la mezcla se esparce a lo largo y ancho de la seda haciendo
uso del rasero, hasta formar una capa uniforme sobre la superficie, se deja
secar por un período de 15 a 20 minutos, recomendación: utilice una secadora de
pelo para minimizar el tiempo de secado, los resultados no se afectan.
Paso 2:
Una vez que seco la mezcla esparcida sobre la seda y que se cuenta ya con el
fotolito del diseño, este se fija en el cristal (recomendación: de preferencia
con cinta transparente). Se cuida que la parte frontal del fotolito se coloque
hacia el cristal, una vez hecho esto se coloca el cristal sobre la seda y se
coloca del lado donde la seda se encuentra sujeta al marco. Se coloca la
esponja por la parte posterior de la seda, de tal forma que la presione contra
el cristal, para lograr con ello, que el espacio entre el fotolito que se
sujeta al cristal y la seda sea el menor posible, nota: con esto el revelado
sobre la seda es lo más fiel y fino posible.
Paso 3:
Utilizando el trozo de tela denso se cubre el cristal, el marco y la esponja
para evitar el paso de la luz. Ahora preparamos un espacio o lugar adecuado
para exponer a la luz del día la seda sin mover el cristal y la esponja. Otra
opción sería exponer la seda a la luz de una lampara o foco de gran intensidad.
Antes de proceder a descubrir la seda, debemos asegurarnos de que la intensidad
de luz sea la adecuada (Recomendación: Iguale la intensidad del sol
proporcionada aproximadamente como a las 12:00 hsr. del medio día).
Paso 4:
Se descubre entonces la seda y se expone a la luz por un período aproximado a
40 segundos; inmediatamente después de este tiempo cubra la seda y la llevela a
una fuente de agua y enjuaguela por ambos lados y si es necesario frotela
suavemente con las yemas de las manos mientras se enjuaga. Después de unos cuantos
segundos se observa como la seda se revela conforme al Diseño.
Paso 5:
Una vez revelada la seda y completamente seca se podrán trazar sobre las
tarjetas que se requieran, el diseño del circuito impreso, poniendo estás en la
parte frontal de la seda (para mayor referencia del lado donde se une al
marco). Y colocando la tinta para metal por el otro lado de la seda, se traza
con el mismo rasero el diseño del circuito impreso sobre la superficie de las
tarjetas.
Paso 6:
Después de haber terminado todas las impresiones deseadas es necesario limpiar
la seda de la tinta acumulada, ya que de lo contrario se taparía la seda
estropeándola, para esto utilizamos el solvente de tinta serie 300 con una
estopa y limpiamos la seda. Si se desea eliminar el circuito impreso de la
seda, entonces utilizaremos posteriormente al solvente adecuado: el cloro que
removerá el circuito plasmado en la seda para dejar habilitada la seda para
otro diseño de circuito impreso.
FOTOGRAFICO.
El
método fotográfico para la elaboración de circuitos impresos se lleva a cabo a
partir de un fotolito negativo, ya sea de un dibujo manual en papel o de un
diseño por computadora impreso.
Material a utilizar:
1
frasco de revelador (COPIREV-200B).
1 frasco de sensibilizador (COPILAC-206).
2 vidrios de 20x20x0.5 cms.
1 pincel suave.
2 clips.
1 bola de fibra metálica.
1 botella de cloruro férrico.
2 palitos de madera.
Los pasos para el empleo de este
método son:
paso 1.
Limpiar perfectamente la tablilla de circuito impreso con fibra metálica, agua
y jabón en polvo. No tocar después la superficie de cobre con los dedos, (dejar
secar perfectamente).
paso 2.
En un cuarto oscuro aplicar sensibilizador con un pincel de cerdas finas a la
tablilla, de manera uniforme hasta formar una capa que cubra toda la tablilla.
Dejar secar y luego aplicar una segunda capa y dejarla secar. Vaciar la
cantidad suficiente de revelador en un recipiente No metálico y preparar otro
recipiente con agua jabonosa.
paso 3.
Colocar el negativo encima de la tablilla cuidando que no quede al reves,
situarlos, situarlo entre los dos cristales y colocar los clips.
paso 4.
Exponer la tablilla al sol por un minuto aproximadamente.
paso 5.
Meter la tablilla al cuarto obscuro, desmontarla de los cristales y retirar el
negativo.
paso 6.
Sumergir la tablilla en el liquido revelador con los palitos de madera,
cuidando no raspar la superficie de cobre de la misma, y meterla en un
recipiente con agua jabonosa agitando la tablilla.
paso 7.
Retirar la tablilla del liquido revelador con los palitos de madera y meterla
en el recipiente con agua jabonosa agitando la tablilla.
paso 8.
Encender la luz o salir del cuarto obscuro y limpiarla con un chorro de agua y
dejar secar. Revisar el estado de las pistas plásticas en la superficie de la
tablilla y si es necesario retocar las que lo requieran.
paso 9.
Se procede a realizar la corrosión del cobre en las tarjetas procesadas.
MANUAL, DIRECTO CON MARCADOR
Esta manera de producir tarjetas de
circuito impreso, es la mas económica que existe, ya que solo se necesita un
plumón de tinta indeleble, la baquelita donde se plasma el diseño y el agente
que se encarga de corroer la superficie de cobre no deseada. Este agente es el
conocido cloruro férrico.
La manera de producir estas tarjetas
se realiza mediante el dibujo manual de las pistas del circuito, razón por la
cual resulta muy difícil llegar a obtener trabajos de mediana complejidad,
además de carecer de calidad de impresión, esta forma de obtener circuitos
impresos se recomienda se utilice por aprendices o aficionados a la
electrónica, de esta forma se realizan pequeños proyectos a muy bajo costo.
PRESS-N-PEEL PNP BLUE AND WET BY
Presionar-n-pele PnP-Azul y mojado cerca
Presionar-n-Pele Azul
El azul de PnP produce el PWB del prototipo de la alta calidad resiste las
disposiciones que hacen su diseño listo grabar al agua fuerte. El azul de PnP
es un material movido hacia atrás de Mylar (poliester) en el cual varias capas
de agentes del fusor y se oponen a capas se aplican. Una imagen se imprime o se
fotocopia sobre esta película, usando una impresora laser o fotocopiadora
(toner seco basado), y se plancha posteriormente o se presiona sobre un tablero
revestido de cobre limpiado. El área de la imagen aplicada a la película se
transfiere posteriormente al tablero de cobre, junto con la alta calidad
resiste (azul). Se quita la película y el tablero que resulta es listo grabar
al agua fuerte en cloruro férrico.
Presionar-n-Pele Mojado
PnP mojado produce el PWB del prototipo de la calidad de la manía resiste las
disposiciones que hacen su diseño listo grabar al agua fuerte. PnP mojado es un
material movido hacia atrás de papel con una emulsión del lanzamiento aplicada.
Una imagen es laser impreso o con fotocopiado sobre el PnP mojado, entonces
aplicado al tablero de cobre un hierro o prensa del calor. El toner se
transfiere al tablero de cobre que actúa mientras que un grabado de pistas
resiste. El PnP mojado es quitado empapando en agua, y el tablero que resulta
es listo grabar al agua fuerte en cloruro férrico.
Acero De alta velocidad Pedacitos De Taladro
Acero De alta velocidad De fines generales
Trabaje bien en una variedad de materiales, incluyendo el acero, molde hierro,
y forjas. La mayoría tienen un punto estándar del taladro 118°.
Presionar-n-Pele Presione
Por
casi 40 años, HIX Corporation ha tomado orgullo en producir las máquinas más
finas del traspaso térmico. Son la opción para los fabricantes superiores de la
transferencia y usuarios alrededor del mundo. Las máquinas del traspaso térmico
de HIX son construidas por los artesanos y ofrecen los componentes más
confiables y probados. En el Hix fundición, ellas fabrique los cristales de
exposición del calor con a echar-en el elemento de calefacción que se pone
estratégico para constante, incluso calentando. HIX asegura la calidad, la
durabilidad, y la seguridad de sus máquinas con la certificación de ETL/CE y
ofreciendo una garantía de por vida en el elemento de calefacción así como una
garantía limitada anual en componentes.
Revestido De cobre Material Del
Tablero de la PC
De epoxy de cristal Fr-4, señalado
Fr-4 por NEMA, es un laminado tejido de la construcción del paño de cristal con
una carpeta de la resina de epoxy (una construcción de 8 capas en grueso del ''
del 059.) Este material se conforma con los requisitos de la especificación
militar 13949, revisión F, tipo GF, y es 94v-o clasificado de Underwriters
Laboratories. Este material se utiliza generalmente en comunicaciones,
computadora, periférico de computadora, instrumentos, controles industriales, y
electrónica automotora. Ofrece ventajas en las áreas siguientes:
Características eléctricas -- excelentes para las comunicaciones de la alta
tecnología y los sistemas informáticos.
TROUGHT HOLR WITH SOLDER MASK OVER
BARE COPER
(agujero del canal con el coper pelado del excedente de la máscara de la
soldadura)
La fabricación del tablero de
circuito impreso (PWB) consiste en una serie de procesos fotográficos,
químicos, y mecánicos, así como la inspección, la prueba, y pasos de la
verificación.
Ingeniería De la Pre-Produccio'n: Una
vez que se reciban los ficheros de datos y el PO, las revisiones de
planeamiento de producción todos los datos, dibujos, y especificaciones para lo
completo. Si es completo, el planear entonces desarrolla el flujo del proceso
de producción, determina requisitos de la materia prima, y envía el paquete de
los datos a la LEVA.
La LEVA procede a funcionar los datos
con análisis del diseño, panelizes las piezas para la producción, desarrolla el
taladro, derrota, y los programas de AOI, envían datos al photoplotter para
crear la película, y el archivo del netlist para probar.
Proceso Interno De la Capa: Los
operadores secos de la película reciben a viajero de la producción con
requisitos materiales del planeamiento. El material se publica y le está
preparado para la proyección de imagen. Se aplica la película seca, se expone y
se revela la imagen de la foto. Los paneles entonces se remiten al departamento
de la galjanoplastia para la aguafuerte de las características de cobre,
pelando de la película seca, y se envían encendido a AOI para la inspección y
el sacador que filetea. Después de la aceptación de AOI y del sacador de los
útiles, los paneles se mueven a la laminación donde tienen óxido aplicado y colocado
en los accesorios de la laminación para la laminación.
El perforar: Los paneles vienen a
perforar de la laminación. Perfore el archivo instalado y el primer artículo
(FA) perforado a la exactitud del programa de cheque y al registro de agujeros
a las capas internas. Una vez que esté verificado, el resto de paneles sea
perforado.
el Por-agujero sensibiliza y platea:
Después de perforar, los paneles son capas alternas de dieléctrico y de cobre.
Para conectar todas las capas juntas y crear una trayectoria conductora a
través de los agujeros, una capa de semilla del cobre se deposita. Antes de la
deposición del cobre, los agujeros están preparados y cualquier borrón de
transferencia de epoxy se quita con una serie de baños químicos que terminan
con la deposición de cobre en el baño de cobre de Electroless.
Proceso Externo De la Capa: Después
de la deposición de cobre electroless, los paneles son listos para la imagen
externa de la capa ser aplicado. La película seca cubre los paneles y tiene de
nuevo el trazado de circuito externo de la capa reflejado encendido y
convertido. Los paneles entonces se mueven al área del electrochapado donde el
cobre se electrochapa en la superficie y a través de los agujeros que crean una
trayectoria continua. Tin/Lead entonces se electrochapa para actuar mientras
que un grabado de pistas resiste durante el proceso de la aguafuerte. Después
de grabado de pistas, se pela la película seca y los paneles son reflowed o
tienen el Tin/lead quitados. Es a este punto que cualquier capa superficial
adicional como el níquel y el oro está aplicada.
Pre Inspección De Soldermask: Todos
los paneles se examinan con AOI y/o visualmente para cualquier defecto
funcional o visual. Utilizando dibujos y especificaciones del cliente, todas
las características físicas se verifican incluyendo el registro, tamaños del
agujero, grueso, el etc.
Uso de Soldermask: Se aplica la
máscara líquida de la soldadura de la Foto-imageable (LPI) usando una impresora
automatizada de la pantalla. Los paneles entonces se cuecen al horno como una
curación de la tachuela, la imagen aplicada, reveladas y final cocido al horno.
Los paneles de Reflowed de la soldadura se mueven directamente en Silkscreen
para las marcas componentes de la identificación; Los paneles de cobre pelados
del excedente de Soldermask (SMOBC) se envían a la soldadura del aire caliente
que nivela (HASL) y entonces de nuevo a Silkscreen.
Derrota Final: A este punto, los
paneles son completos a excepción de tableros individuales del corte de los paneles
manufacturados. Un panel se encamina como un FA para verificar el programa,
después todos los paneles encaminados.
Prueba Eléctrica: Usando un netlist
electrónico, prueban a todos los tableros usando un  Ç;bed de nails”
pruebe la máquina o un  Ç;Flying Probe” pruebe la máquina. La punta de
prueba que vuela es muy útil para los incrementos pequeños tales como
prototipos; mientras que para la producción, la cama de clavos o la prueba del
accesorio es más apropiada. Ambos métodos son diferencia igualmente confiable,
justa en tiempo y costo.
Inspección final : PCB’s son
completos ahora y funcionalmente sano, deben ahora ser examinados para los
defectos cosméticos del tipo.
Surface Mount PCB’s
Un nuevo proceso de la alineación del
rastro puede ayudar a hacer fino-echa interconexiones entre una variedad de
substratos incluyendo la flexión, tableros de circuito, los rastros conductores
depositados, el cristal, el dado y la cerámica.
Fino-eche las conexiones eléctricas
de los circuitos integrados del conductor del indicador de cristal líquido
(LCD) (ICs) a los rastros del óxido de la indio-lata (ITO) en la superficie de
las pantallas del LCD son necesario para transmitir lógica del indicador
digital y proporcionar conexiones de energía. Las pantallas de la computadora
del cuaderno utilizan millares de estas conexiones para hacer la función de la
exhibición. La densidad de estas conexiones puede estar tan muy bien como 200
conductores por pulgada y más fino, y el equipo especializado y los controles de
proceso se requieren para hacer las conexiones confiables.
Los fabricantes de la pantalla del
LCD tales como sostenido, Sony e Hitachi utilizan la película que conduce
anisotropic (ACF), un pegamento eléctricamente conductor, como el agente de la
vinculación en la fabricación de sus productos. Cuando se selecciona y se
enlaza la formulación adhesiva apropiada, la conexión eléctrica se hace
solamente entre los rastros de oposición, y el ningún poner en cortocircuito
ocurrirá entre los rastros adyacentes.
MULTICAPA
(MULTILAYER)
La placa de circuito impreso (PCB)
sigue siendo el principal medio de montaje e interconexión para la mayoría de
los circuitos electrónicos que vemos en el mercado en la actualidad. Desde el
punto de vista de su construcción está formado por un substrato de material
aislante sobre el cual se montan los componentes y se trazan los caminos
conductores que proveen las conexiones eléctricas necesarias para el circuito.
Existen tres tipos básicos de circuitos impresos: circuitos simple faz, que
tiene caminos conductores sobre una sola cara de la placa, circuitos doble faz,
con caminos conductores en ambas caras de la placa, y circuitos multicapa,
formado por varias placas simple o doble faz superpuestas, separadas entre sí
por capas aislantes.
El tipo de placa más apropiado para
una determinada aplicación dependerá de la densidad de conexiones que presente
el circuito a implementar lo cual está íntimamente ligado a la tecnología de
los componentes utilizados, es decir el grado de integración y tipo de
encapsulado. En este aspecto, en los últimos años, nada ha provocado un cambio
tan grande en la fabricación de circuitos impresos como la tecnología de
montaje superficial. El tipo de encapsulado de los componentes se ha
transformado en la principal variable en la ecuación del diseño debido a la
gran variedad de formas existentes, la gran cantidad de terminales que
presentan (cientos o mas de mil) y la cada vez mas pequeña separación entre
ellos. Esta tendencia tecnológica en el área de circuitos integrados hace
necesaria una tecnología avanzada para el diseño de circuitos impresos
utilizando nuevos materiales, caminos conductores mas finos, orificios mas
pequeños y mayor número de capas. Así, la tecnología de montaje superficial
combinada con la tecnología multicapa permiten un mayor grado de integración
del sistema, permitiendo el montaje e interconexión de mayor cantidad de
componentes en un área mas pequeña.
Cuando el grado de complejidad del
sistema, y la necesidad de reducir espacios aumenta, los Circuitos Integrados
de Aplicación Específica (ASIC's), son el siguiente paso tecnológico en la
tarea de simplificar y reducir el circuito impreso. Este tipo de circuitos
integrados permite la integración de varios componentes del sistema encapsulados
en un único circuito integrado desarrollado a medida para una aplicación
específica.
etapas del diseño
Hoy en día, este tipo de tecnologías
se encuentran presentes en la mayoría de los productos electrónicos que
aparecen en el mercado, ya que la tendencia es implementar sistemas con la
mayor cantidad de funciones, en el menor espacio posible y al menor costo. El
aumento en la complejidad que implica el diseño de los circuitos impresos
multicapa requeridos para dichos sistemas, trajo como consecuencia la necesidad
de nuevas y mas sofisticadas herramientas de software que facilitaran su diseño
y verificación.
Primero hay que realizar el diseño del circuito, e imprimirlo en
papel vegetal, de calcar o en transparencias (acetatos), que esten bien pleno
(al mirarlo al trasluz, no deben quedar zonas por donde pase la luz, se imprime
en positivo, es decir, igual que las lineas del impreso.
Con una cuchara sopera llena de la laca fotosensible, colocarla
en un recipiente (pocillo), y agregarle algo mas de media tapita del
sensibilizador (color rosado) (al comprar un kilo de laca, ya viene una pequeña
botellita del sensibilizador, o pedir proporciones según el fabricante).
Batirlo muy bien, notaran como se empieza a oscurecer la mezcla,
y toma una consistencia mas liquida.
Los pasos siguientes, hacerlos en penumbra, hay que colocar esta
mezcla sobre ambas caras del bastidor, de manera prolija y uniforme, .... Cerca
de uno de los bordes,(superior) , desparramar a lo ancho algo de la mezcla con
la cuchara, sosteniendo el bastidor, pasar la manigueta de arriba hacia abajo,
trayendo hacia nosotros la mezcla, luego, girar hacia arriba el bastidor, de
manera que la mezcla sobrante quede nuevamente hacia arriba, repetir este
procedimiento 3 veces (3 pasadas), luego repetirlo en la otra cara del
bastidor, con lo que serian en total 6 pasadas....
A partir de ahora, practicamente en
oscuridad total, comenzar a secar el bastidor con el secador de cabello, a una
distancia prudencial, con movimientos circulares para no quemar la tela.....
Cuando empiece a secarse, notaran que comienza a perder brillo,..... Al estar
totalmente seca, golpearla con los dedos, sonara como un tambor, alli esta a
punto....., ojo que esta sensible a la luz.....
Sobre la mesa de trabajo, colocar la gomaespuma, cubrirlo con la
tela negra o cartulina, colocar el bastidor, con el marco hacia abajo, en el
centro del bastidor, colocar el original impreso en la transparencia, y sobre
este, el vidrio ( a modo de prensa, y si es necesario, colocarle en las
esquinas del vidrio algun peso), con esto el original tiene que quedar con un
contacto perfecto con la tela sensible.....
Colocar la lampara de cuarzo (los profesionales emplean luz
actinea, o lamparas ultravioleta de mas de 300 w, pero asi anda igual) a unos
40 0 50 cm. (lo correcto para una buena exposicion seria una distancia igual al
diametro del bastidor, y si este es muy grande, dos lamparas, pero se pierde
definicion..
Encender la lampara , y cronometrar, aproximadamente 12 minutos,
esto se logra con practica, ya que al acercar la luz, tarda menos tiempo, pero
si el bastidor es muy grande....no actua sobre los bordes ...
Apagar el cuarzo, retirar el vidrio, quitar nuestro original
(casi seguro lo emplearemos nuevamente), retirar el bastidor (siempre en
penumbra) y ahora, con el permiso de nuestra madre / esposa en el lavadero,
mojar todo el bastidor con agua tibia o natural (no caliente) , encender las
luces de la sala, yo empleo una manguera ,y ejerzo cierta presion, y observaran
como comienzan a aparecer las "pistas" del impreso, ir pasando el
chorro de agua de manera que desaparescan todas las obstrucciones de la tela,
no rayar con ningun objeto, solo agua, o a lo sumo pasar el dedo,.... Al mirar
con el bastidor a la luz, se observan todas las pistas bien definidas....
Observaciones si al pasar por agua, se desprende la emulsion
fotosensible, le falto mas tiempo expuesta a la luz....
Si al pasar por agua,no aparecen algunas pistas, o quedan
obstruidas, se pasaron en el tiempo de luz.... Paciencia..... A empezar de
nuevo......
Si lo anterior no ocurrio, ¡ buena cheee ! Me alegro...,
entonces a secar el bastidor, colocar hojas de diario, apoyar el bastidor sobre
estas, apoyar ojas de diario (sin frotar!!!) Para sacarle la mayor cantidad de
agua, y secar con el secador de cabello...... Cuando este bien seco, ya
tendremos nuestra "matriz" de serigrafia!!!
Las máscaras de la
soldadura son capas aplicadas a la soldadura y a los lados componentes de
tableros para prevenir la soldadura que tiende un puente sobre durante
soldar. Mejoran la resistencia del
tablero a la humedad, así como la fabricación de la identificación silkscreen
en el lado componente más fácilmente legible.
Las máscaras de la soldadura se recomiendan altamente, y bien digno de
el aumento leve en coste de la fabricación.
La recomendación de Aimtronics para las máscaras de la soldadura es que
el área del cojín y el fósforo del soldermask tan de cerca como es
práctico. Si las aberturas de la
máscara de la soldadura son mucho más grandes que los cojines, ellos ningún
servicio más largo el propósito de reducir tender un puente sobre de la
soldadura. En fino-eche los cojines de
SMT de la echada del 0.020"o menos, un cierto tablero que los vendedores
pueden tener dificultad el colocar del soldermask para asegurarlo no cubre
ninguna cojines. En estos diseños, el
soldermask se debe quitar entre de estos pernos. No hay problema con la soldadura que tiende un puente sobre en
esta situación. Algunos diseñadores
proveerán de una capa del archivo del gerber del soldermask un fósforo uno por
del tamaño con los cojines, y aconsejan la tienda del tablero (en
"léame" archivo) para ajustar los tamaños hasta fósforo su
proceso. Otros elegirán dejaron el
programa del cad generar la capa del soldermask con los cojines agrandaron una
cantidad fija. Cobre Pelado Del
Excedente De la Máscara De la Soldadura (S.M.O.B.C.) Sube al tipo más simple de tablero de p.c. tiene excedente de la
galjanoplastia de la lata todos los rastros y cojines de cobre en el
tablero. La máscara de la soldadura
cubre la lata sobre los rastros y las áreas planas de tierra en el
tablero. Algunos procesos dejarán
bastante tin/lead bajo máscara que durante agitar-soldar el tin/lead llega a
ser fundido causando un patrón de la ondulación en los rastros gruesos y los
planos de tierra grandes. En casos
extremos, la máscara de la soldadura se agrietará realmente durante flujo. Esto es generalmente solamente un problema
cosmético, pero puede ser evitada fácilmente usando un diverso proceso de la
fabricación del tablero. Los tableros
de cobre pelados del excedente de la máscara de la soldadura no tienen
galjanoplastia de la lata en los rastros y los planos molidos, solamente en los
cojines. Durante la onda que suelda,
ningún flujo ocurre, y el tablero mira mejor el final del proceso. S.M.O.B.C.
se recomienda para los tableros solos y de doble cara del por-agujero, y
debe ser utilizado siempre para SMT y los tableros de múltiples capas. Aimtronics puede ayudarle a determinar que
el proceso de producción satisfaga a su tablero particular.
surface
mount pcb's
La información
relacionada con este metodo esta en esta pagina:
http://www.robotroom.com/PCB3.html
Existen, como es sabido, diversos métodos para la elaboración de circuitos
impresos siendo sin lugar a duda el método fotográfico aquél con el cual se
alcanza un nivel muy cercano al profesional, si nos ceñimos única y
exclusivamente al diseño y realización de circuitos impresos bicapas como
máximo. Este método, no obstante, presenta algunos inconvenientes para el
aficionado, pues obliga a poseer un cierto instrumental si se quieren alcanzar
resultados profesionales, a la vez que resulta un método no demasiado simple ni
económico.
En los último años ha aparecido un nuevo método que presenta las
ventajas de ser relativamente simple, económico y de muy buenos resultados si
se realiza correctamente.
Este método consiste en transferir, mediante aplicación de
calor, el tóner de nuestro diseño sacado a partir de una fotocopiadora o,
mejor, de una impresora láser, directamente en la superficie de cobre de una
placa de circuito impreso virgen. La impresión ya sea mediante fotocopiadora o
impresora láser se realiza sobre una lámina especial llamada PRESS-N-PEEL que
presenta las características de poder resistir altas temperaturas sin llegar a
deformarse y además presenta una capa rugosa donde lleva un determinado material
para film que reacciona químicamente con el tóner depositado.
Estas láminas presentan el inconveniente de que son difíciles de
encontrar, y cuando se encuentran su precio resulta un poco excesivo (en
Internet las podemos encontrar por un precio de 20 E el lote de cinco láminas
tamaño DINA4).
Es por ello que personalmente he tratado de encontrar un medio
alternativo, y tras probar diversos tipos de papel, actualmente utilizo uno con
el que alcanzo muy buenos resultados. El papel en cuestión que utilizo es papel
fotográfico blanco brillante typo glossy de 140g./m2 referencia SO41126 de la
marca EPSON.
A continuación pasaremos a describir el proceso paso por paso.
En primer lugar necesitaremos tener el diseño del cual queremos
realizar el circuito impreso. Si se trata de un diseño que no hemos realizado
nosotros mismos o no tenemos el fichero en ningún formato, sino que sólo
tenemos la imagen impresa deberemos en primer lugar escanear el diseño. Existe
otra solución consistente en realizar una fotocopia del diseño directamente
sobre el papel glossy, siempre y cuando la imagen que poseamos sea la
correspondiente a la capa de cobre vista por "transparencia" desde la
cara de componentes. En cualquier caso siempre es mejor utilizar una impresora
láser para lo cual deberemos de poseer el fichero correspondiente al diseño en
cualquier tipo de formato para poder realizar cualquier modificación o edición
de éste.
Personalmente, y una vez en posesión del fichero, utilizo el
programa Paint de Windows para proceder a las pertinentes modificaciones del
diseño. Téngase en cuenta que al ser todo el proceso manual (atacado mediante
percloruro de hierro, taladrado y estañado), es aconsejable proceder a un
necesario retoque del diseño del PCB con anterioridad a poder imprimirlo en el
papel glossy. Deberán de ensancharse las pistas menores de 0.3mm., así como
prestar una atención especial a los pads (para no dañarlos en el proceso de
taladrado). Es aconsejable que los centros correspondientes al posterior
taladrado sean bien visibles y mejor si poseen ya el diámetro ligeramente mayor
al que se taladrarán con el fin de no erosionar inútilmente nuestras brocas
taladrando el cobre.
Una vez tengamos ya el diseño modificado con el Paint (en este
estadio podemos rotar y/o voltear nuestro diseño libremente), la mejor solución
consiste en no imprimirlo directamente desde aquí, sino realizar un
copiar/pegar hacia el Word. La razón es que aquí podemos modificar las
dimensiones del diseño y conseguir con éxito una impresión a escala 1:1, además
de poder ajustar el contraste al 100%. También podemos aprovechar para
"pegar" otros diseños, con lo que optimizaremos el papel glossy.
En el momento de imprimir mediante la impresora láser,
configuraremos ésta para una impresión con la máxima resolución y contraste
posible. Dependiendo del tipo de impresora los resultados pueden diferir
mínimamente, pero en ningún modo afectará al resultado final. Lógicamente se
imprimirá en el papel glossy por la cara brillante de éste!!!
Una vez tengamos el diseño impreso en el papel glossy pasaremos
seguidamente a preparar la placa de circuito impreso, para lo cual el primer
paso (y el más importante) es limpiar cuidadosamente la cara de cobre sobre la
cual se va a transferir el tóner del diseño. Personalmente los mejores
resultados los he obtenido utilizando estropajos jabonosos (que se consiguen
fácilmente en las grandes superficies y en las tiendas de "todo a
100"). Hay que proceder a limpiar enérgicamente la superficie cobreada y
enjuagar generosamente con agua directamente del grifo hasta que ésta
"resbale" por la superficie, hecho éste que nos indicará que la
superficie está totalmente libre de grasa. A partir de este momento queda
absolutamente prohibido tocar la superficie de cobre con las manos. Para
proceder al secado total de la placa se utilizará un secador para el cabello,
teniendo la precaución de no tocar en absoluto la cara de cobre.
Para realizar el proceso de transferencia del tóner a la placa
se utilizará una plancha en la posición de temperatura correspondiente para
"planchado de algodón" y, claro está, sin vapor. Lo ideal sería
disponer de una plancha pequeña para poder aplicar el calor en zonas
determinadas, pero cualquier plancha de las que se utilizan en el hogar resulta
válida; asímismo podemos también utilizar una vieja plancha a la cual ya no le
funcione la prestación de vapor.
Recortaremos ahora el diseño impreso en el papel con unos
márgenes aproximadamente de 1 centímetro también de más. Posicionaremos el
diseño con el tóner directamente en contacto con la superficie de cobre, tras
lo cual presionaremos con los dedos en un determinado ángulo el papel mientras
que por la zona opuesta acercaremos la plancha (que habrá alcanzado ya la
temperatura correcta), presionando ligeramente para empezar a fundir ya el
tóner con lo cual se irá adhiriendo al cobre. Continuaremos
"planchando" toda la superficie presionando para que la adherencia
del tóner sea perfecta. Continuaremos así entre 3 y 5 minutos, teniendo la
precaución de presionar todas las zonas de los bordes y hacerlo con la parte
central de la plancha (pues esta zona es la que está a la temperatura
adecuada).
Terminado este proceso introduciremos rápidamente la placa de
circuito impreso en una cubeta u otro recipiente que contenga agua fría. La dejaremos
reposar un mínimo de unos veinte minutos, tras lo cual observaremos ya como el
papel puede desprenderse de la placa de circuito impreso, si tiramos de él
despegándolo levemente. En ocasiones he llegado a dejar algunas placas en
"remojo" durante horas, con lo cual el papel ha llegado a
desprenderse el solo. Dejar la placa en el agua más tiempo ayuda a que el
proceso de separación del papel sea más fácil.
Una vez desprendido el papel tendremos ya el diseño de nuestro
PCB. Llegados a esta fase el tóner adherido a la superficie de cobre resulta,
mecánicamente hablando, muy resistente. Si se observa detenidamente el diseño,
podrán apreciarse restos de fibras de papel y gelatina adheridos a la
superficie del cobre. Si se cree oportuno, estos restos podrán eliminarse
mediante un cepillo de dientes gastado, frotando muy suavemente teniendo la
placa inmersa en el agua o bajo el grifo.
A partir de aquí procederemos al grabado por el método que
habitualmente utilicemos y, cuando el proceso de grabado haya concluído,
eliminaremos el tóner mediante disolvente, acetona o más fácilmente con un
trozo de estropajo jabonoso del que habíamos utilizado para desengrasar el
cobre de la placa.
Lo primero que necesitaremos sera un fotolito. Esto es un dibujo
del circuito impreso. Observaras que tiene dibujadas las pistas y unas letras.
La función de las letras es sencilla: asegurarlo de que no lo ponemos a reves y
verificar que el revelado es correcto.
Imprimir en una transparencia el dibujo del fotolito poniendo el
tono más oscuro posible y en alta calidad. Las impresoras de tinta HP, puestas
maxima calidad, aunque hay que dejar secar el fotolito unas seis horas.
Si al mirar el cuadrado negro al trasluz transparenta un poco,
podemos hacer una fotocopia o bien podemos usar dos copias, lo mas oscuras
posible, superpuestas, y pegadas con celo.
Para realizar un circuito impreso se necesita una placa
fotosensibilizada. Hay dos formas de hacerse una: comprala o fabricarla. Veamos
como fabricarla, pues es muchísimo mas barato, aunque mas complicado.
Necesitaremos:
Una placa de Circuito Impreso con un baño de cobre. En la tienda
de electrónica.
Barniz fotosensible POSITIV-20 de
Kontak-Chemie. Se vende en la tienda de
electrónica.
Tomar una placa con un baño de cobre, cortarla a la medida
deseada usando una sierra de metal. Limpiarla por el lado del cobre usando un
estropajo de aluminio y VIM-Clorex (o equivalente). Frotar enérgicamente hasta
que quede como los chorros del oro. No tocar con los dedos. Secar con papel
absorbente. Debe quedar una superficie como un espejo, nos veremos reflejados
en ella.
Con la luz de una lámpara roja colocar la placa sobre un
periodico con el cobre hacia arriba. Tomar POSITIV-20 y pulverizar a unos 20 cm
de distancia hasta impregnar la placa completamente. La impregnación debe ser
uniforme. A continuación con un secador de pelo arrojar aire caliente a la
placa. El chorro debe barrer la placa continuamente a unos 20 cm de distancia
durante tres o cuatro minutos. El objeto del proceso es darle un secado
superficial. Despues dejar la placa secarse un día entero en la oscuridad. Al
cabo de ese día se guarda en una bolsa de plástico negro opaca para usarla mas
adelante.
Para revelar se necesita un revelador. Ponemos unos 100 gramos
de escamas de sosa cáustica en un tarro de cristal y con cuidado las cubrimos
con agua. La sosa reacciona con el agua y desprende mucho calor por tanto echar
el agua lentamente usando gafas protectoras y guantes de goma. Ya tenemos un
revelador, el cual guardaremos en un frasco correctamente etiquetado.
De nuevo con una luz roja ponemos en una cubeta de plastico dos
centímetros de agua templada (unos 25°C). Con un cuentagotas echarmos 50 gotas
de revelador (la sosa) y agitamos. En la cubeta ponemos la placa positivada y
movemos la cubeta para que el liquido bañe uniformemente la placa. En dos
minutos veremos la imagen del fotolito dibujada en la placa. Si no se muestra,
sacamos la placa, la aclaramos con agua del grifo, añadimos 10 gotas mas de
revelador y repetimos el proceso. Si de nuevo no aparece nada, ponemos otras 10
gotas y repetimos el proceso y así hasta que salga algo.
Si vemos que no se forma la imagen por mucho revelador que
pongamos (cambia de color, pero no forma imagen clara) es que el tiempo se
exposición ha sido muy corto. Si las pistas aparecen cortadas y los bordes
irregulares el tiempo de exposición has sido excesivo. En ambos casos limpie la
placa y de vuelta al primer paso.
Si la imagen esta bastante bien formada, simplemente aclarar la
placa con agua del grifo y dejar secar. Una vez seca podemos retocar las
imperfecciones con un rotulador de tinta, de venta en papelerias o tiendas de
electronica.
En un lugar bien ventilado poner en una cubeta de plastico un
vaso de agua templada, uno de agua fuerte y uno de agua oxigenada. Sumergir la
placa y veremos que burbujea (cuidado con los ojos). Al cabo de un minuto
apenas sacará burbujas, momento de retirar la placa.
Se limpia la placa con un algodon y acetona y se seca con papel.
La practica nos dara la cantidad de atacador a usar y asi no desperdiciar nada,
aunque es muy barato. El atacador pierde su actividad al cabo de unas horas.
Barnizado
MULTILAYER
Las técnicas del diseño y de fabricación de los tableros de
circuito impresos (PCB's) han avanzado el temprano o de las estructuras de la
dos-capa a los tableros de múltiples capas donde están infrecuentes diez o más
capas no más largo. Éstos dan el espacio adicional de la encaminamiento,
disminución potencial de tamaño del dispositivo y las varias posibilidades del
diseño como la tierra y los planos sólidos de la energía. Desafortunadamente
los tableros de múltiples capas son vulnerables al alto acoplador entre los
vias de la señal especialmente debido a las resonancias del PWB.
En este estudio vía crosscoupling se investiga en PCB's. de
múltiples capas que la atención especial se da al acoplador debido a las
resonancias y a los vias ocultos verticalmente alineados. El problema se acerca
desde el punto de vista de la compatibilidad electromágnetica (EMC) y alta
exactitud de medidas o los modelos no son el objetivo. En lugar las maneras de
aumentar el aislamiento se consideran importantes. EMC se considera incluir la
funcionalidad interna del dispositivo.
Los métodos analíticos se utilizan para calcular frecuencias
resonantes, campos y los factores de calidad para las estructuras rectangulares
simples. La cavidad del PWB se reduce a las dos-dimensiones para el cálculo
numérico de las mismas cantidades. El simulador del tiempo-dominio de la
diferencia finita de Aplac se utiliza para modelar el acoplador debido a las
resonancias del PWB. El aislamiento entre los vias ocultos verticalmente
alineados se estima analíticamente. Un modelo numérico quasiestático se utiliza
para estudiar un coaxial vía la estructura. Los tableros de múltiples capas de
la prueba se construyen para los propósitos de la medida. Las estructuras
simplificadas del resonador en tableros de la dos-capa se utilizan para probar
diversos métodos para aumentar el aislamiento.
Las medidas demuestran que el alto acoplador entre los vias
puede ocurrir debido a las resonancias del PWB. Esto conduce a la situación,
donde no están necesariamente bastante eficaces los métodos previamente usados
del aislamiento entre los vias. Varios medios de reducir efectos de las
resonancias del PWB se describen en este estudio. Los resultados medidos y
modelados convienen bien desde un punto de vista de EMC. El juntarse debido a
los vias ocultos verticalmente alineados también se demuestra para ser alto. Un
modelo simple de la capacitancia se puede utilizar para aproximar estas hasta
frecuencias donde la naturaleza dinámica de la onda del tablero comienza a ser
importante. Desde el punto de vista de un diseñador del PWB estos resultados
significan que cuando el tamaño del tablero no es pequeño comparado a la longitud
de onda, hay una posibilidad de resonancias y los métodos de la reducción tiene
que considerado. También la colocación de los vias tiene que ser seleccionada
cuidadosamente especialmente si se utilizan los vias ocultos o enterrados.
TAREA 3
En 1958 comienza se empleaban circuitos con
transistores. El transistor es un elemento electrónico que permite reemplazar
al tubo con las siguientes ventajas: su consumo de corriente es mucho menor con
lo que también es menor su producción de calor. Su tamaño es también mucho
menor. Un transistor puede tener el tamaño de una lenteja mientras que un tubo
de vacío tiene un tamaño mayor que el de un cartucho de escopeta de caza. Esto
permite una drástica reducción de tamaño. Mientras que las tensiones de
alimentación de los tubos estaban alrededor de los 300 voltios las de los
transistores vienen a ser de 10 voltios con lo que los demás elementos de
circuito también pueden ser de menor tamaño al tener que disipar y soportar
tensiones mucho menores. El transistor es un elemento constituido
fundamentalmente por silice o germanio. Su vida media es prácticamente
ilimitada y en cualquier caso muy superior a la del tubo de vacío. Como podemos
ver el simple hecho de pasar del tubo de vacío al transistor supone un gran
paso en cuanto a reducción de tamaño y consumo y aumento de fiabilidad.
Las placas de
circuito impreso con múltiples componentes pasan a ser reemplazadas por los
circuitos integrados. Estos elementos son unas plaquitas de silicio llamadas
chips sobre cuya superficie se depositan por medios especiales unas impurezas
que hacen las funciones de diversos componentes electrónicos. Así pues un
puñado de transistores y otros componentes se integran ahora en una plaquita de
silicio. Aparentemente esto no tiene nada de especial salvo por un detalle; un
circuito integrado con varios centenares de componentes integrados tiene el
tamaño de una moneda.
Así pues hemos dado otro salto importante en cuanto a
la reducción de tamaño. El consumo de un circuito integrado es también menor
que el de su equivalente en transistores resistencias y demás componentes.
Además su fiabilidad es también mayor.
La aparición de ordenadores hacia el comienzo de los
años setenta no es reconocida como tal por muchos profesionales del medio para
quienes ésta es sólo una variación.
Circuito Integrado
En 1958 el primer circuito integrado se construyó por
Jack S. Kilby. Se hizo el circuito de varios elementos individuales de silicona
congregados juntos. El concepto proveyó la fundación para el circuito
integrado, que dejó grandes adelantos en la tecnología microelectrónica.
También ese año, vino el desarrollo de un idioma de programación, llamado LISP
(Procesador de Lista),Orientación y serigrafía
El plano de montaje es esencial, tanto para saber
donde colocar los distintos componentes, como para orientarlos en el sentido
adecuado.
Muchos de ellos tienen una polaridad (positiva y
negativa) que se debe respetar, o bien tienen tres terminales o mas que se
deben insertar correctamente.
Algunas veces el plano de montaje esta dibujado,
mediante serigrafiad, sobre la misma placa donde se montan los componentes, es
decir, el "el circuito impreso", lo cual simplifica el montaje.
Secuencia
de montaje
Doblar los terminales
Las terminales de los componentes que se montan en
horizontal, por ejemplo las resistencias, se deben doblar en ángulo recto antes
de insertarlos.
El doblado no se debe hacer nunca demasiado cerca del
componente, para evitar tensiones mecánicas internas que pueden causar roturas,
especialmente en los diodos.
Para evitar problemas se pueden utilizar los
dobla-terminales especiales de plástico, que garantizan un plegado correcto sin
riesgos.
Como alternativa, se puede inmovilizar el terminal mas
próximo al componente con unos alicates de punta fina, doblando mas halla del
alicate para permitir la investigación en inteligencia artificial .