Los
Circuitos Impresos
·¿Qué es un circuito impreso?
Un circuito impreso o PCB (del inglés printed
circuit board), es una superficie constituida por caminos o pistas de material
conductor laminadas sobre una base no conductora. El circuito impreso se utiliza
para conectar eléctricamente
(a través de los caminos conductores) por medio de
la base, un conjunto de componentes electrónicos. Los caminos son generalmente
cobre mientras que la base se fabrica de resinas de fibra de vidrio reforzada
cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita.
·Tipos de circuitos impresos:
En la
actualidad, se pueden encontrar diferentes tipos de circuitos impresos como
son:
-2-Sided
Plated Holes: este circuito es de bajo coste. Su diseño es muy complicado y
permite hacer pasos de cara; ya que posee unos taladros metalizados.
-Multicapa:
este circuito es el más utilizado a nivel comercial. Generalmente tienen de 8 a
10 capas; y algunas de estas capas suelen presentarse enterradas en el
sustrato.
-2-Sided
Non-Plated Holes: este tipo de circuito posee taladros sin metalizar. El sustrato es a base de resinas y
de fibras de vidrio. Para lograr una continuidad en este; la persona debe de
soldar por los dos lados del circuito.
-Single-Sided
Non-Plated Holes: habitualmente se usa en diseños sencillos y de bajo coste. Es de PBC y posee agujeros que
no están metalizados.
En
placas de una o dos caras conductoras los espesores del material aislante pueden ser de varios mm, pero la
más común es de 2 mm. Para tarjetas multicapa el espesor depende del número de
capas que tenga la misma y de las hojas de unión entre las mismas.
El
espesor de la capa conductora puede ser de 18, 35, 70 ó 105 m.
La
forma de conectar los componentes a la capa conductora puede ser con:
•Agujeros
sin metalizar con nudos
•Agujeros
metalizados con nudos
•Agujeros
metalizados sin nudos
•Nudos
sin agujeros (montaje superficial)
·Materiales para su fabricación:
Papel milimetrado
·Pasos para su
fabricación:
1-Diseño
del dibujo.
En
este paso, se diseña un modelo en papel milimetrado del circuito. En él se
colocan los componentes teniendo en cuenta el tamaño de los componentes, su
distribución, distancia entre patillas y la disposición de las mismas, sobre
todo cuando se trata de elementos con tres o más terminales. Este diseño se
realiza tanto por el lado de los componentes (superior) como por el lado de las
pistas (inferior). A La hora de trazar las pistas se debe tener en cuenta la
anchura mínima, sobre todo cuando se diseña una fuente de alimentación o algún
dispositivo de electrónica de potencia. La separación entre pistas vendrá
condicionada por las diferencias de potencial máximas entre pistas, detalle
especialmente importante cuando trabajamos con tensiones elevadas.
También
se puede realizar en softwares especializados en este tipo de diseño.
2-
Preparación de la placa.
En
este proceso debemos de llevar a cabo el corte de la superficie de la placa
adecuando su tamaño al del diseño realizado, utilizando para ello la
herramienta adecuada (sierra metálica, cizalla, lima fina, etc.), y la limpieza
de la superficie de cobre. La superficie después de cortarla es aconsejable
lijarla para que no queden con mucho pico y no corte.
3-Dibujo
de las pistas sobre la placa
Hay
varios métodos:
1.
Colocando el papel milimetrado sobre la placa y prestando atención a la posición en
la que se emplaza, se marcan levemente los puntos donde
irán colocados los terminales de los componentes. Una vez realizada esta
operación, se retira el papel milimetrado y se dibujan las pistas y los puntos de
los terminales, procurando que en ambos no queden poros en la tinta depositada.
Se han de emplear rotuladores permanentes preferentemente de color negro. Se
trata del método más sencillo.
2.Como
en el caso anterior, en marcar los puntos de conexión, pero en lugar de
utilizar rotuladores se pegan las adecuadas tiras adhesivas así como las
“arandelas” de conexión, procurando que ninguna pista quede abierta.
3.Utilizando
métodos de fotograbado, se coloca el papel vegetal en la correcta posición
sobre la placa virgen una vez fotosensibilizada y, posteriormente, en función
de dicha fotosensibilización se introduce unos minutos en la insoladota. Dicho
aparato emite luz ultravioleta que altera el barniz fotosensible que recubre la
placa de forma que, al sumergir la placa en un baño líquido revelador, el
barniz endurecido por la luz realice la función que el rotulador y las tiras
adhesivas.
4-Grabado
(atacado) de la placa.
El
objetivo de este procedimiento es el de eliminar el cobre no necesario de la
placa, de forma que solamente permanezca en los lugares donde ha de existir
conexión eléctrica entre los distintos componentes. Se puede realizar en un
recipiente o bandeja de plástico donde se pondrá una parte de ácido
clorhídrico dos de agua oxigenada y tres de agua del grifo. También se puede
utilizar cloruro férrico disuelto en agua. Una vez que la placa se ha
introducido en la disolución, al cabo de unos pocos minutos ésta absorberá
parte del cobre de la misma, excepto de las pistas. También es posible utilizar
máquinas que automatizan todo el procedimiento.
Se
ha de prestar especial cuidado en la manipulación de estos compuestos químicos,
pues pueden ocasionar quemaduras graves en la piel.
5-Limpieza
y taladrado de la placa.
Al
acabar el proceso anterior se limpiará la placa con agua y se secará. También
se puede lijar suavemente para eliminar restos de rotulador, tiras
adhesivas o barniz.
adhesivas o barniz.
A
continuación se procederá a taladrar, con una broca del diámetro adecuado, en
los lugares donde vayan a ir insertados los componentes.
6-Inserción
de los componentes y soldadura.·Video:
http://youtu.be/kgno7yZLM-4 (Se quita 6,44-10,28)
http://youtu.be/22MY_d6UPfs (4,24-6,47)
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