Tutorial PCB Doble Cara. Método De Planchado / PCB Double Layer

Este es un pequeño y sencillo tutorial para la realización de PCB (printed circuit board) o circuitos impresos (en este caso de doble cara)

Materiales

- Diseño de algún PCB

- Papel couché

- 1 plancha

- Cinta adhesiva

- Cloruro férrico

- Taladro pequeño

- Placa fenólica de doble cara

- Acetona

Step 1: Diseño Del Circuito

Como primer paso, es imprescindible tener el diseño de un circuito PCB de doble cara previamente diseñado en algún software de diseño y desarrollo de PCB (Eagle, Proteus, Altium, PCBWizard, etc…). Como ejemplo se usará el siguiente circuito.

En la imagen se muestra el Diseño de PCB. a) En rojo se muestran las pistas de la capa superior y en azul las pistas de la capa del fondo, b) Modelo de la tarjeta en vista superior, c) Modelo de la tarjeta vista inferior

Step 2: Impresión De Las Caras Del Circuito

En su mayoría los software de diseño y desarrollo de PCB cuentan con la opción de realizar impresiones de las capas o caras del circuito independientemente (si no es así, cambie de programa).

Para éste método, se requiere imprimir la capa superior o “top copper” (las pistas rojas) en forma de “ESPEJO” para que al momento de plancharlo en la placa se estampe de manera correcta.

En cuanto a la capa del fondo o “bottom copper” (las pistas azules) se imprime de forma “NORMAL” (o forma NO invertida de espejo) ya que al momento de estampar esta capa en la placa se requiere que quede de forma invertida para que coincida con la capa superior.

Dejo los archivos PDF “capa superior espejo” y capa del fondo normal.

IMPORTANTE: estos archivos de deben ser impresos por una impresora láser en una hoja especial que venden en algunas tiendas de electrónica a un precio un poco elevado, sin embargo también funciona una hoja de papel couché (o según la Wikipedia papel recubierto, esmaltado, estucado o propalcote) que se puede conseguir casi en cualquier papelería a un precio muy bajo.

Step 3: Limpieza De La Placa

Antes de comenzar con el planchado o estampado de las impresiones del circuito, se recomienda limpiar la placa para que esté libre de suciedad (como partículas de polvo, grasa, inclusive grasa de nuestras propias manos, pegamento de cintas adhesivas, etc…) ya que ésta provoca que el estampado de nuestro circuito no se adhiera correctamente a la placa.

Para la limpieza de la placa se recomienda lavarla con agua y jabón, con la ayuda de alguna fibra para platos o una lija fina. Después del lavado, secar la placa con algún pedazo de papel o toalla que no deje residuos en la placa.

Step 4: Planchado Cara 1

Ahora que se cuenta con la placa limpia, se comienza con el estampado o planchado, para esto es necesario tener la impresión de la capa de superior ya recortada.

Se coloca la impresión sobre la placa de tal forma que la tinta en el papel quede de cara a la placa, una vez hecho esto, se fija el recorte de la impresión con un poco de cinta adhesiva para que el papel no se mueva durante el planchado.

Una vez colocado el recorte de la impresión de la capa superior se procede a planchar la placa, la plancha debe de estar a una temperatura alta (planchado en seco), deslizando la plancha de un lado a otro sobre la placa y ejerciendo un poco de presión en toda el área durante 2 minutos aproximadamente.

Cuando se termine el proceso de planchado el papel estará fuertemente adherido a la placa, para quitarlo sumerja la placa en un recipiente con agua y espere a que el papel se ablande hasta tal punto que sea fácilmente retirarlo, en este paso se requiere más cuidado y paciencia, ya que si el planchado no se realizó de forma adecuada, algunas pistas no quedaran estampadas en la placa, por lo tanto habrá que repetir el proceso.

NOTA: Si no se logró un correcto estampado de las pistas, limpie con acetona los residuos del estampado. Si hubo un estampado en el cual la mayoría de las pistas quedaron integras y solo unas cuantas quedaron afectadas parcialmente, puede repararlas con un plumón de tinta permanente, siempre y cuando el grueso del trazo del plumón lo permita.

Step 5: Perforación De Referencias

Una vez adherido el estampado de la capa superior del circuito necesitamos puntos de referencia para que el estampado de la capa del fondo coincida correctamente con la superior. En este caso tomaremos los cuatro puntos de referencia de las esquinas, así que se procede a hacer las perforaciones con una broca pequeña.

Hechas las perforaciones, colocamos el recorte de con la impresión de la capa del fondo en la cara inferior de la placa haciendo coincidir las perforaciones que se tomaron como referencias con los respectivos puntos de la impresión. Para que coincidan correctamente las perforaciones de la placa con las referencias de la impresión inserte un pequeño alambre que perfore el papel y pase por las perforaciones hechas previamente.

Por último, fije con cinta adhesiva el recorte de la capa del fondo a la placa tal y como se hizo en el punto 4 y retire cuidadosamente los alambres de las perforaciones.

Step 6: Planchado Cara 2

Una vez retirados los alambres de las perforaciones de referencia realice el planchado, retire el papel y repare las pistas dañadas (si es necesario) tal y como se hizo en el punto 4.

Step 7: “Quemado” De La Placa

Ahora que la placa cuenta con el estampado de ambas caras se puede proceder a sumergirla en cloruro férrico para remover el cobre sobrante de la placa y así dar forma a las pistas del circuito.

Antes de sumergir la placa se requiere que ésta cuente con una pequeña elevación para que el cloruro férrico pueda hacer efecto en la cara inferior de la placa correctamente, ya que sin esta elevación la cara inferior de la placa estará adherida al fondo del recipiente donde la sumergiremos. La elevación que se recomienda para la placa se puede hacer mediante algunos tornillos puestos en las perforaciones de las referencias, o bien algunos alambres que sirvan solo para ese uso (ya que después sumergirse en el cloruro férrico quedaran inservibles)

Una vez colocada la elevación a la placa ya está lista para sumergirla en el cloruro férrico (tomar en cuenta que es una mezcla de 50% cloruro férrico y 50% agua, como lo indica la botella) en un recipiente de plástico.

Puede dejar que la mezcla haga efecto dejándola reposar junto con la tarjeta sumergida, pero es un poco más rápido si el recipiente se mueve de un lado a otro lentamente.

Step 8: Limpieza Final

Una vez lista la tarjeta, sáquela de la mezcla de cloruro férrico y agua cuidadosamente con la ayuda unas pinzas. Retire el los residuos de la mezcla con agua y quite los tornillos o alambres que uso para realizar la elevación.

Y finalmente limpie la tarjeta con acetona para retirar los restos de tinta.

Step 9: Muy Importante

Se debe tener cuidado con el manejo de los residuos de la mezcla de cloruro férrico y agua, no deseche la mezcla por el drenaje ya que es muy contaminante. Puede reciclarla guardándola en una botella de plástico o vidrio bien cerrado. O bien puede neutralizar la mezcla usando cal o bicarbonato de sodio.