Método de serigrafía para la impresión de circuito impreso en Weblogs de Yaaqui.com

Entendiéndose por circuito impreso aquel que se plasma con pequeñas y muy delgadas áreas conductoras de cobre, sobre una superficie plana y aislante (fibra de vidrio), sobre la cual se insertan diversos componentes electrónicos por pequeños orificios, realizando contacto eléctrico, entre las terminales de cada componente y las áreas de cobre con soldadura de estaño, dando como resultado la interconexión de componentes electrónicos de forma precisa y confiable.

Las siguientes figuras muestran un circuito impreso de una sola cara con mascarilla de componentes.

Figura 1 Circuito impreso ya perforado

Figura 2 Mascarilla de componentes de figura 1

Método de serigrafía para la impresión de tarjetas de circuito impreso

El método empleado para la impresión de la imagen diseñada en la placa virgen es el de serigrafía. En este proceso se utiliza un bastidor o marco de madera el cual tienen un malla muy fina de nylon, la cual se cubre con una delgada capa de emulsión fotosensible, por medio de un proceso fotográfico y con la imagen de el circuito impreso en positivo se curan aquellas áreas de la emulsión que fueron expuesta a la luz y pudiendo remover de la malla por completo la emulsión de aquellas áreas que no fueron atacadas por la luz.

El bastidor así grabado tiene áreas de la malla obstruidas por la emulsión curada y otras áreas libres que corresponden fielmente a las áreas de cobre que diseñamos para nuestro circuito impreso.

El positivo lo obtenemos haciendo una impresión láser de alta calidad de la imagen de nuestro circuito impreso sobre una hoja de acetato, y de ser necesario retocar con marcador opaco.
La emulsión y el proceso fotográfico se debe hacer en un recito adecuado, con ventilación y la iluminación adecuada. Para nuestro caso, al carecer de esas instalaciones, se opto por mandar a hacer solo ese proceso a un local dedicado ala serigrafía. La relación costo beneficio es muy favorable, pues en pocas horas el trabajo esta listo, a un bajo precio y sin la necesidad de tener complejas instalaciones..

Una vez que tenemos nuestro bastidor listo, se coloca sobre la placa virgen perfectamente limpia, y encima de la malla se le pone tinta para serigrafía, que puede ser cualquiera que no tenga como base agua y que no contenga pigmentos minerales. Con ayuda de un rasero corremos la tinta de arriba abajo dejando una capa uniforme a lo largo de el bastidor, de esta forma la tinta pasara solo por aquellas partes de la malla que están libres de emulsión, al separar el bastidor de la placa de cobre, tenemos que esta ya tiene la imagen de el circuito impreso marcada con tinta y solo bastara unas horas al sol, para que quede completamente seca y lista para el siguiente paso.

Ataque químico con Cloruro férrico HClFe3

Una vez que tenemos nuestra placa ya enmascarada por la tinta y perfectamente seca, podemos comenzar el ataque químico. Para este caso utilizaremos una solución que se vende para tal caso comúnmente conocido como Cloruro Férrico, el cual esta constituido por una parte de hidrogeno, una de cloro tres de fierro y seis partes de agua, esta solución es muy lenta para grabar circuitos impresos, pero tiene un grado de peligrosidad bajo y no causo severos daños a las personas. Nos obstante su manejo debe hacerse con mucho cuidado y guates de látex.

Para comenzar el ataque primero debemos contar con un espacio con una ventilación adecuada y disponibilidad de agua corriente, estas son las únicas restricciones que nos pide el método, así es que bien podemos hacerlo a cielo abierto auxiliados de una manguera o cubeta con agua.

Se vierte la solución de cloruro férrico en un recipiente en donde quepa la totalidad de la placa y esta sea cubierta por la el fluido, es indispensable que al recipiente sea de un material no ferroso, tal como plástico o vidrio, en ningún caso se pondrá utilizar un recipiente o utensilios de de aluminio, cobre, acero, inox etc.

El ataque químico comienza cuando la solución entra en contacto con las áreas de cobre desprotegidas por la tinta. La corrosión y remoción total de dichas áreas puede tardar varios minutos, pudiendo reducirse el tiempo si existe una ligera agitación de la solución al momento de estar el ataque. Cabe señalar que la temperatura juega un papel importante, en un día muy gélido la corrosión tardara mas que en un día caluroso, sin embargo no se recomienda inducir calor a la solución por ningún método diferente a la radiación solar.

Una vez que se haya consumado la corrosión de aquellas áreas indeseadas, podemos extraer la placa de la solución, enjuagarla perfectamente con agua y secarla con un paño. Es indispensable hacer una revisión visual para determinar si ya no existe cobre en las áreas que deben estar limpias, y de encontrarse rastros de cobre se puede volver a sumergir en la solución hasta eliminar todo lo indeseado.

Ya con todas las áreas limpias de cobre, podemos remover la tinta con solvente y en estos momentos ya tenemos nuestra circuito grabado. Una ves removida la tinta ya no podrá sumergirse de nuevo ala solución.

Corte y barrenado de circuito impreso

Ya que tenemos la placa grabada, hay que hacerle los cortes para dejarla de las dimensiones adecuadas, así como también realizar los orificios en donde se montaran los circuitos, resistencias y demás dispositivos que componen el circuito completo.
El corte se realiza por medio de una maquina mecánica tipo cizalla y los barrenos se hacen con un pequeño taladro montado en una base firme con movimiento vertical
Para los diferentes circuitos se emplean diversos tamaños de barrenos siendo el mas pequeño 1/32? y el mas grande de 1/8? empleado únicamente para tornillos de sujeción.
Para las resistencias, capacitares y circuitos integrados utilizamos una broca de 1/32?, para componentes mas robustos como diodos, headers, utilizamos broca 3/64? y para los dispositivos de potencia como transistores, diodos y cables de alimentación utilizamos broca de c 1/16?