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• Ian Ortiz

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Universidad Técnica de Ambato F.I.S.E.I. INTEGRANTES: JOSUÉ SANTANA BRYAN SALAZAR DARÍO GUAMAN

CIRCUITOS IMPRESOS

BRYAN MALDONADO ANDREA BASANTES

CIRCUITOS IMPRESOS INDICE:

1. OBJETIVOS  

Copiar un circuito mediante papel calca y pasar las pistas con marcador indeleble una baquelita. Degradar el cobre excedente de la baquelita para obtener las pistas del circuito propuesto.

2. RESUMEN La forma más económica de hacer circuitos impresos es usando la técnica con tinta indeleble. Solo necesitamos un marcador o plumón de tinta indeleble (permanente). Lo primero es dibujar las pistas del circuito sobre la tarjeta, en la cara bañada en cobre. Luego, se sumerge la tarjeta en una solución corrosiva, (cloruro férrico o salfuman con agua oxigenada). Esta solución corroe la superficie de cobre, dejando sólo el cobre que está cubierto por la tinta del plumón.

3. INTRODUCCIÓN Uno de los materiales más usado para la fabricación de circuitos impresos o también llamada placa fenólica, es la baquelita (en ingles Bakelite), un feno-plástico resistente al calor y a los solventes, desarrollado por el belga-americano, Leo Hendrik Baekeland, entre 1902 y 1907. También se usa la fibra de vidrio con resina de poliéster, en la fabricación de circuitos impresos. Esta es más costosa, pero de mejor calidad y presentación. Cualquiera de estos dos materiales, llevan un baño de cobre en una o en ambas caras. La función del cobre es conducir la electricidad. Al momento de hacer un circuito impreso, la tarjeta; ya sea en baquelita o en fibra de vidrio, el cobre de esta, tendrá la forma de “caminos”, los cuales interconectarán los componentes que irán en la tarjeta.

4. Fundamentación teórica En electrónica, “circuito impreso”, “plaqueta de circuito impreso” (del inglés: Printed Circuit Board, PCB), es la superficie constituida por caminos, pistas o buses de material conductor laminadas sobre una base no conductora. El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente a través de las pistas conductoras, y sostener mecánicamente, por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos. Las pistas son generalmente de cobre mientras que la base se fabrica generalmente de resinas de fibra de vidrio reforzada, Pertinax, pero también cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita. También se fabrican de celuloide con pistas de pintura conductora cuando se requiere que sean flexibles para conectar partes con movimiento entre sí, evitando los problemas del cambio de estructura cristalina del cobre que hace quebradizos los conductores de cables. La producción de las PCB y el montaje de los componentes puede ser automatizada.1 Esto permite que en ambientes de producción en masa, sean más económicos y fiables que otras alternativas de montaje (p. e.: wire-wrap o entorchado, ya pasado de moda). En otros contextos,

como la construcción de prototipos basada en ensamble manual, la escasa capacidad de modificación una vez construidos y el esfuerzo que implica la soldadura de los componentes2 hace que las PCB no sean una alternativa óptima. Igualmente, se fabrican plaquetas con islas y / barras conductoras para los prototipos, algunas según el formato de las Protoboards. La organización IPC (Institute for Printed Circuits), ha generado un conjunto de estándares que regulan el diseño, ensamblado y control de calidad de los circuitos impresos, siendo la familia IPC-2220 una de las de mayor reconocimiento en la industria. Otras organizaciones, también contribuyen con estándares relacionados, como por ejemplo: Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI, American National Standards Institute), Comisión Electrotécnica Internacional (IEC, International Engineering Consortium), Alianza de Industrias Electrónicas (EIA, Electronic Industries Alliance), y Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC). . Incluso con pistas muy finas se pueden usar las siguientes técnicas.

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Ténicas que requieren degradado con químicos:

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Técnica del marcador: dibujar con marcador permanente las pistas y pads del circuito en la baquelita. Podría imprimirse tóner directo en la baquelita.

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Técnica de termotrasferencia: con un objeto caliente ejercer presión para transferir el circuito en tóner sobre la baquelita.

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Técnica de fotolitografía: con químicos sensibles a la luz (fotosensibles), revelar el circuito sobre la baquelita.No requieren degradado con químicos.

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Técnica de ruteado por CNC: utilizando una máquina CNC (fresadora o ruteadora láser) se realiza las rutas de las pistas y se perfora los pads en la baquelita. La forma más económica de hacer circuitos impresos es usando la técnica con tinta indeleble. Solo se necesitamos un marcador o plumón de tinta indeleble, como el famoso (Sharpie). Lo primero es dibujar las pistas del circuito sobre la tarjeta, en la cara bañada en cobre. Luego, se sumerge la tarjeta en una solución corrosiva, (cloruro férrico), disuelto en agua caliente. Esta solución corroe la superficie de cobre, dejando sólo el cobre que está cubierto por la tinta del plumón. Para finalizar se perforan con un taladro los orificios donde entrarán las patas de los componentes y listo. Esta técnica por ser netamente manual y con una calidad de impresión regular, se recomienda para hacer circuitos de mediana complejidad, para principiantes o aficionados a la electrónica, que desean realizar pequeños proyectos a muy bajo costo.

5. Procedimiento Primero debemos tener el circuito que queremos implantar en la baquelita

Este diseño fue impreso y calcado posteriormente en una hoja para señalar los puntos de los componentes. Luego, debido al tamaño de la baquelita tuvimos que cortar su excedente ya que solo íbamos a ocupar solo una parte de ésta. Además de eso la baquelita tuvo que ser limpiada con acetona para que el cobre de la placa pueda disolverse apropiadamente.

Posteriormente se procede a señalar los puntos donde irán los componentes del circuito y una vez señalados se unen las pistas con marcador indeleble o permanente. Esto se hace porque el marcador no se disuelve en el ácido.

Para finalizar se sumerge la baquelita en un recipiente de cloruro férrico disuelto en agua tibia o caliente lo cual hace que el cobre que no está señalado por el marcador permanente se disuelva. “Cuando se disuelve en agua, el cloruro de hierro sufre hidrólisis y libera calor en una reacción exotérmica. De ello resulta una solución ácida y corrosiva de color marrón que se utiliza como coagulante en el tratamiento de aguas residuales, para la potabilización del agua, y en la industria electrónica para el grabado químico de plaquetas de circuito impreso.”

Para finalizar se seca la baquelita con una toalla o un papel absorbente y se comprueba que las pistas pasan corriente.