Tabla de Contenidos
Introducción
Existen muchos métodos caseros para fabricar placas de circuito impreso, en este artículo te mostraré en 5 sencillos pasos como hacer una placa de circuito impreso totalmente casero, usando una insoladora.
Por ello lo primero que te enseño es como fabricarte tu propia insoladora casera usando diosos led, teniendo los materiales, en tan sólo una horita (o menos) podrás tener montada la tuya
1. Fabricación insoladora casera con diodos Led
Hace ya unos años fabriqué una insoladora casera con lámparas de bajo consumo, pero es demasiado voluminosa, así que decidí para este curso hacer algo más liviano.
1.1 Lista de materiales para fabricar la insoladora casera
- Caja de madera comprada en un bazar chino con tapa de cristal (20x15x3 cm), medidas orientativas.
- Tira de leds azules
- Interruptor
- Conector de alimentación
- Fuente de alimentación
- Cable
1.2 Galería fotos insoladora
1.3 Proceso de fabricación insoladora Led
- Taladrar el lateral de la caja para albergar el interruptor y el conector de la fuente de alimentación.
- Soldar interruptor y conector.
- Cortar 6 tiras de leds de 9 leds cada tira.
- Pegar las tiras en el fondo de la caja.
- Soldar cada línea de tira con la siguiente, siguiendo la polaridad correcta.
1.4 Vídeo de fabricación de la insoladora
2. Como hacer tu placa de circuito impreso (PCB)
Hay muchas posibilidades para fabricar una PCB con medios “caseros”. Partiremos de una placa de fibra de vidrio sobre la que se ha añadido una capa de cobre. El cobre cubre completamente una de les caras (también es posible trabajar con dos caras) de la placa de fibra. Para que este cobre efectúe las conexiones pertinentes habrá que eliminar el sobrante, el que no tenga que convertirse en una pista. Esto se hace con un baño en una solución ácida. Las partes del cobre que queremos que se conviertan en pistas se deberán proteger para que el ácido no las ataque. Por lo tanto, el quid de la cuestión será, cómo proteger las partes requeridas.
En el caso que nos ocupa compraremos placas de circuito impreso de una sola cara que ya vienen presensiblizadas con una película positiva. Este barniz reacciona a la luz ultravioleta (UV), de modo que éste desaparecerá en las partes que se hayan expuesto a los rayos UV. El proceso es muy simple. Se imprime el circuito en una transparencia o en papel vegetal (a esto le llamaremos fotolito). Se pone el fotolito en contacto con la cara fotosensible de la placa. Se ilumina con la cantidad de luz UV apropiada, para lo cual usaremos la insoladora que hemos construido en el paso anterior. Inmediatamente después de la iluminación (insolación), se sumerge la placa en una solución reveladora. El revelador elimina el barniz que se ha expuesto a la luz, dejando el cobre al descubierto. El barniz que no ha sido expuesto a la luz (el que ha quedado debajo de las pistas dibujadas en el fotolito) sigue allí, protegiendo el cobre.
2.1 Materiales para fabricar la PCB
- Programa de diseño de CAD, para pasar del esquema eléctrico al esquema de las pistas (board), he usado el Eagle.
- Placa Positiva fotosensible.
- Transparencia.
- Insoladora
- Recipientes pequeños de plástico
- Pinzas
- Sosa Cáustica (para el revelador)
- Probetas para las medidas
- Agua Fuerte
- Agua oxigenada 110V
- Acetona
- Guantes
- Mascarilla facial
- Punzón
- Taladro y brocas de 1 mm y 1,5 mm
2.2 Paso 1: Proceso de insolado
Tener la precaución de no exponer la placa virgen a la luz directa cuando se retira el envoltorio. Generalmente, unos segundos de exposición a la luz ambiente no dañan la placa.
Colocar el fotolito o esquema de pistas a copiar sobre la cara sensible de la placa. Poner la placa y la transparencia juntos, el lado sensible de la placa con el lado impreso de la transparencia, ojo que no queden burbujas de aire.
Se expone a la luz de la insoladora durante 5 min, este tiempo es orientativo y depende de la luz aportada por la insoladora.
2.3 Paso 2: El revelado
Diluir 10-15 gramos de sosa cáustica en un litro y medio de agua, hemos de tener mucha precaución con este producto, de hecho, la sosa cáustica en contacto con el agua libera alta temperatura, se vuelve corrosiva y puede causar graves daños a nuestra piel y ojos. Por lo tanto, debemos tomar muchas precauciones cuando usamos sosa cáustica en casa. Se recomienda hacer la mezcla en un recipiente de plástico resistente, en mi caso usé una botella de PET de agua, que no es lo más recomendado, pero en nuestro caso aún siendo baja la concentración de sosa cáustica, la botella alcanzó una temperatura elevada.
Como curiosidad decir que el uso más común de la sosa cáustica es en la preparación casera de jabón, que consiste en la combinación de este ingrediente con agua y con una sustancia grasa que normalmente es aceite. Antiguamente se usaba la manteca de cerdo.
Sumergimos nuestra placa recien insolada en la cubeta con el revelador en un minuto o así comenzarán a mostrarse nuestras pistas, movemos con las pinzas y cuando veamos claro el circuito sacamos la placa y la ponemos debajo del grifo y la enjuagamos con abundante agua.
2.4 Paso 3: El ataque químico
Preparamos ahora nuestro agente químimco que será el encargado de «comerse el cobre» salvo en los lugares protegidos por la capa de material fotosensible.
Para obtener el ácido mezclo 20 ml de Agua Fuerte y 20 ml de agua oxigenada de 110 volumenes, también añado un poco de agua para que no sea tan fuerte, la cantidad de agua a añadir dependerá de vuestra placa, en mi caso prácticamente no añadí nada de agua. Si embargo en otras ocasiones, con placas de otros fabricantes tuve que mezclar con hasta 40 ml de agua pues el líquido actuaba tan rápido que llegaba incluso a dañar las pistas. Lo ideal es tomar un resto de vuestra placa, dibujar algo con un rotulador permanente y probar la mezcla con diferente concentraciones.
Una vez terminado el proceso de ataque químico enjuago la placa con abundante agua y limpio las pistas con acetona para eliminar los restos de material fotosensible y ya podré ver mis pistas y pads de cobre. Estaremos preparados para la fase 4.
2. 5 Paso 4. Marcar y taladrar.
Esta fase tiene poco misterio, importante una vez tengo la placa marcar todos los pads con un punzón, para que cuando haga el taladro, este no resbale sobre la placa y pueda dañar las pistas.
Para taladrar los pads puedes usar una broca de 1mm para los terminales más finos y otra de 1,25 mm para los espadines más gruesos.
2. 6 Paso 5. Soldadura de los componentes
En este último paso solidaremos los componentes a la placa. Hacer una unión soldada es bastante simple, y con un poco de práctica será posible hacer muy buenas soldaduras. Aquí te dejo algunos consejos.
- La soldadura necesita una superficie limpia sobre la cual adherirse.
- Elimine cualquier aceite, pintura, cera, etc. con disolvente, lana de acero o papel de lija fino.
- Para soldar, caliente la conexión con la punta del soldador durante unos segundos, luego aplique el estaño.
- Calienta la conexión, no el estaño.
- Sostenga el soldador como un bolígrafo, cerca de la base del mango.
- Ambas partes que se están soldando deben estar calientes para formar una buena conexión.
- Mantenga la punta de soldadura en la conexión mientras se aplica el estaño.
- El estaño fluirá dentro y alrededor de conexiones bien calentadas.
- Use suficiente estaño para formar una conexión fuerte.
- Retire la punta de la conexión tan pronto como la soldadura haya fluido donde desea que esté. Retire el estaño y después el soldador.
- No mueva la conexión mientras la soldadura se está enfriando.
- No sobrecaliente la conexión, ya que esto podría dañar el componente eléctrico que está soldando.
- Los transistores y algunos otros componentes pueden dañarse por el calor al soldar. Se puede usar una pinza de cocodrilo como disipador de calor para proteger estos componentes.
- Soldar una conexión debería tomar solo unos segundos.
- La soldadura debe verse brillante con forma de montículo.
- Limpie la punta del soldador sobre una esponja húmeda. La punta ahora debe estar ahora brillante.
- Desenchufe el soldador cuando no esté en uso.
