Circuito impreso por el método del planchado IPN

INSTITUTO PÓLITECNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica “Unidad Culhuacán”

Profesor: Gómez Vázquez Rosa María Equipo 5 Integrantes de Equipo: Miranda Chávez Alan Michel

Práctica #6 Circuito impreso por el método de planchado.

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Objetivo: 

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Obtener un circuito impreso por el método de planchado.

Generalidades:

 Circuito Impreso

En electrónica, un circuito impreso, tarjeta de circuito impreso o PCB (sprinted circuit board), es una superficie constituida por caminos caminos o pistas pistas de material conductor  laminadas sobre un sustrato no conductor.

El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente, a través de los caminos conductores, y sostener  mecánicamente, por medio del sustrato, un conjunto de componentes electrónicos. Los caminos son generalmente de cobre mientras que el sustrato se fabrica de resinas de fibra de vidrio reforzada, entre los mas usuales se encuentran:    

cerámica plástico teflón polímeros (baquelita)

La producción de los PCB y el montaje de los componentes puede ser  automatizada. Esto permite que en ambientes de producción en masa, sean más económicos y confiables que otras alternativas de montaje.

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Composición

La mayoría de los circuitos impresos están compuestos aproximadamente de dieciséis capas conductoras, separadas y soportadas por capas de material aislante laminadas entre sí. Las capas pueden conectarse a través de orificios, llamados vías. Los orificios pueden ser electo recubiertos, o se pueden utilizar  pequeños remaches.

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Métodos de impresión de un circuito

La gran mayoría de las tarjetas para circuitos impresos se hacen adhiriendo una capa de cobre sobre todo el sustrato, posteriormente posteriormente se retira el cobre no deseado después de aplicar una máscara temporal, dejando sólo las pistas de cobre deseado. Algunos circuitos impresos son fabricados al agregar las pistas al sustrato, a través de un proceso complejo de electrorecubrimiento electrorecubrimiento múltiple. Existen varios métodos para la l a producción de circuitos impresos: 

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Impresión por planchado: o Utiliza la impresión del circuito mediante el calcado de tinta utilizando una plancha, la plancha es la encargada de pasar la imagen del circuito a la placa de cobre con el calor generado en el electrodoméstico. electrodoméstico. Impresión serigráfica: serigráfica: Utiliza tintas resistentes al grabado para proteger la capa o de cobre. Los grabados posteriores retiran el cobre no deseado. Fotograbado: Utiliza una fotomecánica y grabado químico para eliminar  o la capa de cobre del sustrato. La fotomecánica usualmete se prepara con un fotoplotter 

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Fresado: Utiliza una fresa mecánica de 2 o 3 ejes para quitar el cobre del sustrato. Una fresa para circuitos impresos funciona en forma similar a un plotter, recibiendo comandos desde un programa que controla el cabezal de la fresa los ejes x, y, z. o

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Método de planchado para imprimir im primir circuitos

El papel termo transferible es un material utilizado en la elaboración de circuitos impresos de cualquier tipo. Gracias a este papel podemos traspasar a la placa de cobre virgen, el diseño del circuito impreso que hayamos hecho (haya sido hecho a mano o computador), de manera fácil, rápida y económica, para luego introducirla en un recipiente con cloruro férrico, obteniendo así el circuito impreso deseado. Para empezar debemos hacer el circuito del diseño impreso. Este no es otra cosa que el dibujo de las pistas de cobre. El diseño del circuito impreso que hagamos deberá corresponder a las pistas de cobre vistas por “transparencia” desde la cara de los componentes (modo espejo).

Teniendo hecho el diseño del circuito en el computador, lo imprimimos en alta resolución sobre el papel termo transferible, usando una impresora láser. Se imprime sobre cualquier cara del papel, ya que las dos caras son iguales. Si la imprimimos en un tipo de impresora diferente a láser, el papel termo transferible no servirá (las impresoras láser se reconocen porque utilizan tóner en vez de cartuchos o cintas). Si poseemos el diseño del circuito impreso en una hoja de papel común y corriente o fue hecho a mano, debemos sacar una fotocopia de este, sobre el papel termo transferible. Las fotocopiadoras utilizan el mismo sistema de impresión que las l as impresoras láser.

Una vez tengamos el diseño del circuito impreso sobre el papel termo transferible, lo recortamos usando unas tijeras o un bisturí, dejando una margen que nos permita manipularlo. El papel termotransferible restante lo podremos guardar para la elaboración de futuros circuitos impresos.

Ahora se debe cortar la baquelita con el cobre virgen a la medida del circuito impreso y posteriormente lavarla por el lado del cobre con jabón desengrasarte de lavaplatos y una esponja de ollas no abrasiva. Seque muy bien la baquelita con un trapo muy limpio o preferiblemente una servilleta desechable. La placa de cobre deberá estar seca, brillante como el oro y limpia de polvo y grasa, además usted No deberá tocar la superficie de cobre con los dedos o cualquier otra cosa.

A continuación colocamos la baquelita sobre una superficie dura, con el lado del cobre mirando hacia arriba. Luego colocamos el papel termo transferible con el diseño del circuito impreso sobre la placa de cobre, de tal manera que el dibujo haga contacto el cobre. Ahora colocamos una hoja de papel común y corriente, sobre el papel termo transferible.

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Material y equipo:       

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Plancha de ropa. Impresora laser. Acetatos para imprimir. Marcador de tinta permanente. Placa de baquelita. Recipiente para el descobrizado. descobrizado. Maskin tape.

Reactivos:   

Solución descobrizante (cloruro férrico férrico al 10% en medio ácido). Detergente. Solución desengrasante desengrasante de hidróxido de sodio al 10%.

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Procedimiento

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Es conveniente que revises por última vez el diseño del circuito, para descartar cualquier error que pudiera provocar una posterior pérdida de dinero y tiempo.

Cuando te hayas asegurado asegurado de que el circuito ha sido correctamente correctamente diseñado, entonces imprímelo en la hoja de acetato, acetato, utilizando una impresora láser o una fotocopiadora. fotocopiadora.

Recorta el acetato en donde imprimiste i mprimiste el circuito, exactamente al tamaño de la placa de impresión.

Preparación de la placa: Se pule la superficie metálica de la placa en un sólo sentido, usando la lija de agua, para eliminar la grasa. Lavar con detergente y enjuagar. Si considera necesario limpiar mas a fondo su placa, introdúzcala introdúzcala en la solución de hidróxido de sodio al 10% y enjuague nuevamente. A partir de ese momento la placa sólo se manipulará de su perímetro, para evitar depositar en ella grasa de los dedos. Secar la placa en la estufa hasta que no haya residuos de humedad.

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Transferencia Transferencia del tóner de la hoja de acetato a la cara de cobre de la placa: Fija el acetato sobre sobre la superficie de la placa con pequeños cortes de cinta adhesiva dispuestas en las cuatro esquinas de la misma, con l a finalidad de evitar su movimiento a la hora del planchado. Si la cinta adhesiva llegará a tocar la cara de cobre, debemos recortarla y limpiarla antes de la etapa de descobrizado, descobrizado, ya que su adhesivo actuará como protección adicional del cobre. Coloca una hoja de papel delgada del gada entre el acetato y la plancha y comienza a planchar como si de ropa se tratara aunque presionando más firmemente. Retira el ecetato de la placa de baquelita, metiéndolos en un recipiente con agua. Al retirar el acetato de la placa pl aca de baquelita, se observará como el tóner se habrá traspasado traspasado parcial o totalmente a la cara de cobre de la placa, Si el resultado es muy malo, es decir, decir, si muchas partes del diseño, especialmente las pistas y pads, no se han traspasado al cobre, retira la tinta tallando nuevamente sobre la superficie, posteriormente realiza el mismo procedimiento pero pero ahora modificando el tiempo de planchado, si el tóner se ha traspasado casi casi en su totalidad, entonces ocuparemos el marcador permanente para rellenar los huecos. •

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Ataque químico: Sumerja la placa en la solución de cloruro férrico al 10% y caliente la solución teniendo precaución precaución de que no llegue al punto de ebullición. Apoyándose con una franela, mueva cuidadosamente el recipiente teniendo cuidado de no salpicar. Si el cobre esta disminuyendo pasará pasará de un color cobrizo a uno rosado, Si el cobre se ha disuelto sacamos la placa, pero aún no vemos un avance significativo, significativo, entonces seguimos agitando en un sentido y luego en otro. Una vez que se haya caído el cobre, saque cuidadosamente la placa, enjuáguela con agua corriente y séquela a temperatura temperatura ambiente. •

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Armado del circuito: Para finalizar con la elaboración del circuito impreso necesitas brocas muy delgadas y un taladro. Perfora la tarjeta, es preciso liar los extremos de las pistas para quitarles la pintura y poder soldar sin mayor problema los componentes. •

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Circuito impreso por planchado, tras aplicar los l os métodos indicados en el procedimiento.

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Datos Obtenidos

Dimensiones de la placa de cobre

6x5 cm

Tiempo de planchado

15 min

Concentración de la solución de cloruro férrico

10%

Temperatura de la solución de cloruro férrico Tiempo de inmersión en la solución de cloruro férrico

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80°C 10 min

Conclusiones

El planchado es una técnica de impresión, empleada principalmente para reproducir imágenes reproducir imágenes sobre telas, consiste en aplicar el calor producido por  la plancha sobre el papel que tiene la imagen, a su ves este papel esta puesto sobre el material en donde se pretende trasmitir la imagen, la impresión sólo puede efectuarse una vez ya que el tóner de la imagen queda plasmado en el material y no se vuelve a utilizar. El método de planchado, también se utiliza para el desarrollo de los circuitos impresos, en el cual suele emplearse una plancha para la transmisión de calor, la plancha se coloca sobre el papel que tiene el circuito previamente impreso, a su ves este papel se coloca sobre la l a placa de baquelita, tras unos minutos las pistas del circuito quedan plasmadas en la placa después se somete a un proceso de descobrizado para eliminar el cobre que no forma parte del circuito, es un método fácil y accesible ya que los elementos e instrumentos para desarrollarlo son accesibles. En la práctica realizada se obtuvo imprimir en la tabla fenólica el circuito que se eligió eligió con anticipación, anticipación, aplicando el el procedimiento procedimiento del método método de planchado de circuitos, para poder imprimir correctamente el circuito es necesario tener cuidado con la plancha ya que si se excede el tiempo, puede quemarse la hoja y la placa de baquelita. Entre las ventajas que podemos mencionar de la impresión de circuitos por  planchado se encuentran las siguientes: 

Poco tiempo de realización. realización.

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Bajo costo.

Lo orificios del circuito impreso se realizaron con una broca de 1/61 “.El circuito se armó armó de forma exitosa, los circuitos impresos impresos facilitan facilitan el enlace de los componentes, la soldadura es fácil de aplicar y las pistas de cobre funcionan correctamente.

Circuito impreso, armado y funcionando.

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Bibliografía http://www.circuitosimpresos.org http://www.pablin.com.ar  http://www.electronica2000.com http://www.pcb-mexico.com