Fabricación de circuitos

FABRICACIÓN DE CIRCUITOS

Contenidos

Introducción
Historia
Herramientas y materiales
Diseño de circuitos asistido por ordenador
Manufactura
Impresión del patrón
Transferencia a la placa
Decapado por ácido
Fresado
Estañado
Soldadura de los componentes
Soldadura manual
Soldadura por ola
Soldadura por refusión
Multicapa
BibliografíaIntroducción
Un circuito impreso es un medio para sostener componentes electrónicos y conectarlos eléctricamente. Se suele referirse a los circuitos impresos como PCB, del inglés printed circuit board.
Una PCB consiste en una placa de un sustrato no conductor al que se añade una capa laminada de cobre u otro material conductor donde se graban las pistas o conexiones.
El éxito de los circuitos impresosse debe a que son robustos, baratos, y muy fiables.
Los tipos de PCB son:
Multicapa: Es lo más habitual en productos comerciales. Suele tener entre 8 y 10 capas, de las cuales algunas están enterradas en el sustrato.
2-sided plated holes: Es un diseño complicado de bajo coste con taladros metalizados que nos permite hacer pasos de cara.
Single-sided non-plated holes: Es un PCB con agujeros sinmetalizar. Se usa en diseños de bajo coste y sencillos.
2-sided non-plated holes: Diseño sencillo con taladros sin metalizar. Sustrato de fibras de vidrio y resina. Hay que soldar por los dos lados para que haya continuidad.
Historia
El científico austríaco Paul Eisler desarrolló el primer circuito impreso. Después de la Segunda Guerra Mundial estaba trabajando en un prototipo para reemplazarla radio de cableado de tubo por algo menos voluminoso. Lo que acabó creando fue algo similar a lo que hoy conocemos como circuito impreso de una cara.
A partir de los primeros avances de Eisler, se empezaron a comercializar circuitos de una cara durante los años 50 y 60, principalmente en Estados Unidos. Durante los 60 y los 70 se empezaron a metalizar las paredes de los agujeros taladrados.Este avance permitió desarrollar los circuitos de doble cara.
Desde mediados de la década de los 70 hasta los 80 hubo un enorme crecimiento en la industria. En el mismo período, los PCBs se fueron haciendo más complejos y densos, y se desarrollaron y comercializaron los circuitos de varias capas. Hoy en día, alrededor del 70 por ciento del mercado mundial se encuentra en placas de multicapa.Herramientas y materiales
Materiales:
Placa de sustrato de cobre: Se trata de una placa, habitualmente de fibra de vidrio, con una capa de cobre u otro material conductor. Si queremos elaborar el circuito por fotograbado, la placa deberá ser fotosensible. Una placa fotosensible es como una normal, pero con una capa de resina fotosensible sobre la capa de cobre.
Sosa cáustica: Se utiliza para retirarla resina de la placa fotosensible en el revelado (sólo si usamos fotograbado).
Cloruro férrico: Será necesario durante el decapado, para desprender el cobre de la placa.
Estaño: Hilo de estaño corriente que se usa para soldaduras manuales.

Herramientas:
Plancha: Se trata de una plancha doméstica para alisar la ropa. Se utiliza para transferir el dibujo del circuito a la placa en el métodode impresión serigráfica
Insoladora: Una insoladora es una fuente de luz ultravioleta. Se utiliza para transferir el circuito a la placa cuando se usa un fotolito.
Hornillo: Típico hornillo de gas.
Fresadora: La fresadora es necesaria para el mecanizado de los agujeros en la placa. Si no disponemos de una, podemos optar por un taladro de banco, que proporciona una gran precisión. También sepuede usar un minitaladro de mano.
Soldador: Para la soldadura manual se utiliza un soldador eléctrico de punta fina. Para soldaduras automátucas utilizadas en grandes producciones se usa maquinaria de soldadura por ola o por refusión. Estos métodos los explicaremos en el apartado correspondiente.
Diseño de circuitos asistido por ordenador.
Los diseñadores de circuitos impresos a menudo utilizan...