Fabricación de PCB

GRUPO DE MICROROBÓTICA

FABRICACIÓN DE CIRCUITOS

ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE SEVILLA
AUTOR: MANUEL PESO GONZÁLEZ

INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Dado que la fabricación de circuitos impresos que se realizará con los medios disponibles en
el laboratorio es del tipo through-hole, a continuación se comentan los distintos
procedimientos mas comunes en sus distintas fases para la fabricación decircuitos impresos.
1. Patrones.
Hay varios métodos típicos para la producción de circuitos impresos:
(a) La impresión serigráfica utiliza tintas resistentes al grabado para proteger la capa de
cobre. Los grabados posteriores remueven el cobre no deseado. Alternativamente, la
tinta puede ser conductiva, y se imprime en una tarjeta virgen no conductiva. Esta
última técnica también se utilizaen la fabricación de circuitos híbridos.
(b) El fotograbado utiliza una fotomecánica y grabado químico para eliminar la capa de
cobre del sustrato. La fotomecánica usualmete se prepara con un fotoplotter, a partir
de los datos producidos por un programa para el diseño de circuitos impresos. Algunas
veces se utilizan transparencias impresas en una impresora Láser como
fotoherramientas de bajaresolución.
(c) El fresado de circuitos impresos 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 y z. Los datos para controlar la máquina son generados por el programa de
diseño, y son almacenados en unarchivo en formato HPGL o Gerber.
(d) La impresión en material termosensible para transferir a través de calor a la placa de
cobre. En algunos sitios comentan de uso de papel glossy (fotográfico), y en otros de
uso de papel con cera como los papeles en los que vienen los autoadesivos.
Tanto el recubrimiento con tinta, como el fotograbado requieren de un proceso de atacado
químico, en el cual elcobre excedente es eliminado, quedando únicamente el patrón deseado.
2. Atacado.
El atacado de la placa virgen se puede realizar de diferentes maneras. La mayoría de
los procesos utilizan ácidos o corrosivos para eliminar el cobre excedente. Existen
métodos de galvanoplastia que funcionan de manera rápida, pero con el
inconveniente de que es necesario atacar al ácido la placa después delgalvanizado, ya
que no se elimina todo el cobre. Los químicos más utilizados son el cloruro Ferrico, el
sulfuro de amonio, el ácido clorhídrico mezclado con agua y peróxido de hidrógeno.
Existen formulaciones de ataque de tipo alcalino y de tipo ácido. Según el tipo de
circuito a fabricar, se considera más conveniente un tipo de formulación u otro. Para la
fabricación industrial de circuitosimpresos es conveniente utilizar máquinas con
transporte de rodillos y cámaras de aspersión de los líquidos de ataque, que cuentan
con control de temperatura, de presión y de velocidad de transporte. También es
necesario que cuenten con extracción y lavado de gases.
3. Perforado.
Las perforaciones, o vías, del circuito impreso se taladran con pequeñas brocas
hechas de carburo tungsteno.Elperforado es realizado por maquinaria automatizada,
controlada por una cinta de perforaciones o archivo de perforaciones. Estos archivos

generados por computador son también llamados taladros controlados por
computador (NCD por sus siglas en inglés) o archivos Excellon. El archivo de
perforaciones describe la posición y tamaño de cada perforación taladrada. Cuando se
requieren vías muypequeñas, taladrar con brocas es costoso, debido a la alta tasa de
uso y fragilidad de éstas. En estos casos, las vías pueden ser evaporadas por un láser.
Las vías perforadas de esta forma usualmente tienen una terminación de menor
calidad al interior del orificio. Estas perforaciones se llaman micro vías. También es
posible, a través de taladrado con control de profundidad, perforado láser, o...