Fabricación casera de placas mediante láser


Hay muchas, muchas maneras de hacer una placa de circuito impreso o  en ingles “PCB”(printed circuit board)  . Sin embargo, incluso con la práctica, la calidad del resultado varía mucho con el proceso y el equipo utilizado.

Antiguamente  el diseño se calcaba en un papel de acetato y se usaba placas fotosensibles exponiéndolas a una luz intensa,  pero modernamente se  imprime el diseño con una impresora láser  con tóner negro, o bien se fotocopia el mismo en un papel grueso.

Una vez tenemos la plantilla recortaremos la fotocopia como se indica en la imagen,de esta forma, podremos pegar los bordes a la placa.

recortes.png

Antes de transferir el diseño se recomienda proceder al limpiado de la placa por ejemplo usando lana de acero y acetona (este proceso debe ser llevado lo mejor posible, ya que si la placa no queda bien limpia nunca fijara el tóner el la misma). Al terminar de limpiar secaremos la placa con un paño limpio y volveremos a limpiarla sin poner mas los dedos sobre el cobre, ya que estos dejan grasa:la limpieza de la placa solo será efectiva cuando esta quede brillante y con rayones en circulo para que agarre mejor el tóner.

En el instante que se retira la plancha de la placa, después de 1 o 2 minutos de calor intenso, a veces mas, se coloca la placa en un recipiente con agua para que el papel no tire (suelte) el tóner hacia arriba al enfriarse y se fije a la placa, esta debe mantenerse en el agua durante unos 5 minutos.

Una vez limpia la placa colocaremos la plantilla con el lado de la tinta hacia el cobre y con la plancha a tope de calor, se le aplica a la placa  Es importante insistir con el calor por toda la placa y con vapor humedeciendo el papel para que no se queme pero sin empaparlo. Si se llegase a empapar, cortar la llave de vapor y dar calor seco unos instantes.

Después de haber esperado 5 o 10 minutos en el agua, sacamos la placa y vamos frotando con los dedos para quitarle el papel que no nos sirve, intentando quitarlo todo, hasta que quede una capa muy fina de papel que se retira con un cepillo de dientes que ya no tengan en uso, con cuidado de no partir el tóner que define las pistas.

placa

Una vez repasadas todas las pistas de la placa con un marcador permanente (tipo edding 3000 o superior), se espera un par de minutos para que este fije y seque. Mientras tanto, podemos ir preparando el ácido para atacar la placa consistente en una   mezcla de  2 partes de agua fuerte con 4 de agua oxigenada 110 vol. y 1 de agua ( Atención : sobra decir que se debe tener un cuidado extremo usando guantes y gafas de protección  para  evitar contactos accidentales  en la piel  o en los ojos) .

Una vez tengamos la disolución do meteremos la placa en este . Ahora debemos estar mas atentos, pues si el ácido resultara fuerte podría diluir el tóner. Lo ideal es que cuando coloque la placa en disolución, el cobre coja un color rojizo y empiece a burbujear..

placa2

 

Una vez se saque la placa del ácido hay que enjuagarla con abundante agua para que el acido no  siga atacando el cobre  por lo que conviene secarla con un trapo limpio. Una vez seca, se empapara el toner con acetona y se rascara con un cepillo de dientes o con la lana de acero, eliminando así todo el tóner de la placa y ya solo quedaría hacer los taladros para los componentes con una broca de 1mm.

 

¿Le parece  interesante el proceso de fabricación casera de PCB’s anterior? Pues afortunadamente, los nuevos y mejorados métodos de transferencia de Gerber se han ideado en los últimos años gracias a los hackers en todo el mundo.

Uno de esos hackers, [Henner] está trabajando en un proyecto llamado LDGraphy en un intento de traer el grabado de alta resolución a las masas.

LDGraphy es un dispositivo de láser de litografía que hace uso de un láser y un Beaglebone verde para grabar el diseño en el tablero. La mejor parte es que toda la lista de materiales se dice que cuesta menos de $ 100,o  que hace que sea asequible para las personas con un presupuesto ajustado.

El sistema está diseñado alrededor de un láser de 500 mW y un escáner de espejo de polígono destinado a una impresora láser. La placa con fotorresistencia se acciona linealmente en el eje X utilizando un motor paso a paso y el rayo láser que es rebotado del espejo hexagonal giratorio es responsable del eje Y.

El código de tiempo crítico para la Unidad Programable en Tiempo Real (PRU) del procesador AM335X está escrito en  ensamblador  para la conmutación rápida del láser. El recinto es, naturalmente, un caso de acrílico de corte por láser y está hecho en el espacio de hackers local de [Henner].

[Henner] ha estado trabajando duro calibrando su diseño y compensando las inexactitudes de los componentes utilizados. En el vídeo de demostración a continuación presenta una versión de trabajo con una resolución de 6 mils que es maravilloso teniendo en cuenta el costo de la máquina.

 

Este  proyecto es totalmente Open Source, toda la documentación y código fuente están disponibles en GitHub con un coste total de apenas 100 dólares utilizando mucho material recuperado

 

Esta no es la primera vez que hemos visto un DIY láser PCB exposer, por supuesto, pero es uno de los mejores documentados.

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