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TUTORIAL LACA FOTOSENSIBLE NEGATIVA

MÉTODO PARA REALIZAR CIRCUITOS IMPRESOS CON

LACA FOTOSENSIBLE NEGATIVA

autor: Cristián Vatri - permitida su reproducción y distribución siempre y cuando se cite al autor

AHORA PUEDES VER EL PROCESO EN VIDEO DESDE NUESTRA WEB

 

En este documento usted encontrará:

RECOMENDACIONES: >

        SOBRE EL KIT RECIBIDO, SU PREPARACIÓN Y ELEMENTOS NECESARIOS PARA EL PROCESO.

 

TUTORIAL: >

        REALIZACIÓN DEL PCB CON EMULSIÓN FOTOSENSIBLE NEGATIVA.

 

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL PRODUCTO: >

 

REPASO: >

        PARA IMPRIMIR Y TENER A MANO CUANDO SE REALICEN LOS PRIMEROS PROCESOS.

 

CONTACTO: >

 

 

Usted también puede ver este tutorial en formato de video

VIDEOS:

Los videos se han realizado con materiales censillos para que cualquier técnico pueda utilizar la laca fotosensible rápidamente sin tener que salir a comprar nada extra. Se colocan nuevamente los links para verlos y repasar el proceso.

 

Para ver el proceso ingresar a www.youtube.com

PARTE1

http://www.youtube.com/watch?v=nKehbXH3Guw

PARTE2

http://www.youtube.com/watch?v=jXyrBgdlqTk

PARTE3

http://www.youtube.com/watch?v=fc10xx5oRWY

PARTE4

http://www.youtube.com/watch?v=xqaoaVd5w10

 

COMO COMENTARIO USTEDES MISMOS PUEDEN IR MEJORANDO LA TÉCNICA O REALIZANDO OTROS MÉTODOS QUE LES SEAN ÚTILES SEGÚN LA PRÁCTICA. ESTE TUTORIAL SE LLEVÓ A ELEMENTOS COMUNES PERO SE PUEDEN UTILIZAR OTROS EQUIPOS Y MÉTODOS MAS SOFISTICADOS.

PARTES QUE SE PUEDEN VARIAR:

 

- FORMA DE APLICACIÓN DE LA LACA. SE PUEDE DILUIR CON AGUA DESTILADA PERO SE DEBE AGREGAR MAS SENSIBILIZADOR

- INSOLADORA: PROBAR CON LUZ ULTRAVIOLETA DIRECTA, ALTURAS, TIEMPOS, ETC.

- ESMALTADO CON CALOR: SE PUEDEN PROBAR CON TIEMPOS  DISTINTOS SEGÚN EL CALOR APLICADO, O ESMALTAR CON SECADOR DE CABELLO DIRECTAMENTE.

- FORMA DE APLICAR EL ACIDO PERCLORURO

 

 

 

RECOMENDACIONES:

Usted posee en sus manos un kit con tres contenidos y etiquetados de la siguiente manera:

 

A- Contiene la LACA FOTOSENSIBLE

B- Contiene el SENSIBILIZADOR

C- Contiene el FIJADOR

 

Los envases por separados se pueden conservar a la luz y les puede dar la luz, si hay que mantenerlos en un lugar no muy caliente aproximadamente 30º máx..

 

Cuando se mezcla el sensibilizador B, con la laca A, hay que hacerlo en un medio en penumbras. Luego se mezcla el contenido y se lo guarda en un medio fresco y a la oscuridad para que dure más tiempo.

 

 

Antes que nada hay que tener a mano:

 

 

 

PARTE1

http://www.youtube.com/watch?v=nKehbXH3Guw

 

 

 

PREPARACIONES PREVIAS:

Hay una serie de preparaciones que hay que realizar antes de comenzar el proceso:

 

  1. Como ya se mencionó hay que mezclar el sensibilizador B con la laca emulsión fotosensible A y revolverlo. La proporción es el 5% de sensibilizador B respecto al contenido a preparar de A. Este proceso se realiza en penumbras o con luz amarilla. Luego se guarda en un lugar fresco y a oscuras. Se puede colocar el frasco en una caja en la heladera. Siempre y cuando esta no congele. O en un placard o ropero en la parte inferior. Si no se realizan placas muy seguido es recomendable no preparar todo el contenido sino alguna proporción. Para que se tenga una idea con 1cc o 1ml se utiliza para una placa de 10x10cm simple faz. Se puede preparar 10cc de A con 0.5cc de B en un gotero de 10cc. De esta forma es proporcional la medida. Yo aconsejo preparar de a poco. Lo ideal es prepararlo y esperar unas 4 horas o prepararlo de un día para otro, es mejor la consistencia para luego distribuirlo sobre la placa virgen.
  2. Se mezcla el contenido del frasco C con 4 partes de agua destilada y se guarda en un recipiente. Este proceso se hace con luz normal y se puede guardar en cualquier lado. Una vez usado se puede volver a guardar para utilizarlo en la próxima placa. Este liquido si se puede preparar todo y guardarlo en una botella limpia.

 

ESTÁ DE MAS DECIR QUE ESTOS PRODUCTOS TIENEN QUE ESTAR FUERA DE LOS NIÑOS Y MANEJARSE CON PRECAUCIÓN. UTILIZARLOS EN LUGARES VENTILADOS Y SON PRODUCTOS QUE MANCHAN LA ROPA, LAS MANOS Y OTROS ELEMENTOS.

 

  1. Realizar el FOTOLITO: se hace el circuito con el programa a su elección y se imprime en un papel vegetal o filmina. Puede ser con chorro de tinta o con LÁSER en NEGATIVO. También se podría hacer un fotolito en una casa que realicen fotocromos en negro opaco, esto sería lo ideal pero sale caro.
  2. Se corta la placa de cobre, se recomienda fibra de vidrio, una medida un poco más grande que el fotolito. El pertinax, las placas se suelen arquear y se complica más para esparcir la laca

 

NOTA:

El fotolito se debe lograr una impresión muy opaca, se recomienda en LÁSER, porque se obtiene mejor definición. Si no es un circuito muy exigente no habría problema pero cuando existen pistas más delgadas es necesaria una impresión con LÁSER.

SI ES MUY IMPORTANTE QUE QUEDE BIEN NEGRO LO QUE NO SE EXPONE A LA LUZ porque puede pasar que se la luz traspasa lo negro y se esmalta un poco la laca en las partes negras y después cuesta que salga con el ácido.

 

 

Lo que si hay que observar es que el fotolito no salga como la imagen de la izquierda. Se observa que está la parte negra con puntos blancos. Esto se debe a una mala impresión y esto se traduce en que el producto terminado pueda salir con uniones de pistas o pads indeseados.

 

Si tiene que salir bien oscuro el negro por eso se recomienda la impresión en papel vegetal con LÁSER.

 

Como comentario lo que se tapa en negro es lo que el ácido se va a comer y lo blanco o transparente es lo que deseamos que quede como pista o masa. Esta imagen de la derecha la masa la tiene distribuida en toda la placa. volver

 

 

TUTORIAL:

 

REALIZACIÓN DEL PCB CON EMULSIÓN FOTOSENSIBLE NEGATIVA.

 

 

Este proceso es un proceso práctico que lleva tiempo en asimilarlo, pero si se siguen estos pasos que aconsejo se puede obtener un resultado muy bueno en las primeras placas y yo diría que a la quinta placa ya debería tenerse el resultado óptimo.

 

 

PASOS A SEGUIR:

 

1- Lijado.

2- Laqueado.

3- Exposición.

4- Revelado.

5- Fijado.

6- Curado.

7- Grabado.

8- Perforado

PROCESO:

 

1- Lijado: Con la lija de granos finos se lija la placa en un sentido y luego en sentido perpendicular a éste. Puede ser lija de 300 a 500 granos. Vamos a ver que la placa queda rayada. Se liman los bordes.

Luego se limpia con agua corriente del grifo y se seca con servilletas de papel para que quede bien seca. En la foto siguiente podemos observar la placa limpia y el fotolito que vamos a utilizar.

 

 

2- Laqueado: Este paso es uno de los más críticos pues la laca debe quedar de forma uniforme y con una capa fina. Para el laqueado necesitamos tener el lugar en penumbras o iluminado con luz amarilla, puede ser un foco común amarillo, leds, etc.

 

Método de las cintas:

Sujetamos la placa a la mesa con cintas de papel adhesivo o de enmascarar. Tiene que quedar un borde de cada lado.

 

 

Este borde va a ser el alto de la laca una vez esparcida. Esparcimos en una de las orillas con la jeringa o con un gotero la cantidad necesaria (si es una placa de 10x10 1cc) como se ve en la foto.

 

 

Con un perfil, un pedazo de placa o cualquier elemento RECTO se pasa del lado de la laca esparcida al que no lo contiene. Tiene que quedar la superficie totalmente cubierta por la laca. Si observan que la placa está un poco curvada, curven el elemento con el cual van a esparcir la laca para que la capa quede uniforme.

 

 

Luego secan esa capa con el secador a unos 10cm de altura y viento medio caliente (con un secador de cabello). A continuación colocan la laca en el sentido contrario y lo esparcen hacia el otro lado. También secan esta capa con secador. Si es necesario colocan otra capa, pero si queda bien uniforme con dos es suficiente. Con la práctica con una capa bien uniforme anda perfecto.

 

Método de la espatula flexible: (mas recomendado)

Colocar laca sobre la placa lijada y luego esparcir casi paralela a la placa una espátula casera realizada con un trozo de filmina. De esta forma se evita la ondulaciones de las placas virgen.

 

 

Las siguientes imágenes muestran la secuencia: primero hacemos una espátula, luego esparcimos la laca sobre la placa y por último pasamos suavemente la espátula sobre la placa. De esta forma la espátula se adapta a posibles arqueadas de la placa y deja una capa uniforme y justa para insolar.

 

 

 

 

 

 

PARTE2

http://www.youtube.com/watch?v=jXyrBgdlqTk

 

NOTA:

Podría mencionar dos técnicas más para la aplicación de la laca:

 

  1. Con AERÓGRAFO: es el instrumento ideal para esparcir la laca. Hay que realizarlo con spray fino y pasarlo rápidamente para que la capa sea uniforme y delgada. Se puede disolver con agua destilada hasta un 30% pero hay que agregarle más sensibilizador
  2. CENTRIFUGADO: se coloca la placa en un medio que gire y se coloca la laca desde el centro. La laca va a correr hacia las orillas. Hay que ir colocando aire caliente para secar la laca. Este método ocasiona que las orillas de la placa quede con más laca por lo que hay que cortar la placa mucho mayor que el fotolito.

 

RECORDAR:

-MIENTRAS MÁS DELGADA LA CAPA DE LACA MEJORES RESULTADOS SE LOGRAN

-SI LA LACA SE RETRAE LA SUPERFICIE ESTÁ MAL LIMPIA.

 

NOTA:

También se envía un fotolito graduado en líneas para lograr la técnica. A medida que se mejora la técnica se van a conseguir líneas más delgadas y precisas.

La línea mas delgada que se consigue es la de 0.2mm, suficiente para un CI de montaje superficial muy exigente, pues lo normal es 0.3.

 

 

3- Exposición: La exposición se realiza colocando la placa de cobre luego el fotolito con la parte impresa tocando la laca y arriba un vidrio. Hay que ejercer presión para que el fotolito no se arrugue y no se formen ondas las cuales van a generar sombras y un resultado como de mal enfoque en las líneas y pads.

 

 

Lo ideal es lo siguiente:

 

Como se observa en la figura se pueden colocar unas pinzas para sostener el sistema de placa de cobre, fotolito y vidrio.

 

Otra solución es colocar la fuente de luz abajo, un vidrio, fotolito y placa de cobre. Luego se ejerce presión desde arriba: este método lo usan las insoladoras.

 

 

 

La exposición se puede hacer con un foco de bajo consumo a 10cm durante 20 min. (Este tiempo varía entre 5 a 20 min. y depende de la práctica). Con este método se hace muy bien. Otras fuentes pueden ser tubos, o luz ultravioleta (no pueden ser leds porque no poseen suficiente energía para la exposición. Lo importante es que la fuente de luz sea fría en temperatura y color. Recomiendo la luz blanco fría. La lámpara se puede colocar en un porta lámparas (de esos articulados) o en una insoladora.

 

 

Recalco que la luz debe ser fría en color y temperatura.

 

INSOLADORAS:

Este apartado muestra distintos tipos de insoladotas. También depende de cuantas placas van a realizar pero es muy útil tener este aparato. Básicamente una insoladora es una caja con tubos o lámparas bajo consumo color blanco frío dentro o tubos NEGROS de UV distribuidos en proporciones geométricas iguales tanto entre sí como la distancia al vidrio. Estas fotos valen más que mil palabras de distintas insoladotas y modelos:

 

 

(imágenes extraídas de Internet)

  

 

Para realizar una insoladota de tubos: distribuyen tubos de 40W blanco frío a 8cm desde el centro y a 8cm al vidrio con esta insoladotas se logran resultados en 5min. En vez de tubos pueden colocar dos lámparas de bajo consumo color blanco frío y el tiempo es de 10 min. Si colocan una sola lámpara de 20W el tiempo es de 20min.

También pueden conseguir tubos ultravioletas. Vienes desde 4W y distribuirlos. Se consiguen tiempos menores

 

 

4- Revelado: Este proceso ya se puede utilizar luz normal. El revelado se realiza con agua corriente. Cuando termina la exposición a la luz van a notar que no se ve el circuito, pero a medida que está en el agua va apareciendo. Introducen la placa en el agua y con un algodón mojado pasan suavemente sobre la placa para sacar lo no expuesto durante aproximadamente 2 a 3 min. Si realizan la prueba de tenerlo mucho tiempo en el agua se va a poner blando. Es decir la laca se hidrata y no sirve más. Queda después de estos dos minutos (de pasado el algodón) el circuito de color blanco. SI durante el proceso de limpieza se les sale fácilmente la laca quiere decir que la placa quedó mal limpia con la lija.

 

 

NOTA: Depende del lugar es recomendable usar agua destilada porque el agua corriente en ciertos lugares contiene mucho cloro y eso genera que la laca se ablande.

 

5- Fijado: El fijado es un proceso muy rápido. Introducen la placa en el fijador no más de 8 segundos y queda de un color anaranjado tirando a marrón (como se observa en la foto) e inmediatamente lo colocan en el agua para parar el proceso del fijador. Si lo dejan mucho tiempo en el fijador se va a poner blanda la laca y el fijador se va a comer el circuito. Luego secan sin refregar solo apoyando servilletas de papel de cocina. El fijador a penas preparado tarda mas en fijar a medida que pasa el tiempo ataca mas rapido.

 

 

6- Curado: El curado es el esmaltado del proceso. Se endurece la laca para que resista a los ácidos. Se puede colocar a 3cm un foco de 200W o un reflector de tungsteno o halógeno durante 5min. Si poseen horno a 165º durante 5min.

 

     

 

Terminado el proceso queda de un color azúcar tostado como se observa en la foto de la derecha:

 

El curado se puede hacer también con una pistola de calor a 200ºC un minuto como máximo. O con un secador de cabello a 1cm de la placa por 4 minutos recorriendo toda la placa.

 

Si terminado este proceso no queda bien se puede reciclar la placa limpiando con rollos de lana de acero. Al igual que en otros procesos anteriores. De esta forma no derrochan una placa virgen.

 

PARTE3

http://www.youtube.com/watch?v=fc10xx5oRWY

 

7- Grabado.

 

Si llegaron a esta instancia quiere decir que están seguros de que la placa salió bien. Si durante este proceso se les levanta la laca quiere decir que lo han fijado mucho tiempo o les ha faltado curado. El percloruro tiene que ser puro no tiene que contener acido clorhídrico libre. Si dudan lo colocan el envase en lugar abierto y ventilado para que evapore este ácido. Personalmente he tenido una placa en ácido 5 horas y no se ha levantado el circuito.

 

NOTA: Se puede frotar con una esponja en este proceso (Y GUANTES) para acelerar la acción del percloruro con el cobre. No tengan miedo que no se va a salir la laca. Si se sale le falto fijador o curado.

 

Para sacar la laca esmaltada lo hacen con abrasión mecánica, es decir le pasan un rollo de lana de acero. Si está muy pegada la laca la sumergen unos minutos en lavandina y luego quitan la laca con los rollos de lana de acero.

 

 

PARTE4

http://www.youtube.com/watch?v=xqaoaVd5w10

 

 

8- Cortado: Luego cortan los excedentes y les queda la placa lista para perforar y soldar.

 

Se aconseja colocar flux protector y decapante para luego de perforada la placa.

 

 

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ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

Vida útil

     - De los componentes, sin mezclar: UN AÑO

       - De la emulsión sensibilizada: TRES MESES en un lugar muy fresco y totalmente oscuro, sino 15 días ó menos, según iluminación y temperatura del ambiente.

       - Del material emulsionado y seco: una hora. volver

 

 

TUTORIAL RÁPIDO: (para imprimir)

 

REALIZACIÓN DEL PCB CON EMULSIÓN FOTOSENSIBLE NEGATIVA.

 

PASOS A SEGUIR:

1- Lijado.

Con lija fina en dos sentidos perpendiculares y luego limpieza con agua.

2- Laqueado.

LUZ AMARILLA, capa fina y homogénea, secar cada capa con secador de pelo. 2 o 3 pasadas. 1 pasada con práctica.

3- Exposición.

COBRE – FOTOLITO - VIDRIO

Según la insoladora.

-Lámpara 20W bajo consumo blanco frío a 10cm 5 a 20 min. 2 lámparas 5min.

-2 tubos de 40W blanco frío a 8cm entre sí y 8cm al vidrio. 5min.

NO SE OBSERVA EL CIRCUITO O ES MUY TENUE AL TERMINAR EL PROCESO A LA LUZ.

4- Revelado.

LUZ NORMAL. Con agua se pasa algodón mojado suave y aparece el circuito. 2 A 3 min.

CIRCUITO COLOR BLANCO.

5- Fijado.

NO MÁS DE 8 SEGUNDOS. COLOR NARANJA OSCURO.

METER INMEDIATAMENTE EN AGUA Y SECAR SUAVE.

6- Curado.

Con foco 200W a 3 cm 5 min

Otra opción HORNO 165º 5min.

Pistola calor 200W 1min. O secador de cabello a 1cm.

7- Grabado.

PERCLORURO sin acido clorhídrico. Tiempo necesario. Ayudar con esponja.

 

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CONSULTAS:

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