Parches soluciones asequibles
Soluciones

Circuitos a dos caras

Los circuitos impresos sencillos suelen poderse hacer con pistas en una sola cara de la placa. A veces se usan puentes de hilo o se pasan pistas por debajo de componentes para evitar cruces. Otros montajes necesitan más de un nivel de pistas para resolverse.

Una solución es hacer dos placas superpuestas y usar los terminales de los componentes para conectar una placa con otra, pero no es una solución "elegante". Lo mejor es hacer la placa de circuito impreso con pistas en las dos caras. En la industria se usan placas multicapa, pero eso está fuera del alcance del aficionado.

Pero, para hacer pistas a dos caras, hay que dibujar por ambos lados y cualquier error puede hacer que luego no coincidan los agujeros de un lado con las pistas del otro. Por eso yo propongo hacer primero los agujeros y luego dibujar las pistas de uno y otro lado usando los taladros como referncia.

En resumen el trabajo se puede hacer en las siguientes fases; 1) esquema, a mano. 2) Dibujo de las pistas a escala. 3) preparación de la plantilla de taladros. 4) taladrado de la placa 5) dibujo de las pistas por ambas caras. 6) eliminación del cobre sobrante 7) limpieza y soldadura.

Para basarme en un caso real he usado un "shield" para Arduino que describo aquí.

ESQUEMA

Se puede hacer a mano alzada, con las conexiones, los componentes a usar como modelo para ver tamaño, distribución de patas etc. Se hace por la cara de los componentes, viéndose las pistas de la otra cara "a través de la placa". En la mayoría de componentes se usa la unidad 1/10 de pulgada (2,54 mm) como módulo por lo que es una ayuda usar papel cuadriculado para hacer este dibujo. Conviene que la cuadrícula sea grande, del orden de 6 a 10 mm para trabajar cómodo. Este fichero es de una cuadrícula de 1/10" pero puede ampliarse al imprimirse para conseguir el tamaño deseado. Se usan diferentes colores para distinguir componentes, pistas de una y otra cara, etc. Se debe repasar una y otra vez para no dejarse nada, que no haya cruces de pista, hay que prever taladros para conectar una cara con otra... luego habrá que soldar puentes ya que no se como hacer los taladros metalizados que emplean las placas profesionales.

circuitocuadricula (122K)

DIBUJOS Y PLANTILLA DE TALADROS

El croquis, depurado, se pasa a una cuadrícula de 1/10", manteniendo los colores y todos los taladros, o, más fácil, se escanea y se imprime a tamaño real. De aquí conviene sacar un dibujo sólo de los taladros que denomino plántilla de taladros. Otro dibujo recomendado es el de las pistas del lado de la soldadura que se pueden hacer sobre un papel transparente para luego usarlo del revés o imprimiendo el dibujo inverso (suele ser una opción de los programas de manejo de imágenes).

TALADRADO DE LA PLACA

Aquí pueden emplearse varios métodos. El más directo es sujetar la plantilla de taladros sobre la placa y hacer los taladros en la intersección de la cuadrícula que corresponda. Esto a veces produce pequeños errores que luego dificultan la colocación de componentes del tipo de circuitos integrados o displays de muchas patas. Una forma de reducir este problema es usar una placa preperforada para guiar la broca. Se hace la plantilla sobre papel transparente y se fija sobre una placa perforada de manera que coincidan sus agujeros con la cuadrícula. Al taladrar, los agujeros de la placa nos ayudarán.

Sin embargo, yo recomiendo usar esa misma placa perforada para hacer una guia de taladrado como describo en guia de taladrado.

taladrado (98K)Placa con plantilla y taladros hechos

DIBUJO DE PISTAS

Lo primero en esta fase es dejar la placa impoluta. Hay que eliminar rebabas (sobre todo en la cara de salida del tadadrado), limpiar restos de grasa o suciedad con algún disolvente (alcohol, gasolina), lijarla con lana de hierro muy fina y volver a limpiar. La superficie de ambas caras debe brillar y no presentar manchas, zonas oscuras... Con los taladros de referencia y el dibujo o esquema a la vista podemos dibujar las pistas de la cara superior y luego con el plano transparente del revés, dibujar las de la cara inferior. Vale la pena asegurarse de la posición relativa de cada plano, aunque si no lo hacemos correctamente lo normal es que nos demos cuenta por que no coinciden los taladros con las pistas.

Para dibujar las pistas tenemos varios caminos. Lo que necesitamos es proteger el cobre en unas zonas para que cuando lo metamos en el atacador no elimine el cobre y nos queden las pistas. Por tanto debemos dibujar con algún producto que no deje actuar al producto "come cobre". Los resultados más profesionales se consiguen con transferibles, topos y tiras sobre un soporte transparente que se transfieren a la placa presionando con una punta roma. También se usa un rotulador que produce un trazo intenso y resistente al ácido que venden en las tiendas de material electrónico.

Sin embargo, puestos a buscar soluciones "caseras" y evitar gastos, yo propongo usar esmalte de uñas. Normalmente suele haber en toda casa donde haya una mujer y en ocasiones alguna de las botellitas se ha dejado de usar. Como para nuestro propósito es indistinto el color podemos usar alguno pasado de moda. Conviene disolverlo para que no esté demasiado espeso y se puede aplicar con el mismo pincel o usar otro más fino. Una ventaja es que los fallos se pueden borrar con un poco de disolvente o con una cuhilla afilada. Para un mejor resultado se pueden hacer unas máscaras de estarcido a base de cortar ventanitas alargadas de 1 mm más o menos.

pistaspint (70K)

ELIMINACIÓN DEL COBRE SOBRANTE

Cuando estemos seguros que las pistas no se tocan ni se cortan, que están todas y hayamos marcado los topos de los agujeros podremos preparar el baño de ataque. Hay fórmulas en INTERNET a base de agua oxigenada y ácido, pero yo prefiero el cloruro férrico, más lento pero más seguro (y que mancha mucho y permanente). Conviene que el líquido no esté frio si no le cuesta mucho. Se va moviendo la placa y volteandola y se mantiene hasta que ha desaparecido todo el cobre no protegido. Se lava bien, dejándola un rato a remojo para eliminar toda traza de cloruro y se pasa a la siguiente fase. En la foto se puede ver un fallo de una pista que no se marcó. He tenido que sustituirla por un hilo como se puede ver en la foto siguiente.

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Después de eliminar el cobre                           a medio montar

LIMPIEZA Y SOLDADURA

Ahora toca eliminar la protección de las pistas con el disolvente adecuado y volver a pulir con lana fina de hierro o lija muy fina. Ya tenemos terminada la placa. Solo falta colocar los componentes, soldarlos, cortar los picos de los terminales y proteger el circuito con una rociada de laca para cabello o fijador de dibujos al carboncillo.


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Circuito acabado.                                        Otra placa donde se ven al trasluz

                                                    las pistas de la otra cara.

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