Circuito impreso con una cortadora de vinil, ¿mejorará la calidad de tus PCB caseras?
Para quien no quiera trabajar con la plancha de la casa, también puedes utilizar una cortadora de vinil y se puede pegar directamente el vinil con la forma de tu circuito impreso sobre la tarjeta PCB virgen.
INDICE
1.- Resumen del método
2.- Material:
3.- EXPLICACION DETALLADA
3.1- Preparación de archivos gerber.
3.2.- Impresión del circuito con cortador de vinil.
3.3.- Limpiando la tarjeta.
3.4.- Fijando el papel transfer.
3.5.- Transferir el dibujo al circuito.
3.6.- Despegando el papel.
3.7.- Retoque de pistas.
3.8.- Corroer el cobre.
3.9.- Perforaciones
4.- PROS Y CONTRAS DE ESTE MÉTODO
1 RESUMEN del método para producir un circuito impreso con una cortadora de vini.
A) Para producir una PCB con una cortadora de vinil, lo primero es que se debe de hacer es imprimir el circuito impreso en vinil usando un “ploter de vinil” o “cortadora de vinil”.
B) Después al vinil cortado se le debe de retirar las partes del vinil que no son parte del diseño.
C) Posteriormente se debe de pegar el vinil sobre la tarjeta virgen.
D) Una vez que ya tienes la tarjeta con el diseño de nuestro circuito cubierto por vinil, hay que sumergirlo en cloruro férrico para corroer el cobre que no está protegido por la pintura.
E) Cuando se termine de corroer el cobre, es momento de sacar la tarjeta y luego hay que limpiarla con agua.
F) Por último hay que hacer las perforaciones con un taladro.
2 Material
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Tarjeta PCB virgen de una capa de cobre.
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Vinil autoadherible.
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Cloruro férrico.
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Dos recipientes de plástico donde se sumergirá la tarjeta en el cloruro férrico y en agua limpia.
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Taladro.
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Brocas del tamaño que requiere tu diseño.
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Alcohol isopropílico o alcohol de farmacia.
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Servilleta.
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Plotter de vinil o cortadora de vinil de escritorio.
3 EXPLICACIÓN DE COMO FABRICAR UN CIRCUITO IMPRESO CON UNA CORTADORA DE VINIL
¿Cómo producir una PCB con enmicadora?
3.1 Preparación de archivos gerber
Un vez que tengas el diseño de tu tarjeta terminado, podrás ver tu diseño más o menos como el de la siguiente imagen:
En la imagen puedes ver en color morado el contorno de la tarjeta, luego en rojo se ven las pistas de cobre y los pads con sus perforaciones y por último en color amarillo se ve el rotulado de componentes.
Lo más probable es que con el software que utilices, los colores sean diferentes.
El siguiente paso es generar los archivos Gerber, para eso dependiendo del software que utilices, tienes que mandar a exportar el archivo como archivos de formato gerber.
Normalmente se pueden generar los archivos en menú “archivo–> Exportar” o algo similar.
Es importante exportar los archivos en formato gerber porque con estos archivos podemos imprimir la tarjeta en tamaño real sobre cualquier superficie.
3.2 Impresión del circuito impreso con cortadora de vinil.
Muy bien, una vez que ya tenemos listos los archivos gerber, vamos a imprimir nuestro diseño en una hoja de vinil.
Esto lo podemos hacer utilizando plotter de vinil o impresora o cortadora de vinil.
Los plotters de vinil tienen la forma de una impresora de tipo inyección de tinta, la cual se le introduce una hoja y mediante unos rodillos la impresora jala el papel y al mismo tiempo una cabeza con tinta va depositando tinta en el papel.
En el caso del plotter de vinil, esa cabeza de tinta, se ha cambiado por una navaja que sube, baja y se mueve hacia los lados para ir cortando el vinil mientras la hoja va entrando y saliendo de la impresora.
Una vez que termine la cortadora, podrás desprender todo el vinil excedente que no corresponde a tu diseño.
Ahora solo quedará la pistas de vinil en el papel autoadherible.
3.3 Limpiando la tarjeta.
Para que se adhiera mejor el vinil a la tarjeta, es necesario remover el polvo, grasas y óxido de la tarjeta.
Por lo cual se debe limpiar la tarjeta de cobre con una servilleta de papel y alcohol, de preferencia alcohol isopropílico o el que te vendan en la farmacia.
Tenemos que limpiar la tarjeta porque como estuvo almacenada en la tienda por quien sabe cuántos meses, seguro que está oxidada pero no lo ves. Así que tenemos que limpiar la superficie de cobre con una servilleta y alcohol.
3.4 Fijando el vinil sobre la tarjeta PCB.
Una vez que la tarjeta de circuito impreso virgen está limpia, ahora debemos de poner el vinil justo sobre el cobre de la tarjeta.
3.5 Corroer el cobre.
ADVERTENCIA:
El uso del cloruro férrico debe hacerse con precaución, no es un ácido que te queme la piel, pero sí manchará tu ropa o cualquier superficie de forma permanente.
Una vez que ya tienes la tarjeta con el circuito dibujado, hay que eliminar el cobre que no queremos, para eso vamos a utilizar el cloruro férrico.
El cloruro férrico reacciona con el cobre, de tal manera que lo va quitando de la tarjeta y solamente se queda el cobre que fue protegido por la pintura.
Para hacer esta reacción tenemos que sumergir completamente la tarjeta en cloruro férrico para corroer el cobre que no está protegido por la pintura.
Si queremos acelerar el proceso, se puede empezar a mover lentamente de un lado al otro el recipiente que contiene el cloruro férrico y cada 2 o 3 minutos te recomendamos que revises como va el avance de la corrosión del cobre.
Notarás que se desprenderá todo el cobre que no fue protegido por la pintura del plumón indeleble.
Una vez que ya se desprendió todo el cobre, procedemos a enjuagar con agua la tarjeta.
Recuerda que la enjuagada no debe hacerse en el área que esté destinada a alimentos ya que el cloruro férrico no debe ser ingerido bajo ninguna circunstancia.
Muy bien, ahora tenemos la tarjeta solamente con el cobre de nuestro diseño pero tenemos que quitar la pintura del plumón permanente.
Par eliminar la tinta de la tarjeta podemos usar una servilleta y alcohol, solamente hay que tallar.
En el caso de que no se pueda quitar la tinta con el alcohol, entonces también se puede utilizar un solvente casero más fuerte como la acetona o el quita esmalte de uñas.
3.6 Despegando el vinil de la tarjeta.
Y una vez que hemos eliminado el cobre con el cloruro férrico, ahora tenemos que quitar el vinil de toda la tarjeta.
Por último tenemos el resultado de la tarjeta terminada.
3.7 Hacer las perforaciones.
Para hacer las perforaciones tenemos que utilizar un taladro y brocas del tamaño de las perforaciones que tiene tu diseño.
Ya tenemos lista la tarjeta con nuestro diseño de una capa de cobre.
Hasta aquí llegamos con el método de producir una PCB con cortadora de vinil.
4.- PROS Y CONTRAS de un circuito impreso con cortadora de vinil.
Ahora que ya sabes como producir un circuito impreso con cortadora de vinil, lo que sigue es comparar las ventajas y desventajas del método.
Como viste este método es muy fácil de hacer pero la cortadora de vinil ya es una herramienta que no es tan económica.
Dependiendo de cuántas tarjetas fabriques al mes, es posible que sí te convenga tener una cortadora o mejor te convenga pedir a un fabricante que te haga las tarjetas por un precio menor al de la cortadora.
DESVENTAJAS
La cortadora de vinil que mostramos en este caso tiene un precio de unos 100 a 250 USD y solo sirve para cortar el vinil, osea una sola fase del proceso de producción de las tarjetas.
Aparte hay que comprar el cloruro férrico, el papel transfer, la tarjeta virgen y demás material.
Comparado con un fabricante que te entrega 5 o 10 tarjetas con terminado industrial por unos 20 USD, este método ya es un poco caro.
Otra desventaja de este método es que no se pueden hacer diseños complejos ya que no es un método que sirva muy bien para hacer pistas muy delgadas y tampoco es un método que sirva bien para tarjetas de dos capas de cobre.
VENTAJAS
Una ventaja de este método es que te permite mejorar la transferencia del diseño a la tarjeta virgen con mejor calidad que con la plancha.
También por ser un método casero, puedes tener las tarjetas de prototipos en horas o en un par de días, en lugar de esperar dos semanas a un fabricante industrial.
Este método lo recomendamos cuando vas a hacer diseños de circuitos sencillos de una sola capa de cobre y también lo recomendamos solo si vas a hacer varios diseños frecuentemente por varios años.
5.- ¿HAY MEJORES MÉTODOS para fabricar un circuito impreso en lugar de usar una cortadora de vinil?
Como el buen desarrollador de tecnología en el que te estás convertirtiendo, ahora que ya sabes como hacer un circuito impreso con una cortadora de vinil, te tienes que preguntar:
¿existen otros métodos mejores?
Te recomiendo ver la página con TODOS LOS MÉTODOS de cómo hacer una tarjeta de circuito impreso para que evalúes y decidas qué método es el que más te conviene.
También te recomiendo ver la página donde evaluamos todos los métodos con el objetivo de que no pierdas tiempo en aprender a hacer las tarjetas y dediques tu tiempo en hacer un mejor diseño.
Hacer las tarjetas con terminado profesional uno mismo puede llevarte varios años de aprendizaje y requiere de decenas de miles de dólares para comprar maquinaria costosa.
Te queremos enfocar en que aprendas a hacer solamente los prototipos de manera rápida y luego te enseñaremos a decidir el mejor momento para pedir tus tarjetas a una fábrica y que te salga económico y también puedas generar más ingresos con tus productos.
Sobre el autor.
Me gustaría ayudar a que más personas y empresas desarrollen productos con tecnología propia en Latinoamérica.
Me gusta apoyar a los estudiantes y a los proyectos independientes porque son quienes regularmente se atreven a buscar nuevas soluciones.
Si tienes alguna duda, ponte en contacto conmigo, la única pregunta mala es la que nos quedamos sin preguntar.