Pasos para el diseño del circuito impreso.
1.- El primer paso para diseñar un circuito que se realizará en placa fenólica, es hacer su simulación, existen varios softwares y programas que realizan este paso, el que se usó en este proyecto, se llama Proteus, el cual incluye el software para simulación y el software para el diseño del circuito impreso, la simulación en isis (software de simulación) será publicada en una entrada mas tarde.
2.-Despúes de haber simulado nuestro circuito, se procede a diseñar las pistas que estarán impresas en nuestra placa fenólica como tal, para esto usaremos el software "ares" (incluido en el programa proteus), no existen pasos específicos para el diseño de pistas en ares, sin embargo aqui unas recomendaciones:
-Para empezar con tu diseño de pistas, coloca los componentes antes que nada, a veces este proceso es algo tedioso, por lo que recomendamos utilizar "autoplacer" función que se puede encontrar en la pestaña "tools" en ares.
-Como segunda recomendacion sugerimos diseñar las pistas tu mismo, ares incluye una herramienta llamada "autorouter" sin embargo esta herramienta diseña las pistas en doble capa, es decir, para imprimir en las dos caras de la placa fenólica, cosa que resulta ser muy tediosa y confusa. Para evitar este problema simplemente diseña las pistas tu mismo.
-Visualiza la vista en 3D de tu circuito, esta herramienta resulta ser muy útil a la hora de colocar los componentes físicamente, ya que la vista en 3D te da una simulación de cómo sería la presentación final de tu circuito incluyendo los componentes utilizados en la simulación.
A continuación proporcionamos el diseño de las pistas hecho en ares, por un miembro del equipo, junto con su vista en 3D antes mencionada en esta entrada:
Pistas de la fuente variable.
Vista en 3D manipulable de la fuente variable.
Pasos para imprimir el circuito diseñado.
1.-En ares existe la opción de imprimir el ciruito desde el mismo programa, sin embargo sabemos que la tinta con la que se debe imprimir los circuitos para placa fenólica es la tinta "laser", si no se dispone de una impresora especializada en esa tinta, existe la opcion de exportar las pistas diseñadas a un archivo PDF. La herramienta de exportación la podemos encontrar en la pestaña "Output/Expor graphics/Export adobe PDF file".
2.-Una vez exportadas nuestras pistas en un PDF, cuando vayamos a realzar la impresion de éstas, debemos fijarnos que las pistas se impriman en "tamaño real" por mas pequeñas que parezcan las pistas.
3.-Si contamos con una impresora laser, podemos imprimir el circuito desde ares en la pestaña "Output/Print Layout", es importante fijarse tanto para la impresion en PDF como para la impresión desde ares, las capas que estamos mandando a imprimir o a exportar en el caso del archivo PDF.
**Se recomienda ampliamente realizar la impresión de nuestro circuito en papel "acetato" es un papel que parece ser de plástico, transparente, las ventajas de usar este papel son amplias, entre ellas están: podemos darnos cuenta si la tinta con la que se imprimió el circuito es verdadero láser o es inyección de tinta, si la impresión es láser, la tinta quedará adherida a la hoja de acetato sin problemas, podremos pasar dedos de la mano y no se despegará, si la tinta es líquida (inyección de tinta) parecerá que le cayó un chorro de agua a nuestra hoja, la tinta se escurrirá o si le pasamos dedos de la mano la tinta de borrará. Otra ventaja es la rápida adherencia de la tinta a la placa, con otros tipos de papel el tiempo en el que se adhiere la tinta tiende a ser de hasta 10 minutos, con el papel de acetato será máximo de 3 a 5 minutos.
Pasos para el planchado del nuestro circuito.
1.-Se recomienda antes de empezar el planchado lavar con agua y jabón nuestra placa fenólica, con el fin de remover cualquier suciedad que pueda impedir que la tinta se adhiera completamente a la placa; después de haber realizado la limpieza de nuestra placa, se comienza el planchado, que únicamente consiste en colocar la hoja en donde se imprimió el circuito, con la cara que tiene la tinta pegada al cobre de la placa, y pasar la plancha con el máximo calor posible para acelerar el proceso de adherimiento de la tinta.
2.-Cuando la tinta esté completamente adherida, se procede al paso de "corrosión" del cobre innecesario en nuestra placa, para esto utilizaremos el llamado Cloruro Férrico. Este paso consiste en, llenar un recipiente de plástico que ya no vayamos a utilizar de cloruro férrico hasta donde sea necesario, usualmente no se requiere de mucho cloruro, debido al tamaño de las placas fenólicas, después de tener el nivel de cloruro férrico requerido, colocamos la placa en el recipiente de plástico hasta que quede completamente sumergida en el cloruro, y esperamos a que el cloruro reaccione con el cobre y lo elimine completamente, para que al final solo queden nuestras pistas planchadas.
Existen varias maneras de acelerar el proceso de corrosión del cobre, la mas sencilla de ellas es, aplicar un movimiento constante al recipiente donde tenemos la placa, de esta manera el cloruro está reaccionando constantemente con el cobre. Otra forma de acelerar este proceso, es calentar el cloruro, sin embargo no lo podemos calentar en el microondas debido a la presencia de hierro (Fe) en la solución, así que la mejor opción para calentar el cloruro, es colocar la cantidad necesaria de cloruro en un frasco de cristal, llenar a la mitad una pequeña olla de la cocina, posteriormente colocar la olla en la estufa con fuego moderado y finalmente el frasco dentro de la olla. Esperar alrededor de 5 minutos a que alcance una temperatura alta y comenzar con el paso de corrosión.
3.-Para comenzar con el paso de perforado, debemos quitar la tinta que sirvió como protector del cobre, esto lo lograremos con una lija muy fina, lo recomendable es hacerlo con una lija fina de agua, simplemente la pasamos sobre las pistas con tinta y poco a poco se notará que la tinta desaparece.
Una vez teniendo las pistas limpias, se pasa a perforar la placa, para esto necesitaremos un taladro y brocas muy pequeñas, dependiendo del componente que vayamos a colocar será el tamaño de cada agujero que perforemos.
4.-Una vez que tengamos perforada nuestra placa con todos los agujeros necesarios, comenzaremos a soldar los componentes, esta fase consiste en colocar los pins de los componentes en los agujeros que le correspondan, un componente a la vez para evitar que se salgan delos agujeros. El procedimiento para soldar un componente es, una vez colocado en los agujeros correspondientes, con una gota de soldadura pegarlo completamente a la placa, a continuación una explicación ilustrada de cómo debe realizarse un punto adecuado de soldadura:
5.-Al terminar de soldar todos los componentes necesarios y teniendo la placa lista para funcionar, podemos proceder a alimentar nuestra placa con la energía que corresponda al circuito. En el caso del circuito trabajado en este proyecto, se alimentará directamente de una toma de corriente.
