Manual serigrafía PCB

Método por serigrafía para imprimir circuitos

La serigrafía es una técnica, que permite imprimir imágenes sobre cualquier material. Básicamente es transferir una tinta a través de una malla de seda templada en un marco de madera. La seda ha sido tratada previamente con una emulsión que bloquea el paso de la tinta en las áreas donde no habrá imagen, quedando libre la zona donde pasará la tinta. Este sistema de impresión se usa para imprimir muchas cantidades, sin perder definición. La técnica de producción de circuitos impresos con serigrafía se usa industrialmente, ya que se pueden obtener impresos de muy buena calidad y a muy bajo costo. Una vez que se tienen revelados los marcos de seda o más conocidos como bastidores, se pueden realizar múltiples copias del mismo diseño. Esto permite la producción en serie de circuitos impresos. Aunque no deja de ser un procedimiento manual esta técnica es una de las más usadas, ya que permite obtener trabajos con la calidad y presentación necesarias, para la realización de prototipos electrónicos o aplicaciones en la industria.

Material y equipo:

• Malla tensada a un cuadro de madera o de metal de 120 hilos por centímetro.

• Rasero o espátula.

• Recipiente color ámbar de aproximadamente 250ml para realizar la mezcla de la solución fotosensible.

• Secadora de cabello manual.

• Placa de fibra de vidrio ó baquelita.

• Positivo del circuito.

• Fuente de luz de 1000 a 1500 Watts.

• Aspersor.

• Lija de agua.

Reactivos:

• Solución sensibilizadora (Sericrom U5 2001).

• Solución activadora de cromo bicromato (Solución bicromato SOL116).

• Tinta anticorrosiva (Policat).

• Solución decapadora (cloruro férrico al 10% en medio ácido).

• Detergente.

Procedimiento

Preparación de la placa:

• Se pule la superficie metálica de la placa usando una lija de agua.
• Para eliminar grasa, lavar con detergente y enjuagar.
• Si considera necesario limpiar más a fondo su placa, introducirla en la solución de hidróxido de sodio al 10% y enjuagar.
• A partir de ese momento la placa sólo se manipulará de su perímetro, para evitar depositar en ella grasa de los dedos.
• Secar la placa en la estufa hasta que no haya residuos de humedad.

Sensibilizado de la malla:

• En un cuarto obscuro, se hace una mezcla homogénea en un recipiente opaco o color ámbar, en proporción 1 parte de una solución activadora de cromo con 10 partes de la solución sensibilizadora; hasta obtener una mezcla homogénea a la cual llamaremos solución fotosensible; la preparación debe de contar con por lo menos 24 horas de reposo, dicha mezcla tiene un tiempo de caducidad de 7 días a partir de su preparación.
• A la malla limpia y seca se le aplica una capa uniforme no muy gruesa de la solución fotosensible con el racero de aluminio.
• Secar la capa de solución fotosensible, haciendo uso de la secadora de cabello evitando acercar mucho la secadora a la malla ya que puede deteriorar los hilos de la misma.

Exposición a la luz:

• Verificar que la capa de solución fotosensible este totalmente seca.
• Coloque la malla sobre su positivo, teniendo cuidado de que quede dentro del área fotosensibilizada, el positivo debe de quedar con la cara más obscura viendo hacia la malla con emulsión.
• Cubra la placa con la protección contra la luz (hule negro o papel obscuro), teniendo cuidado de que no se mueva, esto se logra colocando “pesos” sobre la malla ya cubierta.
• Asegúrese de que la lámpara esté conectada a la corriente, la superficie del vidrio debe de estar totalmente limpia.
• Exponer la placa a la luz, por un espacio de 8.5 minutos aproximadamente, es importante respetar el periodo de exposición ya que la mesa de luz se caracterizó previamente a este lapso de tiempo.
• Apagar la lámpara, retirar la malla del positivo.

Revelado de la malla:

• Se moja la malla con suficiente agua directa de la llave, o usando un aspersor, hasta que toda la solución fotosensible se desprenda de la malla y se logre observar el circuito marcado sobre la malla.
• A partir de este momento, la solución fotosensible deja de ser sensible a la luz y se puede trabajar con mayor intensidad de luz.
• Verificar a contra luz que las pistas este totalmente libres de emulsión, de lo contrario hay que seguir retirando la misma con ayuda del aspersor.
• Ya que la malla se verifico a contraluz, secar la misma con ayuda de la secadora evitando el calentamiento exagerado de la malla.

Imprimiendo las pistas sobre la placa de cobre

• Fijar la placa fenólica previamente preparada sobre una superficie plana, dura y uniforme.
• Colocar el bastidor sobre la placa verificando que el dibujo de la malla que dentro del  área de la placa dejando un margen de 5mm extra a cada lado de la placa, fijar el bastidor de tal forma que permita levantarlo fácilmente sin que se corra de posición.
• Aplicar la tinta Policat o en su defecto pintura de polietileno, por la parte de encima de la seda, haciendo un camino en la parte anterior al dibujo, para luego trazar con la espátula (Rasero o Racleta), el diseño del circuito impreso sobre la superficie de las tarjetas.
•  Este proceso no es sencillo la primera vez y deberá practicarlo hasta que el impreso le quede perfecto.

(Observe que la impresión debe ser impecable, sin corrimientos o manchas que perjudiquen el impreso).

Limpieza del bastidor

• Después de realizar las impresiones deseadas limpiar la seda de la tinta acumulada ya que de lo contrario se quedaría tapado el dibujo de la malla, estropeándola.  
• Utilizar el acondicionador sugerido para la tinta utilizada, limpiar con estopa blanca por ambos lados de manera enérgica hasta que la estopa no presente residuos de tinta.
• Si desea eliminar el circuito impreso de la malla y habilitarla para otro diseño, utilice Sericlin para remover el circuito plasmado en la seda.
• Secar las tarjetas antes de seguir con el decapado.

Ataque químico y obtención del circuito:

• Sumerja la placa en la solución de cloruro férrico al10%, agregar agua caliente sin que llegue al punto de ebullición, esto para ayudar a que el proceso sea más rápido.
• Apoyándose con una franela, mueva cuidadosamente el recipiente, teniendo cuidado de no salpicar, hasta que se caiga todo el cobre que no forma parte del circuito.
• Saque cuidadosamente la placa, enjuáguela con agua corriente y séquela a la temperatura ambiente.

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