Revelado y atacado de nuestros circuitos impresos PCB

Cómo revelar y atacar correctamente nuestros circuitos impresos

A todos nos ha pasado que a la hora de hacer un circuito impreso, el momento del revelado o atacado se nos resiste un poco ya que según la fuente que consultemos, las informaciones pueden variar drásticamente, por lo tanto me he propuesto dar un poco de luz a este asunto y aclarar ciertos conceptos que suelen dar pie a confusiones.

Un poco de teoría

¿Qué es el revelado y el atacado?

Son dos técnicas distintas y no necesariamente precisas ambas dependiendo del método que usemos para crear nuestras placas.

Si empleamos el método de la plancha sólo necesitaremos una “sesión” de atacado mientras que si insolamos las placas necesitamos revelarlas previamente y posteriormente, atacarlas.

¿Entonces, si con el “método de la plancha” se necesitan menos pasos, ¿por qué no usar ese?

La respuesta es sencilla. Puede que necesite un paso más, y puede que suponga una inversión económica (con 15€ podemos hacernos una como muestro aquí) pero lo que ganamos con el método del insolado es:

  • Precisión: Con tiento y gracia podemos hacer pistas de menos de 10 milis.
  • Menor ratio “ensayo/error” puesto que una vez controlado el proceso, es repetirlo de forma sistemática y teniéndolo casi todo bajo control. Es decir, es un proceso que tenemos estudiado previamente y es fácil repetir con el mismo resultado. El método del planchado en cambio es algo más complejo para conseguir hacer dos placas iguales, y ni hablamos de alinear PCBs de dos capas.

Por todo eso, recomiendo encarecidamente emplear el método de la insolación.

¡Empecemos con la práctica!

¿Qué necesitamos para llevar a cabo con éxito todo el proceso?

La lista de materiales necesarios es:

  • Guantes de látex. Recordemos que vamos a trabajar con productos químicos bastante fuertes y vamos a provocar reacciones químicas exotérmicas (generan calor y gases)

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  • Unas gafas de protección.
  • Una cucharita de postre.
  • Una botella de “Ácido clorídrico” , “Salfumant” o “Agua Fuerte” dependiendo del lugar se llama de una forma u otra. Pero lo que no falla es su fórmula química: HCL. Realmente lo que compramos es una disolución en agua, puesto que en su estado natural es un gas, formado por la adición de ácido sulfúrico y sal.
  • Agua oxigenada. Aquí es donde viene una de las dudas muy frecuentes. Mucha gente habrá leído u oído “Agua oxigenada 110 volúmenes” y la pregunta que nos viene a la mente inmediatamente es obvia: ¿Agua oxigenada de toda la vida, no? Pues la respuesta es no. El agua oxigenada que podemos encontrar en el supermercado es una disolución menos concentrada que la de 110 volúmenes. Lo cual no quiere decir que no sea útil, incluso será la que se utilice en esta prueba. Simplemente comentar que al no tratarse de la misma concentración, la reacción química será menos enérgica y por lo tanto más lenta. Más adelante veremos cómo afecta usar este tipo de agua oxigenada pero quien quiera usar agua oxigenada de 110 volúmenes se puede encontrar en droguerías o farmacias (pidiendo que sea de 110 volúmenes y no la “típica”.

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  • Sosa cáustica llamada oficialmente “Hidróxido de sodio” o ” NaOH “. Se puede encontrar en escamas, bolas o perlas. Es indiferente el formato. simplemente interesa que su composición sea >98% Hidróxido de sodio

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  • Un par de cubetas, tuppers o recipientes de plástico.
  • Un lugar ventilado y con agua corriente a mano.

 ¿Cómo llevamos a cabo el proceso?

Guantes, gafas, ventilación y ganas.

Para empezar, necesitamos preparar el líquido revelador. Esta solución se basa en dos cucharadas de postre (unos 8 gramos) de sosa cáustica por cada medio litro de agua.  Como al mezclar estos dos componentes lo que estamos haciendo es provocar una reacción química, se debe llenar primero una cubeta o botella con 125ml de agua a temperatura ambiente, después echar dos cucharadas de sosa y esperar un par de minutos a que empiece a disolverse (puede que se disuelvan en cuestión de segundos dependiendo de varios parámetros). Una vez disueltas las escamas, veremos que el agua está caliente. Es entonces cuando añadimos los restantes 125ml de agua.

Con esta mezcla, ya tenemos creado nuestro líquido revelador casero. Esta solución (que es el nombre correcto, no “mezcla”) irá perdiendo poco a poco su capacidad exotérmica (traducido al cristiano, se irá enfriando) pero pese a estar fría, con medio litro de solución tendremos capacidad para revelar unas 4 o 5 placas de 10x16cm. No es nada cara la sosa ni tampoco el agua del grifo. Esta solución es barata, efectiva y duradera, ¡que es lo que buscamos!

Seguidamente, debemos preparar la solución del atacador. Para crear esta solución debemos tener en cuenta el tipo de agua oxigenada usada.

Si empleamos agua oxigenada de 110 volúmenes la mezcla queda de la siguiente forma:

1 Parte de Agua oxigenada

1 Parte de Salfumant

2 Partes de agua corriente (del grifo) para frenar algo la reacción

Si empleamos agua oxigenada “normal” del supermercado o que no sea de 110 vol.

2 Partes de Agua oxigenada

1 Parte de Salfumant

Con las dos soluciones preparadas, podemos pasar a la acción.

Una vez tengamos insolada la placa en la insoladora, es muy importante que transcurra el menor tiempo posible entre el momento que termina el insolado y el momento del revelado.

Recomiendo echarle un vistazo al proyecto de la insoladora LED-UV y el Temporizador para complementar la información.

Proyecto Insoladora LED-UV

Temporizador para Insoladora LED-UV

Con cuidado de no tocar la superficie insolada y sin que le de la luz directa (es recomendable hacer todo este proceso con la menor luz posible) metemos la placa insolada en la cubeta del revelador, dejando la parte insolada hacia arriba para que no toque con el fondo del recipiente y nos eche a perder la placa.

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En unos pocos segundos (unos 30 o 40 como mucho) empezaremos a ver como la película fotosensible empieza a desprenderse y el agua se pone muy turbia. Es lo que necesitamos (pese a estar turbia el agua, recordad que el revelador es reutilizable varias veces).

En la imagen se empieza a ver el cobre por la parte superior y se empiezan a dibujar las pistas.

Cuando veamos que las pistas están bien definidas y el resto de cobre se ha quedado al descubierto, sacamos con unas pinzas la placa del revelador con cuidado y la ponemos a remojo bajo el grifo para eliminar los restos de revelador. IMPORTANTE no tocar con los dedos las pistas, coger siempre la placa por los bordes.

Una vez bien limpia de los restos del revelador, deberíamos poder ver el cobre brillante en las zonas donde no tiene que ir cobre y en las zonas de cobre deberíamos ver la película fotosensible oscura. Si es así, todo va sobre ruedas, ahora queda la parte más fácil, el atacado.

Para esta segunda parte, necesitamos la solución atacadora de ácido. El proceso es sencillo, basta con meter la placa en el recipiente donde tengamos el ácido e ir moviéndolo suavemente para que el líquido no se quede parado. Dependiendo del tipo de agua oxigenada empleada este proceso puede tardar desde un par de minutos si se usa agua oxigenada de 110 volúmenes hasta unos 10 minutos si se emplea un tipo de agua oxigenada menos concentrada o la solución hace tiempo que la tenemos hecha, puesto que esta, al contrario que la reveladora, sólo puede emplearse una vez, ya que con el tiempo (un par de horas) pierde su “energía” y podría hacerse eterno el proceso del atacado.

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En la imagen se puede ver como el cobre está empezando a desaparecer en los bordes. Dependiendo del tipo de solución como indicaba antes, hay que tener cuidado con el proceso, puesto que puede empezar a burbujear y los gases que desprende son nocivos para la salud por lo que recordad hacerlo en un lugar ventilado.

Como última recomendación, indicar que si se usa agua oxigenada “normal” el proceso al principio es bastante lento y parece que no avance, pero en el momento que comienza a desaparecer el cobre, hay que ir con cuidado ya que un tiempo de atacado excesivo puede hacer que se corten algunas pistas, pero tranquilos, no es cuestión de décimas de segundos… es más bien cosa de minutos.

Una vez esté la placa lista, simplemente hay que aclararla con más agua (del grifo) para parar la reacción química. No es tampoco malo incluso echarle una gota de jabón de manos, el cual hará que pare de una forma más rápida la reacción y tendremos la placa bien limpia.

El último paso es quitar la capa oscura que queda sobre las pistas, ya sea película fotosensible, toner o rotulador permanente. Para ello basta con echar unas gotas de acetona (seguro que todo el mundo tiene por casa “quitaesmaltes” suyo o de su hermana/mujer/madre), disolvente o similar.

Una vez limpias las pistas, tenemos una placa limpia y reluciente lista para empezar a ser soldada.

Insoladora PCB

Al terminar de hacer todas las placas que necesitemos, o al final de la vida útil de los productos químicos que hemos empleado, lo correcto sería ir a algún lugar como el Ecoparque o alguna planta de tratamiento de resíduos donde poder deshacernos de los mismos y no tirarlos por el desagüe.

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