Consejos en el proceso de manufactura para PCBs con acabado profesional

Introducción

A medida que se han ido desarrollando herramientas para el diseño de circuitos, tanto analógicos como aquellos controlados por microcontroladores, se abre la posibilidad de construir PCBs para aplicaciones específicas; sin embargo, en El Salvador no se dispone de empresas dedicadas a la construcción de tarjetas electrónicas y la posibilidad inmediata es su construcción artesanal, lo que ocasiona errores por soldaduras frías o falsos contactos, adicionando a ello una falta de presentación en su calidad de producto final en el contexto de un proyecto profesional.

Se dispone de una cantidad considerable de empresas en el extranjero que se dedican a la fabricación de PCBs a precios bastante bajos, lo cual hace viable la construcción de circuitos dedicados para proyectos profesionales. Si bien es cierto los costos de fabricación son bajos, debe incluirse el flete desde el país de origen y los impuestos de introducción por la aduana, que usualmente están calculados sobre la base de la factura pagada al fabricante.

Algunas empresas, además de fabricar PCBs, realizan el montaje de los componentes electrónicos. Estos componentes pueden ser suministrados por el cliente, pueden ser comprados por el fabricante de PCBs o bien ellos mismos poseen un almacén de componentes electrónicos, los cuales tienen generalmente precios muy bajos.

A continuación se brindan unos consejos útiles para quienes requieren de PCBs con un acabado profesional para la entrega de sus proyectos.

Empresas

Al buscar en línea empresas dedicadas a la fabricación de PCBs, resulta fácil de encontrar muchas de ellas ya que publicitan sus servicios en los buscadores de internet. Al buscar en detalle sus servicios pueden apreciarse algunas diferencias que pueden ser convenientes:

• Si además de ofrecer el PCB tradicional, ofrecen realizar el impreso en material tipo flex, aluminio, cobre grueso entre otras.
• Se brinda el servicio de ensamblaje de componentes.
• Poseen un almacén con disponibilidad de componentes a bajo precio.
• Si ellos no tienen disponibilidad de componentes, pueden realizar la compra con referencias dadas por el cliente.
• Disponen de una calculadora de precio en línea.

La siguiente tabla muestra algunos ejemplos de fabricantes en línea.

URL de fabricante PCBs	Otros PCB	Ensamblaje	Gestión de compra	Almacén	País origen	Precio
https://www.pcbcart.com/	x	x	x	-	China	En línea
https://www.pcbway.com/	x	x	-	-	China	En línea
https://portal.multi-circuit-boards.eu	x	-	-	-	Alemania	Cotizar
https://jlcpcb.com/	x	-	-	-	China	En línea
https://www.pcbonline.com/	x	x	-	-	China	En línea
https://www.expresspcb.com	-	-	-	-	EEUU	En línea
https://www.seeedstudio.com/	-	x	x	x	China	En línea

 Como puede apreciarse, Seeedstudio ofrece la posibilidad de comprar en un almacén componentes a bajo precio, por lo que se convierte en una excelente opción para seleccionarse como el proveedor de las placas impresas.

Búsqueda de componentes

El primer paso consiste en la búsqueda de los componentes electrónicos cuyas funciones puedan ser integradas con los demás componentes del circuito. En esta tarea resulta útil disponer de proveedores como digikey, mouser y arrow, entre otros.

Sin embargo, al conocer que el fabricante de PCBs posee un almacén de componentes electrónicos, debe buscarse en primera instancia esta opción, en especial para componentes pasivos como resistencias y capacitores, los cuales suelen ser numerosos pero de bajo costo. Seeedstudio muestra un amplio surtido de componentes en este enlace. Una vez se dispone de los componentes que el fabricante puede surtir, se buscan los componentes restantes con los proveedores en línea, como los mencionados en el párrafo anterior.

La siguiente figura muestra una porción de componentes disponibles en Seeedstudio.

Muestra de listado de componentes ofrecidos por Seeedstudio

Aplicación para el diseño de PCBs

Una de las aplicaciones que ofrece una facilidad notable en el proceso de aprendizaje para su utilización y provee su uso gratuito con limitaciones en las dimensiones del impreso es Eagle^©. Aún en la necesidad de requerir dimensiones mayores a 100x80 mm, el pago de licencia es de bajo costo, menor a $20 mensuales, por lo cual se recomienda esta aplicación.

Generalmente, el diseño de los PCBs se entrega en formato GERBER ya que puede incluir los siguientes archivos:

• Diseño de cada una de las capas del PCB descritas en el documento brd.
• La máscara de soldadura para los componentes (soldermask).
• La película de color que se añade a la superficie del PCB.
• El detalle de agujeros.
• La lista de materiales.

El procedimiento para obtener los archivos GERBER se describe en este enlace, un vídeo aquí y la siguiente figura muestra la ventana de diálogo de Eagle para generar los archivos que, al integrarse en un comprimido, son los requeridos por el fabricante de PCBs.

Ventana de diálogo para Autodesk Eagle en la creación de archivos GERBER.

Conclusiones

• Entre varias opciones para obtener un PCB con acabado profesional, se incluye la manufactura en el extranjero con empresas como las mencionadas en la primera tabla. Aunque los costos de transporte e impuestos puedan resultar considerables, se compensa con el bajo precio de los componentes electrónicos y de manufactura de PCB en el extranjero.
• Para la manufactura de PCBs que incluya compra y emsamblado de componentes, primero debe buscarse en la lista que posee el fabricante de PCBs y luego con proveedores en línea. Al hacerlo de esta manera, se reducirá costos notablemente porque el fabricante de PCBs cobra la gestión de compra con los proveedores.