Diseño y construcción de una máquina para PCB medianta grabado láser (LDI)

Abstract

RESUMEN: Hoy en día, la fabricación de circuitos impresos posee una gran importancia debido a su presencia en todo tipo de aplicaciones tecnológicas e ingenieriles, y realizarlo de manera automatizada permite que sean más económicos y confiables. Uno de los métodos que ha resultado ser más confiable a la hora de la realizar PCB’s es el de fotolitografía. Actualmente en la UPIIZ-IPN solo se cuenta con una máquina para PCB’s mediante el proceso de fresado mecánico, por lo que los alumnos desconocen otro tipo de técnicas. El presente documento contiene las etapas de diseño y construcción de un prototipo capaz de grabar placas de circuitos impresos en la aplicación de la litografía LDI (Laser Direct Imaging), mediante un sistema CNC para la modulación de la radiación de un láser a partir de la lectura de código G. Siguiendo la metodología de diseño mecatrónico, se presenta lo realizado durante el proceso, el cual engloba el diseño detallado, los cálculos, las simulaciones, y la selección de componentes realizados, así como la construcción e implementación del sistema, además de las pruebas realizadas para su validación. ABSTRACT: Nowadays, PCB manufacturing has a great importance due to its presence in all kind of applications in technology and engineering, and its production in an automated way allows them to be more economical and reliable. One of the methods that have been proved to be more reliable is Photolithography. Currently, at UPIIZ-IPN there is only one machine to fabricate PCB’s via Mechanical Milling, thus, the students of the institution are little aware or totally unaware of other kind of techniques. The current paper contains the stages of design and construction of a prototype able to image printed circuit boards via LDI (Laser Direct Imaging) Photolithography which will be constituted by a CNC system to modulate laser radiation from reading G code. According to the methodology of mechatronic design, the accomplishment of the process is presented, which includes detailed design of the mechanism, calculations, control design, component selection and simulation, as well as construction, implementation, and circuit test for validation.