Fabricar la placa de circuitos impresos

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En este capítulo:

 

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Los microcircuitos o circuitos integrados (IC) se unen a un tablero más grande conocido como placa de circuitos impresos (PrCB). La placa y muchos otros componentes (piezas que incluyen IC, conexiones eléctricas y transistores) todos juntos constituyen el producto electrónico. Muchos de los procesos utilizados para fabricar microcircuitos se utilizan también para fabricar la placa (como la fotomáscara, el grabado, y la adición de más capas), así que muchos de los mismos peligros son parecidos pero ocurren a mayor escala.

Siempre que se utilizan más cantidad de químicos, metales o procesos potencialmente peligrosos, hay más riesgos a la salud de las y los trabajadores. Y hay más desechos y contaminación.

Incluso con guantes, el polvo de fibra de vidrio me irrita la piel y me la dejan en carne viva. El jefe no quiere darnos mejores guantes. Dice que estos son seguros aunque es claro que no lo son.

Fabricar la placa

Las placas de circuitos impresos se fabrican con fibra de vidrio con resina epoxi (una delgada lámina plástica que contiene hilos de vidrio para fortalecerla) y una lámina también delgada de cobre compactada a cada lado. A veces también se emplean aluminio, níquel y otros metales.

El exceso de cobre se separa de la placa para dejar solo las conexiones de metal entre los componentes.

Se utilizan diferentes tipos de placas: monolateral, bilateral y multicapas (con las conexiones eléctricas por dentro y los componentes en las caras externas).

Peligros de la fibra de vidrio El polvo de fibra de vidrio presente en las placas puede entrar a la piel, nariz y garganta. Es posible que usted padezca de un sarpullido que pica, en cualquier parte del cuerpo. Para evitar las lesiones por fibra de vidrio: No permita que la fibra de vidrio le toque la piel. Utilice camisas de manga larga y pantalones. Pase la aspiradora por las placas recién cortadas y limpie la fibra de vidrio desde los bordes. Utilice guantes de goma o de neopreno. Utilice una máscara contra el polvo.

La salud importa

Peligros del proceso de fotomáscara de las placas

Las placas se someten a un proceso de fotomáscara que cubre las áreas de cobre del diseño. Esta capa que va sobre el cobre se endurece al exponerse a luz UV y deja el material no deseado suave y fácil de separar.

Cuando las placas salen de la máquina, sueltan vapores dañinos del químico fotorresistente.

Estar cerca a la luz UV daña los ojos.

No toda su piel está cubierta por el equipo de protección.

Empujar los bastidores dentro de la máquina muchas veces cada hora causa dolor en los brazos.

Si una luz UV se rompe, podría exponerle a mercurio.

Largas horas de pie en suelos duros pueden causarle dolor en pies y piernas También puede causarle dolor de espalda.

La aplicación de fotomáscara en las placas es más peligrosa que la de las obleas de silicio.

• Se necesita una ventilación adecuada para proteger a las y los trabajadores de los químicos que sen usan en el proceso de fotomáscara cuando trabajan con esta máquina y cuando manipulan las placas después de sacarlas de las máquinas.
• Las y los trabajadores necesitan equipo de protección que incluya ropa resistente a los químicos y gafas contra la luz UV (vea el capítulo 18: Equipo de protección personal).
• Para evitar los dolores musculares y las lesiones por esfuerzo y uso excesivo, se necesitan tapetes amortiguadores para estar de pie.
• También necesita suficientes descansos (vea el capítulo 7: Ergonomía).

Peligros del proceso de DES (revelado, grabado, decapado)

Generalmente, una cinta transportadora traslada las placas de circuitos impresos a través de varias máquinas en la amplia área de trabajo de DES. Se añaden y retiran muchos químicos de las placas, y esto puede causar problemas para todas las y los trabajadores en el área.

Primero, el material fotorresistente se retira mediante carbonato potásico o carbonato sódico monohidrato. Luego se retira el cobre con cloruro de cobre o cloruro de amonio. Ocurren varios pasos antes del último, que consiste en retirar la fotomáscara endurecida que estaba protegiendo al cobre. Todos estos químicos son dañinos si se respiran o si entran en contacto con la piel.

Durante el proceso de revestimiento se añaden más capas de cobre. Las placas se sujetan en un bastidor, se sumergen en baños químicos de limpieza y luego en baños de revestimiento eléctrico por galvanoplastia para añadirles cobre o en baños noeléctricos para añadirles níquel. Por último, se sumergen en estaño o en una mezcla de estaño y plomo.

Algunos metales son más dañinos que otros. En muchos países, está prohibido utilizar plomo en productos electrónicos ya que puede causar cáncer y no debe emplearse. El níquel causa alergias en muchas personas y puede también causar cáncer. Las emanaciones y vapores de los metales y los ácidos son peligrosos si se respiran. Vea Metales.

Proteja a quienes trabajan en las áreas de DES y en los baños de revestimiento

• La ventilación local debe ser potente y enfocarse lo suficiente para eliminar todos los vapores de los baños químicos y de cada máquina.
• Quizás necesiten respiradores para no inhalar los químicos que la ventilación no logra retirar.
• Hay equipo y ropa para proteger contra los peligros de salpicaduras, quemaduras, deslizamientos y demás peligros de trabajar con ácidos, disolventes y otros químicos. Incluye ropa, botas, guantes y protección para los ojos. Cada día debe recibir equipo limpio.

Evite que los vapores y rocíos peligrosos se extiendan por el área de trabajo y lleguen a otras áreas.

Las máscaras y la buena ventilación ayudan a prevenir que inhalen vapores y rocíos.

Protéjase las manos y los antebrazos con guantes y mangas largas, para evitar entrar en contacto con los químicos antes y después de la inmersión.

Los delantales y la ropa resistentes al ácido reducen el riesgo de lesiones por salpicaduras.

Las botas antideslizantes protegen contra los pisos resbalosos.

Quienes están trabajando en esta área no tienen todo el equipo de protección que deberían tener.

Preparar la placa para recibir los componentes

Antes de trasladarlas a las fábricas de ensamblaje, las placas pasar por varios procesos. Estos procesos presentan peligros parecidos a los de las áreas donde se hace el DES y el patrón debe proteger a las y los trabajadores de:

• El recubrimiento contra la soldadura: Las placas está recubiertas con un químico que protege las áreas no metálicas contra el proceso de soldadura.
• La inscripción: En las placas se imprimen con tinta o con láser datos que indican la colocación de los componentes durante el montaje e información para la reparación.
• La separación del estaño/plomo: Para exponer el cobre, el estaño o la mezcla de estaño y plomo se separa con una mezcla de ácido nítrico e iones férricos.
• El acabado superficial final: Las partes se pulen para facilitar la adhesión de los componentes. Las placas se sumergen en níquel y oro para que conduzcan mejor la electricidad.

Esta página se actualizó el 21 nov 2019