Reparando placas de circuitos impresos o PCB
Las placas o tarjetas de circuitos impresos o PCB (Printer Circuit Board) se utilizan para soporte e interconexión de los componentes electrónicos en más del 99% de los aparatos y equipos electrónicos.
Cuando estas de dañan, por golpes o caídas del aparato en el que están instaladas, su reemplazo pocas veces es posible, excepto si se reemplaza la placa o chasis completo con los componentes ensamblados, lo cual no resulta práctico debido al costo.
Pero en la mayoría de los casos, con algo de destreza, un técnico electrónico puede reparar la placa soldando, puenteando o reemplazando con cable o alambre de cobre delgado, las pistas conductoras quebradas, también llamadas rutas o venas.
Esto debe hacerse con cierto cuidado, de manera que la reparación sea duradera y no genere otros problemas inmediatos o posteriores.
Al realizar la reparación de un circuito impreso (PCB) agrietado, hay que tener presente que el aparato será movido, trasportado, y aun teniendo todos los cuidados necesarios, la placa recibirá vibraciones y sacudidas, que con el tiempo, pueden producir la fatiga del material, ocasionando que la grieta se extienda dañando otras pistas, o incluso las mismas que fueron reparadas, si no se tomaron las precauciones debidas.
Además de ello, los cambios de temperatura a los que, en muchos casos, está sometida la placa de circuito impreso, durante los ciclos normales de funcionamiento y reposo del aparato electrónico del cual forma parte, que en algunos equipos y condiciones puede superar los 60 grados centígrados, generan contracciones y dilataciones que pueden originar, también, que la grieta se extienda dañando otras pistas o las mismas que fueron reparadas.
Métodos de reparación de circuitos impresos
En la figura A vemos una imagen simulada de una sección de placa de circuito impreso en la que se ha producido una grieta que interrumpe varias pistas conductoras.
En la figura B, vemos algunas de las formas que se suelen emplear para reparar placas de circuito impreso (PCB). Debido a la falta de experiencia o la prisa, algunos técnicos y aprendices, al encontrarse con una placa de circuito impreso agrietada o partida, suelen raspar unos milímetros, la mascara antisoldante en los extremos de las pistas rotas y las unen con una gota de soldadura como se muestra en el punto 2.
Y en los casos en que las pistas son muy delgadas, sueldan un alambre delgado de cobre (una "hebra" de cable) sobre la grieta, para unir ambas pistas (ver punto 3), o simplemente hacen un puente con un trozo de cable o alambre forrado uniendo dos puntos de soldadura que se encuentren en ambos extremos de cada pista afectada,
como se muestra los puntos 1 y 4 en la misma figura B.
Este tipo de reparación, si bien soluciona el problema, en algunos casos puede generar otros problemas inmediatos o presentar fallas a corto plazo, incluso durante el transporte del equipo.
Como comentamos antes, la placa está sometida a fuerzas inerciales con el movimiento del equipo, además de dilataciones y contracciones con los cambios de temperatura, estás fuerzas hacen que la grieta actúe como una "bisagra", cuyo leve movimiento puede ocasionar con el tiempo, que esta se extienda dañando otras pistas que no habían sido afectadas originalmente.
Además de ello, el leve movimiento de "bisagra", en las pistas reparadas solamente con una soldadura (ver 2 en figura B) o con un trozo de alambre delgado (ver 3 de la figura B), puede ocasionar que la delgada película de cobre que forma la pista conductora se quiebre en el borde de la soldadura, interrumpiendo el circuito del que forma parte, con la consiguiente falla del aparato.
En reparaciones como la que se muestra en 1 de la figura B, si bien se evita los problemas que puede ocasionar el movimiento de "bisagra" en la grieta, la delgada pista de cobre del circuito impreso en esos puntos, además de ofrecer poca superficie para soldar el extremo del cable, por su fragilidad puede despegarse de la placa y romperse fácilmente.
En las pistas muy delgadas, la reparación mediante cableado, uniendo los dos terminales de componentes más próximos en cada lado de la pista fracturada (marcados 4 en la figura B), suele ser una solución más apropiada y duradera.
Pero colocar el cableado de forma desordenada, sobre otros circuitos, como se muestra en la misma figura, puede generar problemas, como perdida de calidad o deterioro de la señal manejada en el circuito afectado, oscilaciones parásitas, ruido, interferencia y "batidos" de señal entre circuitos, etc.
En la figura C, vemos algunas formas más adecuadas de reparar una placa de circuito impreso (PCB).
Comencemos por el tratamiento de la grieta o fractura
Cuando se trata de una grieta que no atraviesa la placa de un borde a otro, el primer paso debe ser observar la placa a trasluz para determinar con exactitud el punto donde termina la grieta.
Y una vez ubicado ese punto, siempre que sea posible, es recomendable hacer allí un orificio con un taladro o Dremel y una mecha (broca) de 2 o 3 mm de diámetro. Esto evitara que la fractura, pueda continuar avanzando, producto de movimientos, vibraciones y cambios de temperatura, lo cual con el tiempo podría dañar otras pistas del circuito impreso.
Observar la placa a trasluz, también permite detectar otras grietas que tal vez no se ven a simple vista, pero que podría ser un problema latente. El siguiente paso debe ser pegar la grieta. Para ello, se puede usar pegamento a base de Cianoacrilato, que se comercializa en diversos países con nombres o marcas como: Pegaloca, Pegadit, La Gotita, Kola Loka, Superglue, etc. Es excelente para pegar el Pértinax de las placas PCB y su fraguado es rápido.
Si se trata de una placa grande, de gran superficie, en la que además existan componentes electrónicos de cierto tamaño y peso (transformadores, flyback, circuitos integrados de potencia, disipadores,...), puede ser recomendable, agregar una barra de refuerzo para ayudar a mantener unidos los dos lados de la grieta y reducir el movimiento de bisagra.
Para ello se puede utilizar un trozo de plástico delgado y rígido, o un trozo de Pértinax cortado de alguna placa de circuito impreso en desuso, y pegándolo también con Cianoacrilato, sobre la grieta, en algún espacio disponible, ya sea del lado de los componentes electrónicos o del lado de las soldaduras, como se muestra en la figura C.
Reparación de las pistas del circuito impreso
Una vez reparada la grieta de la placa de Pértinax, debemos reparar o solucionar las pistas (o venas) de cobre interrumpidas.
Para ello, lo más recomendable, siempre que sea posible, es interconectar los dos puntos o terminales de componentes que se encuentren más cercanos a la grieta en la pista que se va a reparar, uniéndolos o puenteandolos con un trozo de alambre o cable, soldado un extremo de este en cada punto. Si se trata de pistas anchas, es conveniente utilizar un alambre de cobre desnudo y de cierto grosor, soldado entre los terminales de componentes más cercanos y en en varios puntos del trayecto, incluso sobre la misma grieta, como se muestra en la parte superior de la figura C.
Esto además de solucionar la interrupción de esa pista del circuito impreso, ayuda a mantener cerrada la grieta dando algo más de rigidez a la placa. Cuando se trata de pistas de circuito muy delgadas y los puntos a interconectar están alejados, debe usarse cable o alambre de conexión forrado.
Este debe colocarse sobre la pista que está puenteando, siguiendo siempre la trayectoria y contorno de la pista, como se muestra en la figura.
Esto evita o reduce la posibilidad de que se produzcan acoplamientos o interferencias con otros circuitos, además de ser una reparación más prolija y ordenada.
Cuando se trata de varias pistas próximas entre si, es aconsejable usar cable o alambre forrado, de diferente color, para cada pista reparada. Esto evita que puedan producirse confusiones al realizar el conexionado, o durante pruebas y reparaciones posteriores, reduciendo la posibilidad de errores.
De ser necesario, para mantener el cableado en su lugar, se puede colocar unas gotas de pegamento o barniz entre el cable y la placa, para mantenerlo fijo en su posición.
Consideraciones adicionales
El cable (conductor de varias hebras o hilos de cobre) forrado, por su flexibilidad no es lo más recomendable para la reparación de pistas de circuito impreso.
En lo posible se debe utilizar alambre forrado, que por su rigidez puede mantener la forma que se le dé.
Para pistas delgadas, una excelente opción es usar conductores del tipo de telefónico multipar.
Una vez realizada la reparación de la grieta y las pistas afectadas, antes de conectar o encender el equipo, debe realizarse una revisión visual de todo lo realizado, y una verificación (con multímetro) de la continuidad de las pistas reparadas, así como descartar cortocircuitos entre pistas adyacentes. No se debe olvidar, revisar bien cada uno de los componentes electrónicos (resistencias, diodos, condensadores, transistores, etc.) que se encuentren en la trayectoria de la grieta.
En ocasiones, algunos pueden haber sido dañados total o parcialmente, por el mismo impacto que causó a fractura de la placa.
Otras reparaciones en circuitos impresos
Aunque menos frecuente que las grietas por golpes o caídas, otro daño que suelen sufrir las placas de circuito impreso (PCB) de algunos aparatos como por ejemplo: televisores, monitores, amplificadores y transmisores de gran potencia, es la carbonización por fugas de alto voltaje o por excesivo calor de algún componente de potencia.
Cuando esto ocurre, la placa, generalmente de Pértinax, o en algunos casos fibra de vidrio, se quema al punto de convertirse en carbón que se agrieta y desprende, rompiendo las pistas conductoras que se encuentren en el área afectada.
Este tipo de reparación puede resultar más complicada, dependiendo de la extensión del daño en la placa.
Si este es muy extenso o se trata de un circuito de doble faz o multicapa (varios niveles o capas de pistas superpuestas) generalmente no es viable la reparación.
Si se trata de un circuito impreso sencillo (de una sola cara o capa) y el área carbonizada es pequeña (pocos centímetros) y afecta pocas pistas, puede ser reparable.
Para ello, debe retirarse todo el material carbonizado, tenga presente que el carbón presenta conductividad eléctrica, y luego reconstruir con alambre de cobre, las pistas destruidas, sobre el orificio que queda en la placa.
Con cuidado, teniendo en cuenta las recomendaciones anteriores y con algo de practica se pueden realizar reparaciones de placas de circuito impreso, duraderas y seguras.
ATENCION: Aunque parezca algo sencillo, la reparación de cualquier equipo electrónico debe ser realizado por personas con conocimientos de electrónica y del funcionamiento del aparato a reparar, así como las precauciones de seguridad necesarias.
