Un maker aburrido de los diseños lineales, regimentados y poco artísticos de las PCBs producidas industrialmente perfeccionó su propio proceso de dibujo a mano y grabado casero. Elliot Andal, del canal ALTco en YouTube, abrió su video lamentando cómo las PCBs en masa están dominadas por líneas rectas y ángulos debido al dominio de las apps CAD para electrónica.

Andal acotó las mejores combinaciones de fotorresistencia y sustancias de grabado y preparó una placa de estética artística que servirá de controlador de ventilador. Ese ventilador es parte de un diseño de extractor filtrado de humo impreso en 3D que va a usarse en el taller de soldadura de ALTco.

¿Qué materiales probó?

Andal ya tenía claro qué trazas quería dibujar y tenía varios materiales listos para testear el proceso. Las materias primas centrales fueron:

  • Una placa de circuito en cobre virgen, cortada a escala. No mencionó marca específica; este material se encuentra online en muchos formatos.
  • Varias pinturas y marcadores para evaluar sus propiedades como fotorresistencia.
  • Varias opciones químicas de grabado.

El maker experimentó combinando los materiales y también probando distintas formas de preparar la superficie del cobre antes de dibujar el circuito. Se pueden ver los distintos fracasos y curvas de aprendizaje en el video, pero la técnica refinada terminó dependiendo de estos tres componentes clave:

  • Una placa de cobre virgen sin marca particular.
  • El marcador permanente Pentel N850 de punta bullet para dibujar la fotorresistencia.
  • El clásico y confiable cloruro férrico para grabar el cobre desprotegido.

Del set inicial sobrevivió el ingrediente "estándar" (la placa de cobre). De los muchos marcadores y pinturas, el Pentel se destacó por cobertura uniforme y comportamiento impecable como resist. Y agentes de grabado como peróxido de hidrógeno, vinagre y sal demostraron ser alternativas fallidas frente al cloruro férrico.

¿Qué precisión logra el dibujo a mano?

Con materiales y técnica definidos, Andal dibujó cuidadosamente su diseño final completo: arcos, curvas y el logo de ALTco incluidos. Se grabó limpio en el baño de cloruro férrico ya probado, y se limpió hasta dejar el cobre brillante en todos los lugares correctos. Con ese resultado, Andal soldó los ICs y cables necesarios. Como toque final, terminó estañando todas las trazas con soldadura para que se vea aún más prolijo.

Al final del video se ve el extractor de humo filtrado funcionando, con la PCB expuesta a la vista en vez de oculta dentro de una carcasa. La voz en off de ALTco dice con humildad que funciona "sorprendentemente bien".

¿Por qué importa este experimento?

El proyecto anterior de PCB casera que cubrió Tom's Hardware usaba sustratos hexagonales de arcilla rústica y un método inspirado en cocción prehistórica antes de pintar las trazas con tinta de plata. Frente a eso, el flujo Pentel + cloruro férrico es claramente más reproducible para cualquier hobbista.

Para hackers electrónicos en Chile el método es replicable con materiales locales: una placa de cobre virgen de 100x70 mm cuesta cerca de CLP 4.500 en tiendas de electrónica, el marcador Pentel N850 alrededor de CLP 2.500 y el cloruro férrico CLP 6.000 por 250 ml. Total menos de CLP 13.000 para fabricar varias placas, frente a los USD 5-25 que cobran servicios como JLCPCB o PCBWay por unidad, sin contar el envío internacional y el plazo de espera de 1 a 3 semanas. El trade-off es resolución de trazas (alrededor de 0,5 mm a mano contra 0,1 mm en industria) y la imposibilidad de hacer multicapa.