PCB de doble cara professional de bricolatge: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Actualment, els PCB es poden comprar molt econòmicament a la Xina. Però suposem que en necessiteu un en un termini de 24 hores; fer-ne la vostra és l’única opció. A més, és molt més desafiant i divertit.

En aquest instructiu us guiaré a través de tot el procés de fabricació d’un PCB de doble cara professional en un molí CNC barat, sense productes químics. El PCB presenta:

• Doble cara
• Soldermask (capa verda)
• Serigrafia (text en blanc)
• Via de coure
• Tot i que revestiment de forats
• Coixinets de llauna (opcional)

M’ha costat molta experimentació arribar a aquest punt. Especialment la màscara de soldadura i la serigrafia han requerit una mica de treball per aconseguir un procés racionalitzat. Comencem!

Pas 1: peces i eines

Eines

• Molí CNC amb:

  • Collet de 3,175 mm (com els collets ER11)
  • Sonda Z
• Punxó d'ungles (per fer les vies)
• Martell (per colpejar el punxó de les ungles)
• Paper de vidre (quadrícula fina)
• Llum UV

Un CNC barat és perfectament capaç per al treball. Les unitats xineses costen entre 150 i 300 dòlars.

Parts

• Espais en blanc de PCB / tauler revestit de coure
• Molins de PCB: 0,2 mm, punta de 30 °
• Trepants de PCB: 1 mm i 1,5 mm
• Molins de PCB: 2 mm i 3 mm
• Reblons PCB: 0,9 mm i 1,3 mm de diàmetre exterior
• Màscara de soldadura curable UV per PCB (verda)
• Fluid corrector (tipp-ex)
• Pins d'alineació de 3 mm
• Porta PCB i pin d'alineació
• Solució d’estany líquid / estany químic (opcional)

Totes les peces es poden trobar a bon preu a AliExpress o eBay amb els noms anteriors. La solució química d’estany pot ser més difícil de trobar i pot ser bastant cara (uns 50 dòlars per ampolla), però és completament opcional. Podeu imprimir-los des del fitxer zip o el dissenyador original; es necessiten 2 còpies de cada fitxer.

Pas 2: programari

A més d’un molí CNC i algunes eines, també necessitarem 3 programes per fabricar el nostre propi PCB

• Programari de disseny de PCB per dissenyar el vostre PCB
• Flatcam per generar el codi del molí CNC
• Espelma per controlar el molí CNC

Programari de disseny de PCB

Podeu utilitzar qualsevol programari de disseny de PCB que vulgueu. Les opcions més populars inclouen: dissenyador Altium, Circuitmaker, Eagle, Kicad, … Suposo que sabeu dissenyar PCB i exportar els fitxers gerber. Si no sabeu què són, crear fitxers gerber per a un PCB és com generar un PDF per a un fitxer de text. És un format estàndard per desar les especificacions del vostre PCB. Podeu trobar molts tutorials en línia per a això.

Flatcam

Flatcam és menys comú, però és molt fàcil d’utilitzar. Us explicaré tots els passos amb detall i us guiaré durant tot el procés. Si teniu dubtes, mireu l’excel·lent manual de Flatcam. Flatcam agafarà els nostres fitxers gerber i els convertirà en moviments de màquina (gcode) mitjançant una tècnica anomenada routing d’aïllament. Per fresar una pista de PCB, hem de fresar el contorn de la pista per aïllar-la del coure circumdant, d’aquí el seu nom. Flatcam té 4 pestanyes (veure imatge):

• Projecte: proporciona una visió general dels fitxers que heu obert o creat
• Seleccionat: s’utilitza per generar fitxers nous
• Opcions: s’utilitzen per emmagatzemar la configuració predeterminada
• Eina: s'utilitza per a PCB de doble cara

Comencem obrint un fitxer gerber amb Fitxer> Obre Gerber i apareixerà a la pestanya Projecte. Ara hi ha 3 passos per convertir aquest gerber en gcode:

1. Generant la ruta d'eines d'aïllament

   • Feu clic al fitxer gerber de la pestanya Projecte per seleccionar-lo i feu clic a la pestanya Seleccionat
   • Aquí podem introduir la configuració de l'eina que utilitzarem i fer clic a Generar geometria
   • De nou a la pestanya Projecte veiem un fitxer nou amb _iso a l'extensió
2. Generant la geometria
   • Feu clic al fitxer d’aïllament de la pestanya Projecte per seleccionar-lo i feu clic a la pestanya Seleccionat
   • Ara introduïm la profunditat de tall i la velocitat i fem clic a Generar
   • De nou a la pestanya Projecte, ha aparegut un fitxer iso_cnc

3. Exportant el gcode

   • Feu clic al fitxer cnc de la pestanya Projecte per seleccionar-lo i feu clic a la pestanya Seleccionat
   • Feu clic a Exporta gcode i deseu el fitxer amb una extensió de fitxer.nc

Aquest fàcil procediment s'ha de repetir per a cada capa del vostre PCB. La configuració específica es tractarà en els propers passos i es mencionarà en unitats mètriques. La velocitat d'alimentació dependrà de la vostra màquina real. Com a referència: el meu CNC té un eix de 300W.

Espelma

L’espelma s’utilitza per controlar la màquina CNC; una altra opció popular seria Chilipepr. Qualsevol programari funcionarà, sempre que tingui l’opció de crear un mapa d’alçada (més sobre això més endavant). Si teniu una màquina CNC, coneixereu la majoria d’opcions i com controlar la màquina. Entraré en els detalls de les opcions específiques del PCB que necessitarem.

Comencem a fresar!

Pas 3: perforació dels forats d'alineació

Accèssit al concurs de PCB