Fabricació de PCB a casa (mètode de transferència de tòner): 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Hi ha moltes vegades que, com a fabricant, ens enfrontem a obstacles com la complexitat del circuit, problemes de cablejat i projectes desordenats mentre utilitzem plaques de prototipatge. Atès que qualsevol bon projecte ha de ser ordenat si està destinat a demostracions. Per tant, per desfer-nos dels problemes esmentats anteriorment, comencem a buscar alternatives. És evident que tenim la idea que els PCB són el camí a seguir, però, per a alguns de nosaltres, hi ha restriccions d’equips i creiem que no és possible. Però creieu-me, és així!

Aquest instructiu se centra a guiar el lector per fer el seu propi PCB mitjançant el mètode de transferència de tòner correctiu. Hi ha un munt d’instructibles i llocs web que expliquen com fabricar PCB a casa de manera assequible, i jo també els he seguit, però encara hi ha algunes habilitats i hacks que un desenvolupa amb el temps i l’experiència..

No m'agrada publicar contingut que ja hi ha a Internet, però aquesta vegada ho he de fer, perquè la majoria dels meus projectes giren al voltant de PCB personalitzats i no vull continuar escrivint el procés de fabricació de PCB en ells una i altra vegada a tots els meus instructables. També vull detallar una mica més el procés i així som aquí.

Això és tot el que he de dir sobre aquest instructiu. Així doncs, sense més, comencem per això!

Pas 1: reuniu-vos al voltant d'algunes coses

Les coses que necessitareu per fabricar un PCB són principalment eines de maquinari i de construcció. No són ni massa barats ni massa cars i són fàcils d’aconseguir.

Els requisits:

Tauler revestit de coure

Mentre compreu això, tingueu present que compreu una pissarra sense greixos, és a dir, que pràcticament no hi hauria taques verdes a la pissarra.

Solució de gravat de clorur fèrric

Aquesta és la solució de gravat que s’utilitzarà per convertir el coure en un compost no conductor.

Màquina de perforació

Depèn de vosaltres si utilitzeu una perforadora completa en lloc de fer una mini mà. Jo mateix faig servir una perforadora de mà. A continuació s’explica com fer-ne un.

• Un marcador permanent
• Paper de polir de grau zero
• El disseny imprès

La impressió del circuit que faràs. Tingueu en compte que el paper on s’ha d’imprimir aquest disseny ha de ser brillant, el tipus de paper de les revistes amb una textura suau. Assegureu-vos també que estigui imprès mitjançant una impressora làser.

Una planxa de roba

Això és tot per als requisits. Passeu al següent pas.

Pas 2: Preparació del tauler revestit de coure

El tauler revestit de coure que teniu és propens a la passivitat.

La passivitat és el procés de formació de capes d’òxid per evitar la corrosió.

En qualsevol tauler revestit de coure, hi ha coure que és un metall passiu i, per tant, segons la definició anterior, forma per si sola una capa d’òxid de coure cada vegada que entra en contacte amb l’atmosfera per evitar la corrosió. Com que l’òxid de coure és força conductor, causarà un problema al nostre PCB. Per tant, el nostre primer treball és eliminar aquesta capa.

Eliminació de la capa d’òxid de coure:

Agafeu el paper de vidre de grau zero i comenceu a polir el tauler de coure fins que pugueu veure una brillantor metàl·lica.

Podeu distingir clarament entre les taules esmolades i les no esmolades a la imatge publicada anterior.

Retallar el tauler:

Ara que hem eliminat la capa d’òxid de coure, tallem el tauler de coure segons el disseny imprès. Proveu de tenir zones de retenció addicionals prop de les fronteres per permetre els errors de tall.

Per tallar el tauler, faig servir les meves pràctiques tisores i, de vegades, el ganivet termocol. Si teniu una serra circular, utilitzeu-la perquè és la millor manera de tallar taulers de coure.

Pas 3: transferir el tòner

En aquest pas, transferirem el tòner làser del disseny imprès al tauler revestit de coure.

Per transferir el tòner:

1. Agafa la planxa de la teva roba.
2. Establiu-lo a la temperatura màxima i apagueu el vapor.
3. Agafeu el tauler i el disseny de coure i col·loqueu-lo al tauler de manera que el tòner del disseny imprès hagi d’estar en contacte amb el costat de coure del tauler.
4. Escalfeu tot el conjunt per la part posterior del paper durant 2 minuts amb la planxa de roba amb una gran pressió. Seguiu movent-vos al voltant del ferro de manera circular al voltant del tauler per garantir una transferència constant.
5. Un cop sentiu que s'ha transferit tot el tòner al tauler, atureu la planxa.
6. Deixeu caure la pissarra calenta en un bany d'aigua a l'instant.
7. Passats uns minuts, agafeu-lo i fregueu suaument tot el paper de manera que només tingueu traces de tòner a la pissarra, tal com es mostra a la imatge anterior.

Ara el tòner s’ha transferit amb èxit. Si observeu algunes traces incompletes, no cal que us espanteu. Podeu completar-los fàcilment amb el marcador permanent.

Tanmateix, si no s’ha transferit una bona quantitat de tòner, repetiu el procés polint el tòner i tornant a transferir-lo. Vaig trigar dos intents en fer-ho. La imatge de l'intent fallit s'ha inclòs més amunt.

Pas 4: Gravació del tauler

Ara mateix, el nostre tauler està tallat amb un disseny. És molt semblant a un tros de codi que queda per executar. Per tant, per fer-lo molt més proper a un PCB acabat, haurem de gravar-lo mitjançant una solució de gravat. Utilitzaré clorur fèrric, ja que em queda fàcilment disponible.

Gravarem el tauler per conservar només la quantitat útil de coure com a traces conductores. El concepte principal de gravat consisteix bàsicament a convertir les regions circumdants de coure en un precipitat, en el meu cas es tracta de clorur de coure, i eliminar-lo juntament amb la solució de gravat després de completar la reacció.

Es evita que la part útil de les traces reaccioni ocultant-la amb tòner. Això és tot el que passa aquí.

Per gravar el tauler:

Aboqueu una solució de clorur fèrric en un recipient no metàl·lic

El clorur fèrric té una naturalesa altament corrosiva, per tant, voldria que tothom evités utilitzar recipients metàl·lics perquè reacciona amb els envasos. L’ús d’envasos de plàstic és una bona opció. Eviteu també qualsevol contacte de la vostra pell amb aquest encantador. En lloc d’això, preferiu portar guants durant tot el procés.

Deixeu-hi la placa de coure i deixeu-la per un temps

En el meu cas, tot el procés de gravat va trigar uns 45 minuts.

Seguiu observant el tauler en intervals de 15 minuts i seleccioneu-lo quan creieu que s'ha gravat completament

La manera de provar si una placa de coure s’ha gravat completament o no és mirant si sembla parcialment translúcida o no. No obstant això, el PCB que tenia aquesta vegada va ser meravellós. En gravar, es va tornar groc.

Ara que el vostre PCB s'ha gravat amb èxit, eliminem la quantitat residual de tòner per obtenir la nostra placa de circuits impresos.

Pas 5: treure el tòner residual

Ara el nostre PCB està gairebé acabat. Tot el que queda per fer és eliminar el tòner residual per deixar al descobert les traces de coure. Així que anem-hi.

Per eliminar el tòner residual:

TAMBÉ

Lijeu tot el PCB amb un paper de vidre de grau zero

O

Utilitzant bales de cotó submergides amb acetona, netegeu bé tota la taula

He observat que utilitzar acetona per eliminar el tòner és millor si voleu que el vostre PCB estigui net i net. Però no vol dir que el mètode de poliment no tingui cap oportunitat, perquè no és com que el poliment estigui desordenat. Simplement deixa algunes ratllades.

Pas 6: perforació

El PCB està fet, les traces de coure hi són, però on inserir els components? Per poder inserir els nostres components, haurem de començar a perforar-los.

Utilitzeu qualsevol tipus de trepant que vulgueu amb aquest propòsit.

L’únic consell que m’agradaria donar als principiants és que, mentre utilitzeu màquines de perforació, primer col·loqueu la broca perpendicularment sobre el lloc a perforar i, a continuació, engegueu-la temporalment mentre exerceu una petita quantitat de pressió. Això evita que la punta de la broca s’allunyi i produeixi bons forats.

Pas 7: Estanyar els rastres

En alguns casos, les traces del PCB són estretes. Aquest és el cas de la majoria de PCB SMD. En aquests casos, hi ha el risc que el cable es trenqui el tauler a causa d’un excés durant una llarga soldadura. Per evitar-ho, el que faig jo i molts altres és aplicar soldadura a les traces, aquest procés es coneix com a llauna.

Gràcies a sergeweb1 per assenyalar que l'objectiu principal d'aquest procés és evitar la corrosió de les traces de coure, és a dir, la reducció del coure conductor a causa de la formació d'òxid de coure causada per l'exposició a l'atmosfera.

No només reforça les traces, sinó que també facilita la soldadura de components. Per tant, és un guanyar-guanyar.

Per fer-ho, simplement apliqueu una mica de soldadura a la punta del soldador i feu-lo lliscar suaument a través dels rastres.

Aplicar flux a les traces abans de fer-ho produeix millors resultats.

Un cop hàgiu acabat la soldadura, el vostre PCB es veurà com el publicat més amunt.

Pas 8: Enhorabona

Enhorabona per fabricar un PCB a casa i per aprendre a fer-ho. Ara esteu oberts a un món completament nou de l’electrònica on podeu conquerir fàcilment circuits complicats amb PCBs que semblaven impossibles mitjançant plaques de prototipatge.

Després de completar el PCB, només cal inserir i soldar els components fent referència a l'esquema del projecte que esteu realitzant.

He adjuntat imatges del meu PCB després de soldar tots els components per donar-vos una idea de com és un PCB acabat.

Això és tot per aquest instructiu. Si teniu cap dubte, no dubteu a comentar. No us oblideu de seguir-me si us ha agradat aquest instructiu. A més, publiqueu imatges de com han quedat els vostres PCB.

Segueix pensant!

Agrairia que em donés suport a Patreon.

Per:

Utkarsh Verma

Gràcies a Ashish Choudhary per prestar la seva càmera.