(Sobretot) Fabricació fàcil de PCB: 11 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Aquesta és una manera fàcil de crear els vostres propis PCB a casa. El mètode es basa en el procés "5 óssos" (que es basa en el procés de Tom Gootee). He afegit un parell de perfeccionaments.

Pas 1: creeu el vostre disseny

Comenceu establint els traços i coixinets de PCB amb el vostre programa de disseny CAD o PCB preferit. He utilitzat Pad2Pad, sobretot perquè he trobat que el programa és bastant fàcil d’utilitzar i que es pot descarregar gratuïtament. Se suposa que heu d’utilitzar Pad2Pad per dissenyar un tauler i, a continuació, envieu el fitxer a l’empresa perquè el fabriqui. En lloc d’això, faig servir aquest disseny per crear la meva pròpia màscara de gravat. Malauradament, no podeu exportar fitxers p2p a altres formats. Per tant, vaig imprimir el disseny del tauler en un PDF i després vaig obrir el PDF a Illustrator, cosa que em va permetre netejar i ajustar el disseny i separar-lo en capes. Aquesta tècnica serveix per crear PCB de cara única, de manera que he fet dues màscares: una per als traços i coixinets de coure, l’altra per a la serigrafia. Heu d’imprimir una imatge en mirall de les vostres màscares (veureu per què aviat), però com que els rastres van a la part posterior del tauler, podeu imprimir-les normalment. La màscara de serigrafia s’ha d’imprimir al revés. Faig servir línies de 2 punts per a la majoria de traces; que surt a uns 0,028.

Pas 2: imprimiu les màscares

Aquest és un pas complicat. Cal imprimir les màscares en paper especial i deixar-les el més fosques possible. Així és com ho vaig fer. He utilitzat paper fotogràfic brillant per a múltiples projectes Jet Print. L’havia de demanar en línia, però podria estar disponible a botigues de material d’oficina més grans. Tom Gootee recomana Staples "Picture Paper"; sembla més fàcil d’obtenir. Malauradament, no vaig llegir l’article de Gootee fins DESPRÉS que ja havia aconseguit el paper Jet Print. Per tant, el paper Staples pot ser millor.

Aquests papers es comercialitzen com a papers de raig de tinta. Però per a aquest procés, els heu d’executar a través d’una impressora làser. El tòner crea la màscara. I voleu que el tòner sigui el més fosc i dens possible. He comprovat que si li dieu a la impressora que imprimiu una transparència, aplicarà més tòner. També ajusto diversos paràmetres als menús de la impressora (per exemple, densitat de tòner, optimització, etc.) per obtenir una impressió la més densa possible: la configuració de la impressora variarà. Experimenteu per veure què funciona millor i preneu notes a mesura que avanceu per poder duplicar els vostres millors esforços més endavant. Vaig cremar força paper abans d’encertar-ho, però ara ho encert la primera vegada. Si el vostre disseny de PCB té traces verticals llargues, podeu orientar el disseny a la pàgina de manera que les traces llargues siguin en angle. A causa de la direcció que travessa el paper a través de les impressores làser, les traces verticals llargues poden perdre densitat de tòner a la part inferior. Incloure les llargues traces ajuda a mantenir el tòner dens a tota la longitud. Recordeu que heu d’imprimir la màscara de coure "de lectura dreta", és a dir, NO és una imatge de mirall, però la màscara de "serigrafia" s'ha d'imprimir al revés. Feu una impressió o dues i busqueu una màscara uniformement densa amb un mínim de forats. Assegureu-vos que totes les petjades i coixinets estiguin completes.

Pas 3: prepareu el tauler en blanc

Talleu el tauler a mida, deixant una mica més d'espai al voltant de les vores. Faig servir una serra per a metalls, que deixa algunes rebaves. Suavitzeu les rebaves amb un dremel o una llima petita. Voleu que la superfície de coure sigui el més plana possible. Lijeu la superfície del tauler en blanc amb paper de vidre granulat de 400-600 en ambdues direccions diagonals amb un patró de retall. A continuació, utilitzeu acetona sobre una tovallola de paper per netejar el tauler el més a fons possible. Les taques de greix són el teu enemic. Fregar molt bé el tauler.

Pas 4: connecteu la màscara al tauler en blanc

Retalleu amb cura la màscara del costat de coure de la impressió. Col·loqueu-lo cap per avall al tauler, de manera que el tòner quedi cap al coure. Faig servir petits trossos de cinta adhesiva a cada vora per mantenir la màscara al seu lloc. Pot ser que això no sigui necessari si el buit és una mica més gran que la màscara. Vaig comprovar que la màscara tendeix a lliscar si no està gravada de manera segura; voleu evitar-ho quan treballeu amb toleràncies estretes.

Pas 5: planxa

Aquest és el pas més complicat. Cal ajustar la planxa al màxim nivell, sense vapor. Col·loqueu una tovallola de paper sobre el tauler i la màscara; en cas contrari, el plàstic fos i enganxós que surt de sota de les vores de la màscara farà que tot s’enganxi a la planxa.

Quan apliqueu la planxa per primera vegada, premeu cap avall i intenteu no moure ni lliscar la màscara. La capa superficial de plàstic del paper es fondrà instantàniament, formant una capa temporalment relliscosa, que tendeix a lliscar-se si no teniu cura. Crec que és aquí on és més fàcil arruïnar-se. Comenceu aplicant una pressió constant i ferma a tota la pissarra durant un minut, movent la planxa de tant en tant per assegurar-vos que tota la pissarra s’escalfa bé. Després d’això, la màscara queda pràcticament enganxada al tauler, de manera que ara podeu repassar tot el tauler amb la vora del ferro, una mica a la vegada. Faig servir la vora del ferro i m’hi recolzo una mica, fent una bona pressió pesada longitudinalment al llarg del tauler. Després moc la planxa aproximadament un quart de polzada i repeteixo fins que quedi tot el tauler cobert. A continuació, faig la mateixa sèrie de "línies de pressió" per tota la taula. Finalment, acabo amb la pressió general durant uns segons més. El temps total de planxa pot ser de 3 minuts.

Pas 6: suqueu el paper

Deixeu caure el tauler calent immediatament en una paella amb aigua calenta, juntament amb qualsevol de la tovallola de paper que es pugui fixar. Part del paper començarà a sortir de seguida. Ajudeu-lo! Al cap d’uns minuts, es pot treure més paper. Peleu també qualsevol cinta adhesiva que utilitzeu per subjectar la màscara al tauler. Al cap de 10-20 minuts, arribareu a la darrera capa, que s’assembla més al plàstic que al paper. Tot i que els rastres seran ben visibles. Comenceu a fer una cantonada i el plàstic s’hauria de desprendre fàcilment i us deixarà un tauler ben emmascarat. Si heu planjat prou bé, el tòner es fusionarà amb la placa de forma sòlida; no es pot raspar amb una ungla.

Si les traces es desordenen d'alguna manera, per exemple, si la planxa rellisca, podeu netejar el tòner fusionat amb acetona i començar de nou amb una nova màscara.

Pas 7: gravar

Introduïu el tauler a la vostra solució etch. No deixeu que la substància química gravada surti a qualsevol cosa de metall. Faig servir un gran contenidor de plàstic. Graveu el tauler fins que no quedi el coure restant. Segons el fresc i càlid que sigui el producte químic de l'aiguafort, pot trigar entre 10 i 30 minuts.

Pas 8: netejar la màscara

Utilitzeu acetona per netejar el tòner. Us quedarà una bona placa de circuit brillant!

Pas 9: apliqueu la capa de serigrafia

Ara toca afegir la "serigrafia" a l'altre costat del tauler. En realitat no és una serigrafia; en realitat és el mateix procés que el descrit anteriorment, excepte que deixeu el tòner fusionat a la placa i no feu el gravat i la neteja.

Per alinear la "seda", faig un forat als quatre coixinets més a la cantonada. Després de retallar la màscara de seda, la col·loquo amb el tòner cap avall contra el costat del tauler oposat als rastres. Mantenint-lo a la llum, hauríeu de poder veure els quatre forats de les cantonades a través de la màscara. Feu-les servir per alinear correctament la màscara de seda i, a continuació, enganxeu-la al tauler amb cinta adhesiva. A continuació, planxeu la pissarra de la mateixa manera que vau fer amb el costat de coure i, finalment, suqueu el paper com al pas 6.

Pas 10: perforar els forats

Això és una mica complicat, però es pot fer sense necessitar una broca o un altre equipament elegant. Faig servir una eina dremel amb un bit de # 60. Aquest és el més petit que puc trobar a la ferreteria local. La broca es fixa en una pinça, que al seu torn es manté al mandril del dremel.

Heus aquí el meu secret per perforar molts petits forats amb un trepant de mà: utilitzeu un tros d’acrílic com a guia de trepant. Practicar un forat a l’acrílic i, a continuació, perforar-lo per aquest forat i travessar el tauler. L’acrílic transparent facilita l’alineació de la broca correctament al centre de cada coixinet. Després d'una dotzena de forats més o menys, el "forat de guia" de l'acrílic començarà a "afluixar-se"; només heu de foradar un altre forat de guia i continuar.

Pas 11: acabat

El tauler està llest per utilitzar.

He fet quatre taulers amb aquest mètode. El primer va ser perfecte, però es va arruïnar per la soldadura descuidada. El segon i el quart també van ser perfectes i van funcionar molt bé en projectes. Al tercer tauler, vaig moure la planxa quan la vaig aplicar per primera vegada, de manera que la màscara es va relliscar i va difuminar algunes traces. Amb una mica de pràctica, podeu fer un tauler en un parell d’hores (sense comptar el temps de disseny).