(Przeważnie) Łatwa produkcja PCB: 11 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

To prosty sposób na tworzenie własnych płytek drukowanych w domu. Metoda opiera się na procesie „5 niedźwiedzi” (który sam w sobie jest oparty na procesie Toma Gootee). Dodałem kilka udoskonaleń.

Krok 1: Stwórz swój projekt

Zacznij od rozmieszczenia ścieżek i podkładek PCB za pomocą ulubionego programu do projektowania CAD lub PCB. Użyłem Pad2Pad, głównie dlatego, że uznałem ten program za dość łatwy w użyciu i można go pobrać za darmo. Należy użyć Pad2Pad do zaprojektowania płytki, a następnie przesłać plik do firmy do produkcji. Zamiast tego używam tego projektu do stworzenia własnej maski do trawienia. Niestety nie można eksportować plików p2p do innych formatów. Tak więc wydrukowałem układ tablicy do pliku PDF, a następnie otworzyłem plik PDF w programie Illustrator, co pozwoliło mi oczyścić i dopracować projekt oraz podzielić go na warstwy. Ta technika służy do tworzenia jednostronnych płytek drukowanych, więc wykonałem dwie maski: jedną dla miedzianych ścieżek i podkładek, drugą dla sitodruku. Musisz wydrukować lustrzane odbicie swoich masek – wkrótce zobaczysz dlaczego – ale ponieważ ślady znajdują się z tyłu tablicy, możesz je wydrukować normalnie. Maska sitodrukowa powinna być wydrukowana odwrotnie. Dla większości śladów używam linii 2pt; to wychodzi na około 0,028.

Krok 2: Wydrukuj maski

To trudny krok. Musisz wydrukować maski na specjalnym papierze i maksymalnie je przyciemnić. Oto jak to zrobiłem. Użyłem błyszczącego papieru fotograficznego Jet Print Multi-Project. Musiałem go zamówić przez Internet, ale może być dostępny w większych sklepach z artykułami biurowymi. Tom Gootee poleca „Papier obrazkowy” firmy Staples; to wydaje się łatwiejsze do uzyskania. Niestety nie przeczytałem artykułu Gootee, dopóki nie dostałem już gazety Jet Print. Więc papier Staples może być lepszy.

Papiery te są sprzedawane jako papiery do druku atramentowego. Ale w tym procesie musisz przepuścić je przez drukarkę laserową. Toner tworzy maskę. I chcesz, aby toner był tak ciemny i gęsty, jak to tylko możliwe. Odkryłem, że jeśli powiesz drukarce, że drukujesz folię, nałoży ona więcej tonera. Dopasowuję również różne ustawienia w menu drukarki (np. gęstość tonera, optymalizacja itp.), aby uzyskać możliwie najgęstszy wydruk - ustawienia drukarki będą się różnić. Eksperymentuj, aby zobaczyć, co działa najlepiej, i rób notatki, aby później móc powtórzyć swoje najlepsze wysiłki. Przepaliłem sporo papieru, zanim zrobiłem to dobrze, ale teraz mam rację za pierwszym razem. Jeśli projekt PCB ma długie pionowe ścieżki, możesz ustawić projekt na stronie tak, aby długie ścieżki były ustawione pod kątem. Ze względu na kierunek, w którym papier przechodzi przez drukarki laserowe, długie pionowe linie mogą tracić gęstość tonera w dolnej części. Kątowanie długich ścieżek pomaga utrzymać gęstość tonera na całej długości. Pamiętaj, aby wydrukować miedzianą maskę „prawo czytania” – tj. NIE odbicie lustrzane – ale maska „sitodruk” powinna być wydrukowana w odwrotnej kolejności. Zrób jeden lub dwa odciski i znajdź maskę, która jest jednolicie gęsta z minimalną ilością porów. Upewnij się, że wszystkie ślady i klocki są kompletne.

Krok 3: Przygotuj pustą tablicę

Przytnij deskę na wymiar, pozostawiając trochę więcej miejsca na krawędziach. Używam piły do metalu, która zostawia zadziory. Wygładź wszelkie zadziory za pomocą narzędzia dremel lub małego pilnika. Chcesz, aby powierzchnia miedzi była jak najbardziej płaska. Przeszlifuj powierzchnię pustej płyty papierem ściernym o ziarnistości 400-600 w obu kierunkach po przekątnej, tworząc wzór kreskowania. Następnie użyj acetonu na ręczniku papierowym, aby jak najdokładniej wyczyścić deskę. Plamy tłuszczu są twoim wrogiem! Wyszoruj deskę naprawdę dobrze.

Krok 4: Przymocuj maskę do pustej tablicy

Ostrożnie wytnij maskę po stronie miedzi z wydruku. Umieść go stroną zadrukowaną w dół na swojej płycie, tak aby toner był skierowany w stronę miedzi. Używam małych kawałków taśmy klejącej na każdej krawędzi, aby utrzymać maskę na miejscu. Może to nie być konieczne, jeśli blank jest nieco większy niż maska. Odkryłem, że maska ma tendencję do przesuwania się, jeśli nie jest dobrze przyklejona; chcesz tego uniknąć podczas pracy z wąskimi tolerancjami.

Krok 5: Żelazko

To najtrudniejszy krok. Musisz ustawić żelazko na najwyższe ustawienie, bez pary. Połóż papierowy ręcznik na desce i zamaskuj; w przeciwnym razie lepki stopiony plastik, który wycieka spod krawędzi maski, spowoduje, że całość przyklei się do żelazka.

Przy pierwszym nakładaniu żelazka naciśnij prosto w dół i staraj się nie poruszać ani nie przesuwać maski. Plastikowa warstwa wierzchnia papieru natychmiast się stopi, tworząc tymczasowo śliską warstwę, która będzie się ślizgać, jeśli nie będziesz ostrożny. Myślę, że w tym miejscu najłatwiej jest schrzanić. Zacznij od stałego, mocnego nacisku na całą deskę przez jedną minutę, od czasu do czasu przesuwając żelazko, aby upewnić się, że cała deska jest dokładnie nagrzana. Następnie maska jest prawie przyklejona do deski, więc teraz możesz po trochu przechodzić przez całą deskę krawędzią żelazka. Używam krawędzi żelazka i trochę się na nim opieram, wywierając duży nacisk wzdłuż deski. Następnie przesuwam żelazko o jakieś ćwierć cala i powtarzam, aż cała deska zostanie pokryta. Następnie wykonuję tę samą serię „linii nacisku” w poprzek planszy. Wreszcie kończę z ogólną presją przez kilka sekund. Całkowity czas prasowania to może 3 minuty, blaty.

Krok 6: Zmocz papier

Wrzuć gorącą deskę natychmiast do garnka z gorącą wodą wraz z dowolnym ręcznikiem papierowym, który może być przymocowany. Część papieru zacznie od razu odpadać. Pomóż mu! Po kilku minutach można wyciągnąć więcej papieru. Odklej również taśmę klejącą, której użyłeś do przyklejenia maski do deski. Po 10-20 minutach dojdziesz do ostatniej warstwy, która bardziej przypomina plastik niż papier. Ślady będą przez to wyraźnie widoczne. Zacznij od rogu, a plastik powinien się łatwo odkleić, pozostawiając ładnie zamaskowaną deskę. Jeśli prasowałeś wystarczająco dobrze, toner zostanie solidnie połączony z deską; nie da się go zeskrobać paznokciem.

Jeśli ślady zostaną w jakikolwiek sposób zabrudzone – na przykład, jeśli żelazko się ześlizgnęło – możesz wyczyścić utrwalony toner acetonem i zacząć od nowa z nową maską.

Krok 7: Wytrawianie

Wrzuć płytkę do swojego roztworu do wytrawiania. Nie pozwól, aby chemikalia do wytrawiania dostały się na przedmioty wykonane z metalu! Używam dużego plastikowego pojemnika. Wytrawij płytę, aż zniknie pozostała miedź. W zależności od tego, jak świeży i ciepły jest środek do wytrawiania, może to zająć 10-30 minut.

Krok 8: Oczyść maskę

Użyj acetonu do usunięcia tonera. Zostaniesz z ładną błyszczącą płytką drukowaną!

Krok 9: Nałóż warstwę sitodruku

Teraz pora na dodanie „sitodruku” po drugiej stronie planszy. To naprawdę nie jest sitodruk; jest to właściwie ten sam proces, co opisany powyżej, z wyjątkiem tego, że zostawiasz toner na płycie i nie wykonujesz wytrawiania i czyszczenia.

Aby wyrównać „jedwab”, wywiercę otwór w czterech skrajnych narożnych podkładkach. Po wycięciu jedwabnej maski kładę ją tonerem do dołu na przeciwległej do śladów stronie deski. Trzymając go pod światło, powinieneś widzieć przez maskę cztery narożne otwory. Użyj ich, aby odpowiednio wyrównać jedwabną maskę, a następnie przyklej ją do deski taśmą klejącą. Następnie wyprasuj deskę w taki sam sposób jak stronę miedzianą, a na koniec odmocz papier, jak w kroku 6.

Krok 10: Wywierć otwory

Jest to trochę trudne, ale można to zrobić bez użycia wiertarki lub innego wymyślnego sprzętu. Używam narzędzia dremel z bitem #60. To najmniejsza część, jaką mogę znaleźć w lokalnym sklepie z narzędziami. Wiertło jest zaciśnięte w tulei zaciskowej, która z kolei jest trzymana w uchwycie dremela.

Oto mój sekret wiercenia wielu małych otworów ręczną wiertarką: użyj kawałka akrylu jako prowadnicy wiertła. Wywierć otwór w akrylu, a następnie wywierć przez ten otwór i przez deskę. Przezroczysty akryl ułatwia prawidłowe ustawienie wiertła na środku każdej podkładki. Po kilkunastu otworach „otwór prowadzący” w akrylu zacznie się „poluzowywać” – wystarczy wywiercić kolejny otwór prowadzący i kontynuować.

Krok 11: Koniec

Tablica jest gotowa do użycia.

Tą metodą wykonałem cztery deski. Pierwsza była idealna, ale została zniszczona przez niechlujne lutowanie. Drugi i czwarty również były doskonałe i świetnie sprawdziły się w projektach. Na trzeciej desce przesunąłem żelazko przy pierwszym nałożeniu, więc maska ześlizgnęła się i zamazała ślady. Przy odrobinie praktyki możesz wykonać deskę w kilka godzin (nie licząc czasu projektowania).