Wie sie Ihre Eigene PCB zu Hause?

Im vorherigen Tutorial habe ich Ihnen kurz gezeigt, wie Sie Leiterplatten mit Eagle CAD entwerfen. In diesem Tutorial, das eine Fortsetzung des vorherigen ist, zeige ich Ihnen, wie Sie Ihre eigene Leiterplatte zu Hause herstellen.

Wir haben bereits gesehen, wie Sie mit der Eagle CAD-Software von Autodesk beginnen, das Schema für ein Projekt zeichnen (Feueralarmschaltung) und schließlich das Leiterplattenlayout mit Eagle zeichnen.,

Nach der Überprüfung auf Fehler (DRC – Design Rule Check) gibt es zwei Möglichkeiten, wie Sie mit der eigentlichen Leiterplattenherstellung fortfahren können: Mit den generierten Gerber-Dateien können Sie sich an alle Leiterplattenhersteller oder Leiterplattenhäuser wenden und Ihre Leiterplatte herstellen lassen (und sogar zusammenbauen) oder Sie können Ihre eigene Leiterplatte zu Hause herstellen.

Bevor Sie mit der Herstellung Ihrer eigenen Leiterplatte fortfahren, lesen Sie diesen Artikel zum Entwerfen von Leiterplatten mit Eagle CAD.,

PCB Herstellung Häuser vs Herstellung PCB zu Hause

Mit PCB Häuser ist eine gute idee, wenn sie sind entwicklung kommerziellen produkte. Normalerweise werden Leiterplattenhäuser in großen Mengen hergestellt (um die Kosten zu senken), und wenn Sie Leiterplatten nur zum Prototyping bestellen, kostet dies möglicherweise mehr.

HINWEIS: Die Kosten für die Herstellung einer Leiterplatte hängen von dem von Ihnen gewählten Leiterplattenhaus ab. Now-a-days, viele PCB-Hersteller bieten kostengünstige, aber qualitativ hochwertige Leiterplatten für Prototyping. Fühlen Sie sich frei, sie zu überprüfen.,

Eine alternative zu Herstellung Pcb von PCB-Häuser, um selbst eines zu Hause. Leiterplatten zu Hause herzustellen ist eine gute Idee, wenn Ihr Design einfach ist (normalerweise eine einschichtige Platine) und Sie bereit sind, sich die Hände schmutzig zu machen (buchstäblich).

Wenn Sie eine kleine Schaltung oder ein kleines Design haben, das Sie mit einer Leiterplatte ausprobieren möchten, können Sie diese wahrscheinlich selbst zu Hause herstellen, ohne dass Gerber-Dateien, PCB-Fertigungs-Häuser oder das Warten auf die bestellte Leiterplatte vor Ihrer Haustür eintreffen.,

In diesem Tutorial zeige ich alle notwendigen Schritte, wie Sie Ihre eigene Leiterplatte mit einfachen Komponenten und Werkzeugen zu Hause herstellen können.

Wie zu Machen Ihre Eigenen PCB zu Hause?

Warnung: Bevor Sie mit dem Vorgang fortfahren, empfehlen wir Ihnen, die erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, z. B. Schutzbrillen, Handschuhe, Masken usw.

Drucken des Leiterplattenlayouts auf Papier

Nach dem Zeichnen des Leiterplattenlayouts der Schaltung müssen wir das Layout auf Papier drucken. Um das Layout zu drucken, klicken Sie zuerst auf die Option Drucken. Sie erhalten ein neues Fenster mit Optionen zum Einrichten des Drucklayouts.,

Legen Sie nun in diesem Fenster die folgenden Optionen fest.

Setzen Sie auch den Skalierungsfaktor auf 1 und das Seitenlimit auf 0. Aktivieren Sie die Kontrollkästchen „Schwarz“ und „Fest“. Klicken Sie abschließend auf OK.

An der gewünschten Stelle wird eine PDF-Datei erstellt. Jetzt müssen wir dieses PDF auf ein spezielles Papier drucken und die Auswahl des Papiers ist eine wichtige Aufgabe.

Wie wählt man das Papier für PCB aus?

Die Methode, die wir zur Herstellung der Leiterplatte verwenden werden, heißt Tonerübertragungsmethode., Bei dieser Methode drucken wir das Leiterplattenlayout mit einem Laserdrucker auf ein Stück Spezialpapier und übertragen den Toner mit Wärmeübertragung (Eisenbox) vom Papier auf die Leiterplatte.

Da Laserdrucker Toner (eine Art Pulver) zum Drucken auf dem Papier verwenden, wird das Tonerpulver nicht vom Papier absorbiert, sondern klebt an der Oberfläche. Dies steht im Gegensatz zu normalen Tintenstrahldruckern, die Tinte verwenden, um den Druck auf das Papier zu sprühen (das vom Papier absorbiert wird).

Daher ist die Auswahl des richtigen Papiers für die PCB-Tonerübertragungsmethode sehr wichtig., Dazu verwenden wir (und ich schlage vor, Sie verwenden dasselbe) ein einseitiges Hochglanzpapier für Laserdrucker mit einer Dicke von 130 G / M2.

HINWEIS: Verwenden Sie kein Tintenstrahlglanzpapier mit Laserdrucker, da dies die Trommel im Laserdrucker beschädigen kann.

Bereiten Sie die Platine für die Tonerübertragung vor

Drucken Sie zuerst das Layout mit einem Laserdrucker auf das Papier. Hier haben wir mehrere Kopien des Layouts erstellt, um zu demonstrieren, dass wir mehrere Boards mit einem einzigen Papier erstellen können (Papier sparen!!!).,

HINWEIS: Stellen Sie beim Drucken das Papierformat auf A4, die Ausrichtung auf Hochformat ein und überprüfen Sie die Option Tatsächliche Größe (WICHTIG).

Schneiden Sie nun das Blatt Papier mit dem darauf gedruckten Layout aus. Wählen Sie die Größe des Papiers etwas größer als die endgültige Größe des Brettes aus, damit Sie das Papier um das Brett wickeln können.

Nehmen Sie eine kupferbeschichtete Leiterplatte und markieren Sie die Größe der Platine an einer Ecke. In unserem Fall war es ein Rechteck der Größe 4cm x 3cm.

Schneiden Sie das kleine Brett mit einer Säge., Bevor Sie das Brett mit der Säge schneiden, verwenden Sie ein scharfes Werkzeug wie einen Kastenschneider und machen Sie feine Haine auf der Oberfläche. Auf diese Weise können Sie das Brett einfach mit der Säge schneiden.

Nun ist die Oberfläche der Platine (die gerade geschnittene) nicht mehr sauber mit Ablagerungen von Fingerabdrücken und Schmutz. Um die Oberfläche zu reinigen, verwenden Sie ein mildes Schmirgelpapier oder Sandpapier und reiben Sie es auf der Kupferseite der Platte.

Stellen Sie sicher, dass das Sandpapier nicht hart ist, da es das Kupfer möglicherweise vollständig entfernt., Ein sauberes Brett mit entferntem Oberflächenschmutz sieht sehr glänzend aus.

Reinigen Sie nun die Kupferseite der Platine mit Alkohol. Wenn Sie keinen Alkohol haben, können Sie Aceton verwenden (auch als Nagellackentferner erhältlich). Dieser Schritt entfernt die kleinen Ablagerungen von Kupferpulver (verursacht durch Reiben mit Sandpapier) und Schmutz von der Oberfläche der Platte vollständig.

Nehmen Sie nun die Kupferplatte und legen Sie sie mit dem Schichtdruck zur Kupferseite auf das Papier., Wickeln Sie das Brett mit dem zusätzlichen Papier ein, das wir haben, und versiegeln Sie es fest mit Klebstoff oder Klebeband.

Übertragen des Toners vom Papier auf die Leiterplatte

Der nächste Schritt besteht darin, den Toner vom Papier auf die Kupferseite der Platine zu übertragen. Dafür benutze ich eine Eisenbox. Es gibt eine andere Methode zum Übertragen des Toners von Papier auf Karton, die als Heatless Toner Transfer bezeichnet wird und bei der Chemikalien verwendet werden, um die Wirkung zu erzielen. Wir werden es vorerst einem anderen Tutorial überlassen.

Vorheizen die Eisen Box zu um 2000C (oder ort die knopf zwischen baumwolle und leinen).,

Legen sie die kupfer seite der bord auf die top und ort die eisen box auf die bord und langsam starten bügeln die bord. Üben Sie etwa 10 Minuten lang leichten Druck auf das Brett aus und kümmern Sie sich um die Eisenbox. Sie können eine Farbänderung des Papiers vor und nach dem Bügeln sehen.

Legen Sie das Brett (mit noch umwickeltem Papier) in eine Schüssel mit Wasser. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie das Brett berühren, da es sehr heiß sein könnte (High School Physics: Kupfer ist ein guter Wärmeleiter!!!).,

Diese sofortige Kühlung bindet den Toner stärker an die Kupferplatine. Lassen Sie das Brett ein oder zwei Minuten abkühlen.

Jetzt können Sie langsam anfangen, das Papier von der Platine auszupacken. Sie können feststellen, dass das Papier fest auf das Brett geschlagen wird.

Verwenden Sie das Wasser aus der Schüssel und reiben Sie das Papier vom Brett ab. Üben Sie beim Entfernen des Papiers nicht zu viel Druck aus.,

Wenn das Papier vollständig entfernt ist, sehen Sie eine saubere Übertragung des Toners auf der kupferbeschichteten Platte.

Falls Sie das Gefühl haben, dass ein Teil der Spur oder des Pads nicht perfekt übertragen wurde, verwenden Sie eine Permanentmarkierung und zeichnen Sie auf den gebrochenen oder unklaren Toner. In unserem Fall war der Transfer sehr gut. Sie können auch ein Multimeter verwenden, um die Konnektivität zu überprüfen.

Ätzen des Kupfers von der Platine

Der nächste Schritt besteht darin, das gesamte unnötige Kupfer von der Platine zu entfernen. Dieser Vorgang wird Ätzen genannt., Dafür werde ich Eisenchlorid (FeCl3) verwenden. Eisenchlorid ist eine sehr schädliche und giftige Chemikalie. Seien Sie äußerst vorsichtig, wenn Sie es für die Herstellung von Leiterplatten verwenden.

Nehmen Sie einen Löffel oder zwei Eisenchloridpulver und legen Sie es in einen dicken Kunststoff-oder Stahlbehälter. Gießen Sie etwas heißes Wasser in den Behälter.

Warnung: Sobald Sie das Wasser hinzufügen, können Dämpfe aus dem Behälter austreten.

Lassen Sie die Leiterplatte in den Behälter fallen und rühren Sie das Wasser 10 bis 15 Minuten lang um (oder bis das Kupfer vollständig geätzt ist).,

Eisenchlorid reagiert nicht mit Kohlenstoff (dem Hauptbestandteil des Toners), sondern nur mit Kupfer. Daher wird das Kupfer auf der Platine, außer dass unter dem Toner (der als Schutzschicht wirkt) vollständig entfernt wird.

Entsorgen Sie das Wasser vorsichtig und geben Sie frisches Wasser in den Behälter. Legen Sie nun die Leiterplatte in das Wasser, um die Oberfläche von chemischen Ablagerungen zu reinigen.

Nehmen Sie ein weiteres Stück mildes Schmirgelpapier und reinigen Sie den Toner langsam von der Leiterplatte.,

Ihre Platine ist fertig (na ja, fast. Sie müssen noch Löcher bohren).

Bohren von Löchern auf der Leiterplatte

Der nächste Schritt besteht darin, Löcher auf der Leiterplatte zu bohren, um die Komponenten zu montieren. Wir haben eine kleine Handbohrmaschine (motorisierter Bohrer) verwendet, um die Löcher zu bohren.

Sobald alle Löcher gebohrt sind, Ihre PCB ist bereit für die Montage.

Leiterplattenmontage

Sammeln Sie alle Komponenten, die für die Montage auf der Leiterplatte erforderlich sind.,

Platzieren Sie alle Komponenten an ihren jeweiligen Positionen und prüfen Sie, ob alle Löcher, Spuren und Pads wie erwartet sind oder nicht.

Beginnen Sie mit dem Löten der Komponenten auf der Leiterplatte. Sobald Sie fertig sind, sieht der Boden des Brettes ungefähr so aus.

Und dies ist die endgültige Leiterplatte mit allen Komponenten zusammengebaut.

In diesem tutorial haben sie eine schritt – für – schritt-anleitung, wie sie ihre eigenen PCB zu hause mit toner transfer methode., Fühlen Sie sich frei zu kommentieren, wenn Sie ein ähnliches Board oder irgendwelche Vorschläge an die anderen Leser gemacht haben.