Come fare il vostro proprio PCB a casa?

Nel tutorial precedente, vi ho mostrato brevemente su Come progettare PCB utilizzando Eagle CAD. In questo tutorial, che è un sequel del precedente, ti mostrerò come creare il tuo PCB a casa.

Abbiamo già visto come iniziare con il software CAD Eagle di Autodesk, disegnare lo schema per un progetto (circuito di allarme antincendio) e infine disegnare il layout PCB utilizzando Eagle.,

Dopo aver controllato gli errori (RDC-Design Rule Check), ci sono due modi in cui puoi procedere con la produzione effettiva di PCB: utilizzando i file Gerber generati, puoi contattare qualsiasi società di produzione di PCB o case di PCB e ottenere il tuo PCB prodotto (e persino assemblato) o puoi creare il tuo PCB a casa.

Prima di procedere con la creazione del proprio PCB, dai un’occhiata a questo articolo su Come progettare PCB utilizzando Eagle CAD.,

Case di produzione di PCB vs Produzione di PCB a casa

L’utilizzo di case PCB è una buona idea se si stanno sviluppando prodotti commerciali. Di solito, le case PCB produrranno in grandi quantità (per ridurre i costi) e se si ordinano PCB solo per la prototipazione, potrebbe costare di più.

NOTA: Il costo di produzione di un PCB dipenderà dalla casa PCB che si sceglie. Ora-a-giorni, molte aziende produttrici di PCB stanno fornendo PCB a basso costo ma di buona qualità per la prototipazione. Sentiti libero di controllarli.,

Un’alternativa alla produzione di PCB da case PCB è quella di fare uno da soli a casa. Fare PCB a casa è una buona idea se il tuo design è semplice (di solito una scheda a strato singolo) e se sei pronto a sporcarti le mani (letteralmente).

Se hai un piccolo circuito o un design che vuoi provare con un PCB, probabilmente puoi crearne uno da solo a casa senza il coinvolgimento di file Gerber, case di produzione di PCB o in attesa che il PCB ordinato arrivi a casa tua.,

In questo tutorial, vi mostrerò tutti i passaggi necessari su come rendere il proprio PCB a casa utilizzando componenti e strumenti semplici.

Come rendere il proprio PCB a casa?

Attenzione: Prima di procedere con il processo, vi consiglio di prendere le necessarie precauzioni di sicurezza come l’utilizzo di occhiali, guanti, maschera ecc.

Stampa del layout PCB su carta

Dopo aver completato il disegno del layout PCB del circuito, è necessario stampare il layout su carta. Per stampare il layout, fare innanzitutto clic sull’opzione Stampa. Si otterrà una nuova finestra con le opzioni per l’impostazione del layout di stampa.,

Ora, in questa finestra, imposta le seguenti opzioni.

Imposta anche il fattore di scala su 1 e il limite di pagina su 0. Seleziona le caselle “Nero” e”Solido”. Infine fare clic su OK.

Verrà creato un PDF nella posizione desiderata. Ora, dobbiamo stampare questo PDF su una carta speciale e selezionare la carta è un compito importante.

Come selezionare la carta per PCB?

Il metodo che useremo per realizzare il PCB è chiamato Metodo di trasferimento del toner., In questo metodo, prenderemo una stampa del layout PCB su un pezzo di carta speciale utilizzando una stampante laser e trasferiremo il toner dalla carta alla scheda PCB utilizzando il trasferimento di calore (scatola di ferro).

Poiché le stampanti laser utilizzano toner (un tipo di polvere) per stampare sulla carta, la polvere di toner non sarà assorbita dalla carta, ma piuttosto si attacca sulla superficie. Questo è in contrasto con le normali stampanti a getto d’inchiostro, che utilizzano l’inchiostro, per spruzzare la stampa sulla carta (che verrà assorbita dalla carta).

Quindi, selezionare la carta giusta per il metodo di trasferimento del toner PCB è molto importante., Per questo, useremo (e ti suggerisco di usare lo stesso) una carta lucida su un solo lato per stampanti laser con spessore di 130 GSM.

NOTA: Non utilizzare carta lucida a getto d’inchiostro con stampante laser in quanto potrebbe danneggiare il tamburo nella stampante laser.

Preparare la scheda per il trasferimento del toner

In primo luogo, stampare il layout sulla carta utilizzando una stampante laser. Qui, abbiamo fatto più copie del layout solo per dimostrare che possiamo fare più schede con una singola carta (Salva carta!!!).,

NOTA: durante la stampa, impostare il formato carta su A4, l’orientamento su Verticale e selezionare l’opzione Dimensione effettiva (IMPORTANTE).

Ora, tagliare il pezzo di carta con il layout stampato su di esso. Selezionare il formato della carta un po ‘ più grande della dimensione finale della scheda in modo da poter avvolgere la carta intorno alla scheda.

Prendi una scheda PCB rivestita in rame e segna la dimensione della scheda su un angolo. Nel nostro caso, era un rettangolo di dimensioni 4cm x 3cm.

Tagliare la piccola scheda con una sega., Prima di tagliare la tavola con la sega, utilizzare uno strumento affilato come un taglierino e creare boschetti fini sulla superficie. Questo ti permetterà di tagliare facilmente la tavola usando la sega.

Ora, la superficie della scheda (quella che abbiamo appena tagliato) non è pulita con depositi di impronte digitali e sporcizia. Quindi, per pulire la superficie, utilizzare una carta smeriglio delicata o carta vetrata e strofinarla sul lato di rame della tavola.

Assicurarsi che la carta vetrata non sia dura in quanto potrebbe rimuovere completamente il rame., Una tavola pulita con lo sporco superficiale rimosso apparirà molto lucida.

Ora, pulire il lato di rame della scheda con alcool. Se non si dispone di alcol, è possibile utilizzare acetone (disponibile anche come solvente per unghie). Questo passaggio rimuoverà completamente i piccoli depositi di polvere di rame (causati dallo sfregamento con carta vetrata) e lo sporco dalla superficie del pannello.

Ora, prendere la scheda di rame e posizionarla sulla carta con lo strato di stampa rivolto verso il lato di rame., Avvolgere la scheda con la carta extra che abbiamo e sigillarla saldamente con colla o nastro adesivo.

Trasferimento del toner dalla carta al PCB

Il passaggio successivo consiste nel trasferire il toner dalla carta al lato in rame della scheda. Per questo, userò una scatola di ferro. C’è un altro metodo di trasferimento del toner da carta a cartone chiamato trasferimento di toner Heatless, che utilizza sostanze chimiche per ottenere l’azione. Lo lasceremo ad un altro tutorial per ora.

Preriscaldare la scatola di ferro a circa 2000C (o posizionare la manopola tra cotone e lino).,

Posizionare il lato in rame della tavola sulla parte superiore e posizionare la scatola di ferro sulla tavola e iniziare lentamente a stirare la tavola. Applicare una leggera pressione sulla scheda per circa 10 minuti e prendere la scatola di ferro. Puoi vedere un cambiamento di colore della carta prima e dopo la stiratura.

Posizionare la tavola (con la carta ancora avvolta attorno ad essa) in una ciotola d’acqua. Fare attenzione quando si tocca la scheda in quanto potrebbe essere molto caldo (Fisica del liceo: il rame è un buon conduttore di calore!!!).,

Questo raffreddamento istantaneo legherà il toner più fortemente alla scheda di rame. Lascia raffreddare la tavola per un minuto o due.

Ora, è possibile iniziare lentamente a scartare la carta dalla scheda. Puoi notare che la carta è saldamente colpita alla lavagna.

Utilizzare l’acqua dalla ciotola e strofinare la carta dalla scheda. Non applicare troppa pressione durante la rimozione della carta.,

Quando la carta viene completamente rimossa, è possibile vedere un trasferimento pulito del toner sulla scheda rivestita in rame.

Nel caso in cui si ritenga che una parte della traccia o del pad non si sia trasferita perfettamente, utilizzare un pennarello indelebile e disegnare sul toner rotto o poco chiaro. Nel nostro caso, il trasferimento è stato molto buono. È inoltre possibile utilizzare un multimetro per verificare la connettività.

Incisione del rame dalla scheda

Il passo successivo è rimuovere tutto il rame non necessario dalla scheda PCB. Questo processo è chiamato Incisione., Per questo, userò cloruro ferrico (FeCl3). Il cloruro ferrico è una sostanza chimica molto dannosa e tossica. Essere estremamente attenti quando lo si utilizza per fare PCB.

Prendi un cucchiaio o due di polvere di cloruro ferrico e mettilo in un contenitore di plastica o acciaio spesso. Versare dell’acqua calda nel contenitore.

Attenzione: È possibile vedere i fumi che escono dal contenitore non appena si aggiunge l’acqua.

Far cadere il PCB nel contenitore e mescolare l’acqua per 10-15 minuti (o fino a quando il rame è completamente inciso).,

Il cloruro ferrico non reagisce con il carbonio (che è il componente principale del toner) ma solo con il rame. Quindi, il rame sulla scheda, tranne che sotto il toner (che funge da strato protettivo) sarà completamente rimosso.

Smaltire accuratamente l’acqua e aggiungere acqua fresca nel contenitore. Ora, posizionare il PCB in acqua per pulire la superficie da depositi chimici.

Prendere un altro pezzo di carta smeriglio delicato e pulire lentamente il toner dal PCB.,

Il tuo PCB è pronto (beh, quasi. Hai ancora bisogno di praticare dei fori).

Fori di perforazione sul PCB

Il passo successivo è quello di praticare fori sul PCB per montare i componenti. Abbiamo usato un piccolo trapano a mano (trapano motorizzato) per fare i fori.

Una volta praticati tutti i fori, il PCB è pronto per il montaggio.

Assemblaggio PCB

Raccogliere tutti i componenti necessari per il montaggio sul PCB.,

Posizionare tutti i componenti nelle rispettive posizioni e verificare se tutti i fori, le tracce e le pastiglie sono come previsto o meno.

Avviare la saldatura dei componenti sul PCB. Una volta fatto, il fondo della tavola assomiglia a questo.

E questo è il PCB finale con tutti i componenti assemblati.

In questo tutorial, hai visto un tutorial passo – passo su come creare il tuo PCB a casa usando il metodo di trasferimento del toner., Sentitevi liberi di commentare se avete fatto una scheda simile o suggerimenti per gli altri lettori.