Migliore tecnica di creazione PCB fai-da-te una tantum

Ho finalmente creato un laboratorio per progettare l'elettronica. Ho parecchi progetti che vorrei testare. Ho provato alcune volte la tecnica toner / ferro della stampante, ma ho scoperto che non riesco a creare piccole dimensioni di passo poiché si strappano durante la rimozione della carta della stampante. Alcune persone hanno detto che ciò è dovuto all'uso di un laserjet Samsung rispetto a un HP.

Mi chiedo quali metodi usi per sviluppare PCB per pezzi unici nel tuo laboratorio oa casa (come me). Sto cercando di seguire rapidamente un passaggio ai componenti SMT / SMD e vorrei alcuni consigli da esperti esperti sui migliori metodi di creazione di PCB per testare i concetti di scheda prima di inviarli a un MFG PCB. Vorrei qualcosa che equilibra costi, tempo e bellezza del prodotto finito orientato verso un hobbista (a questo punto) e orientato verso componenti SMT / SMD.

Si prega di includere foto / documentazione del metodo preferito. Grazie in anticipo per il tuo post.

Per i pezzi unici o prototipi che uso:

• Film di trasferimento Press-n-Peel con una stampante laser (quella blu)
• Lana d'acciaio e detergente per pulire il bianco del PCB, quindi una breve incisione in persolfato di ammonio: che fornisce una superficie molto pulita, importante per un buon trasferimento dal film
• Un laminatore per trasferire il motivo sul PCB; Ho modificato il laminatore per aumentare un po 'la sua temperatura operativa e il PCB è un po' spesso per il laminatore ma funziona
• Ammonio persolfato fatto con acqua calda in un contenitore per gelato e che si trova in un bagno di acqua calda (un contenitore per gelato più grande)

Questo dà buoni risultati fino a 10 mil di larghezza di traccia; probabilmente potrebbe andare più fine ma non ce n'è ancora bisogno.

Per le schede a doppia faccia, lego i due strati di pellicola Press-n-Peel su due frammenti di PCB ai bordi in modo da poter allineare i due strati, quindi inserire il PCB in bianco e alimentarlo attraverso il laminatore. Ecco alcune immagini per illustrare:

La parte inferiore (a sinistra) e la parte superiore (a destra) di una semplice scheda a doppia faccia (quella superiore è stampata a specchio in modo che si sovrappongano quando viene capovolta). Normalmente stamperei sul film blu Press-n-Peel, usando solo la carta qui per l'illustrazione.

Con un lato registrato sul PCB dello scarto (lato sinistro) e i lati stampati rivolti uno verso l'altro, tenerli rivolti verso la luce e allineare l'altro in modo che tutti i fori e il contorno della scheda siano allineati.

Qui sono entrambi attaccati allo scarto del PCB. Ora puoi mettere il PCB pulito bianco tra i due (probabilmente è meglio legarlo su entrambi i lati per evitare qualsiasi movimento) ed eseguirlo attraverso il laminatore (o stirarlo) per trasferire il toner sul PCB.

È possibile legare insieme i due pezzi di pellicola o carta senza utilizzare lo scarto di PCB, ma quando si inserisce il PCB vuoto tra loro è possibile ottenere un movimento relativo mentre si flettono attorno al PCB spesso. Con il pezzo di scarto dello stesso spessore del PCB vuoto rimangono nel posto giusto.

Un trapano da banco è buono per qualsiasi perforazione. Uso trapani fino a 0,5 mm di diametro ma con gambi da 3 mm in modo che possano essere facilmente trattenuti nel mandrino del trapano.

Per i fori passanti ho saldato un sottile filo di rame ai cuscinetti su entrambi i lati. Il filo proviene da un cavo flessibile multi-core; i singoli fili hanno un diametro di circa 0,2 mm o 8 mil. Questo richiede del tempo!

E per saldare metto la pasta per saldare con una siringa a punta fine, posiziono le parti con una pinzetta fine e poi si rifluiscono in una padella elettrica. Qualche altra foto:

Siringare la pasta saldante sui cuscinetti SMD.

Posizionamento del componente con una pinzetta

Una scheda finshed: la PCB è stata realizzata in modo professionale ma ho assemblato componenti e saldato come descritto qui. Questi sono resistori e condensatori di dimensioni 0402 (abbastanza piccoli, incredibilmente facili da perdere), un accelerometro in un pacchetto QFN-16 (4x4 mm) e un chip di memoria in un pacchetto senza piombo a 8 pin, dimensioni simili a un SOIC-8. ( Fa parte di un registratore di dati per piccoli accelerometri, consultare vastmotion.com.au ).

In bocca al lupo!

A meno che tu non abbia il più piccolo budget, basta avere le schede professionalmente fabbed.

Davvero, puoi ottenere un ottimo affare sui PCB, con fornitori come:

• 33Each.com - 60 pollici quadrati, fronte-retro, spaziatura 6/6. $ 33 ea, ordine minimo: 4 (1 se hai un indirizzo universitario)
• GoldPhoenix - Buono per le corse più grandi, il costo varia a seconda delle esigenze.
• ExpressPCB - 3 schede per un totale di $ 51, fronte-retro, senza soldermask o seta, dimensioni rigide richieste di 3,8 × 2,5
• Circuiti AP - Nessuna esperienza personale, vedere i commenti di seguito.
• Circuiti di Sunstone - A partire da $ 28 per un prototipo. Veloce e di buona qualità, non ho mai avuto problemi (da Garrett Fogerlie).
• OSH Park - $ 5 Mq In doppia faccia, $ 10 Mq. In, 4 strati. Le schede vengono con soldermask viola (!).

Nel complesso, ho scoperto che (almeno per me), non vale assolutamente la pena provare a creare le mie schede, quando posso acquistare una scheda molto più bella o ~ $ 50.

Inoltre, con la maggior parte delle schede fabbed professionalmente, ottieni tutte le prelibatezze, come soldermask e serigrafia. Avere un soldermask rende molto più facile la saldatura di componenti a passo ridotto e la seta rende molto più facile il popolamento dei componenti, in particolare quando le tavole diventano grandi.

Quanto vale il tuo tempo per te?

Modifica: BatchPCB rimosso dall'elenco poiché non esiste più ( venduto a OSH Park nel 2013).

Ottengo risultati eccellenti (fino a 8/8 mil) usando la tecnica della fotoincisione. Uso una stampante a getto d'inchiostro HP 5940 economica con pellicola Mega Electronics JetStar Premium per i lucidi con pannelli resistivi positivi preverniciati, esposti in un'unità di esposizione UV fatta in casa. Le schede sono sviluppate in soluzione di idrossido di sodio e incise in cloruro ferrico in un piccolo contenitore di plastica in una vecchia ciotola di lavaggio con circa 1 "di acqua molto calda. Il piccolo contenitore viene agitato manualmente e l'attacco richiede circa 5 minuti. può fare una tavola in circa 20 minuti, esclusa la perforazione.

Ecco una delle mie bacheche.

Questo gruppo è un'ottima risorsa per realizzare PCB in casa.

Non sono un esperto esperto, ma ... ho imparato da loro.

Ho la seconda stampante mono Samsung più economica disponibile e non ho problemi con le tracce fini; Dubito che sia la tua stampante.

Ho avuto un buon successo con i laminatori, ma qualcuno recentemente mi ha detto che questo potrebbe essere pericoloso su modelli più economici con schermatura impropria (poiché la scheda è altamente conduttiva).

Sono tornato a stirare per le tavole a doppia faccia in quanto sembra essere un po 'più preciso. Se non stai ottenendo buoni trasferimenti, prova a utilizzare una levigatrice elettrica con una grana molto elevata per renderla molto più pulita di qualsiasi altra spazzola abrasiva. Quindi, la cosa più importante da fare quando si usa un ferro da stiro è spingere forte , come veramente duro e tenerlo in posizione per almeno 30 secondi alla volta. Se hai una normale carta lucida e non riesci a vedere le tracce, probabilmente non sei pronto per immergerti.

Un'altra cosa che ho trovato utile è avere un bordo di circa 2 mm attorno all'intero circuito. Questo tende quindi ad attaccarsi per primo e aiuta a prevenire lo spostamento della carta durante la stiratura.

Attualmente il mio kit include i seguenti elementi:

• Tagliapiastrelle (per tagliare PCB)
• Maschera FFP3 (importante se apprezzi i tuoi polmoni)
• Levigatrice per mouse Black & Decker
• Serbatoio Bubble etch (non necessario, sono solo impaziente)
• Trapano a colonna da 5 velocità Wickes

La mia nuova macchina fotografica arriva oggi e intendo lanciare un "sito Web di viaggio" mentre imparo e sperimento l'elettronica. Uno dei primi video che pubblicherò sarà il mio processo di produzione di PCB.

Ho appena finito di creare un tutorial su come costruire un serbatoio Bubble Etch (non riscaldato), a casa, con costi e sforzi minimi. Spero che questo sia utile a qualcuno:

1. Cosa ti servirà
2. Impianto idraulico del sistema ad aria
3. Fare bolle
4. Il cestino PCB

Consiglierei di aumentare la risoluzione a 720p ma, ovviamente, questo è facoltativo.

Aggiungerò ulteriori aggiornamenti (come vedere il serbatoio in azione) a 13 Volt abbastanza presto.

Grazie a tutti finora per le vostre risposte. Credo di aver preso una decisione in merito alla futura progettazione del circuito. Ho fatto delle ricerche folli e mi sono imbattuto in un equipaggiamento che credo possa essere il percorso migliore. Non è solo ecologico ma utile in molti altri modi. I sostenitori devono rivolgersi a Brian per aver innescato la ricerca che ha portato all'epifania.

Invece un trattamento con prodotti chimici che richiede smaltimento, tempo e non è l'ideale poiché vivo in un condominio, ho deciso di costruire un mulino a controllo numerico. Esistono numerosi tutorial là fuori e sembra che uno possa essere costruito per ~ $ 500 (o meno se si utilizzano parti recuperate). Ecco alcuni link che ho trovato finora.

Instructables

Engaget (1of3) , (2of3) e (3of3)

Il mulino non avrebbe solo lo scopo di rimuovere il rame, ma può anche essere usato per costruire una maschera per saldatura. Ciò consentirebbe una produzione SMD / SMT più semplice utilizzando il metodo di riflusso della padella.

Ho intenzione di fare ulteriori ricerche per vedere se è possibile mettere insieme una macchina cnc "combinata" che sfrutta anche la stampante plastica 3D RepRap . Immagina le possibilità di questa combo killer. Potresti fabbricare quasi tutto e dovrebbe costare meno di $ 1000.

Vorrei votare anche per l'offshore cinese a basso costo. iteadstudio.com può realizzare 10 schede 50x50mm per $ 10 e la spedizione aerea in 3 giorni per l'ordine è <$ 30. Il tempo di risposta totale è di un po 'più di una settimana. Ho sentito che seeedstudio.com è molto simile (e potrebbe effettivamente utilizzare la stessa scheda PCB). Ottieni maschera per saldatura, serigrafia, via, placcatura, shebang shole. L'unico inconveniente è che possono fare solo 1 oz di spessore di rame e non sono molto precisi a piccoli passi (8 mil è il loro minimo).

Per fare il mio, consiglierei contro il percorso del mulino CNC. Sì, è bello poter forare la stessa tavola che macini, ma la fresatura genera polvere di vetro che fa davvero male ai polmoni e rompe facilmente i pezzetti di cui hai bisogno, e la finitura del bordo è un po 'sfilacciata e non affidabile per piccole piazzole. Invece, andrei con le schede rivestite fotosensibili a base UV. Stampa laser della maschera (inversa) sui lucidi. Esporre su un letto UV (può essere costruito da soli se proprio lo si desidera). Sviluppare. Etch.

Quindi, quella fresa CNC può ancora tornare utile, per perforare la scheda :-) In questo modo non avrai ancora placcature di fori passanti, vie, ecc.

Non ottenevo risultati affidabili stirando sul trasferimento del toner. Ho modificato un vecchio ferro per cialde, chiamato PCB Press . Mi piace la capacità di produrre una scheda prototipo a casa in meno di un'ora. Se ho bisogno di qualcosa di qualità professionale, invio il prototipo testato a fab house.