La mejor técnica de creación de PCB de bricolaje única

Finalmente construí un laboratorio para diseñar productos electrónicos. Tengo bastantes diseños que me gustaría probar. He probado la técnica de tóner / plancha de la impresora varias veces, pero he descubierto que no puedo crear tamaños de paso pequeños, ya que se desprenden al retirar el papel de la impresora. Algunas personas han mencionado que esto se debe al uso de un laserjet de Samsung frente a un HP.

Me pregunto qué métodos utiliza para desarrollar PCB para los únicos en su laboratorio o en su hogar (como yo). Estoy tratando de acelerar el paso a los componentes SMT / SMD y me gustaría obtener algunos consejos de expertos experimentados sobre los mejores métodos de creación de PCB para probar los conceptos del tablero antes de enviarlos a un MFG de PCB. Me gustaría algo que equilibre el costo, el tiempo y la belleza del producto terminado dirigido a un aficionado (en este punto) y orientado a los componentes SMT / SMD.

Incluya fotos / documentación de su método preferido. Gracias de antemano por tu publicación.

Para los únicos o prototipos que uso:

• Película de transferencia Press-n-Peel con una impresora láser (la azul)
• Lana de acero y detergente para limpiar el blanco de PCB, luego un breve grabado en persulfato de amonio: eso proporciona una superficie muy limpia, importante para una buena transferencia de la película
• Un laminador para transferir el patrón a la PCB; Modifiqué el laminador para aumentar un poco su temperatura de funcionamiento, y la PCB es un poco gruesa para el laminador, pero funciona
• Persulfato de amonio hecho con agua caliente en un recipiente de helado y que se encuentra en un baño de agua caliente (un recipiente de helado más grande)

Esto da buenos resultados hasta anchos de traza de 10 mil; probablemente podría ir más fino pero aún no lo he necesitado.

Para tableros de doble cara, pego las dos capas de película Press-n-Peel en dos trozos de PCB en los bordes para poder alinear bien las dos capas, luego coloco el PCB en blanco y lo introduzco a través del laminador. Aquí hay algunas fotos para ilustrar:

La parte inferior (izquierda) y la parte superior (derecha) de una placa simple de doble cara (la superior se imprime reflejada para que se superpongan cuando se da vuelta). Normalmente imprimiría en la película azul Press-n-Peel, solo usando papel aquí para ilustración.

Con un lado pegado al PCB de desecho (lado izquierdo) y los lados impresos uno frente al otro, sosténgalos hacia la luz y alinee el otro para que todos los agujeros y el contorno del tablero se alineen.

Aquí ambos están pegados a la chatarra de PCB. Ahora puede colocar el PCB limpio en blanco entre los dos (probablemente sea mejor pegarlo con cinta adhesiva a ambos lados para evitar cualquier movimiento) y pasarlo por el laminador (o plancharlo) para transferir el tóner al PCB.

Puede pegar las dos piezas de película o papel sin usar el trozo de PCB, pero cuando coloca la PCB en blanco entre ellas puede obtener un movimiento relativo a medida que se flexionan alrededor de la PCB gruesa. Con la pieza de chatarra del mismo grosor que la PCB en blanco, permanecen en el lugar correcto.

Un taladro de banco es bueno para cualquier perforación. Utilizo taladros de hasta 0,5 mm de diámetro pero con vástagos de 3 mm para que puedan sujetarse fácilmente en el portabrocas.

Para agujeros pasantes, sueldo un cable de cobre delgado a las almohadillas a ambos lados. El cable proviene de un cable flexible de múltiples núcleos; los hilos individuales son de aproximadamente 0.2 mm o 8 mil de diámetro. ¡Esto lleva algo de tiempo!

Y para soldar coloco pasta de soldadura con una jeringa de punta fina, coloco las piezas con pinzas finas y luego vuelvo a llenar en una sartén eléctrica. Algunas fotos más:

Colocación de una soldadura en pasta sobre las almohadillas SMD.

Colocación de componente con pinzas

Una placa con aletas: la PCB se fabricó profesionalmente, pero ensamblé los componentes y los solde como se describe aquí. Estas son resistencias y condensadores de tamaño 0402 (bastante pequeños, increíblemente fáciles de perder), un acelerómetro en un paquete QFN-16 (4x4 mm) y un chip de memoria en un paquete sin cables de 8 pines, tamaño similar a un SOIC-8. (Esto es parte de un pequeño registrador de datos de acelerómetro, ver vastmotion.com.au ).

¡Buena suerte!

A menos que esté en el más pequeño de los presupuestos pequeños, solo haga que los tableros se fabriquen profesionalmente.

Realmente, puede obtener una oferta tan buena en PCB, con proveedores como:

• 33Each.com - 60 pulgadas cuadradas, doble cara, 6/6 de espacio. $ 33 ea, pedido mínimo: 4 (1 si tiene una dirección universitaria)
• GoldPhoenix : bueno para carreras más grandes, el costo varía según los requisitos.
• ExpressPCB - 3 tableros por $ 51 en total, doble cara, sin máscara de soldadura o seda, requisito de tamaño rígido de 3.8 × 2.5
• Circuitos AP : sin experiencia personal, consulte los comentarios a continuación.
• Circuitos Sunstone : tan baratos como $ 28 por un prototipo. Rápido y de buena calidad, nunca he tenido un problema (de Garrett Fogerlie).
• OSH Park - $ 5 pies cuadrados En doble cara, $ 10 Sq. En 4 capas. Los tableros vienen con una máscara de soldadura púrpura (!).

En general, he descubierto que (al menos para mí), simplemente no vale la pena intentar hacer mis propias tablas, cuando puedo comprar una tabla mucho más bonita o ~ $ 50.

Además, con la mayoría de los tableros fabbed profesionalmente, obtienes todas las sutilezas, como máscara de soldadura y serigrafía. Tener una máscara de soldadura hace que la soldadura de componentes de paso pequeño sea mucho más fácil, y la seda hace que los componentes de relleno sean mucho más fáciles, particularmente cuando las tablas se hacen grandes.

¿Cuánto vale tu tiempo para ti?

Editar: Se eliminó BatchPCB de la lista ya que ya no existen (se vendió a OSH Park en 2013).

Obtengo excelentes resultados (hasta 8/8 mil) usando la técnica de fotograbado. Utilizo una impresora de inyección de tinta HP 5940 barata con película Mega Electronics JetStar Premium para las transparencias con placas de resistencia positiva pre-recubiertas, expuestas en una unidad de exposición UV casera. Las placas se desarrollan en solución de hidróxido de sodio y se graban en cloruro férrico en un pequeño recipiente de plástico en un recipiente de lavado viejo con aproximadamente 1 "de agua muy caliente. El recipiente pequeño se agita manualmente y el grabado dura aproximadamente 5 minutos. I puede hacer una tabla en unos 20 minutos, sin incluir la perforación.

Aquí está uno de mis tableros.

Este grupo es un muy buen recurso para hacer PCB en casa.

No soy un experto experimentado, pero ... he aprendido de ellos.

Tengo la segunda impresora mono Samsung más barata disponible y no tengo problemas con los rastros finos; Dudo que sea tu impresora.

He tenido un buen éxito con los laminadores, pero alguien me dijo recientemente que esto podría ser peligroso en modelos más baratos con blindaje inadecuado (ya que el tablero es altamente conductivo).

He vuelto a planchar tablas de doble cara, ya que parece ser un poco más preciso. Si no está obteniendo buenas transferencias, intente usar una lijadora eléctrica con una tasa de grano muy alta para que quede mucho más limpia que cualquier cepillo abrasivo. Entonces, lo más importante que se debe hacer cuando se usa una plancha es empujar con fuerza , como realmente fuerte, y mantenerla en su lugar durante al menos 30 segundos a la vez. Si tiene papel brillante normal y no puede ver los rastros, probablemente no esté listo para remojarse.

Otra cosa que he encontrado para ayudar es tener un borde de aproximadamente 2 mm alrededor de todo el circuito. Esto tiende a pegarse primero y ayuda a evitar que el papel se mueva mientras plancha.

Actualmente mi kit presenta los siguientes elementos:

• Cortador de azulejos (para cortar PCB)
• Máscara FFP3 (importante si valora sus pulmones)
• Lijadora de ratón Black & Decker
• Tanque de grabado de burbujas (no es necesario, solo estoy impaciente)
• Taladro de pilar de banco de 5 velocidades Wickes

Mi nueva cámara llega hoy y tengo la intención de lanzar un "sitio web de viaje" mientras aprendo y experimento con la electrónica. Uno de los primeros videos que publicaré será mi proceso de producción de PCB.

Acabo de terminar de crear un tutorial sobre cómo construir un tanque de grabado de burbujas (sin calefacción), en casa, con un costo y esfuerzo mínimos. Esperemos que esto sea útil para alguien:

1. Lo que necesitarás
2. Fontanería del sistema de aire
3. Haciendo burbujas
4. La canasta de PCB

Recomiendo aumentar la resolución a 720p pero, por supuesto, esto es opcional.

Agregaré más actualizaciones (como ver el tanque en acción) a 13 voltios bastante pronto.

Gracias a todos hasta ahora por sus respuestas. Creo que he tomado una decisión sobre el diseño futuro de la placa de circuito. He estado haciendo una investigación loca y me encontré con un equipo que creo que podría ser la mejor ruta. No solo es ecológico, sino útil de muchas otras maneras. Los apoyos tienen que ir a Brian para desencadenar la investigación que condujo a la epifanía.

En lugar de tratar con productos químicos que requieren eliminación, tiempo y no es lo ideal, ya que vivo en un condominio, he decidido construir un molino CNC. Existen numerosos tutoriales por ahí y parece que uno se puede construir por ~ $ 500 (o menos si se usan piezas recuperadas). Aquí hay algunos enlaces que he encontrado hasta ahora.

Instructables

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

El molino no solo serviría para eliminar el cobre, sino que también se puede usar para construir una máscara de soldadura. Esto facilitaría la fabricación de SMD / SMT utilizando el método de reflujo de sartén.

Planeo investigar más a fondo para ver si se puede armar una máquina cnc 'combinada' que también aproveche la impresora de plástico RepRap 3D . Imagina las posibilidades de este combo asesino. Podrías fabricar casi cualquier cosa y debería costar menos de $ 1000.

También votaría por los chinos baratos en alta mar. iteadstudio.com puede hacer 10 tableros de 50x50 mm por $ 10, y el envío aéreo de 3 días para el pedido es <$ 30. El tiempo total de respuesta es un poco más de una semana. Escuché que seeedstudio.com es muy similar (y en realidad puede estar usando el mismo fab de PCB). Obtiene máscara de soldadura, pantalla de seda, vias, chapado, el shebang shole. El único inconveniente es que solo pueden hacer 1 oz de grosor de cobre, y no son muy precisos en pequeños tonos (8 mil es su mínimo).

Para hacer el mío, recomendaría contra la ruta del molino CNC. Sí, es bueno que pueda perforar la misma tabla que fresa, pero la molienda genera polvo de vidrio que es realmente malo para sus pulmones, y rompe fácilmente las pequeñas piezas que necesita, y el acabado del borde es un poco irregular y no es confiable para parcelas pequeñas. En cambio, optaría por tableros recubiertos fotosensibles a base de UV. Imprima con láser la máscara (inversa) en transparencias. Exponer en una cama UV (puede construirse usted mismo si realmente lo desea). Desarrollar. Grabar al agua fuerte.

Entonces, ese molino CNC aún puede ser útil, para perforar el tablero :-) Todavía no va a obtener placas de orificio pasante, vías, etc., de esta manera.

No estaba obteniendo resultados confiables al planchar en la transferencia de tóner. Modifiqué un viejo gofre, llamado PCB Press . Me gusta la capacidad de producir un prototipo de tablero en casa en menos de una hora. Si necesito algo de calidad profesional, envío el prototipo probado a fab house.