Realizzare PCB a casa (metodo di trasferimento del toner): 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ci sono molte volte in cui noi, come produttori, affrontiamo ostacoli come la complessità dei circuiti, problemi di cablaggio e progetti disordinati durante l'utilizzo di schede di prototipazione. Dal momento che ogni buon progetto deve essere pulito e ordinato se è pensato per scopi dimostrativi. Quindi, per eliminare i problemi sopra indicati, iniziamo a cercare alternative. Chiaramente, abbiamo l'idea che i PCB siano la strada da percorrere, ma ancora, per alcuni di noi, ci sono restrizioni sull'attrezzatura e riteniamo che non sia possibile. Ma credimi, lo è!

Questa istruzione si concentra sulla guida del lettore a creare il proprio PCB utilizzando il metodo di trasferimento del toner correttivo. Ci sono un sacco di istruzioni e siti web là fuori che spiegano come realizzare PCB a casa in modo conveniente, e anche io li ho seguiti, ma ci sono ancora alcune abilità e trucchi che si sviluppano con il tempo e l'esperienza e questo istruttivo copre come faccio i miei PCB.

Non mi piace pubblicare contenuti che sono già presenti su Internet, ma questa volta devo farlo, perché la maggior parte dei miei progetti ruotano attorno a PCB personalizzati e non voglio continuare a scrivere il processo di produzione dei PCB più e più volte in tutti i miei istruttori. Voglio anche dettagliare un po' di più il processo e quindi eccoci qui.

Questo è tutto ciò che ho da dire su questo istruibile. Quindi, senza ulteriori indugi, cominciamo con questo!

Passaggio 1: raccogliere alcune cose

Le cose che ti serviranno per realizzare un PCB sono principalmente hardware e strumenti di costruzione. Non sono né troppo economici né troppo costosi e sono facili da trovare.

I requisiti:

Pannello rivestito di rame

Mentre acquisti questo, tieni a mente di acquistare una tavola senza grasso, cioè non ci dovrebbero essere quasi punti verdi sulla tavola.

Soluzione di incisione al cloruro ferrico

Questa è la soluzione di incisione che verrà utilizzata per convertire il rame in un composto non conduttivo.

Trapano

Sta a te decidere se utilizzare un trapano completo piuttosto che un mini a mano. Io stesso uso un trapano a mano. Ecco come realizzarne uno tu stesso.

• Un pennarello indelebile
• Carta abrasiva di grado zero
• Il layout stampato

La stampa del circuito che andrai a realizzare. Nota che la carta su cui deve essere stampato questo layout deve essere lucida, il tipo di carta delle riviste che ha una trama liscia. Assicurati inoltre che venga stampato utilizzando una stampante laser.

Un ferro da stiro

Questo è tutto per i requisiti. Procedere al passaggio successivo.

Passaggio 2: preparazione della scheda rivestita in rame

Il pannello rivestito di rame che hai è incline alla passività.

La passività è il processo di formazione di strati di ossido per prevenire la corrosione.

In qualsiasi pannello rivestito di rame, c'è il rame che è un metallo passivo, e quindi per la definizione di cui sopra, esso, da solo, forma uno strato di ossido di rame ogni volta che viene a contatto con l'atmosfera per prevenire la corrosione. Poiché l'ossido di rame è abbastanza conduttivo, causerà un problema nel nostro PCB. Pertanto il nostro primo lavoro è la rimozione di questo strato.

Rimozione dello strato di ossido di rame:

Prendi la carta vetrata di grado zero e inizia a levigare la scheda di rame finché non riesci a vedere una lucentezza metallica.

Puoi distinguere chiaramente tra le schede levigate e non levigate nell'immagine sopra pubblicata.

Tagliare il tabellone:

Ora che abbiamo rimosso lo strato di ossido di rame, tagliamo la scheda di rame secondo il layout stampato. Cerca di avere aree di sicurezza extra vicino ai bordi per consentire errori di taglio.

Per tagliare la tavola, uso le mie comode forbici e talvolta il mio coltello termocol. Se hai una sega circolare, usala perché è il modo migliore per tagliare le tavole di rame.

Passaggio 3: trasferimento del toner

In questo passaggio, trasferiremo il toner laser dal layout stampato alla scheda rivestita in rame.

Per trasferire il toner:

1. Prendi il ferro da stiro.
2. Impostalo alla temperatura massima e spegni il vapore.
3. Prendi la tua scheda di rame e il layout e posiziona il layout sulla scheda in modo tale che il toner sul layout stampato debba essere a contatto con il lato in rame della scheda.
4. Riscaldare l'intero set attraverso il lato posteriore della carta per 2 minuti usando il ferro da stiro con grande pressione. Continua a muoverti intorno al ferro in modo circolare attorno all'asse per garantire un trasferimento coerente.
5. Quando senti che tutto il toner è stato trasferito sull'asse, interrompi la stiratura.
6. Immergi immediatamente la tavola calda in un bagno d'acqua.
7. Dopo alcuni minuti, raccoglilo e strofina delicatamente tutta la carta in modo da avere solo tracce di toner sulla lavagna, come mostrato nell'immagine sopra.

Ora il toner è stato trasferito con successo. Se noti alcune tracce incomplete, non c'è bisogno di farsi prendere dal panico. Puoi facilmente completarli usando il tuo pennarello indelebile.

Tuttavia, se una grande quantità di toner non è stata trasferita correttamente, ripetere il processo carteggiando il toner e trasferendolo nuovamente. Mi ci sono voluti due tentativi per farlo. L'immagine del tentativo fallito è stata inclusa sopra.

Passaggio 4: incisione della lavagna

In questo momento la nostra tavola è stata scolpita con un layout. È molto simile a un pezzo di codice rimasto da eseguire. Quindi per renderlo molto più vicino a un PCB finito dovremo inciderlo usando una soluzione di incisione. Userò il cloruro ferrico poiché è facilmente disponibile per me.

Incideremo la nostra scheda per mantenere solo la quantità utile di rame come tracce conduttive. Il concetto principale di incisione è fondamentalmente convertire le regioni circostanti di rame in un precipitato, nel mio caso è cloruro di rame, e rimuoverlo insieme alla soluzione di attacco dopo che la reazione è completa.

La parte delle tracce utili non reagisce nascondendola con il toner. È tutto quello che sta succedendo qui.

Per incidere la tavola:

Versare una soluzione di cloruro ferrico in un contenitore non metallico

Il cloruro ferrico è di natura altamente corrosivo quindi vorrei che tutti evitassero di usare contenitori metallici perché reagisce con i contenitori. Usare contenitori di plastica è una buona scelta. Evita anche qualsiasi contatto della tua pelle con questo mordenzante. Preferisci invece indossare i guanti durante tutto il processo.

Lascia cadere la tua scheda di rame e lasciala per un po' di tempo

Nel mio caso, l'intero processo di incisione ha richiesto circa 45 minuti.

Continua a guardare la tua tavola a intervalli di 15 minuti e sceglila quando senti che è stata completamente incisa

Il modo in cui verifico se una scheda di rame è stata completamente incisa o meno è guardando se sembra parzialmente traslucida o meno. Tuttavia il PCB che ho avuto questa volta è stato meraviglioso. All'incisione è diventato giallo.

Ora che il tuo PCB è stato inciso con successo, rimuoviamo la quantità residua di toner per ottenere il nostro circuito stampato.

Passaggio 5: rimozione del toner residuo

Ora il nostro PCB è quasi finito. Non resta che rimuovere il toner residuo per esporre le tracce di rame. Quindi diamoci da fare.

Per rimuovere il toner residuo:

O

Carteggiare l'intero PCB utilizzando una carta vetrata di grado zero

O

Usando una balla di cotone imbevuta di acetone, pulire accuratamente l'intera tavola

Ho notato che usare l'acetone per la rimozione del toner è meglio se vuoi che il tuo PCB sia pulito e ordinato. Ma ciò non significa che il metodo di levigatura non abbia alcuna possibilità, perché non è che la levigatura sia disordinata. Lascia solo qualche graffio.

Passaggio 6: perforazione

Il PCB è fatto, le tracce di rame ci sono ma dove inserire i componenti? Per poter inserire i nostri componenti, dovremo iniziare a praticare i fori per loro.

Usa qualsiasi tipo di trapano che ti piace per questo scopo.

L'unico consiglio che vorrei dare ai principianti è che durante l'utilizzo di trapani, posizionare prima la punta del trapano perpendicolarmente sul punto da forare e poi accenderla temporaneamente esercitando una piccola pressione. Ciò impedisce che la punta della punta del trapano si allontani e produce buoni fori.

Passaggio 7: stagnare le tracce

In alcuni casi, le tracce del PCB sono strette. Questo è il caso della maggior parte dei PCB SMD. In questi casi, c'è il rischio che il filo si rompa dalla scheda a causa dell'eccesso durante una lunga saldatura. Per evitare ciò, ciò che io e molti altri facciamo è applicare la saldatura sulle tracce, questo processo è noto come stagnatura.

Grazie a sergeweb1 per aver sottolineato che l'obiettivo principale di questo processo è prevenire la corrosione delle tracce di rame, ovvero la riduzione del rame conduttivo a causa della formazione di Ossido di Rame causata dall'esposizione all'atmosfera.

Non solo rafforza le tracce, ma facilita anche la saldatura dei componenti. Quindi è una vittoria per tutti.

Per fare ciò, basta applicare una certa quantità di saldatura sulla punta del saldatore e farla scorrere delicatamente sulle tracce.

L'applicazione del flusso sulle tracce prima di fare ciò produce risultati migliori.

Una volta che hai finito con la saldatura, il tuo PCB sarà simile a quello pubblicato sopra, bello.

Passaggio 8: congratulazioni

Congratulazioni per aver realizzato da solo un PCB a casa e per aver imparato a farlo. Ora sei aperto a un mondo completamente nuovo di elettronica in cui puoi facilmente conquistare circuiti complicati con PCB che sembravano impossibili utilizzando schede di prototipazione.

Dopo aver completato il PCB, basta inserire e saldare i componenti facendo riferimento allo schema del progetto che stai realizzando.

Ho allegato le immagini del mio PCB dopo che tutti i componenti sono stati saldati per darti un'idea di come appare un PCB finito.

Questo è tutto per questo istruibile. Se hai qualche dubbio, sentiti libero di commentare. Non dimenticare di seguirmi se ti è piaciuto questo tutorial. Inoltre, pubblica foto di come sono venuti i tuoi PCB!

Continua ad armeggiare!

Apprezzerei se mi supportassi su Patreon.

Di:

Utkarsh Verma

Grazie ad Ashish Choudhary per aver prestato la sua macchina fotografica.