Realizzare Stencil per Pasta Saldante a Casa: 9 Passaggi

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

La saldatura ad aria calda/piastra calda/forno tostapane con pasta saldante è generalmente molto più semplice della saldatura manuale per circuiti con più di pochi componenti SMD. E uno stencil di saldatura per posizionare con precisione quantità consistenti di saldatura è molto più facile che tracciare tracce di saldatura con una siringa - e c'è molto meno pulizia della scheda dei ponti di saldatura da fare quando viene applicata una quantità più controllata di pasta.

Sfortunatamente per quelli di noi che preferiscono incidere alcune schede proto a casa quando possibile per testare un design di base e costruire schede di sviluppo rapido, gli stencil generalmente costano $ 35 o più e impiegano alcuni giorni per tornare indietro. Questo è un modo, utilizzando gli stessi strumenti dei circuiti stampati, per costruire stencil di saldatura proto rapidi. La qualità probabilmente non sarà all'altezza di quelle in acciaio inossidabile o mylar che compreresti, ma potresti essere sorpreso. Nota che lo stesso metodo può essere utilizzato anche per macinare chimicamente altri disegni - pezzi decorativi per portagioie, disegni di ombre per proiettare con un Luxeon, ecc. - Le possibilità sono infinite. Questo metodo come pubblicato non eliminerà il lavoro di pulizia e sono sicuro che ci sono perfezionamenti a questo metodo che renderanno tutto molto più semplice/migliore. Non vedo l'ora di ricevere commenti da altri su come migliorare il metodo. Ci scusiamo per la mancanza di immagini nella parte successiva; per ottenere le immagini qui ho fatto una rapida analisi ma non ho fatto l'applicazione effettiva di incisione/saldatura. Le immagini di scarsa qualità sono dovute a riprese ravvicinate con la fotocamera del cellulare.

Passaggio 1: prima di iniziare

Il metodo qui si basa su come eseguo l'incisione dei circuiti stampati, che è probabilmente molto diverso da come potresti farlo tu. Incido circuiti stampati da alcuni anni ormai e il modo in cui lo faccio è cambiato parecchio nel corso del tempo, poiché trovo nuovi strumenti e approcci. Quasi tutti i modi standard di incidere le tavole dovrebbero funzionare bene anche per questo; se stiri, sensibilizzi alla luce le tavole, ecc; solo un po 'di pensiero e dovresti essere in grado di adattarlo per funzionare con i tuoi metodi.

Passaggio 2: Passaggio 1: Cosa ti servirà

Un disegno (in questo caso presumo che tu abbia disposto la tua tavola con Eagle)

Un metodo di trasferimento che utilizzeresti per il trasferimento su un circuito stampato (io uso Press-n-Peel Blue) FeCl o altro mordenzante Abbondanza di scotch Foglio di rame molto sottile (ho trovato sottili strisce di rame, dello spessore di un biglietto da visita e circa 4 pollici di diametro, 14 piedi di lunghezza, nel mio negozio di ferramenta locale nella sezione del giardino - apparentemente è usato per tenere le lumache fuori dai giardini)

Passaggio 3: creazione del trasferimento del disegno dello stencil

Potrebbe esserci un modo migliore (più accurato) per farlo con eagle. Faccio il mio layout normalmente; nella sezione CAM seleziono solo la maschera di arresto (che in pratica ti dà le aree in cui la maschera di saldatura non coprirebbe). Questo è un po 'più largo di dove dovrebbero essere i pad; sfortunatamente il livello "pads" non include i pad SMD. Tuttavia i risultati sembrano ancora abbastanza decenti; nelle parti alte, tuttavia, ci saranno ancora alcuni ponti minori e, di conseguenza, la necessaria pulizia.

Come formato di output, seleziona "PS_INVERTED" -- vogliamo l'inverso della maschera di arresto. Se lo stencil è per la parte superiore del tabellone, seleziona "tStop" e seleziona la casella "specchio". Se per il fondo, seleziona "bStop" e assicurati che "mirror" NON sia selezionato. (onestamente, dal momento che stiamo incidendo fino in fondo, "specchio" o no non ha molta importanza. Lo fa ovviamente quando incidiamo i circuiti stampati). Per il resto di questo passaggio presumo che tu stia utilizzando Press-n-Peel Blue come metodo di trasferimento; adattare se necessario. Stampa il disegno su carta normale. Dai un'occhiata, assicurati che appaia come ti aspetteresti. Quando sei soddisfatto, taglia un pezzo di PnP Blue appena un po' più grande dell'immagine sulla carta e fissalo con del nastro adesivo sull'immagine, con il lato lucido rivolto verso il basso. Assicurati di avere un po' di spazio tutto intorno, poiché l'allineamento sulle stampanti laser non è generalmente così perfetto e le immagini possono spostarsi di pochi mm da una stampa all'altra. Dovrebbe essere necessario solo un pezzo di nastro, sul lato del blu PnP verso la parte superiore del foglio di carta, in modo che sia tenuto in posizione mentre la carta viene tirata attraverso la stampante, ma per il resto il blu PnP è libero di muoversi poco e appiattire bene contro il tamburo/fusore nella stampante. (nota: ho usato questo metodo su un LJ4000 e un LJ4 senza effetti negativi, ma non mi assumo alcuna responsabilità se questo mangia la tua stampante). Reinserisci manualmente la carta nella stampante (o caricala in un vassoio della carta), assicurandoti di sapere dove la stampante stamperà e che tutto sia a posto. Se necessario, scrivi una "x" sul fondo di un semplice foglio di carta e stampa di nuovo l'immagine, assicurandoti che tutto esca come ti aspetteresti, prima di ripassare il pnp+scotch+carta nel stampante.

Passaggio 4: preparare il rame e trasferire l'immagine

Seleziona un pezzo di rame (probabilmente funzionerà anche l'ottone, oltre a dare un po' più di rigidità, anche se non sono sicuro di come questo possa rallentare le cose); dovrebbe essere della stessa misura o leggermente più grande dello stencil che realizzerai. Puoi o meno voler lasciare qualcosa in più lungo un bordo per afferrare e spostare lo stencil finito.

Il resto di questo passaggio è più o meno lo stesso che useresti per trasferire un disegno su un circuito. L'unica differenza è che invece di trasferire sulla scheda rivestita in rame, si trasferisce sul pezzo di rame. Esegui il normale lavaggio scotch-brite del rame (tampone bagnato di scotch brite, strofina fino a quando l'intera area che sarà coperta dal trasferimento è lucida e ovviamente strofinata - anche se il rame è tutto bello e brillante, strofinalo comunque; spesso con un bel rame c'è un sottile rivestimento di qualcosa che lo protegge, che impedirà anche al trasferimento di funzionare bene). Dal momento che i pad scotch brite sono piuttosto costosi, di solito taglio un piccolo rettangolo da un pad completo e lo uso, invece di un intero pad ogni volta. Lascia asciugare completamente il pezzo di rame. Rimuovere la pellicola blu PnP dalla carta della stampante e staccare lo scotch. Tagliare se necessario per far sì che il film PnP si adatti al pezzo di rame. Usa lo scotch per fissarlo, assicurandoti che non si gonfi nel mezzo. Suggerisco di incollare almeno due lati alternati per evitare che scivoli durante il trasferimento. Cerca di soffiare o spazzolare via la polvere che potrebbe trovarsi tra la pellicola e il rame. Nastro la combinazione di pellicola PnP e rame sul retro di un circuito stampato a lato singolo (o uno che non ha rame su entrambi i lati). Non vorrai collegarlo al lato in rame della scheda, poiché il rame in più sulla scheda assorbirà il calore durante il trasferimento. assicurati di nuovo che sia tutto completamente piatto. Utilizzare un ferro da stiro o una plastificatrice modificata per eseguire il trasferimento. Usando il metodo del laminatore, trovo che di solito ho bisogno di passare le cose 6-7 volte per un buon trasferimento.

Passaggio 5: preparati per l'incisione

Supponendo che il disegno sia stato trasferito bene e completamente (in caso contrario, proprio come qualsiasi altra incisione, fallo fino a quando non lo ottieni correttamente / piccole imperfezioni della penna a pennarello), sei quasi pronto per l'incisione. Tuttavia hai l'intero lato posteriore della scheda che deve essere coperto per evitare che il rame scompaia completamente.

Uso 2 strati di scotch; è un sacco di scotch e richiede alcuni minuti, ma funziona bene per tenere l'etchant lontano dal retro, ed è possibile rimuoverlo senza distruggere completamente il rame sottile (il nastro da imballaggio, ad esempio, sarebbe probabilmente abbastanza duro da rimuovere che tu' d finire con una tavola storpiata e completamente piegata. Il nastro adesivo non funziona così bene quando lo metti mordenzante e riscaldato.) Se hai lasciato una linguetta per tenere lo stencil, metti del nastro adesivo anche sul lato anteriore per mantenere esso di scomparire. Assicurati che il trasferimento sia continuo tra la linguetta e il trasferimento (non vuoi che vengano scoperte linee sottili che finiranno per separare lo stencil dalla linguetta).

Passaggio 6: incidere

Etch con FeCl riscaldato a circa 90 gradi (Celsius). Dal momento che il rame è un po' spesso rispetto al rame sui circuiti stampati, ci vorrà un po' per completarlo e sarà un po' più duro per il tuo mordente. Controllare periodicamente per vedere come stanno andando le cose e determinare quando l'incisione è completa.

(modificato) nota: ho letto di recente che si consiglia di non superare i 55 ° C per FeCl, poiché ti ritroverai con fumi che possono danneggiare il resist (e probabilmente altre cose nelle vicinanze).

Passaggio 7: pulire/rimuovere il nastro

Pulisci bene la scheda, assicurandoti di rimuovere tutte le tracce di FeCl. Alcune persone consigliano di utilizzare una piccola quantità di ammoniaca diluita sulla scheda per neutralizzare eventuali piccoli frammenti di FeCl rimasti. Rimuovi con cura lo scotch dal retro (potrebbe richiedere un po' di pazienza). Pulisco la parte anteriore con acetone o strofino di nuovo con un tampone di scotch brite (non sono sicuro dell'impatto che l'inchiostro del toner che viene raschiato nella pasta saldante in seguito potrebbe avere se ciò non viene fatto).

Quello che ti rimane è un pezzo di rame con dettagli taglienti tagliati dentro. L'immagine è una brutta foto scattata con il cellulare dell'ultimo stencil che ho realizzato. (Si noti che il pacchetto TQFP nel mezzo non ha separazione tra i pin vicini; questo è prevedibile, anche se non necessariamente ottimale). Come accennato in precedenza, puoi realizzare praticamente qualsiasi progetto; non deve essere uno stampino… e da alcuni test di base, anche l'ottone dovrebbe incidere con FeCl, anche se probabilmente un po' più lentamente.

Passaggio 8: utilizzo dello stencil

Controlla il tutorial di sparkfun per sapere come usare uno stencil. Nota: per la mia spatola ho usato un pezzo tagliato da quello che penso fosse commercializzato come un "coltello da mastice giapponese", trovato in un mercato asiatico (sf people, è quello di fronte a Thrift Città in missione). Costano circa $ 0,99 per una confezione da 3. Ho usato un mini freno per tagliare un piccolo rettangolo che è facile da manipolare lavorando su piccole tavole. Inoltre non devi avere una grande quantità di pasta saldante; Ho appena schizzato una goccia da una piccola siringa di pasta (comprata la mia da Chipquik) con l'ago rimosso, l'ho schiacciato un po' con la spatola per stenderlo, e poi la spatola attraverso i fori, assicurandomi che si riempiano tutti.

Passaggio 9: fammi sapere quali miglioramenti ottieni

E sono anche curioso di vedere quali altri tipi di cose le persone usano questo metodo per macinare chimicamente.