Circuiti stampati flessibili fai-da-te: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Produci i tuoi circuiti stampati flessibili su un solo lato utilizzando una stampante a inchiostro solido, una pellicola in poliimmide rivestita di rame e comuni prodotti chimici per l'incisione dei circuiti stampati.

Troverai PCB flessibili all'interno della maggior parte dei telefoni cellulari o gadget miniaturizzati simili. I PCB Flex sono utili per realizzare cavi minuscoli e circuiti estremamente leggeri. Tuttavia, pochi negozi realizzano ancora PCB flessibili personalizzati a prezzi ragionevoli in piccoli volumi.

Passaggio 1: ottenere un film rivestito di rame

Procurati dei fogli sottili di poliimmide con rame su uno o entrambi i lati. La poliimmide è un polimero giallo con un'elevata temperatura di fusione ed è talvolta chiamato Kapton. Un tipo comune di poliimmide rivestito di rame è il materiale DuPont "Pyralux". Le lastre Pyralux sono disponibili in molte diverse varietà di spessore di poliimmide, spessore di rame e spessore adesivo (l'"adesivo" è tra il rame e la poliimmide che tiene tutto insieme). Lo spessore del rame è indicato in once per piede quadrato, mentre lo spessore dell'adesivo e del Kapton è indicato in mil (1 mil = 0.001 pollici). Pyralux LF7062 (nella foto) ha 1/2 oz Cu, 1/2 mil adesivo e 1 mil Kapton. Funziona bene ma è un po' sottile e increspato per la stampante da gestire. LF9120 ha 1 oz Cu, 1 mil adesivo e 2 mil Kapton - sembra funzionare meglio nella stampanteLF9210 ha 2 oz Cu, 1 mil adesivo e 1 mil Kapton - più rigido, ma funziona bene Altre opzioni sono il rame a doppia faccia (un sandwich di Cu/Kapton/Cu tenuto insieme con adesivo) e una superficie ruvida, indicata da R alla fine del codice. Le lamiere ruvide e le lamiere a doppia faccia funzionano bene. Tuttavia, Pyralux con rame da 2 once o più spesso può essere difficile da alimentare alla stampante, specialmente se c'è rame su entrambi i lati. Vedi se puoi ottenere un campione gratuito da DuPont. Occasionalmente, i fogli Pyralux vengono visualizzati su eBay. Taglia i fogli Pyralux a 8,5x11 o 8,5x14 pollici con le forbici o un coltello. Evita di macchiare il rame con impronte digitali o olio, che possono bloccare la soluzione di incisione in seguito. Per proteggere la stampante, cerca di mantenere i bordi relativamente piatti e privi di sbavature.

Passaggio 2: utilizzare una stampante a inchiostro solido

Per la stampa diretta sulla pellicola di rame, individuare una stampante a inchiostro solido. Questi sono comunemente confusi con le stampanti laser, ma invece stampano cera fusa. A differenza della maggior parte delle stampanti a getto d'inchiostro, la cera costituisce un buon strato protettivo per l'incisione del rame e, a differenza delle stampanti laser, le stampanti a inchiostro solido non si basano sul caricamento locale della superficie della carta, il che potrebbe essere problematico quando la carta viene sostituita da un foglio di rame.

Alcuni modelli sono Tektronix Phaser 840, 850, 860 e Xerox Phaser 8200, 8400, 8500, 8560 e 8860. Potresti trovarne uno in un ufficio. La maggior parte dei modelli Phaser sono normali stampanti laser, quindi controlla sotto il cofano per i blocchi di inchiostro solido (nella foto) se non sei sicuro. Se non hai accesso a una stampante a inchiostro solido, il metodo di trasferimento del toner con il ferro da stiro, utilizzando un design stampato a laser, potrebbe sostituire questo passaggio.

Passaggio 3: stampa su Pyralux

Disegna un disegno in qualsiasi programma di grafica, quindi usa il vassoio di alimentazione manuale per stamparlo sul tuo foglio Pyralux in nero. Anche il ciano, il magenta, il giallo, il verde (50/50 ciano+giallo), il rosso (50/50 giallo+magenta) sembrano funzionare, basta evitare le tonalità chiare che sono composte da minuscoli puntini su sfondo bianco. Le aree stampate saranno protette con la cera e finiranno come tracce di rame sul layout.

Nota aggiunta il 3-7-08: utilizzare la modalità "alta risoluzione" o "foto" durante la stampa. Questa impostazione della stampante è generalmente disponibile nel menu "Impostazione stampa" del programma di grafica. La modalità ad alta risoluzione stampa più lentamente e sembra favorire una migliore adesione della cera al rame. Linee e spazi larghi 10 mil (250 micron) sono stati stampati da un Tektronix Phaser 850, che è un modello più vecchio. Nella maggior parte dei Phaser il lato in rame deve essere rivolto verso il basso quando entra nell'alimentazione manuale ed esce capovolto. Dare una piccola spinta se l'ingranaggio di alimentazione manuale ha difficoltà ad afferrare il foglio (più probabilmente con fogli più spessi)

Passaggio 4: inciderlo

Mettere il foglio stampato in cloruro ferrico (mordenzante al rame) per almeno 5 minuti. Evita che la mordenzante si sporchi sugli occhi e sulla pelle. Il tempo di incisione dipenderà dalla temperatura, dallo spessore del rame e da altre condizioni, impiegando fino a 25 minuti, quindi continua a controllare che le aree di rame si dissolvano e che il film di poliimmide si presenti. Far gorgogliare con una pompa per acquario e riscaldare fino a 35-40 C aiuterà l'incisione a procedere più velocemente e in modo più uniforme.

La cera rimanente può essere rimossa con un tampone ScotchBrite e acqua calda o alcol isopropilico (alcol denaturato). Questo può richiedere uno sforzo.

Passaggio 5: popolare la bacheca

Il PCB flessibile è ora pronto per essere tagliato in piccoli circuiti (se questo è il tuo piano) e per la saldatura. Puoi fissarlo su un pezzo di metallo o su un normale circuito stampato in fibra di vetro per tenerlo fermo mentre ci lavori. La soluzione di nichelatura "Tinnit" o simili può essere utilizzata per facilitare la saldatura, ma il PCB flessibile appena inciso e pulito è facilmente saldabile così com'è.

Poiché è un PCB a 1 lato, senza fori, è molto utile come cavo minuscolo o come scheda per parti a montaggio superficiale. Usa i ponticelli se necessario per far incrociare le tracce sul tuo layout.