Creazione di circuiti stampati con una stampante INKJET: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

Quando ho iniziato a studiare come incidere i miei circuiti stampati, ogni Instructable e tutorial che ho trovato utilizzava una stampante laser e stirava il modello in una sorta di modo. Non possiedo una stampante laser ma ho una stampante a getto d'inchiostro economica. Questo Instructable ti mostrerà come utilizzare la tua stampante a getto d'inchiostro per incidere i tuoi circuiti stampati, oltre a essere in grado di visualizzare un'impronta di un componente stampato sulla parte superiore lato del tabellone dandoti un design dall'aspetto professionale. ATTENZIONE:

• Per questo tutorial lavorerai con prodotti chimici e utensili elettrici. Si prega di indossare indumenti protettivi appropriati. cioè occhiali, guanti in lattice, ecc.
• Le sostanze chimiche utilizzate in questo tutorial macchiano i vestiti e la pelle.
• NON versare sostanze chimiche nello scarico. Smaltire correttamente i prodotti chimici in base alla gestione locale dei rifiuti.
• I prodotti chimici utilizzati in questa istruzione mangeranno il metallo. cioè i tuoi tubi idraulici in rame, lavello in metallo, ecc.

Perché vorresti incidere il tuo circuito stampato da casa? Per uno può essere più economico che inviare le tue schede a un'azienda di fabbricazione. La seconda ragione è se hai intenzione di inviare le tue schede per farle fare professionalmente, stampando alcuni prototipi a casa per testare prima ti farà risparmiare denaro! Non c'è niente di meglio che ricevere le tue tavole per posta per scoprire che hai avuto qualcosa di sbagliato nel tuo design!

Passaggio 1: attrezzature e materiali

PROMEMORIA: NON utilizzare oggetti metallici che verranno a contatto con le sostanze chimiche. Vuoi plastica, plastica, plastica… Strumenti:

• Dremel
• Varie dimensioni di punte da trapano

Sostanze chimiche:

• Acetone
• Etchant di rame - disponibile a Radioshack.
• Positivo Photo Resist Developer - disponibile in vari negozi online. Ho acquistato da Parts-Express.

Hardware:

• Lampadina fluorescente a luce diurna - disponibile presso qualsiasi Lowe's
• (Facoltativo) Pentole di coccio - Ho preso due piccole pentole di coccio in un negozio dell'usato per $ 2,00
• Foglio trasparente di acrilico di circa 8x10 di dimensioni
• Start/Stop Timer (da ritirare al negozio da 99 cent)
• Contenitori di plastica. Abbastanza grande da contenere le dimensioni del tuo circuito. Ho trovato dei vassoi di plastica per vernice da Lowe's per $1.00 ciascuno

Articoli PCB

• Scheda PCB presensibilizzata - ho acquistato da Parts-Express (hanno varie dimensioni e anche versioni a doppia faccia)
• Pellicola trasparente 3M per stampanti a getto d'inchiostro (questo è un componente chiave, la superficie è ruvida, altrimenti l'inchiostro fuoriesce dal foglio)
• Fogli Grafix Rub-onz - Ho acquistato da Hobby Lobby

Passaggio 2: progettazione dei file PCB

Per il mio progetto, ho usato Eagle Cad per il mio disegno schematico e PCB. Eagle Cad ha una versione freeware per gli utenti hobbistici che ha limiti di dimensione della scheda. Non ho mai realizzato nulla di più di 4 "x 3" pollici, quindi si adatta alle mie esigenze. C'è un altro software di progettazione PCB che puoi scaricare cercando su Google. Una volta terminato il tuo progetto, devi stamparlo a misura. Poiché questo è il lato inferiore del PCB, assicurati di eseguire una stampa speculare. Se stai utilizzando Eagle Cad, ho allegato un file zip contenente il lavoro di stampa CAM che stamperà i tuoi file per te. Creerà due file. PS uno per il lato saldatura, uno per il lato componenti e renderà anche il tuo lato saldatura specchiato. Una volta che hai quei file, fai doppio clic su di essi e verranno creati due file PDF che possono essere stampati. SUGGERIMENTO per APPLICARE TESTO e grafica Se vuoi includere qualsiasi testo sul lato rame o una sagoma di un'immagine nel modo migliore che ho trovato è quello di aprire il file. PS in un programma di grafica come Adobe Photoshop. Mantieni la risoluzione di 300 dpi. Puoi quindi aggiungere elementi testuali o grafici al design e risulteranno nitidi. Non avrai nemmeno bisogno di invertire il testo poiché le tracce di rame, ecc. sono già speculari.

Passaggio 3: preparare la trasparenza del PCB per il lato saldatura

La scheda PCB presensibilizzata che ho usato era 4" x 6". Il mio circuito effettivo è di circa 1,25 "x 1,75", quindi sono stato in grado di ottenere un totale di 8 schede da una scheda presensibilizzata. In Photoshop, ho aperto il file. PS lato saldatura e ho copiato il mio progetto di circuito singolo su un nuovo 300 dpi File da 4" x 6". Ho quindi disposto una griglia e ho semplicemente copiato e incollato il disegno più e più volte per riempire la griglia. Questo mi ha dato un bel layout uniforme da stampare. SUGGERIMENTI:

• Se non hai Photoshop. GIMP è una bella alternativa open source!
• Per assicurarmi di fissare il disegno nel modo corretto, aggiungo sempre un'etichetta nella parte superiore in vista normale all'immagine speculare. In questo modo so che il lato specchiato è rivolto verso l'alto. Di solito intitolo solo quello che è il circuito.

Per stampare. Prendi il lucido 3M strutturato e caricalo nella stampante con la striscia bianca nell'alimentatore. Una volta stampato, lascialo riposare per un minuto o due per assicurarti che l'inchiostro si sia asciugato. Quindi fissalo sul lato inferiore del foglio acrilico.

Passaggio 4: preparare le impronte dei componenti

Con questo passaggio utilizzerai i fogli Grafix Rub-onz. Questa volta, ho aperto il file. PS del componente in Photoshop, ma ho creato un'immagine 8,5 "x 11" a 300 dpi. Ho quindi creato un'altra griglia e incollato il layout dell'impronta del componente sul foglio più e più volte. Nello spazio extra lungo il lato ho posizionato alcune piccole copie del logo del mio blog. Quando stampi, assicurati di rispecchiare anche questa immagine. Il motivo per cui questa immagine viene speculare è perché si capovolgerà il foglio, quindi si strofina il lato inferiore per trasferire l'immagine sul lato superiore del PCB. Seguire le indicazioni del produttore fornite con i fogli Grafix Rub-onz.

Passaggio 5: esporre il PCB alla luce

Le schede PCB presensibilizzate hanno un rivestimento fotoresist. Il modo in cui funziona il processo è che tutto ciò che hai come nero sul tuo design rimarrà come il rame. Le aree che sono chiare verranno rimosse dallo sviluppatore e rimarranno con la tavola nuda. Le tavole vengono fornite in un involucro di alluminio, con una pellicola protettiva bianca sul lato della foto. Non è necessario, ma di solito abbasso un po' le luci solo per essere al sicuro mentre allineo il mio progetto sulla scheda. Una volta che sei soddisfatto di come è disposto il disegno sulla scheda PCB, puoi girare sulla lampada a luce naturale. Ho scoperto che 14 minuti sembrano essere i tempi perfetti per l'esposizione con la lampada a 5 1/2 di distanza. Se la tua lampada è più vicina o più lontana, dovrai sperimentare con i tempi. Il produttore consiglia 10 minuti.

Passaggio 6: sviluppo del PCB

Una volta che hai esposto il tuo PCB alla fonte di luce, vorrai aggiungerlo rapidamente allo sviluppatore. La tavola avrà ancora un colore verde, ma noterai un debole colore giallo che mostra il tuo disegno. Per sviluppare la tavola: metti 1 parte di sviluppatore in 10 parti di acqua calda in un contenitore di plastica. Fai oscillare delicatamente il contenitore avanti e indietro. Tutto ciò che è stato esposto alla luce ora verrà lavato via lasciandoti con una tavola di rame e il tuo disegno su di essa. Risciacquare in acqua fredda per fermare il processo di sviluppo. SUGGERIMENTI:

• Usa acqua calda del rubinetto, abbastanza calda da poterla toccare e non scottarti. Circa la temperatura con cui vorresti lavarti le mani. Se fa troppo caldo, l'intero disegno verrà lavato via lasciandoti con un pezzo di pannello di rame vuoto. Se troppo freddo, il processo di sviluppo non funzionerà.
• Aggiungi lo sviluppatore all'acqua prima di inserire il tuo disegno. Se versi lo sviluppatore direttamente sulla tavola, laverà immediatamente via tutto ciò che ha toccato.
• Dopo lo sviluppo, se trovi aree in cui le tue tracce mostrano crepe o aree che sembrano illuminarsi, puoi prendere un pennarello indelebile nero e ritoccare quelle aree.

Passaggio 7: incidere la scheda PCB

Ora che hai il tuo PCB sviluppato, utilizzerai la soluzione di attacco per rimuovere il rame. Tutto ciò che è verde (o nero) sul tuo disegno sarà protetto dall'incisione del rame. Le aree di rame esposte verranno rimosse. Ho usato il mio Dremel e una punta del router per tagliare gli 8 circuiti stampati dal mio pannello 4"x6". Quindi vorrai versare l'agente mordenzante di rame in un contenitore di PLASTICA e poi scuoterlo delicatamente avanti e indietro fino a quando tutto il rame esposto non è stato rimosso. SUGGERIMENTO: è qui che le pentole di coccio tornano utili. Se usi l'agente mordenzante a temperatura ambiente, ci vorrà del tempo per rimuovere completamente tutto il rame. Tuttavia, se riscaldi l'etchant, il processo è MOLTO più veloce. Se usi il metodo della pentola di coccio, assicurati di avere una buona ventilazione. Questa roba ha un cattivo odore quando è riscaldata e non inalarne i fumi quando sollevi il coperchio della pentola di coccio! Assicurati di indossare guanti di lattice e vestiti vecchi. Il mordente macchierà i tuoi vestiti, non importa quanto tu pensi di essere attento.

Passaggio 8: applicazione della grafica al PCB

Una volta che il tuo PCB è completamente inciso, lavalo con un po' di acqua e sapone e poi fai i buchi per posizionare i componenti. Ora arriva la parte difficile. Ritaglia una delle grafiche laterali del componente che hai realizzato in precedenza. Metterai questo inchiostro rivolto verso il basso nella sezione superiore del tuo PCB. (Assicurati che entrambi stiano andando nella stessa direzione, nella mia foto non lo sono. Li ho allineati correttamente ma quando ho scattato la foto stavo tenendo il Rub-onz sbagliato). I Grafix Rub-onz sono su un materiale di colore chiaro. Per rendere le cose più facili da allineare, ho usato una piccola lavagna luminosa e ci ho appoggiato il PCB. Quindi, quando ho avuto il rub-onz vicino al PCB, ho potuto vedere attraverso di esso, il che mi ha permesso di allineare i fori. SUGGERIMENTO: se non hai una lavagna luminosa … puoi prendere una scatola di cartone, ritagliare il fondo, posizionare un pezzo di plexiglass sopra e una lampada sotto di esso. Una volta applicato lo sfregamento, prendi un bastoncino di ghiacciolo e inizia a strofinare saldamente sul retro. Stacca la carta e il tuo disegno dell'impronta verrà trasferito sul tuo PCB. Ora hai finito! Potresti anche usare un kit di serigrafia per hobby per questo processo, ma questo è tutto un altro Instructable.