Meilleure technique unique de création de circuits imprimés DIY


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J'ai enfin créé un laboratoire pour la conception de composants électroniques. J'ai quelques modèles que je voudrais tester. J'ai essayé la technique toner / fer à repasser plusieurs fois, mais j'ai constaté que je ne pouvais pas créer de petites tailles de hauteur car elles se détachent lors du retrait du papier de l'imprimante. Quelques personnes ont indiqué que cela était dû à l’utilisation d’un laserjet Samsung par rapport à un HP.

Je me demande quelles méthodes vous utilisez pour développer des PCB pour des pièces uniques dans votre laboratoire ou à la maison (comme moi). J'essaie d'accélérer le passage aux composants SMT / SMD et aimerais obtenir des conseils d'experts chevronnés sur les meilleures méthodes de création de PCB pour tester les concepts de carte avant de les envoyer à un MFG PCB. Je voudrais quelque chose qui équilibre le coût, le temps et la beauté du produit fini, orientée vers un amateur (à ce stade) et orientée vers les composants SMT / SMD.

S'il vous plaît inclure des photos / documentation de votre méthode préférée. Merci d'avance pour votre post.


Une machine à circuit rapide . C'est une machine à commande numérique qui élimine le cuivre de manière mécanique et sans produits chimiques nocifs.
Brian Carlton

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Comme cela vient d'être signalé comme un double d'une question simplement fermée: Je viens de téléchargé une discussion de groupe de 30 pages sur la méthode de transfert de toner à ce fichier dropbox avoir une lecture par là et revenir et poser des questions pertinentes si elle semble être utilisation.
Russell McMahon

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@Russell - 30 pages, c'est beaucoup, et j'imagine que ça va aussi faire du bruit. Ne pouvez-vous pas simplement en afficher l'essentiel ici?
stevenvh

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Beaucoup de bruit. Style conversationnel. Trésor pour les uns, crasse pour les autres. Quelqu'un utilisant son cerveau peut le subdiviser en quelques instants par rapport au temps qu'il faudrait pour un bénéfice inconnu. Je suis allé jusqu'à utiliser GMail pour concaténer le fil, en faire un document Word et le poster dans une boîte de dépôt. Dans le temps qu'il m'a fallu pour faire cela, la question avait été fermée. Je l'ai construit. S'ils s'en soucient, ils viendront :-). Sinon, c'est bien.
Russell McMahon

Réponses:


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Pour les pièces uniques ou les prototypes, j'utilise:

  • Film de transfert Press-n-Peel avec une imprimante laser (la bleue)
  • Laine d'acier et détergent pour nettoyer le flan de PCB, puis une courte attaque au persulfate d'ammonium: cela donne une surface très propre, importante pour un bon transfert du film
  • Une plastifieuse pour transférer le motif sur le circuit imprimé; J'ai modifié le laminateur pour augmenter un peu sa température de fonctionnement, et le circuit imprimé est un peu épais pour le laminateur mais cela fonctionne
  • Persulfate d'ammonium préparé avec de l'eau chaude dans un contenant pour crème glacée et qui se trouve dans un bain d'eau chaude (un contenant plus grand pour la crème glacée)

Cela donne de bons résultats jusqu'à une largeur de trace de 10 mil; pourrait probablement aller plus fin, mais pas encore eu besoin.

Pour les cartes recto-verso, j’applique les deux couches de film Press-n-Peel à deux morceaux de PCB situés sur les bords afin que les deux couches soient bien alignées. Voici quelques images pour illustrer:

texte alternatifLe bas (à gauche) et le haut (à droite) d'un simple tableau double face (celui du haut est imprimé en miroir pour être superposé lorsqu'il est retourné). Normalement, j'imprimais sur le film bleu Press-n-Peel, en utilisant simplement du papier ici pour l'illustration.

texte alternatif Avec un côté collé sur le circuit imprimé (côté gauche) et les côtés imprimés face à face, maintenez-les à la lumière et alignez l’autre de sorte que tous les trous et le contour de la carte s’alignent.

texte alternatifIci, ils sont tous les deux collés au rebut du PCB. Vous pouvez maintenant placer la carte vierge vierge entre les deux (il est probablement préférable de la coller des deux côtés pour éviter tout mouvement) et faites-la passer à travers la plastifieuse (ou repasser) pour transférer le toner sur la carte.

Vous pouvez coller les deux morceaux de film ou de papier ensemble sans utiliser le bout de circuit imprimé, mais lorsque vous placez le circuit imprimé vierge entre eux, vous pouvez obtenir un mouvement relatif lorsqu’ils se plient autour du circuit imprimé épais. Avec la chute de la même épaisseur que la carte vierge, ils restent au bon endroit.

Un foret d'établi est bon pour tout forage. J'utilise des forets jusqu'à 0,5 mm de diamètre, mais avec des jarrets de 3 mm, de sorte qu'ils sont facilement maintenus dans le mandrin.

Pour les trous débouchants, je soude un mince fil de cuivre sur les plaquettes de chaque côté. Le fil provient d'un câble flexible multicœur; les brins individuels ont un diamètre d'environ 0,2 mm ou 8 mil. Cela prend du temps!

Et pour souder, je place la pâte à souder avec une seringue à pointe fine, je place les pièces avec une pince fine, puis je les refais dans une poêle à frire électrique. Quelques photos supplémentaires:

texte alternatif

Syringing pâte à braser sur des plaquettes SMD.

texte alternatif

Mise en place du composant avec des pincettes

texte alternatif

Un circuit imprimé - le circuit imprimé a été fabriqué de manière professionnelle mais j’ai assemblé les composants et soudé comme décrit ici Ce sont des résistances et des condensateurs de taille 0402 (assez petits, incroyablement faciles à perdre), un accéléromètre dans un boîtier QFN-16 (4x4 mm) et une puce mémoire dans un boîtier sans plomb à 8 broches, de taille similaire à une SOIC-8. (Cela fait partie d’un petit enregistreur de données d’accéléromètre, voir vastmotion.com.au ).

Bonne chance!


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Pourriez-vous décrire un peu plus en détail la méthode que vous utilisez pour les panneaux double face? Avez-vous des photos de votre processus ou un lien vers lequel vous avez perfectionné votre processus? De plus, je serais très intéressé par plus de détails concernant l'utilisation de la pâte à braser. Merci!
ThaKidd KG5ORD

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Oui, c'était un peu louche! J'ai ajouté quelques images pour illustrer le processus.
John Gallant

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Excellente réponse John. J'espère que cela prend la première place.
M. Hérisson

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la pâte à braser est un peu lente. Votre quincaillerie locale a probablement des feuilles de cales en laiton de 0,003 "ou 0,005". Si vous le gravez comme un PCB, vous pouvez en faire un pochoir. Voici une photo d'un pochoir j'ai fait: imgur.com/UulSo (Celui - ci a été utilisé sur une centaine de planches.) Plus ici: delorie.com/pcb/brass
markrages

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Comment appelle-t-on "film de transfert press-n-peel" dans les magasins? Googling trouve beaucoup de choses appelées ça, mais aucun ne se vend comme fabricant de PCB.
Cerin

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À moins que vous ne soyez sur le plus petit des budgets, faites fabriquer les cartes de manière professionnelle.

Vraiment, vous pouvez obtenir une telle offre sur les PCB, avec des fournisseurs tels que:

  • 33Each.com - 60 pouces carrés, double face, espacement 6/6. 33 $ ch, commande minimum: 4 (1 si vous avez une adresse universitaire)
  • GoldPhoenix - Bon pour les grandes séries, le coût varie en fonction des besoins.
  • ExpressPCB - 3 planches pour un total de 51 $, recto-verso, sans masque de soie ni soie, exigence de taille rigide de 3,8 × 2,5
  • Circuits AP - Aucune expérience personnelle, voir les commentaires ci-dessous.
  • Circuits Sunstone - Aussi peu que 28 $ pour un prototype. Rapide et de bonne qualité, je n’ai jamais eu de problème (de Garrett Fogerlie).
  • Parc SST - 5 Sq. En recto-verso, 10 m² Dans, 4 couches. Les planches sont livrées avec un masque de protection violet (!).

Dans l’ensemble, j’ai trouvé que (du moins pour moi), c’est tout simplement inutile d’essayer de créer mes propres tableaux, alors que je peux acheter un tableau beaucoup plus joli ou environ 50 $.

De plus, avec la plupart des planches fabriquées par des professionnels, vous obtenez toutes les subtilités, comme le soldermask et la sérigraphie. Avoir un masque de soldat facilite beaucoup le soudage des composants de petit pas, et la soie facilite le remplissage des composants, en particulier lorsque les planches deviennent grandes.

Que vaut votre temps pour vous?


Edit: BatchPCB supprimé de la liste car ils n'existent plus ( vendu à OSH Park en 2013).


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Je peux avoir une planche prête à être assemblée en moins d’une heure. À 30 £ de l'heure, c'est très rentable pour moi. Je pourrais obtenir un meilleur tableau pour cela, mais je devrais attendre quelques semaines.
Leon Heller

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Fake Name: Je suis d'accord pour dire que vous pouvez obtenir d'excellents résultats avec un fabricant de circuits imprimés ... Cependant, je dois y aller avec Leon. Si j'ai les cheveux décoiffés, je veux pouvoir le construire en quelques heures au lieu d'attendre 2 jours ou plus. Si je vais en faire quelques-uns, cependant, j'envoie définitivement le circuit imprimé au MFG.
ThaKidd KG5ORD

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@ Leon Heller - Moins d'une heure? Vraiment? Y compris le forage? Je suppose que vos conseils ont moins de trous que presque tous mes projets.
Connor Wolf

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@Fake Name: SMT est l'avenir.
M. Hérisson

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Tout ce que je peux fabriquer pour cela nécessite une seule couche de cuivre que je peux faire avec du câblage Veroboard et point à point. Tout ce que j'ai envoyé à apcircuits.com (simple / double couche, délai d'exécution extrêmement rapide) ou à sunstone.com (multicouches, planches plus grandes, volume supérieur). Cela ne vaut pas la peine d'essayer de graver mes propres planches, surtout en double face.
akohlsmith

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J'obtiens d'excellents résultats (jusqu'à 8/8 mil) en utilisant la technique de photogravure. J'utilise une imprimante à jet d'encre HP 5940 bon marché avec le film Mega Electronics JetStar Premium pour les transparents avec des panneaux de réserve positifs pré-enduits, exposés dans une unité d'exposition aux rayons UV de fabrication artisanale. Les planches sont développées dans une solution d'hydroxyde de sodium et gravées dans du chlorure ferrique dans un petit récipient en plastique dans un ancien bol de vaisselle contenant environ 1 "d'eau très chaude. Le petit récipient est agité manuellement et la gravure dure environ 5 minutes. I peut faire une planche en environ 20 minutes, sans compter le forage.

Voici l' une de mes planches.

Ce groupe est une très bonne ressource pour fabriquer des PCB à la maison.


Jusqu'à présent, j'ai utilisé la méthode acide muriatique + peroxyde d'hydrogène. Dans quelle mesure le processus que vous utilisez est-il compliqué? Quel type d'élimination est nécessaire? Merci pour le lien, je vais jeter un oeil à cela maintenant.
ThaKidd KG5ORD

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Le chlorure ferrique souille les choses. Cela dure très longtemps et la vie peut être prolongée en ajoutant de l'acide chlorhydrique. De petites quantités utilisées à la maison peuvent être jetées dans les toilettes, la teneur en cuivre est minimale et le chlorure ferrique est utilisé par les compagnies des eaux.
Leon Heller

Bon à savoir ... Ici aux Etats-Unis, je détesterais que l'EPA frappe à ma porte.
ThaKidd KG5ORD

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Je ne suis pas un expert chevronné mais ... j'ai appris d'eux.

J'ai la deuxième imprimante mono Samsung la moins chère et je n'ai aucun problème avec les traces fines; Je doute que ce soit votre imprimante.

J'ai eu un bon succès avec les laminateurs mais récemment, quelqu'un m'a dit que cela pourrait être dangereux sur des modèles moins chers avec un blindage inadéquat (car la carte est très conductrice).

Je suis retourné au repassage pour les planches double face car cela semble être un peu plus précis. Si vous n'obtenez pas de bons transferts, essayez d'utiliser une ponceuse électrique avec un taux de grain très élevé afin de la rendre beaucoup plus propre que toute brosse abrasive. Ensuite, la chose la plus importante à faire lorsque vous utilisez un fer à repasser est de pousser fort , comme très dur, et de le maintenir en place pendant au moins 30 secondes à la fois. Si vous avez du papier glacé normal et que vous ne pouvez pas voir les traces, vous n'êtes probablement pas prêt à tremper.

Une autre chose que j'ai trouvée pour aider est d'avoir une bordure d'environ 2 mm sur tout le circuit. Cela tend ensuite à coller en premier et aide à empêcher le papier de bouger pendant le repassage.

Actuellement, mon kit contient les éléments suivants:

Ma nouvelle caméra arrive aujourd'hui et j'ai l'intention de lancer un "site Web de voyage" car j'apprends et expérimente l'électronique. L'une des premières vidéos que je publierai sera mon processus de production de PCB.


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Intéressant..Je cours avec le Samsung ML-2250. Je n'ai pas remplacé le toner dans quelques années. Je vais essayer votre suggestion et remplacer ce toner. Je serais très intéressé de voir votre site / vidéos. S'il vous plaît laissez un lien dans les commentaires quand il est en place. Au plaisir de le vérifier.
ThaKidd KG5ORD

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Je pense que le problème numéro un de ceux qui fabriquent leurs propres cartes est qu’ils ne commencent pas réellement avec du cuivre propre . Le cuivre propre est rosâtre, pas cuivré. Lavez-le soigneusement et donnez-le pendant 15 secondes dans un bain d'attaque, puis lavez-le immédiatement à l'eau distillée. Vous remarquerez que le tableau est rose vif. C'est du cuivre propre.
akohlsmith

@ThaKidd: j'ai ajouté une nouvelle réponse car elle est liée à ce sujet (trop long pour un commentaire). Je n'ai pas encore fait le tour en avant - ce sera la prochaine, espérons-le.
M. Hérisson

Bizarre, à l'époque où je fabriquais encore mes propres planches, presser le fer très fort était la clé pour tout foirer: le toner fondrait et coulerait sur le côté! Mon imprimante a peut-être déposé le toner trop généreusement ou quelque chose de ce genre :)
Roman Starkov

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Stackoverflow semble rompre la plupart de vos liens avec une sorte de système de suivi louche. Ils apparaissent en tant que http://rads.stackoverflow.com/amzn/click/<id>et redirigent vers une page 404 même si vos liens d'origine fonctionnent toujours.
Cerin

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Je viens de terminer la création d'un tutoriel sur la construction d'un réservoir Bubble Etch (non chauffé) chez moi, avec un coût et des efforts minimes. Espérons que cela sera utile à quelqu'un:

  1. Ce dont vous aurez besoin
  2. Plomberie du système d'air
  3. Faire des bulles
  4. Le panier de PCB

Je recommanderais d'augmenter la résolution à 720p, mais bien sûr, c'est optionnel.

J'ajouterai d'autres mises à jour (comme voir le char en action) à 13 Volts assez rapidement.


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Merci à tous pour vos réponses. Je pense avoir pris une décision concernant la conception future du circuit imprimé. J'ai fait des recherches folles et je suis tombé sur un équipement qui, à mon avis, pourrait être le meilleur itinéraire. Ce n'est pas seulement écologique mais utile à bien d'autres égards. Les accessoires doivent aller à Brian pour avoir déclenché les recherches qui ont conduit à l'épiphanie.

Au lieu de cela, un traitement de produits chimiques qui nécessite une élimination, du temps et qui n’est pas idéal car je vis dans un condo, j’ai décidé de construire un broyeur à commande numérique. Il existe de nombreux tutoriels et il semble que l'on puisse en construire un pour environ 500 $ (ou moins si des pièces récupérées sont utilisées). Voici quelques liens que j'ai trouvés jusqu'à présent.

Instructables

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

Le broyeur aurait non seulement pour objectif d'éliminer le cuivre, mais pourrait également être utilisé pour construire un masque de soudure. Cela faciliterait la fabrication SMD / SMT en utilisant la méthode de refusion de la casserole.

Je prévois de poursuivre mes recherches pour voir si une machine cnc «combo» peut être mise en place, qui tire également parti de l’ imprimante plastique RepRap 3D . Imaginez les possibilités de ce combo tueur. Vous pouvez fabriquer presque n'importe quoi et cela devrait coûter moins de 1000 dollars.


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Comment envisagez-vous d'ajouter un masque de soudure aux cartes à l'aide de la CNC? Achetez-vous des planches de cuivre pré-masquées et "poncez-vous" efficacement le masque de soldat pour obtenir des tampons, puis allez-vous un peu plus loin pour éliminer le soldermask et le cuivre pour obtenir des traces?
akohlsmith

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À moins que vous ne dépensiez beaucoup d'argent, le traitement des PCB est très lent.
Leon Heller

@LeanHeller, @ThaKidd, nous utilisons les scieries cnc de mon école comme un processus simple (également une gravure chimique). Ils sont lents et les bits sont chers à remplacer.
Kortuk

En particulier, reprap.org/wiki/Automated_Circuitry_Making montre un circuit imprimé qui a été fraisé par un RepRap.
davidcary

@ThaKidd, merci de poster un suivi de votre expérience avec le laminoir à commande numérique. J'ai un moulin à commande numérique, mais je n'ai pas encore usiné un PCB car cela semble prendre beaucoup de temps. Si vous voulez attendre, vous pouvez obtenir un bon proto à 100 $ dans quelques jours ou à 20-30 $ dans une semaine.
BrianV

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Je voterais également pour une off-shore chinoise bon marché. iteadstudio.com peut faire 10 planches 50x50mm pour 10 $ et les envois aériens en 3 jours pour la commande est <30 $. Le temps de traitement total est un peu plus d'une semaine. J'entends dire que seeedstudio.com est très similaire (et utilise peut-être la même usine de PCB). Vous obtenez un masque de soudure, un écran de soie, des vias, des revêtements, le shole shebang. Le seul inconvénient est qu’ils ne peuvent produire qu’une épaisseur de cuivre de 1 oz et qu’ils ne sont pas très précis à des hauteurs minuscules (8 mils est leur minimum).

Pour faire le mien, je recommanderais contre la voie de l'usine de commande numérique par ordinateur. Oui, il est agréable de pouvoir percer le même panneau que celui que vous usinez, mais le fraisage produit de la poussière de verre qui est très dommageable pour vos poumons. Elle casse facilement les petits morceaux dont vous avez besoin et la finition des bords est un peu en lambeaux et n'est pas digne de confiance. petits emplacements. Au lieu de cela, j'irais avec des panneaux enduits photosensibles à base UV. Laser imprimer le masque (inverse) sur des transparents. Exposer sur un lit UV (peut être construit vous-même si vous le souhaitez vraiment.) Développez. Graver.

Ensuite, cette usine à commande numérique peut encore s'avérer utile pour percer la carte :-) Vous n'allez toujours pas obtenir un placage traversant, des traversées, etc., de cette façon.


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La seule justification réelle pour créer le vôtre réside dans les cas où le fait que vous puissiez concevoir, fabriquer et tester le circuit en l'espace de quelques heures d'une seule journée est important pour l'avancement de votre projet dans son ensemble. Eh bien, ça, et les gens de RF et ceux qui ont besoin d’exotiques.
Chris Stratton

pcbshopper.com est un excellent endroit pour rechercher et comparer les fabricants de PCB. (Je ne suis qu'un utilisateur, aucune autre connexion que ce soit).
user1139880

2

Je n'obtenais pas de résultats fiables sur le transfert de toner. J'ai modifié un vieux gaufrier - nommé PCB Press . J'aime la possibilité de produire un prototype de panneau chez moi en moins d'une heure. Si j'ai besoin de quelque chose de qualité professionnelle, j'envoie le prototype testé à Fab House.

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