Cómo dibujar una placa de circuito impreso para grabar. ¿Quién dibuja las huellas en los tableros y con qué? Método manual de aplicación de pistas de PCB.
placa de circuito impreso– se trata de una base dieléctrica, en cuya superficie y en cuyo volumen se aplican caminos conductores de acuerdo con diagrama eléctrico. La placa de circuito impreso está diseñada para fijación mecánica y conexión eléctrica entre sí soldando los cables de los productos electrónicos y eléctricos instalados en él.
Operaciones para cortar una pieza de trabajo de fibra de vidrio, perforar agujeros y grabar una placa de circuito impreso para obtener rutas de transporte de corriente, independientemente del método de aplicación del patrón. placa de circuito impreso se realizan utilizando la misma tecnología.
Tecnología de aplicación manual.
Pistas de PCB
Preparando la plantilla
El papel en el que se dibuja el diseño de la PCB suele ser fino y durante más perforación de precisión agujeros, especialmente cuando se utiliza un taladro manual casero, para que el taladro no se desplace hacia un lado, es necesario hacerlo más apretado. Para hacer esto, debe pegar el diseño de la placa de circuito impreso en papel más grueso o cartón delgado y grueso usando cualquier pegamento, como PVA o Moment.
Cortar la pieza de trabajo
Se selecciona una pieza de trabajo de laminado de fibra de vidrio de un tamaño adecuado, se aplica una plantilla de placa de circuito impreso a la pieza de trabajo y se delinea alrededor del perímetro con un marcador, un lápiz suave o se marca con un objeto afilado.
A continuación, el laminado de fibra de vidrio se corta a lo largo de las líneas marcadas con unas tijeras para metal o se corta con una sierra para metales. Las tijeras cortan más rápido y no hay polvo. Pero hay que tener en cuenta que al cortar con tijeras la fibra de vidrio se dobla mucho, lo que empeora algo la fuerza de adherencia de la lámina de cobre y si es necesario volver a soldar los elementos, las pistas pueden desprenderse. Por lo tanto, si el tablero es grande y tiene trazos muy finos, es mejor cortarlo con una sierra para metales.
La plantilla del patrón de la placa de circuito impreso se pega a la pieza de trabajo recortada con pegamento Moment, del cual se aplican cuatro gotas en las esquinas de la pieza de trabajo.
Dado que el pegamento se endurece en sólo unos minutos, puede comenzar inmediatamente a perforar agujeros para los componentes de la radio.
Agujeros de perforación
Lo mejor es perforar agujeros con una mini perforadora especial. taladro de carburo con un diámetro de 0,7-0,8 mm. Si no dispone de una mini perforadora, puede perforar agujeros con un taladro de baja potencia utilizando un taladro simple. Pero cuando funciona universal. taladro de mano El número de brocas rotas dependerá de la dureza de tu mano. Definitivamente no podrás arreglártelas con un solo ejercicio.
Si no puede sujetar el taladro, puede envolver su vástago con varias capas de papel o una capa de papel de lija. Puede envolver firmemente un alambre de metal delgado alrededor del vástago, giro a giro.
Después de terminar de perforar, verifique si todos los agujeros están perforados. Esto se puede ver claramente si miras la placa de circuito impreso a trasluz. Como puedes ver, no faltan agujeros.
Aplicar un dibujo topográfico.
Para proteger los lugares de la lámina sobre el laminado de fibra de vidrio que serán caminos conductores de la destrucción durante el grabado, deben cubrirse con una máscara que sea resistente a la disolución en una solución acuosa. Para facilitar el dibujo de los caminos, es mejor marcarlos previamente con un lápiz o marcador suave.
Antes de aplicar el marcado, es necesario eliminar los restos del pegamento que se utilizó para pegar la plantilla de la placa de circuito impreso. Como el pegamento no se ha endurecido mucho, se puede quitar fácilmente girándolo con el dedo. La superficie de la lámina también se debe desengrasar con un trapo y cualquier producto, como acetona o alcohol blanco (la llamada gasolina purificada), o cualquier detergente para lavavajillas, por ejemplo Ferry.
Después de marcar las pistas de la placa de circuito impreso, puede comenzar a aplicar su diseño. Cualquier esmalte impermeable es adecuado para dibujar trazos, por ejemplo el esmalte alquídico de la serie PF, diluido hasta obtener una consistencia adecuada con un disolvente de alcohol blanco. Puedes dibujar caminos diferentes instrumentos– un bolígrafo de vidrio o metal, una aguja médica e incluso un palillo. En este artículo, te diré cómo dibujar trazos de placas de circuito con un bolígrafo y una bailarina, que están diseñados para dibujar sobre papel con tinta.
Anteriormente, no había computadoras y todos los dibujos se dibujaban con simples lápices sobre papel Whatman y luego se transferían con tinta a papel de calco, del cual se hacían copias mediante fotocopiadoras.
El dibujo comienza con las almohadillas de contacto, en las que se dibuja una bailarina. Para hacer esto, debe ajustar el espacio de las mordazas deslizantes del tablero de dibujo de bailarina al ancho de línea requerido y para establecer el diámetro del círculo, realice el ajuste con el segundo tornillo, alejando la hoja de dibujo del eje de rotación.
A continuación, con un pincel, se llena el tablero de dibujo de la bailarina con pintura hasta una longitud de 5 a 10 mm. Para aplicar una capa protectora a una placa de circuito impreso, la pintura PF o GF es la más adecuada, ya que se seca lentamente y permite trabajar en silencio. También se puede utilizar pintura de la marca NT, pero es difícil trabajar con ella porque se seca rápidamente. La pintura debe adherirse bien y no esparcirse. Antes de pintar, se debe diluir la pintura hasta obtener una consistencia líquida, agregándole poco a poco un disolvente adecuado con agitación vigorosa e intentando pintar sobre restos de fibra de vidrio. Para trabajar con pintura, lo más conveniente es verterla en una botella de barniz de manicura, en cuyo giro se instala un cepillo resistente a los solventes.
Después de ajustar el tablero de dibujo de la bailarina y obtener los parámetros de línea requeridos, puede comenzar a aplicar las almohadillas de contacto. Para hacer esto, se inserta la parte afilada del eje en el agujero y se gira la base de la bailarina en un círculo.
En configuración correcta Usando una mesa de dibujo y la consistencia deseada de pintura alrededor de los agujeros en la placa de circuito impreso, se obtienen círculos perfectamente redondos. Cuando una bailarina comienza a pintar mal, los restos de pintura seca se retiran del espacio del tablero de dibujo con un paño y el tablero de dibujo se llena con pintura fresca. Para dibujar con círculos todos los agujeros de esta placa de circuito impreso solo fueron necesarias dos recargas de bolígrafo y no más de dos minutos de tiempo.
Una vez dibujadas las almohadillas redondas en el tablero, puede comenzar a dibujar los caminos conductores con un bolígrafo. Preparar y ajustar una mesa de dibujo manual no es diferente a preparar una bailarina.
Lo único que se necesita adicionalmente es una regla plana, con trozos de goma de 2,5-3 mm de espesor pegados en uno de sus lados a lo largo de los bordes, para que la regla no se resbale durante el funcionamiento y la fibra de vidrio, sin tocar la regla, pueda pasar libremente. bajo ello. Más adecuado como gobernante triangulo de madera, es estable y al mismo tiempo puede servir como soporte para las manos al dibujar una placa de circuito impreso.
Para evitar que la placa de circuito impreso se deslice al dibujar las pistas, es recomendable colocarla sobre una hoja de lija, que consta de dos hojas de lija selladas entre sí con los lados del papel.
Si entran en contacto al dibujar caminos y círculos, entonces no debes tomar ninguna medida. Debes dejar secar la pintura de la placa de circuito impreso hasta que no se manche al tocarla, y utilizar la punta de un cuchillo para quitar la parte sobrante del diseño. Para que la pintura se seque más rápido, la tabla debe colocarse en un lugar cálido, por ejemplo en horario de invierno a la batería de calefacción. EN Hora de verano años - bajo los rayos del sol.
Cuando el diseño en la placa de circuito impreso esté completamente aplicado y se corrijan todos los defectos, puede proceder a grabarlo.
Tecnología de diseño de placas de circuito impreso.
usando una impresora láser
Al imprimir en una impresora láser, la imagen formada por el tóner se transfiere debido a la electrostática desde el tambor fotográfico en el que el rayo láser dibujó la imagen, a portador de papel. El tóner se fija en el papel, preservando la imagen, únicamente gracias a la electrostática. Para fijar el tóner, el papel se enrolla entre rodillos, uno de los cuales es un horno térmico calentado a una temperatura de 180-220°C. El tóner se derrite y penetra la textura del papel. Una vez enfriado, el tóner se endurece y se adhiere firmemente al papel. Si el papel se calienta nuevamente a 180-220°C, el tóner volverá a volverse líquido. Esta propiedad del tóner se utiliza para transferir imágenes de pistas portadoras de corriente a una placa de circuito impreso en casa.
Una vez que el archivo con el diseño de la placa de circuito impreso esté listo, debe imprimirlo con una impresora láser en papel. Tenga en cuenta que la imagen del dibujo de la placa de circuito impreso para esta tecnología debe verse desde el lado donde están instaladas las piezas. Una impresora de inyección de tinta no es adecuada para estos fines, ya que funciona según un principio diferente.
Preparar una plantilla de papel para transferir el diseño a la placa de circuito impreso.
Si imprime un diseño de placa de circuito impreso en papel común para equipos de oficina, debido a su estructura porosa, el tóner penetrará profundamente en el cuerpo del papel y cuando el tóner se transfiera a la placa de circuito impreso, la mayor parte permanecerá en el papel. Además, habrá dificultades para retirar el papel de la placa de circuito impreso. Tendrás que dejarlo en remojo en agua durante un buen rato. Por lo tanto, para preparar una fotomáscara, necesita papel que no tenga una estructura porosa, por ejemplo, papel fotográfico, soporte de películas y etiquetas autoadhesivas, papel de calco y páginas de revistas brillantes.
Utilizo papel de calco viejo como papel para imprimir el diseño de PCB. El papel de calco es muy fino y es imposible imprimir una plantilla directamente sobre él; se atasca en la impresora. Para resolver este problema, antes de imprimir, debe aplicar una gota de pegamento en un trozo de papel de calco del tamaño requerido en las esquinas y pegarlo a una hoja de papel de oficina A4.
Esta técnica le permite imprimir un diseño de placa de circuito impreso incluso en el papel o película más fino. Para que el grosor del tóner del dibujo sea máximo, antes de imprimir, debe configurar las "Propiedades de la impresora" desactivando el modo de impresión económica y, si esta función no está disponible, seleccione el tipo de papel más grueso, para ejemplo cartón o algo similar. Es muy posible que la primera vez no consigas una buena impresión y tendrás que experimentar un poco eligiendo Mejor modo Impresión con impresora láser. En la impresión resultante del diseño, las pistas y almohadillas de contacto de la placa de circuito impreso deben ser densas, sin espacios ni manchas, ya que el retoque en esta etapa tecnológica es inútil.
Solo queda cortar el papel de calco a lo largo del contorno y la plantilla para realizar la placa de circuito impreso estará lista y podrás pasar al siguiente paso, transferir la imagen sobre un laminado de fibra de vidrio.
Transferir un diseño del papel a la fibra de vidrio.
Transferir el diseño de la placa de circuito impreso es el paso más crítico. La esencia de la tecnología es simple: se aplica papel, con el lado del patrón impreso de las pistas de la placa de circuito impreso, sobre una lámina de cobre de fibra de vidrio y se presiona con gran fuerza. A continuación, este sándwich se calienta a una temperatura de 180-220°C y luego se enfría a temperatura ambiente. Se arranca el papel y el diseño permanece en la placa de circuito impreso.
Algunos artesanos sugieren transferir un diseño del papel a una placa de circuito impreso utilizando una plancha eléctrica. Probé este método, pero el resultado fue inestable. Es difícil garantizar simultáneamente que el tóner se caliente a la temperatura requerida y que el papel se presione uniformemente sobre toda la superficie de la placa de circuito impreso cuando el tóner se endurece. Como resultado, el patrón no se transfiere completamente y quedan espacios en el patrón de las pistas de la placa de circuito impreso. Quizás la plancha no se calentaba lo suficiente, aunque el regulador estaba puesto al máximo de calentamiento de la plancha. No quería abrir la plancha y reconfigurar el termostato. Por eso, utilicé otra tecnología, que requiere menos mano de obra y que proporciona resultados al cien por cien.
En un trozo de laminado de fibra de vidrio cortado al tamaño de la placa de circuito impreso y desengrasado con acetona, pegué papel de calco con un patrón impreso en las esquinas. Encima del papel de calco coloqué, para una presión más uniforme, trozos de hojas de papel de oficina. El paquete resultante se colocó sobre una hoja de madera contrachapada y se cubrió con una hoja del mismo tamaño en la parte superior. Todo este sándwich fue sujeto con la máxima fuerza en abrazaderas.
Ya solo queda calentar el sándwich preparado a una temperatura de 200°C y enfriar. Un horno eléctrico con controlador de temperatura es ideal para calentar. Basta con colocar la estructura creada en un armario, esperar a que alcance la temperatura establecida y después de media hora retirar el tablero para que se enfríe.
Si no tienes horno eléctrico, puedes utilizar un horno de gas ajustando la temperatura mediante el mando de suministro de gas mediante el termómetro incorporado. Si no hay termómetro o está defectuoso, las mujeres pueden ayudar; la posición del mando de control en el que se hornean los pasteles es adecuada.
Como los extremos de la madera contrachapada estaban deformados, los sujeté con abrazaderas adicionales por si acaso. Para evitar este fenómeno, es mejor sujetar la placa de circuito impreso entre láminas de metal de 5 a 6 mm de espesor. Puede perforar agujeros en sus esquinas y sujetar placas de circuito impreso, apretar las placas con tornillos y tuercas. M10 será suficiente.
Después de media hora, la estructura se ha enfriado lo suficiente como para que el tóner se endurezca y se puede retirar la placa. A primera vista de la placa de circuito impreso retirada, queda claro que el tóner se transfirió perfectamente del papel de calco a la placa. El papel de calco se ajusta firme y uniformemente a lo largo de las líneas de las pistas impresas, los anillos de las almohadillas de contacto y las letras de marcado.
El papel de calco se desprendió fácilmente de casi todos los rastros de la placa de circuito impreso; el papel de calco restante se eliminó con un paño húmedo. Pero aún así, en las pistas impresas había huecos en varios lugares. Esto puede suceder como resultado de una impresión desigual de la impresora o de restos de suciedad o corrosión en la lámina de fibra de vidrio. Los huecos se pueden pintar con cualquier pintura impermeable, esmalte de manicura o retocar con un marcador.
Para comprobar la idoneidad de un marcador para retocar una placa de circuito impreso, es necesario dibujar líneas en un papel y humedecer el papel con agua. Si las líneas no se borran, entonces el marcador de retoque es adecuado.
Lo mejor es grabar una placa de circuito impreso en casa en una solución de cloruro férrico o peróxido de hidrógeno con ácido cítrico. Después del grabado, el tóner se puede quitar fácilmente de las pistas impresas con un hisopo empapado en acetona.
Luego se perforan agujeros, se estañan caminos conductores y placas de contacto y se sellan los radioelementos.
Esta es la apariencia de una placa de circuito impreso con componentes de radio instalados en ella. El resultado fue una fuente de alimentación y una unidad de conmutación para sistema electrónico, complementando un inodoro normal con función de bidé.
Grabado de PCB
Para quitar la lámina de cobre de las áreas desprotegidas del laminado de fibra de vidrio laminada al fabricar placas de circuito impreso en casa, los radioaficionados suelen utilizar método químico. La placa de circuito impreso se coloca en una solución de grabado y debido a reacción química el cobre, desprotegido por la máscara, se disuelve.
Recetas para soluciones de decapado.
Dependiendo de la disponibilidad de componentes, los radioaficionados utilizan una de las soluciones que figuran en la siguiente tabla. Las soluciones de grabado están ordenadas en orden de popularidad de su uso por parte de los radioaficionados en casa.
| Nombre de la solución | Compuesto | Cantidad | Tecnología de cocina | Ventajas | Defectos |
|---|---|---|---|---|---|
| Peróxido de hidrógeno más ácido cítrico. | Peróxido de hidrógeno (H 2 O 2) | 100ml | Disolver en una solución de peróxido de hidrógeno al 3%. ácido cítrico y sal de mesa | Disponibilidad de componentes, alta velocidad de grabado, seguridad. | No almacenado |
| Ácido cítrico (C 6 H 8 O 7) | 30 gramos | ||||
| Sal de mesa (NaCl) | 5 gramos | ||||
| Solución acuosa de cloruro férrico | Agua (H2O) | 300ml | EN agua tibia disolver el cloruro férrico | Velocidad de grabado suficiente, reutilizable | Baja disponibilidad de cloruro férrico |
| Cloruro férrico (FeCl 3) | 100 gramos | Peróxido de hidrógeno más ácido clorhídrico | Peróxido de hidrógeno (H 2 O 2) | 200ml | Vierta ácido clorhídrico al 10% en una solución de peróxido de hidrógeno al 3%. | Alta tasa de grabado, reutilizable | Se requiere mucho cuidado |
| Ácido clorhídrico (HCl) | 200ml | ||||
| Solución acuosa de sulfato de cobre. | Agua (H2O) | 500ml | EN agua caliente(50-80°C) disolver la sal de mesa y luego el sulfato de cobre. | Disponibilidad de componentes | La toxicidad del sulfato de cobre y el grabado lento, hasta 4 horas. |
| Sulfato de cobre(CuSO4) | 50 gramos | ||||
| Sal de mesa (NaCl) | 100 gramos | ||||
Grabar placas de circuito impreso en No se permiten utensilios de metal.. Para ello, utilice un recipiente de vidrio, cerámica o plástico. La solución de grabado usada puede desecharse en el sistema de alcantarillado.
Solución de grabado de peróxido de hidrógeno y ácido cítrico.
Una solución a base de peróxido de hidrógeno con ácido cítrico disuelto es la más segura, económica y rápida. De todas las soluciones enumeradas, esta es la mejor según todos los criterios.
El peróxido de hidrógeno se puede comprar en cualquier farmacia. Se vende en forma de solución líquida al 3% o tabletas llamadas hidroperita. Para obtener una solución líquida de peróxido de hidrógeno al 3% a partir de hidroperita, es necesario disolver 6 tabletas que pesen 1,5 gramos en 100 ml de agua.
El ácido cítrico en forma de cristales se vende en cualquier supermercado, envasado en bolsas de 30 o 50 gramos. La sal de mesa se puede encontrar en cualquier hogar. 100 ml de solución de grabado son suficientes para eliminar una lámina de cobre de 35 micrones de espesor de una placa de circuito impreso con un área de 100 cm 2. La solución usada no se almacena y no se puede reutilizar. Por cierto, el ácido cítrico se puede reemplazar con ácido acético, pero debido a su olor acre, tendrás que grabar la placa de circuito impreso al aire libre.
Solución decapante de cloruro férrico
La segunda solución de grabado más popular es solución de agua cloruro férrico. Anteriormente era el más popular, ya que en cualquier empresa industrial El cloruro férrico era fácil de obtener.
La solución de grabado no exige temperatura; ataca lo suficientemente rápido, pero la velocidad de grabado disminuye a medida que se consume el cloruro férrico de la solución.
El cloruro férrico es muy higroscópico y, por tanto, absorbe rápidamente agua del aire. Como resultado, aparece un líquido amarillo en el fondo del frasco. Esto no afecta la calidad del componente y dicho cloruro férrico es adecuado para preparar una solución de grabado.
Si la solución de cloruro férrico usada se almacena en un recipiente hermético, se puede reutilizar muchas veces. Sujeto a regeneración, simplemente vierta clavos de hierro en la solución (inmediatamente se cubrirán con una capa suelta de cobre). Si entra en contacto con cualquier superficie, deja manchas amarillas difíciles de quitar. Actualmente, la solución de cloruro férrico se utiliza con menos frecuencia para la fabricación de placas de circuito impreso debido a su elevado coste.
Solución de grabado a base de peróxido de hidrógeno y ácido clorhídrico.
Excelente solución de grabado, proporciona alta velocidad de grabado. Se vierte ácido clorhídrico, con agitación vigorosa, en una solución acuosa al 3% de peróxido de hidrógeno en una corriente fina. ¡Es inaceptable verter peróxido de hidrógeno en ácido! Pero debido a la presencia de ácido clorhídrico en la solución de grabado, se debe tener mucho cuidado al grabar el tablero, ya que la solución corroe la piel de las manos y estropea todo lo que entra en contacto. Por este motivo, no se recomienda utilizar una solución de grabado con ácido clorhídrico en casa.
Solución de grabado a base de sulfato de cobre.
El método de fabricación de placas de circuito impreso con sulfato de cobre se suele utilizar si es imposible producir una solución de grabado a base de otros componentes debido a su inaccesibilidad. El sulfato de cobre es un pesticida y se usa ampliamente para el control de plagas en agricultura. Además, el tiempo de grabado de la placa de circuito impreso es de hasta 4 horas, mientras que es necesario mantener la temperatura de la solución entre 50 y 80 °C y garantizar un cambio constante de la solución en la superficie que se está grabando.
Tecnología de grabado de PCB
Para grabar el tablero en cualquiera de las soluciones de grabado anteriores, son adecuados platos de vidrio, cerámica o plástico, por ejemplo elaborados con productos lácteos. Si no tienes a mano un recipiente del tamaño adecuado, puedes coger cualquier caja de papel grueso o cartón de tamaño adecuado y forrar su interior con film transparente. Se vierte una solución de grabado en el recipiente y se coloca cuidadosamente una placa de circuito impreso en su superficie, con el patrón hacia abajo. Debido a las fuerzas de tensión superficial del líquido y su peso ligero, la tabla flotará.
Para mayor comodidad, se puede pegar un tapón en el centro del tablero con pegamento instantáneo. botella de plástico. El corcho servirá simultáneamente como asa y flotador. Pero existe el peligro de que se formen burbujas de aire en la placa y el cobre no quede grabado en estos lugares.
Para garantizar un grabado uniforme del cobre, puede colocar la placa de circuito impreso en el fondo del recipiente con el patrón hacia arriba y agitar periódicamente la bandeja con la mano. Después de un tiempo, dependiendo de la solución de grabado, comenzarán a aparecer áreas sin cobre y luego el cobre se disolverá por completo en toda la superficie de la placa de circuito impreso.
Después de que el cobre se haya disuelto completamente en la solución de grabado, la placa de circuito impreso se retira del baño y se lava a fondo con agua corriente. agua corriendo. El tóner de las pistas se quita con un trapo empapado en acetona, y la pintura se quita fácilmente con un trapo empapado en un solvente que se agregó a la pintura para obtener la consistencia deseada.
Preparación de la placa de circuito impreso para la instalación de componentes de radio.
El siguiente paso es preparar la placa de circuito impreso para la instalación de elementos radioeléctricos. Después de quitar la pintura del tablero, las pistas deben lijarse con movimientos circulares con papel de lija fino. No hay necesidad de dejarse llevar, porque las pistas de cobre son delgadas y pueden pulirse fácilmente. Basta con unas pocas pasadas de abrasivo con una ligera presión.
A continuación, las rutas de transporte de corriente y las almohadillas de contacto de la placa de circuito impreso se recubren con fundente de colofonia con alcohol y se estañan con soldadura blanda utilizando un soldador eléctrico. Para evitar que los orificios de la placa de circuito impreso se cubran con soldadura, debe colocar un poco de ella en la punta del soldador.
Una vez completada la fabricación de la placa de circuito impreso, solo queda insertar los componentes de la radio en las posiciones designadas y soldar sus cables a las almohadillas. Antes de soldar, las patas de las piezas deben humedecerse con fundente de alcohol y colofonia. Si las patas de los componentes de la radio son largas, antes de soldarlas, es necesario cortarlas con cortadores laterales hasta que sobresalga de 1 a 1,5 mm por encima de la superficie de la placa de circuito impreso. Después de completar la instalación de las piezas, debe eliminar los restos de colofonia con cualquier disolvente: alcohol, alcohol blanco o acetona. Todos disuelven con éxito la colofonia.
No tomó más de cinco horas implementar este sencillo circuito de relé capacitivo, desde el diseño de las pistas para fabricar una placa de circuito impreso hasta la creación de una muestra funcional, mucho menos de lo que tomó escribir esta página.
En las páginas del sitio ya se habla de la llamada "tecnología de lápiz" para la fabricación de placas de circuito impreso. El método es simple y accesible: se puede comprar un lápiz corrector en casi cualquier tienda que venda material de oficina. Pero también existen limitaciones. Quienes intentaron dibujar un dibujo de una placa de circuito impreso con un lápiz corrector notaron que el ancho mínimo de la pista resultante difícilmente será inferior a 1,5-2,5 milímetros.
Esta circunstancia impone restricciones a la fabricación de placas de circuito impreso que tengan pistas delgadas y una pequeña distancia entre ellas. Se sabe que el paso entre los pines de los microcircuitos fabricados en un paquete de montaje superficial es muy pequeño. Por lo tanto, si necesita hacer una placa de circuito impreso con pistas delgadas y una pequeña distancia entre ellas, entonces la tecnología del "lápiz" no funcionará. También vale la pena señalar que hacer un dibujo con un lápiz corrector no es muy conveniente, los caminos no siempre son suaves y los parches de cobre para sellar los cables de los componentes de radio no son muy limpios. Por lo tanto, debe ajustar el diseño de la placa de circuito impreso con una hoja de afeitar afilada o un bisturí.
Una forma de solucionar esta situación puede ser utilizar un marcador de PCB, que es perfecto para aplicar una capa resistente al grabado. Sin saberlo, puedes comprar un marcador para escribir inscripciones y marcas en CD/DVD. Un marcador de este tipo no es adecuado para la fabricación de placas de circuito impreso: una solución de cloruro férrico corroe el patrón de dicho marcador y las huellas de cobre quedan casi completamente grabadas. Pero, a pesar de esto, hay marcadores a la venta que son adecuados no solo para escribir inscripciones y marcas en varios materiales(discos CD/DVD, plástico, aislamiento de cables), pero también para hacer una capa protectora resistente al grabado.
En la práctica, se utilizó un marcador para placas de circuito impreso. Edding 792. Le permite dibujar líneas de 0,8-1 mm de ancho. Esto es suficiente para hacer gran cantidad placas de circuito impreso para hacer en casa dispositivos electrónicos. Al final resultó que, este marcador hace frente a la tarea a la perfección. La placa de circuito impreso resultó bastante buena, aunque se dibujó rápidamente. Echar un vistazo.
PCB (fabricada con marcador Edding 792)
Por cierto, el marcador Edding 792 también se puede utilizar para corregir errores y borrones que se produjeron al transferir un diseño de placa de circuito impreso a una pieza de trabajo mediante el método LUT (tecnología de planchado por láser). Esto sucede especialmente si la placa de circuito impreso es bastante grande y tiene un patrón complejo. Esto es muy conveniente, ya que no es necesario volver a transferir completamente todo el diseño a la pieza de trabajo.
Si no puede encontrar un marcador Edding 792, le servirá Edding 791, Edding 780. También se pueden utilizar para dibujar placas de circuito impreso.
Seguramente los entusiastas novatos de la electrónica estarán interesados en proceso tecnológico haciendo una placa de circuito impreso usando un marcador, por lo que la próxima historia será sobre esto.
Todo el proceso de fabricación de una placa de circuito impreso es similar al descrito en el artículo "Hacer una placa de circuito impreso mediante el método del lápiz". Aquí hay un breve algoritmo:
Algunas "sutilezas".
Sobre perforar agujeros.
Existe la opinión de que es necesario perforar agujeros en la placa de circuito impreso después del grabado. Como puede ver, en el algoritmo anterior, se perforan agujeros antes de grabar la placa de circuito impreso en la solución. En principio, se puede perforar antes o después de grabar la placa de circuito impreso. Desde el punto de vista tecnológico, no existen restricciones. Pero vale la pena considerar que la calidad de la perforación depende directamente de la herramienta utilizada para perforar los agujeros.
Si taladro desarrolla buena velocidad y hay brocas de alta calidad disponibles, luego puede perforar después del grabado; el resultado será bueno. Pero, si perfora agujeros en el tablero con un minitaladro casero basado en un motor débil con mala alineación, puede arrancar fácilmente los puntos de cobre de los terminales.
Además, mucho depende de la calidad de la PCB, getinax o fibra de vidrio. Por lo tanto, en el algoritmo anterior, se perforan agujeros antes de grabar la placa de circuito impreso. Con este algoritmo, los bordes de cobre que quedan después de la perforación se pueden eliminar fácilmente con papel de lija y al mismo tiempo limpiar la superficie de cobre de los contaminantes, si los hubiera. Como es sabido, la superficie contaminada de la lámina de cobre queda mal grabada en solución.
¿Cómo disolver la capa protectora del marcador?
Después del grabado en una solución, la capa protectora aplicada con un marcador Edding 792 se puede eliminar fácilmente con un disolvente. De hecho, se utilizó aguarrás. Apesta, por supuesto, de manera desagradable, pero elimina la capa protectora con fuerza. No quedan restos de barniz.
Preparación de una placa de circuito impreso para estañar pistas de cobre.
Después de quitar la capa protectora, puede por unos segundos arroje la placa de circuito impreso en blanco nuevamente en la solución. Al mismo tiempo, la superficie de las pistas de cobre quedará ligeramente grabada y adquirirá un color rosa brillante. Es mejor cubrir dicho cobre con soldadura durante el estañado posterior de las pistas, ya que no hay óxidos ni pequeños contaminantes en su superficie. Es cierto que el estañado de las pistas debe realizarse inmediatamente; de lo contrario, el cobre al aire libre se cubrirá nuevamente con una capa de óxido.
Dispositivo terminado después del montaje.
PCB es una hoja material aislante, generalmente fibra de vidrio, en uno o dos lados del cual hay pistas conductoras, generalmente de cobre. Las piezas se insertan en los agujeros del tablero y se sueldan a estas pistas. Las pistas conductoras están dispuestas de tal manera que, si se insertan correctamente en los orificios requeridos y se sueldan bien, estas pistas conectarán las piezas entre sí de tal manera que se obtenga algún tipo de dispositivo electrónico.
También existe el montaje en superficie, cuando las piezas se ubican en el mismo lado que las pistas impresas y se sueldan a ellas sin introducir los cables en los orificios. Este método se utiliza con mayor frecuencia en dispositivos muy compactos al instalar piezas en miniatura. En casa, por así decirlo, en la cocina, es más fácil hacer la primera opción. Esto es de lo que hablaremos aquí.
Hay muchas formas y métodos para fabricar placas de circuito impreso en condiciones de "cocina", descritos en diversas publicaciones sobre radioaficionados. Aquí, sin pretender originalidad, consideramos uno de ellos, apto para la fabricación de placas de circuito impreso para dispositivos electrónicos sencillos. Como ejemplo, haremos una placa para el dispositivo de señalización sonora que se describe en esta revista en el artículo “Timbre electrónico para bicicleta”. Para no volver a hojear el cargador, el circuito del temporizador, así como el dibujo de la placa de circuito impreso y el diagrama de cableado, se repiten aquí en las figuras 1, 2 y 3, respectivamente.
Preparando el dibujo
Pero antes de fabricar una placa de circuito impreso, es necesario averiguar a qué escala se da su dibujo. En las revistas de radio, el dibujo casi siempre se presenta en una escala de 1:1. Pero es diferente en diferentes publicaciones.
Si el dibujo del tablero está en una escala diferente, es necesario volver a tomarlo o dibujarlo en una cuadrícula de escala, de modo que la imagen esté en una escala de 1: 1. Aquí la imagen está inmediatamente en escala 1:1 y no es necesario reducir ni ampliar nada.
material de placa de circuito impreso
El material principal para las placas de circuito impreso es la fibra de vidrio recubierta con láminas. Se trata de una lámina aislante sobre la que se pega una lámina de cobre por uno o ambos lados. De esta hoja debe cortar un espacio en blanco, una pieza un poco más grande que la placa de circuito impreso. Por lo general, se recomienda cortar con una lima de metal, pero si tiene suficiente fuerza física, puede hacerlo con tijeras de metal; será más rápido y con menos sudor.
Luego, la lámina se debe lijar cuidadosamente con papel de lija fino, pero no hasta el punto de hacer agujeros, sino para eliminar solo la capa de óxidos. No es necesario lograr un brillo de espejo; sería mejor tener muchos pequeños rasguños. La esencia de otras acciones es proteger las áreas deseadas de la lámina de la solución de grabado.
Transferir un dibujo
Ahora necesitas transferir la Figura 2 a esta lámina. La forma más sencilla de hacerlo es con un punzón, un martillo ligero, papel carbón (“papel carbón” que se coloca entre hojas de papel para escribir en varias hojas a la vez) y un bolígrafo.
Arroz. 1. Esquema de un dispositivo electrónico sencillo.
Arroz. 2. Placa de circuito impreso para un dispositivo electrónico.
Arroz. 3. Disposición de componentes en la placa de circuito impreso.
Debe colocar el espacio en blanco debajo de la hoja con la imagen de las pistas (Fig. 2). Sin embargo, puedes hacer una fotocopia primero para no estropear la revista. Luego, entre la hoja con la imagen de las pistas y la pieza de trabajo, coloque una copia al carbón con el lado de la tinta hacia la pieza de trabajo. Usando clips u otro método, asegure este “sándwich”.
A continuación, con un punzón y un martillo ligero, es necesario marcar ligeramente, solo un poquito, los puntos donde deben estar los agujeros. Luego, con un bolígrafo, dibuje las pistas de modo que sus contornos se transfieran a través del papel carbón a la pieza de trabajo. Ahora desmontemos el “sándwich”.
Agujeros de perforación
Cogemos un microtaladro (un destornillador eléctrico o un destornillador pequeño funcionará como microtaladro) y utilizamos un taladro de metal con un diámetro de 1-1,2 mm para perforar agujeros en las zonas perforadas. Es mejor quitar el aserrín con un soplador en lugar de cepillarlo con la mano; de lo contrario, puedes borrar el diseño al carbón. No toque la superficie del tablero por el lado de la lámina, porque sus dedos dejan marcas de “grasa de sudor”, que pueden interferir con el grabado en el futuro.
Pistas de dibujo
La siguiente etapa es dibujar las pistas mismas. Hay muchas maneras de hacer esto. Puede utilizar esmalte de uñas (con el pincel correspondiente), barniz tsapon, pintura nitro, barniz bituminoso. En este caso, el instrumento de escritura es un pincel para esmalte de uñas, un bolígrafo, un bolígrafo para dibujar y una cerilla afilada.
Pero todo esto quedó en el pasado, después de que aparecieran en las tiendas de artículos de oficina rotuladores (marcadores) para escribir en CD y DVD.
Se puede decir que esto ha "revolucionado la industria de la cocina" de las placas de circuito impreso. Tomamos un marcador "Para CD" o "Para DVD", negro espeso, fresco, con un olor "sabroso" a alcohol o acetato, y dibujamos meticulosamente con él las almohadillas de montaje y las pistas impresas, pintando bien su superficie, en varias capas.
Al mismo tiempo, el resto de la superficie debe dejarse sin pintar (y sin parchar). La marca del marcador para CD o DVD se seca instantáneamente, por lo que la pieza de trabajo está lista para grabar inmediatamente después de completar el proceso de dibujo.
Pistas de grabado
El reactivo más adecuado para el grabado es una solución de cloruro férrico. Ahora el cloruro férrico en polvo se vende en casi todas partes, al igual que los componentes de radio. Es necesario diluir entre 50 y 60 gramos por vaso de agua tibia.
Revuelva con un objeto no metálico (una cucharadita de metal común y corriente es conveniente, por supuesto, pero arruinará todo y se estropeará). Luego, haciendo un pequeño agujero en una esquina del tablero desocupada por caminos, puede colgar este tablero en una cuerda de nailon y bajarlo dentro de este mismo vidrio (el vidrio no debe ser metálico).
De modo que el tablero quede en algún lugar en el medio del vidrio, completamente cubierto con una solución de cloruro férrico. Una vez que se haya disuelto todo el papel de aluminio sin pintar, retire la pieza de trabajo y enjuáguela con agua. Lave la pintura del marcador con cualquier líquido que contenga alcohol, por ejemplo... colonia barata.
Enjuague nuevamente con agua, seque con secador de pelo y ya podrá disponer las piezas según la Figura 3 y soldar.
lupo Bueno, entonces continúa de la misma manera, especialmente porque el tablero está hecho a medida y, obviamente, el tiempo es limitado y pasarás bastante tiempo dominando LUT. Mis “secretos” de los días en que pintaba con pintura:A) uso de una jeringa de insulina con una aguja fina (rosa) removible, molida (¡no mordida!) a 4-5 mm.
b) no utilizar pinturas nitro, sino esmaltes PF diluidos con disolventes adecuados (¡en ningún caso con acetona o disolventes que contengan acetona! - contrariamente a la lógica aparente, el PF diluido con acetona se secará durante una semana).
c) dilución suficientemente líquida del esmalte y ajuste de la "alimentación" insertando un alambre en la aguja (el diámetro se selecciona experimentalmente) para evitar fugas espontáneas de "tinta". Para el mismo fin, no es aconsejable llenar la jeringa a más de 2-3 mm por encima del nivel de la aguja. En este caso, la pintura se "succiona" de la aguja debido al efecto capilar sólo al dibujar. Es necesario tener un trozo de cartón a mano; incluso con un breve descanso, tendrá que "pintar" la aguja inflando la jeringa y, al mismo tiempo, saldrá una gota que, si intenta "pintar". ” La jeringa directamente sobre el tablero producirá una mancha.
d) primero, se delinean TODAS las monedas de cinco centavos de las almohadillas de contacto, luego se le da tiempo a la placa para que se seque hasta el punto de "no pegarse" a las monedas de cinco centavos de la regla - al menos 3 horas)
e) el dibujo de las líneas se realiza debajo de una regla con el borde inferior biselado hacia adentro, para evitar que la pintura se derrame. En este caso, según el proyecto, primero se dibujan líneas horizontales (con un margen en ambos lados; el PF, a diferencia del nitrato, es bueno porque es más fácil limpiarlo con cuidado hasta que esté completamente seco (incluso debajo de una regla, que (es muy conveniente cuando se limpian "rejillas" formadas con esta tecnología, por ejemplo, en las vueltas de autobuses multibit), luego se le da tiempo a la placa para que se seque y luego se dibujan líneas verticales, en este momento, líneas horizontales "olvidadas". generalmente se descubren, luego también se dibujan líneas verticales con una reserva, y en lugar de las líneas horizontales que faltan se hacen marcas con un BOLÍGRAFO para los toques finales posteriores.
f) después de que las verticales se hayan secado, se dibujan las diagonales si es necesario, y se pueden limpiar inmediatamente las manchas, “colas” de las horizontales, etc. La ventaja del PF es que conserva su plasticidad durante bastante tiempo y no se astilla al decaparlo, a diferencia del nitrato. Gracias a esto, una vez que hayas dominado la habilidad, podrás "dibujar" CALMAMENTE dos pistas entre las patas del microcircuito con un paso de 2,5 mm. Una pista de 0,5 mm, si se siguen estas recomendaciones, es el ancho estándar de la pista, pero con MUCHO cuidado, una selección cuidadosa del espesor de la pintura y el diámetro del cable de inserción: se pueden sacar 0,3 mm. ¿Se fusionarán con los talones de sus piernas? Y X con ellos: después del secado, los espacios aislantes se “terminan” con calma y sin tensión con un raspador. No es necesario intentar eliminar las rayas INMEDIATAMENTE: ¡esto solo provocará suciedad en el tablero! Déjelos secar (normalmente marqué las “tiras” resultantes que requerían mayor atención en el dibujo del diseño con un marcador resaltador y las eliminé después de COMPLETAR el dibujo de las pistas del tablero).
g) dejar secar la tabla durante al menos 4 horas, al menos hasta que desaparezca la sensación de que el dedo se “pega” a las últimas huellas dibujadas.
h) Bueno, eso es todo... A continuación, cloruro férrico, inspección final y, si es necesario, limpieza. La resistencia de la pintura permite, en caso de una distribución muy desigual (un patrón muy denso con pistas delgadas en algunos lugares y grandes áreas grabadas en otros), para evitar el grabado de pistas ya grabadas, detener el general. Mezclar la solución y aplicarla manualmente de forma forzada (con un hisopo de espuma) sobre grandes superficies grabadas.
i) Lavo la pintura del tablero grabado no con un solvente, sino bajo el grifo, usando un trozo de arpillera y Pemoxol (o cualquier otro abrasivo). detergente): esto le permite estañar inmediatamente la placa con un soldador después de lavar la pintura y secar las gotas de la placa, rociándola con fundente de alcohol y colofonia (preferiblemente LTI-120 activado)
j) ¡Disfruta!
Nostalgia... Hace años que no uso este método... Y si tienes tiempo y una impresora láser, pregunta en el Buscador de los foros o en Google. LUT(Tecnología de planchado láser), y habrá felicidad. Con práctica (ni una sola recomendación es un dogma, mucho depende del impresor, el soporte, el papel y las preferencias personales), esta tecnología permite producir tableros con una calidad incluso superior a la serigrafía industrial, con un resultado muy estable. . Agregaré un secreto mío, que por alguna razón se pasó por alto en la "educación educativa" sobre LUT: con esta tecnología, los caminos anchos (de potencia) y las grandes áreas pintadas se imprimen bastante mal; se producen marcas de grabado muy feas. En este caso, suelo dibujar todas las pistas en un proyecto de más de 1 mm de ancho y dibujar las “islas” de la lámina solo con un contorno (una línea de 0,5 mm), después de imprimir el diseño en el tablero, pintar el intercircuito. espacio de la forma clásica: con una jeringa con pintura.
El tema de hacer placas de circuitos no es nuevo y mucho menos dibujar con rotulador o barniz, pero en mi ciudad hay pocos lugares donde puedas comprar un rotulador. Y en casi todas las tiendas son iguales: revisé todas las tiendas y todavía no encontré nada nuevo, solo hay 2 tipos de marcadores, bueno, también son multicolores, pero definitivamente no combinan a nosotros. Hoy probaremos este set de rotuladores para dibujar placas de circuito impreso: 2 bolígrafos y esmalte de uñas (es inmejorable desde luego).
Para el experimento, tomé un trozo de PCB, lo lijé y comencé a dibujar algo. Resultó algo así, diré de inmediato que nuestra prueba es brutal e inadecuada, pero ya dejará claro qué es qué. Dejé la tabla envenenada durante seis horas.
Ahora hablemos de los resultados y las placas experimentales con más detalle.
Había una vez un marcador de color azul, nada, no protege la textolita, lo que tiene y lo que no, y se secó, lo desarmé y guardé el estuche, en tal caso encajará perfectamente. para un dispositivo de marcación, pero eso no es todo.
- Un marcador, como un marcador negro común y corriente.
- Marcador para firmar CD
- Dos diferentes plumas- no helio
- Y por supuesto esmalte de uñas.
Entonces, como podemos ver, el barniz hizo el mejor trabajo, pero no es conveniente pintar tableros, simplemente pintar sobre ellos.
El siguiente es el marcador para el CD, hizo un buen trabajo y si no lo dejas en la solución durante 5 horas, funciona tan bien como el barniz. Tiene una peculiaridad: la parte que dibuja es delgada, está protegida un poco más arriba por un plástico y dibujar bajo una regla es un placer.
El rotulador personalizado hizo lo mismo que el anterior, solo que tiene la punta de dibujo un poco más grande, pero también queda muy bien.
Ahora los bolígrafos. No queda ni rastro de los bolígrafos, una vez tuve un bolígrafo de gel y dibujaba tan bien que era un placer para la vista. El resultado fueron pistas de 0,4 mm, solo que desapareció en alguna parte, durante las pruebas recordé esto y decidí comprobar cómo dibujan los bolígrafos actuales.
El barniz aquí solo tiene una ventaja: si lo pones en un bote de corrector de sudor, ¡es básicamente un producto termonuclear para pintar placas de circuito! También tengo suficientes marcadores y esto es sólo una nota.
