Teknik Pembuatan PCB DIY One-Off Terbaik

Saya akhirnya membangun laboratorium untuk mendesain elektronik. Saya punya beberapa desain yang ingin saya uji. Saya telah mencoba teknik toner / besi printer beberapa kali, tetapi ternyata saya tidak dapat membuat ukuran pitch yang kecil saat mereka lepas saat mengeluarkan kertas printer. Beberapa orang telah menyebutkan bahwa ini adalah karena menggunakan laserjet Samsung versus HP.

Saya bertanya-tanya metode apa yang Anda gunakan untuk mengembangkan PCB untuk sekali pakai di lab atau di rumah (seperti saya). Saya mencoba melacak dengan cepat perpindahan ke komponen SMT / SMD dan ingin mendapatkan kiat dari para pakar berpengalaman tentang metode pembuatan PCB terbaik untuk menguji konsep papan sebelum mengirimnya ke PCB MFG. Saya ingin sesuatu yang menyeimbangkan biaya, waktu, dan keindahan dari produk jadi yang ditujukan untuk penggemar (pada saat ini) dan diarahkan untuk komponen SMT / SMD.

Harap sertakan foto / dokumentasi metode pilihan Anda. Terima kasih sebelumnya atas kiriman Anda.

Untuk sekali pakai atau prototipe saya menggunakan:

• Film transfer tekan-n-Kupas dengan printer laser (yang biru)
• Wol baja dan deterjen untuk membersihkan PCB kosong, kemudian etsa pendek dalam ammonium persulphate: yang memberikan permukaan yang sangat bersih, penting untuk transfer yang baik dari film
• Laminator untuk mentransfer pola ke PCB; Saya memodifikasi laminator untuk menaikkan suhu operasinya sedikit, dan PCB agak tebal untuk laminator tetapi berhasil
• Ammonium persulphate dibuat dengan air panas dalam wadah es krim, dan itu duduk di bak air panas (wadah es krim yang lebih besar)

Ini memberikan hasil yang baik hingga 10 mil lebar jejak; mungkin bisa lebih baik tetapi belum perlu.

Untuk papan dua sisi saya rekatkan dua lapisan film Press-n-Peel menjadi dua serpihan PCB di tepinya sehingga saya bisa mendapatkan kedua lapisan selaras dengan baik, kemudian masukkan PCB kosong dan masukkan melalui laminator. Berikut ini beberapa gambar untuk diilustrasikan:

Bagian bawah (kiri) dan atas (kanan) dari papan dua sisi yang sederhana (yang paling atas dicetak cermin sehingga mereka overlay ketika dibalik). Biasanya saya akan mencetak ke film Press-n-Peel biru, hanya menggunakan kertas di sini untuk ilustrasi.

Dengan satu sisi yang dilekatkan ke memo PCB (sisi kiri) dan sisi yang dicetak saling berhadapan, pegang keduanya ke arah cahaya dan sejajarkan yang lainnya sehingga semua lubang dan garis papan sejajar.

Di sini mereka berdua terjebak pada memo PCB. Anda sekarang dapat meletakkan PCB kosong yang bersih di antara keduanya (mungkin yang terbaik untuk merekatkannya ke kedua sisi untuk menghindari gerakan apa pun) dan menjalankannya melalui laminator (atau setrika) untuk mentransfer toner ke PCB.

Anda dapat menempelkan dua lembar film atau kertas bersama-sama tanpa menggunakan potongan PCB, tetapi ketika Anda meletakkan PCB kosong di antara mereka, Anda bisa mendapatkan beberapa gerakan relatif saat mereka melenturkan di sekitar PCB tebal. Dengan potongan memo ketebalan yang sama dengan PCB kosong mereka tetap di tempat yang tepat.

Bor bangku bagus untuk pengeboran apa pun. Saya menggunakan bor dengan diameter 0,5 mm tetapi dengan betis 3 mm sehingga mudah dipegang di chuck bor.

Untuk melalui lubang saya solder kawat tembaga tipis ke bantalan di kedua sisi. Kawat berasal dari kabel fleksibel multi-core; masing-masing helai berdiameter sekitar 0,2 mm atau 8 mil. Ini membutuhkan waktu!

Dan untuk solder saya menempatkan pasta solder dengan jarum suntik berujung halus, tempatkan bagian dengan pinset halus kemudian reflow dalam wajan listrik. Beberapa gambar lagi:

Suntik pasta solder ke bantalan SMD.

Menempatkan komponen dengan pinset

Papan finshed - PCB dibuat secara profesional tetapi saya mengumpulkan komponen dan menyolder seperti yang dijelaskan di sini. Ini adalah resistor dan kapasitor ukuran 0402 (cukup kecil, sangat mudah hilang), akselerometer dalam paket QFN-16 (4x4 mm) dan chip memori dalam paket tanpa pin 8 pin, ukuran yang serupa dengan SOIC-8. (Ini adalah bagian dari logger data accelerometer kecil, lihat vastmotion.com.au ).

Semoga berhasil!

Kecuali Anda memiliki anggaran terkecil, miliki saja papannya secara profesional.

Sungguh, Anda bisa mendapatkan penawaran bagus pada PCB, dengan pemasok seperti:

• 33Each.com - 60 inci persegi, dua sisi, spasi 6/6. $ 33 ea, minimum order: 4 (1 jika Anda memiliki alamat universitas)
• GoldPhoenix - Baik untuk penggunaan yang lebih besar, biaya bervariasi tergantung pada persyaratan.
• ExpressPCB - 3 papan untuk total $ 51, dua sisi, tanpa soldermask atau sutra, persyaratan ukuran kaku 3,8 × 2,5
• Sirkuit AP - Tidak ada pengalaman pribadi, lihat komentar di bawah.
• Sunstone Circuits - Semurah $ 28 untuk prototipe. Cepat dan berkualitas baik, saya tidak pernah punya masalah (Dari Garrett Fogerlie).
• OSH Park - $ 5 Sq. Dalam dua sisi, $ 10 Sq. Dalam, 4 layer. Papan datang dengan soldermask ungu (!).

Secara keseluruhan, saya telah menemukan bahwa (bagi saya, setidaknya), sama sekali tidak layak untuk mencoba dan membuat papan sendiri, ketika saya dapat membeli papan yang jauh lebih bagus atau ~ $ 50.

Juga, dengan papan yang paling profesional, Anda mendapatkan semua kualitas, seperti soldermask dan silkscreen. Memiliki soldermask membuat penyolderan komponen pitch kecil jauh lebih mudah, dan sutera membuat komponen populasinya jauh lebih mudah, terutama ketika papan menjadi besar.

Berapa nilai waktu Anda untuk Anda?

Sunting: BatchPCB yang dihapus dari daftar karena sudah tidak ada lagi ( dijual ke OSH Park pada 2013).

Saya mendapatkan hasil yang sangat baik (hingga 8/8 mil) menggunakan teknik foto-etsa. Saya menggunakan printer inkjet HP 5940 murah dengan film Mega Electronics JetStar Premium untuk transparansi dengan papan tahan positif pra-dilapisi, yang terpapar dalam unit paparan UV buatan sendiri. Papan dikembangkan dalam larutan natrium hidroksida dan dietsa dalam besi klorida dalam wadah plastik kecil di dalam mangkuk cuci tua dengan sekitar 1 "air yang sangat panas di dalamnya. Wadah kecil diaduk secara manual, dan etsa membutuhkan waktu sekitar 5 menit. I dapat membuat papan dalam waktu sekitar 20 menit, tidak termasuk pengeboran.

Ini salah satu papan saya.

Grup ini adalah sumber yang sangat bagus untuk membuat PCB di rumah.

Saya bukan ahli berpengalaman tapi ... Saya telah belajar dari mereka.

Saya memiliki printer Samsung mono termurah kedua yang tersedia dan saya tidak punya masalah dengan jejak halus; Saya ragu itu adalah printer Anda.

Saya telah sukses dengan laminators tetapi seseorang baru-baru ini mengatakan ini bisa berbahaya pada model yang lebih murah dengan pelindung yang tidak tepat (karena papan ini sangat konduktif).

Saya telah kembali ke setrika untuk papan dua sisi karena tampaknya sedikit lebih akurat. Jika Anda tidak mendapatkan transfer yang baik cobalah menggunakan sander listrik dengan tingkat grit yang sangat tinggi untuk membuatnya jauh lebih bersih daripada sikat sikat abrasif apa pun. Kemudian, hal terpenting yang harus dilakukan ketika menggunakan setrika adalah mendorong dengan keras , seperti sangat keras dan menahannya setidaknya 30-an pada suatu waktu. Jika Anda memiliki kertas mengkilap normal dan tidak dapat melihat jejaknya, Anda mungkin belum siap untuk berendam.

Hal lain yang saya temukan untuk membantu adalah memiliki sekitar 2mm atau lebih di sekitar seluruh rangkaian. Ini kemudian cenderung menempel lebih dulu dan membantu mencegah kertas bergerak saat Anda sedang menyetrika.

Saat ini kit saya menampilkan item-item berikut:

• Tile Cutter (untuk memotong PCB)
• Masker FFP3 (penting jika Anda menghargai paru-paru Anda)
• Sander Mouse Hitam & Decker
• Bubble etch tank (tidak diperlukan, saya hanya tidak sabar)
• Wickes 5-Speed ​​Bench Pillar Drill

Kamera baru saya tiba hari ini dan saya bermaksud meluncurkan "situs web perjalanan" karena saya belajar dan bereksperimen dengan elektronik. Salah satu video pertama yang akan saya keluarkan adalah proses produksi PCB saya.

Saya baru saja selesai membuat tutorial tentang cara membangun Bubble Etch Tank (tanpa pemanas), di rumah, dengan biaya dan upaya minimal. Semoga ini bermanfaat bagi seseorang:

1. Apa yang Anda Butuhkan?
2. Plumbing Sistem Udara
3. Membuat Bubbles
4. Keranjang PCB

Saya akan merekomendasikan meningkatkan resolusi ke 720p tetapi tentu saja, ini opsional.

Saya akan menambahkan pembaruan lebih lanjut (seperti melihat tangki beraksi) di 13 Volts segera.

Terima kasih untuk semua orang sejauh ini atas jawaban Anda. Saya percaya saya telah membuat keputusan tentang desain papan sirkuit masa depan. Saya telah melakukan riset gila-gilaan dan berlari ke sebuah peralatan yang saya percaya mungkin merupakan rute terbaik. Ini tidak hanya ramah lingkungan tetapi bermanfaat dalam banyak hal lainnya. Alat peraga harus pergi ke Brian untuk memicu penelitian yang mengarah pada pencerahan.

Alih-alih berurusan dengan bahan kimia yang membutuhkan pembuangan, waktu, dan tidak ideal karena saya tinggal di sebuah kondominium, saya telah memutuskan untuk membangun Pabrik CNC. Ada banyak tutorial di luar sana dan tampaknya satu dapat dibangun untuk ~ $ 500 (atau kurang jika bagian yang diselamatkan digunakan). Berikut adalah beberapa tautan yang saya temukan sejauh ini.

Dapat diajari

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

Pabrik tidak hanya melayani tujuan menghilangkan tembaga tetapi juga dapat digunakan untuk membangun topeng solder. Ini akan memungkinkan pembuatan SMD / SMT yang lebih mudah menggunakan metode reflow wajan.

Saya berencana melakukan penelitian lebih lanjut untuk melihat apakah mesin cnc 'combo' dapat disatukan yang juga mengambil keuntungan dari printer plastik 3D RepRap . Bayangkan kemungkinan kombo pembunuh ini. Anda dapat membuat hampir semua hal dan biayanya di bawah $ 1000.

Saya akan memilih Cina murah di lepas pantai juga. iteadstudio.com dapat membuat 10 papan 50x50mm seharga $ 10, dan pengiriman udara 3 hari untuk pesanan adalah <$ 30. Total waktu turn-tad lebih dari satu minggu. Saya mendengar bahwa seeedstudio.com sangat mirip (dan mungkin sebenarnya menggunakan fab PCB yang sama.) Anda mendapatkan topeng solder, layar sutra, vias, pelapisan, shebang shole. Satu-satunya kelemahan adalah mereka hanya dapat melakukan 1 oz ketebalan tembaga, dan mereka tidak terlalu akurat pada pitch kecil (8 mil adalah minimum.)

Untuk melakukan sendiri, saya akan merekomendasikan terhadap rute pabrik CNC. Ya, itu menyenangkan bahwa Anda dapat mengebor papan yang sama dengan yang Anda buat, tetapi penggilingan menghasilkan debu kaca yang benar-benar buruk untuk paru-paru Anda, dan itu dengan mudah menghancurkan potongan-potongan kecil yang Anda butuhkan, dan ujung tepinya agak kasar dan tidak dapat dipercaya untuk nada kecil. Sebagai gantinya, saya akan menggunakan papan berlapis fotosensitif berbasis UV. Laser mencetak topeng (terbalik) pada transparansi. Paparkan di tempat tidur UV (dapat dibangun sendiri jika Anda benar-benar ingin.) Berkembang. Mengetsa.

Kemudian, pabrik CNC itu mungkin masih berguna, untuk mengebor papan :-) Anda masih tidak akan mendapatkan pelapisan lubang, vias, dll. Dengan cara ini.

Saya tidak mendapatkan hasil yang dapat diandalkan menyetrika pada transfer toner. Saya modded besi wafel tua - bernama PCB Press . Saya suka kemampuan menghasilkan papan prototipe di rumah dalam waktu kurang dari satu jam. Jika saya membutuhkan sesuatu yang berkualitas profesional, saya mengirim proto yang sudah diuji ke fab house.