Grabe una placa de circuito con suministros de cocina: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

A medida que juegue con proyectos de electrónica, se dará cuenta rápidamente de que cuanto más complejos son, más difícil es soldarlos. Por lo general, significa crear un nido de ratas de cables individuales, que pueden ser voluminosos y difíciles de solucionar. ¡Es hora de intentar hacer tus propias placas de circuito en casa! Son una excelente manera de probar nuevos diseños de circuitos y hacer que el ensamblaje de su proyecto sea mucho más simple más adelante, solo agregue partes.

Sin embargo, hay un problema: la mayoría de los kits existentes utilizan productos químicos realmente desagradables como el cloruro férrico o el ácido clorhídrico para grabar el cobre … así que en este instructivo, te mostraré una manera de hacerlo con cosas en tu cocina. Llámelo creación de circuitos de alta tecnología y baja tecnología, por así decirlo.

Necesitarás:

• 1 copia de Autodesk Eagle (u otro software de diseño de placas)
• 1 paquete de placa revestida de cobre (PCB en blanco de una cara)
• 1 paquete de papel adhesivo (importante: asegúrese de que el respaldo se desprenda en UNA PIEZA GRANDE, sin cortes prefabricados)
• 1 plancha de ropa
• 1 impresora láser de oficina
• 1 botella de acetona o esmalte de uñas
• 1 botella de vinagre blanco
• 1 botella de peróxido de hidrógeno
• 1 caja de sal para cocinar (lo mejor es finamente molida)
• 1 caja de papel de aluminio
• Guantes y protección para los ojos

Paso 1: Prepare su diseño de PCB

Una vez que haya probado su circuito en una placa, puede comenzar a diseñar sus componentes en el software. Hay muchas formas de hacerlo: utilicé Autodesk Eagle, que es gratuito, pero muy potente. No explicaré cómo usarlo aquí, eso está fuera del alcance de un Instructable. Sin embargo, si quieres aprender, Sparkfun.com tiene algunos tutoriales realmente geniales.

Independientemente del software que elija, deberá guardar o exportar el diseño como un archivo-p.webp

Cuando haya terminado, use un software de edición de imágenes como Gimp (o incluso iPhoto) para darle la vuelta y hacer una IMAGEN ESPEJO. Si no lo hace, su PCB final saldrá al revés.

Obtener una imagen de tablero de Eagle:

• Haga clic en el botón "Configuración de capa". (parece tres cuadrados multicolores).
• Asegúrese de que SÓLO se muestren las huellas y las almohadillas en la parte inferior del tablero. Estas son las cosas que desea ver físicamente grabadas en su tablero. Normalmente será la capa 16 ("Inferior"), 17 ("Pads"), 18 ("Vias") y 20 ("Dimensión)".
• En el menú "archivo", seleccione "exportar", luego "imagen".
• Establezca la resolución en 1200 ppp y ASEGÚRESE de seleccionar "monocromo".
• Asigne un nombre al archivo y guárdelo.

Paso 2: prepare el papel de transferencia

Es hora de transferir su diseño a la PCB de cobre. Para hacer esto. Deberá imprimirlo en el papel adhesivo.

¿Por qué? Al imprimir con láser el diseño en este papel antiadherente, podremos planchar fácilmente el tóner sobre el cobre en blanco. Una vez que está pegado, forma una máscara realmente agradable: cualquier cobre que quede expuesto se grabará; todo lo que esté cubierto por el tóner de la impresora seguirá siendo un metal sólido, formando su circuito.

Primero, prepara el papel. Despegue todas las pegatinas y limpie el lado ceroso del respaldo con un poco de acetona. Asegúrate de dejarlo secar. Esto eliminará la grasa de sus dedos (o las pegatinas) y le dará resultados mucho más uniformes cuando intente imprimir sobre él.

Paso 3: Imprime tu transferencia

Una vez que el papel esté listo, deslícelo en la bandeja de "hojas sueltas" de su impresora láser (generalmente la que se pliega para aceptar cosas como sobres). ¡Asegúrese de imprimir en el lado brillante y ceroso!

Si todo va bien, debería tener una impresión como la que se muestra arriba. Si no es así, no se preocupe, ¡límpielo con acetona y vuelva a intentarlo! Por lo general, puede obtener 2-3 usos de una hoja antes de que comience a volverse demasiado frágil para usar.

Paso 4: transferir el diseño a PCB

¿Tienes una buena impresión? Impresionante. Ahora prepara tu placa de cobre en blanco para la transferencia.

Límpielo con acetona y déjelo secar. ¡NO vuelva a tocar la superficie antes del siguiente paso! El aceite de tus dedos evitará que el diseño se pegue al cobre

Coloque la placa de cobre en blanco boca arriba en un trozo de cartón o madera de desecho. Un poco de cinta adhesiva de doble cara es útil para evitar que se mueva

Coloque su diseño de PCB recién impreso sobre la placa de cobre. Puede pegar los bordes con cinta adhesiva para evitar que la hoja se deslice

Ponga una plancha en alto (ajuste de lino) y presione el papel adhesivo que cubre la placa de cobre. Sostenga la plancha en su lugar, cubriendo toda la tabla. NOTA: si los bordes salen irregulares o se ven llorosos, significa que el tóner se está derritiendo demasiado. Intente poner la plancha en un ajuste más bajo y simplemente presionar por más tiempo

• Presione con fuerza durante 60 segundos, luego mueva lentamente la plancha mientras presiona durante 3-4 minutos. Encontré útil presionar suavemente en áreas detalladas con la punta de la plancha para asegurarme de que se transfieran por completo.
• Retire el fuego y espere a que la tabla se enfríe unos minutos. Mientras aún esté tibio (pero no caliente), retire suavemente el papel de transferencia. Si lo hiciste bien, ¡tu diseño se pegará al cobre!

Use un sharpie o esmalte de uñas para rellenar las áreas que no se transfirieron por completo o que salieron débilmente. Si algún rastro está demasiado cerca, también puede raspar parte del tóner con una cuchilla o aguja X-acto

Paso 5: ¡Grabe su tablero

El momento de la verdad. Ponte los guantes y la protección para los ojos, ¡y prepárate para grabar! Sin embargo, antes de hacerlo, una advertencia:

NO, repito, NO vierta acetona en la solución de grabado. La acetona y el peróxido de hidrógeno pueden reaccionar para causar una sustancia química altamente inflamable y posiblemente explosiva. Dadas las bajas concentraciones de peróxido de hidrógeno que estamos usando (solución al 3%), eso es poco probable, es mejor prevenir que curar. ¡Ahora, sigamos con el espectáculo!

Mezcle una proporción de 1: 1 de vinagre y peróxido en un recipiente pequeño de tupperware. Me resultó útil calentarlo en el microondas para acelerar la reacción química

• Agregue tanta sal como pueda contener la solución.
• Coloque la PCB con su diseño recién transferido en el contenedor. Debería escuchar un sonido burbujeante cuando la reacción comience a funcionar.
• De vez en cuando revuelva la mezcla y agregue más sal y peróxido según sea necesario. Se formará algo de suciedad en la superficie de la placa de cobre a medida que se disuelva; puede acelerar el proceso limpiándola suavemente con una esponja o un cepillo.
• Después de aproximadamente una hora, ¡su tabla debería estar lista! Asegúrese de ENJUAGAR LA PIZARRA CON AGUA, luego limpie el tóner restante con acetona y déjela secar.
• A continuación, taladre agujeros en las almohadillas de los componentes con pequeñas brocas como estas (una prensa de taladro o una mano firme ayuda, se rompen muy fácilmente).

¡Ya casi está listo para comenzar a soldar! Lo último que debe hacer (y esto es importante) es limpiar su desorden de manera segura.

Paso 6: Deseche el grabador de forma segura

Cuando termine de grabar, el líquido se verá azul verdoso. Eso es porque el proceso creó acetato de cobre (II), que es venenoso. No es genial tirarlo por el desagüe, así que lo vamos a neutralizar.

• Corta aproximadamente un pie cuadrado de papel de aluminio en trozos pequeños. Revuelva los trozos en el líquido de grabado azul verdoso y déjelo afuera durante unas horas.
• El líquido se volverá púrpura y verás pequeñas manchas marrones que se asientan en el fondo. Felicidades: acabas de convertir ese cloruro de cobre en sales de aluminio inofensivas y cobre elemental (las motas marrones).
• Ahora puede desecharlo de forma segura en su desagüe.

Notas finales: no se desanime si su tablero no sale bien la primera vez. Me tomó un poco de prueba y error conseguir las mías como las quería, ¡pero es mucho más rápido y satisfactorio que pedir tablas en el extranjero!

Además: NO soy químico; si lo es, ¡analice los métodos de eliminación! Para obtener más información sobre esta técnica de grabado (y sobre la eliminación), hay una gran discusión en Blondihacks.com. ¡Feliz edificio!

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ACTUALIZACIÓN: algunas personas señalaron en los comentarios que mi química podría estar un poco mal: con suficiente sal en la mezcla, la solución podría volverse verde, lo que significa que es cloruro de cobre (II), lo mismo en algunos asesinos de raíces. En ese caso, agregar papel de aluminio solo produciría otro químico venenoso, el cloruro de aluminio (II), y no debería tirarse por el desagüe. Consulte la discusión sobre stackexchange para obtener más detalles

Sin embargo, si tiene alguna duda sobre si es seguro o no enjuagar el líquido, siempre puede mezclarlo con yeso, esperar a que se endurezca y tirar todo a la basura

Finalista en el desafío de trucos y consejos de electrónica