Grabado en PCB (creación de prototipos): 13 pasos (con imágenes)

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

Hacer circuitos es genial, pero ¿y si quieres que tus ideas sean un poco más permanentes? Ahí es cuando es genial poder hacer tus propios PCB en casa.

Le mostraré cómo hacer sus propias placas de circuito impreso de una cara en casa. Si desea dar un paso más, también puede aprender a estañar y aplicarle una película seca resistente a la soldadura.

Paso 1: Cosas que necesita

Productos químicos:

• Persulfato de sodio - Na2S2O8
• Carbonato de sodio también conocido como. sosa de lavado - Na2CO3 (Opcional solo para película seca)
• Agua destilada
• Desarrollador fotopositivo - NaOH

Materiales:

• PCB con revestimiento fotográfico
• Película de impresora

Instrumentos:

• Herramienta rotativa
• Rompecabezas (solo si planeas cortar algo en tu pcb)
• Nibbler (puede ser útil)
• Pinzas de plastico
• Algo para lijar
• Cepillar
• Unidad de exposición con marco * (lámpara UV)
• Unidad de grabado (o vaso de precipitados y placa térmica)

Otros:

• Guantes
• Envase abierto para desarrollar
• Protección para los ojos
• Embudo (para volver a llenar los líquidos en sus botellas)

Opcional:

• Laminado de parada de soldadura de película seca
• Laminador
• Fluido de estañado químico

* Te lo mostraré más adelante

Paso 2: cree e imprima su diseño

1. Utilice su software Cad favorito (el mío es Cadsoft eagle) para diseñar un diseño de PCB.

2. Abra la configuración de la capa y habilite solo las capas de cobre (superior o inferior, dependiendo del tipo de PCB que esté planeando hacer), las almohadillas, las Vias y las capas de dimensión.

3. Coloque algunas transparencias imprimibles en su impresora.

4. Presione el botón de impresión en su software CAD e imprima una versión en negro a escala real de su diseño. Dependiendo de su impresora, es posible que tenga que imprimir el diseño dos veces y luego pegar las dos películas impresas una encima de la otra para obtener una imagen completamente ligera.

Si desea agregar una resistencia de soldadura más adelante:

1. Vuelva a su software Cad y abra el menú de capas

2. Ahora habilite solo la capa de tope superior (o la capa de tope inferior, nuevamente dependiendo del tipo de PCB que planee hacer)

3. Repita el punto 4.

Paso 3: exponga la PCB

1. Quite la capa protectora de su PCB. Asegúrate de no tocar el lado de cobre de la PCB después de quitar la capa protectora porque si lo haces, tendrás problemas para desarrollarla.

2. Alinee la película impresa y la PCB de modo que todos los trazos de la película tengan cobre debajo.

3. Coloque la placa de circuito impreso y la película ya alineada entre dos placas de vidrio para mantener la película plana sobre la superficie de la placa de circuito impreso. Use algunos imanes para mantener juntas las placas de vidrio (como se muestra en las imágenes)

4. Ahora exponga la PCB a la luz ultravioleta. Usé una luz ultravioleta de fiesta de 25 W y tardé unos 5 minutos en terminar de exponer

Paso 4: desarrollo de la PCB

Ahora es el momento de ponerse los guantes y la protección ocular, no se los quite durante todo el proceso de grabado.

1. Mezcle el revelador siguiendo la descripción de su paquete. Yo nunca lo he probado, pero 10 g de NaOH en 1 litro de agua también deberían funcionar.

2. Coloque su PCB en la solución de revelador inmediatamente después de terminar el proceso de exposición.

3. Utilice su pincel para ayudar al desarrollador a eliminar el fotorresistente.

4. Haga esto durante unos 30 segundos hasta que no salga más fotorresistente, pero no lo saque todavía. Deje que se desarrolle un poco más de lo que parece necesitar. De esa manera, puede estar seguro de que se eliminará toda la fotorresistencia innecesaria. De lo contrario, los resultados de su grabado arruinarán su día.

5. Enjuague la PCB con agua del grifo y continúe con el siguiente paso.

NOTAS:

Cuando haya terminado de desarrollar, tome su revelador y viértalo en su fregadero. Básicamente es lo mismo que se usa para los limpiadores de desagües

Paso 5: Grabado

1. Mezcle su grabador: Utilice 250 g de persulfato de sodio (Na2S2O8) por litro de agua destilada.

2. Vierta el grabador en su unidad de grabado y caliéntelo a 50 ° C (no lo sobrecaliente porque el sulfato de sodio comienza a descomponerse a más de 50 ° C)

Si no tiene una unidad de grabado, simplemente llene el grabador en un vaso de precipitados resistente al calor y colóquelo sobre una placa de calor. También calentarlo a unos 50 ° C

3. Tan pronto como el grabador haya alcanzado su temperatura final, tome su PCB, colóquelo dentro y comience el suministro de aire de su unidad de grabado (si usa el método del vaso de precipitados, tome una varilla de agitación y simplemente revuelva la solución con el PCB dentro.)

4. Déjelo dentro del grabador hasta que todo el cobre haya "desaparecido".

5. Enjuague la PCB con agua del grifo.

6. Si utiliza una unidad de grabado, asegúrese de sacar el grabador y guardarlo en otro recipiente no hermético. De lo contrario, su burbujeador de aire podría dañarse.

NOTAS:

El grabador se volverá azul y comenzará a ser ineficaz después de un par de PCB. Cuando se dé cuenta de que el proceso de grabado comienza a demorar mucho más, cambie su grabador y lleve el antiguo a su centro de desechos químicos local. Advertencia: "La solución de grabado usada contiene cobre disuelto que no es bueno para el medio ambiente"

Paso 6: Estañado (opcional)

1. Elimine el exceso de fotorresistente limpiando la PCB con acetona.

2. Tome su líquido de estañado y llénelo en un recipiente abierto.

3. Coloque su PCB en él y déjelo allí durante unos 5 a 10 minutos.

4. Saque el PCB de la solución y enjuáguelo con agua del grifo.

5. Vierta el líquido de estañado nuevamente en una botella de vidrio usando el embudo. Guárdelo en un lugar donde las mascotas o los niños no puedan alcanzarlo.

NOTAS:

El líquido de estañado es reutilizable, pero después de un tiempo la eficiencia disminuirá. Si este es el caso, llévelo a su centro local de desechos químicos.

Paso 7: Perforación

1. Tome la herramienta rotativa y la broca del tamaño adecuado.

2. Si tiene un soporte para taladro, fije su herramienta rotativa en él.

3. Asegúrese de tener buena luz para que pueda ver claramente dónde deben estar los agujeros.

4. Taladre todos los agujeros que necesite

5. Limpia tu pcb.

Paso 8: fotorresistencia (los siguientes pasos son opcionales)

Antes de comenzar, encienda su plastificadora para no tener que esperarla en el punto 6

1. Obtenga un poco de película seca resistente a la soldadura

2. A continuación, atenúe las luces y sáquelo de su embalaje a prueba de luz.

3. Tome dos pedazos de cinta adhesiva resistente y péguelos en la parte superior e inferior de una esquina.

4. Luego, separe los dos trozos de cinta como se muestra en las imágenes. Terminarás con una capa transparente y una verde. Pon la capa transparente a la basura y sujeta la verde.

5. La capa verde tiene dos lados, un lado es mate y el otro lado es brillante. Tome su PCB y coloque el lado del tapete de la película seca sobre él. Asegúrese de que no haya burbujas entre ellos.

6. Una vez que su plastificadora haya alcanzado su temperatura final (que debería ser de aproximadamente 150 ° C), coloque su PCB en una hoja de papel y páselo por el plastificador de 2 a 5 veces. Solo asegúrese de que toda la PCB se caliente.

Paso 9: Exopse el laminado

1. Tome la película de la máscara de soldadura que imprimió en el paso 2 y alinéela con su PCB.

2. Vuelva a sujetar la placa de circuito impreso y la película entre dos placas de vidrio con unos imanes potentes.

3. Exponga la PCB a la luz ultravioleta (con mi lámpara ultravioleta de 25 vatios se tarda unos 6 minutos).

4. Ahora debe dejar reposar la PCB en un lugar oscuro durante aproximadamente 1 hora.

Nota: Todas las áreas que no se exponen a la luz ultravioleta se desprenderán en el proceso de revelado.

Paso 10: revelado del Dryfilm

1. Mezcle el revelador disolviendo 10 g de carbonato de sodio en un litro de agua (no necesitará todo el litro. Yo solo usé 100 ml)

2. Retire la última capa protectora transparente con la ayuda de un poco de cinta adhesiva (como se muestra en las imágenes)

3. Ponga su PCB en la solución de revelador y use un cepillo para ayudar al revelador a quitar la resistencia de soldadura de todas las almohadillas.

4. Cuando se haya eliminado toda la película seca innecesaria, saque el PCB de la solución y enjuáguelo con agua del grifo.

Paso 11: endurecimiento de la película seca

1. Tome su PCB y endurezca la película seca exponiéndola a la luz ultravioleta. Con mi lámpara ultravioleta de 25 W tarda aproximadamente una hora (la expongo durante 1/2 hora, luego la dejo enfriar y luego la expongo durante otra 1/2 hora)

2. Puede asegurarse de que ha terminado de endurecerse intentando raspar la película seca con la uña, no debería poder rayarla después del endurecimiento.

Paso 12: corte su PCB

Si lo has hecho como yo, ahora tendrás que recortar tus tablas pequeñas, si no, solo tendrás que cortar los contornos de una tabla.

1. (opcional) Utilice una herramienta de corte para cortar la forma aproximada de su PCB

2. Utilice una sierra de calar para seguir el contorno de su (s) PCB (s)

3. Utilice un bloque de lijado, una lima o un disco para dar a su (s) tabla (s) un buen acabado.

Paso 13: Ahora tiene sus propias placas de circuito impresas

¡Estás listo!

Así de sencillo es hacer placas de circuito impreso personalizadas en casa.

Como puede ver en las imágenes, la calidad es bastante buena. Hay algunas pequeñas imperfecciones que son causadas por la resolución de mi impresora de inyección de tinta.

¡Gracias por tu atención!

Espero que les guste este Instructables. Si tienes alguna duda compártela en los comentarios y te responderé lo antes posible.

Si crea un PCB con la ayuda de estos instructivos, publique una imagen en los comentarios, me encantaría ver sus resultados.