PCB profesional de doble cara para bricolaje: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hoy en día, los PCB se pueden comprar extremadamente baratos en China. Pero digamos que necesita uno dentro de las 24 horas, hacer el suyo propio es la única opción. Además, ¡es mucho más desafiante y divertido!

En este Instructable, lo guiaré a través de todo el proceso de fabricación de una PCB de doble cara profesional en una fresadora CNC barata, ¡sin productos químicos! Características de la PCB:

• Doble cara
• Máscara de soldadura (capa verde)
• Serigrafía (texto blanco)
• Vías de cobre
• Aunque el enchapado de agujeros
• Almohadillas estañadas (opcional)

Me ha costado mucha experimentación llegar a este punto. Especialmente la máscara de soldadura y la serigrafía han requerido algo de trabajo para llegar a un proceso simplificado. ¡Empecemos!

Paso 1: Piezas y herramientas

Instrumentos

• Molino CNC con:

  • Pinza de 3,175 mm (como pinzas ER11)
  • Sonda Z
• Punzón de uñas (para hacer las vías)
• Martillo (para golpear el punzón)
• Papel de lija (rejilla fina)
• luz ultravioleta

Un CNC económico es perfectamente apto para el trabajo. Las unidades chinas cuestan alrededor de 150-300 $.

Partes

• Piezas en blanco de PCB / placa revestida de cobre
• Molinos de PCB: 0,2 mm, punta de 30 °
• Taladros para PCB: 1 mm y 1,5 mm
• Molinos de PCB: 2 mm y 3 mm
• Remaches para PCB: 0,9 mm y 1,3 mm de diámetro exterior
• Máscara de soldadura curable UV para PCB (verde)
• Fluido corrector (tipp-ex)
• Pasadores de alineación de 3 mm
• Soporte para PCB y pin de alineación
• Estaño líquido / solución de estaño químico (opcional)

Todas las piezas se pueden encontrar a bajo precio en aliexpress o ebay con los nombres anteriores. La solución de estaño químico puede ser más difícil de encontrar y puede ser bastante costosa (alrededor de 50 dólares por botella), pero es completamente opcional. El soporte de PCB y el soporte de clavija de alineación se utilizan para montar el PCB en la cama del CNC. Puede imprimirlos desde el archivo zip o desde el diseñador original, se necesitan 2 copias de cada archivo.

Paso 2: software

Además de una fresadora CNC y algunas herramientas, también necesitaremos 3 programas para hacer nuestra propia PCB

• Software de diseño de PCB para diseñar su PCB
• Flatcam para generar el código para la fresadora CNC
• Vela para controlar el molino CNC

Software de diseño de PCB

Puede utilizar cualquier software de diseño de PCB que desee. Las opciones más populares incluyen: Altium designer, Circuitmaker, Eagle, Kicad,… Asumiré que sabe cómo diseñar PCB y exportar los archivos gerber. Si no sabe cuáles son, crear archivos gerber para una PCB es como generar un PDF para un archivo de texto. Es un formato estándar para guardar las especificaciones de su PCB. Puede encontrar muchos tutoriales en línea para esto.

Flatcam

Flatcam es menos común, pero muy fácil de usar. Explicaré cada paso en detalle y lo guiaré a través de todo el proceso. En caso de duda, eche un vistazo al excelente manual de Flatcam, que tomará nuestros archivos gerber y los convertirá en movimientos de máquina (gcode) mediante una técnica llamada enrutamiento de aislamiento. Para fresar una pista de PCB, tenemos que fresar el contorno de la pista para aislarla del cobre circundante, de ahí el nombre. Flatcam tiene 4 pestañas (ver imagen):

• Proyecto: ofrece una descripción general de los archivos que abrió o creó
• Seleccionado: utilizado para generar nuevos archivos
• Opciones: se utiliza para almacenar la configuración predeterminada
• Herramienta: utilizada para PCB de doble cara

Comenzamos abriendo un archivo gerber con Archivo> Abrir Gerber y aparecerá en la pestaña Proyecto. Ahora hay 3 pasos para convertir este gerber en gcode:

1. Generando la trayectoria de la herramienta de aislamiento

   • Haga clic en el archivo gerber en la pestaña Proyecto para seleccionarlo y haga clic en la pestaña Seleccionado
   • Aquí podemos ingresar la configuración de la herramienta que usaremos y hacer clic en Generar geometría
   • De vuelta en la pestaña Proyecto, vemos un nuevo archivo con _iso en la extensión
2. Generando la geometría
   • Haga clic en el archivo de aislamiento en la pestaña Proyecto para seleccionarlo y haga clic en la pestaña Seleccionado
   • Ahora ingresamos la profundidad de corte y la velocidad y hacemos clic en Generar
   • De vuelta en la pestaña Proyecto, apareció un archivo iso_cnc

3. Exportando el gcode

   • Haga clic en el archivo cnc en la pestaña Proyecto para seleccionarlo y haga clic en la pestaña Seleccionado
   • Haga clic en Exportar gcode y guarde el archivo con una extensión de archivo.nc

Este sencillo procedimiento debe repetirse para cada capa de su PCB. Las configuraciones específicas se cubrirán en los próximos pasos y se mencionarán en unidades métricas. La velocidad de alimentación dependerá de su máquina real. Como referencia: mi CNC tiene un husillo de 300W.

Vela

La vela se utiliza para controlar la máquina CNC; otra opción popular sería Chilipepr. Cualquier software funcionará, siempre que tenga la opción de hacer un mapa de altura (más sobre esto más adelante). Si posee una máquina CNC, estará familiarizado con la mayoría de las opciones y cómo controlar la máquina. Entraré en detalles para las opciones específicas de PCB que necesitaremos.

¡Empecemos a fresar!

Paso 3: Perforación de los orificios de alineación

Finalista en el Concurso de PCB