El proceso de grabado en agua salada: 27 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Este es un proceso único para producir una placa de circuito impreso eliminando el cobre no deseado por electrólisis en una solución de agua salada. Ilustraré el proceso grabando y construyendo una placa para PIC de 18 pines (para el PC16F54, pero cualquier PIC de 18 pines cabrá en él) en la figura. Tiene que conectarse a mi tablero y aceptar las señales de programación de mi programador PIC (solo vaya a https://geocities.com/it2n/circuits.html y mírelo). Para evitar batallar con conflictos de señales, los dos pines de programación no se llevará a la placa de pruebas. Para jugar con la frecuencia del reloj, el cristal debe poder conectarse. No se emitirá la señal Master Clear. Estas decisiones significan una placa con dos conectores de paso de.1 , uno con 13 conexiones y el otro con cinco conexiones, un pin separado del resto. Este es un tutorial destinado a los absolutos principiante, y casi todos los pasos serán ilustrados. Incluso he incluido un video del proceso de grabado.

Paso 1: Decida qué tan grande debe ser la pizarra

En el diagrama, el lado que se conecta a la placa de pruebas tiene 13 conexiones, y los orificios en el bb están espaciados 0,1 pulgada entre sí. Entonces necesitamos al menos 1.3 pulgadas para acomodar 13 pines.

Digamos una pulgada y media, una bonita figura. Tome un trozo de tablero revestido de cobre de más de 1,5 pulgadas de lado. Dibuja una línea de una pulgada y media.

Paso 2: Marque una línea en el cobre

Sostenga su regla o regla con firmeza hacia abajo en la tabla. Sostenga un cuchillo ligeramente y dibuje a través de la línea muchas veces.

Después de un tiempo, habrá una hendidura en el cobre, dividiéndolo en dos. Si presiona con el cuchillo, es probable que se desvíe y corte la placa profundamente donde no desea que se corte, y estará mirando con tristeza su stock de PCB arruinado. Se paciente. Ser paciente tiene sus propias virtudes, como la vida te enseñará invariablemente.

Paso 3: haz de esa línea un ritmo más profundo

Ahora, puede quitar la regla y con un poco más de presión sobre el cuchillo, repasar la línea unas cuantas veces más. Será guiado por el corte y necesita una ranura en ese lado.

Luego, en cada borde, marque la superficie plana del tablero y dibuje una línea allí también, exactamente en el otro lado.

Paso 4: Marque el otro lado

Ahora también necesita una ranura en el otro lado del laminado.

Tendrás una tabla con ranuras en ambos lados, y doblarla con los dedos será suficiente para que se rompa limpiamente en esta línea. Este es el lado de cobre, con un surco profundo.

Paso 5: Ranura en el lado liso

Este es el lado liso del laminado, con ese surco profundo.

Paso 6: rómpelo en pedazos

Si observa el borde, verá que las dos ranuras en la parte superior e inferior de la hoja la debilitaron en la línea y se romperá fácilmente.

Paso 7: La pieza cortada de laminado de PCB

Así que hemos cortado el laminado a aproximadamente una pulgada y media. En realidad, es un poco más que eso, y eso es por concesiones en el acabado.

Deberá lijarse para suavizar los bordes y eso quitará un poco de material.

Paso 8: decide qué tan grande debe ser

Ahora tenemos que decidir qué tan grande debe ser el tablero en la otra dimensión.

Necesitamos los dos conectores, el PIC, el cristal y algunos condensadores y una resistencia. Disponiéndolos todos en el tablero, parece que unos 2 serán suficientes.

Paso 9: limpia la placa

Elimine los bordes ásperos de la tabla con un papel de lija (o salga y frótelo sobre una superficie de cemento rugosa y nivelada).

Limpie la superficie de cobre con una almohadilla de limpieza abrasiva; la que yo uso está diseñada para usarse en la cocina, y el cobre es tóxico, así que no permita que su esposa o mamá lo reubique en la cocina después de haberlo usado; también sería un buena idea no tomar prestado el de la cocina para este fin.

Paso 10: el tablero limpio

Limpié unas dos pulgadas del tablero. La tabla se cortará a medida después del grabado, ya que la longitud adicional sirve como asa para sujetar la tabla.

La tabla limpia tendrá una superficie rugosa debido a la acción de rayado de la almohadilla abrasiva, y esto ayuda a que la tabla retenga mejor la resistencia al grabado.

Paso 11: aplique Etch Resist

Ahora pintas el área con un poco de resistencia al grabado.

Puede ser cualquier pintura, tiene que mantenerse unida bajo el agua, eso es todo. El marcador permanente viene en una forma fácil de aplicar, y eso es lo que yo uso. Puedes usar esmalte de uñas, si tienes la suerte de tener una novia y a ella no le importa que pases tiempo encorvado sobre pedazos de tabla y componentes. Necesita una capa fina y completa, una que se pueda rayar en una línea delgada. Es probable que una capa gruesa se desprenda en escamas cuando intente marcar líneas en ella.

Paso 12: Marque la posición de los cables de los componentes

Ahora, debe marcar la posición de los cables de los componentes principales. Es mejor utilizar el componente real como plantilla.

He sujetado el 16F54 a la placa con dos cocodrilos clipodile. Marque la posición de cada alfiler y podrá levantar cada cocodrilo por turno para marcar debajo.

Paso 13: Dibuje alrededor de las almohadillas con un instrumento afilado

Una vez que haya marcado las posiciones de las almohadillas de ic y eliminado el ic, siempre habrá algunos puntos donde la resistencia se ha borrado.

Repárelos con un toque del mismo material y continúe con el siguiente paso: delinear las almohadillas. Use una regla transparente y algo con punta afilada para dibujar el contorno de las almohadillas. Consulte el diseño que preparó anteriormente. Debería pensar en separar el punto A del punto B dibujando una línea entre ellos. El enfoque convencional consiste en vincular el punto A con el punto B trazando una línea que los conecte. Mi enfoque ayuda a mantener la máxima cantidad de cobre a bordo y minimiza la cantidad de material que se debe eliminar. Esto es importante, de lo contrario, el proceso de grabado será demasiado lento.

Paso 14: Dibuje el resto del circuito en

Una vez que haya completado el patrón de la almohadilla para el componente principal, puede dibujar el resto de las conexiones.

Usé un poco de veroboard como plantilla para el espaciado de.1 y coloqué el resto de los cortes según el diseño del diagrama.

Paso 15: los errores se pueden corregir

En esta etapa, se pueden realizar cambios en el diseño.

Simplemente pinte sobre los rasguños y tendrá un lienzo nuevo para practicar su arte. Ahora decidí que la placa se puede hacer más compacta si se reubica el zócalo de programación, así que se hizo. Un último paso necesario es colocar puntos de pintura para que todas las almohadillas estén conectadas entre sí; esto es necesario para la electrólisis. En mi tablero, las almohadillas están conectadas a lo largo de los bordes izquierdo e inferior. Los rayones en la pintura se detienen antes del borde. Se cortarán después de que se complete el grabado. Ahora el tablero está listo para ser grabado.

Paso 16: el tanque de grabado

Usted ve aquí mi tanque de grabado (se para un rato en reverencia, cabeza descubierta). Es de plástico, transparente y tiene lados paralelos, y es lo suficientemente grande para acomodar el tablero. También en la imagen está el electrodo negativo. Un alambre de cobre grueso servirá. He usado un clip para papeles enderezado, pero tiende a introducir óxido en la solución. Casi cualquier alambre de metal funcionará aquí.

Paso 17: Configuración del tanque de grabado

Es útil tener una luz que brille en el otro lado del tablero, ya que la luz que brilla a través de la parte grabada le permitirá ver el progreso del grabado.

Le recomiendo que no lo coloque cerca de su teclado, ya que la solución salina es corrosiva si entra en el equipo electrónico. También es útil tener un pájaro tweety vigilándote. De hecho, me eximiré de toda responsabilidad si no tienes un twee …

Paso 18: tanque alternativo

De hecho, la tabla resultó demasiado grande para mi tanque normal, así que utilicé una bolsa de plástico lo suficientemente grande como para sostener la tabla como tanque de grabado.

Esto tenía la ventaja de requerir incluso menos solución de grabado. La solución de grabado se prepara disolviendo la mayor cantidad de sal posible en agua.

Paso 19: Grabado del tablero

Para grabar el tablero, se prepara una solución saturada de agua salada, se hace positivo el tablero y se sumerge en la solución junto con un electrodo negativo. Un suministro de 12 voltios capaz de suministrar alrededor de 500 miliamperios es suficiente. Conéctelo en serie con una lámpara de filamento, digamos 12 V, 6 W, para obtener una indicación de la corriente. El proceso de grabado tardaría unos cinco minutos en completarse. Podrá observar su proceso por la luz que brilla a través de los huecos que se abren a medida que el cobre se consume. Se verán burbujas de hidrógeno saliendo del electrodo negativo. Si están subiendo del cobre, ha conectado el suministro al revés y se está comiendo el cable. Para hacer la solución de sal, se toma un poco de agua y se disuelve la mayor cantidad de sal posible, formando así una solución saturada. Agrega un poco de sal, lo agita y observa cómo la sal desaparece a medida que se disuelve. Luego agregas un poco más y también desaparece, después de un poco de esto la sal dejará de disolverse por mucho que la agites y la mezcles, y en este punto ya tienes la solución de sal saturada que necesitas, esta es una solución saturada de cloruro de sodio en Monóxido de dihidrógeno. Consulte https://www.dhmo.org para obtener más información sobre el manejo de esta sustancia potencialmente peligrosa.

Paso 20: El tablero grabado

Aquí ves el tablero después del grabado y la limpieza. La pintura puede resultar algo difícil de quitar. Necesitará usar un solvente apropiado para la resistencia de grabado que ha usado.

O puede usar la almohadilla abrasiva para frotar la pintura. También es posible dejar la pintura en el tablero y quitarla solo donde sea necesario para soldar. En este caso, podría producir humos tóxicos durante la soldadura. Notará que todos los trazos están unidos, estos deberán cortarse antes de poder probar la tabla.

Paso 21: Prueba de la placa en busca de cortocircuitos

Una vez cortadas las trazas, es fundamental comprobar que no hay conexiones entre áreas adyacentes.

Puede usar una lámpara de 12V conectada al mismo suministro que se usó para la electrólisis para la prueba. O de la forma en que lo hago: use un suministro de 12V, 15A junto con un faro de automóvil como indicación. Los pantalones cortos que solían estar allí se vaporizan, y si esa lámpara se enciende, chico, realmente ES un cortocircuito. Para eliminar los cortocircuitos, simplemente pase la punta afilada de un cuchillo a través de las líneas. Inclínelo en un sentido en una pasada, y en la otra dirección en la siguiente pasada, y cualquier cobre que quede allí se levantará y se desmoronará.

Paso 22: taladrar agujeros

Se han perforado agujeros para acomodar los enchufes para el cristal y la interfaz de programación.

Paso 23: Los enchufes

La figura muestra dos vistas de un enchufe de circuito integrado con clavija girada. Está hecho de pasadores, mecanizados a partir de barras, moldeados en plástico.

Necesitamos liberar las clavijas del plástico. Caliente el alfiler con cuidado hasta que el plástico se ablande (pero no se derrita) y tire del alfiler para liberarlo. Necesitamos siete de esos pines.

Paso 24: enchufe de cristal

Luego, cortas sus colas y las insertas en los agujeros y sueldas. Tiene un enchufe compacto, con la propia placa de circuito impreso como parte del ensamblaje.

Tengo un primer plano del montaje del cristal para que pueda ver los detalles. Es posible triturar algunos de los extremos traseros de esos pasadores para reducir la altura. La parte que realmente hace contacto es el resorte insertado dentro del pasador hueco, y puede triturar una gran cantidad de material sin dañar las partes internas de trabajo de los enchufes del pasador.

Paso 25: Monte los componentes

Los componentes se han soldado a la placa:

Los siete pines que forman los enchufes de cristal y programación. Dos condensadores alrededor de la resistencia de cristal A de 10K tirando de la línea MCLR a Vdd Un condensador de desacoplamiento de suministro a través de Vss y Vdd Se han soldado dos enlaces en su lugar, y se debe instalar uno más. Las tierras para la instalación del circuito integrado se han recubierto con soldadura antes de colocarlo en su posición.

Paso 26: monte el circuito integrado

El ic se monta en último lugar, para minimizar las posibilidades de dañarlo.

Primero se coloca en la posición adecuada y se calienta un pasador de esquina con el soldador. Dado que hay una pequeña cantidad de soldadura en la placa, esto se derrite y mantiene el ic en su posición. Luego, se suelda el pin diagonalmente opuesto, después de realizar pequeños ajustes en la posición según sea necesario. Con las dos esquinas soldadas, el ic se mantendrá firmemente en su lugar y así se sueldan el resto de los cables. Esto completa el montaje de la placa, y puede probarse cargando un programa "LED Blink" o algo así. He soldado un Microchip PIC16F54 en esta placa, pero esta placa funcionará también con cualquier PIC de dieciocho pines. Algunos de los chips más avanzados permiten usar el pin MCLR como entrada, por lo que esto también podría tener que llevarse al límite.

Paso 27: El tablero completo

El tablero ahora está completo y se compara con el plan original. He realizado algunos cambios, principalmente porque era más sencillo enrutar los trazos de esa manera, es fundamental registrar los cambios por la posibilidad de confusión más adelante al usar la placa, en este caso, algunos trazos pasan por debajo del chip y es No es fácil determinar el orden de las señales en el borde con solo mirar. La documentación es esencial y tomará la forma de nombres de señales escritos justo en la parte superior de las líneas de señal. Para hacer una segunda placa, debe hacer todo esto de nuevo. - Este proceso se recomienda solo si está haciendo una sola pieza de un circuito, para lo cual los métodos convencionales de creación de prototipos son inconvenientes. Espero que todo esto haya sido útil para alguien por ahí. Espero ver algunos proyectos tallados a mano, sal. tablas grabadas al agua aquí en instructables en un futuro cercano.