Y ácido cítrico- una receta que es especialmente popular entre los radioaficionados. Esta no solo es una forma rápida, sino también segura de preparar una tela para soldar los elementos del futuro dispositivo.
Solía requerir mucho esfuerzo para hacerlo. Primero, el esquema se dibujó en papel, luego se hicieron agujeros en la pieza de trabajo, después de lo cual las pistas se transfirieron a textolite o getinax, utilizando pinturas y barnices. Después de que el revestimiento se hubo secado, se arrancó y el tablero se sumergió en un recipiente con un prado para grabar.
La parte más difícil fue envenenar el tablero. Dado que para estos fines, se utilizó un prado sobre la base de En el círculo de radio, dicha herramienta no escaseaba, pero en el hogar era necesario buscar una alternativa, que con mayor frecuencia era el sulfato de cobre.
El procesamiento del tablero tenía otro secreto: el tablero estaba grabado de manera desigual. Algunos de los caminos estaban corroídos y en algunos lugares la superficie no estaba grabada. Todo debido a la inexperiencia de los artesanos o al uso repetido de una solución de charco.
Grabar el tablero con peróxido de hidrógeno no es nuevo. Muchos han oído hablar de este método antes. Al elegir esta opción para preparar la placa, descubrirá más de una ventaja sobre el grabado en cloruro férrico. Por ejemplo, la calidad del procesamiento, la seguridad y el respeto al medio ambiente del peróxido en combinación con un agente oxidante.
Todo lo que necesitas para grabar la pizarra con peróxido de hidrógeno y ácido cítrico lo puedes encontrar en tu botiquín y en la cocina, o puedes comprarlo sin ningún problema. Otra ventaja innegable de procesar tableros de esta manera es el costo de los ingredientes para crear una solución. Aquí hay otra ventaja de la mezcla de hidrógeno: costará mucho menos que el cloruro férrico.
¡Importante! Una solución preparada en esta proporción es suficiente para grabar una lámina de cobre de 35 micrones de espesor y 100 m2. cm.
Para que el grabado del tablero con peróxido de hidrógeno y ácido cítrico sea más rápido, puede usar dos recipientes. Simplemente coloque el tazón más pequeño de prado en un recipiente más grande y vierta agua caliente en él. Esto acelerará y fortalecerá el proceso.
El grabado del tablero en una solución de peróxido de hidrógeno se realiza de la siguiente manera: el tablero se coloca en el prado con el lado en el que se dibujan los caminos, de modo que los productos de la descomposición se hundan fácilmente hasta el fondo del recipiente. Para que la reacción se desarrolle de manera más uniforme, la solución debe agitarse ligeramente de vez en cuando. Todo el proceso no lleva más de 10 minutos.
Al final de la maleza, la tabla debe neutralizarse y enjuagarse con agua corriente.
Este método de procesamiento de la placa es completamente seguro. Ahora es posible fabricar tableros en el trabajo, en casa y en la oficina, y no es necesario trabajar con reactivos inseguros.
¡Importante! Si la solución hace mucha espuma, entonces agregó demasiada sal. Agregue más peróxido; de lo contrario, la reacción será demasiado activa, las pistas pueden dañarse.
Si, durante la reacción, saca la placa y la mira, no podrá notar las diferencias, en comparación con la forma en que la PCB está grabada en cloruro férrico, simplemente no existen. La principal diferencia es una reacción que pasa rápidamente y un proceso menos peligroso para una persona.
En un medio ácido-hidrógeno, la reacción procede de acuerdo con la fórmula: Cu + H3Cit + H2O2 → H + 2H2O. El grabado de la placa de circuito impreso en peróxido de hidrógeno se puede considerar completo si se han detenido las reacciones en la solución: ya no silba ni burbujea.
El tablero terminado se limpia y se lava con agua. El tóner o la pintura se lavan con acetona. Después de eso, la tabla se limpia y desengrasa completamente.
¡Importante! Verifique la integridad de las pistas después de procesar la placa. El circuito dañado no funcionará.
Como puede ver, grabar el tablero con peróxido de hidrógeno en casa no solo es posible, sino también seguro. No será difícil encontrar los componentes necesarios para preparar la composición de grabado, y el proceso en sí no llevará más de 15 minutos. Hoy en día, cualquier radioaficionado, gracias a unos consejos sencillos y precisos, podrá experimentar en casa sin hacerse daño ni a sí mismo ni a los demás.
En el artículo, le informaremos sobre los métodos para hacer una placa de circuito impreso y grabar la placa.
Hay muchas formas de hacer una placa de circuito impreso. El método principal que utilizo personalmente es la fabricación de una placa de PCB revestida con papel de aluminio (getinax) dibujando con un bolígrafo y grabando en una solución química. Dio la casualidad de que comencé a dibujar tableros desde el sexto grado de la escuela (en la actualidad, desde el quinto), cuando las computadoras tenían el tamaño de aulas enteras. En ese momento yo también "entrenaba". Por lo tanto, dibujo la pizarra en una hoja de papel en una jaula más rápido que en una computadora, usando programas especiales. Es cierto que la placa de circuito más voluminosa en términos de base de elementos que jamás haya dibujado a mano fue una placa que consta de catorce microcircuitos y un par de cientos de elementos simples.
La fabricación de una tabla dibujando un dibujo con un lápiz de dibujo o, más a menudo recientemente, LUT (tecnología de planchado con láser) y el grabado en una solución química consta de las siguientes etapas, la diferencia con otros métodos puede diferir ligeramente en las operaciones en sí y en su secuencia:
1. Planificación de la colocación de elementos de radio en el tablero y enrutamiento de conductores (pistas). Actualmente, existen muchos programas para el desarrollo de placas de radio. Es más fácil usarlos. Es posible participar en el desarrollo sin utilizar programas especiales, pero esto requiere algo de perseverancia y muchas veces más tiempo. En este caso, por conveniencia, el tablero se dibuja en una hoja de papel en una jaula y, para remodelarlo, se dibuja de nuevo;
2. Se corta una placa de las dimensiones requeridas de PCB recubierto con papel de aluminio, o getinax. Un material más conveniente es la textolita, que es esencialmente una fibra de vidrio multicapa, en la que la lámina se mantiene mejor que en getinax. Getinax es un material en hojas de papel prensado impregnado con barniz de baquelita. Getinax es un material de menor calidad que la textolita, y tiene varias propiedades que personalmente no me gustan:
- puede deslaminarse;
- los conductores impresos rebotan del sobrecalentamiento más rápido que los de una placa de circuito impreso, lo que dificulta la sustitución de los componentes de radio sin dañar la placa en caso de avería;
- hay casos de sobrecalentamiento de los componentes de la radio, de los cuales se puede "fumar" la placa de radio. Lo mismo ocurre cuando la humedad ingresa a los circuitos de alto voltaje. Getinax quemado a menudo se convierte en un conductor (algo así como grafito). Lo mismo ocurre con el getinax en caso de entrada accidental de humedad en circuitos de alta tensión. Esto último puede traerle enormes problemas;
Pero con todo eso, es decentemente más económico y se corta con tijeras. Esto es útil cuando necesita hacer una placa rápida de una cara usando partes SMD.
3. Los extremos del tablero se procesan a partir de esquinas afiladas y rebabas con una lima o papel de lija;
4. El tablero recortado se envuelve en una hoja con un tablero dibujado. Con un núcleo delgado, se realizan ligeros golpes de martillo hoyos (marcaje) de futuros agujeros, en aquellos lugares que previamente estaban marcados en la hoja;
5. En los lugares marcados, se perforan agujeros para futuros componentes de radio. Para piezas pequeñas: resistencias, condensadores, transistores de cable delgado, se usa un taladro de 0,5 mm, para cables más gruesos, un taladro de 0,7 mm. Se pueden utilizar otros tamaños si es necesario. Como taladro, es más conveniente utilizar una perforadora portátil, que se puede comprar en una tienda de radio especializada. También puede utilizar un taladro eléctrico manual con cierta habilidad;
6. Después de perforar los agujeros, la tabla se lija con papel de lija. Todas las rebabas formadas como resultado de la perforación se limpian y la lámina se limpia para seguir trazando y grabando;
7. De una varilla vacía regular de bolígrafo se hace una pluma gobernante. Para hacer esto, la varilla se calienta sobre la llama de un fósforo (o mechero), y cuando el plástico se derrite, se saca la varilla. Una vez solidificado el plástico, se corta el extremo del frigorífico para obtener un orificio con un diámetro de aproximadamente 0,2 ... 0,4 mm;
8. Se escribe un barniz (más conveniente, esmalte de uñas) de 2 ... 5 cm de altura en el lápiz de dibujo, después de lo cual se dibuja una placa de circuito impreso: se hacen áreas para soldar alrededor de los orificios y se dibujan rutas de circuito impreso entre estos áreas. Con cierta habilidad y usando reglas como guías, la calidad del dibujo puede no ser inferior a la de las tarjetas de radio de fábrica;
9. Después de que se seque el barniz, las áreas sin lacar del tablero se graban colocando el tablero en una solución de cloruro férrico. Al mismo tiempo, el cobre de las pistas protegidas con barniz no se graba y el revestimiento de cobre del tablero no cubierto con barniz, que entra en una reacción química, se disuelve en cloruro férrico. Para acelerar el proceso de grabado, la solución con el tablero se puede calentar en un baño de agua o simplemente se puede poner en una batería de calefacción central;
10. Después del grabado, el tablero se lava con agua y, con un hisopo de algodón humedecido con acetona u otro solvente, se retira el barniz del tablero, luego de lo cual se vuelve a lavar con agua corriente;
11. Es mejor soldar los componentes de radio con soldadura y fundente de bajo punto de fusión: colofonia disuelta en alcohol.
Debe agregarse:
Se puede usar una jeringa desechable como reefeder, mientras se rompe el corte oblicuo de la aguja, se afila para que no queden superficies afiladas de la punta. Recientemente, hay muchos marcadores en el mercado, cuyo tinte no se lava con agua y proporciona una capa protectora suficientemente fuerte, por lo que también se pueden usar como reefer.
Algunos artesanos, después de grabar el tablero, también retocan. El estañado se realiza de dos formas:
1. Soldador;
2. La bandeja de hierro está llena de aleación de madera o rosa. La aleación, para evitar la oxidación de la soldadura, se cubre completamente con una capa de glicerina en la parte superior. Para el estañado, el tablero se sumerge en la masa fundida durante no más de cinco segundos. El baño se calienta con una estufa eléctrica.
Consiste en lo siguiente:
1. Con la ayuda de programas especiales, se diseña y dibuja una placa de radio;
2. Se imprime una imagen especular del tablero en una impresora láser sobre un sustrato. En este caso, se utiliza como sustrato papel fino estucado (portadas de varias revistas), papel para faxes o película para impresoras láser.
3. Sobre el tablero preparado, se aplica un sustrato a la cara frontal (imagen) y con una plancha muy caliente se "frota" contra el tablero. Para distribuir uniformemente la presión de la plancha sobre el sustrato, se recomienda colocar varias capas de papel grueso entre ellas. El tóner se derrite y se pega al tablero.
4. Después de enfriar, hay dos opciones para quitar el respaldo: o simplemente se quita el respaldo después de transferir el tóner a la placa (en el caso de la película para impresoras láser), o se empapa previamente en agua y luego se separa gradualmente ( papel cuché). Esto deja el tóner en el tablero. Después de quitar el respaldo, en aquellos lugares donde el tóner aún está separado, puede retocar la pizarra manualmente.
5. El tablero está grabado en una solución química. Durante el grabado, el tóner no se disuelve en cloruro férrico.
Este método le permite obtener un cableado impreso muy hermoso, pero debe acostumbrarse, porque es posible que no funcione la primera vez. El hecho es que se requiere un cierto régimen de alta temperatura. Solo hay un criterio: el tóner debe tener tiempo suficiente para fundirse lo suficiente para adherirse a la superficie del tablero y, al mismo tiempo, no debe tener tiempo para alcanzar un estado semilíquido para que los bordes de las pistas no se aplanen. . Para quitar la hoja de papel es necesario ablandarla un poco con agua; de lo contrario, la hoja de papel podría desprenderse junto con el tóner. Se perforan agujeros en la placa de circuito impreso después del grabado.
Hay muchos compuestos disponibles para grabar químicamente el cobre de una placa de circuito impreso. Todos ellos difieren en la velocidad de reacción y la disponibilidad de reactivos químicos necesarios para la preparación de una solución. No olvides que cualquier químico es perjudicial para la salud, así que no te olvides de las precauciones. Aquí están las soluciones químicas para grabar placas de circuito impreso que utilicé personalmente:
1. Ácido nítrico (HNO 3)- el reactivo más peligroso y no popular. Transparente, tiene un olor acre, es altamente higroscópico y también se evapora fuertemente. Por lo tanto, no se recomienda para almacenamiento doméstico. Para el grabado, no se usa en forma pura, sino en una solución con agua en una proporción de 1/3 (una parte de ácido por tres partes de agua). No olvide que no es agua lo que se vierte en el ácido, sino que, por el contrario, el ácido se vierte en el agua. El proceso de grabado no dura más de cinco minutos, con un vigoroso desprendimiento de gas. El "nitrógeno" también disuelve el barniz, por lo que antes de usarlo es necesario dejar secar bien el barniz. Luego, durante el grabado, no tendrá tiempo de ablandarse y quedar atrás del recubrimiento de cobre. Deben seguirse estrictamente las precauciones.
2. Una solución de ácido sulfúrico (H 2 SO 4) y peróxido de hidrógeno (H 2 O 2)... Para preparar esta solución, es necesario arrojar cuatro tabletas de peróxido de hidrógeno (nombre de la farmacia - "Hydroperit") en un vaso de electrolito de batería ordinario (solución de ácido sulfúrico en agua). La solución terminada debe almacenarse en un recipiente oscuro, no sellado herméticamente, ya que el gas se libera durante la descomposición del peróxido de hidrógeno. El tiempo de grabado de la placa de circuito impreso es de aproximadamente una hora para una solución fresca bien mezclada a temperatura ambiente... Esta solución después del ataque químico se puede reducir agregando peróxido de hidrógeno H 2 O 2. La evaluación de la cantidad requerida de peróxido de hidrógeno se lleva a cabo visualmente: la placa de cobre sumergida en la solución debe volver a pintarse de rojo a marrón oscuro. La formación de burbujas en la solución indica un exceso de peróxido de hidrógeno, lo que conduce a una ralentización de la reacción de grabado. Deben seguirse estrictamente las precauciones.
Atención: Cuando se utilizan las dos soluciones mencionadas anteriormente, se deben tomar todas las precauciones al trabajar con cáustico quimicos... Todo el trabajo debe realizarse solo en aire fresco o debajo del capó. Si la solución entra en contacto con la piel, debe lavarse inmediatamente. gran cantidad agua.
3. Cloruro férrico (FeCl 3) es el reactivo de grabado de PCB más popular. En 200 ml de agua tibia, disuelva 150 g de cloruro férrico en polvo. El proceso de grabado en esta solución puede tardar de 15 a 60 minutos. El tiempo depende de la frescura de la solución y la temperatura. Al final del grabado, el tablero debe lavarse con abundante agua, preferiblemente con jabón (para neutralizar los residuos ácidos). Las desventajas de esta solución incluyen la formación de desechos durante la reacción, que se depositan en el tablero e interfieren con el curso normal del proceso de grabado, así como una velocidad de reacción relativamente baja.
4. Una solución de cloruro de sodio (NaCl) y sulfato de cobre (CuSO 4) en agua.... En 500 ml de agua caliente (aproximadamente 80 ° C) disuelva cuatro cucharadas de sal de mesa y dos cucharadas de sulfato de cobre en polvo. La solución está lista para usar inmediatamente después de enfriarse (cuando se usa pintura resistente al calor, no es necesario enfriar). El tiempo de grabado es de aproximadamente 8 horas. Para acelerar el proceso de grabado, la solución con el tablero se puede calentar a 50 ° C.
5. Una solución de ácido cítrico en peróxido de hidrógeno (H 2 O 2). En un baño pequeño (hasta 100 ml), se vierte una placa de circuito impreso con un gran volumen de peróxido de hidrógeno, después de lo cual se agrega 1 cucharada de ácido cítrico. Después de eso, comienza el proceso de grabado de la placa de circuito impreso. Se acompaña activamente de un cambio en el color del líquido de transparente a azul. Los bordes son lisos y, si primero camina sobre la fibra de vidrio recubierta con papel de aluminio con esmeril fino, todo queda grabado de manera muy uniforme.
Usando este método, logré obtener tableros con los siguientes parámetros:
El espacio entre los conductores es de 0,2 mm.
Con un grosor de conductor especificado de 0,25 mm, de hecho, resultó ser de 0,2-0,22 mm.
Dimensiones de tableros hasta 100x200 mm.
Si necesita encurtir más rápido, puede agregar una pizca de sal de mesa normal. Acelerará el proceso, pero tenga cuidado: durante el proceso de grabado, se libera energía térmica y, por lo general, la solución se calienta decentemente. Durante mi práctica a largo plazo de trabajar con esta solución, estalló 2 veces y "salpicó" todo alrededor. Por supuesto, todo se limpió muy rápidamente con un trapo común con soda y no hay marcas en la ropa o cosas de él (a diferencia del cloruro férrico, no permanece), pero es bastante interesante de observar.
El tiempo medio de decapado es de 20 a 30 minutos.
No utilicé otras soluciones para grabar placas de circuitos impresos. Es más agradable trabajar con el último artículo, ya que los componentes se pueden obtener en cualquier ciudad.
En principio, también se puede pedir una placa de circuito impreso en una fábrica especializada para su producción. Por supuesto, cuesta más de lo que lo haría usted mismo, pero la mano de obra será muchas veces mejor. Si tiene muchos de estos prototipos, le recomiendo que vea un video sobre la producción de un conjunto de placa de circuito impreso de inmediato.
El punto aquí es el siguiente. La fábrica recibe dinero por 2 cosas: preparación para la producción, durante la cual traduce sus archivos de placa de circuito impreso a su estándar y utillaje de fabricación, y para la propia producción. La producción en sí no es algo costoso: las fábricas compran espacios en blanco para pagos por radio en grandes cantidades y la producción en sí es más barata, pero cobran un promedio de 2-3 mil rublos por la preparación. Para mí, no tiene sentido pagar esa cantidad de dinero por hacer una tabla. Pero, si hay 10-20 de estos tableros, entonces este dinero de preparación se divide entre todos los tableros y resulta más barato.
Cuando hay una impresora láser disponible, los radioaficionados utilizan una tecnología para fabricar placas de circuito impreso llamada LUT. Sin embargo, dicho dispositivo no está disponible en todos los hogares, ya que incluso en nuestro tiempo es bastante caro. También existe una tecnología de fabricación que utiliza una película fotorresistente. Sin embargo, para trabajar con él, también necesita una impresora, pero esta vez una de inyección de tinta. Ya es más fácil, pero la película en sí es bastante cara, y al principio es mejor para un radioaficionado novato gastar los fondos disponibles en una buena estación de soldadura y otros accesorios.
¿Es posible hacer un PCB de calidad aceptable en casa sin una impresora? Si. Poder. Además, si todo se hace como se describe en el material, se necesitará muy poco dinero y tiempo, y la calidad será muy nivel alto... De todos modos electricidad"Correrá" por esos caminos con gran placer.
Después de que el patrón de la placa de circuito impreso se transfiera a la lámina de textolita con la ayuda, es necesario grabar la placa de circuito impreso. Varias recetas para grabar placas de circuitos impresos se describen bajo el cat.
1. Método uno: cloruro férrico.
Se agrega cloruro férrico al agua en una proporción de 1: 3. Revolver bien.
El tiempo de grabado depende de la temperatura de la solución, el espesor del cobre y la "frescura" de la solución.
En promedio, de 10 minutos a una hora. Cuando aplique pistas con tóner de impresora láser, no las caliente por encima de 45 ° C.
Se recomienda balancear la tabla en la solución.
2. Método dos: sulfato de cobre más sal de mesa.
Preparación de la solución - 200 ml. agua tibia, dos cucharadas de sal de mesa y una cucharada de sulfato de cobre. El proceso de grabado puede ser bastante largo.
Sal
Para el curso normal del proceso de grabado, se recomienda un exceso significativo de sal, calentando la solución y moviendo el tablero en la solución.
3. Grabar la placa de circuito impreso en peróxido de hidrógeno más ácido cítrico.
Una forma razonablemente rápida de grabar una PCB a temperatura ambiente más la disponibilidad de componentes.
Composición de la solución:
En 100 ml. Disuelva el peróxido de hidrógeno al 3% con 30 g de ácido cítrico y 5 g de cloruro de sodio.
Se puede administrar sal en exceso.
No diluya la solución. Cuanto más distorsión, más intenso será el proceso.
Pero hay que tener en cuenta que la solución es desechable y no se puede almacenar.
Placa de circuito impreso Es una base dieléctrica, en la superficie y en cuyo volumen se aplican trayectorias conductoras de acuerdo con circuito eléctrico... La placa de circuito impreso está diseñada para sujeción mecánica y conexión eléctrica entre sí soldando los cables instalados en ella, productos electrónicos y eléctricos.
Las operaciones de cortar un blanco de fibra de vidrio, perforar agujeros y grabar una placa de circuito impreso para obtener pistas que transportan corriente, independientemente del método de dibujar un patrón en una placa de circuito impreso, se realizan utilizando la misma tecnología.
El papel en el que se dibuja el diseño de la PCB suele ser delgado y para una perforación de orificios más precisa, especialmente en el caso del manual. taladro casero para que el taladro no conduzca hacia un lado, debe hacerlo más denso. Para hacer esto, debe pegar el patrón de la placa de circuito impreso en papel más grueso o cartón delgado y grueso con cualquier pegamento, como PVA o Moment.
Se selecciona una pieza en bruto de fibra de vidrio revestida con papel de aluminio de un tamaño adecuado, se aplica una plantilla de placa de circuito impreso a la pieza en bruto y se delinea alrededor del perímetro con un marcador, un lápiz simple suave o trazando una línea con un objeto puntiagudo.
A continuación, la fibra de vidrio se corta a lo largo de las líneas dibujadas con tijeras de metal o se corta con una sierra para metales. Corta más rápido con tijeras y no hay polvo. Pero hay que tener en cuenta que al cortar con tijeras, el laminado de fibra de vidrio se dobla fuertemente, lo que empeora algo la resistencia del encolado de la lámina de cobre y si se requiere que los elementos estén soldados, las pistas pueden desprenderse. Por lo tanto, si el tablero es grande y con pistas muy delgadas, entonces es mejor cortarlo con una sierra para metales.
La plantilla del patrón de la placa de circuito impreso se pega a la pieza de trabajo cortada con la ayuda de pegamento Momento, cuatro gotas de las cuales se aplican en las esquinas de la pieza de trabajo.
Dado que el pegamento se endurece en solo unos minutos, puede comenzar inmediatamente a perforar orificios para las piezas de radio.
Es mejor perforar agujeros con una mini taladradora especial con un taladro de carburo con un diámetro de 0,7-0,8 mm. Si es mini taladro no está disponible, puede perforar agujeros con un taladro de baja potencia con un taladro simple. Pero cuando trabaja universal taladro de mano el número de taladros rotos dependerá de la firmeza de tu mano. Un ejercicio definitivamente no es suficiente.
Si no se puede sujetar el taladro, puede envolver su mango con varias capas de papel o una capa de tela de esmeril. Es posible enrollar con fuerza una vuelta en el vástago a una vuelta de un alambre de metal delgado.
Después de terminar la perforación, se comprueba si se han perforado todos los orificios. Esto es claramente visible si mira la placa de circuito impreso a la luz. Como puede ver, no hay agujeros perdidos.
Para proteger los lugares de la lámina sobre la fibra de vidrio, que serán caminos conductores, de la destrucción durante el grabado, deben cubrirse con una máscara que sea resistente a la disolución en una solución acuosa. Para la conveniencia de dibujar pistas, es mejor delinearlas previamente con un lápiz o marcador suave y simple.
Antes de aplicar las marcas, es imprescindible eliminar los restos de cola, momento en el que se pegó la plantilla de la placa de circuito impreso. Dado que el pegamento no es muy duro, se puede quitar fácilmente girándolo con el dedo. La superficie del papel de aluminio también debe desengrasarse con un trapo con cualquier medio, como acetona o alcohol blanco (este es el nombre de la gasolina refinada), también puedes usar cualquier detergente para lavar platos, como Ferry.
Después de marcar las pistas de la placa de circuito impreso, puede comenzar a dibujar su patrón. Cualquier esmalte impermeable es adecuado para dibujar pistas, por ejemplo, esmalte alquídico de la serie PF, diluido hasta una consistencia adecuada con un disolvente de alcohol blanco. Puede dibujar pistas con diferentes herramientas: un bolígrafo de dibujo de vidrio o metal, una aguja médica e incluso un palillo de dientes. En este artículo, le mostraré cómo dibujar pistas de PCB usando una cepilladora y una bailarina, que están diseñadas para dibujar en papel con tinta.
Anteriormente, no había computadoras, y todos los dibujos se dibujaban con lápices simples en un papel Whatman y luego se traducían a tinta sobre papel de calco, del cual se realizaban copias con fotocopiadoras.
El dibujo comienza con las almohadillas de contacto, que son dibujadas por la bailarina. Para hacer esto, necesita ajustar el espacio de las mandíbulas deslizantes del lápiz de dibujo de la bailarina al ancho de línea requerido y para establecer el diámetro del círculo, ajuste el segundo tornillo moviendo el lápiz de dibujo lejos del eje de rotación.
A continuación, el bolígrafo de dibujo de la bailarina se llena con pintura hasta una longitud de 5 a 10 mm con un pincel. Para aplicar una capa protectora en una placa de circuito impreso, la pintura PF o GF es la más adecuada, ya que se seca lentamente y le permite trabajar con calma. También se puede utilizar pintura de la marca NT, pero es difícil trabajar con ella, ya que se seca rápidamente. La pintura debe adherirse bien y no extenderse. Antes de dibujar, la pintura debe diluirse hasta obtener una consistencia líquida, agregando poco a poco un solvente adecuado con agitación vigorosa y tratando de pintar sobre trozos de fibra de vidrio. Para trabajar con pintura, lo más conveniente es verterlo en una botella de barniz de manicura, en cuyo giro hay un pincel resistente a los disolventes.
Después de ajustar el controlador de vuelo de la bailarina y obtener los parámetros de línea requeridos, puede comenzar a aplicar las almohadillas de contacto. Para hacer esto, la parte afilada del eje se inserta en el orificio y la base de la bailarina se gira en un círculo.
Con el ajuste correcto del alimentador de vuelo y la consistencia deseada de pintura alrededor de los orificios en la PCB, los círculos se obtienen perfectamente forma redonda... Cuando la bailarina comienza a dibujar mal, la pintura seca restante se retira del espacio del lápiz de dibujo con un paño y el lápiz de dibujo se llena de nuevo. para delinear todos los agujeros en esta placa de circuito impreso en círculos, solo tomó dos recargas del alimentador de vuelo y no más de dos minutos de tiempo.
Cuando se dibujan las almohadillas circulares en el tablero, puede comenzar a dibujar las pistas conductoras con una cepilladora dibujada a mano. Preparar y ajustar un dispositivo de realimentación manual no es diferente de preparar una bailarina.
Lo único que se necesita adicionalmente es una regla plana, con trozos de goma, de 2,5-3 mm de espesor, pegados en uno de sus lados a lo largo de los bordes, para que la regla no se resbale durante el funcionamiento y la fibra de vidrio, sin tocar la regla. , puede pasar libremente debajo de él. Más adecuado como regla triángulo de madera, es estable y al mismo tiempo puede servir como soporte para la mano al dibujar una placa de circuito impreso.
Para evitar que la placa de circuito impreso se deslice al dibujar pistas, es recomendable colocarla sobre una hoja de papel de lija, que son dos hojas de papel de lija remachadas por los lados del papel.
Si, al dibujar caminos y círculos, se tocan, entonces no debe realizar ninguna acción. Es necesario dejar que la pintura de la placa de circuito impreso se seque a un estado en el que no se manche al tocarla y eliminar el exceso de patrón con la ayuda del filo de la navaja. Para que la pintura se seque más rápido, el tablero debe colocarse en un lugar cálido, por ejemplo, en tiempo de invierno en la batería de calefacción. En el verano, bajo los rayos del sol.
Cuando el patrón en la placa de circuito impreso se haya aplicado por completo y se hayan corregido todos los defectos, puede proceder a grabarlo.
Al imprimir en una impresora láser, la imagen formada por el tóner del tambor fotográfico, en el que el rayo láser pintó la imagen, se transfiere electrostáticamente a un soporte de papel. El tóner se mantiene sobre el papel, reteniendo la imagen, solo por electrostática. Para fijar el tóner, el papel se enrolla entre rodillos, uno de los cuales es un horno térmico calentado a una temperatura de 180-220 ° C. El tóner se derrite e impregna la textura del papel. Una vez que se enfría, el tóner se endurece y se adhiere firmemente al papel. Si el papel se vuelve a calentar a 180-220 ° C, el tóner se volverá líquido nuevamente. Es esta propiedad del tóner la que se utiliza para transferir la imagen de las rutas de transporte de corriente a una placa de circuito impreso en el hogar.
Una vez que el archivo con la placa de circuito impreso esté listo, debe imprimirlo en papel con una impresora láser. ¡Tenga en cuenta que la imagen de la placa de circuito impreso para esta tecnología debe verse desde el lado de la instalación de las piezas! Una impresora de inyección de tinta no es adecuada para estos fines, ya que funciona con un principio diferente.
Si imprime un dibujo de una placa de circuito impreso en papel ordinario para equipos de oficina, debido a su estructura porosa, el tóner penetrará profundamente en el cuerpo del papel y cuando el tóner se transfiera a la placa de circuito impreso, la mayor parte permanecerá en el papel. Además, será difícil quitar el papel de la placa de circuito. Tendrás que remojarlo en agua durante mucho tiempo. Por lo tanto, para preparar una fotomáscara, necesita papel que no tenga una estructura porosa, por ejemplo, papel fotográfico, un respaldo de películas y etiquetas autoadhesivas, papel de calco, páginas de revistas brillantes.
Utilizo papel de calco de materiales antiguos como papel para imprimir el diseño de PCB. El papel de calco es muy fino y es imposible imprimir la plantilla directamente sobre él, se atasca en la impresora. Para resolver este problema, antes de imprimir en una hoja de papel de calco del tamaño requerido, aplique una gota de cualquier pegamento en las esquinas y péguelo en una hoja de papel de oficina A4.
Esta técnica le permite imprimir un diseño de placa de circuito impreso incluso en el papel o película más delgado. Para que el grosor del tóner de la imagen sea máximo, antes de imprimir, debe configurar las "Propiedades de la impresora" desactivando el modo de impresión económica, y si esta función no está disponible, seleccione el tipo de papel más grueso, como como cartón o algo similar. Es muy posible que la primera vez no consigas una buena impresión, y tendrás que experimentar un poco, eligiendo el mejor modo de impresión para una impresora láser. En la impresión resultante del dibujo, las pistas y las almohadillas de contacto de la placa de circuito impreso deben ser densas sin espacios ni manchas, ya que el retoque en esta etapa tecnológica es inútil.
Queda por cortar el papel de calco a lo largo del contorno y la plantilla para la fabricación de la placa de circuito impreso estará lista y podrás pasar al siguiente paso, transfiriendo la imagen a fibra de vidrio.
Transferir el diseño de la PCB es el paso más crítico. La esencia de la tecnología es simple, el papel, con el lado del patrón impreso de las pistas de la placa de circuito impreso, se aplica a la lámina de cobre de la fibra de vidrio y se presiona con gran esfuerzo. A continuación, este sándwich se calienta a una temperatura de 180-220 ° C y luego se enfría a temperatura ambiente. El papel se despega y el diseño permanece en la PCB.
Algunos artesanos sugieren transferir un dibujo de papel a una placa de circuito impreso usando una plancha eléctrica. Probé este método, pero el resultado fue inestable. Es difícil calentar simultáneamente el tóner a la temperatura deseada y presionar uniformemente el papel sobre toda la superficie de la placa de circuito a medida que el tóner se endurece. Como resultado, el patrón no se transfiere completamente y hay espacios en el patrón de las pistas de la placa de circuito impreso. Es posible que la plancha no se haya calentado lo suficiente a pesar de que el regulador estaba ajustado al calor máximo de plancha. No quería abrir la plancha y reajustar el termostato. Por lo tanto, utilicé una tecnología diferente que es menos laboriosa y proporciona resultados al cien por cien.
Pegué papel de calco con un patrón impreso en el recorte al tamaño de la placa de circuito impreso y lo desengrasé con acetona. Encima del papel de calco puse, para una presión más uniforme, tacones de hojas de papel de oficina. El paquete resultante se colocó en una hoja de madera contrachapada y se cubrió con una hoja del mismo tamaño en la parte superior. Todo este sándwich se sujetó con la máxima fuerza en las abrazaderas.
Queda por calentar el bocadillo hecho a una temperatura de 200 ° C y enfriar. Un horno eléctrico con controlador de temperatura es ideal para calentar. Basta con colocar la estructura creada en un armario, esperar a que alcance la temperatura programada y después de media hora retirar el tablero para que se enfríe.
Si no dispone de un horno eléctrico, puede utilizar y horno de gas ajustando la temperatura con la perilla de suministro de gas usando el termómetro incorporado. Si no hay termómetro o está defectuoso, las mujeres pueden ayudar, la posición de la perilla del regulador es adecuada, en la que se hornean los pasteles.
Dado que los extremos de la madera contrachapada estaban deformados, por si acaso, los sujetó con abrazaderas adicionales. Para evitar este fenómeno, es mejor sujetar la placa de circuito impreso entre láminas de metal de 5-6 mm de espesor. Puede perforar agujeros en sus esquinas y sujetar las placas de circuito impreso, apretar las placas con tornillos y tuercas. Un M10 será suficiente.
Después de media hora, la estructura se ha enfriado lo suficiente como para que el tóner se endurezca, la placa se puede quitar. A primera vista de la placa de circuito impreso extraída, queda claro que el tóner ha pasado perfectamente del papel de calco a la placa. El papel de calco se ajusta perfectamente y de manera uniforme a lo largo de las líneas de las pistas impresas, los anillos de la almohadilla y las letras de marcado.
El papel de calco se desprendió fácilmente de casi todos los rastros de la placa de circuito impreso, el papel de calco se retiró con un paño húmedo. Pero, de todos modos, no estuvo exento de huecos en varios lugares de las pistas impresas. Esto puede suceder como resultado de una impresión desigual de la impresora o suciedad o corrosión restante en la lámina de fibra de vidrio. Los huecos se pueden pintar con cualquier pintura impermeable, esmalte de uñas o retocar con un marcador.
Para verificar la idoneidad del marcador para retocar la placa de circuito impreso, debe dibujar líneas con él en papel y humedecer el papel con agua. Si las líneas no están borrosas, entonces el marcador es adecuado para retocar.
Es mejor grabar un PCB en casa en una solución de cloruro férrico o peróxido de hidrógeno con ácido cítrico. Después del grabado, el tóner se puede quitar fácilmente de las pistas impresas con un hisopo empapado en acetona.
Luego se perforan orificios, se estañan las pistas conductoras y las almohadillas de contacto, se sellan los radioelementos.
Una placa de circuito impreso con componentes de radio instalados adoptó esta forma. El resultado es una fuente de alimentación y una unidad de conmutación para el sistema electrónico, que complementa un inodoro ordinario con función de bidé.
Para quitar la lámina de cobre de áreas no protegidas de fibra de vidrio revestida con lámina en la fabricación de placas de circuito impreso en el hogar, los radioaficionados suelen utilizar metodo quimico... La placa de circuito impreso se coloca en una solución de grabado y, debido a una reacción química, el cobre, que no está protegido por la máscara, se disuelve.
Dependiendo de la disponibilidad de los componentes, los radioaficionados utilizan una de las soluciones enumeradas en la siguiente tabla. Las soluciones de decapado se clasifican en orden de popularidad para su uso por radioaficionados en el hogar.
| Nombre de la solución | Compuesto | Cantidad | Tecnología de cocción | Dignidad | Defectos |
|---|---|---|---|---|---|
| Peróxido de hidrógeno más ácido cítrico | Peróxido de hidrógeno (H 2 O 2) | 100 ml | Disuelva el ácido cítrico y la sal de mesa en una solución de peróxido de hidrógeno al 3%. | Disponibilidad de componentes, alta tasa de grabado, seguridad | No almacenado |
| Ácido cítrico (C 6 H 8 O 7) | 30 g | ||||
| Sal de mesa (NaCl) | 5 g | ||||
| Solución acuosa de cloruro férrico | Agua (H 2 O) | 300 ml | Disuelva el cloruro férrico en agua tibia. | Tasa de grabado suficiente, reutilizable | Baja disponibilidad de cloruro férrico |
| Cloruro férrico (FeCl 3) | 100 gramos | Peróxido de hidrógeno más ácido clorhídrico | Peróxido de hidrógeno (H 2 O 2) | 200 ml | Vierta ácido clorhídrico al 10% en una solución de peróxido de hidrógeno al 3% | Alta tasa de grabado, reutilizable. | Requiere alta precisión |
| Ácido clorhídrico (HCl) | 200 ml | ||||
| Solución acuosa de sulfato de cobre. | Agua (H 2 O) | 500 ml | Disuelva la sal de mesa en agua caliente (50-80 ° C) y luego el sulfato de cobre. | Disponibilidad de componentes | Toxicidad del sulfato de cobre y grabado lento, hasta 4 horas. |
| Sulfato de cobre (CuSO 4) | 50 gramos | ||||
| Sal de mesa (NaCl) | 100 gramos | ||||
Grabar placas de circuito en no se permiten platos de metal... Para hacer esto, debe usar un recipiente de vidrio, cerámica o plástico. Se permite tirar la solución de decapado gastada por el desagüe.
Una solución a base de peróxido de hidrógeno con ácido cítrico disuelto es la solución de trabajo más segura, asequible y rápida. De todas las soluciones enumeradas, esta es la mejor según todos los criterios.
El peróxido de hidrógeno está disponible en cualquier farmacia. Se vende en forma de solución líquida al 3% o tabletas llamadas hidroperita. Para obtener una solución líquida al 3% de peróxido de hidrógeno a partir de hidroperita, debe disolver 6 tabletas que pesen 1,5 gramos en 100 ml de agua.
Los cristales de ácido cítrico están disponibles en cualquier tienda de comestibles en sobres de 30 o 50 gramos. La sal de mesa se puede encontrar en cualquier hogar. 100 ml de solución de grabado son suficientes para eliminar una lámina de cobre de 35 µm de una placa de circuito impreso de 100 cm 2. La solución gastada no se almacena y no se puede reutilizar. Por cierto, el ácido cítrico se puede reemplazar con ácido acético, pero debido a su olor acre, la placa de circuito impreso tendrá que grabarse al aire libre.
La segunda solución de decapado más popular es una solución acuosa de cloruro férrico. Anteriormente, era el más popular, ya que el cloruro férrico era fácil de conseguir en cualquier empresa industrial.
La solución de grabado no es exigente con la temperatura, se graba con la suficiente rapidez, pero la velocidad de grabado disminuye a medida que se consume el cloruro férrico en la solución.
El cloruro férrico es muy higroscópico y, por lo tanto, absorbe rápidamente el agua del aire. Como resultado, aparece un líquido amarillo en el fondo de la lata. Esto no afecta la calidad del componente y dicho cloruro férrico es adecuado para preparar la solución de decapado.
Si la solución de cloruro férrico usada se almacena en un recipiente hermético, puede reutilizarse. Para regenerarse, basta con verter clavos de hierro en la solución (inmediatamente se cubrirán con una capa suelta de cobre). Deja manchas amarillas difíciles de eliminar al contacto con cualquier superficie. Actualmente, la solución de cloruro férrico para la fabricación de placas de circuito impreso se usa con menos frecuencia debido a su alto costo.
Excelente solución de decapado, proporciona una alta tasa de decapado. Se vierte ácido clorhídrico con agitación vigorosa en una solución acuosa al 3% de peróxido de hidrógeno en una corriente fina. ¡Es inaceptable verter peróxido de hidrógeno en ácido! Pero debido a la presencia de ácido clorhídrico en la solución de grabado, se debe tener mucho cuidado al grabar el tablero, ya que la solución corroe la piel de las manos y estropea todo lo que se pone. Por este motivo, no se recomienda utilizar una solución de decapado con ácido clorhídrico en casa.
El método de fabricación de placas de circuito impreso utilizando sulfato de cobre se suele utilizar cuando es imposible fabricar una solución de grabado a base de otros componentes debido a su inaccesibilidad. El sulfato de cobre es una sustancia química tóxica y se utiliza ampliamente para el control de plagas en agricultura... Además, el tiempo de grabado de la placa de circuito impreso es de hasta 4 horas, mientras que es necesario mantener la temperatura de la solución a 50-80 ° C y asegurar un cambio constante de la solución en la superficie grabada.
Para grabar el tablero en cualquiera de las soluciones de grabado anteriores, vidrio, cerámica o platos de plastico, por ejemplo de productos lácteos. Si no tiene un recipiente de tamaño adecuado a mano, puede tomar cualquier caja hecha de papel grueso o cartón de un tamaño adecuado y forrar su interior con una envoltura de plástico. Se vierte una solución de grabado en el recipiente y se coloca una placa de circuito impreso en su superficie con un patrón hacia abajo. Debido a las fuerzas de tensión superficial del líquido y al bajo peso, la tabla flotará.
Para mayor comodidad, en el centro del tablero con pegamento, puede pegar el tapón desde botella de plástico... El tapón servirá simultáneamente como asa y flotador. Pero existe el peligro de que se formen burbujas de aire en el tablero y el cobre no se corroerá en estos lugares.
Para garantizar un grabado uniforme del cobre, puede colocar la placa de circuito impreso en el fondo del recipiente, hacer un patrón al revés y, ocasionalmente, mover el recipiente con la mano. Después de un tiempo, dependiendo de la solución de grabado, comenzarán a aparecer áreas sin cobre, y luego el cobre se disolverá por completo en toda la superficie de la PCB.
Después de la disolución final del cobre en la solución de grabado, la placa de circuito impreso se retira del baño y se enjuaga a fondo con agua corriente. El tóner se quita de las pistas con un trapo empapado en acetona, y la pintura se quita bien con un trapo empapado en un solvente que se agregó a la pintura para obtener la consistencia deseada.
El siguiente paso es preparar la placa de circuito impreso para la instalación de radioelementos. Después de quitar la pintura del tablero, los caminos deben procesarse en un movimiento circular con papel de lija fino. No es necesario que se deje llevar, porque las pistas de cobre son delgadas y puede pulirlas fácilmente. Bastan unas pocas pasadas con un abrasivo de baja presión.
Además, las pistas portadoras de corriente y las almohadillas de contacto de la placa de circuito impreso se recubren con un fundente de alcohol-colofonia y se sueldan blandamente con un soldador eléctrico. para que los orificios de la PCB no se aprieten con soldadura, debe colocar un poco en la punta del soldador.
Después de completar la fabricación de la placa de circuito impreso, solo queda insertar los componentes de radio en las posiciones previstas y soldar sus cables a los sitios. Antes de soldar, las patas de las piezas deben humedecerse con fundente de alcohol y resina. Si las patas de los componentes de la radio son largas, entonces deben cortarse con cortadores laterales antes de soldar a una longitud de saliente de 1-1,5 mm por encima de la superficie de la placa de circuito impreso. Después de terminar la instalación de las piezas, debe eliminar los restos de colofonia con cualquier solvente: alcohol, alcohol blanco o acetona. Todos disuelven con éxito la colofonia.
No tomó más de cinco horas implementar este circuito de relé capacitivo simple desde el rastreo de la placa de circuito hasta hacer un prototipo funcional, mucho menos que el diseño de esta página.
