PCB de dupla face profissional faça você mesmo: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Hoje em dia, os PCBs podem ser comprados extremamente baratos na China. Mas digamos que você precise de um em 24 horas, fazer o seu próprio é a única opção. Além disso, é muito mais desafiador e divertido!

Neste Instructable, irei guiá-lo através de todo o processo de fazer uma PCB de dupla face profissional em uma usina CNC barata, sem quaisquer produtos químicos! O PCB apresenta:

• Dupla face
• Máscara de solda (camada verde)
• Silkscreen (texto branco)
• Vias de cobre
• Apesar de chapeamento de orifício
• Almofadas estanhadas (opcional)

Levei muita experimentação para chegar a este ponto. Especialmente a máscara de solda e a serigrafia exigiram algum trabalho para chegar a um processo simplificado. Vamos começar!

Etapa 1: Peças e Ferramentas

Ferramentas

• Fresa CNC com:

  • Pinça de 3,175 mm (como pinças ER11)
  • Sonda Z
• Punção de prego (para fazer as vias)
• Martelo (para acertar o prego)
• Lixa (grade fina)
• luz UV

Um CNC barato é perfeitamente capaz para o trabalho. As unidades chinesas custam cerca de 150-300 $.

Peças

• Placas de PCB / placa revestida de cobre
• Moinhos de PCB: 0,2 mm, ponta de 30 °
• Brocas de PCB: 1 mm e 1,5 mm
• Moinhos de PCB: 2 mm e 3 mm
• Rebites de PCB: diâmetro externo de 0,9 mm e 1,3 mm
• Máscara de solda curável por UV PCB (verde)
• Fluido de correção (tipp-ex)
• Pinos de alinhamento de 3 mm
• PCB e suporte de pino de alinhamento
• Estanho líquido / solução de estanho químico (opcional)

Todas as peças podem ser encontradas baratas no aliexpress ou ebay com os nomes acima. A solução química de estanho pode ser mais difícil de encontrar e pode ser bastante cara (cerca de 50 dólares a garrafa), mas é completamente opcional. O suporte para PCB e o suporte do pino de alinhamento são usados para montar a PCB na base do CNC. Você pode imprimi-los a partir do arquivo zip ou do designer original, 2 cópias de cada arquivo são necessárias.

Etapa 2: Software

Além de uma fresadora CNC e algumas ferramentas, também precisaremos de 3 programas para fazer nosso próprio PCB

• Software de design de PCB para projetar seu PCB
• Flatcam para gerar o código para a fresadora CNC
• Vela para controlar o moinho CNC

Software de design PCB

Você pode usar qualquer software de design de PCB que desejar. As opções populares incluem: Altium designer, Circuitmaker, Eagle, Kicad,… Presumo que você saiba como projetar PCBs e exportar os arquivos gerber. Se você não sabe o que são, criar arquivos gerber para um PCB é como gerar um PDF para um arquivo de texto. É um formato padrão para salvar as especificações de seu PCB. Você pode encontrar muitos tutoriais online para isso.

Flatcam

Flatcam é menos comum, mas muito fácil de usar. Vou explicar cada etapa em detalhes e guiá-lo por todo o processo. Em caso de dúvida, dê uma olhada no excelente manual do Flatcam. Flatcam pegará nossos arquivos gerber e os converterá em movimentos de máquina (gcode) por uma técnica chamada roteamento de isolamento. Para fresar uma trilha de PCB, temos que fresar o contorno da trilha para isolá-la do cobre circundante, daí o nome. Flatcam tem 4 abas (veja a imagem):

• Projeto: oferece uma visão geral dos arquivos que você abriu ou criou
• Selecionado: usado para gerar novos arquivos
• Opções: usado para armazenar configurações padrão
• Ferramenta: usada para PCBs de dupla face

Começamos abrindo um arquivo gerber com Arquivo> Abrir Gerber e ele aparecerá na guia Projeto. Existem agora 3 etapas para converter este gerber em gcode:

1. Gerando o caminho da ferramenta de isolamento

   • Clique no arquivo gerber na guia Projeto para selecioná-lo e clique na guia Selecionado
   • Aqui podemos inserir as configurações da ferramenta que usaremos e clicar em Gerar geometria
   • De volta à guia Projeto, vemos um novo arquivo com _iso na extensão
2. Gerando a geometria
   • Clique no arquivo de isolamento na guia Projeto para selecioná-lo e clique na guia Selecionado
   • Agora entramos na profundidade de corte e velocidade e clicamos em Gerar
   • De volta à guia Projeto, um arquivo iso_cnc apareceu

3. Exportando o gcode

   • Clique no arquivo cnc na guia Projeto para selecioná-lo e clique na guia Selecionado
   • Clique em Exportar gcode e salve o arquivo com uma extensão de arquivo.nc

Este procedimento fácil deve ser repetido para cada camada de seu PCB. As configurações específicas serão abordadas nas próximas etapas e mencionadas em unidades métricas. A taxa de alimentação dependerá da sua máquina real. Para referência: meu CNC tem um eixo-árvore de 300W.

Vela

A vela é usada para controlar a máquina CNC; outra opção popular seria o Chilipepr. Qualquer software funcionará, desde que tenha a opção de fazer um mapa de altura (mais sobre isso mais tarde). Se você possui uma máquina CNC, estará familiarizado com a maioria das opções e como controlar a máquina. Entrarei em detalhes para as opções específicas de PCB de que precisaremos.

Vamos começar a fresar!

Etapa 3: Perfurar os orifícios de alinhamento

Vice-campeão no concurso PCB