Fazendo estênceis para pasta de solda em casa: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Soldar a ar quente / placa quente / forno torradeira com pasta de solda é geralmente muito mais fácil do que soldar manualmente para circuitos com mais do que alguns componentes SMD. E um estêncil de solda para posicionar com precisão quantidades consistentes de solda é muito mais fácil do que traçar trilhas de solda com uma seringa - e há muito menos limpeza da placa de pontes de solda a ser feita quando uma quantidade mais controlada de pasta é aplicada.

Infelizmente para aqueles de nós que preferem gravar algumas placas proto em casa quando possível para testar um design básico e construir placas de desenvolvimento rápido, os estênceis geralmente custam US $ 35 ou mais e levam alguns dias para serem devolvidos. Esta é uma maneira, usando as mesmas ferramentas das placas de circuito impresso, de construir estênceis de protosoldagem rápidos. A qualidade provavelmente não corresponderá ao aço inoxidável ou mylar que você compraria, mas você pode se surpreender. Observe que o mesmo método também pode ser usado para moer quimicamente outros designs - peças decorativas para caixas de joias, designs de sombras para projetar com um Luxeon, etc. - as possibilidades são infinitas. Esse método, conforme postado, não eliminará o trabalho de limpeza e tenho certeza de que há refinamentos nesse método que farão com que tudo funcione muito mais fácil / melhor. Aguardo comentários de outras pessoas sobre maneiras de melhorar o método. Desculpas por falta de fotos na parte posterior; para obter as fotos aqui, fiz uma análise rápida, mas não fiz o aplicativo de etch / pasta de solda. Fotos de baixa qualidade devem-se a fotos próximas com a câmera de um telefone celular.

Etapa 1: antes de começar

O método aqui é baseado em como eu faço gravura da placa de circuito - o que é provavelmente muito diferente de como você faria. Venho gravando placas de circuito há alguns anos e a forma como faço isso mudou bastante ao longo desse tempo, à medida que encontro novas ferramentas e abordagens. Quase qualquer forma padrão de gravura em placas deve funcionar bem para fazer isso também; se você passar a ferro, sensibilizar à luz tábuas, etc; basta pensar um pouco e você será capaz de adaptar isso para trabalhar com seus métodos.

Etapa 2: Etapa 1: O que você precisa

Um design (neste caso, presumo que você preparou sua placa com o Eagle)

Um método de transferência que você usaria para transferir para uma placa de circuito (eu uso o Press-n-Peel Blue) FeCl ou outro ácido acondicionador Muita fita adesiva Folha de cobre muito fina (encontrei tiras de cobre finas, aproximadamente da espessura de um cartão de visita e cerca de 10 cm de largura, 4 m de comprimento, na minha loja de ferragens local na seção de jardins - aparentemente, é usada para manter os caracóis longe dos jardins)

Etapa 3: Criando a transferência de design do estêncil

Pode haver uma maneira melhor (mais precisa) de fazer isso com a águia. Eu faço meu layout normalmente; na seção CAM, seleciono apenas a máscara de parada (que basicamente fornece as áreas onde a máscara de solda não cobriria). Isso é um pouco mais solto do que onde deveriam estar as almofadas; infelizmente, a camada "pads" não inclui pads SMD. No entanto, os resultados ainda parecem bastante decentes; em partes de alta frequência, no entanto, ainda haverá algumas pequenas pontes e limpeza necessária como resultado.

Como formato de saída, selecione "PS_INVERTED" - queremos o inverso da máscara de parada. Se o estêncil for para a parte superior do tabuleiro, selecione "tStop" e marque a caixa "espelho". Se for para o fundo, selecione "bParar" e certifique-se de que "espelho" NÃO esteja selecionado. (honestamente, já que estamos gravando em todo o caminho, "espelho" ou não realmente não importa. É claro que importa quando gravamos placas de circuito). O resto desta etapa assumirei que você está usando Press-n-Peel Blue como seu método de transferência; adapte conforme necessário. Imprima o desenho em papel comum. Examine, certifique-se de que está como você esperava. Quando estiver satisfeito, corte um pedaço de PnP Blue apenas um pouco maior do que a imagem no papel e prenda-o sobre a imagem, com o lado brilhante voltado para baixo. Certifique-se de ter algum espaço ao redor, já que o alinhamento em impressoras a laser geralmente não é tão perfeito e as imagens podem se deslocar alguns milímetros de uma impressão para a outra. Você deve precisar apenas de um pedaço de fita adesiva, do lado do PnP azul em direção ao topo da folha de papel, de modo que seja mantido no lugar enquanto o papel é puxado pela impressora, mas caso contrário, o PnP azul está livre para mover um pouco e alise bem contra o cilindro / fusor na impressora. (observação: usei esse método em uma LJ4000 e uma LJ4 sem efeitos colaterais, mas não me responsabilizo se isso consumir sua impressora). Alimente manualmente o papel de volta na impressora (ou carregue-o em uma bandeja de papel), certificando-se de saber onde a impressora vai imprimir e se tudo está certo. Se precisar, escreva um "x" na parte inferior de uma folha de papel comum e imprima a imagem novamente, certificando-se de que tudo saia como você espera, antes de passar o pnp + fita adesiva + papel de volta para o impressora.

Etapa 4: preparar o cobre e transferir a imagem

Selecione um pedaço de cobre (latão provavelmente funcionará bem, além de dar um pouco mais de rigidez, embora eu não tenha certeza de como isso pode desacelerar as coisas); deve ser do mesmo tamanho ou um pouco maior do que o estêncil que você fará. Você pode ou não querer deixar um pedaço extra ao longo de uma borda para segurar e mover o estêncil acabado.

O resto desta etapa é praticamente o mesmo que você usaria para transferir um projeto para uma placa de circuito. A única diferença é que em vez de transferir para a placa revestida de cobre, você transfere para a peça de cobre. Faça a esfrega padrão de scotch-brite do cobre (esponja de scotch brite úmida, esfregue até que toda a área que será coberta pela transferência esteja clara e obviamente esfregada - mesmo se o cobre ficar todo bonito e brilhante, esfregue de qualquer maneira; muitas vezes com cobre bonito há uma fina camada de algo protegendo-o, o que também impede que o transfer funcione bem). Uma vez que as almofadas de scotch brite são bastante caras, eu geralmente apenas corto um pequeno retângulo de uma almofada inteira e uso-o, ao invés de uma almofada inteira a cada vez. Deixe a peça de cobre secar completamente. Remova o filme azul PnP do papel da impressora e retire a fita adesiva. Apare conforme necessário para que o filme PnP caiba na peça de cobre. Use fita adesiva para fixá-lo, certificando-se de que não borbulha no meio. Eu sugiro prender em pelo menos dois lados alternados para evitar que escorregue durante a transferência. Certifique-se de soprar ou limpar qualquer poeira que possa encontrar seu caminho entre o filme e o cobre. Cole a combinação de filme PnP e cobre na parte de trás de uma placa de circuito de um lado (ou uma que não tenha cobre em nenhum dos lados). Você não vai querer prendê-lo no lado de cobre da placa, pois o cobre extra na placa vai tirar o calor ao fazer a transferência. novamente, certifique-se de que está tudo completamente plano. Use um ferro ou laminador modificado para fazer a transferência. Usando o método do laminador, acho que geralmente preciso passar as coisas de 6 a 7 vezes para uma boa transferência.

Etapa 5: Prepare-se para o Etch

Assumindo que o design foi transferido bem e completamente (se não, como qualquer outro etch, faça-o até acertar / manchas menores), você está quase pronto para gravar. No entanto, você tem todo o lado posterior da placa que precisa ser coberto para evitar que o cobre desapareça completamente.

Eu uso 2 camadas de fita adesiva; é muita fita adesiva e leva alguns minutos, mas funciona bem para manter o condicionador longe da parte de trás, e é possível remover sem destruir completamente o cobre fino (fita de embalagem, por exemplo, provavelmente seria difícil o suficiente para removê-la) d acabam com uma placa mutilada e completamente dobrada. A fita adesiva não funciona tão bem quando colocada no condicionador e aquecida.) Se você deixou uma lingüeta para segurar o estêncil, coloque fita adesiva na parte da frente também para mantê-la que ele desapareça. Certifique-se de que a transferência seja contínua entre a aba e a transferência (você não quer nenhuma linha fina descoberta que acabará separando seu estêncil da aba).

Etapa 6: Etch

Eu gravo com FeCl aquecido a cerca de 90 graus (Celsius). Como o cobre é um pouco grosso em comparação com o cobre nas placas de circuito, demorará um pouco para ser concluído e será um pouco mais difícil no seu condicionador. Verifique periodicamente para ver como as coisas estão indo e determinar quando a gravação está completa.

(editado) nota: Recentemente li que é recomendado não passar de 55C para FeCl - pois você vai acabar com vapores que podem danificar o resist (e provavelmente outras coisas na vizinhança).

Etapa 7: limpar / remover a fita

Limpe bem a placa, certificando-se de remover todos os vestígios de FeCl. Algumas pessoas recomendam o uso de uma pequena quantidade de amônia diluída na placa para neutralizar quaisquer pequenos pedaços de FeCl restantes. Remova a fita adesiva com cuidado da parte de trás (isso pode exigir um pouco de paciência). Limpo a frente com acetona ou esfrego novamente com almofada de scotch brite (não tenho certeza do impacto da tinta de toner que será raspada na pasta de solda se isso não for feito).

O que resta é um pedaço de cobre com detalhes nítidos cortados nele. A imagem é uma foto ruim tirada em um celular do último estêncil que fiz. (Observe que o pacote TQFP no meio não tem separação entre os pinos vizinhos; isso é esperado, embora não seja necessariamente ideal). Como mencionado antes, você pode fazer praticamente qualquer design; não precisa ser um estêncil … e a partir de alguns testes básicos, o latão também deve ser gravado com FeCl, embora provavelmente um pouco mais lentamente.

Etapa 8: usando o estêncil

Confira o tutorial do sparkfun para saber como usar um estêncil. Observação: para minha espátula, usei um pedaço cortado do que eu acho que foi comercializado como uma "espátula japonesa", encontrada em um mercado asiático (sf gente, é aquele em frente ao Thrift Cidade na missão). Eles custam cerca de US $ 0,99 para um pacote de 3. Usei um minifreio para cortar um pequeno retângulo que é fácil de manipular trabalhando em placas pequenas. Além disso, você não precisa ter uma grande quantidade de pasta de solda; Eu simplesmente esguicho uma gota de uma pequena seringa de pasta (comprei a minha na Chipquik) com a agulha removida, amasse um pouco com a espátula para espalhar e depois a espátula nos orifícios, certificando-se de que todos sejam preenchidos.

Etapa 9: deixe-me saber quais melhorias você pode obter

E também estou curioso para ver que outros tipos de coisas as pessoas usam esse método para moer quimicamente.