Criação de placas de circuito impresso com uma impressora INKJET: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:41

Quando comecei a estudar como gravar minhas próprias placas de circuito impresso, cada Instructable e tutorial que encontrei usava uma impressora a laser e passava a ferro o padrão de alguma forma. Eu não tenho uma impressora a laser, mas tenho uma impressora a jato de tinta barata. Este Instructable mostrará como usar sua impressora a jato de tinta para gravar suas próprias placas de circuito impresso, bem como ser capaz de exibir uma pegada de componente impresso na parte superior lado da placa dando-lhe um design de aparência profissional. CUIDADO:

• Para isso, você trabalhará com produtos químicos e ferramentas elétricas. Use roupas de proteção adequadas. ou seja, óculos de proteção, luvas de látex, etc.
• Os produtos químicos usados neste manual irão manchar suas roupas e sua pele.
• NÃO derrame produtos químicos em seu ralo. Elimine adequadamente os produtos químicos de acordo com a gestão de resíduos local.
• Os produtos químicos usados neste instrutível comem metal. ou seja, seus encanamentos de cobre, pia de metal, etc.

Por que você deseja gravar sua própria placa de circuito impresso de casa? Por um lado, pode ser mais barato do que enviar suas placas para uma empresa de fabricação. A segunda razão é se você está planejando enviar suas placas para que sejam feitas profissionalmente, ao imprimir alguns protótipos em casa para testar primeiro você economizará dinheiro! Nada como colocar suas pranchas de volta no correio para descobrir que há algo errado com seu design!

Etapa 1: Equipamentos e Materiais

LEMBRETE: NÃO use nada de metal que possa entrar em contato com os produtos químicos. Você quer plástico, plástico, plástico … Ferramentas:

• Dremel
• Vários tamanhos de brocas

Produtos químicos:

• Removedor de esmalte
• Copper Etchant - disponível na Radioshack.
• Positive Photo Resist Developer - disponível em várias lojas online. Eu comprei no Parts-Express.

Hardware:

• Lâmpada fluorescente diurna - disponível em qualquer Lowe's
• (Opcional) Panelas de barro - comprei duas pequenas panelas de barro em um brechó por US $ 2,00
• Folha transparente de acrílico com cerca de 8x10 de tamanho
• Start / Stop Timer (retirado na loja de 99 centavos)
• Recipientes de plástico. Grande o suficiente para conter o tamanho da sua placa de circuito. Encontrei algumas bandejas de tinta plástica na Lowe's por US $ 1,00 cada

Itens de PCB

• Placa PCB pré-sensibilizada - comprei na Parts-Express (eles têm vários tamanhos, e até versões frente e verso)
• Filme de transparência 3M para impressoras a jato de tinta (este é um componente importante, a superfície é texturizada, caso contrário, a tinta escorreria da folha)
• Folhas Grafix Rub-onz - eu comprei na Hobby Lobby

Etapa 2: Projetando seus arquivos PCB

Para o meu projeto, usei Eagle Cad para o meu esquema e design de PCB. Eagle Cad tem uma versão freeware para usuários amadores que tem limitações de tamanho de placa. Eu nunca faço nada mais do que 4 "x 3" polegadas para atender às minhas necessidades. Há outro software de design de PCB que você pode baixar pesquisando no Google. Depois que seu design estiver concluído, você precisa imprimi-lo no tamanho certo. Como este é o lado inferior do PCB, certifique-se de fazer uma impressão espelhada. Se você estiver usando o Eagle Cad, anexei um arquivo zip contendo o trabalho de impressão CAM que imprimirá seus arquivos para você. Ele fará dois arquivos. PS, um para o lado da solda, outro para o lado do componente e também fará com que seu lado da solda seja espelhado. Depois de ter esses arquivos, você clica duas vezes neles e dois arquivos PDF podem ser impressos. DICA PARA APLICAR TEXTO E GRÁFICOSe você quiser incluir qualquer texto no lado cobre ou a silhueta de uma imagem da melhor maneira que eu fiz encontrado é abrir o arquivo. PS em um programa gráfico como o Adobe Photoshop. Mantenha a resolução de 300 dpi. Você pode então adicionar elementos textuais ou gráficos ao design e eles ficarão nítidos. Você não precisará inverter o texto, pois os traços de cobre, etc. já estão espelhados.

Etapa 3: Prepare sua transparência de PCB para o lado da solda

A placa PCB pré-sensibilizada que usei tinha 4 "x 6". Meu circuito real é de aproximadamente 1,25 "x 1,75", então fui capaz de obter um total de 8 placas de uma placa pré-sensibilizada. No Photoshop, abri o arquivo. PS do lado da solda e copiei meu design de circuito único para um novo 300 dpi Arquivo de 4 "x 6". Em seguida, criei uma grade e apenas copiei e colei o design várias vezes para preencher a grade. Isso me deu um bom layout uniforme para imprimir. DICAS:

• Se você não tem o Photoshop. O GIMP é uma boa alternativa de código aberto!
• Para ter certeza de que colarei o design da maneira correta, sempre adiciono uma etiqueta na parte superior na visualização normal da imagem espelhada. Assim, sei que o lado espelhado está voltado para cima. Normalmente, apenas indico o que o circuito é.

Imprimir. Pegue a folha de transparência texturizada 3M e carregue-a na impressora com a faixa branca indo para o alimentador. Depois de impresso, deixe-o descansar por um ou dois minutos para ter certeza de que a tinta secou. Em seguida, cole-o na parte inferior da folha de acrílico.

Etapa 4: Prepare suas pegadas de componentes

Com esta etapa, você usará as planilhas Grafix Rub-onz. Desta vez, abri o arquivo. PS do componente no Photoshop, mas criei uma imagem de 8,5 "x 11" a 300 dpi. Em seguida, criei outra grade e colei o layout da pegada do componente na folha uma e outra vez. O espaço extra na lateral coloquei algumas pequenas cópias do logotipo do meu blog. Ao imprimir, certifique-se de espelhar essa imagem também. A razão pela qual esta imagem é espelhada é porque você virará a folha e, em seguida, esfregará a parte inferior para transferir a imagem para a parte superior do seu PCB. Siga as instruções do fabricante que vêm com as folhas Grafix Rub-onz.

Etapa 5: expondo seu PCB à luz

As placas PCB pré-sensibilizadas têm revestimento fotorresistente. A forma como o processo funciona é que tudo o que você tiver preto em seu design permanecerá como cobre. As áreas que forem transparentes, serão removidas pelo desenvolvedor e deixadas com a placa nua. As placas vêm em uma embalagem de alumínio, com uma casca de capa protetora branca sobre o lado da foto. Não é necessário, mas eu geralmente reduzo as luzes um pouco apenas para estar seguro enquanto estou alinhando meu design na placa. Quando você estiver satisfeito com a forma como o design está disposto na placa PCB, você pode ligar na lâmpada de luz natural. Descobri que 14 minutos parece ser o tempo perfeito para a exposição, com a lâmpada a 5 1/2 de distância. Se a sua lâmpada estiver mais perto ou mais longe, você terá que experimentar o tempo. O fabricante recomenda 10 minutos.

Etapa 6: Desenvolvendo Seu PCB

Depois de expor seu PCB à fonte de luz, você desejará adicioná-lo rapidamente ao revelador. A placa ainda terá uma cor verde, mas você notará uma cor amarela desbotada mostrando seu design. Para desenvolver a placa: coloque 1 parte do revelador para 10 partes de água morna em um recipiente de plástico. Balance suavemente o recipiente para frente e para trás. Tudo o que foi exposto à luz agora será levado embora, deixando você com uma placa de cobre e seu desenho nela. Enxágüe em água fria para interromper o processo de revelação. DICAS:

• Use água quente da torneira, apenas quente o suficiente para que você possa tocá-la e não se queimar. Sobre a temperatura com a qual você gostaria de lavar as mãos. Se estiver muito quente, todo o design desaparecerá, deixando você com um pedaço de placa de cobre em branco. Se estiver muito frio, o processo de revelação não funcionará.
• Adicione o revelador à água antes de colocar o desenho. Se você derramar o revelador diretamente sobre a placa, ele irá remover imediatamente qualquer coisa em que tocar.
• Após a revelação, se você encontrar áreas onde seus traços mostram rachaduras ou áreas que parecem iluminar, você pode pegar um marcador permanente preto e retocar essas áreas.

Etapa 7: Etch sua placa PCB

Agora que você desenvolveu seu PCB, você usará a solução de condicionamento para remover o cobre. Tudo o que for verde (ou preto) em seu design será protegido do acondicionamento de cobre. As áreas de cobre expostas serão removidas. Usei minha Dremel e um roteador para cortar as 8 placas de circuito do painel 4 "x6". Em seguida, despeje o ácido de cobre em um recipiente de PLÁSTICO e, em seguida, balance-o suavemente para frente e para trás até que todo o cobre exposto seja removido. DICA: é aqui que os potes de barro são úteis. Se você usar o condicionador em temperatura ambiente, levará algum tempo para remover totalmente todo o cobre. No entanto, se você aquecer o condicionador, o processo será MUITO mais rápido. Se você usar o método da panela de barro, certifique-se de ter uma boa ventilação. Este material cheira mal aquecido e não inale a fumaça ao levantar a tampa da panela de barro! Use luvas de látex e roupas velhas. O condicionador irá manchar suas roupas, não importa o quão cuidadoso você pense que será.

Etapa 8: aplicando gráficos ao seu PCB

Depois que seu PCB estiver completamente gravado, lave-o com um pouco de sabão e água e faça os furos para a colocação dos componentes. Agora vem a parte complicada. Recorte um dos gráficos do lado do componente que você fez anteriormente. Você colocará este lado da tinta para baixo na seção superior do seu PCB. (Certifique-se de que ambos estão indo na mesma direção, na minha foto eles não estão. Eu os alinhei corretamente, mas quando tirei a foto eu estava segurando o rub-onz errado). Os Grafix Rub-onz estão em um material de cor clara. Para tornar as coisas mais fáceis de alinhar, usei uma pequena placa de luz e coloquei o PCB sobre ela. Depois, quando coloquei o rub-onz perto do PCB, pude ver através dele, o que me permitiu alinhar os orifícios. DICA: Se você não tiver um painel de luz … você pode pegar uma caixa de papelão, cortar o fundo, colocar um pedaço de acrílico por cima e um abajur por baixo. Depois de colocar o adesivo no lugar, pegue um palito de picolé e comece a esfregar com firmeza nas costas. Retire o papel e seu design de pegada será transferido para o seu PCB. Agora você terminou! Você também pode usar um kit de impressão de tela de hobby para este processo, mas isso é totalmente outro Instructable.