Come realizzare un circuito stampato (con immagini)

2024 Autore: Jason Gerald | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 11:19

Quindi hai progettato il circuito ed è pronto per l'uso. Hai usato l'aiuto della simulazione al computer e il circuito funziona alla grande. Rimane solo una cosa! Devi costruire un circuito stampato in modo da poterlo vedere in azione! Se il tuo circuito è un progetto per la tua scuola/università o è un pezzo elettronico finale di un prodotto professionale per la tua azienda, l'applicazione del tuo circuito a un PCB gli darà un aspetto molto migliore, oltre a darti un'idea di come il prodotto finale sembrerà!

Questo articolo ti mostrerà i diversi modi in cui puoi creare un circuito stampato (PCB) per un circuito elettrico/elettronico utilizzando una varietà di metodi diversi, che si adattano a circuiti da piccoli a grandi.

Fare un passo

Passaggio 1. Scegli un metodo utilizzato per realizzare il PCB

La tua scelta sarà solitamente basata sulla disponibilità dei materiali richiesti dal metodo, sulla difficoltà tecnica del metodo o sulla qualità del PCB che vuoi ottenere. Questo è un breve riassunto dei diversi metodi e delle loro caratteristiche principali che ti aiuterà a decidere:

1. Metodo di incisione con acido: questo metodo richiede un livello di sicurezza molto elevato, la disponibilità di molti materiali, come l'acquaforte, e il processo è piuttosto lento. La qualità del PCB che ottieni varia in base al materiale che usi, ma in generale è un buon modo per ridimensionare la complessità del circuito da semplice a media. I circuiti costituiti da percorsi più stretti e fili più sottili di solito utilizzano l'altro metodo.
2. Metodo di incisione UV: questo metodo viene utilizzato per trasporre dal layout PCB alla scheda PCB e richiede materiali più costosi che probabilmente non saranno disponibili da nessun'altra parte. Tuttavia, i passaggi sono relativamente semplici e possono portare a layout di circuiti più fini e complicati.
3. Metodo di incisione/tracciatura meccanica: questo metodo richiede macchine speciali che incideranno meccanicamente il rame non necessario dalla scheda o creeranno percorsi di separazione vuoti tra i fili. Questo può essere un metodo costoso se hai intenzione di acquistare una di queste macchine e di solito, il noleggio di una richiede la disponibilità di un'officina di riparazione nelle vicinanze. Tuttavia, questo metodo è utile se è necessario eseguire un numero elevato di copie di circuiti e si può anche realizzare un PCB liscio.

4. Metodo di incisione laser: si trova solitamente nelle aziende di grande capacità produttiva, ma si trova anche in alcune università. Il concetto è simile all'incisione meccanica, tranne per il fatto che viene utilizzato un raggio LASER per incidere la scheda. Di solito è difficile ottenere una macchina come questa, ma se la tua università locale è una delle fortunate ad averne una, puoi usare le loro strutture, se lo consentono.

   

   Passaggio 2. Crea un layout PCB del tuo circuito

   Questo di solito viene fatto convertendo il diagramma schematico del circuito in un layout PCB utilizzando il software per la creazione di layout PCB. Esistono molti pacchetti software open source per la creazione e la progettazione di layout PCB, alcuni dei quali sono elencati qui per informazioni iniziali:

   • PCB
   • PCB liquido
   • Scorciatoia

   

   Passaggio 3. Assicurati di aver raccolto tutti i materiali richiesti in base al metodo scelto

   Passaggio 4. Disegna un layout del circuito su una scheda rivestita di rame

   Questo può essere fatto solo nei primi due modi. Maggiori dettagli possono essere trovati nella sezione dettagli del metodo scelto.

   

   Passaggio 5. Incidi la tavola

   Dai un'occhiata alla sezione dei dettagli per sapere come incidere una tavola. Questo processo serve a rimuovere il rame non necessario dalla scheda, il layout del circuito finale.

   

   Passaggio 6. Forare i punti di montaggio

   Le foratrici utilizzate sono solitamente macchine speciali progettate appositamente per questo scopo. Tuttavia, con alcune modifiche, un normale trapano funzionerà a casa.

   

   Passaggio 7. Installare e saldare i componenti elettronici sulla scheda

   Metodo 1 di 2: passaggi specifici per l'incisione con acido

   

   Passaggio 1. Scegli il tuo acido per incisione

   Il cloruro ferrico è una scelta comune per un mordenzante. Tuttavia, puoi usare cristalli di persolfato di ammonio o altre soluzioni chimiche. Qualunque sia la scelta dell'agente chimico, sarà sempre un materiale pericoloso. Quindi, oltre a seguire le precauzioni di sicurezza generali menzionate in questo articolo, dovresti anche leggere e seguire le altre precauzioni di sicurezza fornite con l'incisore.

   

   Passaggio 2. Descrivi il layout del PCB

   Per l'incisione con acido, è necessario disegnare il circuito utilizzando un anti-ecc. I pennarelli personalizzati possono essere trovati facilmente per questo particolare scopo, se prevedi di disegnarli a mano (non adatto a circuiti di medie e grandi dimensioni). Tuttavia, gli inchiostri per stampa laser sono i più comunemente usati. I passaggi per l'utilizzo di una stampante laser per illustrare un layout di circuito sono i seguenti:

   1. Stampa il layout del PCB su carta lucida. Dovresti assicurarti che il circuito sia speculare prima di farlo (la maggior parte dei programmi di layout PCB ha questa opzione come opzione al momento della stampa). Funziona solo con una stampante laser.
   2. Appoggia il lato lucido, con la stampa in alto, rivolto verso il rame.
   3. Stira la carta con un normale ferro da stiro. Il tempo necessario per eseguire questa operazione dipende dal tipo di carta e inchiostro utilizzati.
   4. Immergere il cartone e la carta in acqua calda per alcuni minuti (fino a 10 minuti).

   5. Rimuovere la carta. Se alcune aree sembrano difficili da rimuovere, puoi provare a metterle a bagno più a lungo. Se tutto va bene, dovresti avere una scheda di rame con il tuo montaggio su PCB e linee di segnale disegnate con inchiostro nero per stampante laser.

      

      Passaggio 3. Preparare l'acido per incisione

      A seconda dell'acido per incisione che scegli, potrebbero esserci ulteriori indizi. Ad esempio, alcuni tipi di acido che sono cristallizzati devono essere prima dissolti in acqua calda, ma sono disponibili altri agenti mordenti pronti all'uso.

      

      Passaggio 4. Immergere la tavola nell'acido

      

      Passaggio 5. Assicurati di mescolarlo ogni 3-5 minuti

      

      Passaggio 6. Estrarre la scheda e lavarla fino a rimuovere tutto il rame non necessario dalla scheda

      

      Passaggio 7. Rimuovere il materiale isolante dell'immagine utilizzato

      Sono disponibili solventi speciali per quasi tutti i tipi di materiali isolanti per immagini utilizzati nel disegno del layout del PCB. Tuttavia, se non riesci a mettere le mani su questi materiali, puoi sempre usare la carta vetrata (del tipo liscio).

      Metodo 2 di 2: Passaggi specifici per la trasposizione con Ultra-Violet

      Passaggio 1. Per applicare questo metodo, è necessaria una scheda PCB laminata con uno strato fotosensibile (positivo o negativo), un isolante UV e un foglio trasparente e acqua distillata

      È probabile che tu possa trovare schede PCB pronte per l'uso (generalmente sono rivestite con un pezzo di tessuto di nylon) o spray fotosensibile da applicare sul lato rame di una normale scheda PCB vuota. Non dimenticare di acquistare anche un fotorivelatore che corrisponda allo spray fotografico o al rivestimento fotosensibile del PCB.

      

      Passaggio 2. Con una stampante laser, disegna il layout del PCB su un foglio trasparente, in modalità positiva o negativa, in base allo strato fotosensibile sulla scheda

      

      Passaggio 3. Coprire il lato in rame della scheda con un foglio trasparente stampato

      

      Passaggio 4. Posizionare la scheda nella macchina/camera dell'isolatore UV

      Passaggio 5. Accendere la macchina UV

      Questa macchina irradierà la tua tavola con luce UV per un tempo prestabilito. La maggior parte degli isolatori UV è dotata di un timer regolabile. In genere sono sufficienti dai 15 ai 20 minuti.

      Passaggio 6. Al termine, rimuovere la scheda dall'isolatore UV

      Pulisci il lato in rame della scheda con un fotorivelatore, quindi lava delicatamente la scheda PCB livellata con acqua distillata prima di metterla nel lavaggio acido. Le parti che vengono distrutte dall'irradiazione UV saranno incise con acido.

      Passaggio 7. Gli ulteriori passaggi da seguire sono descritti nei passaggi specifici per l'incisione con acido, passaggi da 3 a 7

      Avvertimento

      • Se si utilizza il metodo di incisione con acido, sono necessarie le seguenti precauzioni:

        • Conserva sempre l'acido in un luogo fresco e sicuro. Usa un contenitore di vetro.
        • Etichetta il tuo acido e conservalo in un luogo dove i bambini non possono raggiungerlo.
        • Non gettare l'acido usato nello scarico di casa. Invece, salvali e quando ne hai abbastanza, portali in un centro di riciclaggio/impianto di smaltimento di rifiuti pericolosi nella tua zona.
        • Utilizzare guanti e una maschera quando si lavora con agenti acidi.
        • Fai attenzione quando mescoli e mescoli l'acido. Non utilizzare oggetti in metallo e non appoggiare il contenitore sul bordo del tavolo.
        • Quando si irradia il PCB con i raggi UV, fare attenzione a non stabilire un contatto visivo diretto con la parte dell'isolante/ambiente che genera luce UV o utilizzare speciali occhiali di protezione dai raggi UV. Se è necessario ispezionare il PCB durante il processo, è meglio fermare la macchina prima di aprirla.