escuche, cualquiera puede hacer una PCB en casa, es fácil.Los PCB (placas de circuito impreso) son esas cosas planas con todos los componentes que están dentro de todos los dispositivos electrónicos, los has visto.,Todo lo que necesitas es una impresora láser, algunas páginas de revistas brillantes, imprimir tu circuito en la página, usar una plancha para ropa para transferir el tóner a tu Revestimiento de cobre, si eso no funciona usa un poco de agua y un poco de laca o algo, no lo sé, dejé de leer en ese momento porque la última vez que vi una impresora láser, una revista y una plancha para ropa fue en los años noventa.,
hasta hace poco, las únicas formas que sabía para hacer PCB era practicar el arte oscuro de arriba, pagar $10 y esperar tres semanas para obtener PCB de aspecto profesional de China, o pagar 6 60 y esperar tres días para obtener PCB de aspecto profesional de Europe.It era «barato, rápido, realmente factible por una persona humana, elige dos».
eso siempre me molestó, no debería ser así, siempre he sido de la opinión de que no debería haber cosas que no puedas hacer cuando tienes una impresora 3D, pero los PCB me han eludido consistentemente.,Los anhelaba, quería poder hacerlos en casa, pero parecía imposible.
Un día, todo cambió.
que un día cuando todo cambió
Un día, pensé que sería divertido montar un bolígrafo en mi impresora 3D y lo conseguí para dibujar cosas (penes) en papel.Si no sabe cómo funciona una impresora 3D, ahora sería un buen momento para hojear mi imprimación de impresora 3D, pero en resumen, una impresora 3D corta un objeto en rebanadas 2D y los imprime uno encima del otro.,
si pudiera tomar solo una de estas rebanadas y decirle a la impresora que imprima más alto, entonces la boquilla no estaría tocando la cama, podría montar el bolígrafo más bajo y poner un pedazo de papel debajo de él, y dibujaría en el papel.Obtener el software de impresión (llamado slicer) para crear una forma tridimensional a partir de una foto fue fácil, ya que solo puede importar un dibujo y lo convertirá automáticamente en un sólido.,
i hule-banded a Sharpie on a holder I quickly designed, and, a few lines of code later, my printer produced this gem (excuse quality of potato):
mi impresora 3D dibujando mi logotipo en un pedazo de papel.
me sentí tan orgulloso de la cosa completamente inútil que había creado, inmediatamente corrí a compartirlo en todas partes.Un amigo lo vio en Twitter y respondió que esta era una buena manera de hacer PCB.
inmediatamente me intrigó.,
hacer PCB con marcadores
aparentemente, toda esa magia negra sobre la impresión y la transferencia y las revistas y la laca de arriba es solo una manera de evitar que el ácido de grabado disuelva el cobre.Verás, cuando estás grabando una PCB, básicamente estás haciendo que el ácido disuelva el cobre en tu Revestimiento de cobre (la PCB en blanco).Excepto que estás poniendo algo (tóner) sobre el cobre en las partes que quieres conservar, para que el ácido no pueda llegar a él, lo que te deja con rastros de cobre.,
resulta que realmente no necesitas hacer todas esas cosas con el tóner y la impresora, ya que puedes cubrir el cobre mucho más fácilmente simplemente dibujándolo con un marcador permanente e impermeable (usé un Edding 140 s 0.3 mm).Inadvertidamente había creado un plotter, que se puede utilizar para pintar un circuito en una PCB.
Este es un inversor de señal de SmartPort de telemetría.
me apresuré a desenterrar los archivos de uno de mis viejos y pequeños PCBs, que se pueden ver a la derecha, y lo corrí a través de mi proceso de dibujo mejorado.,Hice que la impresora lo dibujara en papel, solo para ver cómo se vería, y los resultados fueron bastante alentadores.
el papel absorbió algo la tinta, como suele hacer el papel, por lo que hubo algunas filtraciones, pero en general los resultados parecían que definitivamente deberían funcionar en cobre.Esto es que el primer intento:
Que el primer intento.
esto parecía muy prometedor.
La mejora del proceso de dibujo
La revestido de cobre, colocado en la impresora.,
el proceso original (donde exportaba cosas a una imagen y luego convertía la imagen a un modelo 3D con la cortadora) funcionó lo suficientemente bien, pero estaba destinado a trabajar con modelos 3D, no circuits.As por lo tanto, a veces podría perder precisión, lo que realmente no importa si está imprimiendo una estatuilla, pero sí importa si significa que su circuito ya no funciona.,
afortunadamente, hay un excelente proyecto de código abierto llamado pcb2gcode, que convierte archivos Gerber (los archivos Gerber son básicamente archivos que describen su PCB para que la fábrica de fabricación pueda hacerlo) a Gcode para que varias herramientas CAD lo ejecuten.El Gcode que sale pcb2gcode no era compatible con mi impresora de estilo Marlin, así que adapté mi script de arriba para convertir la salida en algo que mi impresora pueda ejecutar.
mi script hace varias cosas:
- elimina comandos que son incompatibles o inseguros para ejecutarse en mi impresora (p. ej., comandos de perforación, ya que no tiene comandos de perforación, temperatura y extrusión, ya que no quiero que se caliente o extruya, etc.).
- reescribe los comentarios para que sean compatibles con mi impresora (los comentarios pcb2gcode usan paréntesis, mi impresora usa punto y coma).
- se asegura de que todos los movimientos están dentro de algunas coordenadas especificadas, por lo que el cabezal de impresión no puede ir demasiado bajo o demasiado alto por error.
- me permite desplazar todos los comandos de dibujo a cierta distancia, para que pueda imprimir exactamente donde quiera.,
desafortunadamente, como se puede ver en la foto del dibujo de papel de arriba, pcb2gcode tiene un error en el que los rastros que son demasiado estrechos desaparecen, pero el autor está trabajando activamente en él y trabajé alrededor de él mientras tanto simplemente estableciendo un diámetro de punta de marcador más bajo.
una vez que todo se hizo en el lado de la programación, y con mucha ayuda de mi amigo Andrew, era hora de realmente tratar de dibujar en cobre.Aquí un video del intento:
dibujo de una PCB en cobre revestido.,
El dibujo y diseño de corte.
como el cobre no es poroso, el dibujo se ve mucho mejor que en el papel.Las huellas están dibujadas con mucha precisión, aunque las tolerancias son un poco demasiado ajustadas para mi gusto.Un rastro en la parte superior, especialmente, está demasiado cerca de la almohadilla, aunque en realidad no se están tocando.Yo tendría que ver si estarían puente después del grabado, aunque.
También puede notar un pequeño agujero en la primera almohadilla, eso es porque la tinta no había comenzado a correr todavía.,Fue fácil de arreglar simplemente pintándolo con el marcador al final.
lo único que queda por hacer es quitar algo de esa capa de cobre para que nos quedemos con nuestras huellas.
Grabado
Cuidadosamente pesaje y diluir el persulfato de sodio.
sorprendentemente (y como mi amigo Josh se frotó con lo que imagino que es una alegría considerable), la parte de grabado real no fue tan fácil como yo thought.It no fue difícil, pero tampoco consistió en tirar la PCB en ácido y esperar.,
todavía estoy en una fase de prueba y error, ya que solo he grabado dos PCB, pero parece que 100 gramos de agua con la cantidad adecuada de persulfato de sodio disuelto en ella solo es lo suficientemente bueno para grabar una PCB pequeña.Si eso es cierto, tomará mucho ácido para grabar uno más grande, pero tendré que experimentar y ver qué sucede.
actualización: algunos comentaristas en HN señalaron que la razón por la que esto tomó tanto tiempo fue que no tenía un avión de cobre.,Decidí no hacerlo inicialmente porque no quería que el marcador tuviera que pintar básicamente toda la PCB, pero después de haber grabado, definitivamente vale la pena.Un plano hace que una gran parte del cobre quede en la PCB, y solo se graben los contornos de las huellas, que es todo lo que necesita de todos modos.De esta manera, no está desperdiciando su grabador tratando de grabar una gran cantidad de cobre, toma menos tiempo y su PCB termina mejor grabado.
la otra cosa que he aprendido es que no se debe calentar el agua por encima de 50ish C, de lo contrario comienza a vapor y que no puede ser bueno para nada.,
Además, la primera vez que grabé una PCB, simplemente la dejé en el ácido, pero resulta que el cobre se disuelve mucho más rápido si está agitando o agitando la mezcla.Comencé a buscar diseños para construir un agitador para intentos posteriores, pero luego me di cuenta de que no lo necesita si tiene una impresora 3D, y escribí este archivo Gcode en su lugar:
pareces agitado.
incluso calienta la cama a 40 C para que su grabador se mantenga caliente!¿Hay algo que las impresoras 3D no puedan hacer?¡No lo parece!,
Etchant health concerns
no tengo idea de cuáles son los problemas de salud de estos productos químicos.He intentado evitar acercarme demasiado a la cuba, incluso yendo tan lejos como para poner la tapa en el contenedor de tupperware que estaba usando, pero no se si eso retrasa o de alguna manera impide el proceso de grabado.
ha sido difícil encontrar información sobre todos estos productos químicos, así que si sabes algo, por favor deja un comentario a continuación o envíame un correo electrónico, especialmente si sabes de un grabador mejor/más conveniente/más seguro.,Actualizaré el artículo con cualquier información que venga, para la edificación de cualquiera que lea esto.
actualizaciones:
throwanem en HN dice que El persulfato de sodio no es tan malo, el mayor problema son los humos que se pueden mantener al mínimo a bajas temperaturas.Las temperaturas más altas aceleran el grabado, pero los humos no deben ser inhalados. También es un riesgo de incendio, y debe mantenerse fresco y seco.
como siempre, cualquier aguafuerte debe desecharse de forma segura y no derramarse por el desagüe.
El grabado continúa
El PCB es la aparición de burbujas.,
El grabado no tuvo incidentes, la PCB comenzó a burbujear en algún momento y luego comenzó a descamarse, y el grabado se volvió ligeramente azul, lo que supuse que significaba que estaba funcionando.Agitarlo un poco hizo que se escamara más, lo que parecía una muy buena señal, así que seguí haciéndolo y siguió funcionando.Luego dejé la mezcla a sus propios dispositivos porque me estaba aburriendo, hasta que me di cuenta de que finalmente había terminado.
finalmente me quedé con un PCB ligeramente grabado pero extremadamente respetable.,No se por qué el sobre-grabado ocurrió, imagino que fue porque lo dejé en el aguafuerte durante media hora.Tal vez necesito usar más aguafuerte para que vaya más rápido y no tenga tiempo para grabar en exceso, escuché que idealmente debería tomar de tres a diez minutos.
independientemente, con no poca cantidad de orgullo, aquí está mi primer PCB grabado en casa!:
El producto final. Estoy tan feliz.
Se ve bien y funciona bien!,Probé todo con el multímetro y todo lo que debería estar conectado está conectado, y nada de lo que debería estar desconectado no está desconectado.
con todo, yo llamaría a esto un éxito incondicional!
todo esto fue una estratagema
¡por supuesto que fue una estratagema!¿Qué pensaste, que pasé todo este tiempo, esfuerzo y dólares de los contribuyentes para crear un inversor de señal para un avión RC?No seas ingenuo.
mi objetivo final era mucho más nefasto, y con la ayuda de Andrew mi sueño de toda la vida es ahora una realidad.,Os presento este:
Richard parte Trasera del PCB, el pináculo de la innovación humana.
sí, eso es una PCB dickbutt con un LED rojo en la polla en su trasero.
si no sabes si reír o llorar, tienes toda la razón, porque eso es precisamente lo que buscaba.
epílogo
estoy muy entusiasmado con este proceso, ya que finalmente me permite hacer PCB fácilmente en casa, de forma rápida, conveniente, barata y con tolerancias bastante altas, por lo que es.,He estado buscando algo como esto durante años, y realmente creo que podría provocar una revolución menor con el hardware enthusiasts.It definitivamente es mucho más rápido, mejor, más divertido y más conveniente que soldar protoboards, que odio odio odio.
si desea hacer esto en casa, todo mi código, Archivos Gcode y documentación de proceso están en este repositorio:
siéntase libre de abrir un problema si algo no funciona correctamente, o un PR si desea mejorar algo.Te agradecería tu ayuda.
también, como siempre, por favor tuitea o me toot, o envíame un correo electrónico directamente.
