écoutez, tout le monde peut faire un PCB à la maison, c’est facile.Les PCB (cartes de circuits imprimés) sont ces choses plates avec tous les composants qui sont à l’intérieur de tous les appareils électroniques, vous les avez vus.,Tout ce dont vous avez besoin est une imprimante laser, des pages de magazines glacées, imprimez votre circuit sur la page, utilisez un fer à repasser pour transférer le toner sur votre revêtement en cuivre, si cela ne fonctionne pas, utilisez de l’eau et de la laque ou quelque chose, Je ne sais pas, j’ai arrêté de lire à ce moment-là parce que la dernière fois que j’ai vu une imprimante laser, un magazine et un fer à repasser, c’était dans les années nonante.,
Jusqu’à récemment, les seuls moyens que je connaissais pour fabriquer des PCB étaient de pratiquer l’art sombre ci-dessus, de payer 10 $et d’attendre trois semaines pour obtenir des PCB d’apparence professionnelle en provenance de Chine, ou de payer 60 $et d’attendre trois jours pour obtenir des PCB d’apparence professionnelle Europe.It était « pas cher, rapide, réellement faisable par une personne humaine, choisissez deux ».
cela m’a toujours mis sur écoute, ça ne devrait pas être comme ça, j’ai toujours été d’avis qu’il ne devrait pas y avoir de choses que vous ne pouvez pas faire quand vous avez une imprimante 3D, mais les PCB m’ont toujours échappé.,J’avais envie d’eux, je voulais pouvoir les faire à la maison, mais cela semblait impossible.
Un jour, tout a changé.
Qu’un jour où tout a changé
Un jour, j’ai pensé que ce serait amusant de monter un stylo sur mon imprimante 3D et de l’obtenir pour dessiner des trucs (pénis) sur papier.Si vous ne savez pas comment fonctionne une imprimante 3D, ce serait le bon moment pour Parcourir mon apprêt d’imprimante 3D, mais en résumé, une imprimante 3D coupe un objet en tranches 2D et les imprime les uns sur les autres.,
Si je pouvais prendre une seule de ces tranches et dire à l’imprimante d’imprimer plus haut, alors la buse ne toucherait pas le lit, je pourrais monter le stylo plus bas et mettre un morceau de papier en dessous, et il dessinerait sur le papier.Obtenir le logiciel d’impression (appelé trancheuse) pour créer une forme en 3 dimensions à partir d’une photo était facile, car vous pouvez simplement importer un dessin et il le convertira automatiquement en solide.,
j’en caoutchouc-bandes d’un Sharpie sur un support j’ai rapidement conçu, et, quelques lignes de code plus tard, mon imprimante produit ce bijou (excusez la qualité de la pomme de terre):
mon imprimante 3D dessinant mon logo sur un morceau de papier.
je me sentais tellement fier de la chose complètement inutile que j’avais créée, j’ai immédiatement couru la partager partout.Un ami l’a vu sur Twitter et a répondu que c’était un bon moyen de fabriquer des PCB.
j’ai été immédiatement intrigué.,
fabrication de PCB avec des marqueurs
apparemment, toute cette magie noire sur l’impression et le transfert et les magazines et la laque ci-dessus est juste un moyen d’empêcher l’acide de gravure de dissoudre le cuivre.Vous voyez, lorsque vous gravez un PCB, vous obtenez essentiellement de l’acide pour dissoudre le cuivre sur votre cuivre plaqué (le PCB vierge).Sauf que vous mettez quelque chose (toner) sur le cuivre sur les pièces que vous voulez garder, de sorte que l’acide ne peut pas y arriver, ce qui vous laisse des traces de cuivre.,
Il s’avère que vous n’avez pas vraiment besoin de faire tout cela avec le toner et l’imprimante, car vous pouvez couvrir le cuivre beaucoup plus facilement simplement en dessinant dessus avec un marqueur permanent et étanche (j’ai utilisé un Edding 140 S 0.3 mm).J’avais créé par inadvertance un traceur, qui peut être utilisé pour peindre un circuit sur un PCB.
Ceci est un signal de l’onduleur pour SmartPort de télémétrie.
je me suis précipité pour déterrer les fichiers d’un de mes vieux petits circuits imprimés, que vous pouvez voir sur la droite, et l’ai exécuté à travers mon processus de dessin amélioré.,J’ai demandé à l’imprimante de le dessiner sur papier, juste pour voir à quoi il finirait par ressembler, et les résultats étaient plutôt encourageants.
Le papier a quelque peu absorbé l’encre, comme le papier a l’habitude de le faire, il y a donc eu des infiltrations, mais dans l’ensemble, les résultats semblaient devoir fonctionner sur le cuivre.C’est que la première tentative:
Cette première tentative.
cela semblait très prometteur.
L’amélioration des processus de dessin
Le plaqué de cuivre, placé sur l’imprimante.,
le processus d’origine (où j’ai exporté des choses vers une image, puis converti l’image en un modèle 3D avec le slicer) a assez bien fonctionné, mais il était destiné à travailler avec des modèles 3D, pas circuits.As tel, il pourrait parfois perdre de la précision, ce qui n’a pas vraiment d’importance si vous imprimez une figurine, mais importe si cela signifie que votre circuit ne fonctionne plus.,
heureusement, il existe un excellent projet open source appelé pcb2gcode, qui convertit les fichiers Gerber (les fichiers Gerber sont essentiellement des fichiers qui décrivent votre PCB afin que l’usine de fabrication puisse le fabriquer) en Gcode pour divers outils de CAO pour l’exécuter.Le Gcode que pcb2gcode sort n’était pas compatible avec mon imprimante de style Marlin, j’ai donc adapté mon script d’en haut pour transformer la sortie en quelque chose que mon imprimante peut exécuter.
mon script fait diverses choses:
- Il supprime les commandes incompatibles ou dangereuses à exécuter sur mon imprimante (par exemple, commandes de forage, car il n’a pas de commandes de forage, de température et d’extrusion, car je ne veux pas qu’il chauffe ou expulse, etc.).
- Il réécrit les commentaires pour qu’ils soient compatibles avec mon imprimante (les commentaires pcb2gcode utilisent des parenthèses, mon imprimante utilise des points-virgules).
- Il s’assure que tous les mouvements sont dans certaines coordonnées spécifiées, de sorte que la tête d’impression ne peut pas aller trop bas ou trop haut par erreur.
- cela me permet de décaler toutes les commandes de dessin d’une certaine distance, afin que je puisse imprimer exactement où je veux.,
malheureusement, comme vous pouvez le voir sur la photo du dessin papier ci-dessus, pcb2gcode a un bug où les traces trop étroites disparaissent, mais l’auteur y travaille activement et j’ai travaillé autour de lui en attendant juste en définissant un diamètre de pointe de marqueur inférieur.
Une fois que tout a été fait du côté de la programmation, et avec beaucoup d’aide de mon ami Andrew, il était temps d’essayer de dessiner sur cuivre.Voici une vidéo de la tentative:
dessin D’un PCB sur cuivre plaqué.,
Le dessiné et découpé de la conception.
comme le cuivre n’est pas poreux, le dessin est beaucoup mieux que sur papier.Les traces sont très précisément dessinées, bien que les tolérances soient un peu trop serrées à mon goût.Une trace en haut, en particulier, est beaucoup trop proche du pad, bien qu’ils ne se touchent pas réellement.Je devrais voir s’ils seraient pontés après la gravure, cependant.
vous remarquerez peut-être également un petit trou dans le tout premier pad, c’est parce que l’encre n’avait pas encore commencé à fonctionner.,Il était facile de réparer en le peignant simplement avec le marqueur à la fin.
la seule chose qui reste à faire est d’enlever une partie de cette couche de cuivre afin que nous soyons laissés avec nos traces.
Gravure
Soigneusement pesée et diluer le persulfate de sodium.
étonnamment (et comme mon ami Josh s’est frotté à ce que j’imagine être une joie considérable), la partie de gravure réelle n’était pas aussi facile que moi thought.It ce n’était pas difficile, mais cela ne consistait pas non plus à jeter le PCB dans de l’acide et à attendre.,
je suis encore dans une phase d’essais et d’erreurs, car je n’ai gravé que deux Pcb, mais il semble que 100 grammes d’eau avec la quantité appropriée de persulfate de sodium dissous dans ce n’est que suffisant pour graver un minuscule PCB.Si c’est vrai, il faudra beaucoup d’acide pour en graver un plus grand, mais je devrai expérimenter et voir ce qui se passe.
mise à jour:certains commentateurs sur HN ont souligné que la raison pour laquelle cela a pris si longtemps était que je n’avais pas d’avion en cuivre.,J’ai décidé de ne pas cela au départ parce que je ne voulais pas que le marqueur doive essentiellement peindre l’ensemble du PCB, mais après avoir gravé, cela en vaut vraiment la peine.Un avion fait en sorte qu’une grande partie du cuivre reste sur le PCB, et seuls les contours des traces sont gravés, ce qui est tout ce dont vous avez besoin de toute façon.De cette façon, vous ne perdez pas votre gravure en essayant de graver beaucoup de cuivre, cela prend moins de temps et votre PCB finit mieux gravé.
l’autre chose que j’ai apprise est que vous ne devriez pas chauffer l’eau au-dessus de 50ish C, sinon elle commence à se vaporiser et cela ne peut être bon pour rien.,
de plus, la première fois que j’ai gravé un PCB, Je l’ai laissé dans l’acide, mais il s’avère que le cuivre se dissout beaucoup plus rapidement si vous agitez ou agitez le mélange.J’ai commencé à chercher des conceptions pour construire un agitateur pour les essais ultérieurs, mais j’ai ensuite réalisé que vous n’en aviez pas besoin si vous aviez une imprimante 3D, et j’ai écrit ce fichier Gcode à la place:
vous semblez agité.
il chauffe même le lit à 40 C pour que votre eau-forte reste au chaud!Y a-t-il quelque chose que les imprimantes 3D ne peuvent pas faire?Ne ressemble pas à elle!,
problèmes de santé liés à L’eau-forte
je n’ai aucune idée des problèmes de santé liés à ces produits chimiques.J’ai juste essayé d’éviter de trop m’approcher de la cuve, allant même jusqu’à mettre le couvercle sur le conteneur tupperware que j’utilisais, mais je ne sais pas si cela retarde ou empêche le processus de gravure.
il a été difficile de trouver des informations sur tous ces produits chimiques, donc si vous savez quelque chose, veuillez laisser un commentaire ci-dessous ou envoyez-moi un e-mail, surtout si vous connaissez un agent de gravure meilleur/plus pratique / plus sûr.,Je mettrai à jour l’article avec toutes les informations qu’il vient, pour l’édification de quiconque lit ceci.
mises à jour:
throwanem sur HN dit que le persulfate de sodium n’est pas trop mauvais, le plus gros problème est les fumées qui peuvent être réduites au minimum à basse température.Des températures plus élevées accélèrent la gravure, mais les fumées ne doivent pas être inhalées. C’est aussi un risque d’incendie et doit être conservé au frais et au sec.
Comme toujours, tout agent de gravure doit être éliminé en toute sécurité et ne pas être versé dans le drain.
La gravure continue
Le PCB est bouillonnante.,
La gravure s’est déroulée sans incident, le PCB a commencé à bouillonner à un moment donné, puis il a commencé à s’écailler, et l’eau-forte est devenue légèrement bleue, ce qui, selon moi, signifiait qu’elle fonctionnait.En l’agitant un peu, il s’écaillait davantage, ce qui semblait être un très bon signe, alors j’ai continué à le faire et cela a continué à fonctionner.J’ai ensuite laissé le mélange à lui-même parce que je m’ennuyais, jusqu’à ce que je remarque que c’était finalement fait.
finalement, je me suis retrouvé avec un PCB légèrement sur-gravé mais par ailleurs extrêmement respectable.,Je ne sais pas pourquoi la sur-Gravure s’est produite, j’imagine que c’est parce que je l’ai laissée dans l’eau-forte pendant une demi-heure.Peut-être que j’ai besoin d’utiliser plus d’eau-forte pour aller plus vite et ne pas avoir le temps de trop graver, j’entends que cela devrait idéalement prendre de trois à dix minutes.
quoi qu’il en soit, avec pas mal de fierté, voici mon tout premier PCB gravé à la maison!:
Le produit final. Je suis tellement heureux.
Il a l’air bien et fonctionne bien!,J’ai tout testé avec le multimètre et tout ce qui devrait être connecté est connecté, et rien qui devrait être déconnecté n’est déconnecté.
dans l’ensemble, j’appellerais cela un succès inconditionnel!
C’était un stratagème
bien sûr, c’était un stratagème!Qu’avez-vous pensé, que j’ai passé tout ce temps, l’effort et les dollars des contribuables pour créer un onduleur de signal pour un avion RC?Ne soyez pas naïf.
mon but ultime était beaucoup plus néfaste, et avec L’aide D’Andrew, mon rêve de toute une vie est maintenant une réalité.,Je vous présente ceci:
Le Richard Arrière du PCB, le summum de l’innovation humaine.
Oui, c’est un circuit imprimé dickbutt avec une LED rouge sur la bite sur ses fesses.
Si vous ne savez pas s’il faut rire ou pleurer, vous avez tout à fait raison, parce que c’est précisément ce que je voulais.
Epilogue
je suis extrêmement enthousiasmé par ce processus, car il me permet enfin de fabriquer facilement des PCB à la maison, rapidement, commodément, à moindre coût et à des tolérances plutôt élevées, pour ce qu’il est.,Je cherche quelque chose comme ça depuis des lustres, et je pense vraiment que cela pourrait déclencher une révolution mineure avec le matériel enthusiasts.It c’est certainement beaucoup plus rapide, mieux, plus amusant et plus pratique que de souder des protoboards, que je déteste la haine de la haine.
Si vous voulez faire cela à la maison, tout mon code, les fichiers Gcode et la documentation du processus sont dans ce référentiel:
N’hésitez pas à ouvrir un problème si quelque chose ne fonctionne pas correctement, ou un PR si vous voulez améliorer quelque chose.Je vous remercie de votre aide.
aussi, comme toujours, veuillez Tweeter ou me contacter, ou m’envoyer un courriel directement.
