Good Mood

Hören Sie zu, jeder kann eine Leiterplatte zu Hause herstellen.Leiterplatten (Leiterplatten) sind diese flachen Dinge mit allen Komponenten, die sich in allen elektronischen Geräten befinden, die Sie gesehen haben.,Alles, was Sie brauchen, ist ein Laserdrucker, einige Hochglanzmagazinseiten, drucken Sie Ihre Schaltung auf die Seite, verwenden Sie ein Bügeleisen, um den Toner auf Ihr Kupfer zu übertragen, wenn das nicht funktioniert, verwenden Sie etwas Wasser und etwas Lack oder so, ich weiß nicht, Ich habe aufgehört zu lesen an diesem Punkt, weil das letzte Mal, als ich einen Laserdrucker, ein Magazin und ein Bügeleisen sah, in den neunziger Jahren war.,

Bis vor kurzem war die einzige Möglichkeit, Leiterplatten herzustellen, die dunkle Kunst oben zu üben, $10 zu bezahlen und drei Wochen zu warten, um professionell aussehende Leiterplatten aus China zu erhalten, oder $60 zu bezahlen und drei Tage zu warten, um professionell aussehende Leiterplatten aus China zu erhalten Europe.It war „billig, schnell, tatsächlich machbar durch eine menschliche Person, wählen Sie zwei“.

Das hat mich immer gestört, es sollte nicht so sein, ich war immer der Meinung, dass es keine Dinge geben sollte, die man nicht machen kann, wenn man einen 3D-Drucker hat, aber PCBs haben sich mir konsequent entzogen.,Ich sehnte mich nach ihnen, ich wollte sie zu Hause machen können, aber es schien unmöglich.

Eines Tages, änderte sich alles.

Eines Tages, als sich alles änderte

Eines Tages dachte ich, es würde Spaß machen, einen Stift auf meinen 3D-Drucker zu montieren und ihn dazu zu bringen, Dinge (Penisse) auf Papier zu zeichnen.Wenn Sie nicht wissen, wie ein 3D-Drucker funktioniert, wäre jetzt ein guter Zeitpunkt, um meinen 3D-Drucker-Primer zu überfliegen, aber zusammenfassend schneidet ein 3D-Drucker ein Objekt in 2D-Slices und druckt sie übereinander.,

Wenn ich nur eine dieser Scheiben nehmen und dem Drucker sagen könnte, er solle höher drucken, dann würde die Düse das Bett nicht berühren, ich könnte den Stift tiefer anbringen und ein Stück Papier darunter legen und es würde zeichnen auf das Papier.Die Drucksoftware (Slicer) zum Erstellen einer dreidimensionalen Form aus einem Foto zu erhalten, war einfach, da Sie einfach eine Zeichnung importieren können und sie automatisch in einen Festkörper konvertieren.,

Ich habe einen Sharpie auf einen Halter gummibändert, den ich schnell entworfen habe, und ein paar Codezeilen später hat mein Drucker dieses Juwel produziert (Entschuldigung Kartoffelqualität):

Ich war so stolz auf das völlig Nutzlose, was ich geschaffen hatte, und rannte sofort los, um es überall zu teilen.Ein Freund sah es auf Twitter und antwortete, dass dies ein guter Weg sei, PCB herzustellen.

ich war sofort fasziniert.,

Herstellung von Leiterplatten mit Markern

Anscheinend ist all die schwarze Magie beim Drucken und Übertragen sowie Zeitschriften und Lack oben nur eine Möglichkeit, die Ätzsäure daran zu hindern, das Kupfer aufzulösen.Sie sehen, wenn Sie eine Leiterplatte ätzen, erhalten Sie im Grunde Säure, um das Kupfer auf Ihrer Kupferverkleidung (der leeren Leiterplatte) aufzulösen.Außer, dass Sie etwas (Toner) über das Kupfer auf die Teile legen, die Sie behalten möchten, damit die Säure nicht dorthin gelangen kann, was Sie mit Kupferspuren zurücklässt.,

Es stellt sich heraus, dass Sie nicht wirklich all das mit Toner und Drucker machen müssen, da Sie das Kupfer viel einfacher abdecken können, indem Sie es einfach mit einem permanenten, wasserdichten Marker überziehen (ich habe einen Edding 140 S 0.3 mm verwendet).Ich hatte versehentlich einen Plotter erstellt, mit dem eine Schaltung auf eine Leiterplatte gemalt werden kann.

Ich beeilte mich, die Dateien für eine meiner alten, kleinen Leiterplatten auszugraben, die Sie rechts sehen können, und führte sie durch meinen verbesserten Zeichenprozess.,Ich ließ den Drucker es auf Papier zeichnen, nur um zu sehen, wie es am Ende aussehen würde, und die Ergebnisse waren ziemlich ermutigend.

Das Papier absorbierte die Tinte etwas, da Papier nicht zu tun ist, also gab es etwas Versickerung, aber insgesamt sahen die Ergebnisse so aus, als sollten sie definitiv an Kupfer arbeiten.Dies ist der erste Versuch:

Das sah sehr vielversprechend aus.

Der verbesserte Zeichnungsprozess

Der ursprüngliche Prozess (bei dem ich Sachen in ein Bild exportierte und dann das Bild mit dem Slicer in ein 3D-Modell konvertierte) funktionierte gut genug, war aber für die Arbeit mit 3D-Modellen gedacht, nicht circuits.As so könnte es manchmal an Genauigkeit verlieren, was nicht wirklich wichtig ist, wenn Sie eine Figur drucken, aber egal, ob es bedeutet, dass Ihre Schaltung nicht mehr funktioniert.,

Glücklicherweise gibt es ein ausgezeichnetes Open-Source-Projekt namens pcb2gcode, das Gerber-Dateien (Gerber-Dateien sind im Grunde Dateien, die Ihre Leiterplatte beschreiben, so dass die Fertigungsfabrik es machen kann) in Gcode für verschiedene CAD-Tools konvertiert, um es auszuführen.Der Gcode, den pcb2gcode ausgibt, war nicht mit meinem Drucker im Marlin-Stil kompatibel, daher habe ich mein Skript von oben angepasst, um die Ausgabe in etwas umzuwandeln, das mein Drucker ausführen kann.

Mein Skript macht verschiedene Dinge:

• Es entfernt Befehle, die mit meinem Drucker nicht kompatibel oder nicht sicher ausgeführt werden können (z., bohrbefehle, da es keine Bohrer -, Temperatur-und Extrusionsbefehle gibt, da ich nicht möchte, dass es sich erwärmt oder extrudiert usw.).
• Es schreibt Kommentare so, dass sie mit meinem Drucker kompatibel sind (pcb2gcode-Kommentare verwenden Klammern, mein Drucker verwendet Semikolons).
• Es stellt sicher, dass alle Bewegungen innerhalb bestimmter Koordinaten liegen, sodass der Druckkopf nicht versehentlich zu niedrig oder zu hoch gehen kann.
• Damit kann ich alle Zeichenbefehle um einen gewissen Abstand verschieben, damit ich genau dort drucken kann, wo ich möchte.,

Leider hat pcb2gcode, wie Sie auf dem Foto der obigen Papierzeichnung sehen können, einen Fehler, bei dem zu enge Spuren verschwinden, aber der Autor arbeitet aktiv daran und ich habe es in der Zwischenzeit umgangen, indem ich nur einen Durchmesser der unteren Markerspitze eingestellt habe.

Sobald alles auf der Programmierseite erledigt war und mit viel Hilfe von meinem Freund Andrew, war es Zeit, tatsächlich zu versuchen, auf Kupfer zu zeichnen.Hier ist ein video des Versuchs:

Da das Kupfer nicht porös ist, sieht die Zeichnung viel besser aus als auf Papier.Die Spuren sind sehr genau gezeichnet, obwohl die Toleranzen für meinen Geschmack etwas zu eng sind.Besonders eine Spur oben ist viel zu nahe am Pad, obwohl sie sich nicht wirklich berühren.Ich müsste aber sehen, ob sie nach dem Ätzen überbrückt werden.

Möglicherweise bemerken Sie auch ein kleines Loch im allerersten Pad, da die Tinte noch nicht angefangen hatte zu laufen.,Es war einfach zu reparieren, indem man es einfach mit dem Marker am Ende einmalte.

Das einzige, was übrig bleibt, ist, etwas von dieser Kupferschicht wegzunehmen, damit wir unsere Spuren hinterlassen.

Ätzen

Überraschenderweise (und als mein Freund Josh mit dem, was ich mir als beträchtliche Freude vorstelle, einrieb), war der eigentliche Radierungsteil nicht so einfach wie ich thought.It war nicht schwer, aber es bestand auch nicht nur darin, die Leiterplatte in Säure zu werfen und zu warten.,

Ich bin immer noch in einer Trial-and-Error-Phase, da ich nur zwei Leiterplatten geätzt habe, aber es scheint, als wären 100 Gramm Wasser mit der entsprechenden Menge an darin gelöstem Natriumpersulfat nur gut genug, um eine winzige Leiterplatte zu ätzen.Wenn das stimmt, braucht es viel Säure, um eine größere zu ätzen, aber ich muss experimentieren und sehen, was passiert.

UPDATE: Einige Kommentatoren zu HN wiesen darauf hin, dass der Grund dafür so lange gedauert habe, dass ich kein Kupferflugzeug hatte.,Ich habe mich anfangs dagegen entschieden, weil ich nicht wollte, dass der Marker im Grunde die gesamte Leiterplatte malen muss, aber nachdem ich geätzt habe, lohnt es sich definitiv.Eine Ebene macht es so, dass ein Großteil des Kupfers auf der Leiterplatte verbleibt und nur die Umrisse der Spuren geätzt werden, was ohnehin alles ist, was Sie brauchen.Auf diese Weise verschwenden Sie Ihr Ätzmittel nicht damit, viel Kupfer zu ätzen, es dauert weniger Zeit und Ihre Leiterplatte wird besser geätzt.

Das andere, was ich gelernt habe, ist, dass man das Wasser nicht über 50 ° C erhitzen sollte, sonst beginnt es zu dämpfen und das kann für nichts gut sein.,

Außerdem habe ich beim ersten Ätzen einer Leiterplatte sie einfach in der Säure belassen, aber es stellt sich heraus, dass sich das Kupfer viel schneller auflöst, wenn Sie die Mischung rühren oder rühren.Ich fing an, Entwürfe zum Erstellen eines Rührwerks für nachfolgende Versuche zu untersuchen, stellte dann jedoch fest, dass Sie keinen benötigen, wenn Sie einen 3D-Drucker haben, und schrieb stattdessen diese Gcode-Datei: