PCB profesionist cu două fețe DIY: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

În prezent, PCB-urile pot fi cumpărate extrem de ieftin din China. Dar să presupunem că aveți nevoie de unul în 24 de ore, singura opțiune este aceea de a vă face propria. În plus, este mult mai provocator și mai distractiv!

În acest Instructable vă voi ghida prin întregul proces de realizare a unui PCB profesional pe două fețe pe o moară CNC ieftină, fără substanțe chimice! Caracteristicile PCB-ului:

• Cu două fețe
• Soldermask (strat verde)
• Serigrafie (text alb)
• Via de cupru
• Deși placarea găurilor
• Tampoane conservate (opțional)

Mi-a trebuit multă experimentare pentru a ajunge la acest punct. Mai ales soldermaskul și serigrafia au necesitat unele lucrări pentru a ajunge la un proces raționalizat. Să începem!

Pasul 1: Piese și instrumente

Instrumente

• Freză CNC cu:

  • Colier de 3,175 mm (cum ar fi colierele ER11)
  • Sonda Z
• Pumn de unghii (pentru realizarea vias)
• Ciocan (pentru lovirea pumnului de unghii)
• Hârtie de șlefuit (grilă fină)
• lumina UV

Un CNC ieftin este perfect capabil să lucreze. Unitățile chineze sunt de aproximativ 150-300 $.

Părți

• Semifabricate PCB / placă placată cu cupru
• Freze PCB: 0,2 mm, vârf de 30 °
• Burghie PCB: 1 mm și 1,5 mm
• Freze PCB: 2 mm și 3 mm
• Nituri PCB: 0,9 mm și 1,3 mm diametru exterior
• Mască de lipit cu UV UV (verde)
• Fluid de corectare (tipp-ex)
• Pinii de aliniere de 3 mm
• Suport PCB și pin de aliniere
• Soluție lichidă de staniu / staniu chimic (opțional)

Toate piesele pot fi găsite ieftine pe aliexpress sau ebay cu numele de mai sus. Soluția chimică de staniu poate fi mai greu de găsit și poate fi destul de costisitoare (aproximativ 50 de dolari pentru o sticlă), dar este complet opțională. Le puteți imprima din fișierul zip sau din proiectantul original, sunt necesare 2 copii ale fiecărui fișier.

Pasul 2: Software

Pe lângă o moară CNC și câteva instrumente, vom avea nevoie și de 3 programe pentru a ne crea propriul PCB

• Software de proiectare PCB pentru a vă proiecta PCB-ul
• Flatcam pentru a genera codul pentru moara CNC
• Lumânare pentru controlul morii CNC

Software de proiectare PCB

Puteți utiliza orice software de proiectare PCB doriți. Opțiunile populare includ: Altium designer, Circuitmaker, Eagle, Kicad, … Voi presupune că știi cum să proiectezi PCB-uri și să exporti fișierele gerber. Dacă nu știți ce sunt acestea, crearea de fișiere gerber pentru un PCB este ca și cum ar fi generarea unui PDF pentru un fișier text. Este un format standard pentru a salva specificațiile PCB-ului dvs. Puteți găsi o mulțime de tutoriale online pentru acest lucru.

Flatcam

Flatcam este mai puțin obișnuit, dar foarte ușor de utilizat. Voi explica fiecare pas în detaliu și vă voi ghida pe parcursul întregului proces. Dacă aveți dubii, aruncați o privire la manualul excelent Flatcam. Flatcam va prelua fișierele noastre gerber și le va converti în mișcări ale mașinii (gcode) printr-o tehnică numită rutare de izolare. Pentru a freza o pistă PCB, trebuie să frezăm conturul pistei pentru a o izola de cuprul din jur, de unde și numele. Flatcam are 4 file (a se vedea imaginea):

• Proiect: oferă o imagine de ansamblu asupra fișierelor pe care le-ați deschis sau creat
• Selectat: folosit pentru a genera fișiere noi
• Opțiuni: utilizate pentru a stoca setările implicite
• Instrument: utilizat pentru PCB-uri pe două fețe

Începem prin a deschide un fișier gerber cu Fișier> Deschide Gerber și acesta va apărea sub fila Proiect. Acum sunt 3 pași pentru a converti acest gerber în gcode:

1. Generarea traseului de instrumente de izolare

   • Faceți clic pe fișierul gerber din fila Proiect pentru a-l selecta și faceți clic pe fila Selectat
   • Aici putem introduce setările instrumentului pe care îl vom folosi și faceți clic pe Generare geometrie
   • Înapoi în fila Proiect, vedem un fișier nou cu _iso în extensie

2. Generarea geometriei

   • Faceți clic pe fișierul de izolare din fila Proiect pentru a-l selecta și faceți clic pe fila Selectat
   • Acum introducem adâncimea de tăiere și viteză și facem clic pe Generare
   • Înapoi în fila Proiect a apărut un fișier iso_cnc

3. Exportarea codului gcode

   • Faceți clic pe fișierul cnc din fila Proiect pentru a-l selecta și faceți clic pe fila Selectat
   • Faceți clic pe Export gcode și salvați fișierul cu o extensie de fișier.nc

Această procedură ușoară trebuie repetată pentru fiecare strat al PCB-ului. Setările specifice vor fi acoperite în pașii următori și vor fi menționate în unități metrice. Rata de alimentare va depinde de mașina dvs. reală. Pentru referință: CNC-ul meu are un fus de 300W.

Lumânare

Lumânarea este utilizată pentru a controla mașina CNC; o altă opțiune populară ar fi Chilipepr. Orice software va funcționa, atâta timp cât are opțiunea de a crea o hartă (mai multe despre asta mai târziu). Dacă dețineți o mașină CNC, veți fi familiarizați cu cele mai multe opțiuni și cum să controlați mașina. Voi intra în detaliile pentru opțiunile specifice PCB de care vom avea nevoie.

Să începem frezarea!

Pasul 3: găurirea găurilor de aliniere

Locul doi în concursul PCB