Un modo semplice per realizzare circuiti stampati (non LUT)

Quando è disponibile una stampante laser, i radioamatori utilizzano una tecnologia di produzione di circuiti stampati chiamata LUT. Tuttavia, un dispositivo del genere non è disponibile in tutte le case, poiché anche ai nostri tempi è piuttosto costoso. Esiste anche una tecnologia di produzione che utilizza film fotoresist. Tuttavia, per lavorarci è necessaria anche una stampante, ma a getto d'inchiostro. È già più semplice, ma il film in sé è piuttosto costoso, e all'inizio è meglio per un radioamatore alle prime armi spendere i fondi disponibili per una buona stazione di saldatura e altri accessori.

È possibile realizzare a casa un circuito stampato di qualità accettabile senza stampante? SÌ. Potere. Inoltre, se tutto viene fatto come descritto nel materiale, avrai bisogno di pochissimo tempo e denaro e la qualità sarà ad un livello molto alto. In ogni caso, la corrente elettrica “correrà” lungo tali percorsi con grande piacere.

Elenco degli strumenti e dei materiali di consumo necessari

Dovresti iniziare preparando gli strumenti, i dispositivi e i materiali di consumo di cui semplicemente non puoi fare a meno.Per implementare il metodo più economico per la produzione di circuiti stampati a casa, avrai bisogno di quanto segue:

1. Software per la progettazione di disegni.
2. Film in polietilene trasparente.
3. Nastro stretto.
4. Marcatore.
5. Lamina in fibra di vetro.
6. Carta vetrata.
7. Alcol.
8. Spazzolino da denti inutile.
9. Utensile per praticare fori con un diametro da 0,7 a 1,2 mm.
10. Cloruro ferrico.
11. Contenitore in plastica per incisione.
12. Pennello per dipingere con colori.
13. Saldatore.
14. Saldare.
15. Flusso liquido.

Esaminiamo brevemente ogni punto, poiché ci sono alcune sfumature che possono essere raggiunte solo attraverso l'esperienza.

Oggi esiste un numero enorme di programmi per lo sviluppo di circuiti stampati, ma per un radioamatore alle prime armi l'opzione più semplice sarebbe Sprint Layout. L'interfaccia è facile da padroneggiare, è gratuita ed è disponibile un'enorme libreria di componenti radio comuni.

Il polietilene è necessario per trasferire il motivo dal monitor. È meglio prendere un film più rigido, ad esempio, dalle vecchie copertine dei libri scolastici. Qualsiasi nastro sarà adatto per fissarlo al monitor. È meglio prenderne uno stretto: sarà più facile staccarlo (questa procedura non danneggia il monitor).

Vale la pena esaminare i marcatori in modo più dettagliato, poiché questo è un argomento dolente. In linea di principio, qualsiasi opzione è adatta per trasferire un disegno su polietilene. Ma per disegnare su un foglio di fibra di vetro, hai bisogno di un pennarello speciale. Ma esiste un piccolo trucco per risparmiare e non acquistare pennarelli “speciali” piuttosto costosi per disegnare circuiti stampati.Il fatto è che questi prodotti non differiscono assolutamente nelle loro proprietà dai normali pennarelli permanenti, che vengono venduti 5-6 volte più economici in qualsiasi negozio di forniture per ufficio. Ma il pennarello deve avere la scritta "Permanente". Altrimenti non funzionerà nulla.

Puoi prendere qualsiasi laminato in fibra di vetro sventato. È meglio se è più spesso. Per i principianti, lavorare con tale materiale è molto più semplice. Per pulirlo avrete bisogno di carta vetrata con una grana di circa 1000 unità e di alcool (disponibile presso qualsiasi farmacia). L'ultimo materiale di consumo può essere sostituito con il liquido per miscelare lo smalto, disponibile in qualsiasi casa in cui vive una donna. Tuttavia, questo prodotto ha un odore piuttosto sgradevole e impiega molto tempo a dissiparsi.

Per forare la tavola è meglio avere un mini-trapano o un incisore speciale. Tuttavia, puoi seguire un percorso più economico. È sufficiente acquistare una pinza o un mandrino a ganasce per piccoli trapani e adattarlo a un normale trapano domestico.

Il cloruro ferrico può essere sostituito con altri prodotti chimici, compresi quelli che probabilmente hai già in casa. Ad esempio, è adatta una soluzione di acido citrico in perossido di idrogeno. Informazioni su come preparare composizioni alternative al cloruro ferrico per l'incisione dei pannelli possono essere facilmente reperite su Internet. L'unica cosa a cui vale la pena prestare attenzione è il contenitore per tali prodotti chimici: dovrebbe essere di plastica, acrilico, vetro, ma non di metallo.

Non è necessario parlare più dettagliatamente del saldatore, della saldatura e del flusso liquido. Se un radioamatore è arrivato alla questione della realizzazione di un circuito stampato, probabilmente ha già familiarità con queste cose.

Sviluppo e trasferimento del progetto di una scheda su un modello

Una volta preparati tutti gli strumenti, i dispositivi e i materiali di consumo di cui sopra, è possibile iniziare a sviluppare la scheda. Se il dispositivo prodotto non è unico, sarà molto più semplice scaricarne il design da Internet. Andrà bene anche un normale disegno in formato JPEG.

Se vuoi percorrere un percorso più complicato, disegna tu stesso la tavola. Questa opzione è spesso inevitabile, ad esempio, nelle situazioni in cui non si hanno esattamente gli stessi componenti radio necessari per assemblare la scheda originale. Di conseguenza, quando si sostituiscono i componenti con analoghi, è necessario allocare spazio sulla fibra di vetro, regolare fori e binari. Se il progetto è unico, la scheda dovrà essere sviluppata da zero. Questo è lo scopo per cui è necessario il software sopra menzionato.

Quando il layout del tabellone è pronto, non resta che trasferirlo su un modello trasparente. Il polietilene è fissato direttamente al monitor tramite nastro adesivo. Successivamente, traduciamo semplicemente il modello esistente: tracce, zone di contatto e così via. Per questi scopi, è meglio utilizzare lo stesso pennarello indelebile. Non si sbiadisce, non sbava ed è ben visibile.

Preparazione del laminato in fibra di vetro in lamina

Il passo successivo è la preparazione del laminato in fibra di vetro. Per prima cosa devi tagliarlo alla dimensione della futura tavola. È meglio farlo con un piccolo margine. Per tagliare il laminato in fibra di vetro, è possibile utilizzare uno dei diversi metodi.

Innanzitutto il materiale può essere tagliato perfettamente con un seghetto. In secondo luogo, se disponi di un incisore con ruote da taglio, sarà conveniente utilizzarlo. In terzo luogo, la fibra di vetro può essere tagliata su misura utilizzando un taglierino.Il principio del taglio è lo stesso di quando si lavora con un tagliavetro: la linea di taglio viene applicata in più passaggi, quindi il materiale viene semplicemente spezzato.

Ora è imperativo pulire lo strato di rame della fibra di vetro dal rivestimento protettivo e dall'ossido. Non c'è modo migliore della carta vetrata per risolvere questo problema. La dimensione del grano va da 1000 a 1500 unità. L'obiettivo è ottenere una superficie pulita e lucida. Non vale la pena levigare lo strato di rame fino a ottenere una lucentezza a specchio, poiché piccoli graffi dovuti alla carta vetrata aumentano l'adesione della superficie, che sarà necessaria in seguito.

Infine non resta che pulire la pellicola da polvere e impronte. Per fare questo, utilizzare alcool o acetone (solvente per smalto). Dopo la lavorazione non tocchiamo con le mani la superficie del rame. Per le successive manipolazioni, afferriamo la fibra di vetro per i bordi.

Combinazione di modello e fibra di vetro

Ora il nostro compito è combinare il modello ottenuto su polietilene con il laminato in fibra di vetro preparato. Per fare ciò, la pellicola viene applicata nella posizione desiderata e posizionata. I resti vengono avvolti sul retro e fissati con lo stesso nastro.

Praticare fori

Prima di forare si consiglia di fissare in qualche modo il laminato in fibra di vetro con la dima alla superficie. Ciò consentirà una maggiore precisione e impedirà anche la rotazione improvvisa del materiale durante il passaggio della punta. Se disponi di un trapano per tale lavoro, il problema descritto non si presenterà affatto.

Puoi praticare fori nella fibra di vetro a qualsiasi velocità. Alcuni funzionano a bassa velocità, altri ad alta velocità. L'esperienza dimostra che i trapani stessi durano molto più a lungo se utilizzati a basse velocità.Ciò li rende più difficili da rompere, piegare e danneggiare l'affilatura.

I fori vengono praticati direttamente attraverso il polietilene. Le future zone di contatto disegnate sul modello serviranno da punti di riferimento. Se il progetto lo richiede, sostituiamo tempestivamente le punte con il diametro richiesto.

Disegnare tracce

Successivamente, il modello viene rimosso, ma non eliminato. Cerchiamo ancora di non toccare il rivestimento in rame con le mani. Per disegnare i percorsi utilizziamo un pennarello, sempre permanente. È chiaramente visibile dalla scia che lascia. È meglio disegnare in un unico passaggio, poiché dopo che la vernice inclusa nel pennarello indelebile si è indurita, sarà molto difficile apportare modifiche.

Usiamo lo stesso modello in polietilene come guida. Puoi anche disegnare davanti al computer, controllando il layout originale, dove sono presenti segni e altre note. Se possibile, è meglio utilizzare più pennarelli con punte di diverso spessore. Ciò ti consentirà di disegnare sia tracciati sottili che poligoni estesi in modo più efficiente.

Dopo aver applicato il disegno è necessario attendere il tempo necessario per l'indurimento definitivo della vernice. Puoi anche asciugarlo con un asciugacapelli. La qualità delle tracce future dipenderà da questo.

Incisione e pulizia delle tracce dei marker

Ora arriva la parte divertente: incidere la tavola. Ci sono molte sfumature qui che poche persone menzionano, ma influenzano in modo significativo la qualità del risultato. Innanzitutto preparare la soluzione di cloruro ferrico secondo le raccomandazioni riportate sulla confezione. Solitamente la polvere viene diluita con acqua in rapporto 1:3. Ed ecco il primo consiglio. Rendi la soluzione più satura. Ciò contribuirà ad accelerare il processo e i percorsi disegnati non cadranno prima che tutto il necessario sia stato inciso.

Subito il secondo consiglio.Si consiglia di immergere il bagno con la soluzione in acqua calda. Puoi scaldarlo in una ciotola di metallo. L'aumento della temperatura, come è noto fin dai tempi della scuola, accelera notevolmente la reazione chimica, che è ciò che significa incidere la nostra tavola. Ridurre i tempi della procedura è a nostro vantaggio. Le tracce tracciate con il pennarello sono piuttosto instabili, e meno si inacidiscono nel liquido, meglio è. Se a temperatura ambiente la tavola viene incisa nel cloruro ferrico per circa un'ora, in acqua calda questo processo si riduce a 10 minuti.

In conclusione, un altro consiglio. Durante il processo di incisione, anche se è già accelerato a causa del riscaldamento, si consiglia di muovere costantemente la tavola e di pulire i prodotti di reazione con un pennello da disegno. Combinando tutte le manipolazioni sopra descritte, è del tutto possibile eliminare il rame in eccesso in soli 5-7 minuti, il che è semplicemente un risultato eccellente per questa tecnologia.

Al termine della procedura, la tavola deve essere accuratamente risciacquata sotto l'acqua corrente. Quindi lo asciugiamo. Non resta che lavare via le tracce del segnale che ancora ricoprono i nostri sentieri e le nostre zone. Questo viene fatto con lo stesso alcol o acetone.

Stagnatura di circuiti stampati

Prima di stagnare, ripassare nuovamente lo strato di rame con carta vetrata. Ma ora lo facciamo con estrema attenzione per non danneggiare i binari. Il metodo di stagnatura più semplice e accessibile è quello tradizionale, utilizzando saldatore, fondente e lega per saldatura. Possono essere utilizzate anche leghe di rosa o legno. Sul mercato esiste anche il cosiddetto stagno liquido, che può semplificare notevolmente il compito.

Ma tutte queste nuove tecnologie richiedono costi aggiuntivi e una certa esperienza, quindi per la prima volta è adatto anche il metodo classico di stagnatura. Il flusso liquido viene applicato sulle piste pulite.Successivamente, la saldatura viene raccolta sulla punta del saldatore e distribuita sul rame rimasto dopo l'incisione. È importante riscaldare le tracce qui, altrimenti la saldatura potrebbe non "attaccarsi".

Se disponi ancora di leghe di rosa o di legno, possono essere utilizzate al di fuori della tecnologia. Si sciolgono perfettamente con un saldatore, si distribuiscono facilmente lungo i binari e non si accumulano in grumi, il che sarà solo un vantaggio per un radioamatore alle prime armi.

Conclusione

Come si può vedere da quanto sopra, la tecnologia economica per la produzione di circuiti stampati in casa è veramente accessibile ed economica. Non hai bisogno di una stampante, di un ferro da stiro o di una costosa pellicola fotoresist. Utilizzando tutti i suggerimenti sopra descritti, puoi facilmente creare semplici componenti elettronici artigianatosenza investire molti soldi, cosa molto importante nelle prime fasi della radioamatorialità.