Come realizzare i PCB
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PCB da service
Il sistema più semplice che non richiede nulla in casa ovviamente è comprare un PCB da un’azienda che li produce.
I tempi e costi possono variare da produttore, ma ai giorni d’oggi si trovano ad un prezzo accessibile rispetto al passato.
Vediamo la mia esperienza con PCBWAY:
Per prima cosa vediamo i tempi di produzione e le varie opzioni per creare un PCB.
La cosa è semplicissima, potete sapere in anticipo quanto costerà il vostro PCB inserendo le misure, il numero dei layer e spessore della basetta da realizzare.
Se invece avete già il gerber pronto, non c’è bisogno di inserire le misure a mano, basterà andare avanti ed andare su quick-order PCB, selezionare il file gerber, le dimensioni ed i fori e distanza delle tracce saranno presi in automatico dal disegno.
A questo punto non rimane che selezionare la quantità da produrre, i layer, lo spessore, il colore e le altre personalizzazioni ed il gioco è fatto.
Ora vediamo quello che ho ordinato io.
Devo dire che la produzione è stata molto rapida, in 24h tutti e due i gerber sono stati prodotti ed il giorno dopo sono partiti con il corriere. Per la spedizione potete scegliere tra diversi corrieri in base al costo e velocità di consegna.
Ora che sono arrivati vediamo la qualità con cui sono stati prodotti i PCB:
Quello che posso dirvi è che sono molto soddisfatto del lavoro effettuato, le schede sono precise, pulite senza nessun difetto. La serigrafia è ben fatta e il label di lavorazione è stato messo in un angolo che non da fastidio ed ha una dimensione molto piccola, talmente piccola che a occhio nudo non si legge, di sicuro non vi darà fastidio ma se volete è sempre possibile toglierla in fase di configurazione.
Il soldermask è stato applicato bene, non ci sono piste scoperte o zone non uniformi, anche il diametro dei fori è preciso, le vias su questo PCB sono molto piccole e il foro interno potrebbe non essere perfettamente centrato (è capitato su pochissimi casi) ma è abbondantemente dentro le tolleranze e non è assolutamente un problema per il funzionamento.
In conclusione posso solo che consigliarvi questo produttore per l’ottimo lavoro fatto.
Presto realizzerò questa cartuccia per un test di una riparazione di un VIC20, iscrivetevi al canale Youtube e attivate la campanella per non perdervi gli aggiornamenti.
Sul loro sito è possibile anche condividere i vostri progetti così gli altri utenti possono stampare il PCB in maniera veloce e voi prendere una percentuale sulla produzione:
https://www.pcbway.com/project/shareproject/Dram_tester_for_4116_4164_256_and_4532_d6b7143c.html
PCB fatti in casa
Fatto a mano con la penna
Un tempo per fare i PCB esistevano diversi metodi, il più semplice era quello di utilizzare una penna con un inchiostro resistente all’acido in modo da non far corrodere il rame al di sotto.
Cosa occorre:
Per utilizzare questo metodo occorre una basetta in rame, la penna per disegnare sul PCB, il cloruro ferrico (diluito 250gr/l), cotone e acetone per rimuovere l’inchiostro.
Passaggi:
Si disegna il circuito direttamente sul rame oppure se si ha uno schema già fatto lo si può ricopiare con carta copiativa sulla basetta e poi ripassare con la penna.
Una volta completato il disegno il PCB va immerso in una soluzione con cloruro ferrico per poter corrodere il rame esposto. Durante questo passaggio la basetta va mossa ogni tanto per rimuovere il deposito di rame ed accelerare il processo. Esistono dei contenitori con una base inclinata che permettono di far scorrere la soluzione sopra la basetta e quindi ridurre il tempo di lavorazione e senza dover scuotere il PCB. Alla fine del processo l’inchiostro della penna può essere rimosso con l’acetone.
Pro e contro:
Questo è il sistema più economico e veloce per realizzare una basetta in casa.
La qualità è bassa perché stiamo disegnando a mano, le linee troppo piccole potrebbero venire corrose e a volte se troppo vicine potrebbero unirsi. Infine occorrerà praticare i fori per il posizionamento dei componenti THD.
Foto incisi
Un passo avanti lo facciamo con la fotoincisione, questo metodo comporta l’utilizzo di basette pretrattate oppure di depositare noi lo strato fotosensibile su una normale basetta.
Cosa occorre:
Per questo metodo occorre una basetta in rame con uno strato fotosensibile, un bromografo per l’incisione, soda caustica per rimuovere lo strato non inciso e il cloruro ferrico (diluito 250gr/l), carta lucido .
Passaggi:
Ora come prima cosa dobbiamo stampare il nostro disegno su una carta per lucido e una volta pronto lo dobbiamo posizionare sul bromografo.
Tranquilli se non lo avete è possibile realizzarlo con delle lampade UV, l’importante è che la basetta ed il lucido siano perfettamente a contatto e la luce sia uniforme, si può mettere anche un foglio di carta sottile davanti al lucido (tra lampada e foglio lucido) per fare in modo che la luce sia meno forte e più uniforme.. dipende dalla distanza delle lampade.
L’incisione dipende dalla potenza e distanza dalla luce UV, potrebbero bastare dai 10-20 secondi o anche molto di più.
Una volta esposto il PCB lo si mette in una soluzione con soda caustica (7-10gr/l) per rimuovere la parte esposta agli UV. completato questo processo si procede come per il precedente metodo all’incisione con cloruro ferrico.
Pro e contro:
Questo sistema permette di avere piste molto più precise, più sottili e vicine rispetto al disegno a mano.
Le linee troppo sottili potrebbero venire interrotte se la qualità del lucido o si è esposto troppo agli UV.
Richiede più tempo e diversa attrezzatura. Infine occorrerà praticare i fori per il posizionamento dei componenti THD.
Stiratura
Questa è un buon compromesso tra il metodo manuale e la fotoincisione più laboriosa e costosa.
Cosa occorre:
La solita basetta in rame, carta trasferimento toner, stampante laser e il cloruro ferrico (diluito 250gr/l).
Passaggi:
Si parte sempre dal disegno del PCB e lo si stampa con una stampante laser B/N in buona risoluzione su questo foglio di trasferimento.
Ottenuto il foglio stampato, questo andrà stirato sopra la basetta di rame ad una temperatura tipo cotone, poi magari regolatevi in base al calore, di solito 5 minuti bastano, occorrono passaggi decisi.
Si lascia poi raffreddare il PCB e a questo punto è pronto si è pronti per rimuovere la carta ed eseguire il solito metodo all’incisione con cloruro ferrico (vedi sopra).
Pro e contro:
Questo sistema permette di avere piste molto più precise, più sottili e vicine rispetto al disegno a mano ed è più semplice del metodo con fotoincisione.
Se la risoluzione non è alta o la traccia è troppo piccola potrebbe venire tagliata.
Richiede una stampante laser. Infine occorrerà praticare i fori per il posizionamento dei componenti THD.
CNC
Con questo metodo non abbiamo più bisogno dell’acido per sciogliere il rame, ma al suo posto occorrerà una fresa cnc.
Cosa occorre:
La solita basetta in rame, fresa CNC.
Passaggi:
Questa volta il disegno del nostro PCB non lo stamperemo su carta ma lo daremo in pasto ad una fresa che dovrà togliere tutto il rame superfluo lasciando le nostre piste sulla basetta.
Il bello di usare questo sistema è che una volta inciso, potremo praticare direttamente i fori sullo stampato, ovviamente dobbiamo avere a corredo le punte delle dimensioni corrette.. tutto dipende da quanto è buona e automatica la fresa.
Pro e contro:
Questo sistema permette di avere piste precise e pulite e di praticare i fori in maniera automatica o semi (dipende dalla fresa).
Occorre avere una fresa ed il costo non è proprio economico, in oltre occorre saperla gestire per fare un buon lavoro.
Durante il taglio occorre avere un’aspirazione o una buona aereazione.
