Come fare un circuito elettronico a casa?

Nel mondo di oggi, i circuiti stampati sono utilizzati nella fabbricazione di circuiti elettronici. Questi includono, per esempio, gli assemblaggi elettronici. Una scheda con più strati di nuovi elementi elettronici ha la proprietà di essere integrata. Questa caratteristica permette di ridurre le dimensioni dei circuiti elettrici e delle tecniche di calcolo. Il primo circuito stampato è apparso più di cento anni fa.

Come fare un circuito stampato elettronico a casa?

Contenuto

1 Cos'è il circuito stampato
2 Fare un circuito elettronico a casa
3 Ricette di soluzioni per l'incisione

Cos'è un circuito stampato?

Il circuito stampato appare come un wafer dielettrico. La superficie del prodotto contiene il circuito elettrico. Una piastra dielettrica è necessaria per collegare i componenti elettronici. I cavi dei componenti della scheda sono saldati alle parti del modello conduttivo.

Lo schema del circuito è fatto di lamina su una superficie isolante solida. I fori e le piazzole sono realizzati nel circuito stampato per il montaggio dei componenti planari e dei pin. La lamina nella scheda è disposta in diversi strati, quindi la connessione elettrica alla scheda è fornita da fori di transizione. La superficie esterna della scheda è coperta da uno strato protettivo (solder mask) e da marcature (grafica e testo aggiuntivi secondo i documenti di progetto).

Classificazione dei circuiti stampati secondo il numero di strati di lamina

su un solo lato;
a doppia faccia;
multistrato (unione di più piastre con uno o due strati).

IMPORTANTE! Il numero di strati viene aumentato a seconda della complessità dell'installazione del progetto.

Fare un circuito elettronico a casa

Come fare un PCB elettronico a casa?

Quale materiale sarà utilizzato per la produzione

I substrati in lamina dielettrica sono utilizzati per i circuiti stampati. Il materiale consiste in piastre multistrato con isolamento elettrico o film sintetici fluoroplastici o poliimmidici. Sopra l'isolamento o la pellicola c'è un foglio di rame, alluminio o nichel.

I fogli di alluminio non saldano bene.
La lamina di nichel ha una maggiore resistenza e una bassa dissipazione di calore. Inoltre, è più costoso da produrre.
Il foglio di rame può essere saldato molto bene. Lo spessore va da 18 a 35 μm.

Sul mercato sono disponibili molti materiali per realizzare tavole. Per fare un piatto con le proprie mani si può usare la fibra di vetro o il gethinax:

Il float rinforzato con vetro è un materiale composito basato sulla fibra di vetro. Il materiale composito è impregnato di resina epossidica e rivestito con un foglio di rame. La fibra di vetro ha un'alta conducibilità termica, resistenza e isolamento elettrico. Il peso del materiale non appesantirà l'unità assemblata. Il materiale è facile da lavorare. La temperatura di applicazione va da meno 60 a più 125 gradi Celsius. Lo spessore ammissibile è di 1,5 millimetri. In casa, 0,8 millimetri con una sola mano è preferibile.
Gethinax è carta impregnata di vernice di bachelite. Gli strati del materiale sono ottenuti dopo che la carta è stata pressata a caldo. Il Gethinax è impregnato di resina epossidica. La temperatura di applicazione va da meno 65 gradi Celsius a più 120 gradi Celsius. La scelta della varietà Gethinax dipende dall'uso futuro.

Requisiti di base per le schede fabbricate

Forma rettangolare con rivestimento su due lati.
Spessore - non più di tre millimetri (deve corrispondere al substrato dielettrico).
I contorni degli incavi e delle fessure si trovano lungo il perimetro della piastra e non coincidono con le linee della griglia.
I centri di tutti i fori si trovano nei nodi della griglia.
Lo spazio tra i bordi del foro e la tavola non deve superare lo spessore della tavola.
La dimensione dell'area di contatto determina il diametro del foro.
Lo spessore delle piste e lo spazio tra di esse è di circa 0,2 millimetri.

Strumenti e chimica necessari

cartone di fibra di vetro o gethinax;
raschietto per lavastoviglie;
detersivo per piatti;
acetone;
solvente per smalto per unghie senza acetone;
alcol industriale o medico;
un vecchio spazzolino da denti;
carta igienica morbida a due veli;
siringa da due tazze;
carta fotografica;
una stampante laser in bianco e nero con una risoluzione di oltre 600 dpi e la sua cartuccia;
forbici per cucire;
punte da 0,6 millimetri, 0,8 millimetri e 1 millimetro
pennarello per disegnare i circuiti;
mini trapano;
idroperituro;
acido citrico;
sale grosso (non iodato);
contenitore di plastica per l'incisione;
carta di plastica;
3 kg di peso;
flusso di alcool in tanica;
stazione di saldatura.

Stampare il disegno della scheda sulla stampante

Per ottenere la massima larghezza di linea nel disegno dovreste disattivare la modalità di risparmio energetico nelle proprietà della stampante. Potrebbe essere necessario selezionare una modalità diversa per ottenere un buon risultato. La rappresentazione grafica del tabellone non deve essere sfocata o graffiata.
Selezionare la risoluzione massima e la modalità bianco e nero nelle impostazioni di stampa (nel caso di una stampante a colori).
La scala dovrebbe essere realistica.
Quando la stampa è completa, l'immagine con gli elementi grafici non deve essere toccata con le mani. È meglio lasciare un bordo sul foglio prima di ritagliare il disegno. Un'area extra di due centimetri è sufficiente per tenere la carta con le dita senza toccare il diagramma.

IMPORTANTE! Dovreste lasciare tre millimetri dal bordo quando ritagliate, in modo da poter vedere i bordi quando trasferite.

Preparazione della soluzione chimica di trasferimento

Per fare la soluzione chimica, avrete bisogno di:

un liquido senza acetone e l'acetone stesso nella proporzione 2:1;
siringa;
Un contenitore di vetro con un coperchio di gomma.

I due liquidi vengono misurati con una siringa, mescolati e versati in un contenitore ben chiuso. Se conservato a lungo, l'acetone può evaporare e la sostanza si deteriora.

Fabbricazione di plastica rinforzata con fibra di vetro (GRP)

La tavola in fibra di vetro richiede un'ampia superficie uniforme, al centro della quale viene posto un pezzo di carta igienica.
Poi viene la preparazione del materiale. La tavola in fibra di vetro viene strofinata in modo circolare con una spugna metallica per rimuovere qualsiasi ossidazione, graffi o impronte digitali. Il piatto dovrebbe brillare.
Far gocciolare il detersivo al centro del piatto e insaponarlo. Inoltre, una soluzione saponosa viene applicata alle mani.
Il piatto viene lavato per qualche minuto e sciacquato con acqua fredda. La tavola deve essere tenuta sui lati dai bordi.
Dopo il lavaggio, mettere la tavola sulla carta. Applicare un paio di gocce di soluzione di acetone sulla parte superiore e pulire con carta igienica fino a completa asciugatura.

IMPORTANTE! Non permettere che pelucchi sottili, polvere o capelli finiscano sulla superficie della tavola. Pulire l'area prima della procedura.

Trasferire il modello

Versare due millilitri di soluzione in una siringa.
La scheda viene posizionata sulla carta. Una superficie di foglio di rame dovrebbe essere posta sopra.
Un sottile strato di liquido viene applicato sulla superficie di rame, senza interruzioni.
Un disegno di circuito è posto uniformemente sulla piastra con la guarnizione verso il basso. La carta non deve essere spostata.
Usare una carta di plastica per tamponare la carta e spremere la soluzione in eccesso.
Dopo dieci secondi, due pezzi di carta vengono messi sopra, dopo altri dieci secondi, una pressa liscia (3 chilogrammi) viene messa sulla piastra e la pressione viene applicata per cinque secondi.
Dopo cinque minuti, il peso viene rimosso. La carta con il disegno dovrebbe asciugarsi (diventare bianca).
Per rimuovere la carta, immergere uno spazzolino da denti nell'alcool e bagnare la superficie. Dopo che è diventata oleosa, la carta viene ripiegata da un bordo e l'alcool viene versato sotto di essa con il pennello. L'area di disegno deve essere completamente coperta dal liquido volatile.
Il foglio viene tirato indietro uniformemente in modo che la vernice rimanga sulla piastra. Riempire periodicamente con alcool.

IMPORTANTE! Se rimangono piccole aree di toner sulla carta, si può usare un pennarello e mettere dei punti sugli spazi vuoti. Si consiglia di dipingere in due mani per ottenere un effetto laccato nero. Prima di disegnare sulla lavagna dovresti misurare la geometria del disegno con un righello.

Incisione della scheda

Per preparare la soluzione, versare 50 millilitri di acqua calda in un contenitore.
Tre compresse di idroperitide vengono aggiunte all'acqua fino a quando non si dissolvono. Il risultato è il perossido di idrogeno (3%).
15 grammi di acido citrico e 5 grammi di sale vengono aggiunti al liquido fino a completa dissoluzione.
Versare la soluzione in un contenitore di plastica e immergervi il circuito per mezz'ora (a volte quaranta minuti).
Lavare la tavola con acqua calda e pulire il toner con acetone. La scheda è rivestita di flussante alcool-tocaniphon.

Fori di perforazione

I fori vengono praticati dove esce il binario. I secondi fori sono fatti dove esce il binario. Le transizioni sono aggiunte intorno ai bordi della piastra per una maggiore rigidità. Un mini trapano è necessario perché si usa una punta di piccolo diametro.

La brunitura della tavola

La sbavatura di una scheda protegge la ramatura dalla corrosione. Per il processo è necessaria una stazione di saldatura. La treccia è attaccata alla punta del saldatore e stagnata con un filo per ottenere un buon risultato di stagnatura.

La piastra e la treccia sono ricoperte di fondente. Lo stagno viene poi applicato alla tavola. Le scaglie di rame della treccia vengono rimosse nel processo.

Ricette di soluzioni per l'incisione

Soluzione mordenzante di perossido di idrogeno e acido citrico

Ingredienti:

perossido di idrogeno (3 %);
acido citrico;
sale comune;
acqua calda (100 ml).

Una soluzione di mordenzatura di 100 millilitri è sufficiente per rimuovere un foglio di rame (35 µm di spessore) da un'area di piastra di 100 centimetri quadrati. La soluzione preparata non deve essere conservata. L'acido acetico può essere usato al posto dell'acido citrico, ma la tavola dovrà essere asciugata all'esterno a causa dell'odore sgradevole.

I vantaggi della soluzione sono l'economicità, la facile disponibilità degli ingredienti, l'alta velocità, la sicurezza. L'incisione può essere fatta a temperatura ambiente.

Soluzione di decapaggio al cloruro di ferro

La soluzione di cloruro ferrico non richiede temperatura. Il tempo di incisione è veloce. Tuttavia, la velocità diminuisce man mano che si consuma il cloruro ferrico nel liquido.

Per la preparazione avrete bisogno di: 200 millilitri d'acqua e 150 grammi di ferro di cloro in polvere. Mescolare i componenti fino a quando non sono completamente sciolti.

IMPORTANTE! La soluzione di incisione può essere conservata in un contenitore ben chiuso e usata ripetutamente. Per un uso ripetuto, viene "ravvivata" con chiodi di rame. Lo svantaggio della soluzione è il suo costo elevato.

Soluzione mordenzante a base di perossido di idrogeno e acido cloridrico

La soluzione di incisione è veloce e facilmente disponibile. L'idroperitolo o il perossido di idrogeno possono essere ottenuti in farmacia.

Per prepararlo, si versa una soluzione di perossido di idrogeno (3 per cento) nell'acido cloridrico (mescolandolo) in un flusso sottile. Le precauzioni di sicurezza devono essere osservate durante il processo di incisione perché l'acido cloridrico corrode le mani e rovina altri oggetti. Per questo motivo non si raccomanda di usare la soluzione a casa.

IMPORTANTE! L'elettrolita della batteria a cui viene aggiunto del sale può essere usato al posto dell'acido cloridrico.

Una soluzione di incisione a base di solfato di rame

Una soluzione di decapaggio a base di solfato di rame è usata raramente perché la procedura è complicata. Inoltre, il solfato di rame è un pesticida usato in agricoltura per uccidere i parassiti. Viene venduto nei punti vendita al dettaglio per i giardinieri.

Metodo di preparazione: il solfato di rame (⅓ parte) è mescolato con sale da cucina (⅔ parte). Versare 1,5 tazze di acqua calda nella miscela per sciogliere il sale.

Il tempo di decapaggio con il solfato di rame è di circa quattro ore. La temperatura richiesta è tra i 50 e gli 80 gradi Celsius. La soluzione deve essere costantemente cambiata durante il processo di incisione.

Il metodo di fare circuiti stampati in casa è utile per coloro che sono nuovi all'elettronica. È possibile acquisire le competenze necessarie a casa prima del lavoro professionale. Il numero di metodi è vario, il che influenzerà il successo di ciò che avete concepito.