En el tutorial anterior, le he mostrado brevemente cómo diseñar PCB usando Eagle CAD. En este tutorial, que es una secuela del anterior, le mostraré Cómo hacer su propia PCB en casa.
Ya vimos cómo comenzar con el software Eagle CAD de Autodesk, dibujar el esquema de un proyecto (Fire Alarm Circuit) y finalmente dibujar el diseño de PCB con Eagle.
Después de revisar para errores (DRC-Design Rule Check), hay dos maneras de proceder con la fabricación real de PCB: utilizando los archivos Gerber generados, puede contactar a cualquier empresa de fabricación de PCB o PCB Houses y obtener su PCB Manufactured (e incluso ensamblado) o puede hacer su propia PCB en casa.
Antes de continuar con la fabricación de su propia PCB, consulte este artículo en Cómo diseñar PCB usando Eagle CAD.
PCB Manufacturing Houses vs Making PCB at Home
El uso de PCB Houses es una buena idea si está desarrollando productos comerciales. Por lo general, PCB Houses fabricará en grandes cantidades (para reducir el costo) y si ordena PCB solo para la creación de prototipos, puede costarle más.
NOTA: El costo de fabricar una PCB dependerá de la PCB House que elija. En la actualidad, muchas empresas de fabricación de PCB proporcionan PCB de bajo costo pero de buena calidad para la creación de prototipos. No dude en consultarlos.
Una alternativa a la fabricación de PCB de PCB Houses es hacer uno en casa. Hacer PCB en casa es una buena idea si su diseño es simple (generalmente una tabla de una sola capa) y si está listo para ensuciarse las manos (literalmente).
Si tiene un circuito pequeño o diseño que Si desea probar con una PCB, entonces probablemente pueda hacer uno en su casa sin la participación de Gerber Files, PCB Manufacturing Houses o esperando que la PCB ordenada llegue a su puerta.
En este tutorial, Le mostraré todos los pasos necesarios sobre cómo hacer su propia PCB en casa usando componentes y herramientas simples.
¿Cómo hacer su propia PCB en casa?
Advertencia: antes de continuar con el proceso, le sugiero que tome las precauciones de seguridad necesarias, como usar gafas, guantes, máscaras, etc.
Imprimir el diseño de PCB en un papel
Después de dibujar el diseño de PCB de el circuito, necesitamos imprimir el diseño en un papel. Para imprimir el diseño, primero haga clic en la opción Imprimir. Obtendrá una nueva ventana con opciones para configurar el diseño de impresión.
Ahora, en esta ventana, configure las siguientes opciones.
- Impresora: Imprimir en un archivo (PDF)
- Archivo de salida: * establece el nombre y la ubicación del PDF de salida *
- Papel: A4
- Orientación: Retrato
- Alineación: Superior Left (* anywhere *)
- Area: Full
También establezca Scale Factor en 1 y Page limit to 0. Seleccione las casillas «Black» y «Solid». Finalmente, haga clic en Aceptar.
Se creará un PDF en la ubicación deseada. Ahora, tenemos que imprimir este PDF en un papel especial y seleccionar el papel es una tarea importante.
¿Cómo seleccionar el papel para PCB?
El método que vamos a usar para hacer la PCB se llama Método de transferencia de tóner. En este método, tomaremos una impresión del diseño de PCB en un papel especial utilizando una impresora láser y transferiremos el tóner del papel a la placa de PCB utilizando la transferencia de calor (caja de hierro).
Las impresoras láser usan tóner (un tipo de polvo) para imprimir en el papel, el polvo de tóner no será absorbido por el papel, sino que se pegará en la superficie. Esto contrasta con las impresoras de inyección de tinta normales, que usan tinta, para rociar la impresión en el papel (que será absorbido por el papel).
Por lo tanto, seleccionar el papel adecuado para el Método de transferencia de tóner de PCB es muy importante. Para esto, usaremos (y sugiero que use el mismo) un Papel satinado de un solo lado para impresoras láser con un grosor de 130 GSM.
NOTA: No utilice Inkjet Glossy. Papel con impresora láser, ya que podría dañar el tambor de la impresora láser.
Preparar la pizarra para la transferencia de tóner
Primero, imprima la disposición en el papel con una impresora láser. Aquí, hemos hecho varias copias del diseño solo para demostrar que podemos hacer varias tablas con un solo papel (¡¡¡Ahorre papel !!!).
NOTA: durante la impresión, configure el tamaño del papel en A4, la orientación en Vertical y marque la opción Tamaño real (IMPORTANTE).
Ahora, corte la pieza de papel con diseño impreso en él. Seleccione el tamaño del papel un poco más grande que el tamaño final del tablero para que pueda envolver el papel alrededor del tablero.
Tome una placa de PCB con revestimiento de cobre y marque el tamaño de la placa en una esquina. En nuestro caso, era un rectángulo de tamaño 4cm x 3cm.
Corta la tablilla con una sierra. Antes de cortar la tabla con una sierra, use una herramienta afilada como una cortadora de cajas y haga finas arboledas en la superficie. Esto le permitirá cortar fácilmente el tablero con la sierra.
Ahora, la superficie del tablero (la que acabamos de cortar) no está limpia con depósitos de huellas dactilares y suciedad. Por lo tanto, para limpiar la superficie, use un papel de lija suave o papel de lija y frótelo en el lado de cobre del tablero.
Asegúrese de que el papel de lija no sea duro ya que podría eliminar completamente el cobre. Una tabla limpia con la suciedad eliminada se verá muy brillante.
Ahora, limpie el lado Copper de la placa con alcohol. Si no tiene alcohol, puede usar acetona (también disponible como eliminador de pintura de uñas). Este paso eliminará completamente los pequeños depósitos de polvo de cobre (causado por el roce con papel de lija) y la suciedad de la superficie del tablero.
Ahora, tome Copper Board y colóquelo en el papel con la capa impresa hacia el lado de cobre. Envuelva el tablero con el papel extra que tenemos y séllelo firmemente con pegamento o cinta adhesiva.
Transferencia del tóner de papel a PCB
El siguiente paso es transferir el tóner del papel al lado de cobre del tablero. Para esto, usaré un Iron Box. Hay otro método para transferir el tóner de papel a cartón llamado transferencia de tóner sin calor, que utiliza productos químicos para lograr la acción. Lo dejaremos en otro tutorial por ahora.
Precalienta la Iron Box alrededor de 2000C (o coloca la perilla entre algodón y lino).
Coloque el lado de cobre del tablero en la parte superior y coloque la caja de hierro en el tablero y lentamente empiece a planchar el tablero. Aplique una ligera presión sobre la placa durante aproximadamente 10 minutos y tome la caja de hierro. Puede ver un cambio en el color del papel antes y después del planchado.
Coloque el tablero (con papel aún envuelto) en un recipiente con agua. Tenga cuidado al tocar la pizarra, ya que podría estar muy caliente (Física de la escuela secundaria: ¡El cobre es un buen conductor del calor!).
Este enfriamiento instantáneo atará el tóner más fuertemente a la placa de cobre. Deje que la placa se enfríe durante uno o dos minutos.
Ahora, puede comenzar lentamente a desenvolver el papel del tablero. Puedes notar que el papel está firmemente pegado al tablero.
Use el agua del tazón y frote el papel del tablero. No aplique demasiada presión mientras retira el papel.
Cuando se elimina por completo el papel, puede ver una transferencia limpia del tóner en la placa revestida de cobre.
En caso de que sienta que una parte de la traza o la almohadilla no se transfirió perfectamente, utiliza un marcador permanente y dibuja sobre el tóner roto o poco claro. En nuestro caso, la transferencia fue muy buena. También puedes usar un multímetro para verificar la conectividad.
Grabado del cobre de la placa
El próximo paso es eliminar todo el cobre innecesario de la placa PCB. Este proceso se llama Grabado. Para esto, usaré cloruro férrico (FeCl3). El cloruro férrico es un químico muy dañino y tóxico. Tenga mucho cuidado al usarlo para fabricar PCB.
Tome una o dos cucharadas de polvo de cloruro férrico y póngalo en un recipiente grueso de plástico o acero. Vierta un poco de agua caliente en el recipiente.
Advertencia: Puede ver los vapores que salen del recipiente tan pronto como agrega el agua.
soltar la PCB en el recipiente y agite el agua durante 10 a 15 minutos (o hasta que el cobre esté completamente grabado).
El cloruro férrico no reaccionará con el carbono (que es el componente principal del tóner), sino solo con el cobre. Por lo tanto, el cobre en el tablero, excepto que debajo del tóner (que actúa como capa protectora) se eliminará por completo.
Deseche el agua cuidadosamente y agregue agua fresca en el contenedor. Ahora, coloque la PCB en el agua para limpiar la superficie de los depósitos químicos.
Tome otra porción de papel de lija suave y limpie lentamente el tóner de la PCB.
Su PCB está lista (bueno, casi. Aún debe perforar agujeros).
Taladrar orificios en la PCB
El siguiente paso es perforar agujeros en la PCB para montar los componentes. Usamos un pequeño taladro manual (taladro motorizado) para hacer los agujeros.
Una vez que todos los agujeros están perforados, su PCB está lista para ensamblar.
Montaje de PCB
Recoge todos los componentes necesarios para ensamblar en la PCB.
Coloque todos los componentes en sus posiciones respectivas y compruebe si todos los agujeros, pistas y almohadillas son los esperados o no.
Comience a soldar los componentes en la PCB. Una vez hecho esto, la parte inferior del tablero se ve más o menos así.
Y esta es la PCB final con todos los componentes ensamblados.
En este tutorial, ha visto un tutorial paso a paso sobre cómo hacer su propia PCB en casa utilizando el método de transferencia de tóner. Siéntase libre de comentar si ha realizado una junta similar o alguna sugerencia a los otros lectores.