Wie kann ich eine Leiterplatte erfolgreich zu Hause herstellen?


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Ich habe mehrere Male erfolglos versucht, eine Leiterplatte zu Hause herzustellen. Bei vielen anderen Fragen geht es um die Verbesserung der PCB-Leistung und dergleichen, aber ich kann selten, wenn überhaupt, sogar die Tinte auf die Kupferplatine kleben lassen. Ich habe sogar das spezielle "blaue" Papier gekauft, das ich an mehreren Stellen empfohlen habe.

Was sind einige häufige Fallstricke, die bei der Herstellung einer Leiterplatte auftreten können? Insbesondere habe ich Probleme damit, dass die Tinte beim Bügeln an meinem Board haftet. Ich habe gehört, dass die Leute kurz das Backen im Ofen als Alternative erwähnt haben.


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Was motiviert dich, es zu Hause zu machen? Mit der kostenlosen Edition von EAGLE und in der Regel weniger als 20 US-Dollar bei BatchPCB können Sie Ihr Board professionell herstellen lassen ... meiner Erfahrung nach jeden Cent wert :).
Vicatcu

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@vicatcu: Die Vorteile für die Herstellung von Leiterplatten zu Hause: Viel schneller. Sie können es am selben Tag haben, anstatt mehrere Wochen auf BatchPCB zu warten. Viel billiger ... eine kupferkaschierte 4 "x 6" -Platine kostet möglicherweise 5 US-Dollar, die gleiche Platine bei BatchPCB kostet 70 US-Dollar. Nachteile: verschmutzte Chemikalien, Qualität ist nicht so gut (z. B. kann man nicht so kleine Spuren hinterlassen), das Bohren vieler Löcher von Hand ist mühsam.
Davr

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@davr, im Grunde suchen Sie bei etwa 2,50 US-Dollar pro Quadratzoll + 10 US-Dollar Versand für einen Prototyp. 4 "x 6" ist eine absurde Größe für eine typische Leiterplatte. Ich hatte vor kurzem eine 2,5 "x 3,5" -Leiterplatte bei BatchPCB hergestellt und es kostete mich alles gesagt und getan etwa 30 $. Ich gehe davon aus, dass Sie, wenn Sie Prototypen entwickeln und Ihre Schaltung einfach genug ist, dies auf einem Steckbrett tun müssen. Wenn Ihre Schaltung komplex ist, lohnt es sich, die Zeit und den Frust zu sparen, sie bei BatchPCB fabrizieren zu lassen, und 3 Wochen zu warten, um sie zurückzubekommen.
Vicatcu

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Meine Erfahrung als Hobbyist ist, dass es sehr wahrscheinlich ist, dass Sie Ihren ersten Versuch an einem bestimmten Board durcheinander bringen. (Hoppla, ich habe vergessen, 2 Chips mit Strom zu versorgen, und keiner meiner Schalter passt in die dafür gebohrten Löcher ...) Dann dauert es weitere 3 Wochen, um ein festes Board zu bekommen ...
John Burton

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Ich denke, die Herstellung einer eigenen Leiterplatte ist "eines der Dinge, die Sie einfach selbst tun müssen", ein- oder zweimal.

Antworten:


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Ich verwende eine hausgemachte UV-Belichtungseinheit mit Transparentfolien, die auf einem Tintenstrahldrucker und vorbeschichteten Karten gedruckt wurden, und erhalte ausgezeichnete Ergebnisse - bei Bedarf 8-mil-Spuren. Ich kann in etwa 30 Minuten eine Leiterplatte herstellen, ohne die Löcher zu bohren.

Hier ist ein Foto meiner UV-Belichtungsanlage aus MDF und Holzstreifen. Auf den Holzleisten oben sitzt natürlich eine Glasscheibe. Ich ließ Platz für eine dritte Röhre. Ich benutze eine Belichtungszeit von 11 Minuten.


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wie ätzt du
JustJeff

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Eisenchlorid in einem kleinen Plastikbehälter in einer alten Spülschüssel, in die etwa 1 Zoll kochendes Wasser gegossen wurde, um das Ätzmittel heiß zu halten. Unter ständigem Rühren dauert das Ätzen etwa fünf Minuten.
Leon Heller

Früher habe ich es ähnlich gemacht, aber vor Tintenstrahldruckern wurden die Transparentfolien von Hand gezeichnet
txwikinger

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Haben Sie eine Meinung zu diesem "erneuerbaren" Ätzmittel?
JustJeff

Kupferchlorid? Ich habe so etwas versucht, indem ich Eisenchlorid-Ätzmittel mit Salzsäure und Wasserstoffperoxid regeneriert habe. Im Laufe der Zeit verschwindet das Eisen im Spülwasser und es wird zu Kupferchlorid. Ich stellte fest, dass ich es unbegrenzt weiterverwenden konnte, aber es war viel langsamer als einigermaßen frisches Eisenchlorid.
Leon Heller

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Ich hatte ein paar Leute, die nach der Tonerübertragungsmethode fragten, deshalb haben wir ein Video gemacht , um das zu erklären. Ignoriere einfach den sterbenden Teil des Prozesses.

Ich muss zugeben, es hat ein paar Versuche gedauert, um den Prozess richtig zu machen, aber ich kann jetzt blitzschnell einen ausdrucken. Es ist wichtig, das richtige Papier zu finden. Ich habe unzählige Arten ausprobiert, bevor ich eine gefunden habe, mit der ich zufrieden war. Außerdem kann es sehr schwierig sein, die Wärme und den Druck, mit denen der Toner übertragen wird, zu beurteilen, solange Sie die nicht überhitzen kupferkaschiert (es läuft anfangs an, dann löst es sich von selbst!) Sie können den Toner jederzeit einfach abwischen und die Übertragung wiederholen.

Was das Papier angeht , verwende ich - Staples Photo Color Laser, Hochglanzpapier A4, 180 g / m²

gemeinsame Fallstricke -

Geben Sie viel Geld für spezielles "Transferpapier" aus, das scheinbar nicht besser als ein gutes Farblaser-Glanzpapier ist.

Fotopapier aus Kunststoff, das beim Bügeln schmilzt.

Die Ränder des Designs nicht ausreichend bügeln (Die Ränder des Designs sind am schwierigsten zu übertragen)

Das Papier nicht lange genug einweichen (einweichen, leicht schrubben, um die Rückseite des Papiers zu durchdringen, erneut einweichen, dann abziehen)

:)


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Eine Möglichkeit, Probleme an den Rändern zu vermeiden, besteht darin, ein leicht übergroßes Brett zu verwenden, das das Geld des zusätzlichen Brettes wert ist.
russ_hensel

Das stimmt ... Prost Russ
Jim

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Holen Sie sich das PCB-in-a-Box-Kit von Pulsar: http://www.pulsarprofx.com/PCBfx/main_site/pages/index.html Mit einem anständigen Laserdrucker sind Sie in guter Verfassung. Es ist nicht perfekt, aber wenn Sie seinen Vorschlägen folgen, sind Sie auf einem guten Weg.


und im Handumdrehen werde ich hinzufügen, dass, wenn sich die Anweisungen auf die hellblaue Seite beziehen, dies die Seite bedeutet, die fast weiß ist. Ich dachte, es hätte eine weiße und eine blaue Seite und konnte den Toner für mein ganzes Leben nicht auf das Kupfer bringen. Es stellt sich heraus, dass die glänzende Seite (weiß) die mit Dextrin beschichtete Seite ist.
Flyguy

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Ich hatte die gleichen Probleme, die Sie vor ein paar Monaten hatten, als ich anfing, dies zu tun, und für meinen Prozess waren zwei Dinge am wichtigsten:

  1. Ich habe nie Fotopapier zum Arbeiten bekommen. Ich habe ein paar ausprobiert. Ich benutze Zeitschriftenpapier. Jede Zeitschrift, die auf schönen Hochglanzpapieren gedruckt ist. Die Hauptsache ist, dass es dick genug sein muss, um nicht im Drucker zu klemmen.

  2. Ich benutze einen Laminator. Ich habe sowohl die Ofentechnik als auch das Bügeleisen ausprobiert und auch keine guten Ergebnisse erzielt. Die bei ebay verkauften GBC-Laminatoren sind in der Yahoo-Homebrew-PCB-Gruppe beliebt. Ich habe auch einen billigen bei der örtlichen costco gesehen.


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Ich verwende das HP Professional Laserpapier 120 mit weichem Glanz (20-30 USD für 200 Blatt) mit einem Samsung-Laserdrucker und es funktioniert hervorragend. Ich bügele das Brett für ein paar Minuten und dann tauche ich es in Wasser und entferne das Papier mit meinen Fingern.

EDIT: Ich habe vergessen zu erwähnen, dass bei dieser Art von Blättern kein Toner mehr auf dem Papier ist (das ist das erste, was ich für diesen Job ausprobiert habe, ich muss Glück gehabt haben). Das einzige Problem ist, dass manchmal, wenn ich beim Bügeln zu viel drücke, einige Spuren etwas dicker ausfallen können.


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Ich habe noch nie einen wirklichen Erfolg mit der Tonerübertragung gehabt. Ich habe verschiedene Papiersorten ausprobiert, darunter Zeitschriftenpapier und verschiedene Hochglanzpapiersorten, und es ist mir nie gelungen, eine brauchbare Pappe herzustellen. Sie alle hatten entweder fehlende Spuren oder waren an Stellen, die zu einem unbrauchbaren Brett führten, leicht verschmiert.

Das spezielle Press- und Schälpapier hat viel besser funktioniert, aber selbst das hat mich im Allgemeinen mehrere Versuche gekostet, ein brauchbares Board zu machen.

Also kaufte ich mir einen billigen UV-Leuchtkasten und benutzte die Fotolackmethode, die jedes Mal ohne viel Aufhebens zu funktionieren scheint.


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Ein Problem, auf das ich kürzlich gestoßen bin, ist die unterschiedliche Schmelztemperatur des Toners in Laserdruckern verschiedener Marken. Nach einigem Lesen hat sich herausgestellt, dass neuere Brother-Drucker einen viel höheren Schmelzpunkt (etwa 400 ° C, glaube ich) haben als andere Drucker.

Der Drucker, auf dem ich angefangen habe, war ein HP LaserJet 1020, und ich hatte Probleme, den Toner mit einem Bügeleisen zu heiß zu machen, was zu dem in einem anderen Beitrag erwähnten "Verschmieren" führte. Die Lösung für mich, die hervorragende Ergebnisse lieferte, war die Verwendung eines Heißwalzenlaminators (5- bis 10-maliges Durchlaufen der Platte) - angeblich ist die Kombination von Temperatur und Druck der Schlüssel. Die Verwendung eines Bügeleisens in einer kühleren Umgebung sollte ebenfalls funktionieren.

Vor kurzem habe ich jedoch auf einen Brother HL-2142-Drucker umgestellt und der Laminator funktionierte nicht mehr. Die Temperatur ist das Problem, also scheint es effektiv zu sein, zum zuverlässigen Bügeleisen zurückzukehren und die Temperatur anzukurbeln. Das blaue Transferpapier mag die Hitze nicht sonderlich und fängt an, sich zu zerknittern und zu verziehen. Deshalb werde ich die von anderen erwähnten Hochglanzmagazinseiten ausprobieren.

Andere Tipps:

  • Reiben Sie die Platte mit einem Kunststoff-Scheuerschwamm glänzend ein - die raue Oberfläche soll dazu beitragen, dass der Toner haftet. Verwenden Sie keine Stahlwolle, da sonst das Kupfer verunreinigt wird
  • Mit Isopropylalkohol abwischen - Fingerabdrücke auf der Tafel nach diesem Punkt vermeiden
  • Für die Laminiermethode - kleben Sie das Papier mit einem Stück Klebeband nur an einem Ende auf die Platte - führen Sie die Platte immer zuerst durch die Laminierbandseite
  • Beim Bügeln finde ich, dass ein oder zwei Blatt Papier über dem Transferpapier helfen (und verhindern, dass der Kunststoff schmilzt und beim blauen Transferpapier am Bügeleisen haftet).
  • Kupferchlorid ist das beste Ätzmittel, da es nach dem Durchblasen der Lösung mit Luft immer wieder verwendet werden kann - es ätzt auch gut bei Raumtemperatur

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Sie könnten eine PCB-Fräsmaschine bauen (oder kaufen). Die Mantis 9.1-Mühle kann von einem Bastler gebaut werden und je nachdem, welche Teile und Zubehörteile Sie herumliegen, kann sie für <200,00 USD gebaut werden. Die Verwendung einer Mühle hat einige Vorteile gegenüber den anderen "Heimbrüh" -Methoden ... kein schmutziges Ätzmittel, kein Herumalbern beim Versuch, Lasertoner auf eine Leiterplatte zu übertragen usw.

Siehe: http://makeyourbot.org/mantis9-1 , um weitere Informationen über das Projekt Mantis. Auch hier: http://therearenonames.wordpress.com/2011/11/27/ooo-baby/ ist ein Blog-Beitrag mit einem Video von einem in Aktion, das von einem Kerl hier bei Splatspace gemacht wurde. Er teilt einige Gedanken über die Vorzüge und Probleme dieser Mühlen.


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Nehmen Sie den alten XY-Plotter, brechen Sie ihn auseinander und befestigen Sie den Dremel-Flex-Schaftgravierer anstelle des Messers / Stifts.

Diese Art des Aufbaus macht Leiterplatten wie Magie. * mit hausgemachter cnc-fräse für das pcb-prototyping


Wie kommt man von einem PCB-Layoutpaket zum Plotter? Liest der CNC Gerbers?
Paul Uszak

Wenn ich mich nicht irre, kann GerbView SVG-Dateien exportieren.
Alex D

Ich bin auf * nix und verwende gerber-to-svg (verfügbar über npm). Ein weiteres Tool, das Sie ausprobieren möchten, ist gerbv.geda-project.org (habe es noch nie ausprobiert, aber die Beschreibung sieht vielversprechend aus). und ja, antworte auf deine erste frage: ich verwende den universal g-code sender vom laptop bis zum cnc. Erhältlich bei Github. Vergessen Sie nicht, Ihren Vektor zu spiegeln, bevor Sie ihn an cnc
Alex D

Diese Methode ist langsam, begrenzt in der Fähigkeit (kleine Bits == sehr langsam) und wirklich rundum schlecht. CNC ist für viele Dinge gut, das Prototyping von Leiterplatten ist nicht wirklich eine davon.
Matt Young

langsam, ja, begrenzt - ja. funktioniert aber perfekt, wenn Sie 1 oder 2-lagige Leiterplatten benötigen, die schnell zu Hause hergestellt werden. Selbst langsames Fräsen ist schneller, wenn Sie Prototypenmuster von einem Drittanbieter bestellen
Alex D
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