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Autor Tópico: PCB homemade  (Lida 1849 vezes)

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Offline Kristey

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PCB homemade
« em: 12 de Abril de 2016, 07:16 »
Boa noite.

Tenho neste topico varias duvidas:
-Fazer pcb homemade com alguma precisão
-Metodos para soldar SMD e CI tipo SOIC
-furar

PCB HOMEMADE:
Até hoje fiz sempre useim componentes Through Hole e fazia as PCB's numa mini CNC (Roland Mini Fab SRM 20) mas neste caso como os componentes são SOIC não tinha tolerância suficiente para fazer na CNC.

Usei o método das placas fotosensiveis, acetato por cima da placa UV para queimar, soda caustica para revelar, e depois percloreto de ferro.
O resultado nao foi nada bom, repeti varias vezes a placa, e numas partes da placa ainda faltava corroer, e ao esperar mais um pouco começava a estragar noutras (a imagem que esta em anexo foi o que saiu melhor... mas mesmo assim não estou satisfeito).

Gostava por isso de saber como vocês fazem as vossas placas.
É obvio que preferia métodos mais seguros do que usar químicos perigosos, mas se tiver de ser, que seja. O meu objectivo principal é ter qualidade na PCB para que não haja maus contactos, e tenha de andar a fazer "debug" em todas as pistas.

Neste momento já tenho plano de fazer uma insultadora com fita de leis dentro de um scanner velho, bem como um tanque em acrílico para fazer a revelação, tipo isto: http://www.castroelectronica.pt/product/tanque-com-resistencia-e-bomba-ar-para-cido-p-fabrico-pcbs
Contudo também me surge uma duvida, esse tanque não devia ter dois compartimentos?
Um para a revelação outro para a corrosão do cobre?


Soldar componentes SMD e SOIC
Outro problema que me deparei, fiz como vi vários videos no youtube:
-Solda nos pads, componente em cima e depois aquecer com a pistola de ar quente.

O resultado foi o IC a ferver, e não estava soldado.
Com as resistencias SMD o método ate funcionava bem, mas não ficava muito perfeito.

Provavelmente o erro é meu, seja do ferro, seja do ar quente, seja da solda ou do fluxo...
Queria por isso saber o que preciso de comprar para poder fazer estas soldas em condições e sem andar a fazer uma ginastica complicada ao microscópio.

Furar
Até agora nunca tive este problema porque a CNC me fazia os furos.
Mas neste momento nao sei como raio vou furar aquilo. Tenho uma dremel, mas não tem precisão suficiente, porque noto que a broca faz alem do movimento de rotação, também tem um movimento de translação em relação ao eixo central, o que faz com que aquilo ande à volta do buraco.

Um amigo meu brasileiro falou-me de uns "agrafadores", mas ca não encontrou e vai tentar mandar vir um do brasil , podem ver no

Offline Sérgio_Sena

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Re: PCB homemade
« Responder #1 em: 12 de Abril de 2016, 10:19 »
Essa PCB parece q ou teve demasiada exposicao, o revelador estava demasiado forte ou a corrosao do cobre foi longa demais. Pode ser mais q uma variavel em jogo.

Se as solucaoes quimicas estao bem feitas, entao o tempo de exposicao chega-se lah por testes. As caixas insoladoras sao diferentes, os acetatos sao diferentes, as PCBs sao diferentes, mais uma vez pode haver varias variaveis.


Na parte da soldadura, fazes um preaquecimento? Apontar o ar quente por cima, a todo o vapor, acontece-te exactamente aquilo q aconteceu. Fazer o preaquecimento ajuda a q tudo a volta vah incrementando gradualmente a temperatura p quando chegar o momento de soldar, a solda flua e o componente fique no local. Mais uma vez eh pratica. Os fornos funcionam assim, ramp-up, ramp-down.

Mas p esses tamanhos de componentes, uma ponta fina do ferro chega e por vezes eh mais rapido do q andar com ar quente. E ahs vezes fica melhor.
Usa mt fluxo em gel e tambem q a solda tenha chumbo e fluxo interno.

Vais conseguir, eh soh uma questao de pratica ;)


Offline dropes

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Re: PCB homemade
« Responder #2 em: 12 de Abril de 2016, 23:32 »
Kristey... fazer PCBs é fixe  :P

Antes de começar a fazer placas, o tempo de insolação tem de ser calibrado a partir de uma placa com o tempo descrito nela, na insolação vai-se afastando um cartão preto para a placa receber luz de acordo com o que tem lá escrito. Esta operação deve ser feita com uma linha fina, tipo 0.3mm com o mesmo de espaçamento entre elas.

Também não gosto de usar químicos, entretanto não vejo outra forma para ter placas decentes e rápidas.
Por isso montei um pequeno laboratório aqui em casa onde tenho tudo disponível para as fazer.

Tanque com 2 compartimentos não existe, uma mesa para a insolação e um tanque para a corrosão, o que existe é um insolador para dupla face, não é o meu caso e tenho de virar a placa, sem problemas de alinhamento.

Este quadro suporta a PCB na corrosão (com o cobre virado para baixo):


O percloreto de ferro deve ser aquecido entre 40 a 60ºC para melhores resultados, também pode ser usado acido a frio (muriático + agua oxigenada) nunca experimentei.
Revelação, 10gm de soda caustica por cada litro de água, não reaproveitável após usado.
É preciso ter cuidado com o acetato, evitar tocar no desenho e a tinta não deve ficar em contacto com o cobre.

Para soldar SMDs em pouca quantidade iria mesmo como o @Sena referiu, um ferro de baixa potência (11W serve bem), solda 0.5mm e fluxo para SMDs, se for aquele fluxo castanho também serve, fica é mais difícil limpar com álcool isopropílico mas com diluente celuloso consegue-se bem (atenção aos plásticos).
Para maior quantidade iria para um forno de refluxo, no final do ano passado estive a soldar 756 SMDs à mão para um cliente e não volto a fazer outra, haja paciência.

A dremel nunca foi grande coisa e agora iria para uma proxxon, tive o mesmo problema que tu mesmo com uma bucha regulável, após várias tentativa de aperto lá consigo sem vibração, até porque uma broca de 0.6mm não gosta dessas coisas.
http://lusorobotica.com/index.php?topic=5361.0

Esquece os agrafadores que aquilo nem para brincar serve, vou dizer alguns inconvenientes:
- A placa tem de ser pequena para conseguir chegar a todos os pontos
- Apenas serve para baquelite porque em fibra de vidro não consegue furar desta forma
- A broca é de má qualidade e os furos ficam imperfeitos
- As brocas são difíceis de se encontrar (se der para trocar)
- Imprecisão na posição a furar, além de empenar com facilidade resultando numa broca partida

Após partir várias brocas (sempre de tungsténio) acabei por comprar 50 pelo ebay.
As brocas não podem ser de ferro, têm de ser específicas para PCB ou pouco duram em fibra de vidro além do furo ficar imperfeito.

Uma coisa que resultou na minha coluna foi colocar um balastro para que a mínima velocidade da dremel fosse reduzida, poupo bastantes brocas desta forma.

Na foto que colocaste aqui (tem alguns riscos) as pads estão demasiado pequenas, deverás aumentar as pads para que dê para furar e soldar os terminais.

De resto, nada há melhor do que praticar, sei que é bastante chato quando as placas não saem bem mas também sei que com o tempo elas começam a sair melhor partindo-se para dupla-face e pistas mais estreitas. :)

Offline Kristey

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Re: PCB homemade
« Responder #3 em: 13 de Abril de 2016, 03:55 »
Obrigado, ja vi que pelas vossas respostas isto é muito "ir experimentando"
Dropes alguma questões, não percebi:
-Como calibras o tempo de insolação?
-Sobre a solta, para usar forno, como fazes?
Tens de fazer um stencil para passar a soldar past certo?
Depois como tens a certeza que os componentes ficaram ligados?

CONTUDO:
Ando a revirar a internet por causa disto
Neste momento tinha aqui uma lista de material para comprar:
Um tanque, um recipiente, um aquecedor, uma bomba de ar etc etc...
Para usar com percloreto ou com acido muriatico (os resultados que tive com o percloreto não me deixaram feliz, mas pelo que vejo tenho de experimentar mais.)
Ate que tropecei nisto:

PCB fotosensivel + Laser cut (laser fraco) + percloreto


PCB normal + Laser cut (laser mais forte)


PCB foto sensível + percloreto + serigrafia para: PADS, vias, soldermask, Silkscreen


Fiquei algo apaixonado pela rapidez e pela qualidade.

« Última modificação: 13 de Abril de 2016, 14:26 por Kristey »

Offline fergas

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Re: PCB homemade
« Responder #4 em: 13 de Abril de 2016, 16:49 »
Calibrar o tempo ideal de exposição é fácil. Basicamente vais expondo uma placa com marcas e à medida que o tempo passa vais deslocando uma peça opaca que pões em cima da placa, variando assim o tempo de exposição para as várias zonas da placa que estiveram cobertas. Depois revelas e vês qual a zona onde obtens melhores resultados. O tempo de exposição dessa zona é o mais adequado. Vê  este site  por  exemplo para teres melhor ideia.

Offline dio123

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Re: PCB homemade
« Responder #5 em: 13 de Abril de 2016, 18:11 »
O melhor low cost para furar e motor DC pequenos dos carrinhos rc.
Quanto ao método dry film em 4minutos. Apesar não usar smd tive bons resultados.

Soda cáustica tive maus resultados. Demasiado tempo a revelar e estragava dry film. Experimentei potassa ao fiz PCB mas muito melhor.
Cobre acido muriático com agua oxigenada pré aquecer e depois ao sol no verão 5 minutos e está pronto.

Offline dropes

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Re: PCB homemade
« Responder #6 em: 13 de Abril de 2016, 20:16 »
-Como calibras o tempo de insolação?
Já descrito pelo @fergas, apenas colocava um acetato com riscos em vez de letras, na foto parece terem ficado bem todos os tempos e na prática o que interessa é são as larguras de pistas e proximidades sem curto.
Citar
-Sobre a solta, para usar forno, como fazes?
Tens de fazer um stencil para passar a soldar past certo?
Depois como tens a certeza que os componentes ficaram ligados?
Nunca usei um forno mas parece simples, a pasta de solda pode ser colocada com a ajuda de um stencil ou manualmente em cada pad.
O teste de condutividade será visual e em funcionamento.
Citar
Um tanque, um recipiente, um aquecedor, uma bomba de ar etc etc...
Podes comprar uma versão comercializada ou fazeres tu próprio o tanque.
Em geral basta uma caixa de plástico (tupperware)e um aquecedor 100w de aquário, quanto à bomba de ar é opção, já experimentei e acabei por tirar, talvez funcione melhor num tanque vertical, se for horizontal não.
Citar
Para usar com percloreto ou com acido muriatico (os resultados que tive com o percloreto não me deixaram feliz, mas pelo que vejo tenho de experimentar mais.)
Quanto aos resultados finais posso garantir que ficam bem com percloreto de ferro, é uma questão de teres o tempo como deve ser, não conheço ninguém que tenha feito uma PCB sem calibração e que tenha ficado bem. Só se faz uma vez e poupa-se bastantes placas, até porque não são baratas.
Se fores para o acido muriático + agua oxigenada obtens um resultado mau mais depressa LoL
Citar
Ate que tropecei nisto:
...
Se tropeçaste levanta-te e continua em frente :P

No 1º os resultados são bons mas não compensa a dimensão e complexidade do aparato só para fazer a insolação.
No 2º é bonito para quem comercializa PCBs, sempre se pode escolher uma máquina destas ou um carro.
No 3º... uma sala e muita porcaria à mistura, lembrei-me do SAW não sei porquê.

Tens de decidir se queres fazer protótipos ou envergar na área comercial de PCBs, se for a 1ª podes fazer com o que está disponível, em último caso com uma CNC, se forem muitas placas então é mandar vir de fora.

Offline Kristey

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PCB homemade
« Responder #7 em: 19 de Abril de 2016, 11:39 »
Dei esses exemplos porque eu tenho uma laser à disposição logo não preciso de vender o carro para comprar uma

Pelo que percebi então a calibração que tens de fazer é a apenas no tempo de insulação certo?

Depois a ver se experimento a questão da serigrafia para meter o solder mask verde, e as a parte branca dos componentes.

Offline dropes

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Re: PCB homemade
« Responder #8 em: 21 de Abril de 2016, 14:28 »
O laser aplicado numa destas máquinas é potente o suficiente para conseguir evaporar o cobre (1.4kW), consegue uma área útil A4 e é muito parecido aos lasers usados na limpeza de metais oxidados, pelo menos a potência anda perto. (furação não incluída)

Era este o aparelho que referi custar tanto como um carro, claro que se for para uma cnc convencional ou uma impressora alterada, o laser terá uma potência idêntica a de uma drive óptica, algo mais forte exigem extremas medidas de segurança.
Neste caso será apenas para a insolação, que referi não ter justificação o esforço.

Quanto à calibração é apenas no tempo da insolação, se o fotolito for bom e opaco e a insulação tiver o tempo ideal, então é mais que certo que a PCB fique bem.

Offline Hugu

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Re: PCB homemade
« Responder #9 em: 21 de Abril de 2016, 18:58 »
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uma borracha de 15mil euros  8)

« Última modificação: 21 de Abril de 2016, 19:02 por Hugu »