最高の1回限りのDIY PCB作成テクニック


111

電子機器を設計するためのラボをようやく構築しました。テストしたい設計がかなりあります。プリンターのトナー/アイロンのテクニックを何回か試しましたが、プリンター用紙を取り除くときに小さなピッチサイズがはがれるので作成できないことがわかりました。少数の人々は、これはHPに対してSamsungレーザージェットを使用しているためだと述べています。

私はあなたの研究室や自宅(私のような)で1回限りのPCBを開発するためにどのような方法を使用しているのだろうかと思っています。SMT / SMDコンポーネントへの移行を迅速に追跡しようとしていますが、PCB MFGに送信する前に、ボードのコンセプトをテストするための、最良のPCB作成方法に関するベテランの専門家からのヒントをお願いします。私は、この時点で愛好家を対象とし、SMT / SMDコンポーネントを対象とした完成品のコスト、時間、および美しさのバランスをとる何かが欲しいです。

ご希望の方法の写真/文書を含めてください。投稿ありがとうございます。


クイックサーキットマシン。それは機械的に、そして厄介な化学物質なしで銅を除去するCNCマシンです。
ブライアンカールトン

1
これはただ単に、閉じた質問の重複としてフラグが立てられたので:私はちょうどへのトナー転写法上の30ページ・グループ・ディスカッションアップロードしたこのDropboxのファイルをそこを読み、あるように思える場合は戻ってくると、関連する質問をしましつかいます。
ラッセルマクマホン

3
@Russell-30ページはたくさんあり、それに多少のノイズがあると思います。ここにその要旨を投稿することはできませんか?
-stevenvh

1
ノイズが多い。会話スタイル。一部の人にとっては宝、他の人にとってはドロス。彼らの脳を使用している人は、未知の利益のために私がかかる時間と比較して、瞬間的にそれをサブセット化することができます。GMailを使用してスレッドを連結し、そこからWord文書を作成し、それをdropboxに投稿するところまで行きました。質問が閉じられたことをするのに私がかかった時間。私はそれを作りました。彼らが気にするなら、彼らは来ます:-)。そうでない場合、それは大丈夫です。
ラッセルマクマホン

回答:


72

単発またはプロトタイプの場合:

  • レーザープリンター(青色)を使用したPress-n-Peel転写フィルム
  • PCBブランクをクリーニングするスチールウールと洗剤、次に過硫酸アンモニウムでの短いエッチング:フィルムからの良好な転写に重要な非常にきれいな表面を提供します
  • パターンをPCBに転写するラミネーター。ラミネーターを変更してその動作温度を少し上げ、PCBはラミネーターに対して少し厚いですが、動作します
  • アイスクリームコンテナーに入れたお湯で作られ、お湯(大きなアイスクリームコンテナー)に置かれている過硫酸アンモニウム

これにより、10 milのトレース幅まで良好な結果が得られます。おそらくもっとうまくいくかもしれませんが、まだ必要はありません。

両面ボードの場合、2層のPress-n-Peelフィルムを端の2つのPCBスクラップにテープで貼り付けます。2層をうまく整列させ、PCBブランクをラミネーターに通します。以下に、いくつかの写真を示します。

代替テキストシンプルな両面ボードの下部(左)と上部(右)(上部は裏返されたときに重なるようにミラー印刷されています)。通常、ここでは説明のために紙を使用して、青いPress-n-Peelフィルムに印刷します。

代替テキスト 片側をスクラップPCB(左側)にテープで貼り、印刷した側を互いに向かい合わせ、それらを光に合わせて保持し、すべての穴とボードの輪郭が揃うようにもう一方を揃えます。

代替テキストここで、それらは両方ともPCBスクラップにくっついています。これで、2つの間にきれいな空のPCBを配置し(おそらく移動を避けるために両側にテープで貼り付けるのが最善です)、ラミネーターに通して(またはアイロンをかけて)トナーをPCBに転写できます。

PCBのスクラップを使用せずに2枚のフィルムまたは紙を一緒にテープで留めることができますが、それらの間にブランクPCBを置くと、厚いPCBの周りで曲がるように相対的な動きを得ることができます。ブランク片と同じ厚さのスクラップ片により、適切な場所に留まります。

ベンチドリルは、どんな穴あけにも適しています。直径0.5 mmまでのドリルを使用しますが、シャンクが3 mmなので、ドリルチャックで簡単に保持できます。

スルーホールの場合、細い銅線を両側のパッドにはんだ付けします。ワイヤは、マルチコアのフレキシブルケーブルからのものです。個々のストランドは、直径約0.2 mmまたは8ミルです。これには時間がかかります!

はんだ付けするには、先端の細いシリンジではんだペーストを配置し、細いピンセットで部品を配置してから、電気フライパンにリフローします。さらにいくつかの写真:

代替テキスト

はんだペーストをSMDパッドに注射します。

代替テキスト

ピンセットでコンポーネントを配置する

代替テキスト

完成したボード-PCBは専門的に作られましたが、ここで説明したようにコンポーネントを組み立ててはんだ付けしました。これらは、0402サイズの抵抗器とコンデンサー(非常に小さく、驚くほど簡単に失う)、QFN-16パッケージの加速度計(4x4 mm)、SOIC-8と同様のサイズの8ピンリードレスパッケージのメモリチップです。(これは、小さな加速度計データロガーの一部です。vastmotion.com.auを参照してください)。

幸運を!


1
両面ボードに使用する方法をもう少し詳しく説明していただけますか?プロセスの写真、またはプロセスを完成させたリンクがありますか?また、はんだペーストの使用に関する詳細に興味があります。どうも!
ThaKidd KG5ORD

1
はい、それは少し大ざっぱでした!プロセスを説明するためにいくつかの写真を追加しました。
ジョンギャラント

3
優れた答えジョン。これがトップスポットになることを願っています。
ヘッジホッグ氏

3
はんだ付けペーストの注射は少し遅いです。お近くのハードウェアストアには、おそらく0.003インチまたは0.005インチの真鍮製シムストックのシートがいくつかあります。PCBのようにエッチングすると、ステンシルを作成できます。ここで私が作ったステンシルの絵です:imgur.com/UulSo(この1つは百程度のボード上で使用されている。)より、ここで:delorie.com/pcb/brass
markrages

1
店で呼ばれる「プレスアンドピール転写フィルム」とは何ですか?グーグルは、それと呼ばれるものをたくさん見つけますが、PCB製造のために自分自身を販売するものはありません。
セリン

59

あなたがごく小さな予算にとどまっている場合を除き、ボードを専門的に製造してください。

本当に、以下のようなサプライヤーと一緒に、PCBでそのような取引を得ることができます。

  • 33Each.com — 60平方インチ、両面、6/6間隔。各33ドル、最小注文:4(大学の住所がある場合は1)
  • GoldPhoenix —大規模な実行に適しています。コストは要件によって異なります。
  • ExpressPCB —合計51ドルのボード3枚、両面、ソルダーマスクまたはシルクなし、剛性サイズ要件3.8×2.5
  • APサーキット —個人的な経験はありません。以下のコメントをご覧ください。
  • Sunstone Circuits —プロトタイプで28ドルという価格。速くて良い品質、私は問題を抱えたことはありません(ギャレット・フォガリーから)。
  • OSHパーク — 5平方ドル。両面、$ 10平方。で、4層。ボードには紫色の(!)はんだマスクが付属しています。

全体として、(少なくとも私にとっては)もっと素敵なボードまたは50ドル以下を購入できるのに、自分でボードを作ってみるのはまったく価値がありません。

また、ほとんどの専門的に製造されたボードを使用すると、ソルダーマスクやシルクスクリーンなどのすべての機能を利用できます。はんだマスクを使用すると、小さなピッチのコンポーネントのはんだ付けがはるかに簡単になり、シルクを使用すると、特にボードが大きくなる場合にコンポーネントの配置がはるかに簡単になります。

あなたの時間はどれくらいの価値がありますか?


編集:BatchPCBは存在しないため、リストから削除しました(2013年にOSH Park販売されました)。


21
ボードを1時間以内に組み立てる準備ができています。私の時間は1時間30ポンドで、費用対効果が非常に高いです。そのためにもっといいボードを作ってもらえましたが、それを数週間待たなければなりませんでした。
レオン・ヘラー

7
偽の名前:PCB MFGから素晴らしい結果を得ることができることに同意します...しかし、私はこの1つでレオンに行かなければなりません。***で野生の髪を手に入れた場合、2日以上待つのではなく、数時間でそれを構築できるようにしたいと思います。ただし、それらのいくつかを作成する場合は、間違いなくMFGにPCBを送信します。
ThaKidd KG5ORD

4
@Leon Heller-1時間未満ですか?本当に?掘削を含む?あなたのボードには、ほとんどすべてのプロジェクトよりも穴が少ないと思います。
コナーウルフ

4
@偽名:SMTは未来です。
ヘッジホッグ氏

5
ベロボードとポイントツーポイント配線でできる銅の単一層を必要とするものは何でも作成できます。私がapcircuits.com(シングル/ダブルレイヤー、非常に高速なターンアラウンド)またはsunstone.com(マルチレイヤー、より大きなボード、より大きなボリューム)に送信したもの。自分のボード、特に両面のボードをエッチングしようとする時間はありません。
akohlsmith

16

フォトエッチング技術を使用すると、優れた結果(8/8ミルまで)が得られます。自家製のUV露光ユニットで露光された、事前にコーティングされたポジレジストボードを使用したOHPフィルムには、安価なHP 5940インクジェットプリンターとMega Electronics JetStar Premiumフィルムを使用します。ボードは水酸化ナトリウム溶液で開発され、古い洗浄ボウルの小さなプラスチック容器に塩化鉄でエッチングされ、約1インチの非常にお湯が入っています。小さな容器は手動で攪拌され、エッチングには約5分かかります。ドリルを含まずに、約20分でボードを作成できます。

これが私のボードの1つです。

このグループは、自宅でPCBを作成するための非常に優れたリソースです。


これまでのところ、私はムリアチン酸+過酸化水素法を使用しました。使用するプロセスはどれほど厄介ですか?どのような処分が必要ですか?リンクのTHX、私は今それを見ていきます。
ThaKidd KG5ORD

1
塩化鉄は物をひどく汚します。それは非常に長く続き、塩酸を加えることで寿命を延ばすことができます。自宅で使用される少量は洗面所で洗い流すことができ、銅含有量は最小限であり、塩化鉄は水道会社によって使用されています。
レオン・ヘラー

知っておくべきこと...ここアメリカでは、EPAがドアを叩くのは嫌だ。
ThaKidd KG5ORD

9

私は経験豊富な専門家ではありませんが、...私は彼らから学びました。

私は2番目に安いサムスンモノラルプリンターを利用できますが、細かいトレースに問題はありません。私はそれがあなたのプリンターだとは思わない。

私はラミネーターで大成功を収めましたが、最近、誰かが不適切なシールドを備えた安価なモデルではこれが危険だと言ってきました(ボードは導電性が高いため)。

両面ボードのアイロンがけに戻ったのは、もう少し正確だと思われるからです。良好な転写が得られない場合は、非常に高いグリット率の電動サンダーを使用して、研磨ブラシよりもはるかにきれいにしてください。その後、鉄を使用する際に行うべき最も重要なことはしているハードにプッシュように、本当に難しいと一度に少なくとも30秒間の場所にそれを保持。あなたが持っている場合は、通常の光沢紙をし、痕跡を見ることができない、あなたはおそらく浸して準備ができていません。

もう1つ役立つことがわかったのは、回路全体の周りに2mm程度の境界線を置くことです。これは、最初にくっつく傾向があり、アイロンをかけている間、紙が動かないようにします。

現在、私のキットには次のアイテムが含まれています。

私の新しいカメラが今日届きました。私は電子工学を学び、実験しながら「旅のウェブサイト」を立ち上げるつもりです。最初に公開するビデオの1つは、PCBの製造プロセスです。


1
興味深い..私はサムスンML-2250を使用しています。数年でトナーを交換していません。あなたの提案に加えて、そのトナーを交換してみます。私はあなたのサイト/ビデオを見たいと思っています。立ち上がったらコメント欄にリンクを残してください。ぜひチェックしてください。
ThaKidd KG5ORD

4
自分でボードを作っている人が抱えている一番の問題は、実際にはきれいな銅で始めていないということです。きれいな銅は銅色ではなくピンク色です。それを徹底的に洗い流し、エッチャントバスで15秒間与え、すぐに蒸留水で洗い流してください。ボードがピンク色になっていることに気付くでしょう。これはきれいな銅です。
akohlsmith

@ThaKidd:このトピックに関連する新しい回答を追加しました(コメントが長すぎます)。私はまだウォークスルーを行っていません-それが次に期待されています。
ヘッジホッグ氏

奇妙なことに、私がまだ自分のボードを作っているときに、鉄を本当に強く押すことがねじ込みの鍵でした:トナーは溶けて横に流れます!おそらく、私のプリンターがトナーをたっぷりと堆積したか、何か:)
ロマン・スターコフ

1
Stackoverflowは、ある種のなめらかな追跡システムでほとんどのリンクを破壊しているようです。http://rads.stackoverflow.com/amzn/click/<id>元のリンクがまだ機能していても、404ページとして表示され、リダイレクトされます。
セリン

4

最小限のコストと労力で、Bubble Etch Tank(非加熱)を自宅で構築する方法に関するチュートリアルの作成を終えました。これが誰かに役立つことを願っています:

  1. 必要なもの
  2. 空気システムの配管
  3. 泡を作る
  4. PCBバスケット

解像度を720pに上げることをお勧めしますが、もちろんこれはオプションです。

すぐに13ボルトで更新を追加します(戦車の動作を確認するなど)。


3

これまでの回答に感謝します。私は将来の回路基板設計に関して決定を下したと信じています。私はいくつかのクレイジーな研究を行ってきましたが、最良のルートと思われる機器に出会いました。環境にやさしいだけでなく、他の多くの点でも役立ちます。小道具は、エピファニーにつながった研究をトリガーするためにブライアンに行かなければなりません。

代わりに、廃棄が必要な化学物質を処理するために、時間を要し、私はコンドミニアムに住んでいるので理想的ではないので、CNCミルを建設することにしました。そこには数多くのチュートリアルがあり、500ドル以下で構築できるようです(回収された部品を使用する場合はそれ以下)。ここに私がこれまでに見つけたいくつかのリンクがあります。

インストラクター

Engaget (1of3)(2of3)、および(3of3)

このミルは、銅を除去するだけでなく、はんだマスクの作成にも使用できます。これにより、スキレットリフロー方式を使用したSMD / SMT製造が容易になります。

RepRap 3Dプラスチックプリンターを活用する「コンボ」cncマシンを組み立てることができるかどうかを確認するために、さらなる調査を行う予定です。このキラーコンボの可能性を想像してください。ほとんど何でも製造でき、1000ドル未満の費用がかかります。


1
CNCを使用してボードにはんだマスクを追加する予定はありますか?事前にマスクされた銅板を購入し、パッド用のはんだマスクを効果的に「サンドオフ」し、トレース用のはんだマスクと銅を除去するために少し深くしますか?
akohlsmith

2
多額の費用をかけない限り、PCBの加工は非常に遅くなります。
レオン・ヘラー

@ LeanHeller、@ ThaKidd、私たちは私の学校で単純なプロセス(化学エッチング)としてCNCミルを使用しています。それらは遅く、ビットは交換するのに高価です。
Kortuk

特に、reprap.org / wiki / Automated_Circuitry_Makingは、RepRapによってミリングされたPCBを示しています。
デビッドキャリー

@ThaKiddは、CNCミルでの経験についてフォローアップを投稿してください。私はCNCミルを持っていますが、かなり時間がかかると思われるため、PCBをまだミルしていません。数日で100ドル、または待機したい場合は1週間で20〜30ドルで優れたプロトを入手できるという事実に広告してください。
ブライアンV

3

私も安い中国のオフショアに投票します。iteadstudio.comは10枚のボードを50x50mmで10ドルで作成でき、注文の3日間の航空輸送は30ドル未満です。総所要時間は1週間以上かかります。seeedstudio.comは非常に似ていると聞いています(実際には同じPCBファブを使用している可能性があります)。はんだマスク、シルクスクリーン、ビア、メッキ、ホールシバンが得られます。唯一の欠点は、1オンスの銅の厚さしかできないことであり、小さなピッチではあまり正確ではありません(最小8ミルです)。

自分でやるには、CNCミルルートに反対することをお勧めします。はい、フライス盤と同じボードに穴を開けることができるのはいいことですが、フライス盤は肺に非常に悪いガラス粉を生成し、必要な小さなビットを簡単に破壊し、エッジ仕上げは一種の不規則で信頼できない小さなピッチ。代わりに、UVベースの感光性コーティングボードを使用します。OHPフィルムにレーザーマスク(反転)を印刷します。UVベッドで露出します(本当に必要な場合は自分で作成できます)。エッチング

それから、そのCNCミルは、ボードを穴あけするのにまだ役に立つかもしれません:-)この方法では、スルーホールメッキ、ビアなどを取得することはできません。


1
自分で作成する唯一の正当な理由は、1日のうち数時間以内に回路を設計、製造、テストできるという事実がプロジェクト全体の進行にとって重要である場合です。まあ、それとRFの人々、そしてエキゾチックを必要とする人々。
クリスストラットン

pcbshopper.com は、PCBメーカーを検索して比較するのに最適な場所です。(私は単なるユーザーであり、他の接続は一切ありません)。
-user1139880

2

トナーの転写に関して、信頼できる結果が得られませんでした。PCB Pressという名前の古いワッフルアイロンを改造しました。自宅で1時間以内にプロトタイプボードを作成できる機能が気に入っています。プロ品質の何かが必要な場合は、テスト済みのプロトをファブハウスに送ります。

弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.