DIY professionele dubbelzijdige PCB - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Tegenwoordig kunnen PCB's extreem goedkoop in China worden gekocht. Maar laten we zeggen dat je er binnen 24 uur een nodig hebt, zelf maken is dan de enige optie. Bovendien is het veel uitdagender en leuker!

In deze Instructable begeleid ik je door het hele proces van het maken van een professionele dubbelzijdige PCB op een goedkope CNC-frees, zonder chemicaliën! De PCB-eigenschappen:

• Tweezijdig
• Soldeermasker (groene laag)
• Zeefdruk (witte tekst)
• koperen via's
• Hoewel het plateren van gaten
• Vertinde pads (optioneel)

Het heeft me veel experimenten gekost om op dit punt te komen. Vooral het soldeermasker en de zeefdruk hebben wat werk vergen om tot een gestroomlijnd proces te komen. Laten we beginnen!

Stap 1: Onderdelen & Gereedschap

Gereedschap

• CNC-frees met:

  • 3.175 mm spantang (zoals ER11 spantangen)
  • Z-sonde
• Spijkerpons (voor het maken van de via's)
• Hamer (voor het slaan van de spijkerpons)
• Schuurpapier (fijn raster)
• UV licht

Een goedkope CNC is perfect geschikt voor de klus. Chinese eenheden zijn ongeveer 150-300 $.

Onderdelen

• PCB-blanco's / met koper beklede plaat
• PCB-frezen: 0,2 mm, 30° tip
• PCB-boren: 1 mm en 1,5 mm
• PCB-frezen: 2 mm en 3 mm
• PCB-klinknagels: 0,9 mm en 1,3 mm buitendiameter
• PCB UV-uithardbaar soldeermasker (groen)
• Correctievloeistof (tipp-ex)
• 3 mm uitlijnpennen
• Houder voor printplaat en uitlijnpin
• Vloeibare tin / chemische tinoplossing (optioneel)

Alle onderdelen zijn goedkoop te vinden op aliexpress of ebay met bovenstaande namen. De chemische tinoplossing is misschien moeilijker te vinden en kan behoorlijk duur zijn (ongeveer 50 dollar voor een fles), maar is volledig optioneel. De printplaathouder en uitlijnpinhouder worden gebruikt om de printplaat op het CNC-bed te monteren. U kunt ze afdrukken vanuit het zipbestand of de originele ontwerper, er zijn 2 exemplaren van elk bestand nodig.

Stap 2: Software

Naast een CNC-frees en wat gereedschap hebben we ook 3 programma's nodig om onze eigen PCB te maken

• PCB-ontwerpsoftware om uw PCB te ontwerpen
• Flatcam om de code voor de CNC-frees te genereren
• Kaars om de CNC-frees te besturen

PCB-ontwerpsoftware

U kunt elke gewenste PCB-ontwerpsoftware gebruiken. Populaire opties zijn: Altium designer, Circuitmaker, Eagle, Kicad, … Ik ga ervan uit dat je weet hoe je PCB's moet ontwerpen en de gerber-bestanden kunt exporteren. Als u niet weet wat dit zijn, is het maken van gerber-bestanden voor een PCB hetzelfde als het genereren van een PDF voor een tekstbestand. Het is een standaard formaat om de specificaties van je printplaat op te slaan. Hiervoor kun je online veel tutorials vinden.

Flatcam

Flatcam komt minder vaak voor, maar is zeer eenvoudig in gebruik. Ik zal elke stap in detail uitleggen en je door het hele proces begeleiden. Raadpleeg bij twijfel de uitstekende Flatcam-handleiding. Flatcam zal onze gerber-bestanden nemen en deze omzetten in machinebewegingen (gcode) door een techniek die isolation routing wordt genoemd. Om een PCB-spoor te frezen, moeten we de contour van het spoor frezen om het te isoleren van het omringende koper, vandaar de naam. Flatcam heeft 4 tabs (zie afbeelding):

• Project: geeft een overzicht van de bestanden die je hebt geopend of gemaakt
• Geselecteerd: gebruikt om nieuwe bestanden te genereren
• Opties: gebruikt om standaardinstellingen op te slaan
• Tool: gebruikt voor dubbelzijdige PCB's

We beginnen met het openen van een gerber-bestand met Bestand> Gerber openen en het zal verschijnen onder het tabblad Project. Er zijn nu 3 stappen om deze gerber om te zetten in gcode:

1. Het isolatie-toolpad genereren

   • Klik op het gerber-bestand op het tabblad Project om het te selecteren en klik op het tabblad Geselecteerd
   • Hier kunnen we de instellingen invoeren van de tool die we zullen gebruiken en klikken op Genereer geometrie
   • Terug in het tabblad Project zien we een nieuw bestand met _iso in de extensie

2. De geometrie genereren

   • Klik op het isolatiebestand op het tabblad Project om het te selecteren en klik op het tabblad Geselecteerd
   • Nu voeren we de snedediepte en snelheid in en klikken op Genereren
   • Terug in het tabblad Project is een iso_cnc-bestand verschenen

3. De gcode exporteren

   • Klik op het cnc-bestand op het tabblad Project om het te selecteren en klik op het tabblad Geselecteerd
   • Klik op Gcode exporteren en sla het bestand op met een.nc-bestandsextensie

Deze eenvoudige procedure moet voor elke laag van uw PCB worden herhaald. De specifieke instellingen worden behandeld in de komende stappen en worden vermeld in metrische eenheden. De voedingssnelheid is afhankelijk van uw werkelijke machine. Ter referentie: mijn CNC heeft een spindel van 300 W.

Kaars

Kaars wordt gebruikt om de CNC-machine te besturen; een andere populaire optie zou Chilipepr zijn. Elke software werkt, zolang het maar de mogelijkheid heeft om een hoogtekaart te maken (daarover later meer). Als u een CNC-machine bezit, bent u bekend met de meeste opties en hoe u de machine bestuurt. Ik zal ingaan op de details voor de PCB-specifieke opties die we nodig hebben.

Laten we beginnen met frezen!

Stap 3: De uitlijngaten boren

Tweede plaats in de PCB-wedstrijd