2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57
V dnešní době lze PCB koupit extrémně levně z Číny. Ale řekněme, že potřebujete jeden do 24 hodin, vytvoření vlastního je pak jedinou možností. Navíc je to mnohem náročnější a zábavnější!
V tomto Instructable vás provedu celým procesem výroby profesionálního oboustranného PCB na levném CNC mlýnu, bez chemikálií! Vlastnosti desky plošných spojů:
- Oboustranný
- Soldermask (zelená vrstva)
- Sítotisk (bílý text)
- Měděné průchodky
- Ačkoli pokovování otvorů
- Pocínované podložky (volitelně)
Trvalo mi hodně experimentování, než jsem se dostal k tomuto bodu. Zvláště soldermask a silkscreen vyžadovaly určitou práci, aby se dosáhlo efektivního procesu. Začněme!
Krok 1: Díly a nástroje
Nástroje
-
CNC mlýn s:
- Kleština 3,175 mm (jako kleštiny ER11)
- Z sonda
- Děrování nehtů (pro výrobu průchodek)
- Kladivo (pro úder do hřebíčku)
- Brusný papír (jemná mřížka)
- UV světlo
Levné CNC je pro tuto práci dokonale schopné. Čínské jednotky jsou asi 150-300 $.
Díly
- Polotovary desky plošných spojů / měděná deska
- Frézy na DPS: 0,2 mm, hrot 30 °
- Vrtáky do DPS: 1 mm a 1,5 mm
- Frézy na desky plošných spojů: 2 mm a 3 mm
- PCB nýty: 0,9 mm a 1,3 mm vnější průměr
- PCB UV vytvrzovatelná pájecí maska (zelená)
- Korekční tekutina (tipp-ex)
- Vyrovnávací kolíky 3 mm
- Držák DPS a zarovnávací kolík
- Tekutý cín / roztok chemického cínu (volitelně)
Všechny díly najdete levně na aliexpress nebo ebay s výše uvedenými názvy. Chemický roztok cínu může být těžší najít a může být docela drahý (asi 50 dolarů za láhev), ale je zcela volitelný. Držák DPS a držák zarovnávacího kolíku se používají k montáži DPS na CNC lože. Můžete je vytisknout ze souboru zip nebo původního návrháře, jsou potřeba 2 kopie každého souboru.
Krok 2: Software
Kromě CNC frézy a některých nástrojů budeme potřebovat také 3 programy na výrobu vlastní desky plošných spojů
- Software pro návrh DPS pro návrh DPS
- Flatcam pro generování kódu pro CNC frézu
- Svíčka k ovládání CNC mlýna
Software pro návrh DPS
Můžete použít libovolný software pro návrh DPS. Mezi oblíbené možnosti patří: Altium designer, Circuitmaker, Eagle, Kicad, … Budu předpokládat, že víte, jak navrhovat PCB a exportovat soubory Gerber. Pokud nevíte, co to je, vytváření Gerberových souborů pro DPS je jako generování PDF pro textový soubor. Jedná se o standardní formát pro uložení specifikací vaší desky plošných spojů. K tomu můžete na internetu najít spoustu návodů.
Flatcam
Flatcam je méně běžný, ale velmi snadno se používá. Podrobně vám vysvětlím každý krok a provedu vás celým procesem. Pokud máte pochybnosti, podívejte se na vynikající příručku Flatcam. Flatcam převezme naše gerber soubory a převede je na pohyby strojů (gcode) technikou zvanou izolační směrování. Chcete -li frézovat dráhu DPS, musíme vyfrézovat obrys stopy, abychom ji izolovali od okolní mědi, odtud název. Flatcam má 4 záložky (viz obrázek):
- Project: poskytuje přehled o souborech, které jste otevřeli nebo vytvořili
- Vybráno: slouží ke generování nových souborů
- Možnosti: slouží k uložení výchozích nastavení
- Nástroj: používá se pro oboustranné desky plošných spojů
Začneme otevřením souboru Gerber pomocí Soubor> Otevřít Gerber a zobrazí se na kartě Projekt. Nyní existují 3 kroky k převodu tohoto gerberu na gcode:
-
Generování cesty izolačního nástroje
- Kliknutím na soubor Gerber na kartě Projekt jej vyberte a klikněte na kartu Vybrané
- Zde můžeme zadat nastavení nástroje, který použijeme, a kliknout na Generovat geometrii
- Zpět na kartě Projekt vidíme nový soubor s _iso v příponě
-
Generování geometrie
- Kliknutím na izolační soubor na kartě Projekt jej vyberte a klikněte na kartu Vybrané
- Nyní zadáme hloubku řezu a rychlost a klikneme na Generovat
- Zpět na kartě Projekt se objevil soubor iso_cnc
-
Export gcode
- Kliknutím na soubor cnc na kartě Projekt jej vyberte a klikněte na kartu Vybrané
- Klikněte na Export gcode a uložte soubor s příponou.nc
Tento snadný postup je třeba opakovat pro každou vrstvu desky plošných spojů. Konkrétní nastavení budou probrána v následujících krocích a budou uvedena v metrických jednotkách. Rychlost posuvu bude záviset na vašem skutečném stroji. Pro informaci: moje CNC má 300W vřeteno.
Svíčka
Svíčka se používá k ovládání CNC stroje; další populární možností by byl Chilipepr. Jakýkoli software bude fungovat, pokud má možnost vytvořit mapu výšky (více o tom později). Pokud vlastníte CNC stroj, budete obeznámeni s většinou možností a ovládáním stroje. Půjdu do podrobností o konkrétních možnostech PCB, které budeme potřebovat.
Začněme frézovat!
Krok 3: Vyvrtání zarovnávacích otvorů
Runner Up v PCB Contest