Tự làm PCB hai mặt chuyên nghiệp: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Ngày nay, PCB có thể được mua cực kỳ rẻ từ Trung Quốc. Nhưng giả sử bạn cần một cái trong vòng 24 giờ, thì việc tự làm là lựa chọn duy nhất. Hơn nữa, đó là cách thử thách và thú vị hơn!

Trong tài liệu hướng dẫn này, tôi sẽ hướng dẫn bạn toàn bộ quy trình sản xuất PCB hai mặt chuyên nghiệp trên máy gia công CNC giá rẻ, không có bất kỳ hóa chất nào! Các tính năng của PCB:

• Hai mặt
• Mặt nạ hàn (lớp màu xanh lá cây)
• Silkscreen (văn bản màu trắng)
• Vias đồng
• Mặc dù mạ lỗ
• Miếng đệm đóng hộp (tùy chọn)

Tôi đã mất rất nhiều thử nghiệm để đi đến thời điểm này. Đặc biệt là vật liệu hàn và màn hình lụa đã yêu cầu một số công việc để đạt được một quy trình hợp lý. Bắt đầu nào!

Bước 1: Bộ phận & Công cụ

Công cụ

• Máy nghiền CNC với:

  • Ống kẹp 3,175 mm (như ống kẹp ER11)
  • Thăm dò Z
• Đục móng tay (để làm vias)
• Búa (để đánh đinh)
• Giấy nhám (lưới mịn)
• Đèn UV

Một máy CNC giá rẻ hoàn toàn có khả năng thực hiện công việc này. Các đơn vị của Trung Quốc khoảng 150-300 $.

Các bộ phận

• PCB trống / bảng đồng mạ
• Máy nghiền PCB: 0,2 mm, đầu 30 °
• Máy khoan PCB: 1 mm và 1,5 mm
• Máy nghiền PCB: 2 mm và 3 mm
• Đinh tán PCB: đường kính ngoài 0,9 mm và 1,3 mm
• Mặt nạ hàn PCB có thể chữa khỏi UV (màu xanh lá cây)
• Chất lỏng hiệu chỉnh (tipp-ex)
• Chốt căn chỉnh 3 mm
• PCB và giá đỡ chân định danh
• Dung dịch thiếc lỏng / thiếc hóa học (tùy chọn)

Tất cả các bộ phận có thể được tìm thấy với giá rẻ trên aliexpress hoặc ebay với những cái tên trên. Dung dịch thiếc hóa học có thể khó tìm hơn và có thể khá đắt (khoảng 50 đô la cho một chai), nhưng hoàn toàn là tùy chọn. Giá đỡ PCB và giá đỡ chốt căn chỉnh được sử dụng để gắn PCB trên giường CNC. Bạn có thể in chúng từ tệp zip hoặc trình thiết kế ban đầu, mỗi tệp cần có 2 bản sao.

Bước 2: Phần mềm

Bên cạnh một nhà máy CNC và một số công cụ, chúng tôi cũng sẽ cần 3 chương trình để tạo ra PCB của riêng mình

• Phần mềm thiết kế PCB để thiết kế PCB của bạn
• Flatcam để tạo mã cho nhà máy CNC
• Nến để điều khiển nhà máy CNC

Phần mềm thiết kế PCB

Bạn có thể sử dụng bất kỳ phần mềm thiết kế PCB nào bạn muốn. Các lựa chọn phổ biến bao gồm: Altium designer, Circuitmaker, Eagle, Kicad,… Tôi sẽ giả sử rằng bạn biết cách thiết kế PCB và xuất các tập tin gerber. Nếu bạn không biết đây là những gì, việc tạo các tệp mầm cho PCB cũng giống như tạo một tệp PDF cho tệp văn bản. Đây là một định dạng tiêu chuẩn để lưu các thông số kỹ thuật của PCB của bạn. Bạn có thể tìm thấy rất nhiều hướng dẫn trực tuyến cho việc này.

Flatcam

Flatcam ít phổ biến hơn, nhưng rất dễ sử dụng. Tôi sẽ giải thích từng bước chi tiết và hướng dẫn bạn toàn bộ quy trình. Khi nghi ngờ, hãy xem hướng dẫn sử dụng Flatcam tuyệt vời. Để nghiền một rãnh PCB, chúng ta phải nghiền đường viền của rãnh để cách ly nó với đồng xung quanh, do đó có tên. Flatcam có 4 tab (xem hình):

• Dự án: cung cấp tổng quan về các tệp bạn đã mở hoặc tạo
• Đã chọn: được sử dụng để tạo tệp mới
• Tùy chọn: được sử dụng để lưu trữ các cài đặt mặc định
• Công cụ: được sử dụng cho PCB hai mặt

Chúng tôi bắt đầu bằng cách mở một tệp Gerber bằng Tệp> Mở Gerber và nó sẽ xuất hiện trong tab Dự án. Bây giờ có 3 bước để chuyển đổi gen này thành gcode:

1. Tạo đường chạy dao cô lập

   • Nhấp vào tệp mầm trong tab Dự án để chọn nó và nhấp vào tab Đã chọn
   • Tại đây, chúng ta có thể nhập cài đặt của công cụ sẽ sử dụng và nhấp vào Tạo hình học
   • Quay lại tab Dự án, chúng ta thấy một tệp mới có _iso trong phần mở rộng

2. Tạo hình học

   • Nhấp vào tệp cách ly trong tab Dự án để chọn nó và nhấp vào tab Đã chọn
   • Bây giờ chúng ta nhập độ sâu của vết cắt và tốc độ và nhấp vào Tạo
   • Quay lại tab Dự án, tệp iso_cnc đã xuất hiện

3. Xuất mã gcode

   • Nhấp vào tệp cnc trong tab Dự án để chọn nó và nhấp vào tab Đã chọn
   • Nhấp vào Xuất gcode và lưu tệp với phần mở rộng tệp.nc

Quy trình dễ dàng này phải được lặp lại cho mọi lớp PCB của bạn. Các cài đặt cụ thể sẽ được đề cập trong các bước sắp tới và sẽ được đề cập trong các đơn vị đo lường. Tỷ lệ thức ăn sẽ phụ thuộc vào máy thực tế của bạn. Để tham khảo: máy CNC của tôi có trục chính 300W.

Nến

Nến được sử dụng để điều khiển máy CNC; một lựa chọn phổ biến khác sẽ là Chilipepr. Bất kỳ phần mềm nào cũng sẽ hoạt động, miễn là nó có tùy chọn tạo bản đồ độ cao (sẽ nói thêm về điều đó ở phần sau). Nếu bạn sở hữu một máy CNC, bạn sẽ quen thuộc với hầu hết các tùy chọn và cách điều khiển máy. Tôi sẽ đi vào chi tiết cho các tùy chọn cụ thể về PCB mà chúng tôi sẽ cần.

Hãy bắt đầu phay!

Bước 3: Khoan các lỗ căn chỉnh

Á quân trong Cuộc thi PCB