Baño de microburbujas para grabar placas de circuito impreso. Mezclador de baño de burbujas Baño para grabado manual de placas de circuitos

Un baño de burbujas para grabar placas de circuito impreso es un dispositivo bastante común y muy conveniente que muchos radioaficionados conocen y utilizan. Sin embargo, el baño de burbujas tiene algunas desventajas, cuya solución dio lugar a un diseño fundamentalmente nuevo del baño para grabar placas de circuito impreso.

Mezclador de baño de burbujas:

Un radioaficionado educado sabe que para un grabado uniforme y de alta calidad (además de rápido) de una placa de circuito impreso, la solución de grabado debe calentarse y agitarse constantemente. Calentar la solución de grabado (cloruro férrico, por ejemplo) acelera la reacción y agitar elimina la capa superior de óxidos (esto también contribuye a la velocidad del grabado) y permite obtener una placa de circuito impreso de alta calidad.

Se puede hacer un baño de burbujas (no es un baño de burbujas ni un jacuzzi) para grabar placas de circuito impreso con sus propias manos; en la versión clásica, se utiliza un compresor y otros accesorios del acuario para calentar y mezclar el grabado. solución (cloruro férrico, por ejemplo). Pero con la organización clásica, a pesar de la comodidad y la economía, el baño de burbujas tiene desventajas bastante importantes. Por ejemplo, con el tiempo, el pulverizador se obstruye y las burbujas se esparcen al azar, por lo que la solución se mezcla de manera desigual. Así, después de pensar mucho en cómo refinarlo, se me ocurrió una idea bastante original e innovadora: mezclar la solución con una batidora. El resultado superó todas las expectativas.

Seguí la ruta clásica, tomé trozos de vidrio orgánico, los marqué previamente y recorté todos los detalles del baño de burbujas.

Piezas de baño de burbujas cortadas de plexiglás

Luego tomé dicloroetano y disolví en él las virutas sobrantes del corte de plexiglás, obteniendo así un pegamento para plexiglás bueno y confiable.

Pegamento para plexiglás

Después de unas operaciones cortas, pero muy laboriosas, obtuve el cuerpo de un baño de burbujas con entradas para el mezclador y el calentador, simplemente pegué dos cuellos de una botella de PET normal.

Cuerpo de baño terminado para grabar placas de circuito impreso.

Se necesitan dos orificios de entrada en la parte superior de la bañera para instalar el mezclador y el calentador, lo has adivinado bien, también son bastante fáciles de hacer tú mismo. Puedes usar un calentador para un acuario, pero puedes leer cómo hacer un calentador para cloruro férrico.

Calentador para solución de decapado

Pero en el diseño del mezclador se deben poner varios énfasis importantes. Para empezar, debes entender que el metal no se puede utilizar, el cloruro férrico simplemente se lo comerá y no te dará las gracias. Por lo tanto, utilicé una ampolla de un bolígrafo como eje y un pistón de una jeringa médica como mezclador. Instalé el eje en un motor de sidra M25E-4L en miniatura. Recomiendo utilizar motores de este tipo, ya que consumen poco, giran rápidamente y están diseñados para un funcionamiento prolongado. Y los motores de este tipo son muy compactos, el M25E-4L cabe incluso en la tapa de una botella de PET, así que utilicé dos tapas como carcasa para el motor.

Mezclador para baño de decapado

Es un placer utilizar mi versión del baño de grabado de PCB. La solución es primitiva, barata y fácil de reproducir y utilizar. Simplemente enrosque el enchufe con la batidora y el calentador y encienda el dispositivo. Debido a que no hay burbujas y, por lo tanto, no hay salpicaduras, protegerás tus pantalones para que no se manchen con cloruro férrico y la solución se mezcla con bastante rapidez y eficacia. Además, mi versión es bastante duradera y muy reparable.

Cuando se enciende el mezclador, comienza la mezcla de la solución debido al flujo de vórtice que crea. Agitar no solo elimina los óxidos de la superficie de la placa de circuito impreso, sino que también calienta el líquido de manera uniforme.

Distribución del calentamiento del líquido antes de encender la batidora.
Distribución del calentamiento del líquido después de encender el mezclador.

Soporte para PCB:

Se debe prestar especial atención al soporte para placas de circuito impreso en el baño de grabado, ya que por conveniencia también será útil. Para ello se me ocurrió un diseño sencillo de pinza para la ropa hecha de plexiglás y la fijé en la tapa.

Pinza para la ropa, soporte para placa de circuito

Una pinza para la ropa normal como soporte para placas de circuito impreso no me convenía, ya que tenía un resorte de acero y esto no funciona contra el entorno agresivo de la solución de grabado. Así, construí una pinza para la ropa combinando dos finas tiras de plexiglás.

Bosquejo del soporte de PCB

Una pinza para ropa de este tipo no teme ni al cloruro férrico ni a otras soluciones de grabado débiles, ya que sus partes metálicas están aisladas del ambiente externo y ella misma está hecha de plexiglás.

Esta versión del soporte sujeta las tablas con bastante fuerza, se instalan y retiran con bastante rapidez y facilidad.

Placa PCB fija en soporte.

En resumen, mi versión de un baño de burbujas para grabar tablas, que utiliza un mezclador en lugar de un compresor de acuario, tiene sólo una ventaja: es rápido, sencillo, fiable, práctico, de alta calidad y económico.

Mi versión de un baño para grabar placas de circuito impreso.

Hago placas de circuito impreso con bastante frecuencia, por lo que conozco muchas sutilezas y matices, y si solo vas a montar un baño para grabar placas de circuito impreso, entonces créame, usar una batidora en lugar de un burbujeador es mucho más práctico, y dicho soporte justifica todos los esfuerzos invertidos en su fabricación.

Hace un par de años hice este baño para grabar placas de circuito impreso. La idea había estado en mi cabeza durante mucho tiempo, pero todo dependía del barco, y en Internet, en el sitio hardlock.org.ua, vi la implementación de tal bañera y lo más importante fue que el barco Se pegó con sellador de vidrio para acuarios. Y había un excelente diagrama del termostato en el sitio web, por lo que no tenía que perder el tiempo creando su propio diagrama. Encargué un recipiente a una persona que fabrica acuarios personalizados y costó 200 rublos. Compré el compresor más barato en una tienda de acuarios por 150 rublos + un tubo y todo tipo de ventosas por unos 100 rublos. La más cara de todas las compras fue un calentador, no lo recuerdo exactamente, pero entre 400 y 500 rublos. Las piezas del termostato cuestan unos 150 rublos. Para hacerlo más estable, hice un soporte de aglomerado al que fijé el recipiente y el termostato (ver foto). Monté todo, lo probé y quedé completamente encantado. ¡¡¡La primera tabla fue grabada en 3 minutos!!! Con una solución nueva de cloruro férrico el proceso es muy rápido, pero con una solución de dos años tarda unos 20 minutos :-). Además, en esta solución grabé entre 30 y 40 tablas de diferentes tamaños. Y habría trabajado un poco más, pero en el fondo ya había sedimentos de 15 mm de espesor. que comenzó a obstruir el tubo de salida de aire. Decidí reemplazar la solución y tomar una foto al mismo tiempo.

Termostato, carcasa de tetinas para bebés :)

No hay atomizador de aire en la foto porque hice uno casero con un tubo de plástico al que le hice una docena de agujeros de 1 mm de diámetro, pero por los depósitos se tapó y lo tiré, haré uno nuevo. uno. Algo como esto... ¿Puedes decirme cómo hacer una tapa que sea cómoda?

No creo que esté revelando un gran secreto si digo que la velocidad y la calidad del grabado de la placa de circuito impreso están influenciadas por varios factores principales. Por ejemplo: si el proceso de grabado se produce en una solución de cloruro férrico a temperatura ambiente, suele durar unos 40 minutos. hasta 2,5 horas (dependiendo de la saturación de la solución). Si se calienta la solución, el proceso de grabado en sí se puede reducir en el tiempo una vez y media. Y, en general, lo ideal es que la solución en sí se agite periódicamente, en cuyo caso el proceso se produce aún más rápido. Estos factores afectan directamente la tasa de grabado. Si hablamos de la calidad de las placas, esto se aplica principalmente a aquellos radioaficionados que transfieren el diseño a la textolita mediante el método de "impresora láser y plancha". A pesar de que el tóner se adhiere con bastante firmeza a la lámina, si el proceso de grabado se retrasa en el tiempo, el cloruro férrico todavía se mete debajo del tóner. En este caso, las pistas resultan "porosas", lo que a su vez deteriora la calidad de la placa y del dispositivo en su conjunto.

Técnicamente, el proceso de mezcla de la solución se puede realizar de varias formas (todo depende del ingenio y "afilado" de las manos), pero el más óptimo, en mi opinión, es el método del "baño de microburbujas". Así se fabrican los tableros de fábrica. La esencia del método es bastante simple, pero muy efectiva. En el fondo del tanque de cloruro férrico hay un tubo de plástico en el que se perforan agujeros a intervalos regulares. El tubo se tapa por un extremo y se suministra aire comprimido por el otro. Como resultado, las burbujas de aire que se elevan desde el fondo del tanque mezclan naturalmente la solución de cloruro férrico, acelerando así el proceso de grabado. Sin embargo, no está previsto calentar la solución, pero dado que el proceso de grabado ocurre con bastante rapidez (5 a 10 minutos), esta opción, en principio, no tiene sentido, la solución simplemente se precalienta y se vierte en el recipiente ya caliente. Así, con esta introducción podrás completar y proceder directamente a la implementación de tus planes.

Tanque de almacenamiento. Naturalmente, cualquier recipiente conveniente puede usarse como depósito para este diseño, pero encontré cubetas para revelar fotografías. Se ven así:

Un tubo. También puedes usar cualquier tubo que te convenga, pero me pareció más óptimo usar un tubo con un gotero médico normal, puedes comprarlo en una farmacia por solo 15 rublos. Se pega con pegamento Moment Crystal normal. Los agujeros se hacen con una aguja de coser, en incrementos de aproximadamente 1 cm:

Naturalmente, por un lado el tubo está tapado de antemano, por el otro lado se adjunta una punta del mismo gotero para una conexión más conveniente a la fuente de aire (más sobre esto un poco más adelante):

En esta etapa, todavía es necesario comprobar el funcionamiento del dispositivo simplemente vertiendo agua en el recipiente. El hecho es que todo depende de la presión del compresor, y el diámetro y el paso de los orificios bailan directamente de él, por lo que quizás tengas que experimentar:

Neto. Quizás este punto parezca superfluo para algunos. El hecho es que hablaremos de una malla estirada a una distancia de aproximadamente 1,5 centímetros desde el fondo del tanque (aún es necesario un espacio entre el tubo y las tablas en blanco). No es necesario hacer una rejilla en absoluto, para garantizar el espacio requerido, simplemente puede insertar de 4 a 6 cerillas en los orificios de las tablas (preferiblemente en aquellos que están destinados a sujetar la placa en el dispositivo) para que formen bastidores. Puedes hacer una cuadrícula, nuevamente, de varias maneras. Mi método es el siguiente: se cortan tiras de plástico de aproximadamente 1 mm de espesor de aproximadamente 1,5 centímetros de ancho y un poco más cortas que cada lado del tanque. El resultado son dos franjas largas y dos cortas:

En cada tira se hacen cortes hasta la mitad del espesor del plástico, en incrementos de un centímetro:

Además, se pegan de tal manera que los cortes queden hacia el costado de la pared del tanque y un hilo de pescar delgado pasa por este corte:

Luego entre cortos:

El resultado debería ser una red similar a la que se extiende sobre una raqueta de tenis:

Tapa. En realidad, podríamos haber terminado ahí, pero al probar esta unidad con agua, quedó clara una característica no del todo agradable. El hecho es que una unidad en funcionamiento rocía gotas muy pequeñas en diferentes direcciones. Quizás para algunos esto no sea un problema, pero personalmente tenía ganas de hacer una tapa. De acuerdo con las dimensiones de la cubeta, se cortó una pieza en bruto de plástico, en la que se perforaron agujeros suficientes para la ventilación, pero no suficientes para contaminar el espacio circundante:

Los cortes en la tapa se hacen porque por un lado sale un tubo y por el otro un desagüe (por cierto, se ha vuelto mucho más cómodo escurrir la solución con la tapa cerrada, y hay menos posibilidades de que se derrame). él). La tapa está lista, solo queda hacerle sujetadores en el tanque. No está fabricado de forma completamente estándar: se pegan clips a la cubeta, destinados a sujetar un cable coaxial:

Hay seis de ellos en total...

...dos a cada lado como guías para la tapa...

...y dos más a modo de tapón cuando la tapa está completamente cerrada:

Compresor. Ahora podemos hablar de la fuente de aire. El más común es una botella de plástico con una válvula a la que se bombea aire mediante una bomba. También es posible una opción con cámara para coche. En mi caso, se utiliza como fuente de aire un microcompresor normal para acuario AEN-3, que ha sido ligeramente modificado para un mayor rendimiento:

En realidad, la modificación se redujo a la ubicación más óptima del imán en el campo de la bobina (quien alguna vez haya desmontado tales dispositivos entenderá de qué estamos hablando). Con estas sencillas manipulaciones, fue posible aumentar el rendimiento del compresor aproximadamente dos veces, lo que resultó ser suficiente.

Así, como resultado de todo el trabajo, surgió una sencilla unidad...

...lo que, sin embargo, aumentó varias veces la calidad y la velocidad de los dispositivos fabricados.

PD Quizás a algunos les parezca innecesario mucho en este diseño, porque en lugar de una malla se pueden usar fósforos, en lugar de una tapa, un trozo de madera contrachapada o una revista vieja (pero no en la radioelectrónica, esto es una cuestión de principios). , y en lugar de un compresor, sus propios pulmones son bastante adecuados, eso es todo. Lo anterior definitivamente no agregará comodidad durante el trabajo. Sin embargo, esta es solo mi opinión puramente personal, y si todo lo anterior le resulta útil a alguien, entonces puedo decir con total confianza que cumplí mi objetivo al cien por cien.

Atentamente, Maestro de Asuntos Electrónicos

Introducción. No creo que esté revelando un gran secreto si digo que la velocidad y la calidad del grabado de la placa de circuito impreso están influenciadas por varios factores principales. Por ejemplo: si el proceso de grabado se produce en una solución de cloruro férrico a temperatura ambiente, suele durar unos 40 minutos. hasta 2,5 horas (dependiendo de la saturación de la solución). Si se calienta la solución, el proceso de grabado en sí se puede reducir en el tiempo una vez y media. Y, en general, lo ideal es que la solución en sí se agite periódicamente, en cuyo caso el proceso se produce aún más rápido. Estos factores afectan directamente la tasa de grabado. Si hablamos de la calidad de las placas, esto se aplica principalmente a aquellos radioaficionados que transfieren el diseño a la textolita mediante el método de "impresora láser y plancha". A pesar de que el tóner se adhiere con bastante firmeza a la lámina, si el proceso de grabado se retrasa en el tiempo, el cloruro férrico todavía se mete debajo del tóner. En este caso, las pistas resultan "porosas", lo que a su vez deteriora la calidad de la placa y del dispositivo en su conjunto.

Técnicamente, el proceso de mezcla de la solución se puede realizar de varias formas (todo depende del ingenio y "afilado" de las manos), pero el más óptimo, en mi opinión, es el método del "baño de microburbujas". Así se fabrican los tableros de fábrica. La esencia del método es bastante simple, pero muy efectiva. En el fondo del tanque de cloruro férrico hay un tubo de plástico en el que se perforan agujeros a intervalos regulares. El tubo se tapa por un extremo y se suministra aire comprimido por el otro. Como resultado, las burbujas de aire que se elevan desde el fondo del tanque mezclan naturalmente la solución de cloruro férrico, acelerando así el proceso de grabado. Sin embargo, no está previsto calentar la solución, pero dado que el proceso de grabado ocurre con bastante rapidez (5 a 10 minutos), esta opción, en principio, no tiene sentido, la solución simplemente se precalienta y se vierte en el recipiente ya caliente. Así, con esta introducción podrás completar y proceder directamente a la implementación de tus planes.

Tanque de almacenamiento. Naturalmente, cualquier recipiente conveniente puede usarse como depósito para este diseño, pero encontré cubetas para revelar fotografías. Se ven así:

Un tubo. También puedes usar cualquier tubo que te convenga, pero me pareció más óptimo usar un tubo con un gotero médico normal, puedes comprarlo en una farmacia por solo 15 rublos. Se pega con pegamento Moment Crystal normal. Los agujeros se hacen con una aguja de coser, en incrementos de aproximadamente 1 cm:

Naturalmente, por un lado el tubo está tapado de antemano, por el otro lado se adjunta una punta del mismo gotero para una conexión más conveniente a la fuente de aire (más sobre esto un poco más adelante):

En esta etapa, todavía es necesario comprobar el funcionamiento del dispositivo simplemente vertiendo agua en el recipiente. El hecho es que todo depende de la presión del compresor, y el diámetro y el paso de los orificios bailan directamente de él, por lo que quizás tengas que experimentar:

Neto. Quizás este punto parezca superfluo para algunos. El hecho es que hablaremos de una malla estirada a una distancia de aproximadamente 1,5 centímetros desde el fondo del tanque (aún es necesario un espacio entre el tubo y las tablas en blanco). No es necesario hacer una rejilla en absoluto, para garantizar el espacio requerido, simplemente puede insertar de 4 a 6 cerillas en los orificios de las tablas (preferiblemente en aquellos que están destinados a sujetar la placa en el dispositivo) para que formen bastidores. Puedes hacer una cuadrícula, nuevamente, de varias maneras. Mi método es el siguiente: se cortan tiras de plástico de aproximadamente 1 mm de espesor de aproximadamente 1,5 centímetros de ancho y un poco más cortas que cada lado del tanque. El resultado son dos franjas largas y dos cortas:

En cada tira se hacen cortes hasta la mitad del espesor del plástico, en incrementos de un centímetro:

Además, se pegan de tal manera que los cortes queden hacia el costado de la pared del tanque y un hilo de pescar delgado pasa por este corte:

Luego entre cortos:

El resultado debería ser una red similar a la que se extiende sobre una raqueta de tenis:

Tapa. En realidad, podríamos haber terminado ahí, pero al probar esta unidad con agua, quedó clara una característica no del todo agradable. El hecho es que una unidad en funcionamiento rocía gotas muy pequeñas en diferentes direcciones. Quizás para algunos esto no sea un problema, pero personalmente tenía ganas de hacer una tapa. De acuerdo con las dimensiones de la cubeta, se cortó una pieza en bruto de plástico, en la que se perforaron agujeros suficientes para la ventilación, pero no suficientes para contaminar el espacio circundante:

Los cortes en la tapa se hacen porque por un lado sale un tubo y por el otro un desagüe (por cierto, se ha vuelto mucho más cómodo escurrir la solución con la tapa cerrada, y hay menos posibilidades de que se derrame). él). La tapa está lista, solo queda hacerle sujetadores en el tanque. No está fabricado de forma completamente estándar: se pegan clips a la cubeta, destinados a sujetar un cable coaxial:

Hay seis de ellos en total...

...dos a cada lado como guías para la tapa...

...y dos más a modo de tapón cuando la tapa está completamente cerrada:

Compresor. Ahora podemos hablar de la fuente de aire. El más común es una botella de plástico con una válvula a la que se bombea aire mediante una bomba. También es posible una opción con cámara para coche. En mi caso, se utiliza como fuente de aire un microcompresor normal para acuario AEN-3, que ha sido ligeramente modificado para un mayor rendimiento:

En realidad, la modificación se redujo a la ubicación más óptima del imán en el campo de la bobina (quien alguna vez haya desmontado tales dispositivos entenderá de qué estamos hablando). Con estas sencillas manipulaciones, fue posible aumentar el rendimiento del compresor aproximadamente dos veces, lo que resultó ser suficiente.

Hacer placas de circuito impreso con sus propias manos utilizando el método de plancha láser y el uso de fotorresistente parece ser cosa del pasado. Hoy en día aparecen cada vez más métodos que sorprenden por su sofisticación y genialidad. Por ejemplo, con la llegada y el uso generalizado de las impresoras 3D, fue posible utilizar estos dispositivos funcionales en la producción de placas de circuito impreso.

Un entusiasta llamado Arvid ha ideado una forma de utilizar una impresora 3D como máquina de control numérico por computadora (CNC) para crear pistas de placas de circuito. ¡Este método es muy simple y no requiere ningún equipo adicional además de la propia impresora 3D!

Primero se limpia a fondo una pieza de PCB del tamaño requerido y luego se pinta con un marcador normal, después de lo cual se coloca en la plataforma de impresión de una impresora 3D, que tiene instalado un grabador en lugar de una boquilla. Este grabador elimina la pintura de las áreas donde es necesario grabar el cobre del tablero. Después de recibir el dibujo, el tablero se coloca en una solución de cloruro férrico durante algún tiempo hasta obtener el estado final. El código G para la impresora 3D se generó en un programa especial FlatCAM, diseñado para crear placas de circuito impreso utilizando máquinas CNC.

Este método de grabado mecánico es la forma más rápida, limpia, productiva y rentable de crear placas de circuito impreso para la creación de prototipos. El propio programa FlatCAM, que facilita enormemente el proceso, tiene funciones interesantes y útiles. Utilizándolo, por ejemplo, puede crear no solo tableros de una cara, sino también de dos caras gracias a la herramienta algorítmica especial incorporada. La consola TCL del programa brinda flexibilidad a los usuarios que desean automatizar el trabajo e implementar sus propias funciones. El práctico visor de FlatCAM le permite visualizar archivos Gerbers, Drill y G-Code. De esta manera siempre sabrá cómo funcionará su impresora 3D para crear la placa de circuito impreso requerida. El programa puede resultar útil incluso cuando el usuario tiene varios objetos geométricos, pero quiere obtener un código G. En este caso, FlatCAM te permitirá combinar estos objetos geométricos y generar un trabajo para tu máquina CNC improvisada.

A continuación se muestra un vídeo del proceso de fabricación de una placa de circuito impreso utilizando una impresora 3D.

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