Schablonen für Lotpaste zu Hause herstellen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Heißluft-/Heißplatten-/Toasterofenlöten mit Lotpaste sind bei Schaltungen mit mehr als wenigen SMD-Bauteilen im Allgemeinen viel einfacher als das Löten von Hand. Und eine Lötschablone zum genauen Aufbringen gleichmäßiger Lotmengen ist viel einfacher als das Aufbringen von Lotspuren mit einer Spritze – und es ist viel weniger erforderlich, Lötbrücken auf der Platine zu reinigen, wenn eine kontrolliertere Menge an Paste aufgetragen wird.

Leider für diejenigen von uns, die es vorziehen, nach Möglichkeit ein paar Proto-Boards zu Hause zu ätzen, um ein grundlegendes Design zu testen und schnelle Entwicklungsboards zu bauen, kosten Schablonen im Allgemeinen 35 US-Dollar oder mehr und es dauert ein paar Tage, bis sie wieder da sind. Auf diese Weise können mit den gleichen Werkzeugen wie beim Ätzen von Leiterplatten schnelle Proto-Lötschablonen erstellt werden. Die Qualität wird wahrscheinlich nicht der von Edelstahl oder Mylar entsprechen, die Sie kaufen würden, aber Sie werden überrascht sein. Beachten Sie, dass die gleiche Methode auch zum chemischen Fräsen anderer Designs verwendet werden kann – dekorative Stücke für Schmuckkästchen, Schattendesigns für die Projektion mit einem Luxeon usw. – die Möglichkeiten sind endlos. Diese Methode, wie sie veröffentlicht wurde, wird die Aufräumarbeiten nicht beseitigen, und ich bin mir sicher, dass es Verfeinerungen dieser Methode gibt, die alles viel einfacher / besser machen. Ich freue mich auf Kommentare von anderen zu Möglichkeiten, die Methode zu verbessern. Entschuldigung für fehlende Bilder im späteren Teil; Um die Bilder hierher zu bekommen, habe ich einen kurzen Durchlauf gemacht, aber nicht die eigentliche Ätz- / Lötpastenanwendung. Schlechte Bildqualität ist auf Nahaufnahmen mit einer Handykamera zurückzuführen.

Schritt 1: Bevor wir beginnen

Die Methode hier basiert darauf, wie ich Leiterplatten ätze - was sich wahrscheinlich sehr von Ihrer Vorgehensweise unterscheidet. Ich ätze seit einigen Jahren Leiterplatten und meine Arbeitsweise hat sich in dieser Zeit ziemlich verändert, da ich neue Werkzeuge und Ansätze finde. Fast jede Standardmethode zum Ätzen von Platinen sollte auch dafür gut funktionieren; ob Sie aufbügeln, Bretter lichtempfindlich machen usw.; nur ein wenig nachdenken und Sie sollten in der Lage sein, dies an Ihre Methoden anzupassen.

Schritt 2: Schritt 1: Was Sie brauchen

Ein Design (in diesem Fall gehe ich davon aus, dass Sie Ihr Board mit Eagle ausgelegt haben)

Eine Übertragungsmethode, die Sie zum Übertragen auf eine Leiterplatte verwenden würden (ich verwende Press-n-Peel Blue) FeCl oder ein anderes Ätzmittel Viel Klebeband Sehr dünnes Kupferblech (ich habe dünne Kupferstreifen gefunden, die etwa die Dicke einer Visitenkarte haben) & ungefähr 4 Zoll breit, 14 Fuß lang, in meinem örtlichen Baumarkt in der Gartenabteilung - anscheinend wird es verwendet, um Schnecken aus Gärten fernzuhalten)

Schritt 3: Erstellen der Schablonendesign-Übertragung

Es kann durchaus einen besseren (genaueren) Weg geben, dies mit Eagle zu tun. Ich mache mein Layout wie gewohnt; im CAM-Bereich wähle ich nur die Stoppmaske aus (die Ihnen im Grunde die Bereiche gibt, die die Lötstoppmaske nicht abdecken würde). Dies ist etwas lockerer als dort, wo die Pads sein sollten; Leider enthält die Schicht "Pads" keine SMD-Pads. Die Ergebnisse scheinen jedoch immer noch ziemlich anständig zu sein; bei hohen Tonlagen wird es dennoch zu geringfügigen Überbrückungen und notwendigen Bereinigungen kommen.

Als Ausgabeformat wählen Sie "PS_INVERTED" - wir wollen die Umkehrung der Stoppmaske. Wenn die Schablone für die Oberseite der Platine bestimmt ist, wählen Sie "tStop" und aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Spiegeln". Wenn für den unteren, wählen Sie "bStop" und stellen Sie sicher, dass "Spiegel" NICHT ausgewählt ist. (Ehrlich gesagt, da wir den ganzen Weg durchätzen, spielt "Spiegeln" oder nicht wirklich eine Rolle. Beim Ätzen von Leiterplatten ist es natürlich der Fall). Für den Rest dieses Schrittes gehe ich davon aus, dass Sie Press-n-Peel Blue als Transfermethode verwenden. nach Bedarf anpassen. Drucken Sie das Design auf normalem Papier aus. Schauen Sie es sich an, stellen Sie sicher, dass es so aussieht, wie Sie es erwarten. Wenn Sie zufrieden sind, schneiden Sie ein Stück PnP Blue etwas größer als das Bild auf dem Papier aus und kleben Sie es mit der glänzenden Seite nach unten über das Bild. Stellen Sie sicher, dass Sie rundherum etwas Platz haben, da die Ausrichtung bei Laserdruckern in der Regel nicht so perfekt ist und Bilder von einem Druck zum nächsten um einige mm verschoben werden können. Sie sollten nur ein Stück Klebeband an der Seite des PnP-Blau zum oberen Rand des Papiers benötigen, damit es festgehalten wird, wenn das Papier durch den Drucker gezogen wird, aber ansonsten kann sich das PnP-Blau frei bewegen wenig und glätten Sie es gut gegen die Trommel/den Fixierer im Drucker. (Hinweis: Ich habe diese Methode bei einem LJ4000 und einem LJ4 ohne negative Auswirkungen verwendet, aber ich übernehme keine Verantwortung, wenn dies Ihren Drucker frisst). Führen Sie das Papier von Hand zurück in den Drucker (oder legen Sie es in ein Papierfach ein), und stellen Sie sicher, dass Sie wissen, wo der Drucker drucken wird und alles in Ordnung ist. Schreiben Sie bei Bedarf ein "x" unten auf ein normales Blatt Papier und drucken Sie das Bild erneut aus, um sicherzustellen, dass alles wie erwartet herauskommt, bevor Sie pnp + Klebeband + Papier zurück in die Drucker.

Schritt 4: Bereiten Sie das Kupfer vor und übertragen Sie das Bild

Wählen Sie ein Stück Kupfer (Messing funktioniert wahrscheinlich auch und verleiht etwas mehr Steifigkeit, obwohl ich nicht sicher bin, wie dies die Dinge verlangsamen könnte); Es sollte die gleiche Größe oder etwas größer als die Schablone sein, die Sie machen werden. Sie können an einer Kante etwas mehr übrig lassen, um die fertige Schablone zu greifen und zu bewegen.

Der Rest dieses Schrittes ist so ziemlich derselbe, den Sie zum Übertragen eines Designs auf eine Leiterplatte verwenden würden. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Sie nicht auf die kupferplattierte Platine übertragen werden, sondern auf das Kupferstück. Führen Sie das standardmäßige Scotch-Brite-Schrubben des Kupfers durch (nasses Scotch-Brite-Pad, schrubben Sie, bis der gesamte Bereich, der von der Übertragung bedeckt wird, hell und offensichtlich geschrubbt ist - selbst wenn das Kupfer schön und glänzend ist, schrubben Sie es trotzdem; oft bei hübschem Kupfer gibt es eine dünne Beschichtung, die es schützt, was auch verhindert, dass die Übertragung gut funktioniert). Da Scotch-Brite-Pads ziemlich teuer sind, schneide ich normalerweise nur ein kleines Rechteck aus einem vollen Pad und verwende dieses, anstatt jedes Mal ein ganzes Pad. Lassen Sie das Kupferstück vollständig trocknen. Entfernen Sie die blaue PnP-Folie vom Druckerpapier und ziehen Sie das Klebeband ab. Schneiden Sie nach Bedarf zu, damit der PnP-Film auf das Kupferstück passt. Verwenden Sie Klebeband, um es zu befestigen, und achten Sie darauf, dass es in der Mitte nicht sprudelt. Ich schlage vor, auf mindestens zwei alternativen Seiten zu kleben, um ein Verrutschen während des Transfers zu verhindern. Versuchen Sie, Staub, der zwischen die Folie und das Kupfer gelangen könnte, abzublasen oder abzubürsten. Kleben Sie die Kombination aus PnP-Folie und Kupfer auf die Rückseite einer einseitigen Platine (oder einer Platine ohne Kupfer auf beiden Seiten). Sie möchten es nicht an der Kupferseite der Platine befestigen, da das zusätzliche Kupfer auf der Platine beim Übertragen Wärme ableitet. Stellen Sie wieder sicher, dass alles ganz flach ist. Verwenden Sie für die Übertragung ein Bügeleisen oder einen modifizierten Laminator. Mit der Laminiermethode finde ich, dass ich die Dinge normalerweise 6-7 Mal durchlaufen muss, um eine gute Übertragung zu erzielen.

Schritt 5: Vorbereitung für die Ätzung

Unter der Annahme, dass das Design gut und vollständig übertragen wurde (wenn nicht, wie bei jeder anderen Ätzung, tun Sie es, bis Sie es richtig machen / kleine Schönheitsfehler des Sharpie-Stifts), sind Sie fast bereit zum Ätzen. Sie haben jedoch die gesamte Rückseite der Platine, die abgedeckt werden muss, damit das Kupfer nicht vollständig verschwindet.

Ich verwende 2 Lagen Klebeband; Es ist viel Klebeband und dauert ein paar Minuten, aber es funktioniert gut, um das Ätzmittel von der Rückseite fernzuhalten, und es ist möglich, es zu entfernen, ohne das dünne Kupfer vollständig zu zerstören (Verpackungsband zum Beispiel wäre wahrscheinlich schwer genug, um das zu entfernen. d am Ende mit einem verstümmelten und vollständig gebogenen Brett. Klebeband funktioniert nicht so gut, wenn es geätzt und erhitzt wird.) Wenn Sie eine Lasche gelassen haben, um die Schablone festzuhalten, kleben Sie auch auf der Vorderseite Klebeband darüber es vor dem Verschwinden. Stellen Sie sicher, dass die Übertragung zwischen der Registerkarte und der Übertragung durchgehend ist (Sie möchten nicht, dass dünne Linien freigelegt werden, die Ihre Schablone von der Registerkarte trennen).

Schritt 6: Ätzen

Ich ätze mit auf etwa 90 Grad (Celsius) erhitztem FeCl. Da das Kupfer im Vergleich zum Kupfer auf Leiterplatten etwas dick ist, dauert es etwas, bis es fertig ist und wird Ihr Ätzmittel etwas härter. Überprüfen Sie regelmäßig, wie die Dinge laufen und stellen Sie fest, wann die Ätzung abgeschlossen ist.

(bearbeitet) Hinweis: Ich habe kürzlich gelesen, dass es empfohlen wird, für FeCl nicht über 55 ° C zu gehen - da Sie am Ende Dämpfe erhalten, die den Resist (und wahrscheinlich andere Dinge in der Nähe) beschädigen können.

Schritt 7: Klebeband reinigen/entfernen

Reinigen Sie die Platine gut und achten Sie darauf, alle Spuren von FeCl zu entfernen. Einige Leute empfehlen, eine kleine Menge verdünnten Ammoniaks auf dem Brett zu verwenden, um kleine Reste von FeCl zu neutralisieren. Entfernen Sie das Klebeband vorsichtig von der Rückseite (dies kann etwas Geduld erfordern). Ich reinige die Vorderseite mit Aceton oder schrubbe erneut mit Scotch-Brite-Pad (nicht sicher, welche Auswirkungen Tonertinte haben könnte, die später in die Lotpaste gekratzt wird, wenn dies nicht getan wird).

Was bleibt, ist ein Stück Kupfer, in das scharfe Details geschnitten sind. Das Bild ist ein schlechtes Handybild, das von der letzten Schablone aufgenommen wurde, die ich gemacht habe. (Beachten Sie, dass das TQFP-Gehäuse in der Mitte keine Trennung zwischen benachbarten Pins hat; das ist zu erwarten, aber nicht unbedingt optimal). Wie bereits erwähnt, können Sie so ziemlich jedes Design erstellen. es muss keine Schablone sein… und nach einigen grundlegenden Tests sollte Messing auch mit FeCl geätzt werden, wenn auch wahrscheinlich etwas langsamer.

Schritt 8: Verwenden der Schablone

Sehen Sie sich das Sparkfun-Tutorial an, um zu erfahren, wie Sie eine Schablone verwenden. Hinweis: Für meinen Spatel habe ich ein Stück verwendet, das von einem geschnitten wurde, was meiner Meinung nach als "japanisches Spachtelmesser" vermarktet wurde, das auf einem asiatischen Markt gefunden wurde (sf Leute, es ist dasjenige gegenüber von Thrift). Stadt in der Mission). Sie kosten $ 0,99 für eine Packung mit 3 Stück. Ich habe eine Mini-Bremse verwendet, um ein kleines Rechteck zu schneiden, das bei der Arbeit auf kleinen Platinen leicht zu bearbeiten ist. Ich spritze einfach einen Klecks aus einer kleinen Spritze Paste (ich habe meine von Chipquik gekauft) mit entfernter Nadel, zerdrücke ihn ein wenig mit dem Spatel, um ihn zu verteilen, und dann den Spatel über die Löcher, um sicherzustellen, dass sie alle gefüllt werden.

Schritt 9: Lassen Sie mich wissen, welche Verbesserungen Sie sich einfallen lassen

Und ich bin auch gespannt, welche anderen Dinge die Leute mit dieser Methode chemisch mahlen.