In questo articolo mostrerò le vari fasi per la realizzazione di un circuito stampato (PCB) fatto in casa, con pochi semplici passi.

Se non sapete cos’è un circuito stampato clicca qui vi rimando alla pagina su wikipedia 😉 …

Indice:

Prima di iniziare la realizzazione di un circuito stampato di seguito vi mostro un elenco di tutto quello che ci servirà per la realizzazione.

Elenco materiali:

  1. PC
  2. Stampante (va bene sia quella inkjet che quella laser)
  3. Fogli di carta o lucidi
  4. Software di grafica per disegnare il circuito elettrico e stampato
  5. Basetta presensibilizzata
  6. Bromografo con lampade UVA (autocostruito)
  7. Soluzione per lo sviluppo (Soda caustica + acqua)
  8. Acido per corrodere il rame (Cloruro ferrico + acqua oppure acido muriatico + acqua ossigenata + acqua)
  9. 3 vaschette di plastica
  10. Guanti in lattice
  11. Trapano con punte da 0.8 a 1.2 mm

Circuito

Un circuito stampato è la realizzazione pratica di uno schema elettrico e per disegnarlo utilizziamo come detto un software che installiamo su un PC. Possiamo utilizzare diversi software come Fritzing, Eagle e DesignSpark.

Link Download:

Se è la prima volta che provi a disegnare un circuito stampato consiglio di utilizzare Fritzing perché è molto facile ed intuitivo da utilizzare.

Dopo la realizzazione dello schema elettrico si passa alla fase di sbrogliatura che porterà al disegno del circuito stampato, tra qualche giorno farò dei tutorial per i singoli software.

pcb

A questo punto siamo pronti per procedere con la stampa del circuito che andremo a realizzare.

Il passo successivo e’ di stampare il circuito su carta normale o lucido. Con il lucido il processo di foto incisione è più veloce vista la trasparenza del supporto, ma ogni volta che se ne deve realizzare uno o ci si accorge di aver fatto qualche errore e doverlo ristampare si sprecherà un foglio di lucido e quindi denaro.
Utilizzando della normale carta bianca invece, diventa necessario aumentare il tempo di esposizione agli ultravioletti, ma permette di risparmiare l’acquisto di costosi fogli lucidi e se si sbaglia qualcosa basta ripetere la stampa su un altro foglio di carta bianca.  Durante la stampa è consigliabile  di regolare al massimo la quantità di inchiostro nero che viene stampato. Fate attenzione a non utilizzare dell’inchiostro nero creato con cartucce colorate in quanto non è mai totalmente nero. La migliore soluzione è di utilizzare una stampante laser.

Impressione del circuito

La carta bianca a differenza di quella lucida non e’ trasparente, ma i raggi ultravioletti in parte riescono a passarla e quindi e’ sufficiente aumentare il tempo di esposizione. Conviene sempre fare qualche prova, io ad esempio se utilizzo il lucido lascio il bromografo acceso per 5 minuti, mentre con la carta bianca lo lascio acceso per 15 minuti. Ovviamente i tempi cambiano da bromografo a bromografo e dalle dimensioni del circuito.

Il bromografo è semplicemente una scatola con un coperchio al cui interno sono installate 2 lampade che emettono raggi UVA, utili ad impressionare le basette presensibilizzate che poi utilizzeremo. E’ possibile costruirselo da soli semplicemente utilizzando un vecchio scanner e inserire le lampade UVA all’interno, come ho fatto io, oppure costruirsi un contenitore in legno se non si ha un vecchio scanner a disposizione. I collegamenti elettrici delle lampade UVA sono uguali a quelli delle normali lampade al neon. Su internet si possono trovare facilmente progetti di diversi tipi di bromografi fatti in casa, in seguito farò anche io un tutorial.

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Le basette presensibilizzate sono vendute nei negozi specializzati con una pellicola protettiva, questa evita che la superficie sensibile venga esposta alla luce ambiente prima dell’utilizzo.
Quando si dispone del foglio lucido o bianco con il disegno del circuito, si toglie la pellicola e si posiziona la basetta con la parte sensibile a diretto contatto del foglio, sul lato dove è l’inchiostro.
Questo attenzione permette che le piste siano ben definite, in quanto anche se il foglio ha uno spessore minimo, se messo al contrario provoca comunque una leggera sfumatura dovuta all’ombra della luce proiettata.

2014-02-19 11.45.19Bromografo

Incisione del circuito

Dopo l’impressione del circuito con il bromografo procuratevi un paio di guanti in lattice e 3 vaschette di plastica , nella prima va messo la soluzione per lo sviluppo, nella seconda normalissima acqua da rubinetto e nella terza l’acido per corrodere il rame.

Acidi

Per lo sviluppo si può usare la soda caustica diluita in acqua. La si può trovare in un qualsiasi supermercato o dal ferramenta alla modica cifra di 2-3 euro, anche meno. Viene venduta sotto forma di granuli a scaglie, quindi per realizzare la soluzione basta sciogliere una 10ina di grammi in 1 litro di acqua. Questa soluzione non può essere riutilizzata.

Mentre per la corrosione del rame si può usare del cloruro ferrico . Spesso viene venduto in granuli quindi va diluito in acqua, possiamo diluire 250 grammi in 1 litro d’acqua. Il cloruro ferrico è un ottimo acido per la corrosione del rame. Se proprio non si riesce a trovare il cloruro ferrico come alternativa possiamo utilizzare la soluzione tra acido muriatico 15%, acqua ossigenata 40 di volume e acqua. Per la soluzione possiamo prendere una bottiglia di un litro e riempirla con:

60% Muriatico

15% Acqua ossigenata

25% Acqua

A differenza della soluzione per lo sviluppo, quella per la corrosione del rame può essere utilizzata più volte, ma con l’utilizzo la sua capacita di erosione diminuisce.

 

Quindi una volta riempite le 3 vaschette iniziamo l’incisione inserendo la basetta nella vaschetta con la soda ed attendere pochi minuti che lo strato fotosensibile illuminato dai raggi si distacchi dal rame, di solito impiego 1 o 2 minuti, in questo processo si possono notare già i tratti delle piste. Dopodiché immergere la basetta nella vaschetta con l’acqua in modo da togliere le tracce della soda. Infine bisogna immergerla nella vaschetta con l’acido e attendere finché il rame non viene corroso del tutto lasciando solo le piste del circuito.

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Alla fine prendiamo la basetta e la puliamo con l’acqua per eliminare le tracce dell’acido. Poi prendiamo un po del normalissimo alcol oppure dell’acetone e passiamolo sulle piste in moda da eliminare la vernice fotosensibile (Se non facciamo questo passaggio sarà difficile saldarci sopra).

Risultato finale:

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Foratura

A questo punto si passa alla fase di foratura utilizzando le classiche punte da 0,8, 1 o 1,2 mm. E’ preferibile utilizzare un trapano a colonna che fora perfettamente a 90° la basetta.

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