Perché stai ancora producendo PCB?

Poche cose hanno avuto sull'elettronica l'impatto che hanno avuto i circuiti stampati (PCB). L'elettronica di consumo economica non sarebbe così economica se qualcuno dovesse ancora cablare tutto (anche se ormai vedremmo i robot cablaggi, ne sono sicuro). Tra l'eliminazione dell'essere umano dal processo di cablaggio e la fornitura di molte proprietà elettriche eccellenti (almeno su una scheda ben progettata), non sorprende che anche gli esempi più economici di elettronica ora utilizzino PCB.

Per molti anni, la caratteristica distintiva di un grande hacker elettronico è stata la capacità di creare i propri PCB. Ci sono stati molti modi in cui le persone hanno cercato di portare la produzione di PCB nel garage degli hacker: incollando decalcomanie, PCB vergini sensibili alla luce e persino utilizzando toner per stampanti laser (quest'ultimo mi ha spinto a scrivere un libro sul layout dei PCB molti anni fa). ). Vedi anche molte persone che utilizzano stampanti 3D o frese CNC per creare PCB. Non passa settimana che qualcuno non mi chieda come realizzare un PCB in un laboratorio domestico o di una piccola impresa.

La mia reazione è invariabilmente: "Perché?" Negli anni '80 lavoravo per un'azienda che produceva PCB e la nostra sede stava fallendo. Quindi li abbiamo comprati. Avevano una serie di macchine per la placcatura, fotoplotter e apparecchiature esotiche per la manipolazione di sostanze chimiche. Erano a 60 miglia dalla nostra azienda, e questo era comodo perché arrivavamo portando giganteschi rotoli di opere d'arte direttamente alla pensione. Il costo era elevato e, con le moderne normative sullo scarico di prodotti chimici, probabilmente sarebbe stato più alto. Il prezzo per gli utensili era particolarmente alto. Quella prima tavola costò molto. Anche la centesima tavola era costosa per gli standard odierni.

A quei tempi realizzavo molte tavole da solo, soprattutto prototipi che probabilmente avevano problemi. Ma non sono mai stati uguali ai tabelloni commerciali. È difficile realizzare tavole su due lati (non impossibile, ma difficile). Non vieni placcato attraverso i fori, quindi devi usare fili o rivetti per collegare i lati. Potresti non averci pensato, ma il rame che collega entrambi i lati su un PCB commerciale aggiunge molta resistenza alle piste del PCB. Proprio come i pannelli a un lato sono più facili da delaminare rispetto a quelli a due lati, i miei pannelli a due lati fatti in casa avevano la stessa tendenza perché erano fondamentalmente due pannelli a un lato uno contro l'altro. Potevi usare alcune sostanze chimiche nocive per rivestire la tavola, ma non era altrettanto buono. E non ho mai trovato un modo ragionevole per realizzare la maschera di saldatura. La serigrafia non valeva la pena, anche se ho usato lo sfregamento sulle lettere e successivamente il trasferimento del toner per ottenere un effetto simile.

La parte peggiore nel realizzare le mie tavole: la perforazione. Quei fori devono davvero essere allineati correttamente (specialmente i socket IC) e se sbagli, puoi ricominciare dal passaggio 1. Certo, puoi andare a montaggio superficiale, ma la maggior parte delle schede ha ancora bisogno di almeno alcuni fori (anche se solo per via). La seconda parte peggiore è stata maneggiare tutte le sostanze chimiche. La mordenzatura trasparente non era poi così male, ma il cloruro ferrico più facilmente reperibile macchia tutto! Ho ancora alcuni segni sul cemento del mio patio per dimostrarlo. Non ho mai avuto il coraggio di provare alcune delle acqueforti fatte in casa perché contenevano anche sostanze chimiche nocive.

Le cose sono diverse oggi. Puoi layout del tuo PCB totalmente sul computer (o anche nel tuo browser). Fai clic su un pulsante e puoi inviare quei file ovunque nel mondo. Ci sono dozzine (o forse più) di case che produrranno la tua tavola a buon mercato. Molti di questi si trovano in Asia, ma ora ci sono opzioni convenienti ovunque. L'unica cosa di cui hai veramente bisogno è il tempo. Non è possibile avere un'idea al mattino e osservare un prototipo di PCB nel pomeriggio. Ma se sei disposto ad aspettare, e l'attesa non deve essere così lunga, puoi ottenere tavole meravigliosamente realizzate a un costo molto basso, anche se stai realizzando solo una o due tavole. Otterrai più strati, fori passanti placcati, serigrafia e tutte le altre cose che ti aspetti da una tavola realizzata professionalmente.

Sì, la mia fresatrice CNC scheggerà il rame (e le frese) e mi lascerà con una tavola senza maschera di saldatura, senza serigrafia e senza fori passanti placcati. Ho ancora il mio serbatoio per riscaldare il cloruro ferrico (che dovrebbe avere il marchio Stain-it-all). Ma non lo faccio mai più. Semplicemente non ne vale la pena. Non dovresti neanche tu. Nonostante i consigli nel video qui sotto, il modo migliore per togliere le macchie di cloruro ferrico dalle cose è non usare affatto cloruro ferrico!