PCB DIY... tu come le fai?

[Olivetto]

Ciao a tutti
apro questa discussione per focalizzare i metodi casalinghi che ci permettono di realizzare PCB fatte in casa.
All'istituto tecnico che ho frequentato il metodo erano i famosi trasferelli R41, io lo trovavo un metodo anche se noioso, buono per i risultati che riuscivo ad ottenere. Poi vidi passare come una meteora il la foto incisione...troppo complicata per i miei gusti. Poi scoprii il press an peel, mi piaceva ma non mi entusiasmavaper il costo dei fogli ( ma ultimamente ho scoperto che dalla cina i prezzi sono decisamente più abordabili, e non ne escludo di riutilizzarli ancora). Poi venni a conoscenza del toner transfer, è il metodo che ho usato ultimamente. Tengo a precisare che di PCB non ne faccio molte....
Il mio metodo era stampare su normale carta e con il ferro da stiro trasferire il toner...poi la basetta a mollo in acqua e pelare delicatamente con i polpastrelli la carta. devo dire che spesso dovevo ripetere il tutto perché venivano via anche le piste. Poi girovagando in internet ho visto che si parlava di "carta patinata" , per cortesia qualcuno mi dica che rivista usa, io ancora devo trovare una carta patinata che mi dia un risultato anche sufficiente. addirittura ho visto un video che l'autore ha girato con la mano destra mentre con la sinistra ha : poggiato il circuito stampato su carta patinata sulla basetta, lo ha bagnato con il solvente per unghuie, lo ha massaggiato e poi come per magia ha tolto la carta e sulla basetta è rimasto il circuito p e r f e t t o !!!! sceso in laboratorio ci ho provato usando una carta da volantino, acetone e si è sciolto il circuito, poi ho visto che qualcuno fa un mix di acetone e alcol, provato anche quello ma niente o si scioglieva o non si attaccava. Che qualcuno mi dia una dritta una volta per tutte, per favore!

Per quanto riguarda la corrosione con acido io ho costruito una bacinella basculante che fa il suo dovere, ma una ventina di anni fa, un mio collega usò una specie di "acquario" in pratica era una vaschetta con una base d'appoggio inclinata dove si poggiava la basetta, in basso in 3 o 4 dita di acido c'era immerso un diffusore di bollicine ( quello degli acquari ) e un riscaldatore . quando si azionava la pompetta dell'aria le bollicine montavano una schiuma che risaliva e poi discendeva sulla basetta per tornare in vasca ...le basette si corrodevano a vista d'occhio. ho tentato per due volte a distanza di anni di replicare questo sistema ma a me l'acido non si monta a schiuma! quindi ho aggiunto del sapone, la schiuma si forma ma rimane schiuma e quindi trabocca....qualcuno sa dirmi dove sbaglio ???
Grazie

[boiler]

Il tuo post è un'eccellente descrizione di tutto quello che causa pianto e stridore di denti nel cercare di farsi i PCB a casa. 25 anni fa bisognava accettare tutte queste tribolazioni perché di alternative non ce n'erano. E si otteneva uno stampato di qualità miserabile, per fare un doppia faccia c'era di soffrire ancora di piú. E poi bisognava forarlo, altro lavoro del cavolo, con le punte da 0.8 mm di HSS che continuano a perdere il filo o di metallo duro che si sbriciolano alla prima vibrazione. E una volta fatti i fori bisognava piantarci degli spezzoni di reoforo e saldare su ambo i lati per fare uno pseudo-via. E il rame è nudo, quindi si ossida velocemente. Della soldermask possiamo dimenticarcene.

Che tempi tristi.

Nel 2024 questo tipo di lavoro non ha senso.

Ci sono ditte che ti fanno PCB di buona qualità con piste di tutte le misure che vuoi, con via fino a 0.3 mm di diametro senza sovrapprezzo. Il doppia-faccia è standard, la soldermask non serve nemmeno nominarla. È ovvio che c'è.

Tutto questo ti costa meno del materiale che ti servirebbe per farli in casa se ci riuscissi al primo colpo. Visto che è un processo del cavolo e funziona una volta sì e una no, la frase di cui sopra diventa "ti costa meno della metà di quello che costerebbe il materiale per farli in casa".

E non devi tenerti nell'armadio vaschette basculanti e bottiglioni di chimica varia che useresti due volte all'anno.

E per completare la lista, potresti anche usare una fresetta CNC (tipo pantografo) per asportare meccanicamente il rame. Anche qui, lascia perdere.

Il PCB professionale è diventata una commodity che non costa piú nulla ed è alla portata di tutti.

Vai qui e vivi felice:
https://www.pcbway.com/

Boiler

[Etemenanki]

Io ormai non ne faccio quasi piu, proprio per via dei prezzi attuali dei service (mi trovo bene con JLCPCB), solo se mi serve qualcosa di piccolo ed urgente posso pensare all'autoproduzione.

Il sistema di trasferire il toner con il ferro da stiro va bene per piccoli circuiti, se sono grandi la dilatazione termica sballa leggermente le misure (la schedina di rame e vetronite si dilata, il foglio di carta no), e' poco, ma con certi passi e' sufficente ... per trasferirlo con il mix di acetone ed alcol, serve fissare il foglio molto bene, inzuppare, pressare leggermente con qualcosa ma senza assolutamente muovere il foglio in nessuna direzione, e poi lasciar evaporare completamente l'acetone in modo che il toner si risolidifichi incolato al rame prima di cercare di disfare la carta con acqua, altrimenti sbava e si scioglie (serve prenderci la mano, e non e' una cosa immediata)

Serve anche poter stampare con copertura al 100% escludendo qualsiasi programma "eco"o di risparmio di toner, altrimenti poi non c'e' abbastanza toner sul foglio per dare un risultato decente.

EDIT: mi hai preceduto

[stefanopc]

Ciao Olivetto.
La mia produzione di PCB fai da te è esclusivamente monofaccia con componenti tradizionali (non SMD) di misura contenuta 60x60mm di solito.
Raramente arrivo al 100x150mm e non faccio praticamente mai più di un unico esemplare.
Io ho utilizzato per diversi anni la maggior parte delle tecniche che hai elencato ma l'acquario no.
Sono passato quasi subito dai trasferelli ad autocad 13 che utilizzo ancora da oltre 30 anni
I risultati migliori e ripetibili li ho sempre ottenuti con il master su lucido o acetato trasparente e fotoincisione su lastra presensibilizzata.
In una fiera avevo recuperato dei ritagli di ottima qualità pagati poco e fino ad esaurimento sono andato avanti così.
Attualmente le stampanti laser però utilizzano pochissimo toner.e il lucido ottenuto ha le zone scure molto trasparenti e cio non ti consente di ottenere una qualità adeguata.
Il sistema col ferro da stiro e rivista non mi ha mai convinto particolarmente.
La pellicola blu a volte da risultati abbastanza buoni ma anche lei dipende dalla stampa laser che riesci a ottenere.
Da circa un annetto sto utilizzando la cnc fatta da me motori di recupero telaio in ferro e alluminio ecc.
È venuta decentemente e ho fatto già diverse cosette interessanti su lamierini di alluminio e legno.
Riguardo ai PCB riesco a stampare decentemente tutto quello che mi serve in circa un paio d'ore partendo da un gerber creato in eagle Cad.
Posso scegliere se disegnare e corrodere con cloruro ferrico o isolare le piste con la fresa.
Coi sistemi di azzeramento automatico che compensano la superficie irregolare della basetta il risultato è semplicemente ottimo.
Naturalmente se la cnc lavora per 40 minuti nel frattempo puoi fare altro.
La foratura la fa lei in modo ineccepibile e se hai un minimo di accortezza le punte e le frese ti durano a lungo.
Certo serve conoscere e operare con tre o quattro sw diversi, serve sapere un minimo di tecnologia degli utensili e movimenti macchine e un minimo di esperienza non guasta mai.
A me piace le lo faccio volentieri ma imparare da zero può non essere immediato anche con i tutorial e tutte le informazioni presenti in rete.
Il risultato è normale e soprattutto mi evito il millefori definitivo che non amo particolarmente (detto in maniera gentile) .

Se invece ti serve un PCB ben fatto doppia faccia con via metallizzate finiture ecc. Il fai da te non ha senso.
Un normale lab ti fa il tutto e te li spedisce a casa in due o tre settimane.
Ma se te ne serve uno solo con gli altri nove cosa ci fai?
Al momento mi sono servito dei lab solo due volte e il PCB era perfettamente realizzato esattamente come da disegno e non ho avuto problemi nemmeno a saldare i chip ssop 48 pin.

Ovviamente aspettare due ore non è come aspettare due settimane.

Ciao

[boiler]

Un normale lab ti fa il tutto e te li spedisce a casa in due o tre settimane.

Per il processo standard (2 facce, piste min 0.15mm, via min 0.3mm) il tempo di produzione è 24 ore, non settimane. La spedizione via DHL costa qualcosa, ma se si ha fretta, in 4-5 giorni lavorativi si ha tutto a casa. Il prezzo dei PCB è 5$ per 5 pezzi con superficie 100x100 mm

Ma se te ne serve uno solo con gli altri nove cosa ci fai?

Con gli altri quattro ci tieni all'altezza giusta lo stencil per applicare la pasta di stagno (se la usi).
O li regali qui sul forum, magari a qualcuno fanno comodo.
O li usi per il tavolo che traballa (l'FR-4 è molto meglio del cartone).
O li metti nell'armadio che si è liberato perché non devi piú tenerci le bottiglie di cloruro ferrico o la fresetta CNC.
O li butti (e con questo spreco dell'80% hai comunque speso meno che facendoli a casa).

Boiler

[Olivetto]

Ciao Olivetto.
La mia produzione di PCB fai da te è esclusivamente monofaccia ...
Ciao

Ciao Stefano
io mi trovo più o meno nella tua situazione: poche basette, monofaccia, dimensioni ridotte e componenti classici e spesso non più di un'esemplare.
Non lo faccio per lavoro ma per diletto personale, quindi anche io non saprei cosa fare delle rimanenti PCB in caso di realizzazione tramite servizio di un sito.

@ tutti
Ora il mio obiettivo è di realizzare un sistema simile a quello che ho descritto come un acquario, ma visto che non riesco a trovare come far montare l'acido a schiuma ( che però sia dissolva in breve tempo ) ho intenzione di realizzare una vaschetta verticale, con un aeratore in fondo che comunque ossigeni l'acido e contemporaneamente crei un blando movimento dello stesso. La basetta dovrà essere posizionata in verticale e sospesa nell'acido.
A proposito di acido: come sostituto ho visto che alcuni usano il cloridrico con aggiunta di acqua ossigenata oppure l'acido citrico e acqua ossigenata, il vantaggio è che si ha a che fare con un liquido molto più trasparente e quindi il progresso erosivo è facilmente verificabile, sembra però che il processo sia leggermente più lento....proverò anche questo.

Una buona domenica a tutti!

[stefanopc]

Per il processo standard (2 facce, piste min 0.15mm, via min 0.3mm) il tempo di produzione è 24 ore, non settimane. La spedizione via DHL costa qualcosa, ma se si ha fretta, in 4-5 giorni lavorativi si ha tutto a casa.

Boiler

Quindi il tuo consiglio è spendere 30 dollari per avere 5 PCB come quello della foto in 5 giorni lavorativi invece di farlo io in due ore con una spesa viva di circa 2 euro?

Se devo essere sincero non mi hai convinto.
Il PCB monofaccia continuo a farlo da me.
Mi rivolgero al lab quando ho realmente la necessità di realizzare un PCB di quel tipo.

Per Olivetto

Il cloruro ferrico non è pericoloso per la pelle come un vero acido.
È vero che non è trasparente e che macchia abbastanza ma è sicuramente più facile da gestire.
Ovviamente non bisogna MAI utilizzare recipienti metallici specialmente in alluminio.
Tutte le tecniche di scorrimento sono sicuramente adatte a rendere più rapida la Corrosione.
Il fattore decisamente più importante è la temperatura.
Se porti la soluzione a 55 60 gradi e metti il PCB col rame verso il basso la Corrosione é molto rapida intorno ai 4 minuti.
Non serve nulla oltre ad una bacinella di acqua calda in polistirolo col coperchio di polistirolo.
Dentro metti il contenitore con il cloruro e il PCB quando è arrivato in temperatura

A caldo anche se il cloruro è vecchio funziona bene e si può utilizzare molto piu a lungo.
La confezione che ho attualmente la ho in uso da almeno 15 anni.
Basta fare depositare sul fondo e non mescolare.

Ciao

[luxinterior]

Leggendo mi sono ricordato del museo della civiltà contadina che si trova a pochi chilometrri da casa mia.
Nel museo sono rappresentati i vecchi mestieri come si coltivava la terra con metodi ottocenteschi per non dire medievali.
Pensavo non esistesse più nessuno che producess PCB in casa nel 2024 per un'infinità di motivi già elencati sopra da altri interventi. Ad oggi non solo il PCB ma anche il montaggio componenti è accessibile a prezzi bassi a chiunque dai cinesini non ha proprio senso fare qualcosa in casa.
La ocmponentistica è al 99% in SMD con miniaturizzazione da paura chi mai riesce a fare qualcosa di serio con in trasferibili, forse un NE555 o poco di più.

Per i costi l'esempio di Boiler è un esempio "aziendale" con 25$ di spedizione si riferisce a spedizione DHL in max 4 giorni lavorativi. Questa sotto è la proposta jlcpcb per 5pezzi FR4 doppia faccia 100x100mm con un spedizione entro max 15gg (che poi sono sempre di meno in realtà)

[boiler]

Leggendo mi sono ricordato del museo della civiltà contadina che si trova a pochi chilometrri da casa mia.
Nel museo sono rappresentati i vecchi mestieri come si coltivava la terra con metodi ottocenteschi per non dire medievali.

La ocmponentistica è al 99% in SMD con miniaturizzazione da paura chi mai riesce a fare qualcosa di serio con in trasferibili, forse un NE555 o poco di più.

Aggiungerei anche che il doppia faccia per la maggiorparte dei circuiti non è una scelta di lusso dettata dalla pigrizia del non voler fare lo sbroglio su una faccia sola. Se il doppia faccia serve o meno lo decide il circuito in base alle leggi di Maxwell. E molto spesso lo richiede. Che poi in qualche modo funzioni anche con un routing labirintico è un'altra storia, ma non è un bel lavoro.

Per i costi l'esempio di Boiler è un esempio "aziendale" con 25$ di spedizione si riferisce a spedizione DHL in max 4 giorni lavorativi. Questa sotto è la proposta jlcpcb per 5pezzi FR4 doppia faccia 100x100mm con un spedizione entro max 15gg (che poi sono sempre di meno in realtà)

Ho selezionato quel tipo di spedizione perché stefanopc ha scelto come cavallo di battaglia il tempo che ci vuole per avere il PCB sul tavolo. Anche pcbway offre spedizioni molto economiche. I due (pcbway e jlcpcb) piú o meno si equivalgono, credo addirittura che appartengano alla stessa casa madre.

Quando mai ci è servito un PCB entro 2 ore in campo hobbystico? Non mi è mai servito così in fretta nemmeno in ambito aziendale!

Quindi il tuo consiglio è spendere 30 dollari per avere 5 PCB come quello della foto in 5 giorni lavorativi invece di farlo io in due ore con una spesa viva di circa 2 euro?

Sì e no.
Il mio consiglio è di spendere 5 euro per avere 5 PCB veri (non come quelli della foto, con tutto il rispetto!).
Poi ci sono le spese di spedizione, che si possono spalmare su piú PCB o dividere tra un gruppo di persone interessate e che, come mostra luxinterior, possono essere molto minori.
D'altra parte anche le spese per l'acquisto della fresetta CNC vanno spalmate sui PCB (e non dirmi che te la sei costruita con parti di scanner trovate nella rumenta perché non è quello che a Olivetto interessa).

Adesso ti faccio io una domanda simile: quindi il tuo consiglio è spendere un paio di centinaia di euro per una fresetta e relativo materiale di consumo, di investire ore e ore per imparare ad usare 3 software diversi... il tutto per ottenere un PCB a faccia singola senza soldermask e senza via metallizzate con una spesa viva di 2 euro invece di 3.22 euro? Senza possibilità di usare altre tecniche (doppia faccia, soldermask, IMS...)?

La tua fresetta è qualcosa della quale puoi giustamente andare fiero ed è bello vedere che il suo uso ti dà soddisfazione. Ma non credo che sia quello che l'hobbysta cerca nel 2024.

[boiler]

con un aeratore in fondo che comunque ossigeni l'acido e contemporaneamente crei un blando movimento dello stesso. La basetta dovrà essere posizionata in verticale e sospesa nell'acido.

Se davvero vuoi farteli in casa, un paio di dettagli:

L'aerazione non serve. Il fatto che usando l'aeratore il processo acceleri ha solo a che fare con il movimento del liquido. Come hai visto, serve un po' di agitazione. Industrialmente per la lavorazione fotochimica del metallo si usa una tecnica chiamata "spray etching", nella quale il liquido corrosivo viene spruzzato con forza sul substrato. Questo accelera il processo di un buon fattore 10. In vece dell'aeratore ti conviene quindi pompare il liquido attraverso un tubo forato che lo spruzzi sul PCB. Assicurati che la pompa sia fatta di materiali compatibili con la brodaglia che usi!

A proposito di acido: come sostituto ho visto che alcuni usano il cloridrico con aggiunta di acqua ossigenata oppure l'acido citrico e acqua ossigenata, il vantaggio è che si ha a che fare con un liquido molto più trasparente e quindi il progresso erosivo è facilmente verificabile, sembra però che il processo sia leggermente più lento....proverò anche questo.

La velocità dipende dalla concentrazione dei reagenti. Se puoi procurarti l'acqua ossigenata al 30% (che però è pericolosa!) è estremamente rapido, controllabile e pulito.
Usando acido muriatico (=cloridrico) si forma cloruro di rame, che è solubile in acqua e quindi "sparisce" e non disturba.
Usando acido citrico ti ritrovi con citrato di rame, che precipita e quindi intralcia.
Forse usando alcido ammidosolfonico (contenuto in molti prodotti anticalcare) ottieni un sale solubile (non sono sicuro!), senza dover usare acido muriatico, che è volatile e anche in forma gassosa provoca la corrosione di un sacco di roba, anche inox.

Boiler