Изготовление трафаретов для паяльной пасты в домашних условиях: 9 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Пайка горячим воздухом / нагревательной плитой / тостером с паяльной пастой, как правило, намного проще, чем пайка вручную для схем с более чем несколькими компонентами SMD. А трафарет для пайки для точного нанесения равномерного количества припоя намного проще, чем прокладывание следов припоя с помощью шприца - и при нанесении более контролируемого количества пасты требуется гораздо меньше очистки платы от паяных перемычек.

К сожалению для тех из нас, кто предпочитает травить несколько прототипов дома, когда это возможно, чтобы протестировать базовый дизайн и построить платы для быстрой разработки, трафареты обычно стоят 35 долларов или больше, а на возврат требуется несколько дней. Это способ с использованием тех же инструментов, что и для травления печатных плат, для создания быстрых прототипов трафаретов для пайки. Качество, вероятно, не будет соответствовать качеству нержавеющей стали или майлара, которое вы бы купили, но вы можете быть удивлены. Обратите внимание, что тот же метод можно использовать для химического фрезерования других дизайнов - декоративных элементов для шкатулок для драгоценностей, теневых рисунков для проецирования с помощью Luxeon и т. Д. - возможности безграничны. Этот метод в том виде, в котором он был опубликован, не устраняет работу по очистке, и я уверен, что в этот метод есть улучшения, которые сделают все это намного проще / лучше. Я с нетерпением жду комментариев от других о способах улучшения метода. Приносим извинения за отсутствие картинок в последней части; Чтобы получить здесь фотографии, я быстро просмотрел, но не стал наносить пасту для травления / пайки. Снимки плохого качества из-за снимков с близкого расстояния камерой мобильного телефона.

Шаг 1. Прежде чем мы начнем

Предлагаемый здесь метод основан на том, как я травлю печатную плату, что, вероятно, сильно отличается от того, как вы это делаете. Я травлю печатные платы уже несколько лет, и то, как я это делаю, за это время сильно изменилось, поскольку я нахожу новые инструменты и подходы. Практически любой стандартный способ травления досок тоже подойдет для этого; гладите ли вы, светочувствительные доски и т. д.; немного подумайте, и вы сможете адаптировать это для работы с вашими методами.

Шаг 2: Шаг 1: что вам понадобится

Дизайн (в данном случае я предполагаю, что вы выложили свою доску с помощью Eagle)

Метод переноса, который вы использовали бы для переноса на печатную плату (я использую Press-n-Peel Blue) FeCl или другой травитель Много скотча Очень тонкий медный лист (я нашел тонкие медные полоски, толщиной с визитную карточку и около 4 дюймов в диаметре, 14 футов в длину, в моем местном хозяйственном магазине в саду - видимо, он используется, чтобы не пускать улиток в сады)

Шаг 3: Создание переноса рисунка по трафарету

Возможно, есть лучший (более точный) способ сделать это с помощью eagle. Я делаю свой макет как обычно; в разделе CAM я выбираю только стоп-маску (которая в основном дает вам области, которые не покрывает паяльная маска). Это немного шире, чем там, где должны быть колодки; К сожалению, слой "контактных площадок" не включает контактные площадки SMD. Однако результаты по-прежнему выглядят довольно приличными; на высоких участках, тем не менее, в результате все равно будут некоторые незначительные перемычки и необходимая очистка.

В качестве формата вывода выберите «PS_INVERTED» - мы хотим инверсию стоп-маски. Если трафарет для верхней части доски, выберите «tStop» и отметьте поле «зеркало». Если для нижней части выберите «bStop» и убедитесь, что «зеркало» НЕ выбрано. (честно говоря, поскольку мы протравливаем полностью, «зеркало» или нет, на самом деле не имеет значения. Конечно, это имеет значение при травлении печатных плат). В оставшейся части этого шага я предполагаю, что вы используете Press-n-Peel Blue в качестве метода переноса; при необходимости адаптировать. Распечатайте дизайн на обычной бумаге. Посмотрите его, убедитесь, что он выглядит так, как вы ожидаете. Когда вы будете удовлетворены, отрежьте кусок PnP Blue немного больше, чем изображение на бумаге, и приклейте его поверх изображения глянцевой стороной вниз. Убедитесь, что у вас есть достаточно места, так как выравнивание на лазерных принтерах обычно не так идеально, и изображения могут сдвигаться на несколько мм от одной печати к другой. Вам понадобится только один кусок ленты на стороне синего PnP по направлению к верхней части листа бумаги, чтобы он удерживался на месте, когда бумага протягивается через принтер, но в противном случае синий PnP может свободно перемещать немного и хорошо прижать к барабану / термоэлементу в принтере. (примечание: я использовал этот метод на LJ4000 и LJ4 без каких-либо побочных эффектов, но я не беру на себя ответственности, если это приведет к сгоранию вашего принтера). Подайте бумагу вручную обратно в принтер (или загрузите ее в лоток для бумаги), убедившись, что вы знаете, где принтер будет печатать, и все в порядке. Если вам нужно, напишите «x» внизу простого листа бумаги и снова распечатайте изображение, убедившись, что все получилось так, как вы ожидали, прежде чем передавать pnp + скотч + бумагу обратно в принтер.

Шаг 4: подготовьте медь и перенесите изображение

Выберите кусок меди (латунь, вероятно, тоже подойдет, плюс придаст больше жесткости, хотя я не уверен, как это может замедлить работу); он должен быть такого же размера или немного больше, чем трафарет, который вы будете делать. Вы можете оставить лишний край вдоль одного края, а можете и не захотеть его захватывать и перемещать по готовому трафарету.

Остальная часть этого шага почти такая же, как и при переносе дизайна на печатную плату. Единственная разница в том, что вместо перехода на плату, плакированную медью, вы переходите на медную деталь. Выполните стандартную очистку меди скотч-брайтом (влажный скотч-бритвенный тампон, потрите до тех пор, пока вся область, которая будет покрыта трансфером, не станет яркой и явно вычищенной - даже если медь станет красивой и блестящей, все равно чистите ее; часто; с красивой медью есть тонкое покрытие чего-то защищающего, что также будет мешать передаче хорошо работать). Поскольку скотч-бритые подушечки довольно дорогие, я обычно просто вырезаю небольшой прямоугольник из целой подушечки и использую его, а не каждый раз целиком. Дайте медной детали полностью высохнуть. Снимите синюю пленку PnP с бумаги для принтера и снимите скотч. Обрежьте по мере необходимости, чтобы пленка PnP подходила к медной детали. Используйте скотч, чтобы прикрепить его, чтобы он не пузырился посередине. Я предлагаю приклеить по крайней мере две стороны, чтобы он не соскользнул во время переноса. Обязательно сдуйте или смахните пыль, которая может попасть между пленкой и медью. Приклейте комбинацию пленки PnP и меди к задней части односторонней печатной платы (или той, на которой нет меди с обеих сторон). Вы не захотите прикреплять его к медной стороне платы, поскольку дополнительная медь на плате будет отводить тепло при выполнении переноса. еще раз убедитесь, что все полностью плоское. Для переноса используйте утюг или модифицированный ламинатор. Используя метод ламинатора, я обнаружил, что для хорошего переноса мне обычно нужно пройти через 6-7 раз.

Шаг 5: подготовка к травлению

Предполагая, что дизайн передан хорошо и полностью (в противном случае, как и любой другой травление, делайте это, пока не получите правильный / мелкие дефекты острого карандаша), вы почти готовы к травлению. Однако у вас есть вся задняя сторона платы, которую нужно закрыть, чтобы медь не исчезла полностью.

Я использую 2 слоя скотча; это много скотча и занимает несколько минут, но он хорошо работает, чтобы не допустить травления на обратной стороне, и его можно удалить, не разрушая полностью тонкую медь (например, упаковочная лента, вероятно, будет достаточно жесткой, чтобы удалить ее. d в конечном итоге получится искореженная и полностью изогнутая доска. Изолента не работает так хорошо, когда ее протравливают и нагревают.) Если вы оставили язычок, чтобы удерживать трафарет, оберните его на лицевой стороне, чтобы сохранить это от исчезновения. Убедитесь, что перенос между вкладкой и переносом осуществляется непрерывно (вы не должны открывать тонкие линии, которые в конечном итоге отделят ваш трафарет от вкладки).

Шаг 6: травление

Я травлю FeCl, нагретым примерно до 90 градусов (Цельсия). Поскольку медь немного толстая по сравнению с медью на печатных платах, это займет немного времени и будет немного сложнее для травления. Периодически проверяйте, как идут дела, и определяйте, когда травление будет завершено.

(отредактировано) примечание: я недавно прочитал, что не рекомендуется превышать 55 ° C для FeCl - так как вы получите испарения, которые могут повредить резист (и, возможно, другие вещи в окрестностях).

Шаг 7. Очистите / удалите ленту

Тщательно очистите доску, убедившись, что удалены все следы FeCl. Некоторые рекомендуют использовать небольшое количество разбавленного аммиака на доске, чтобы нейтрализовать любые оставшиеся небольшие кусочки FeCl. Осторожно снимите скотч с обратной стороны (это может потребовать немного терпения). Я очищаю переднюю часть ацетоном или снова скраб с помощью скотч-брайта (не уверен, какое влияние на паяльную пасту могут оказать впоследствии царапины тонера, если этого не сделать).

У вас остался кусок меди с вырезанными на нем острыми деталями. Это плохая фотография последнего сделанного мной трафарета, сделанная на мобильный телефон. (Обратите внимание, что в корпусе TQFP посередине нет разделения между соседними выводами; этого следовало ожидать, хотя и не обязательно оптимально). Как упоминалось ранее, вы можете создать практически любой дизайн; это не обязательно должен быть трафарет … и, судя по некоторым основным тестам, латунь также должна травиться с помощью FeCl, хотя, вероятно, немного медленнее.

Шаг 8: Использование трафарета

Ознакомьтесь с учебником по sparkfun, чтобы узнать, как использовать трафарет. Примечание: для своего шпателя я использовал кусок, вырезанный из того, что, как мне кажется, продавалось как «японский шпатель», найденный на азиатском рынке (люди, это тот, что напротив Thrift Город в миссии). Они стоят примерно 0,99 доллара за упаковку из трех штук. Я использовал мини-тормоз, чтобы вырезать небольшой прямоугольник, которым легко манипулировать при работе с небольшими платами. Кроме того, вам не нужно иметь большое количество паяльной пасты; Я просто набираю каплю из небольшого шприца с пастой (купил мой у Chipquik) с удаленной иглой, немного растираю ее лопаткой, чтобы распределить ее, а затем шпателем через отверстия, убедившись, что все они заполнены.

Шаг 9: Сообщите мне, какие улучшения вы предлагаете

И мне также любопытно узнать, какие еще предметы используют этот метод для химического измельчения.