Produzione circuiti stampati varie alternative e loro costi

[Kirys]

Salve a tutti sono nuovo di qui per me l'elettronica (principalmente digitale) è un hobby, ma il tempo libero che ho è poco (e i soldi anche ) da cui segue la mia domandina .

Io fino ad oggi ho fatto i miei (pochi) circuiti con millefori e filo smaltato. E' una tecnica relativamente economica:
millefori monofaccia: 4.5 euro
il filo smaltato che è una bobina pagata una 15cina di euro che potenzialmente mi durerà una vita.

Di conseguenza il "PCB", oltre ai componenti mi costa meno di 4 euro (stagno, elettricita, e filo smaltato inclusi) in quanto non ho mai usato una scheda intera (20x15 cm).
A questo costo ci devo aggiungere il lungo tempo necessario per l'assemblaggio (diciamo 6 nette per i lavori impegnativi),
e una controindicazione: quando, per risparmiare, uso componenti (come un display grafico comprato di recente) che hanno fili a passo molto stretto la cosa diventa un incubo).

E' ovvio che però, a parte il saldatore, questo metodo non richiede alcuna attrezzatura supplementare.

Tuttavia il tempo di realizzazione è decisamente un problema (tenete presente che il tempo di progettazione non è incluso nel valore che ho detto).

Stavo quindi guardando le alternative:

• Fotoincisione
• Stira e ammira (non so come si chiami quello che fa uso della stampate laser e ferro da stiro )
• Realizzazione da parte di 3rze parti (conosco mdsrl.it ma segnalate eventuali alternative eagle friendly, magari a Roma)
• Varie ed eventuali

Mi farebbe piacere avere una stima in termini di costi per circuito, costi attrezzatura, tempi speso per l'assemblaggio (incluse cose come ad esempio la foratura) e controindicazioni delle modalità suddette da chi ne fa uso per i suoi circuiti hobbistici.
In genere realizzo pochi progetti (soprattutto perché il tempo è poco ), tipicamente meno di 5 all'anno (in genere la maggior parte cose molto semplici e 1 impegnativo) e in pezzi unici (tranne rarissimi casi).

Spero di non aver fatto una domanda già posta (ho cercato con google e il motore del forum e non mi pare di aver trovato nulla).

Cya
K.

[davidde]

Ciao,

Kirys scrive:
Mi farebbe piacere avere una stima in termini di costi per circuito, costi attrezzatura, tempi speso per l'assemblaggio (incluse cose come ad esempio la foratura) e controindicazioni delle modalità suddette da chi ne fa uso per i suoi circuiti hobbistici.

Io utilizzo la tecnica della fotoincisione per la realizzazione dei circuiti, gli altri metodi da te citati non li ho mai provati e quindi non ti so dare informazioni in merito.
Il problema principale quando si decide di passare dalla costruzione dei circuiti su basetta millefori a quella su circuito stampato è fondamentalmente legato ai costi riguardanti le attrezzature. Inoltre vi sono da considerare i tempi che normalmente si impiegano per apprendere ed affinare la tecnica di sviluppo del PCB.
In rete si trovano molti tutorial che descrivono meticolosamente i passaggi da compiere per ottenere buoni risultati, indipendentemente dalla bontà di tali tutorial il difficile non è (secondo me) come fare ma piuttosto fare in modo che la fotoincisione e lo sviluppo del circuito non diventino troppo laboriosi. In altre parole se deciderai di scegliere questa strada per i tuoi progetti futuri ti conviene fin da subito investire qualcosa in attrezzature che ti faciliteranno non poco il lavoro futuro.

Dopo svariati tentativi e differenti approcci a questo problema ti riporto le attrezzature che a mio avviso sono indispensabili per poter compiere il lavoro in modo proficuo, la maggior parte delle apparecchiature specifiche ho preferito costruirmele per cercare di risparmiare qualcosa e per renderle più affini alle mie esigenze.

- Software per il disegno dello stampato: Fidocad o Eagle (versione free), si scaricano gratuitamente.
- Stampante a getto di inchiostro o laser. Con quella laser si ottengono risultati notevolmente migliori.
- Bromografo: dimensione max PCB 100 x 160 mm, prezzo di realizzazione 150 euro circa.
- Vaschetta con soda caustica per eliminare il fotoresist.
- Vasca di sviluppo, questa a mio avviso è l' attrezzatura alla quale vanno dedicate più attenzioni. Prezzo di realizzazione difficilmente inferiore ai 100 - 150 euro.
- Minitrapano, corredo di punte, colonna portante. Prezzo circa 150 euro.
- Liquido per argentare e proteggere dall' osidazione il rame. Costo 20 euro.
- Lacca protettiva trasparente. Costo 10 euro.

Per passare dalla tecnica della basetta millefori a quella del circuito stampato io ho impiegato circa quattro anni, durante questo tempo ho costruito le macchine ed affinato (compiendo prove su prove) la tecnica di sviluppo.
Il prezzo di ogni circuito una volta in possesso degli strumenti di lavoro diventa molto simile a quello che riscontri ora con millefori e filo smaltato mentre il tempo di realizzazione cala drasticamente. Per costruire un PCB singola faccia di medie dimensioni (50 x 80 mm) io impiego (foratura compresa) meno di un' ora ed i risultati sono decisamente soddisfacenti.

La tecnica del circuito stampato offre risultati eccezionali ma per poterla applicare con successo occorrono tempo, attrezzature e tantissima dedizione...... io comunque sia la consiglierei !

Ciao

David

[ian27177]

Ciao! io ho usato diverse volte il pennarello per disegnare i PCB, facendo prima i buchi e poi seguendo uno schema predefinito. Ovviamente non si riescono a fare piste molto sottili. Ho usato 2 o 3 volte la tecnica "stira e ammira" come la hai chiamata te.. e devo dire che non mi sono trovato male, bisogna fare un po' di pratica ma poi si ottengono buoni risultati anche con piste abbastanza sottili. Il costo e' superiore perche' la plastica da stirare non e' proprio economica.. mi sembra 15 euro 3 fogli A4 o giu' di li.. Ultimamente ho costruito un pantografo a controllo numerico e i pbc li faccio con quello.. riesco a distanziare le piste al massimo di 0,25 mm quindi discreto , e poi posso farci anche pezzi meccanici di svariati polimeri o alluminio. Il costo e' abbastanza elevato ma io mi sono divertito molto a costruirlo.
Il costo di produzione di un PCB e' per la l'utensile e la basetta ramata, il circuito si puo' disegnare con un normale programma per circuiti stampati per poi tradurlo in g-code e inviarlo alla macchina. Se cerchi sul web trovi molte info (http://www.cncitalia.net).
Ciao , Flavio

[Kirys]

Il pantografo a occhio e croce lo vedo troppo costoso per un hobbista come me .
X la fotoincisione secondo te in un garage si potrebbe fare o sarebbe troppo "dannoso per la salute", data la scarsa areazione?

Esattamente quali sono le problematiche della vasca di sviluppo?

[davidde]

Secondo me non corri nessun rischio a lavorare in garage a patto che venga utilizzato per la corrosione del rame il percloruro ferrico (quello di color giallo-marrone) che è meno nocivo di altri composti. Per proteggerti dalle esalazioni utilizza una mascherina ai carboni attivi (che puoi trovare in ferramenta) dei guanti di lattice ed un paio di occhiali.
Questo liquido ha il difetto di sporcare irrimediabilmente qualsiasi cosa con la quale venga in contatto quindi occhio ai vestiti, ai muri ed anche alla pelle. Un altro aspetto parecchio fastidioso riguarda la capacità del percloruro ferrico di corrodere qualsiasi metallo con il quale venga a contatto. Ricordati che nella fase di sviluppo (cioè di immersione dello stampato nel liquido) non si possono usare utensili o contenitori costruiti con questa tipologia di materiali.

Per far lavorare il percloruro ferrico velocemente (e quindi ottenere la corrosione del rame in eccesso in tempi inferiori ai 10 minuti) sono fondamentali due accorgimenti, il liquido deve essere riscaldato ad una temperatura di circa 38°C (massimo 41°C) e deve essere continuamente ossigenato utilizzando l' aria che verrà pompata all' interno della vasca utilizzando un piccolo compressore. Esistono delle vaschette commerciali già pronte all' uso, tipo questa, ma non le ho mai provate e quindi non so dirti se siano efficaci. Considera che la basetta da trattare può essere immersa nel percloruro ferrico anche senza che questo venga riscaldarlo ed ossigenarlo ma i tempi di sviluppo diventano eccessivi (spesso superiori alle due ore) , inoltre procedendo così si perde la precisione e si ottengono piste non definite con i bordi parecchio frastagliati, diventa quindi impossibile disegnare piste sottili (inferiori al mm).

Aggiungo un' ultima cosa per rettificare il mio precedente messaggio poiché rileggendolo l' ho trovato un po’ "drastico".
I risultati accettabili si ottengono abbastanza velocemente, se non ricordo male dopo una decina di tentativi gli stampati cominciavano ad essere accettabili, presentavano comunque difetti come bordi frastagliati, piste interrotte, etc. etc. .
Correggere questi difetti per ottenere risultati affidabili e ripetitivi sarà invece una fase laboriosa che richiederà parecchio tempo per prendere padronanza con i tempi di immersione, le concentrazioni delle soluzioni, i tempi di esposizione, il contrasto nero-trasparente sul disegno del circuito stampato etc. etc. .

Ciao

David