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Circuiti Stampati

 

Come realizzare progetti di elettronica!

Per realizzare delle applicazioni elettroniche è assolutamente necessaria molta pratica, bisogna acquisire abilità che solo l'esperienza può affinare. In questa sezione troverete tutto quello che ho appreso durante gli anni e che mi ha portato ad avere finalmente tra le mani delle buone realizzazioni.

Quello che vedete qui a fianco è un circuito stampato artigianale (per un effetto per chitarra), prelevato da tonepad.com
Dopo la lettura di questo documento sarete anche voi in grado di farvene uno in casa e con poca spesa!


Solitamente prima di avere un progetto funzionante si passa attraverso varie fasi, più o meno complesse:

Progettazione Dallo schema al layout
Circuito stampato

Metodi di preparazione

Trasferimento a mano
Fotoincisione
Metodi di incisione Percloruro ferrico
HCl + H2O2
Pulizia
Montaggio e collaudo Foratura
Saldare i componenti
Protezione

Vi serviranno diversi materiali per portare a termine un circuito, tutti di facile reperibilità e non molto costosi (tranne forse il trapanino e il saldatore). Per farvi un'idea consultate la pagina dei materiali!


Progettazione: Dallo schema al layout

Si presume che voi abbiate già uno schema elettrico da cui partire, sia esso prelevato da internet o scritto da voi non importa; Questo schema va riportato in un programma di CAD elettronico, affinchè questo possa produrre il disegno delle piste che, su carta o su lucido, verrà poi utilizzato nella fase di incisione.
Come programma consiglio vivamente all'hobbista che non ha enormi pretese il software eagle (www.cadsoft.de), in quanto non è troppo difficile da usare e permette di ottenere degli ottimi risultati. Inoltre nella versione demo ha solo una limitazione di spazio del circuito finale, ma presenta ugualmente tutte le caratteristiche della versione completa e non ha alcun limite di utilizzo temporale.

Per quanti siano interessati all'utilizzo del programma, rimando alla pagina del tutorial per muovere i primi passi nella progettazione con eagle.


Metodi di preparazione della basetta:

Una volta giunti al disegno delle piste è giunto il momento di trasferirlo sul rame. Questo perchè il principio su cui si basa qualsiasi tecnica di incisione casalinga è quello di proteggere le aree che dovranno essere ramate con una sostanza (in blu nella figura) resistente al bagno corrosivo in cui si immergerà la basetta per asportare il rame in eccesso.

Vediamo dunque i due metodi di trasferimento sul rame il disegno delle piste:

Metodo del trasferimento a mano:

Questo metodo è quello che in assoluto richiede meno attrezzatura di tutti gli altri: bastano un pennarello e della carta carbone. Di contro però dovrete armarvi di tantissima precisione, mano ferma e tanta, tanta pazienza!
Procuratevi una basetta ramata, reperibile in un qualsiasi negozio di elettronica, della carta carbone del tipo blu-penna che lasci una traccia ben visibile quando viene riportata sul rame
(fate delle prove in cartoleria per sicurezza) e infine sempre in un negozio per l'ufficio acquistate un pennarello non a base d'acqua, con un inchiostro denso e dalla punta sottile e precisa; no uni posca per dire...
Se avete dei dubbi su che pennarello scegliere potete acquistarne uno specifico nei negozi di elettronica, costa quasi il doppio ma è molto più affidabile. A voi la scelta.Dovrete inoltre scegliere tra basette di vetronite o bachelite. Personalmente consiglio la vetronite: permette di fare dei lavori molto più puliti ed ordinati e presenta delle caratteristiche di gran lunga superiori alla bachelite. Di contro quest'ultima è più economica. Provatele entrambe, poi sarete in grado di decidere.

Innanzitutto dovrete tagliare la basetta in modo che le sue dimensioni possano ospitare il vostro disegno; è sempre bene lasciare un margine di mezzo centimetro per poter tenere in mano la basetta durante le successive operazioni: infatti non dovrete assolutamente lasciare ditate e impronte sulla parte che andrete a pulire e a disegnare, altrimenti il tutto sarà compromesso e in molti casi sarete costretti a ricominciare tutto da capo!

Tagliata la basetta smussate con una lima dolce i contorni per asportare eventuali schegge di materiale residue. Poi mettetela sotto l'acqua e strofinatela energicamente con una di quelle pagliette metalliche per pentole che si usano in casa. Quando tutto l'ossido sarà rimosso e il rame sarà lucente asciugatelo molto bene e fissate al tavolo la basetta con del nastro adesivo (ecco una prima utilità dei bordini di mezzo cm). Con un altro pezzettino di scotch posto sul bordo superiore fissate in posizione centrale il disegno delle piste che avrete stampato su carta comune ad una risoluzione abbastanza nitida. Una volta in posizione inserite sotto il foglio la carta copiativa e fissate il tutto in modo non permettere nessun movimento. In generale fissate la carta carbone al tavolo e il resto della carta normale fissatelo alla carta carbone. Dovrete stare comunque attenti a non modificare mai l'allineamento del disegno. Ovviamente adesso ricalcate bene lo schema delle piste facendo attenzione a non dimenticare nessuna piazzola o linea (capita molto spesso), magari aiutandovi con una penna o matita che sia di un colore diverso dalla vostra stampa.

A questo punto siete arrivati alla fase più critica: stando bene attenti a non lasciare impronte o sporcizia sull'area del disegno dovrete ripassare con il pennarello il disegno appena ricalcato. Non fate quest'operazione con fretta, ci vogliono molta pazienza e precisione, a volte ci si mettono anche delle ore. Ecco alcune situazioni in cui vi troverete di frequente:

Se siete in questo caso siete stati dei veri artisti: infatti è così che tutte le piste del vostro circuito dovrebbero essere, ben dritte e visibilmente separate tra di loro. Se siete in grado di preparare tutta la basetta secondo questo standard avrete una possibilità molto buona di riuscita!

 

Qui vediamo invece delle piste esteticamente meno belle: le linee non sono perfettamente dritte e, se non avete la mano ferma, il vostro risultato molte volte si avvicinerà a questo disegno. Tuttavia pur non essendo bello da vedere questo disegno è funzionale: infatti viene garantito l'isolamento elettrico tra le due piste e agli elettroni non importa più di tanto di compiere un cammino non proprio rettilineo, a patto che questo sia uniformemente ben conduttore.

Ecco come il caso di prima può degenerare. Qualche volta capita di trovarsi in questa situazione, un bel cortocircuito. Niente panico, non è ancora ora di buttare tutto, esistono dei rimedi agli errori, li trovate dopo.

 

Siccome il rame che userete ha una superficie molto liscia a volte l'inchiostro non riesce a distribuirsi bene, ma lo fa lasciando delle macchie non coperte in mezzo alle piste. Voi dovrete assolutamente avere piste uniformi, come quella a sinistra, per cui se vi capita di trovare spazi dove l'inchiostro si è ritirato aspettate qualche minuto in modo che questo si secchi e poi ripassate i punti scoperti con il pennarello.

Se avete fatto qualche errore, ad esempio vi siete accorti di un cortocircuito niente panico: si può rimediare!
Per rimuovere un piccolo cortocircuito, come può essere quello tra due piste adiacenti prendete un cutter e passate con la lama più e più volte sull'inchiostro da rimuovere fino a quando non vedete di nuovo il rame. Non importa se rovinerete lo stratodi rame con i tagli, tanto quando questo è scoperto viene asportato dall'acido, quindi a lavoro finito non vi sarà traccia del vostro errorino. Fate attenzione però a non rovinare la plastica sottostante, altrimenti vedrete il segno anche alla fine di tutto.
Se il vostro errore invece è più esteso, tipo una pista intera che avete disegnato al posto sbagliato la situazione è più critica. Armatevi di un barattolino di trielina (quella della mamma-nonna) e di qualche batuffolino di cotone per le orecchie. Dopo aver immerso il cotone nella trielina passate sulla pista per rimuovere l'inchiostro, facendo attenzione a non spandere la miscela che si crea tutt'intorno, per non propagare l'errore alle aree corrette. Anche in questo caso il risultato non è immediato, ma dovrete passare alcune volte prima di riportare la superficie allo stato iniziale.

Per una maggiore precisione di solito nei negozi di elettronica vendono i "trasferelli", ovvero delle porzioni di elementi di circuito stampato da attaccare sul rame per proteggerlo. Sono in genere disponibili piste di diverso spessore, piazzole ecc ecc.
Consigliatissimi i trasferelli per le piazzole dei circuiti integrati DIN (dual in line), degli altri potete anche fare a meno visto che costano un po'.

Infine un piccolo trucco: Se dovete proteggere vaste aree di rame, come ad esempio i piani di massa, esiste un semplice metodo per non sprecare tutto l'inchiostro del vostro prezioso pennarellino. Dopo aver tracciato normalmente il contorno della zona da coprire preparate una miscela sciogliendo dei pezzettini di polistirolo nella trielina; aggiungete polistirolo fino a quando non ottenete un composto abbastanza viscoso e denso (senza esagerare però), poi con un pennellino stendetelo sull'area da coprire e aspettate che si asciughi. Il risultato è garantito!


Metodo della fotoincisione

Con questo metodo dovrete usare molta più attrezzatura, ma una volta imparato vi farà abbandonare del tutto il trasferimento a mano: non dovrete più passare ore e ore ricurvi su una piastrina di rame, ma se padroneggerete correttamente tutte le abilità vi basterà una mezz'oretta per fare lo stesso lavoro che prima facevate a mano... e con una precisione ineguaglaiabile (vi sfido a fare a mano il circuito della foto di inizio pagina con lo stesso livello di dettaglio :)

Principio di funzionamento:
Il processo è fotografico: preparerete una matrice (in gergo MASTER) composta da zone scure e zone trasparenti in modo che dei raggi ultravioletti passino o meno.
La luce UV andrà conseguentemente ad impressionare uno strato di sostanza fotosensibile che ricopre il rame (PHOTORESIST). Una volta impressionata la basetta questa andrà sviluppata in un bagno di soda caustica e acqua. Così facendo le zone esposte ai raggi ultravioletti si scioglieranno e quindi il rame sottostante perderà la protezione. Rimarranno coperte invece le zone che non sono state esposte alla luce, e costituiranno il disegno delle piste. Si procederà quindi all'incisione vera e propria. Un'immagine a questo punto è d'obbligo:

Le dimensioni nel disegno sono ovviamente alterate.
Dal bromografo (nient'altro che un'insieme di tubi UV) proviene la luce che va verso la nostra basetta. Prima di raggiungere il photoresist, però, questa incontra il master. Esso è composto da zone trasparenti e da zone opache per i raggi ultravioletti, quindi i raggi possono raggiungere il photoresist solo attraverso le zone trasparenti, mentre nelle zone opache essi vengono assorbiti e riflessi. Il perchè di tutto questo risulta chiaro dalla prossima immagine, che ritrae la nostra opera d'arte dopo lo sviluppo nel bagno di soda:

Il photoresist che era stato colpito dai raggi UV (e che quindi corrispondeva alle zone trasparenti del master) si è sciolto nella soda caustica, mentre quello non impressionato al centro è sopravvissuto al bagno. Risulta ora evidente come si possa ottenere la protezione sulle piste del circuito semplicemente producendo un master con annerite tutte le zone che rimarranno ramate nel nostro circuito!
Eccovi un esempio: il master del solito circuito a inizio pagina!

Il perchè è stampato al contrario sarà (spero) chiaro in seguito, per ora l'importante è che abbiate capito il funzionamento di questo metodo!

Costruiamo il bromografo:
Il Bromografo è l'apparecchiatura in grado di emettere la luce ultravioletta, cosa indispensabile se volete praticare la fotoincisione. Esistono molti tipi di bromografo in vendita, e, come al solito, i prezzi non sono per nulla allettanti... Se come me avete pochi soldi costruite il vostro bromografo con veramente poca spesa (non so se ricordo bene, comunque mi sembra di aver speso non più di 15€ ... non male vero?) Ecco cosa vi serve:

Materiale
Dove trovarlo
Asse di legno abbastanza spesso e massiccio, circa 1,5 cm. Ideale il legno fatto di segatura compressa e incollata insieme. Qualsiasi falegnameria ve ne darà una lastra gratis o per qualche euro se sono proprio tirchi.
Una manciata di viti da legno. Attenzione che non siano molto più spessi della vostra tavola, altrimenti quando avviterete i componenti sbucheranno dall'altra parte Ferramenta
2 Reattori per neon da 8W Elettricista
2 Starter per neon da 8W + 2 portastarter
4 portaneon da 8W
Presa della 220, filo elettrico, connettori mammuth Se state leggendo queste pagine sicuramente avrete queste cose in casa :)

2 tubi al neon a luce ultravioletta da 8w; personalmente uso il seguente modello: "Hitachi 8W F8T5 black light"

Io ho usato quelli della futura elettronica. Sul loro sito trovate il rivenditore più vicino a voi!

Una volta che vi siete procurati tutto iniziate a tagliare il legno in 3 pezzi secondo le dimensioni della figura e poi montatelo con le viti fino a creare una struttura a "U":
(scusate il colore del legno nelle immagini successive :) )

Le misure sono abbastanza indicative, seguitele più che potete, soprattutto per quanto riguarda le altezze: saranno importanti in seguito!

Ora misurate la lunghezza dei vostri neon e fissate i portalampada dentro la struttura che avete creato. Se i vostri portalampada sono come i miei allora ricordate di inserire i loro fili prima di avvitarli, altrimenti dovrete rismontare tutto come è toccato fare a me!

Questo invece è lo schema di collegamento delle varie parti. Se volete mettete anche un interruttore in serie al circuito, per accendere e spegnere le lampade. Ricordate che dovete montare tutti i pezzi al di fuori dal neon sopra la struttura, sul "tetto" per intenderci. Insieme ai neon e ai loro supporti non ci deve essere nient'altro!

Non lasciatevi ingannare dall'immagine: usate fili abbastanza robusti per i collegamenti, in quanto dovranno sopportare la tensione 220 di casa.
A questo punto dovreste aver in mano il vostro bromografo artigianale, che garantisce buoni risultati anche se per costruirlo non avete speso più di 20€ al massimo.

Ecco un paio di foto del mio bromografo artigianale (fa un po' ridere ma vi assicuro che funziona :)

Preparazione del master:
Per reallizzare il master vi servono una stampante di buona qualità a getto d'inchiostro e dei lucidi trasparenti per proiezione con lavagne luminose stampabili con la vostra stampante (li riconoscete perchè hanno un lato ruvido)

Stampate DUE copie del master rovesciato (opzione "mirror" nei comuni programmi di grafica) con una risoluzione elevata, almeno 300 punti per pollice. I fogli lucidi vanno stampati dal lato ruvido! Ritagliate ciascuna copia lasciando un margine di 2 cm attorno al disegno delle piste, dopodichè sovrapponete i due lucidi perfettamente, in modo che la corrispondenza tra le piste sia esatta. Badate di rispettare la seguente struttura:

copia1 lato liscio
___________________
___________________

copia1 lato ruvido

copia2 lato liscio

___________________
___________________

copia2 lato ruvido

Una volta trovato l'allineamento ideale fissate tra loro i due fogli ai quattro angoli con delle gocce di super attak.
Come vedete abbiamo in questo modo ottenuto un master con elevato contrasto, mediante la sovrapposizione di due strati.
La pulizia in queste fasi è fondamentale: basta un capello o un piccolo pelo per rovinare tutto. Ricordate infatti che il disegno che avete prodotto sarà riportato sul rame e qualsiasi elemento opaco che si posa sui fogli trasparenti è facile causa di contatti involontari tra le piste. Se poi questi contatti hanno le dimensioni di un capello diventa molto difficile trovare la causa dei malfunzionamenti.
L'operazione di mirror dei master su pc è necessaria poichè ,per evitare che si vengano a creare delle ombre opache sotto i raggi ultravioletti (effetto ombra), la parte a contatto con il photoresist sarà il lato ruvido della copia 2, ovvero l'inchiostro stesso della stampante viene poggiato direttamente sulla basetta.

Impressione e sviluppo:
Questa è la fase più critica di tutto il processo: diversi fattori la influenzano. I più importanti sono certamente la luminosità dell'ambiente in cui vi trovate, la concentrazione delle soluzioni che usate e la temperatura a cui operate. Di seguito trovate i materiali necessari per questa parte:

Materiale Reperibilità
Soda caustica in scaglie Ferramenta.
Vaschette di plastica Vanno bene quelle di frutta e verdura del supermarket, sono meglio quelle trasparenti che quelle in polistirolo, ma vanno bene entrambe. Accertatevi che non abbiano alcun foro sottostante e che non esca fuori nessun liquido.
Guanti di plastica chirurgici Supermercato.
Una lastra di vetro abbastanza ampia, priva di graffi e molto pulita. Il vetraio ve la darà gratis o per pochi spiccioli.
Un cucchiaino di plastica e uno straccio vecchio :)
Timer Qualsiasi timer in grado di contare fino a 10 min.
Basetta presensibilizzata positiva delle dimensioni adatte. Negozio di elettronica.
Master Lo avete fatto prima.
Pazienza, precisione e pulizia Queste non le vendono.

E' di fondamentale importanza che voi prepariate tutto questo prima di incominciare: avere fretta per qualche dimenticanza può mandare a monte tutto!

Innanzitutto preparate la soluzione di soda caustica: versate 3 bicchieri di acqua tiepida (non bollente mi raccomando) in una vaschetta e aggiungete un cucchiaino da caffè abbondante di scaglie di soda. Dopo aver mescolato fino a sciogliere tutta la soda mettete a fianco un'altra bacinella piena di acqua normale, per la successiva pulizia.

Impostate sul timer un tempo di 3 minuti. Questo è il parametro più critico di tutto il processo: il tempo di esposizione. Esso dipende essenzialmente da come avete costruito il vostro bromografo, dalla lastra di vetro, dal tipo di basette che acquistate e da una miriade di altri fattori. L'unico modo per avere un riscontro certo riguardo a questo tempo è quello di continuare a fare delle prove, finchè non si iniziano ad avere dei buoni risultati. Annotate in un posto sicuro (magari anche sul bromografo stesso) il tempo di esposizione una volta che avrete trovato quello ottimale. dimenticarselo significa dover rifare tutte le prove. Più avanti vi suggerirò un buon metodo per determinarlo.
Quello che vi ho fornito è un tempo indicativo, è ovvio che non può andare bene a tutti, tuttavia può essere un valido punto di partenza per le vostre prove.

Rimossa la pellicola di protezione del photoresist costruite un "sandwich" come illustrato in figura: basetta sotto, master e vetro sopra.

Ricordo nuovamente che il master deve essere posto sulla basetta facendo toccare il lato ruvido con il photoresist... altrimenti vi ritroverete con una basetta allo specchio.
Ora posate il bromografo sulla lastra di vetro; il suo peso provvederà a schiacciare il master sulla basetta eliminando il rischio delle ombre. Quindi più appesantite il bromografo meglio è! (non arrivate a chiedermi come mai il vetro si spacca se il vostro bromografo pesa SOLO un quintale...). Curate bene che
tutta la basetta possa essere colpita dalla luce dei neon, avviate il timer e contemporaneamente accendete il bromografo.
Fate tutte le operazioni da dopo la rimozione della pellicola della basetta con una certa velocità: la luce ambientale potrebbe impressionare il photoresist se questa è troppo forte. Meglio andare sul sicuro e impressionare correttamente la basetta il prima possibile.
Mentre aspettate che gli ultravioletti facciano il loro mestiere indossate un guanto di plastica. Trascorso il tempo del timer spegnete il bromografo e gettate la basetta nel bagno di soda. In qualche istante riuscirete a distinguere nettamente le piste del circuito, mentre nelle altre aree vedrete il photoresist dissolversi. Prima di togliere la basetta dalla soda dovrete vedere le aree non protette senza alcuna traccia del photoresist. Se questo non avviene in tempi brevi aiutate il processo strofinando (con il pollice della mano che indossa il guanto) la basetta, fino ad avere il massimo contrasto possibile tra photoresist e rame nudo.
A questo punto sciaquate la mano e la basetta nella vaschetta a fianco, poi in acqua corrente. Asciugate la basetta con lo straccio: Ora è pronta per l'incisione.

Non scoraggiatevi se non ottenete risultati apprezzabili. Nelle prime volte per tutti è così, solo successivamente, regolando in base all'esperienza il tempo di esposizione, la temperatura della soluzione di soda e la concentrazione della soda stessa si riesce a sviluppare correttamente. Garantisco però che una volta imparato bene il metodo non lo abbandonerete più!

Metodo per determinare il tempo di esposizione:
Preparate il seguente master (come fareste normalmente, quindi ricordate di fare il mirror e di usare 2 fogli)

Al momento di impressionare la basetta mettete un cartoncino nero sopra il vetro, con il bordo superiore in corrispondenza della prima linea a destra, senza coprire il master. Iniziate poi a impressionare la basetta e con il cronometro, misurate un tempo di 2,20 minuti. Raggiunto quel tempo, a bromografo acceso, spostate il cartoncino a sinistra di una tacca, in modo da coprire una parte di master. Ripetete l'operazione per tutte le tacche successive, coprendole una a una ogni 5 secondi. Arrivati a 3,50 minuti spegnete tutto e sviluppate. Già qui vi sarete fatti un'idea di come viene impressionato il photoresist a seconda dei diversi tempi. Incidete la basetta: la zona venuta meglio vi dirà il tempo di esposizione della vostra configurazione con un errore di 5 secondi.
Vi consiglio di usare un cartoncino largo quanto il bromografo per fare le righe dritte e di riportarvi anche le stesse tacche del master per avere un riferimento esterno. Quando troverò la mia basetta la metterò su questa pagina, comunque se vi può interessare il mio tempo è tra i 3:10 e i 3:15.
Se avete seguito alla lettera le mie istruzioni avrete un tempo molto simile.
Per questa operazione se disponete di un palmare Palm scaricatevi phototimer da www.freewarepalm.com ,vi aiuterà a tenere gli intervalli di 5 secondi con precisione...


Tecniche di incisione della basetta:

Giunti qui dovreste avere una basetta di rame con una protezione sulle piste del circuito, sia essa di photoresist o di inchiostro. Vediamo ora come asportare mediante dei bagni corrosivi il rame non protetto.

Percloruro ferrico

Forse questo è il sistema più usato e insieme più odiato dall'hobbista casalingo: la sostanza da utilizzare è infatti un sale, il percloruro ferrico appunto, che disciolto in acqua da origine ad una soluzione in grado di corrodere il rame.

L'incisione
Potete acquistare al solito negozio di elettronica una bottiglia con la soluzione già pronta, oppure delle palline da sciogliere in acqua che daranno lo stesso risultato!
Mettete la basetta in una bacinella di plastica e versateci sopra uno strato di circa 1 cm di soluzione. Lasciate agire per almeno mezz'ora, agitando di tanto in tanto la vaschetta per rimescolare. Controllate periodicamente lo stato di incisione del rame; quando il processo sarà completo riversate il percloruro in un barattolo (si può riutilizzare ancora per 4-5 incisioni) e sciacquate la basetta sotto acqua corrente. In un tempo che va dai 30 agli 80 minuti dovreste aver portato a termine l'incisione. Se riutilizzate la soluzione tenete presente che questa avrà già disciolta una certa quantità di sali di rame e più andrete avanti più questa tenderà a saturarsi... i tempi di incisione quindi si prolungano sempre di più di utilizzo in utilizzo.

Accorgimenti
Come potete immaginare spesso tempi di incisione così lunghi diventano intollerabili già dopo la prima prova con il percloruro! Due principali metodi sono disponibili per accelerare sensibilmente il processo: scaldare la soluzione e agitarla. Spesso si adotta una combinazione di questi due metodi per ottenere un'incisione veloce.
Personalmente per scaldare il percloruro uso un barattolo di vetro in cui metto la basetta appoggiata a uno dei lati del contenitore ricoprendola tutta di soluzione. Poi immergo il barattolo in una piccola pentola con dell'acqua e metto tutto sul fuoco. Insomma, il classico metodo a bagnomaria.
Ovviamente poi faccio in modo che tutti gli attrezzi usati non vengano usati in cucina, mi raccomando fate altrettanto. Operate inoltre in un ambiente ben areato: se scaldate il percloruro si sviluppano dei vapori non proprio salutari e oltretutto dall'odore non proprio gradevole...

Pro Contro
Di immediato utilizzo e preparazione. Sporca terribilmente. Dite pure addio a un vestito se lo avete macchiato. Consigliato camice
La soluzione è relativamente poco pericolosa. I tempi di incisione sono comunque lunghi, anche con tutti gli accorgimenti del caso
Può essere riutilizzato diverse volte Di solito è abbastanza costoso
  Servono accorgimenti per rendere la reazione più veloce
        E' scomodo perchè vi fa passare molto tempo ad agitare e controllare.      

Beh penso che vi siate resi conto che non ne posso più di usare questo metodo :)


Acido cloridrico e acqua ossigenata

Un sistema da utilizzare con le dovute precauzioni, ma in grado di garantire ottimi risultati in tempi brevi. La reazione che si genera è esotermica e abbastanza potente, quindi prego tutti coloro che si accingono ad utilizzare questo metodo di usare protezioni adeguate per sè (guanti e occhiali) oltre che per persone e cose circostanti. Inoltre, data la pericolosità della reazione e delle sostanze che si generano state molto attenti a non esagerare con le dosi e a non respirare i vapori che usciranno dalla soluzione che preparerete (sono vapori velenosi che contengono cloro, possono fare MOOLTO male quindi occhio...uomo avvisato...). Tassativamente fate tutto all'aperto.

Cosa vi occorre:
Oltre alle protezioni già citate sopra avrete bisogno di vaschette e abbondante acqua per sciacquare via la miscela corrosiva, un barattolo di acido muriatico di quello che si trova nei centri commerciali usato per pulire i sanitari e una bottiglia di acqua ossigenata dagli 80 ai 130 volumi, in vendita in drogheria o dai parrucchieri.

Come fare:
Mettete in una vaschetta (ovviamente non metallica, ma questo penso che lo abbiate capito da voi :) la basetta adagiandola sul fondo con il lato piste rivolto verso di voi. Ricopritela con uno strato di mezzo cm di acido muriatico e poi aggiungete gradualmente e senza schizzare dell'acqua ossigenata, progressivamente fino a quando non sarà sufficiente a scatenare un'evidente reazione su tutta la superficie ramata e si sarà miscelata con tutto l'acido muriatico. In ogni caso non superate la metà della quantità di acido cloridrico che avete versato, anche se ne è sufficiente molta meno. Il processo è immediatamente visibile: la soluzione si colora di azzurro man mano che il rame si sciogle nel composto che avete preparato e le bollicine di gas si sprigionano dalla superficie della basetta. Quando tutto il rame è stato corroso, e ciò avviene in qualche minuto, rimuovete subito la basetta dal bagno e sciacquatela nell'acqua che avete preparato di fianco. Poi sciacquate tutto in acqua corrente. Il circuito è pronto per essere pulito e forato!

Pro Contro
Tempi di incisione minimi, sbalorditivi rispetto al percloruro! Bisogna stare attenti ai fumi tossici che escono dalla soluzione.
Non costa molto . E'assolutamente necessario prendere precauziuoni per non fare\farsi male.
Buona precisione se si ha l'accortezza di estrarre in tempo la basetta. Non può essere riutilizzato se non immediatamente dopo la prima incisione .
Non sporca come il percloruro. Dovete trovare diverse sostanze non sempre di comune reperibilità.
Non va scaldato ne agitato: pensa a tutto da sè :)  

 


Pulizia basetta:

Una volta terminato il processo di incisione vi troverete tra le mani una basetta con ancora la protezione sul rame delle piste. Per poter effettuare la saldatura questa protezione deve essere rimossa e per questo dovete:

1. pulire con della trielina o del solvente per smalto delle unghie la basetta per rimuovere l'inchiostro del pennarello, trasferelli e quant'altro se avete usato il metodo della copiatura a mano;

2. rimettere la basetta nel bagno di soda caustica che avrete tenuto da una parte se avete usato il metodo della fotoincisione.

Alla fine di questa operazione dovreste vedere un risultato molto simile a quello di inizio pagina, ovviamente a meno dei fori che non ho ancora spiegato.


Foratura:

Questa operazione è una delle più facili in assoluto, basta solo procurarsi il materiale adatto dal ferramenta: un trapanino da modellismo ad elevato numero di giri (io ho un Minicraft con cui mi trovo benissimo...) e delle punte da 0,8 1,0 e 1,2 millimetri.
Mettete una vecchia rivista o un pezzo di legno piatto sotto la basetta e iniziate a forare in corrispondenza dei buchi delle piazzole. Generalmente per i reofori dei componenti comuni bastano buchi del calibro di 0,8 millimetri, tuttavia per alcuni componenti (specialmente andando in su con la corrente che li attraversa) servono diametri più grossi dei fori, per cui è necessario avere anche punte più grandi. Punte grandi servono anche per fare i 4 fori delle viti agli angoli dello stampato.


Saldatura:

Fare delle buone saldature necessariamente significa averne fatte molte: più se ne fanno, più si diventa bravi e si acquisisce manualità. Qui posso solo fornirvi le indicazioni fondamentali per non sbagliare, poi al resto dovrete pensare voi provando e riprovando.

Munitevi dunque di un saldatore per elettronica della potenza massima di 20-25W e con una buona punta del diametro di circa 1.5 mm (attenzione, questo è un parametro cruciale poichè all'inizio non ve ne farete assolutamente niente di punte troppo fini, mentre quelle di calibro maggiore vi renderanno la vita difficilissima se vorrete saldare bene), di stagno da 1.0mm anima in resina 60\40, tronchesino, portasaldatore con spugnetta inumidita e di pompetta succhiastagno o trecciola dissaldante.

Innanzitutto dovete imparare a riconoscere una buona saldatura da una non riuscita: la bouna saldatura è conica, aderisce perfettamente a tutta la piazzola dove è stato inserito il componente e avvolge completamente il reoforo. Inoltre, e questa è la cosa più importante, ha un aspetto perfettamente metallico e lucente. Se viene a mancare questa lucentezza avete effettuato una cosiddetta "saldatura fredda" in cui il contatto elettrico tra componente e circuito stampato non è garantito; se nonostante ciò al tester la conduzione dovesse risultare buona non illudetevi: spesso il difetto introdotto dalle saldature fredde peggiora con il tempo, costringendo poi a dover rifare la saldatura quando ormai l'apparecchio è montato. Appena ne vedete una quindi non esitate a rimuoverla con la pompetta dissaldante e a farla nuovamente.

Le saldature si effettuano portando a contatto la punta del saldatore con il reoforo e la piazzola da scaldare. Passato mezzo secondo si fa sciogliere dello stagno sulla punta del saldatore, in prossimità del rame, in modo che sciogliendosi e colando questo si espanda su TUTTA l'area della piazzola. Tolto il saldatore si verifica la bontà della saldatura e, se questa è soddisfacente, si procede a rimuovere la parte di reoforo eccedente con un tronchesino. Ovviamente questo è solo un metodo, poi ciascuno si deve adeguare in base alla potenza del proprio saldatore, alla punta e allo stagno che utilizza, oltre che in base al componente da saldare.

Proprio questo ultimo punto richiede dell'attenzione: ci sono componenti infatti sui quali potete permettervi di indugiare un po' di più mentre saldate; questi comprendono resitenze, condensatori, morsetti, trimmer... Altri componenti invece sono più suscettibili alle variazioni di temperatura intreodotte dalla saldatura e rischiano di rovinarsi mandando a monte tutto il vostro lavoro spesso senza nemmeno poter essere identificati come la causa del malfunzionamento; tra questi componenti ci sono tutti i circuiti integrati, per cui è decisamente raccomandabile l'uso di uno zoccolo protettivo (una speciale morsettiera che viene saldata al posto dell'integrato che sarà poi montato sopra a freddo)

Per evitare le saldature fredde è raccomandabile dotarsi di un supporto portasaldatore con spugnetta bagnata, per pulire periodicamente la punta da residui di stagno e di sporcizia.

Infine per saldare con più praticità ricordate di partire sempre dai componenti dal profilo più basso per poi via via salire con quelli più alti. In questo modo potrete approfittare della base d'appoggio su cui state lavorando utilizzandola per allineare e far aderire perfettamente i componenti alla basetta, per avere un montaggio più funzionale e ordinato (questo specie se usate la fotoincisione e volete circuiti che sembrino comprati già fatti). Generalmente l'ordine è questo : ponticelli, piccoli diodi, resistori, diodi più grandi, zoccoli per integrati, condensatori bassi, trimmer, connettori e condensatori via via più alti (elettrolitici).


Protezione:

Una volta finita la saldatura ed effettuato un primo collaudo potrete procedere alla protezione del circuito prevedendo una scatola che lo accolga e che ospiti anche tutti i componenti esterni. Nei negozi di elettronica generalmente sono in vendita scatole già pronte allo scopo, dovete solo avere un po' di abilità con la lima e col trapano o il seghetto per ricavare in esse i fori per i componenti esterni come i potenziometri, i display e per i connettori.

Inoltre, per evitare che il rame e lo stagno delle piste si ossidino, con un risultato molto sgradevole rispetto a quando avevate finito il vostro bel circuito, esistono spray appositi da spruzzare sul lato piste per ricoprire tutto con uno strato di plastica protettivo antiossidante. Personalmente utilizzo il "PLASTIK70" in vendita nei negozi di elettronica.
Assicuratevi di applicare lo spray solo quando siete certi che tutto sia a posto, e che sicuramente non dovrete fare più interventi sul circuito: dopo è molto faticoso asportare la patina per fare la correzione, oltre al fatto che della plastica si scioglie comunque nella vostra saldatura aumentando la ossibilità che la vostra correzione diventi una saldatura fredda.

Se vi capita di asportare la pellicola vi consiglio di usare il sistema trielina + batuffolo per le orecchie per sciogliere la plastica.

Avete finalmente finito: in mano avete il vostro bel circuito elettronico funzionante e soprattutto fatto da voi :)