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CNC

Ultimo aggiornamento: 31/07/2015

viteIl processo di fresatura di un circuito stampato è, oggigiorno, una delle procedure piu' utilizzate per la prototipizzazione di circuiti stampati. I motivi dovrebbero essere chiari: niente bromografi, niente acidi, niente fotoresist ... mezz'oradi lavoro ed il pcb è pronto.  E' un processo semplice nel suo insieme ma che richiede una serie di piccole accortezze che, se non seguite, possono portare ad una cattiva realizzazione ...

di uno stampato oppure alla realizzazione di un circuito stampato nel quale sono presenti micropiste che possono creare cortocircuiti oppure malfunzionamenti. Vediamo quali sono.

La macchina cnc: tenendo in considerazione il fatto che la velocita' di fresatura di un pcb e' di norma relativamente bassa non occorre una macchina cnc particolare. Una costruita in casa andra' benissimo purche' sia esente da backlash (da sciacquii della vite utilizzata per gli spostamenti degli assi, per intenderci) che, anche se molto ridotti, pregiudicheranno la buona riuscita dello stampato. 

Il segreto risiede nei movimenti: sul mercato sono presenti molti tipi di madreviti e chiocciole, a meno che non si prendano in considerazione (carissime) viti a ricircolo di sfere, la soluzione e' quella di utilizzare normalissime viti in acciaio costruendo in casa le chiocciole utilizzando, per esse, economico materiale plastico (teflon, delrin). In questo modo, considerando peraltro la bassa velocita' di fresatura di un pcb, otterremo una altissima precisione esente da errori dovuti al backlash della macchina.

Linearita' della superficie: sembra ovvio ma non sempre evidente. Cercate sulla macchina un'area che non abbia miniavvallamenti e sia lineare. Un bulino creera' inevitabilmente solchi di grandezza diversa se la superficie da fresare non sara' perfettamente piana. Eviterete di avere piste di spessore diverso.

frese pcbLe frese: una fresa specifica, doppio tagliente, da 0.3-0.5 mm, di alta qualita' costa un occhio della testa ... ma non e' indispensabile. Con un trapanino ed una moletta si prendano piccole punte di trapano usurate e si creino dei bulini (una punta divisa a meta').

Faranno perfettamente il loro lavoro, a costo zero. Sara' sufficiente fresare lo stampato due volte con una prima passata a livello superficiale (in modo da intaccare lo strato di rame senza tagliarlo) ed una seconda passata poco piu' profonda per tagliare del tutto lo strato di rame. Al termine del lavoro una leggera carteggiata con carta abrasiva fine pulira' completamente la superficie e sara' pronta per la laccatura e la saldatura dei componenti. Di tanto in tanto potranno essere riaffilati (nella foto due bulini uno creato dal dorso di una punta per trapano, un'altro creato con una punta da 0.6 usurata).

pcb erroreerrore pcbUna lente di ingrandimento ed un tester: sono necessari per il controllo delle piste. Nel processo di fresatura si possono formare micro-piste, talvolta anche non visibili ad occhio nudo oppure nascoste a causa dello schiacciamento dello strato di rame (che non viene tagliato ma premuto all'interno del solco). Individuate queste micropiste potranno essere fatte saltar via con un cutter.

Nelle foto due classiche, non desiderate, piste che possono venirsi a creare durante il processo di fresatura. Mentre la seconda e' di facile individuazione essendo superficiale, la prima e' di piu' difficile individuazione in quanto va a risiedere all'interno del solco creato dal bulino.

PCB doppia faccia: Qualcuno pensa che un doppia faccia sia difficile da realizzare ... non e' cosi. i passi da fare per ottenere un doppia faccia sono i seguenti:

  • creare normalmente il pcb con eagle cad ed eseguire lo script pcb-gcode, come in altra sede spiegato, per ottenere i files *.nc sia per il top che per il bottom dello stampato;
  • posizionare il pcb da fresare sul piano, spostarsi al margine del pcb ed eseguire due fori in posizioni precise sull'asse x (x0y0 e x100y0 .. ad esempio) . Fresare il lato top normalmente ed eseguire anche le forature senza staccare lo stampato;
  • smontare i fermi, girare il pcb, posizionare la punta esattamente sul punto del secondo foro a x0y100 ed agire sul software in modo da fissare questo punto con coordinate x0y0. Fissare lo stampato senza forzarlo;
  • inviare il comando alla fresa g00 x-100 y0, coincidera' quasi con il vecchio x0y0. Posizionare al meglio lo stampato in modo che anche questo foro coincida con la punta della fresa;
  • riportarsi in posizione x0 y0 e controllare che coincida di nuovo. Fissare fermamente lo stampato e fresare questo lato che sara' il bottom. Le forature eseguite ci permetteranno di controllare l'esattezza del posizionamento.

Piu' difficile a spiegarsi che a farsi.  Di sotto l'immagine di un discreto pcb doppia faccia creato con i poveri strumenti sopra descritti.

pcb ok

 

 

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