Continuando un poco con el post anterior y aprovechando las nuevas posibilidades de la laminadora, toca resolver uno de los problemas habituales a la hora de hacer PCBs SMD, la necesidad de disponer de un stencil para aplicar la pasta de soldadura.
Esto es lo que necesitamos además de la laminadora:
A continuación imprimimos en mirror y en negativo la capa Cream para el stencil de nuestro circuito.
Lo hacemos sobre un trozo de hoja para transferencia. Podeis ver otra vez que mi toner está en las últimas
Ahora recortamos un trozo de lámina de cobre que cubra la PCB y un centímetro más aprox. para recoger la pasta de estaño sobrante en la aplicación:
Pasamos por la laminadora la hoja de cobre con el papel transfer 2-3 veces para que se fije bien:
Una vez pasado por el agua, retiramos el papel y tenemos ya el toner sobre la lámina:
Lo siguiente es sellar el toner para evitar porosidades que se coman la lámina de cobre por donde no corresponde.
Para ello usamos el Green TRF Foil que tambien aplicamos con la laminadora:
Pelamos y protegemos los bordes con cinta adhesiva. Tambien podemos corregir defectos con un rotulador permanente:
Es muy importante cubrir la parte trasera, para que el atacado no destruya toda la lámina:
Lo atacamos con nuestro método habitual, percloruro férrico o H2O2 y ácido muriático ( el mío ):
Limpiamos con acetona los restos del Green TRF foil y del toner:
Y ya tenemos nuestro stencil listo para usar!!!:
A ver si alguno os animáis y me mostráis vuestros resultados.
Hola de nuevo.
Esta vez voy a explicaros como modificar una laminadora o plastificadora (que puede conseguirse facilmente en España por poco precio) para poder transferir tóner a las PCBs bien para hacer placas de circuitos, o para serigrafiarlas.
En un próximo artículo explicaré como hacer stencils de lámina de cobre, para lo que también necesitaremos la laminadora.
Mucha gente usa el método de la plancha como alternativa a la insoladora. Unas veces los resultados son muy buenos, pero otras no y es en mayor parte porque no se produce una transferencia adecuada del tóner a la PCB por una aplicación de calor deficiente.
La laminadora nos permite aplicar de forma uniforme calor a la PCB por medio de sus rodillos flexibles que hacen que la tranferencia sea completa en toda la placa. Pero nos encontramos con un problema y es que la temperatura para la fijación del tóner es más elevada que para plastificar documentos, por lo tanto necesitamos modificar nuestra laminadora.
Este artículo está basado en su homónimo de http://ultrakeet.com.au/index.php?id=article&name=superFuserV2 sólo lo he aplicado a una Fellowes FPLA4 que compré hace unos 3 años con idea de hacer esto pero que tenía arrinconada en casa.
Lo siguiente es desmontar la laminadora y observamos en su interior los rodillos, el motor que los hace girar con su reductora, un par de termostatos y un fusible térmico:
En esta imagen se ve más claro:
El capuchón blanco superior es el termostato que hace encender el led verde de “OK”
El tubo de goma blanco esconde un fusible térmico de 142ºC
El termostato inferior (110ºC) es el que controla los calefactores
En una tienda local de componentes electrónicos me compré:
El termostato del led no lo he sustituído, simplemente dejo calentar unos 5 minutos más desde que se enciende el led verde y ya está.
En esta imagen se ve donde se sustituye el fusible térmico antiguo (142ºC) por el nuevo (240ºC):
Y este es el nuevo termostato de 165ºC:
Una vez modificado, he hecho una prueba en un trozo de placa muy viejo que tenía por casa.
Primero imprimir en modo espejo la PCB sobre un papel satinado o de revista que permita que el toner no se fije demasiado a él.
Hacerlo a la máxima oscuridad posible de la impresora.
Como podeis ver, mi tóner no está en muy buenas condiciones…
La placa la he repasado con un poco de lana de acero y luego la he limpiado con acetona. Una vez seca la meto en la laminadora.
Como es baquelita de 1,6mm le doy 4 pasadas por la laminadora ( hasta que esté tan caliente que ya no la pueda agarrar)
Luego la introduzco en agua fría y dejo que ablande el papel para ir deshaciéndolo con los dedos y finalmente con ayuda de un cepillo de dientes.
El toner queda bien fijado en el cobre:
Atacar por el método preferido, Percloruro férrico ó H2O2 y ácido muriático. A gusto del consumidor.
El resultado con el H2O2 es éste:
Teniendo en cuenta que el toner es de competencia y está un poco en las últimas, el resultado es bastante bueno sobre un papel de catálogo.
He hecho la prueba con una PCB ruteada a 6mils y con vías de 8mils. Los defectos son producidos por el tóner y un poco la absorción del papel del catálogo.
Está muy bien para una prueba rápida. Creo que la insoladora va a quedar para las cosas “buenas”
En resumen, al modificar la temperatura de la laminadora conseguimos que el tóner se fije mejor sin estropear la plancha de la ropa XD y al mismo tiempo, no se dañará por una elevada temperatura gracias a la limitación del termostato y a la protección del fusible térmico.
La siguiente prueba será haciendo un stencil para aplicación de pasta de estaño usando lámina de cobre de 0,15mm
Droky,
@radikaldesig
Hace un tiempo, me requirieron un proyecto para interactuar exteriormente, desde un escaparate o similar con un software de tipo interactivo-catálogo-publicitario que se reproduciría en el interior del establecimiento comercial.
El tema tenía que ser crear zonas interactivas y que no noecesitaran de la modificación del escaparate, pudiendose ocultar bajo símbolos o dibujos tipo vinilo sobre el cristal.
Al ser un cristal exterior, el espesor habitual suele ser lo que los cristaleros llaman un 6+6 que son 12mm en dos hojas de 6mm cada una y superpuestas en fabricación.
Entre las características del proyecto, estaba la distancia entre sensores, llegando a 1,5m entre ellos.
Esto descartaba el uso de un microcontrolador con entradas capacitivas directas, ya que harían imposible la detección de forma capacitiva con semejantes distancias.
La solución fue optar por sensores capacitivos del tipo QT100A de Quantum y conectarlos a una placa controladora.
Como la programación de la aplicación no estaba concretada y sería tipo webapp, tanto podía ser en java, PhP, flash o cualquier tipo de lenguaje o framework web el tema de la comunicación necesitaba una implementación sencilla para no depender de APIs que o bien existían o habría que programarlas, así que la solución pasó por usar un microcontrolador con USB trabajando como Keyboard HID, haciéndolo compatible con PCs y MACs, así como Windows, Linux, OSX y cualquier SO que soporte un teclado USB convencional.
Cada sensor sería el equivalente a una tecla.
Puestos manos a la obra lo primero fue elaborar unos cuantos sensores, de tamaño reducido, con una superficie de sensado de aproximadamente un dedo pulgar ( de los míos ).
Decidí soldar directamente los cables a los sensores para reducir espacio, pero esto a la larga demostró ser un error y fue necesario añadir conectores para facilitar la instalación y evitar embrollos de cables.
Estos fueron los 16 sensores iniciales:
La controladora del prototipo, giraba alrededor de un PIC18F4550 con un cristal de 20MHz.
El circuito se alimentaba directamente del USB del ordenador al que se conectara con 3,3v obtenidos de un regulador tipo AMS1117.
Lo completaban 3 leds de estado, un pulsador de Reset que autocalibraba los sensores una vez instalados y un conector ICSP de programación para el PIC.
La placa controladora sí disponía de conectores para los sensores. Los elegí tan pequeños que fue una pesadilla preparar todos los cables. Segundo error del mismo tipo, interconexionado.
La placa por el lado del PIC:
Y por el lado de los conectores. Muy alineados no es que quedaran…
Los sensores iban retractilados con termofusible y se podían sujetar hasta con cinta adhesiva al cristal:
Un vídeo del funcionamiento de 4 sensores bajo los 12mm de cristal (por cierto que dejé casi todos los marcos de fotos de casa sin cristal para hacer las pruebas )
Como dije anteriormente, el soldar los cables directamente a los sensores era un riesgo de rotura con los posibles cambios de ubicación y un trabajo tedioso de pelado-estañado-soldado (ahora ya tengo un crisol de estaño… ) así que había que buscar una solución para diferentes longitudes de cable (1m, 1.5m, 2m) con sus conectores montados, económicos y con conectores disponibles para las PCBs a bajo precio.
La solución adoptada incumpliendo los estándares del IEEE ( que me aspen!!! ) fue usar cables de tipo miniUSB<->USB.
Los cables se pueden conseguir por menos de 1 euro (1,5m) y los conectores en ebay casi al peso.
Manos a la obra. Nuevo diseño de la placa sensora para hacer pruebas con el mini USB:
Mantenía el tamaño del sensor con unos 3 mm de diferencia en su longitud y se adaptó bien al cristal.
La instalación ahora semejaba más sencilla. Primero situar los sensores y luego hacer todo el conexionado!
Tocaba hacer una controladora acorde a la nueva utilización de cables USB y de eso ya se encargó Olimex, así como de los sensores nuevos.
Estas son las placas sin ensamblar:
Uno de los sensores como quedaría ubicado:
Y la controladora ensamblada y un sensor:
El uso de los cables y conectores USB quizás no fuera lo más racional, pero sí lo más práctico y económico en época de crisis.
¿Alguna vez os habéis planteado alimentar vuestro circuito con “algo” que dure más que unas pilas, que sea recargable y siendo barato ofrezca ligereza de peso y una corriente en condiciones? Pues bienvenidos al mundo de las Li-po o baterías de Polímeros de Litio. Estas baterías están de moda en los dispositivos electrónicos actuales, ya que siendo ligeras, ofrecen unas prestaciones muy interesantes a un precio muy bueno. Las podemos encontrar en los reproductores de MP3/MP4, teléfonos móviles, dispositivos GPS, minicámaras, y casi todos los gadgets que se precien de ofrecer una duración decente de sus baterías.
Simplemente para trabajar con ellas hay que tener en cuenta un par de normas básicas y con ello podremos alimentar nuestros circuitos durante mucho tiempo. Las dos cosas fundamentales a tener en cuenta en una Li-po (vamos a ver solo los modelos de 1 celda, ya que es la base de las baterías Li-po) son:
No permitir que la carga baje de 3.3v ya que quedaría permanentemente dañada.
No doblarla, golpearla, pincharla ni cortocircuitarla ya que llegan a explotar y hacer fuego.
Este enlace, proporciona un interesante manual de uso de las Li-po. Una forma muy interesante de conseguir baterías Li-po son las baterías de los móviles y MP3/MP4 de última generación (iPhone, iPod son mis favoritas ) en ebay. Son baterías muy ligeras y en el caso de las de los iPhone, ofrecen 1600mAh por 3 euros con envío incluído.
Nuestro circuito se va a encargar de la carga de una celda de 3,7v de Li-po a través del puerto USB.
Es un circuito muy simple, alrededor del MAX1555 y a un tamaño muy reducido. Este circuito es el punto de partida para probar el funcionamiento del MAX1555 y que posteriormente podremos implementar en nuestros diseños alimentados con Li-po de 3,7v y en el que necesitaremos añadirr un monitor de tensión ( una de las entradas analógicas de un PIC, por ejemplo) para evitar la caída por debajo de los 3,3v que nos dañe irreversiblemente la batería. Posee un led que se ilumina durante la carga y que una vez llegado a los 4v se apaga dando por concluído el proceso de carga. La carga se realiza a 3,3v y 100mA al hacerse por el USB. Es posible una forma de carga más rápida, usando la entrada DC (patilla 4 del MAX1555 no implementada en este circuito) y que se realizará a 350mA, pero desde una alimentación externa, ya que esto colapsaría el bus USB pudiendo llegar a dañarlo.
Esquema
El circuito cumple con la Appnote recogida en el datasheet de Maxim y sólo necesita de dos condensadores de 1uF. Se le añade un led de monitorización de carga completa con su resistencia limitadora.
Pcb
La Pcb es muy pequeña, 16mmx12mm y la mayor parte de su tamaño lo ocupa el conector USB. El led es de tamaño 0603 y la resistencia y los condensadores 0805, lo que da una idea del poco espacionecesario para implementarlo en un diseño electrónico. La salida Vlipo va directamente conectada a nuestra batería de una celda de 3,7v
En acción
Tenemos una Li-po con su carga baja y procedemos a cargarla. En este caso el medidor de tensión (es un modelo usado para monitorizar Li-po en RC-modelismo)nos da una lectura de 3,83v:
El proceso de carga con el led encendido:
Y una vez terminado, el led se apaga:
Observamos que con la carga completa, la batería nos ofrece una tensión de 4,17v.
Ya la tenemos lista para alimentar nuestro circuito particular. Evidentemente es una solución ideal para circuitos que trabajen a 3,3v y siempre añadiendo un regulador de tensión tipo LDO como el MAX8881 que nos ofrece un Vdropout típico de tan solo 0,36v dejándonos un margen perfecto para la batería. Este tipo de baterías, son tambien una solución ideal para añadir a aeromodelos FPV para alimentar el GPS, el circuito de OSD o sistemas de iluminación led en helicópteros y aviones RC ya que la batería ofrece muy poco peso, algo fundamental en estos aparatos.
Hola otra vez, no ha pasado mucho tiempo a ver si las ideas siguen fluyendo así. Últimamente habéis visto un par de cosas relacionadas con los sensores capacitivos en este blog y no os podéis creer las calenturas de cabeza que me han dado. Por fin he llegado al final del trayecto con ellos y me han quedado claras algunas cosas (EMHO) que quiero dejar plasmadas aquí. El tema de los sensores capacitivos está un poco de moda, desde que Apple decidió incorporarlos a sus iPod, las placas de las cocinas eliminaron los paneles frontales y en algunas zonas públicas se incorporaban como una superficie interactiva y fácil de limpiar (sin bordes ni pulsadores). Últimamente han aparecido unas cuantas empresas que han puesto a nuestra disposición controladores para este tipo de sensores y en ellos he estado inmerso en los últimos tiempos.
Antecedentes El primer contacto, fue con la serie 10F de Microchip, en concreto con el 10F206 con buenos resultados al final, pero con el inconveniente de la necesidad de implementar un firmware (con su correspondiente programación del micro) para un solo sensor:
Personalmente, creo que para un solo sensor la mejor solución es el QT100A de Quantum. No hay que cargarle ningún firmware, y la sensibilidad depende de una pequeña red RC. Muy simple de implementar. Es el que he usado para el juego de la vida y en una pequeña PCB prototipo de dos sensores:
Con los buenos resultados del QT100A me decidía probar algo “más grande” y de la misma marca, el Qt1081 controlador de 8 sensores. Lo más dificultoso de manejar es su encapsulado 32QFN. Es diabólico para los que hacemos las cosas desde nuestra casa y un inconveniente a mi entender es su procesamiento “paralelo” de los sensores. Es decir, tenemos 8 entradas de sensado y 8 salidas y además necesitamos implementar 8 redes RC que nos dan la sensibilidad y nos modifican el burst del pulso que hace la detección. Esta era la placa controladora con su teclado:
Los resultados, además de ser un poco engorroso el tema de las RC, no fueron lo que yo esperaba. Demasiada circuitería en el diseño: Controladores QT1081, PIC para gestionar las I/O con la USART, alimentación y conversor de niveles. Para mi aplicación en particular eran demasiados componentes. Para lo que sí lo he encontrado muy interesante es para teclados de reducidadas dimensiones tipo iPod por su elevada integración y tensión de trabajo. Además una PCB de tamaño reducido acabaría con los problemas que yo me encontré en estas dimensiones.
A través de un amigo de un foro conocí los MPR084 de Freescale. Se antojaban interesantes. Con conexión I2C eran más manejables y además son configurables por software. La programación es muy sencilla, pero despues de un par de intentos, no se adaptaban a mi diseño:
Necesitaba hacer un cambio de niveles de tensión del bus I2C y el PCA9306 me metía demasiado ruido.
Hice dos pruebas con planos de masa y sin ellos ( doble cara y simple cara ) y no me resultaron satisfactorios. Vamos que no me funcionó como yo quería. Me releí los datasheets y las AppNotes, pero creo que las dimensiones de la PCB eran un problema . A simple cara con la controladora:
Y a doble cara con plano de masa:
Finalmente, y después de haber pasado por un seminario de Microchip con el amigo Desig, de toquetear las placas con sus mtouch y sus placas de metacrilato sobre ellas, me dije que había que intentarlo. El candidato, el PIC16LF727, un TQFP44 dedicado a sensores táctiles (además de otras aplicaciones), 3.3v de alimentación y de la serie nanoWatt de bajo consumo (60nA a 2v en standby!).
El diseño El diseño, como manda Microchip. Esta vez a doble cara y con plano de masa para aislar pads. Los componentes alrededor del PIC… un condensador de 100nF de desacople y una resistencia al MCLR (costumbre de la casa). Todo está hecho en programación, los ajustes, los delays, los antirebotes , el control de pulsación… El esquema es como sigue:
Le he añadido como comunicación serie un convertidor TTL-USB en la propia placa que al mismo tiempo me proporciona a través del FT232RL los 3.3v necesarios para alimentarlo. Así, un solo cable y conexión USB. Tambien incorpora una conexión de alimentación externa (3.3v) seleccionable con un jumper de soldadura y si no se quiere implementar el conversor, pues existen dos pads en la PCB que son el TX/RX de la USART del PIC16LF727
La PCB
Pues como ya comenté en un párrafo anterior, a doble cara para hacer que el plano de masa me bloquee cualquier falsa detección sobre las pistas de los pines de sensado en la cara inferior. Lo he probado y de verdad que es muy eficiente siempre que el threshold esté bien calibrado. Esta es la PCB:
Resultado Final
El resultado ha superado todas mis expectativas en cuanto a sencillez de diseño, integración y calibrado. La placa ha quedado así:
Y le he incorporado un panel de metacrilato de unos 2mm haciendo sandwich con una carátula (impresa en papel foto con una impresora de inyección EPSON) y la PCB resultando esto:
He escrito un pequeño programa para monitorizar el funcionamiento del teclado y ajustar desde el PC el threshold de los sensores y su histéresis y el resultado lo podéis ver en este pequeño vídeo. Ha quedado un poco oscuro… a ver si alguien me regala una cámara HD y hago mejores vídeos
Papel de transferencia ( yo uso el de Pulsar FX)
).
y un inconveniente a mi entender es su procesamiento “paralelo” de los sensores. Es decir, tenemos 8 entradas de sensado y 8 salidas y además necesitamos implementar 8 redes RC que nos dan la sensibilidad y nos modifican el burst del pulso que hace la detección.
