Costruire un bromografo

Una delle tante necessità che un appassionato di elettronica ha bisogno di soddisfare è la possibilità di poter creare PCB professionali per sostituire le comuni schede per prototipi (le classiche ‘millefori’).

Si può ben immaginare come uno strumento per creare PCB possa avere costi considerevoli, considerando il caso di strumenti particolarmente evoluti, come quelli ad incisione.

La soluzione che verrà proposta in questo articolo è rappresentata da uno strumento di uso molto comune per la produzione di PCB in ambito casalingo: il bromografo.

Il bromografo è uno strumento che funziona grazie ad una tecnica chiamata foto impressione. E’ composto semplicemente da due o più lampade a neon UV-A (generalmente sono quattro) che emettono luce ultravioletta con lunghezza d’onda di circa 352nm

La tecnica di funzionamento del bromografo è molto semplice: uno dei due lati del PCB da sottoporre a foto impressione presenta uno strato in rame, inoltre è ricoperto da una vernice fotosensibile (generalmente protetta con una pellicola scura), su questo lato saranno impresse le piste del nostro circuito grazie alla luce UV emessa dal bromografo; un disegno del circuito sarà posto tra bromografo e PCB per impressionare quest’ultimo.

Il disegno è generalmente realizzato al computer con l’ausilio di software adatti allo scopo, in seguito stampato su carta normale molto fine (o ancor meglio, su un foglio di tipo lucido). Una volta impressionato il PCB dalla parte fotosensibile (è bene ricordare di rimuovere la pellicola protettiva dallo strato fotosensibile, prima del processo di impressione), avverrà il processo di sviluppo mediante acidi (Soda Caustica e Percloruro Ferrico).

Alla fine si otterrà un PCB di qualità assimilabile ad un prodotto professionale, ottimo per i piccoli o grandi progetti.

I componenti di cui avremo bisogno per realizzare questo fantastico strumento sono pochi, stesso dicasi per il budget necessario (circa 40-50€).

Per il bromografo oggetto di questo articolo sono stati impiegati i seguenti componenti:

– 4 neon UV-A Philips da 8 W (Modello TL8W)

– 2 reattori elettronici da 18 W circa (Gli stessi presenti nelle lampade a basso consumo)

– 8 porta neon G5

– 1.5 m di cavo rigido adatto a collegare i neon

È doveroso premettere come potrebbe non essere facile reperire alcuni componenti, ad esempio i neon UV-A TL8W, trattandosi di neon di uso non comune, oppure i reattori, in questo caso facilmente ricavabili da lampade a basso consumo anche esauste, quindi il consiglio è quello di dare un’occhiata su eBay, dove capita spesso trovare kit già completi di tutto l’occorrente per la costruzione di un bromografo.

Il contenitore che verrà usato per il bromografo sarà il telaio di un vecchio scanner, abbastanza alto da poter alloggiare tutti i componenti.

Scanner

La prima operazione che sarà effettuata consisterà nel rimuovere tutti i componenti elettronici non necessari dallo scanner. Sarebbe opportuno non asportare l’interruttore e la presa di corrente, nel caso fossero presenti, così da poterli sfruttare per l’alimentazione del bromografo, ottenendo un lavoro finale più pulito.

Scanner smontato

In questo caso lo scanner ha dei rialzi sul fondo difficilmente rimovibili. La soluzione più semplice è stata un’operazione di rimozione tramite l’uso di un Dremel, riportando così la base ad un livello più basso e comodo.

Fondo scanner

Ora non resta che montare la componentistica rimanente:

Schema bromografo

La superficie che ospiterà i connettori G5 (quelli dove verranno agganciati i neon) dovrà riflettere la luce UV, così da garantire una maggiore efficacia ed uniformità del processo di foto impressione. La soluzione migliore sarebbe quella di utilizzare degli specchi, ma un’ottima alternativa (semplice ed economica) è la classica carta argentata (alluminio) da cucina.

Nel caso si opti per la seconda soluzione è consigliabile creare una base con un foglio di MDF o masonite.

Fondo scanner modificatoFondo scanner riflettente

Il passo successivo sarà quello di prendere le giuste misure nella zona dove andranno collocati i connettori G5, è consigliato collegarli ad un neon per ottenere con precisione la misura della distanza. Il fissaggio potrebbe essere effettuato con della sola colla a caldo, ma è preferibile aggiungere anche dei bulloni con dadi per garantire maggior solidità.

Perno fondo

La distanza consigliata tra i neon è di almeno 6 cm: qualora fosse necessario, è possibile variare la distanza a seconda dello spazio a disposizione.

In funzione della lunghezza dei bulloni, potrete variare la distanza dei neon verso il vetro. Le misure consigliate sono da 4 cm (minimo) a 12 cm (massimo). Una distanza troppo breve potrebbe avere effetti negativi sulla foto impressione del PCB, al contrario una distanza troppo elevata potrebbe aumentare notevolmente i tempi di foto impressione.

È il momento di preparare i reattori elettronici, sostituendo il filo originale con uno più lungo e pratico (è possibile usare dei mammut anziché sostituire il cavo per intero) e saldando sui connettori i cavi bianchi rigidi per i neon, si consiglia comunque di isolare questi ultimi usando del termo restringente sulle zone saldate, per maggior sicurezza.

ReattoriCollegamento reattoreReattore Alimentazione

È altrettanto consigliabile l’isolamento dei reattori, dal momento che lavorano a tensioni elevate: l’ideale sarebbe un contenitore in plastica per ogni reattore, ma per motivi di spazio è possibile usare del nastro resistente come il Saratoga.

Reattore isolato Neon UV posizionati

Un’operazione facoltativa è quella di creare dei lati con degli specchi o tramite carta argentata, in tal modo si attenuerà la dispersione dei raggi UV emessi dalle lampade del bromografo, velocizzando la foto impressione.

Pareti riflettenti

Come accennato in precedenza, saranno usate sia la presa che l’interruttore di corrente dello scanner per alimentare il bromografo. Nel caso in cui lo scanner ne fosse sprovvisto, sarà possibile aggiungere un interruttore da pannello sul telaio esterno dello scanner stesso, oppure un interruttore, come quelli per le lampade da comodino, direttamente sul cavo d’alimentazione.

L’ultimo passo prevede l’assemblaggio finale ed il primo collaudo.

Bromografo completo

Termina qui l’articolo sulla costruzione del bromografo.

Un ringraziamento per la lettura, nella speranza che tale strumento possa accompagnarvi nei vostri progetti presenti e futuri.

Note:

Sono stati impiegati dei reattori elettronici al posto dei comuni rettori con starter poiché gli elettronici, oltre ad essere più compatti, garantiscono sin da subito la tensione ideale al funzionamento dei neon, consentendo inoltre una durata maggiore del neon stesso (il reattore con starter, di contro, fornisce picchi di tensione più alti per consentire l’accensione del neon, riducendone così il ciclo di vita).

Questo è un Tutorial AMATORIALE, non mi assumo nessuna responsabilità sui danni che potrete provocare a cose o persone nell’uso scorretto di questa guida. E’ richiesto un minimo di conoscenza degli strumenti adoperati (saldatore, stagno), nonché della pericolosità di alcuni elementi se male impiegati (temperature elevate del saldatore, pericolose alte tensioni, etc).

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