Le Great Big Guide de Circuits de papier
introduction
circuits de papier sont de plus en plus populaire dans le monde de l'électronique de passe-temps. La disponibilité des matériaux comme l'artisanat et l'abondance croissante de nouveaux produits a créé un écosystème vraiment unique pour les artisans qui cherchent à faire le saut vers des projets électroniques. Ce guide est un aperçu des matériaux et des techniques disponibles pour les artisans du circuit papier.
Qu'est-ce qu'un circuit papier?
Un circuit de papier est un circuit électronique intégré fonctionnement sur une surface de papier au lieu d'un circuit imprimé. Les projets peuvent aller de cartes de voeux, à l'origami, l'art traditionnel tels que des peintures ou des dessins. Ce qui les rend unique est l'utilisation de techniques d'art traditionnelles bien pour créer un circuit qui est allie esthétique et fonctionnalité.
Suggestions de lecture
Avant de commencer l'artisanat, ici quelques concepts que vous devez connaître:
Création de traces: Vue d'ensemble
Une trace est un chemin qui prend la place du câblage, le plus souvent vu sur une carte de circuit imprimé. Dans les circuits de papier, nous allons utiliser des matériaux conducteurs comme un substitut pour les fils sur la surface du papier pour connecter des composants. Dans ce tutoriel, nous allons discuter de trois types de traces: peinture, bande et encre.
Les lignes vertes sur ce circuit imprimé sont les traces de liaison parties de la planche.
Traces de bande Conductive
bande est l'un des Conductive les moyens les plus faciles pour commencer l'élaboration de un circuit papier. éplucher juste à côté du support papier et appuyez où vous voulez que votre circuit aller! bande de cuivre est également soudable, ce qui permet des liens solides entre les composants et les traces que vous n'obtenir avec de la peinture et des méthodes encrage.
Prototypage avec du ruban de cuivre et un modèle SparkFun
Difficulté: Débutant
Coût: Varie - ruban de cuivre
.06 $ / pi, bande de tissu
- bande de cuivre peut vous donner une vilaine coupure de papier, s'il vous plaît faites attention!
- Plus difficile à créer des lignes ou des formes lisses. Vous pouvez couper la bande à une largeur plus mince pour aider.
- Conductive bande de tissu peut être très coûteux.
La bande conductrice la plus courante pour les circuits de papier est constituée d'une mince feuille de cuivre avec un adhésif sur le fond qui vient sur un rouleau. Les fabricants créent la bande dans quelques tailles différentes, nous aimons 5 mm de largeur du ruban, car il est facile de travailler avec une échelle plus petite craft.
Moins fréquent que le ruban de cuivre est une bande de tissu conducteur en nickel, cuivre et cobalt. Cette bande résistera à la flexion et à la flexion et est une excellente option pour les projets qui ont des plis (tels que les cartes qui nécessitent des traces de traverser le pli central).
Instructions:
- Peel et bâton où les traces doivent aller, en veillant à laisser les lacunes dans la bande où les composants siégeront. Pour le circuit le plus fiable, essayez d'utiliser un morceau continu de la bande entre les composants. Utiliser des techniques de pliage autour des coins ou des pièces à souder ensemble, au besoin.
- Pour la bande de cuivre - utiliser du ruban adhésif transparent sur des pistes pour les maintenir pliés vers le bas à la trace. Le brasage est une option plus sûre. Pour la bande de tissu, nous recommandons une colle conductrice ou coudre la connexion avec un fil conducteur.
Notez comment la bande de cuivre est coupé pour laisser place à la LED.
Cette carte de robot rougissant de Chibitronics utilise une bande mince de cuivre pour écrire le message à l'intérieur et à créer le circuit de la diode sur la face avant de la carte.
Circuit de dessin Jie Qi utilise une bande de tissu conducteur dans la bande de liaison et de cuivre de l'ouvrage sur la couverture intérieure.
Ressources additionnelles:
Des traces de peinture Conductive
Les peintures sont une Conductive excellente façon de créer des pièces artistiques avec l'électronique. Utiliser une brosse ou un flacon souple pour créer des traces de cette courbe et agiter pour connecter des composants. Les peintures peuvent également être Conductive utilisés pour les composants de colle « » à une trace. Cette méthode peut être le plus frustrant à utiliser à cause du facteur de désordre et le temps sec. Nous recommandons la patience et de la pratique lorsque l'on commence à travailler avec ces matériaux.
Difficulté: Débutant - Intermédiaire (selon la complexité). Peut être frustrant pour obtenir des lignes douces.
Coût: Varie. La plupart des peintures conductrices commencent à
Peinture avec nu et peinture conductive un pinceau. Image via Instructables.com.
- Utilisez comme toute autre peinture à base d'eau.
- Peut couvrir avec d'autres médiums de peinture (tels que l'acrylique) après séchage pour créer un morceau transparent de l'art.
- Facile à couche plus de peinture sur le dessus d'une trace existante pour résoudre ou corriger une connexion peu fiable.
Peinture électrique nu Conductive
Peinture électrique du conducteur dénudé est une peinture à base de carbone soluble non toxique, exempt de solvant et d'eau. Disponible dans un tube de compression pour des lignes plus fines ou pot pour la brosse et l'utilisation du pochoir.
Cupro-Cote Peinture ™ de LessEMF
Cupro-Coate peinture est une peinture à base d'eau contenant du cuivre, semblable à la peinture au latex. Livré en 4 onces par gallon conteneurs. En raison de la durée de vie courte / temps de travail une fois ouvert, nous vous recommandons de la taille de 4 onces
Instructions:
ENCOLLÉS tous les composants que vous allez utiliser sur votre papier. Utilisez des pinces pour un positionnement précis des composants plus petits.
L'utilisation d'un pinceau ou pissette, appliquez soigneusement la peinture le long des traces et sur les fils ou des tampons des composants de votre circuit. Laisser sécher complètement avant l'essai.
Artiste suivant attentivement ses lignes avec de la peinture conductrice lors d'un atelier d'électronique paintable tenue au MIT.
Popables électronique est un pop interactif en livre créé en utilisant des peintures et des produits électroniques conducteurs
Ressources additionnelles:
Traces d'encre Conductive
Difficulté: débutant à intermédiaire (en fonction des composants que vous trouverez ci-joint à l'encre).
Coût: supérieur - la plupart des stylos commencent
Dessin avec un stylo Circuit Scribe. Image via Kickstarter Circuit Scribe.
- Dries plus vite que les peintures conductrices.
- Des lignes précises.
- Utilisation intuitive.
Circuit Scribe est un stylo à encre conductrice non-toxique, de l'argent qui écrit de manière similaire à un stylo gel. Il est idéal pour créer des lignes précises et des dessins pour mettre en valeur (et allume) votre circuit.
Instructions:
- Planifiez votre circuit à l'aide d'un crayon (et au pochoir s'il est livré avec votre kit d'encre conductrice). L'encre n'adhère pas à toner d'imprimante, si vous concevez votre circuit sur un ordinateur, assurez-vous de laisser les contours de remplir plutôt que des lignes de tirer directement au-dessus.
- tracer soigneusement les lignes avec le stylo d'encre conductrice, en veillant à maintenir un chemin continu entre les composants. Laissez plus grands cercles / tampons où les composants se connectent aux traces.
- Utiliser du ruban adhésif, de la colle conductrice, ou des autocollants de circuit au-dessus des lignes d'encre pour fixer des composants.
Paperduino 2.0 - un ensemble Arduino fait avec de l'encre Circuit Scribe et des composants. Image via Instructables.
L'art interactif utilisant des modules Circuit Scribe et encre, conçu par l'équipe de l'éducation de SparkFun.
Ressources additionnelles:
Composants Choisir
Maintenant que nous avons exploré des options pour la création de traces, nous allons parler des composants que nous pouvons utiliser avec nos circuits. Tous les composants jouent bien avec des matériaux de traces de circuit papier. Par exemple, si vous souhaitez souder les connexions, ruban de cuivre serait un meilleur choix qu'une encre conductrice. Voici quelques-unes de nos suggestions de composants à utiliser dans vos projets.
Trou traversant Composants
des composants de trou traversant avec de longs conducteurs (tels que les DEL) peuvent être pliés avec des pinces en une forme qui va reposer à plat sur le papier et de fournir une plus grande surface de contact avec les traces. Les composants avec des jambes plus courtes (comme le ATtiny85) peuvent peut être plat soigneusement plié avec les doigts ou une pince.
- Bare peinture conductive électrique - utiliser la peinture comme un joint de soudure à froid. Voici un tutoriel qui couvre ce processus.
- Ruban cuivre - utiliser du ruban adhésif transparent sur les fils de fixer rapidement des composants, ou souder directement sur la bande de cuivre.
- Conductive bande de tissu - coudre sur les conducteurs avec un fil conducteur ou utiliser de la colle conductrice pour attacher.
Composants SMD
Même si un peu plus délicat à travailler avec des composants dispositif de montage en surface (CMS) sont profil bas et de grands projets de petite ou plats tels que des cartes de vœux. Vous aurez besoin d'une pince à épiler pour placer ces composants et d'un bon œil pour voir les étiquettes sur la pièce elle-même. composants CMS peuvent être soudés sur un ruban de cuivre, connecté en peignant les plaquettes avec de la peinture conductrice, ou collées sur une bande de cuivre. Ce tutoriel de la Bricoler de Exploratorium Studio affiche deux méthodes de fixation LED SMD - soudure et du ruban adhésif transparent.
- Ruban cuivre - soudure ou fixer avec de la colle conductrice. Certains composants peuvent également être enregistrées sur pour les tenir au cuivre.
- peintures - utiliser Conductive superglue pour attacher le papier, puis la peinture sur les plaquettes des composants pour se connecter. Voici un tutoriel de Tech High-Low qui marche à travers le processus.
- - utiliser des encres conductrices superglue pour attacher le papier, en faisant attention de ne pas obtenir entre le tampon d'encre et les plaquettes du composant. Connecter à l'encre avec de la colle conductrice ou un ruban axe z. Cette méthode est utilisée dans le projet Paperduino 2.0 Circuit de Scribe.
Composants LilyPad
Chibitronics Circuit Autocollants
autocollants Chibitronics ont une colle conductrice sur les qui les rendent idéales pour des projets de circuit de papier. Ils sont compatibles avec presque toutes les traces de circuit papier, mais peut être plus cher que l'utilisation de composants de tablette.
- Ruban cuivre
- une bande conductrice de tissu
- peinture conductive
Circuit Modules Scribe
Circuit modules Scribe fonctionnent différemment que tous les autres composants que nous avons montré jusqu'à présent - ils sont magnétiques. Pour attacher à vos traces, vous aurez besoin d'une feuille ou une surface métallique derrière votre papier. Ceci est une connexion temporaire au lieu des connexions permanentes présentées dans ce tutoriel. Bien que leur taille n'est pas idéale pour les petits projets comme des cartes de voeux, il peut être amusant de créer tentures murales ou des illustrations reconfigurable avec les modules.
- Ruban cuivre
- une bande conductrice de tissu
- encres conductrices
Faire des connexions
Maintenant que nous savons comment créer des traces et ont des composants choisis pour notre projet, il est temps de les relier entre eux. Voici les techniques de variété pour créer une connexion électrique entre les composants et les traces.
Procédé de bande
ruban adhésif transparent est un moyen facile de commencer à fixer des composants à des circuits de papier, bien qu'il ne soit pas aussi fiable que d'autres méthodes. Utiliser du ruban pour presser soigneusement sur les conducteurs des composants ou des tampons et presse vers le bas sur la bande de cuivre. Pour les composants CMS, vous pouvez le coller sur toute la partie.
Taping sur SMD LED. Image via l'alimentation flickr Jie Qi.
- Ruban cuivre
- Grâce à trous ou des composants SMD
Z Axe bande
- Ruban cuivre
- Composants avec plus grande surface tels que les languettes (fils de cintrage en spirale ou des carrés pour donner une surface plus facile pour l'adhésif pour agripper).
- l'encre conductrice dans les grandes zones - dessiner des tampons pour les composants et le ruban pour attacher.
Peinture Conductive
peintures Conductive peuvent être utilisés comme un joint de soudure colle / froid pour fixer les composants aux traces. Poussez les composants dans la peinture humide pour se connecter et laisser sécher complètement avant la mise sous tension.
- Traces de peinture Conductive - fixer les composants alors que la trace d'origine est encore humide pour la meilleure connexion.
- Les surfaces non-flexibles - la peinture peut se fissurer ou se rompre sous l'effort répété. Poussez les jambes composant à travers le papier avant de peindre pour un certain soulagement de contrainte.
- Grâce à trous et composants CMS
Colle Conductive / époxy
Un exemple de résine époxy conductrice de l'atome d'adhésifs.
colle conductrice époxy ou une autre option pour le raccordement de composants. Ces produits sont l'un des moyens plus coûteux de fixer les composants à vos projets de circuits de papier et peuvent être difficiles à travailler avec. Souvent, ils ont besoin d'un temps sec ou être mis à la chaleur. Essayez de trouver une seringue d'époxy pour réduire le désordre et faciliter le placement de précision. Assurez-vous de lire la fiche signalétique et suivre toutes les instructions de l'emballage lors de l'utilisation de ces types de colles.
- Ruban cuivre
- encres conductrices
- Grâce à trous et composants CMS
- composants LilyPad
Le brasage est un des liens plus forts que vous pouvez faire avec des circuits de papier, le seul inconvénient est qu'il ne fonctionne que sur une bande de cuivre - vous ne pouvez pas souder à des peintures, des encres conductrices, ou la plupart des tissus. Si vous avez besoin d'aide pour apprendre comment souder, consultez notre tutoriel.
Des exemples de composants à souder sur bande de cuivre de gauche à droite:
LED SMD du Bricoler Studio. LilyPad LED de SparkFun. et 3 mm LED de High Low Tech.
- Ruban cuivre
- Grâce à trous et composants CMS
- composants LilyPad
- Autocollants de circuit
Mise sous tension de votre projet
projets circuit papier peuvent être facilement alimentés par une batterie de pile bouton 3V. Nous recommandons une batterie de diamètre 20 mm ou 12 mm pour les petits projets tels que des cartes de vœux.
