Jak zrobić płytkę drukowaną (ze zdjęciami)

2024 Autor: Jason Gerald | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 11:32

Więc zaprojektowałeś obwód i jest gotowy do użycia. Skorzystałeś z pomocy symulacji komputerowej i układ działa świetnie. Została tylko jedna rzecz! Musisz zbudować płytkę drukowaną, aby zobaczyć ją w akcji! Niezależnie od tego, czy Twój obwód jest projektem dla Twojej szkoły/uczelni, czy też jest końcowym elementem elektroniki profesjonalnego produktu dla Twojej firmy, nałożenie obwodu na PCB nada mu znacznie lepszy wygląd, a także da wyobrażenie o tym, jak produkt końcowy będzie wyglądał!

Ten artykuł pokaże Ci różne sposoby tworzenia płytki drukowanej (PCB) dla obwodu elektrycznego/elektronicznego przy użyciu różnych metod, które pasują do małych i dużych obwodów.

Krok

Krok 1. Wybierz metodę użytą do wykonania PCB

Twój wybór będzie zazwyczaj oparty na dostępności materiałów wymaganych przez metodę, trudności technicznej metody lub jakości płytki drukowanej, którą chcesz uzyskać. Oto krótkie podsumowanie różnych metod i ich głównych cech, które pomogą Ci podjąć decyzję:

1. Metoda trawienia kwasem: ta metoda wymaga bardzo wysokiego poziomu bezpieczeństwa, dostępności wielu materiałów, takich jak wytrawianie, a proces jest raczej powolny. Jakość otrzymanej płytki PCB różni się w zależności od użytego materiału, ale ogólnie jest to dobry sposób na skalowanie złożoności obwodu od prostego do średniego. W obwodach składających się z węższych ścieżek i cieńszych przewodów zwykle stosuje się drugą metodę.
2. Metoda trawienia UV: ta metoda służy do transpozycji z układu PCB na płytkę PCB i wymaga droższych materiałów, które prawdopodobnie nie będą dostępne nigdzie indziej. Jednak kroki są stosunkowo proste i mogą skutkować dokładniejszymi i bardziej skomplikowanymi układami obwodów.
3. Metoda mechanicznego wytrawiania/trasowania: ta metoda wymaga specjalnych maszyn, które mechanicznie wytrawią niepotrzebną miedź z płyty lub utworzą puste ścieżki oddzielające między przewodami. Może to być kosztowna metoda, jeśli planujesz kupić jedną z tych maszyn i zazwyczaj wypożyczenie jej wymaga dostępności pobliskiego warsztatu. Jednak ta metoda jest dobra, jeśli trzeba wykonać dużą liczbę kopii obwodów, a także może wykonać gładką płytkę drukowaną.

4. Metoda trawienia laserowego: jest to zwykle spotykane w firmach o dużych zdolnościach produkcyjnych, ale można je również znaleźć na niektórych uniwersytetach. Koncepcja jest podobna do wytrawiania mechanicznego, z tą różnicą, że do wytrawiania płytki używana jest wiązka LASEROWA. Zwykle ciężko jest zdobyć taką maszynę, ale jeśli lokalny uniwersytet jest jednym z tych, którzy mają szczęście, możesz skorzystać z ich udogodnień, jeśli na to pozwalają.

   

   Krok 2. Utwórz układ PCB swojego obwodu

   Zwykle odbywa się to poprzez przekształcenie schematu obwodu obwodu w układ PCB za pomocą oprogramowania do tworzenia układów PCB. Istnieje wiele pakietów oprogramowania typu open source do tworzenia i projektowania układów PCB, z których niektóre są wymienione tutaj w celu uzyskania wstępnych informacji:

   • PCB
   • Płynna płytka drukowana
   • Skrót

   

   Krok 3. Upewnij się, że zebrałeś wszystkie wymagane materiały w oparciu o wybraną metodę

   Krok 4. Narysuj układ obwodów na płycie pokrytej miedzią

   Można to zrobić tylko na dwa pierwsze sposoby. Więcej szczegółów można znaleźć w sekcji szczegółów wybranej metody.

   

   Krok 5. Wytrawij deskę

   Sprawdź sekcję szczegółów, jak wytrawić deskę. Proces ten polega na usunięciu niepotrzebnej miedzi z płyty, układu końcowego obwodu.

   

   Krok 6. Wywierć punkty montażowe

   Stosowane wiertarki to zazwyczaj specjalne maszyny zaprojektowane specjalnie do tego celu. Jednak po kilku korektach zwykła wiertarka sprawdzi się w domu.

   

   Krok 7. Zainstaluj i przylutuj elementy elektroniczne na płycie

   Metoda 1 z 2: Specyficzne etapy trawienia kwasem

   

   Krok 1. Wybierz swój kwas trawiący

   Chlorek żelazowy jest powszechnym wyborem do wytrawiania. Możesz jednak użyć kryształów nadsiarczanu amonu lub innych roztworów chemicznych. Bez względu na wybór wytrawiacza chemicznego, zawsze będzie to materiał niebezpieczny. Dlatego oprócz przestrzegania ogólnych środków ostrożności wymienionych w tym artykule należy również przeczytać i przestrzegać innych środków ostrożności dołączonych do wytrawiacza.

   

   Krok 2. Opisz układ PCB

   W przypadku trawienia kwasem należy narysować obwód za pomocą anty-itp. Niestandardowe znaczniki można łatwo znaleźć w tym konkretnym celu, jeśli planujesz narysować je ręcznie (nie nadają się do średnich i dużych obwodów). Jednak najczęściej stosowane są atramenty do drukarek laserowych. Kroki dotyczące korzystania z drukarki laserowej do zilustrowania układu obwodu są następujące:

   1. Wydrukuj układ PCB na błyszczącym papierze. Zanim to zrobisz, powinieneś upewnić się, że obwód jest lustrzany (większość programów do projektowania PCB ma to jako opcję w momencie drukowania). Działa tylko z drukarką laserową.
   2. Połóż błyszczącą stronę, z nadrukiem na górze, zwróconą do miedzi.
   3. Prasuj papier za pomocą zwykłego żelazka do ubrań. Czas potrzebny na wykonanie tej czynności zależy od rodzaju używanego papieru i atramentu.
   4. Namocz deskę i papier w gorącej wodzie na kilka minut (do 10 minut).

   5. Usuń papier. Jeśli niektóre obszary wydają się trudne do usunięcia, możesz spróbować namoczyć je dłużej. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, powinieneś mieć miedzianą płytkę z mocowaniem PCB i liniami sygnałowymi narysowanymi czarnym tuszem do drukarki laserowej.

      

      Krok 3. Przygotuj kwas trawiący

      W zależności od wybranego kwasu trawiącego mogą pojawić się dodatkowe wskazówki. Na przykład niektóre rodzaje kwasu, które uległy krystalizacji, należy najpierw rozpuścić w gorącej wodzie, ale dostępne są inne środki trawiące gotowe do użycia.

      

      Krok 4. Namocz deskę w kwasie

      

      Krok 5. Pamiętaj, aby mieszać co 3-5 minut

      

      Krok 6. Wyjmij płytkę i umyj ją, aż cała niepotrzebna miedź zostanie usunięta z płyty

      

      Krok 7. Usuń użyty materiał izolujący obraz

      Dostępne są specjalne rozpuszczalniki dla prawie wszystkich rodzajów materiałów izolujących obrazy używanych do rysowania układów PCB. Jeśli jednak nie możesz dostać się do tych materiałów, zawsze możesz użyć papieru ściernego (gładkiego).

      Metoda 2 z 2: Konkretne etapy transpozycji za pomocą Ultra-Violet

      Krok 1. Aby zastosować tę metodę, potrzebna jest płytka PCB laminowana warstwą światłoczułą (pozytywną lub negatywową), izolator UV i przezroczystą blachę oraz wodę destylowaną

      Możliwe, że znajdziesz płytki PCB gotowe do użycia (są one zazwyczaj pokryte kawałkiem nylonowej tkaniny) lub światłoczuły spray do nałożenia na miedzianą stronę zwykłej pustej płytki PCB. Nie zapomnij również o zakupie fotorewelatora, który pasuje do sprayu fotograficznego lub światłoczułej powłoki PCB.

      

      Krok 2. Za pomocą drukarki laserowej narysuj układ PCB na przezroczystym arkuszu, w trybie pozytywu lub negatywu, zgodnie z warstwą światłoczułą na płytce

      

      Krok 3. Przykryj miedzianą stronę płyty zadrukowanym przezroczystym arkuszem

      

      Krok 4. Umieść deskę w maszynie/komorze z izolatorem UV

      Krok 5. Włącz maszynę UV

      Ta maszyna naświetli Twoją deskę światłem UV przez określony czas. Większość izolatorów UV jest wyposażona w regulowany timer. Na ogół wystarczy 15 do 20 minut.

      Krok 6. Po zakończeniu wyjmij płytkę z izolatora UV

      Wyczyść miedzianą stronę płytki fotorewelatorem, a następnie delikatnie umyj wypoziomowaną płytkę PCB wodą destylowaną przed umieszczeniem jej w myjce kwasowej. Części zniszczone promieniowaniem UV zostaną wytrawione kwasem.

      Krok 7. Dalsze kroki do wykonania są opisane w poszczególnych krokach trawienia kwasem, kroki 3 do 7

      Ostrzeżenie

      • Jeśli używasz metody trawienia kwasem, potrzebujesz następujących środków ostrożności:

        • Zawsze przechowuj kwas w chłodnym, bezpiecznym miejscu. Użyj pojemnika wykonanego ze szkła.
        • Oznacz swój kwas i przechowuj go w miejscu, w którym dzieci nie mogą go dosięgnąć.
        • Nie wylewaj zużytego kwasu do kanalizacji w domu. Zamiast tego zachowaj je, a gdy będziesz mieć ich wystarczająco dużo, zanieś je do centrum recyklingu / zakładu utylizacji odpadów niebezpiecznych w Twojej okolicy.
        • Podczas pracy z wytrawiaczami kwasowymi używaj rękawiczek i maski.
        • Zachowaj ostrożność podczas mieszania i mieszania kwasu. Nie używaj przedmiotów wykonanych z metalu i nie stawiaj pojemnika na krawędzi stołu.
        • Podczas naświetlania PCB promieniami UV należy uważać, aby nie nawiązać bezpośredniego kontaktu wzrokowego z częścią izolatora/pomieszczenia, która generuje światło UV lub użyć specjalnych okularów ochronnych chroniących przed promieniowaniem UV. Jeśli musisz sprawdzić PCB podczas procesu, najlepiej zatrzymać maszynę przed jej otwarciem.