Jak vyrobit desku s plošnými spoji (PCB)

Pokud jste v elektronice, PCB jsou některé z nejčastějších věcí, které uvidíte. Tyto desky usnadňují náš život tím, že eliminují všechny spojovací vodiče a prkna. Pokud je správně navržen, sníží se velikost zařízení a může vypadat velmi sexy.

Co je obvodová deska? Deska plošných spojů (PCB) mechanicky podporuje a elektricky spojuje elektronické komponenty pomocí vodivých drah, podložek a dalších prvků vyleptaných z měděných plechů laminovaných na nevodivém substrátu. Deska s plošnými spoji má předpřipravené měděné dráhy na vodivé desce. Předdefinované dráhy snižují kabeláž, čímž se snižují chyby vzniklé v důsledku uvolněných spojení. Jeden prostě potřebuje umístit komponenty na PCB a pájet je.

V tomto tutoriálu vám ukážu, jak můžete desky plošných spojů snadno vytvořit doma. Tím se ušetří spoustu času od ladění a dvojité kontroly připojení na prkénko. Můžete dokonce vytvořit svůj vlastní Arduino poté, co prošel tento DIY Arduino tutorial po tomto jeden. Tak se posaďte a uvidíte, jak se to dělá!

Jaké jsou různé způsoby, jak vytvořit obvodovou desku?

Ve všech třech základních metodách výroby PCB:

1.Iron na metodu lesklého papíru.

2.Cruku ručně na desce plošných spojů.

3.Laser řezání ostří.

Vzhledem k tomu, že laserová metoda je průmyslovou metodou výroby desek plošných spojů, začneme podrobně popisovat první dvě metody.

Design desek plošných spojů:

PCB design se obvykle provádí převedením schématu zapojení do PCB rozvržení pomocí PCB layout software. Existuje mnoho skvělých open source softwarových balíčků pro tvorbu a návrh rozvržení PCB.

Některé z nich jsou uvedeny zde, aby vám umožnily:

1. Cadsoft Eagle

2. PCBWizard

Návrh obvodového schématu v Cadsoft Eagle:

V Eagle: File> Export> ImageBe určitě nastavte DPIG na 1200 pro lepší kvalitu

Jaké materiály jsou potřebné k vytvoření obvodové desky?

Také potřebujete: FeCl3 prášek / roztok (stejný jako leptací roztok), foto / lesklý papír, permanentní černou značku, řezač čepele, brusný papír, kuchyňský papír a vatu.

Pro tento návod uvažujme o vytvoření PCB pro jednoduchý projekt - dotykový přepínač pomocí IC555.

KROK 1: Proveďte výtisk rozvržení obvodové desky

Vytiskněte si rozložení PCB pomocí laserové tiskárny a fotografického papíru A4 / lesklého papíru. Mějte na paměti následující body:

• Měli byste si vytisknout zrcadlo.
  

• Vyberte výstup v černém, a to jak pomocí softwaru pro návrh desek plošných spojů, tak i nastavení ovladače tiskárny.
  

• Zkontrolujte, zda je výtisk zhotoven na lesklé straně papíru.
  

KROK 2: Vyjměte měděnou desku pro obvodovou desku

Řezané měděné desky rozdělte podle velikosti rozložení pomocí pilové pily nebo frézy.

Dále otřete měděnou stranu desky plošných spojů pomocí ocelové vlny nebo abrazivních křovin. Tím se odstraní horní vrstva oxidu mědi a vrstva fotorezistu. Broušené povrchy také umožňují lepší lepení obrazu z papíru.

KROK 3: Přenos PCB tisku na měděnou desku

Metoda 1: Metoda železa na lesklý papír (pro složité obvody) \ t

Přeneste tištěný obraz (pořízený z laserové tiskárny) z fotografického papíru do desky. Ujistěte se, že překlápíte horní vrstvu vodorovně. Nasaďte měděný povrch desky na tištěný vzor. Ujistěte se, že deska je správně zarovnána podél okrajů vytištěného rozložení a že páska slouží k držení desky a tištěného papíru ve správné poloze.

Metoda 2: Obvod ručně na desce plošných spojů (pro jednoduché a malé obvody)

Pomocí referenčního obvodu nakreslete na měděnou desku základní skicu tužkou. Jakmile vaše skica vypadá dobře, sledujte ji permanentní černou značkou.

KROK 4: Žehlte obvod z papíru na desku plošných spojů

• Po tisku na lesklý papír ho nažehlíme na stranu mědi a poté zahřejeme elektrickou žehličku na maximální teplotu.
  

• Umístěte uspořádání desky a fotografického papíru na čistý dřevěný stůl (pokrytý ubrusem) se zadní stranou fotografického papíru směrem k vám.
  

• Pomocí kleští nebo špachtle držte jeden konec a udržujte jej stabilní. Poté položte horkou žehličku na druhý konec asi na 10 sekund. Nyní vyžehlete fotopapír po celé délce pomocí špičky a aplikujte malý tlak po dobu asi 5 až 15 minut.
  

• Věnujte pozornost okrajům desky - je třeba použít tlak a žehlení provádět pomalu.
  

• Zdá se, že dělat dlouhý tvrdý tisk je lepší než pohyb železa.
  

• Teplo ze železa přenáší inkoust vytištěný na lesklý papír na měděnou desku.
  

UPOZORNĚNÍ : Nedotýkejte se přímo měděné desky, bude to velmi horké od žíly.

Po žehlení položte potištěnou desku vlažnou vodou asi 10 minut. Papír se rozpustí, poté můžete papír jemně vyjmout. Odstraňte papír odloupnutím z nízkého úhlu.

V některých případech, při odstraňování papíru, některé stopy se omdlévají. Na obrázku níže vidíte, že stopa je světle zbarvená, proto můžeme použít černou značku pro ztmavnutí podle obrázku.

KROK 5: Leptání destičky

Při provádění tohoto kroku musíte být velmi opatrní.

Nejprve položte gumové nebo plastové rukavice.

Na dno umístěte noviny, aby leptací roztok nepokazil podlahu.

Vezměte plastovou krabičku a naplňte ji trochou vody.

Ve vodě rozpusťte 2-3 čajové lžičky chloridu železitého.

Ponořte PCB do leptacího roztoku (roztok chloridu železitého, FeCl3) přibližně 30 minut.

FeCl3 reaguje s nemaskovanou mědí a odstraňuje nežádoucí měď z PCB.

Tento proces se nazývá Leptání. Použijte kleště k vyjmutí desky plošných spojů a zkontrolujte, zda byla celá odmaštěná plocha vyleptána nebo ne. V případě, že není vyleptán, nechte ho v roztoku po delší dobu.

KROK 6: Čištění, likvidace a finální úpravy obvodové desky

Buďte opatrní při likvidaci leptacího roztoku, je toxický pro ryby a jiné vodní organismy! Nemysli si ani na to, že bys to nalil do dřezu, když jsi hotový, je to ILLEGAL a mohlo by to poškodit tvé trubky (hehe, kdo věděl, že bys mohl být zatčen při výrobě PCB ?!). Namísto toho zřeďte leptací roztok a pak ho někam odložte.

Několik kapek ředidla (odstraňovač laku na nehty funguje dobře) na špetce vaty zcela odstraní toner / inkoust na desce a odkryje měděný povrch. Opatrně opláchněte a osušte čistým hadříkem nebo kuchyňským papírem. Ořízněte na konečnou velikost a vyhlaďte hrany brusným papírem.

Nyní vyvrtejte otvory pomocí vrtačky PCB, jako je tento vrtačka PCB, a pájejte všechny své chladné komponenty do desky. Pokud chcete, aby tento tradiční zelený PCB vzhled, aplikovat pájecí odolný nátěr na top PCB laku. A konečně, vaše super cool deska bude připravena!