Πώς να φτιάξετε PCB στο σπίτι

Για οποιονδήποτε ενθουσιώδη ηλεκτρονικό υπολογιστή, η παραγωγή PCB για ένα ηλεκτρονικό έργο μπορεί να είναι πολύ διασκεδαστικό. Μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος ή PCB όχι μόνο βοηθά στην κατασκευή έργων συμπαγών κυκλωμάτων, αλλά και εγγυάται τη λειτουργία του κυκλώματος απόδειξη αστοχίας και πιο ακριβή.

Σε αυτήν την ανάρτηση μαθαίνουμε διεξοδικά μια σταδιακή διαδικασία κατασκευής μικρών DIY PCB στο σπίτι μέσω ελάχιστης προσπάθειας και μέγιστης ακρίβειας.

Διαδικασίες Βήματος DIY

Περιλαμβάνει βασικά τα ακόλουθα κρίσιμα βήματα:

1. Κοπή ελασματοποιημένου χαλκού σε κατάλληλο μέγεθος.
2. Εσοχές διάτρησης για διάτρηση οπών για τους αγωγούς εξαρτημάτων, σύμφωνα με το σχήμα.
3. Σχεδίαση μαξιλαριών γύρω από τις εσοχές με βαφή αντίστασης χαρακτικής και σύνδεση των μαξιλαριών μέσω κομματιών χρησιμοποιώντας βαφή αντίστασης χαρακτικής.
4. Βυθίζοντας τη βαμμένη σανίδα σε διάλυμα χλωριούχου σιδήρου, έως ότου η χημική ουσία τρώει τον εκτεθειμένο χαλκό, αφήνοντας ανέπαφα τα χρωματισμένα τμήματα διάταξης.
5. Στέγνωμα της σανίδας και τρίψιμο της χαρακτικής αντίστασης από τα κομμάτια και τα τακάκια.
6. Διάτρηση οπών στις εσοχές.
7. Στίλβωση του τελικού χαρτονιού με λεπτό χαρτί σμυρίδας.
8. Χρήση του έτοιμου PCB για συναρμολόγηση και συγκόλληση των ανταλλακτικών.

Τώρα ας συζητήσουμε λεπτομερώς τα παραπάνω βήματα. Το πρώτο βήμα στην παραγωγή PCB θα ήταν η απόκτηση των βασικών πόρων και αντικειμένων. Θα επικεντρωθούμε σε όλα αυτά τα πράγματα που είναι θεμελιώδη.

Υλικά που απαιτούνται για την κατασκευή PCB

Για να ξεκινήσει η διαδικασία θα συγκεντρώσουμε πρώτα όλα τα ζωτικά συστατικά ή υλικά που απαιτούνται για την κατασκευή PCB. Τα ακόλουθα θεμελιώδη πράγματα θα χρειαστούν για την παραγωγή

• Ελασματοποιημένο χαλκό
• Διάλυμα χλωριούχου σιδήρου
• Etch Resist Chemical ή βαφή.
• Πινέλο ζωγραφικής ή στυλό
• Δοχείο για χάραξη του PCB
• Μηχανή τρυπανιών και τρυπάνι.
• Etchant Remover
• Βούρτσισμα, χαρτί κουζίνας

Χαλκός Φυλλωτός

Το πιο βασικό αντικείμενο θα είναι ο χαλκός που θα φοράει μόνο την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και θα βρείτε μια ποικιλία από αυτά.

Η βασική (μονωτική) ουσία είναι γενικά είτε από υαλοβάμβακα είτε από SRBP (φύλλο χαρτιού με ρητίνη) και το τελευταίο είναι συνήθως η πιο προσιτή επιλογή.

Ωστόσο, το fiberglass έχει γίνει ευρέως χρησιμοποιούμενο τόσο στους εμπορικούς όσο και στους καταναλωτές αναψυχής καθώς είναι εξοπλισμένο με μερικές θετικές πτυχές.

Το πρώτο είναι βασικά ότι είναι πιο σκληρό και για αυτόν τον λόγο λιγότερο ευαίσθητο σε κάμψη και θραύση από το SRBP. Η βελτιωμένη ανθεκτικότητα είναι επιπρόσθετα πολύ χρήσιμη για σανίδες που φέρουν βαριά μέρη για παράδειγμα μετασχηματιστές.

Ένα πρόσθετο πλεονέκτημα είναι ότι το fiberglass είναι ημιδιαφανές και έτσι συνήθως μας επιτρέπει να βλέπουμε τις διαδρομές χαλκού μέσω της άνω (συνιστώσας) περιοχής του πίνακα που συχνά αξίζει τον κόπο κατά την εξέταση και την εύρεση σφαλμάτων.

Τούτου λεχθέντος, το πρότυπο των πινάκων SRBP είναι κάτι παραπάνω από ικανοποιητικό για πολλές απαιτήσεις. Οι εκστρατείες μάρκετινγκ αναφέρονται συνήθως στο board ως 1mm, 1.6mm, κ.λπ., και αυτό στην πραγματικότητα αναφέρεται στο πάχος του βασικού υλικού.

Πάχος χαρτονιού

Φυσικά, οι παχύτερες (περίπου 1,6 έως 2 mm) σανίδες τείνουν να είναι πιο στιβαρές σε σύγκριση με τα πιο αδύνατα (περίπου 1 mm) μοντέλα, ωστόσο οι βαρύτερες σανίδες ποιότητας είναι κρίσιμες μόνο για μεγάλα PCB ή όπου πιθανότατα θα τοποθετηθούν βαριά εξαρτήματα στο ταμπλό.

Για την πλειονότητα των εφαρμογών, το πάχος του χαρτονιού είναι στην πραγματικότητα μικρής σημασίας.

Περιστασιακά, το φύλλο χαλκού μπορεί να επιλεγεί ως ποιότητα μιας ουγγιάς, ή πιθανώς ποιότητα δύο ουγγιών, η οποία αντιστοιχεί στο βάρος του χαλκού σε ένα τετραγωνικό πόδι σανίδας.

Τα περισσότερα κυκλώματα ασχολούνται με αρκετά χαμηλά ρεύματα και τακτική μια ουγγιά είναι σχεδόν όλα όσα χρειάζονται. Στην πραγματικότητα, ένας πίνακας ουγγιάς είναι συχνά ικανοποιητικός ακόμη και για κυκλώματα που περιλαμβάνουν τρομερά ρεύματα.

Το Etch Resist Paint

Η θεμελιώδης μέθοδος με την οποία κατασκευάζεται μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος είναι συνήθως η κάλυψη των περιοχών χαλκού που είναι απαραίτητες στην ολοκληρωμένη σανίδα μέσω αντίστασης χάραξης και μετά από αυτό βυθίστε τη σανίδα σε χαρακτική που αφαιρεί τις ανεπιθύμητες (ακάλυπτες) περιοχές χαλκού .

Η αντίσταση χάραξης αφαιρείται στη συνέχεια για να εκθέσει τις χάλκινες γραμμές και τα τακάκια.

Όποιο χρώμα είναι ικανό να κρατήσει το χαρακτικό μακριά από τη διάταξη χαλκού κατά τη διαδικασία χάραξης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντίσταση.

Προσωπικά προτιμώ να χρησιμοποιώ σμάλτα νυχιών ή βερνίκι νυχιών, οποιαδήποτε φθηνή μάρκα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και θα λειτουργήσει υπέροχα ως ανθεκτική στη χάραξη.

Οι ιδιότητες του Etch αντιστέκονται

Επαγγελματικά, πιθανώς τα πιο διαδεδομένα ανθεκτικά είναι αδιάβροχα χρώματα και μελάνια. Οι υδατοδιαλυτές ποικιλίες σίγουρα δεν είναι κατάλληλες για το σκοπό απλώς επειδή αυτές διαλύονται και ξεπλένονται στο διάλυμα χάραξης.

Ένα χρώμα ή μελάνι που στεγνώνει γρήγορα είναι πιο πλεονεκτικό, διότι εξαλείφει την ανάγκη να περιμένουμε για πολύ καιρό πριν μπορέσει να χαράξει το ταμπλό.

Ακόμη και τα πιο βασικά μοτίβα τυπωμένων κυκλωμάτων φαίνεται να έχουν μεγάλη ποσότητα λεπτών χάλκινων κομματιών σε μια σχετικά συμπαγή περιοχή του χαρτονιού σήμερα, και μια βούρτσα χρωμάτων ικανή στη δημιουργία εξαιρετικά λεπτών γραμμών καθίσταται απαραίτητη.

Σχεδίαση διάταξης κομματιού

Μια απλή λύση θα ήταν να χρησιμοποιήσετε ένα φθαρμένο στυλό ίνας με τρόπο πινέλου, το οποίο μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη εξαιρετικών τελικών αποτελεσμάτων, αν και δεν μπορεί να μοιάζει με ένα εξαιρετικό μέσο για την επίλυση του προβλήματος. Ένας ευκολότερος τρόπος εφαρμογής της αντίστασης είναι να χρησιμοποιήσετε ένα από τα εμπορικά διαθέσιμα στυλό αντίστασης που μπορούν εύκολα να αγοραστούν από οποιονδήποτε ηλεκτρονικό αντιπρόσωπο ανταλλακτικών.

Οποιοδήποτε είδος στυλό που χρησιμοποιεί μελάνι με βάση το αλφάδι και ένα αιχμηρό σημείο πρέπει να είναι εφαρμόσιμο με αυτήν την εφαρμογή. Σε περίπτωση που είστε αβέβαιοι σχετικά με την καταλληλότητα ενός στυλό, μπορείτε εύκολα να τραβήξετε μερικά ίχνη πάνω από μια απορριμμένη χάλκινη πλαστικοποιημένη πλακέτα και στη συνέχεια να χαράξετε την πλακέτα για να επαληθεύσετε εάν το μελάνι διατηρεί το χαρακτικό μακριά σωστά.

Ένας επιπλέον τύπος αντίστασης είναι το Μεταφορές ανθεκτικές σε τρίψιμο τα οποία διατίθενται από διάφορους εμπόρους συστατικών και τα οποία συχνά μπορούν να παρέχουν πραγματικά εξαιρετικά και εξειδικευμένα αποτελέσματα, όπως φαίνεται στο ακόλουθο παράδειγμα.

Στην πραγματικότητα, μπορεί να διαπιστώσετε ότι υπάρχουν πολλές χημικές ουσίες που μπορούν να εφαρμοστούν ως γοητευτικές ουσίες, αλλά η πλειονότητα αυτών είναι επικίνδυνες για κάποιο λόγο ή άλλον και πιθανότατα δεν είναι κατάλληλες για σπιτικές σανίδες.

Το γοητευτικό

Το χαρακτικό είναι μια χημική ουσία που αντιδρά με την εκτεθειμένη περιοχή χαλκού του ελασματοποιημένου χαλκού και το διασπά από το χαρτόνι. Χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση των περιοχών χαλκού στο ταμπλό που δεν είναι βαμμένες από την αντίσταση χάραξης και τις περιοχές που δεν συμβάλλουν στη διάταξη και τα τακάκια της τροχιάς.

Το συστατικό που χρησιμοποιείται συνήθως για σανίδες που αναπτύσσονται στο σπίτι είναι ο χλωριούχος σίδηρος και ενώ αυτό είναι λιγότερο επικίνδυνο σε σύγκριση με τις περισσότερες από τις επιλογές, είναι ωστόσο ένα χημικό που πρέπει να εφαρμοστεί με προσοχή.

Αυτό πρέπει συνεπώς να ξεπλένεται πάντα γρήγορα με τρεχούμενο νερό βρύσης σε περίπτωση που χυθεί στο δέρμα σας. Βεβαιωθείτε ότι δεν αποθηκεύετε χλωριούχο σίδηρο σε μεταλλικά δοχεία, καθώς αυτή η χημική ουσία είναι αντιδραστική στα μέταλλα και κάνει το μέταλλο πορώδες και προκαλεί διαρροές.

Καθώς ο χλωριούχος σίδηρος είναι τοξικός (και κατά τη διάρκεια πολλών χρήσεων σταδιακά μετατρέπεται σε χλωριούχο χαλκό που είναι επίσης εξαιρετικά δηλητηριώδες) πρέπει προφανώς να φυλάσσεται μακριά από τρόφιμα και σκεύη κ.λπ.

Τύποι χλωριούχου σιδήρου

Ο χλωριούχος σίδηρος μπορεί να ληφθεί σε μια σειρά διαφορετικών μορφών. Ίσως ο πιο εύχρηστος τύπος να είναι ένα έτοιμο προς χρήση διάλυμα της χημικής ουσίας. Πολλοί προμηθευτές εξαρτημάτων το εμπορεύονται σε τέτοια υγρή μορφή συνήθως σε δοχεία των 250 ml και σε συμπυκνωμένη μορφή.

Πρέπει να το αραιώσετε λίγο πριν από τη χρήση, σύμφωνα με τις οδηγίες που αναφέρονται στη φιάλη. Μπορεί να μην απαιτείται μεγάλη αραίωση και μια φιάλη των 250 ml συνήθως επιτρέπει μόνο 500 ml ή ένα λίτρο μετά την αραίωση με νερό.

Ορισμένες εταιρείες μπορεί να παρέχουν το χλωριούχο σίδηρο ως κρύσταλλα, γνωστό και ως «Ferric Chloride Rock» μερικές φορές. Αυτή η ετικέτα είναι πολύ κατάλληλη δεδομένου ότι σε αυτήν τη μορφή μοιάζει σίγουρα με κομμάτια κίτρινου βράχου και όχι μικροσκοπικά ωραία κρύσταλλα, τα οποία είναι αρκετά στερεά.

Σε αυτόν τον τύπο χλωριούχος σίδηρος είναι συνήθως διαθέσιμος σε συσκευασίες 500gm, το οποίο είναι αρκετό για να παράγει ένα λίτρο διαλύματος χάραξης.

Μπορείτε επίσης να το πάρετε σε μεγαλύτερα πακέτα, αλλά δεδομένου ότι τα 500gm αρκούν για να χαράξουν έναν πολύ μεγάλο αριθμό τακτικών κανονικών μεγεθών και μπορεί εύκολα να επιβιώσουν ακόμη και έναν επιμελή κατασκευαστή για πολύ καιρό, είναι πολύ πιθανό να μην ανταμείβετε το να μεγαλώσετε συνολικά τα πακέτα των 500gm.

Πώς να δημιουργήσετε διάλυμα Ferric Chloride

Σε κρυσταλλική κατάσταση, ο χλωριούχος σίδηρος δεν πρόκειται να διαλυθεί εύκολα ιδιαίτερα, ωστόσο όταν αναδεύεται σταθερά μπορεί αργά ή γρήγορα να σπάσει εντελώς και με συνεχή ανάμιξη μπορεί να λιώσει αρκετά γρήγορα.

Τέλος, το χλωριούχο σίδηρο μπορεί να αποκτηθεί σε άνυδρη μορφή, πράγμα που σημαίνει ουσιαστικά ότι είναι γνήσιο χλωριούχο σίδηρο χωρίς ουσιαστικά νερό. Θα έχει έναν ελαφρύ βαθμό νερού στην κρυσταλλική του μορφή ως άκρη.

Αυτό που πραγματικά προκαλεί αυτόν τον τύπο χλωριούχου σιδήρου τόσο δύσκολο να εργαστεί είναι το φαινόμενο θέρμανσης που παράγεται όταν αναμιγνύεται με νερό. Ακόμα κι αν ξεκινήσετε με κρύο νερό, μπορεί γρήγορα να γίνει αρκετά ζεστό σε ένα επίπεδο στο οποίο το δοχείο γίνεται πολύ ζεστό στην αφή, θέτοντας τον κίνδυνο τήξης για πλαστικά δοχεία.

Μία ακόμη ανησυχία είναι ότι η χημική ουσία να διαλύεται επαρκώς και να δημιουργεί μια αξιοπρεπή χάραξη. Για οποιονδήποτε λόγο, μπορείτε να καταλήξετε σε μια μεγάλη ποσότητα χημικών ουσιών που δεν θα διαλυθούν ποτέ, και επίσης διάλυμα που εμφανίζεται σαν χλωριούχος σίδηρος, αλλά έχει πολύ λίγες ή καθόλου δυνατότητες χάραξης.

Γι 'αυτό πρέπει να χρησιμοποιείται κρύο νερό (ιδανικά ψυγμένο ή με πάγο). Είναι επιπλέον πιθανό να υπάρχει μια μικρή ποσότητα χημικής ουσίας που δεν θα λιώσει, η οποία μπορεί είτε να στραγγιστεί από το υγρό, είτε επειδή δεν φαίνεται να εμποδίζει τη χάραξη, θα μπορούσε απλώς να παραμείνει στο διάλυμα.

Μέγεθος κοπής τρυπανιών

Το επόμενο σημαντικό συστατικό για την κατασκευή PCB στο σπίτι είναι το τρυπάνι, το οποίο απαιτείται για τη διάτρηση οπών στο PCB για τα καλώδια των εξαρτημάτων.

Η τυπική διάμετρος για τρύπες μολύβδου εξαρτήματος είναι 1 mm, αν και ορισμένα εξαρτήματα όπως προκαθορισμένες αντιστάσεις, μεγάλοι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές κ.λπ. απαιτούν λίγο μεγαλύτερη διάμετρο. Μια διάμετρος οπών περίπου 1,4 mm είναι κατάλληλη για αυτά τα είδη εξαρτημάτων.

Συνήθως, συνιστάται η χρήση διαμέτρου κάτω του 1 mm για ημιαγωγούς και ορισμένα άλλα εξαρτήματα που έχουν λεπτότερους αγωγούς. 0,7 mm ή 0,8 mm φαίνεται να είναι αποδεκτή διάμετρος για αυτά τα εξαρτήματα.

Σε περίπτωση που έχετε πρόσβαση σε τρυπάνια υψηλής ποιότητας, πρέπει να είναι αρκετά σκληρά.

Ωστόσο, τα τρυπάνια διαμέτρου από περίπου 0,7 mm έως 1,4 mm μπορεί να είναι αρκετά αδύναμα και να χειρίζονται σχετικά προσεκτικά.

Εάν διατηρούνται με ευθεία κατακόρυφη πίεση προς τα κάτω, μπορεί να είναι μια χαρά, αλλά εάν ο προσανατολισμός δεν διατηρείται σε ορθή γωνία προς την σανίδα, δεν θα δημιουργηθεί κατάλληλη οπή, πράγμα που είναι πολύ πιθανό ότι το τρυπάνι θα σπάσει στα δύο.

Για το λόγο αυτό πρέπει να προσέχετε ρεαλιστικά ενώ τρυπάτε τρύπες χρησιμοποιώντας τέτοια τρυπάνια και κατά προτίμηση το μηχάνημα πρέπει να χρησιμοποιείται με ρυθμιζόμενη βάση όπως φαίνεται παρακάτω.

Έχουμε συζητήσει μέχρι τώρα τα βασικά πράγματα που είναι απαραίτητα κατά τη δημιουργία ενός πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων και μπορεί να υπάρχουν κάποιες άλλες πιθανότητες και άκρα που μπορεί να είναι απαραίτητα.

Αυτά είναι συνήθως βασικά οικιακά αντικείμενα, και αυτά θα αποκαλυφθούν καθώς προχωράμε με τη χάραξη της δράσης. Θα βρείτε πολλές διαφορετικές μεθόδους για την κατασκευή τυπωμένου κυκλώματος.

Παρά το γεγονός ότι όλα αυτά είναι βασικά η ίδια και οι μεγάλες ανισότητες είναι ακριβώς η ακολουθία μέσω της οποίας εκτελούνται τα διάφορα μέτρα στην πορεία.

Θα ξεκινήσουμε λοιπόν λαμβάνοντας υπόψη μια προσέγγιση της κατασκευής ενός πίνακα, μετά την οποία θα εξηγηθούν μερικές εναλλακτικές τεχνικές.

Ξεκινώντας με τη δημιουργία PCB

Το πρώτο βήμα θα ήταν να ελέγξετε με το βιβλίο ή το περιοδικό όπου παρουσιάζεται το τυπωμένο κύκλωμα για να λάβετε τις σωστές διαστάσεις του πίνακα.

Μπορεί να έχετε γενικά ένα σχηματικό κύκλωμα, διάγραμμα επικάλυψης συστατικών στοιχείων και το μοτίβο γραμμής τυπωμένου κυκλώματος αναπαράγεται σε πραγματικό μέγεθος, όπως δίνεται στα ακόλουθα 3 σχήματα αντίστοιχα.

Το μέγεθος του τυπωμένου κυκλώματος θα πρέπει να είναι διαθέσιμο στο κείμενο ή στο σχηματικό σχήμα, ωστόσο σε πολλές περιπτώσεις απαιτείται η εξέταση των αναλογιών μέσω του πραγματικού μεγέθους μοτίβου κομματιού χαλκού.

Σημειώστε το όριο της οριστικοποιημένης πλακέτας στην πλευρά χαλκού της πλαστικοποιημένης πλακέτας και μετά τραβήξτε ένα επιπλέον σετ γραμμών περίπου 2 mm περίπου στην εξωτερική πλευρά της προηγούμενης σήμανσης.

Περνώντας προσεκτικά ανάμεσα σε αυτά τα περιγράμματα, θα πρέπει να μπορείτε να δημιουργήσετε ένα τμήμα του σκάφους με αξιοπρεπή ακρίβεια και ευθείες άκρες με ελάχιστα προβλήματα.

Οι πλευρές της σανίδας θα μπορούσαν να εξομαλυνθούν χρησιμοποιώντας ένα μικρό επίπεδο αρχείο και με γυάλινη σανίδα από ίνες που εξαλείφει τα λειαντικά άκρα που μπορεί να είναι ανεπιθύμητα.

Λάβετε υπόψη ότι τα σημάδια πρέπει να γίνονται στην πλευρά του χαλκού της σανίδας και να είναι πριονισμένα από την ίδια πλευρά για να αποφευχθεί το ξεφλούδισμα του χαλκού κατά την κοπή της σανίδας. Επομένως, φροντίστε να κόβετε ή να τρυπάτε τη σανίδα πάντα από την πλευρά του χαλκού και όχι από την πλαστικοποιημένη πλευρά

Το επόμενο βήμα θα ήταν να σχεδιάσετε τις θέσεις των οπών για τα εξαρτήματα, και όπου είναι κατάλληλο, τις οπές συναρμολόγησης για την τοποθέτηση της σανίδας.

Η γρήγορη μέθοδος για να γίνει αυτό είναι να στερεώσετε το σχηματικό σχέδιο πάνω στο ταμπλό στο χαλκό κομμάτι, ευθυγραμμίζοντας με ακρίβεια το σχέδιο και τις άκρες του πίνακα.

Στη συνέχεια, με ένα bradawl ή παρόμοιο αιχμηρό εργαλείο, επισημαίνοντας προσεκτικά και με ακρίβεια το σχηματικό πάνω στο ταμπλό, τρυπώντας μικρές εσοχές στο χαλκό.

Δεν είναι απαραίτητα απαραίτητο να σημειώνετε το ταμπλό με ένα διάτρητο εργαλείο και ένας εναλλακτικός τρόπος είναι απλά να ευθυγραμμίσετε και να κολλήσετε το σχέδιο στο ταμπλό χρησιμοποιώντας ταινία βιολοντσέλου και στη συνέχεια να τρυπήσετε μέσα από το σχέδιο που τώρα το ίδιο ενεργεί σαν δείκτες διάτρησης.

Ζωγραφική των κομματιών με αντίσταση Etch

Αφού το ταμπλό κοπεί στο μέγεθος και ανοίξει όλες οι τρύπες, ο επόμενος στόχος είναι να βάψετε τη σανίδα με την αντίσταση χάραξης. Αυτό περιλαμβάνει βασικά τον καθαρισμό της πλακέτας όσο πιο εκτεταμένα μπορείτε.

Ειδικά μπλοκ καθαρισμού μπορούν να ληφθούν από την αγορά και αυτά φαίνεται να έχουν πολύ καλή απόδοση. Οι πλαστικές σανίδες από χαλκό μπορεί γενικά να παρουσιάζουν οξείδιο και διάβρωση πάνω από την επιφάνεια του χαλκού, και είναι πολύ σημαντικό να αφαιρεθεί αυτό αλλιώς αυτό μπορεί να εμποδίσει την σωστή χάραξη της σανίδας.

Ως εκ τούτου, συνιστάται η χρήση ενός αρκετά ισχυρού καθαριστικού που θα αποβάλλει τέλεια όλα τα οξείδια, τη βρωμιά και τη διάβρωση από την επιφάνεια του χαλκού.

Αφού το ταμπλό έχει πλυθεί εκτενώς και το στρώμα χαλκού φαίνεται να λάμπει καθόλη τη διάρκεια, ξεπλύνετε τη σανίδα κάτω από ζεστό νερό για να απαλλαγείτε από τυχόν υπολείμματα του καθαριστικού ή του λιπαρού συστατικού. Σε αυτό το σημείο βεβαιωθείτε ότι δεν αγγίζετε την επιφάνεια του χαλκού, η οποία διαφορετικά θα μπορούσε να προκαλέσει λιπαρά σημάδια δακτύλου και να επιβραδύνει τη διαδικασία χάραξης.

Στη συνέχεια, πάρτε το χρώμα αντοχής στη χάραξη για να τραβήξετε χάλκινες επενδύσεις γύρω από τις τρύπες που έχουν τρυπηθεί για τα εξαρτήματα.

Αφού τραβήξετε τα τακάκια με αντίσταση χάραξης, ήρθε η ώρα να βάψετε τα χάλκινα κομμάτια έτσι ώστε να συνδέσουν τα τακάκια σύμφωνα με το σχέδιο του κυκλώματος. Πάντα να φροντίζετε να κρατάτε τα χέρια σας μακριά από την επιφάνεια του χαλκού ενώ το κάνετε αυτό. Ξεκινήστε από το ταμπλό από τη μία άκρη και προχωρήστε συστηματικά προς την άλλη άκρη, αντί να το κάνετε τυχαία (κάτι που πιθανόν να οδηγήσει σε λάθη)

Για σύνθετα σχέδια PCB

Πολλά σύγχρονα σχέδια τυπωμένων κυκλωμάτων μπορεί να είναι εξαιρετικά εξελιγμένα και δύσκολο να αναπαραχθούν.

Ενώ σχεδιάζετε μια σανίδα αυτού του είδους, συνιστάται η εργασία με ένα στυλό αντίστασης τυπωμένου κυκλώματος (ή μια κατάλληλη εναλλακτική λύση) με ακόμη πιο λεπτή μύτη. Σε μέρη που μπορεί να έχουν πολλά στενά, σφιχτά γεμάτα παράλληλα ίχνη, πρέπει να λάβετε τη βοήθεια ενός χάρακα για να επιτρέψετε τη σχεδίαση λεπτών ευθειών γραμμών.

Εάν δείτε τα κομμάτια ή τα τακάκια να συγχωνεύονται μεταξύ τους, περιμένετε να στεγνώσει η αντίσταση και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα σημείο πυξίδας ή άλλο αιχμηρό σημείο για να απομακρύνετε την υπερβολική επικάλυψη αντίστασης.

Μόλις στεγνώσει η αντίσταση και επιθεωρηθεί το PCB, ο επόμενος στόχος είναι να βυθιστεί το χαρτόνι στο εγχυτικό διάλυμα έως ότου τελικά αφαιρεθεί όλο το εκτεθειμένο χαλκό.

Πώς συμβαίνει η χάραξη PCB

Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει κατά τη χάραξη είναι ότι ο χαλκός αντικαθιστά τον σίδηρο στο χλωριούχο σίδηρο για να σχηματίσει χλωριούχο χαλκό, ενώ ο σίδηρος καθιζάνει.

Στην αρχή η διαδικασία χάραξης συμβαίνει αρκετά γρήγορα και μπορεί να διαρκέσει μόνο λίγα λεπτά, αλλά καθώς το χλωριούχο σίδηρο μετατρέπεται προοδευτικά σε χλωριούχο χαλκό, η δράση χάραξης γίνεται σταθερά αργή και μετά από χάραξη πολλών σανίδων μπορεί να παρατηρηθεί ότι ο χρόνος χάραξης είναι μάλλον παρατεταμένη, ή δεν ολοκληρώνεται καθόλου.

Σε αυτήν την περίπτωση, το αρωματικό θα πρέπει να αντικατασταθεί με νέα παρτίδα διαλύματος χλωριούχου σιδήρου. Όπως θα παρατηρήσετε ότι το χλωριούχο σίδηρο έχει κόκκινο-κίτρινο χρώμα ενώ το χλωριούχο χαλκό είναι μπλε χρώμα, οπότε όταν βρείτε το διάλυμα χάραξης που φτάνει αργά προς πιο πρασινωπό, θα δείξει ότι η χημική ουσία πλησιάζει στο τέλος του χρόνου εργασίας της.

Ενώ χαράζετε το χαρτόνι στο σπίτι σε ένα μικρό πιάτο, βεβαιωθείτε ότι η χαλκού πλευρά του χαρτονιού είναι στραμμένη προς τα πάνω και η διαδικασία πραγματοποιείται σε ένα μη μεταλλικό πιάτο με επαρκές μέγεθος.

Μπορεί να θέλετε να προσθέσετε ένα αξιοπρεπές κάλυμμα στην κορυφή και να αφαιρείτε περιοδικά το κάλυμμα για να ελέγχετε το αποτέλεσμα έως ότου τελειώσει η χάραξη. Ένα βασικό πρόβλημα με αυτήν τη μέθοδο είναι ότι η στιβάδα σιδήρου και χλωριούχου χαλκού τείνει να αναπτύσσεται στο πάνω μέρος της σανίδας που μπορεί να παρατείνει σημαντικά τον χρόνο χάραξης. Αυτό μπορεί να αντιμετωπιστεί με την ταλάντευση του πιάτου από καιρό σε καιρό για να μετατοπιστεί αυτό το στρώμα έτσι ώστε η χάραξη να επιταχυνθεί.

Χρήση ειδικών δοχείων για χάραξη

Ίσως είναι πολύ εύκολο να εγκαταστήσετε ένα δοχείο για να επιτρέψετε στο PCB κοντά σε κατακόρυφη θέση με την πλευρά χαλκού της σανίδας στραμμένη προς τα κάτω.

Σε αυτήν την περίπτωση, η διαδικασία χάραξης συμβαίνει πολύ γρήγορα καθώς το ίζημα σιδήρου δεν είναι σε θέση να αναπτύξει ένα στρώμα και τείνει να πέσει προς τα κάτω μακριά από το χαρτόνι. Αυτό διασφαλίζει ότι δεν χαράσσεται η χάραξη. Ακόμα, η περιοδική ανάδευση του χαρτονιού και του χαρακτικού μπορεί να βοηθήσει στην απόρριψη τυχόν μικρής κατασταλτικής επίστρωσης που μπορεί να αναπτυχθεί, επιτρέποντας ακόμη πιο γρήγορη χάραξη.

Το παραπάνω σχήμα δείχνει μερικές εύκολες επιλογές για την επίτευξη αυτού. Στο σχήμα (α) χρησιμοποιείται ένα καμπύλο πιάτο που εξασφαλίζει ότι η σανίδα διατηρείται στη θέση της μέσω των τεσσάρων γωνιών και δεν έρχεται σε επαφή με το πιάτο σε άλλα σημεία.

Η τεχνική έδειξε στο (β) μια καλή επιλογή για μεγαλύτερα PCB που μπορεί να απαιτούν ένα μάλλον τεράστιο πιάτο για να επιτρέψουν τη διαδικασία. Το δοχείο πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο, κάτι παρόμοιο με ένα κλασικό βάζο στιγμιαίου καφέ θα λειτουργούσε.

Πιθανότατα θα χρειαστεί μεγάλη ποσότητα χαράγματος για να γεμίσει πρακτικά το βάζο. Αυτό μπορεί να φαίνεται λίγο ακριβό στην αρχή, ωστόσο το γοητευτικό θα διαρκέσει αναλογικά περισσότερο χρόνο σε σύγκριση με μια μικρότερη ποσότητα.

Εναλλακτικά, μια μικρότερη ποσότητα εγχυτικού μπορεί να αραιωθεί με υψηλότερη ποσότητα νερού, αλλά αυτό θα μπορούσε να επιβραδύνει σημαντικά τη χάραξη και δεν συνιστάται.

Για ουσιαστικά μεγάλες σανίδες, η μόνη λειτουργική μέθοδος χάραξης της σανίδας θα μπορούσε να είναι η χρήση ενός μεγάλου επίπεδου δίσκου (όπως ένα φωτογραφικό πιάτο) με την πλευρά χαλκού στραμμένη προς τα πάνω. Η συχνή ανάδευση μπορεί να συνηθίσει να επιταχύνει τον χρόνο χάραξης.

Η χάραξη θα φαίνεται να συμβαίνει γρηγορότερα σε περιοχές όπου υπάρχουν μικρότερες περιοχές ανοιχτού χαλκού και θα διαρκέσει πολύ περισσότερο σε περιοχές του πίνακα όπου υπάρχουν σχετικά ευρύτερες περιοχές ανοιχτού χαλκού. Η χάραξη γίνεται επίσης πιο γρήγορα γύρω από τις περιμέτρους του πίνακα.

Μια μέθοδος που συνήθως λειτουργεί πιο αποτελεσματικά και είναι συνήθως πολύ πιο εύκολη στην πράξη εμφανίζεται παραπάνω. Εδώ ένα ζευγάρι ξύλινες ή πλαστικές ράβδους τοποθετούνται σε όλο το μήκος του πιάτου, σε αντίθετες πλευρές. Αυτά είναι σχετικά μακρύτερα από το πιάτο για να τους επιτρέψουν να ξεκουραστούν στην κορυφή. Στη συνέχεια, η σανίδα κρέμεται από τις ράβδους που στηρίζονται σε μερικά κομμάτια σύρματος, ένα σε κάθε άκρο της σανίδας.

Μόνο ένα καλώδιο φαίνεται στο σχήμα για καλύτερη κατανόηση. Εάν χρησιμοποιείται χάλκινο σύρμα, βεβαιωθείτε ότι είναι σούπερ σμάλτο χαλκό σύρμα με πάχος 18 SWG. Τα σύρματα συνδέονται στις ράβδους απλώς περιστρέφοντας τα άκρα γύρω από τη διάμετρο της ράβδου μία ή δύο φορές.

Αφού τελειώσει η χαρακτική

Όταν η χάραξη φαίνεται να είναι πλήρης, πρέπει να εξετάσετε σχολαστικά την πλακέτα για να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν τσέπες από ανοιχτό χαλκό αριστερά και να αναζητήσετε τμήματα της σανίδας όπου τα χάλκινα κομμάτια και τα μαξιλάρια τραβιούνται προσεκτικά (για παράδειγμα ομαδοποιήσεις IC pads) .

Αφού επιβεβαιώσετε ότι η χάραξη έχει ολοκληρωθεί, κρατήστε την σανίδα κατακόρυφα πάνω από το διάλυμα χάραξης για λίγα λεπτά για να επιτρέψετε στο στάξιμο χαρακτικό να ξεφύγει από την σανίδα και, στη συνέχεια, σκουπίστε τη σανίδα χρησιμοποιώντας ένα κομμάτι χαρτιού ή πανί.

Εκτός αυτού, είναι μια σοφή απόφαση να διατηρείτε ένα κομμάτι χαρτιού κουζίνας κοντά σε όλη τη διαδικασία χάραξης για να διασφαλίσετε ότι τα υπολείμματα διαλύματος χάραξης θα μπορούσαν να σκουπιστούν από τα τσιμπιδάκια ή τα γάντια όποτε χρειαστεί. Στη συνέχεια, το ταμπλό πρέπει να πλυθεί προσεκτικά σε νερό για να ξεπλυθούν τυχόν τελικά εναπομείναντα ίχνη διαλύματος χάραξης.

Αφαίρεση της αντίστασης

Τέλος στο τέλος, πρέπει να εξαλειφθεί η αντίσταση που κολλάει στο χαλκό, κάτι που διαφορετικά θα μπορούσε να εμποδίσει σοβαρά τη διαδικασία συγκόλλησης στα χαλκό. Μπορείτε να αποκτήσετε οποιοδήποτε πρότυπο αφαίρεσης αντιστάσεων και αυτό μπορεί να έχει τη μορφή ενός ελαφρού πνεύματος που θα διαλύσει την πλειονότητα των χρωμάτων και των μελανιών.

Μπορεί επίσης να είναι εφικτό να ληφθούν τυπωμένα κυκλώματα στίλβωσης κυκλώματος που τυχαία είναι επίσης κατάλληλα για τρίψιμο της αντίστασης. Μία ακόμη τεχνική είναι να δοκιμάσετε να χρησιμοποιήσετε ένα μαξιλάρι καθαρισμού ή σκόνη, και αυτό είναι βασικά μεταξύ των πιο απλών δραστηριοτήτων παραγωγής τυπωμένων κυκλωμάτων που σίγουρα δεν πρέπει να παρουσιάζουν κανένα είδος προκλήσεων.

Για να είναι δυνατή η τελική συναρμολόγηση των εξαρτημάτων στο έτοιμο PCB με τέλεια συγκόλληση και απολύτως χωρίς «στεγνές» αρθρώσεις, οι χάλκινες τροχιές και τα τακάκια πρέπει να γυαλίζονται σε γυαλιστερό φινίρισμα προτού αρχίσει η συγκόλληση των εξαρτημάτων.

Σε σένα

Όπως εξηγήθηκε παραπάνω, φαίνεται ότι η κατασκευή PCB στο σπίτι φαίνεται πολύ απλή και είναι θέμα λίγων ωρών να δημιουργήσετε εξαιρετικά επαγγελματικά PCB ποιότητας χρησιμοποιώντας έτοιμα υλικά DIY από την αγορά. Τούτου λεχθέντος, η διαδικασία μπορεί να απαιτεί κάποια προσοχή και ακρίβεια για την επίτευξη των επιθυμητών αποτελεσμάτων, έτσι ώστε το επιδιωκόμενο έργο κυκλώματος να επιτυγχάνεται με επιτυχία.

Εάν έχετε αμφιβολίες σχετικά με το θέμα, παρακαλώ αφήστε μας τώρα μέσω των παρακάτω σχολίων, θα χαρούμε πολύ να σας βοηθήσουμε!