כיצד ליצור לוחות מעגלים מודפסים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: Gilbert Ryder | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 17:31

אז יש לך את המעגל הזה מעוצב ומוכן. עשית כמה סימולציות ממוחשבות והמעגל עובד מצוין. נשאר רק דבר אחד! עליך ליצור לוח מעגלים מודפס כדי שתוכל לראות אותו בפעולה! בין אם המעגל שלך הוא פרויקט לבית הספר/המכללה ובין אם הוא פריט אלקטרוניקה אחרון במוצר מקצועי עבור החברה שלך, יישום המעגל שלך על לוח PCB ייתן לו מראה הרבה יותר מקצועי וייתן לך מושג כיצד יראה המוצר המוגמר תראה!

צעדים

חלק 1 מתוך 4: הדפסת לוח המעגלים

שלב 1. בחר שיטה ליצירת ה- PCB

הבחירה שלך תתבסס בדרך כלל על זמינות החומרים הדרושים לשיטה, רמת הקושי הטכני של השיטה או איכות ה- PCB שאתה רוצה להשיג. להלן סיכום קצר של השיטות השונות והתכונות העיקריות שלהן שיעזרו לך להחליט:

1. שיטת תחריט חומצה: שיטה זו דורשת אמצעי בטיחות קיצוני, זמינות של חומרים רבים כגון החמצן והיא איטית במקצת. איכות ה- PCB המתקבל משתנה בהתאם לחומרים שבהם אתה משתמש אך באופן כללי, זוהי שיטה טובה לרמות פשוטות עד בינוניות של מעגלים מורכבים. מעגלים הכוללים חיווט קרוב יותר וחוטים זעירים בדרך כלל משתמשים בשיטות אחרות.
2. שיטת תחריט UV: שיטה זו משמשת להעברת פריסת ה- PCB על לוח ה- PCB ודורשת חומרים יקרים יותר שאולי אינם זמינים בכל מקום. עם זאת, השלבים פשוטים יחסית ויכולים לייצר פריסות מעגלים עדינות ומסובכות יותר.
3. שיטת תחריט/ניתוב מכני: שיטה זו דורשת מכונות מיוחדות שיחרטו מכנית את הנחושת המיותרת מהלוח או ינתבו מפרידים ריקים בין החוטים. זה יכול להיות יקר אם אתה מתכוון לרכוש אחת מאותן מכונות ובדרך כלל השכרתן מחייבת זמינות של סדנה בקרבת מקום. עם זאת, שיטה זו טובה אם אתה צריך ליצור עותקים רבים של המעגל וגם יכול לייצר PCB משובח.

4. שיטת חריטת לייזר: בדרך כלל משתמשים בה חברות ייצור גדולות, אך ניתן למצוא אותן באוניברסיטאות מסוימות. הרעיון דומה לתחריט מכני אך קורות LASER משמשות לחריטת הלוח. בדרך כלל קשה לגשת למכונות כאלה, אבל אם האוניברסיטה המקומית שלך היא אחת מבעלות המזל שיש לה מכונה כזו, תוכל להשתמש במתקנים שלהן אם הן מאפשרות זאת.

   

   שלב 2. צור את פריסת ה- PCB של המעגל שלך

   עבור תחריט חומצי, אתה צריך לצייר את המעגלים באמצעות חומר עמיד לתכשיטים. ניתן למצוא סמנים מיוחדים בקלות למטרה ספציפית זו אם אתה מתכוון לבצע את הציור ביד (לא מתאים למעגלים בינוניים עד גדולים). עם זאת, דיו של מדפסות לייזר הוא החומר הנפוץ ביותר. זה נעשה בדרך כלל על ידי המרת התרשים הסכימטי של המעגל שלך לפריסת PCB באמצעות תוכנת פריסת PCB. ישנן חבילות תוכנה רבות של קוד פתוח ליצירת ועיצוב פריסות PCB, חלקן מפורטות כאן כדי לתת לך יתרון:

   • PCB
   • קיצור

   

   שלב 3. ברגע שאתה מרוצה מהסכימה במחשב שלך, התאם את גודל התרשים שבתוכנה כך שללוח המעגל והנייר יהיו הגדלים הדרושים

   

   שלב 4. הדפס את התרשים מתפריט קובץ התוכנה

   הדפס אותו על נייר מבריק, כגון נייר מגזין. עליך לוודא שהמעגל משתקף לפני שתעשה זאת (לרוב תוכניות פריסת ה- PCB יש אפשרות כזו בעת ההדפסה). לאחר ההדפסה, הקפד לא לגעת בחלק הדיו על הנייר כפי שהוא יכול להגיע לידיך.

   

   שלב 5. יישר את תרשים המעגל על הנייר עם הלוח (התרשים צריך להיות פונה לחלק הנחושת של הלוח)

   הפעל את הברזל שלך. הניחו את המגהץ על הגדרת הכותנה והמתינו עד שהוא מתחמם.

   

   שלב 6. לאחר החימום, הניחו בזהירות את המגהץ על גבי הנייר שנמצא על גבי הלוח

   

   שלב 7. הניחו שם את המגהץ למשך כ- 30-45 שניות (תלוי במגהץ שלכם)

   

   שלב 8. לאחר הרמת המגהץ, הניחו אותו בצד בזהירות והעבירו את הלוח למקור המים הקרוב אליכם

   היזהר, הנייר יהיה חם. יש להדביק את הנייר ללוח המעגלים, אל תקרע אותו.

   

   שלב 9. התחל את זרימת המים והחזק את לוח המעגלים מתחתיו

   גישה חלופית היא לטבול את הלוח והנייר במים חמים למשך מספר דקות (עד 10 דקות).

   

   שלב 10. האטה התחל להוריד את הנייר ובקרוב כל הנייר אמור להתנתק

   אם נראה שקשה במיוחד לקלף אזורים מסוימים, אתה יכול לנסות להשרות קצת יותר. אם הכל הלך כשורה, יהיה לך לוח נחושת עם רפידות ה- PCB וקווי האותות שנחקרו בטונר שחור.

   

   שלב 11. ייבש את הלוח

   הסר את טיפות המים הגדולות על ידי ניגוב רך בעזרת מפית או ספוג או פשוט תן להם לנשור. זה לא אמור לקחת יותר מ -30 שניות וזה לא אמור להיות נמרץ, אחרת הדיו על המעגל עלול להתפוגג.

   

   שלב 12. חרוט את הלוח באמצעות אחת מהשיטות להלן

   תהליך זה מסיר כל נחושת מיותרת מהלוח ומשאיר רק חיווט של המעגל הסופי.

   חלק 2 מתוך 4: תחריט עם חומצה

   

   שלב 1. בחר את חומצת התחריט שלך

   Ferric כלוריד הוא בחירה נפוצה עבור אוצר. עם זאת, ניתן להשתמש בגבישי אמוניום פרסולפט או בתמיסות כימיות אחרות. לא משנה איזו בחירה עבור החומר הכימי, הוא תמיד יהיה חומר מסוכן, כך שמלבד שמירה על אמצעי הבטיחות הכלליים המוזכרים במאמר זה, עליך גם לקרוא ולהקפיד על כל הוראות הבטיחות הנוספות המצורפות עם החומר.

   

   שלב 2. מכינים את חומץ החומץ

   בהתאם לחרוט החומצה שתבחר, יתכנו הוראות נוספות. לדוגמה, חלק מהחומצות המגובשות דורשות התמוססות במים חמים, אך תחריטים אחרים מוכנים לשימוש.

   

   שלב 3. טובלים את הלוח בחומצה

   

   שלב 4. הקפד לערבב כל 3-5 דקות

   

   שלב 5. הוציאו את הלוח ושטפו אותו כאשר כל נחושת מיותרת נחרטת מהלוח

   

   שלב 6. הסר את חומר הציור המבודד המשמש

   ישנם ממיסים מיוחדים הזמינים כמעט לכל סוגי חומרי הציור המבודדים המשמשים בשרטוט פריסות PCB. עם זאת, אם אין לך גישה לאחד מהחומרים הללו, תוכל תמיד להשתמש בנייר זכוכית (עדין).

   חלק 3 מתוך 4: תחריט עם טרנספוזיציה אולטרה סגולה

   

   שלב 1. כדי ליישם בשיטה זו, תזדקק לכרטיס PCB למינציה רגיש (חיובי או שלילי), מבודד UV ויריעה שקופה ומים מזוקקים

   אתה עשוי למצוא את הכרטיסים מוכנים לשימוש (הם מכוסים בדף ניילון שחור), או ספריי רגיש למריחה בצד הנחושת של כרטיס PCB ריק רגיל. הקפד לרכוש גם פוטו -מפתח התואם את ספריי הצילום או את הציפוי הרגיש ל- PCB.

   

   שלב 2. בעזרת מדפסת לייזר, צייר את פריסת ה- PCB על הגיליון השקוף, במצב חיובי או שלילי, על פי הציפוי הרגיש של הכרטיס

   

   שלב 3. מכסים את הצד הנחושת של הלוח בגיליון השקוף המודפס

   

   שלב 4. הנח את הלוח במכונת/תא בידוד ה- UV

   

   שלב 5. הפעל את מכונת ה- UV

   זה יקרין את הלוח שלך עם UV למשך הזמן שצוין. רוב מבודדי ה- UV מצוידים בטיימר מתכוונן. באופן כללי, 15 עד 20 דקות יספיקו באופן נרחב.

   

   שלב 6. לאחר סיום, הסר את הלוח מבודד ה- UV

   נקו את הצד הנחושת של הכרטיס בעזרת פוטורוולטור, ולאחר מכן שטפו בעדינות את כרטיס ה- PCB המתגלה במים מזוקקים לפני הנחתו באמבט החומצה שלו. החלקים שנהרסו כתוצאה מקרינת UV ייחרטו על ידי החומצה.

   

   שלב 7. השלבים הנוספים להלן מתוארים בשיטת החריטה חומצה שלבים 3 עד 7

   חלק 4 מתוך 4: סיום הלוח

   

   שלב 1. נקודות הרכבה מקדחה

   מכונות קידוח המשמשות לשם כך הן בדרך כלל מכונות מותאמות אישית שתוכננו במיוחד למטרה זו. עם זאת, עם כמה התאמות מכונת קידוח רגילה תעשה את העבודה בבית.

   

   שלב 2. הרכיב והלחם את הרכיבים האלקטרוניים על הסיפון

   וידאו - על ידי שימוש בשירות זה, מידע מסוים עשוי להיות משותף עם YouTube

   

   אזהרות

   • אם אתה משתמש בשיטת תחריט חומצה, עליך לנקוט באמצעי הזהירות הבאים:

     • אחסן תמיד את החומצה שלך במקום קר ובטוח. השתמש במיכלי זכוכית.
     • סמן את החומצה שלך ושמור אותה במקום הרחק מהישג ידם של ילדים וחיות מחמד.
     • אל תשליך את החומצה המשומשת שלך לניקוז הביתי. במקום זאת אחסן אותו וכאשר יש לך כמות מסוימת של חומצה משומשת, קח אותה למרכז המיחזור שלך/למתקן פינוי פסולת מסוכנת.
     • השתמש בכפפות ובמסכות אוויר בעת עבודה עם חומצי חומצה.
     • היזהר במיוחד בעת ערבוב ובחישה של החומצה. אל תשתמש בחפצים מתכתיים ואל תניח את המיכל בקצה הדיסק.
     • בעת הקרנת ה- PCB שלך עם UV, יש להקפיד על כך שלא יהיה לך מגע ויזואלי ישיר עם החלק המייצר UV של המבודד/החדר, או להשתמש במשקפי הגנה מיוחדים נגד UV. אם עליך לבדוק את ה- PCB שלך במהלך התהליך, עדיף לעצור את המכונה לפני פתיחתה.
   • הקפד להרכיב משקפי מגן בעת השימוש בשיטת התחריט ואל תסתכל ישירות מעל המיכל של החומר הכימי.