Leptání desky plošných spojů (prototypování): 13 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Vytváření obvodů je skvělé, ale co když chcete, aby vaše nápady byly trochu trvalejší? Tehdy je skvělé mít možnost vyrobit si vlastní PCB doma.

Ukážu vám, jak si doma vyrobit vlastní jednostranné desky s plošnými spoji. Pokud se chcete dostat o krok dále, můžete se také naučit, jak cínovat a nanášet na něj suchý film odolný proti pájení.

Krok 1: Věci, které potřebujete

Chemikálie:

• Síran sodný - Na2S2O8
• Uhličitan sodný aka. soda na praní - Na2CO3 (volitelně pouze pro suchý film)
• Destilovaná voda
• Fotopozitivní vývojář - NaOH

Materiály:

• Foto potažený PCB
• Film do tiskárny

Nástroje:

• Rotační nástroj
• Skládačka (pouze pokud plánujete něco vyříznout na desce plošných spojů)
• Nibbler (může být užitečné)
• Plastová pinzeta
• Něco na broušení
• Štětec
• Expoziční jednotka s rámečkem* (UV lampa)
• Leptací jednotka (nebo kádinka a vyhřívací deska)

Ostatní:

• Rukavice
• Otevřený kontejner pro vývoj
• Ochrana očí
• Nálevka (pro plnění kapalin zpět do jejich lahví)

Volitelný:

• Laminát na zastavení pájky suchým filmem
• Laminátor
• Chemická pocínovací kapalina

*Ukážu vám to později

Krok 2: Vytvořte a vytiskněte rozvržení

1. Použijte svůj oblíbený Cad Software (můj je Cadsoft orel) k návrhu rozvržení DPS.

2. Otevřete nastavení vrstev a povolte pouze měď (horní nebo dolní, podle toho, jaký typ PCB plánujete vyrobit), pady, Vias a kótovací vrstvy.

3. Vložte do tiskárny nějaké potisknutelné průhledné fólie.

4. Stiskněte tlačítko tisku v softwaru CAD a vytiskněte černou verzi rozvržení v reálném měřítku. V závislosti na vaší tiskárně možná budete muset vytisknout rozvržení dvakrát a poté přilepit dva potištěné filmy na sebe, abyste získali plně světlý zastavovací obraz.

Pokud chcete později přidat pájkový odpor:

1. Vraťte se zpět ke svému softwaru Cad a otevřete nabídku vrstev

2. Nyní povolte pouze vrstvu horní zarážky (nebo vrstvu spodní zarážky, opět v závislosti na typu desky plošných spojů, kterou plánujete vyrobit)

3. Opakujte bod 4.

Krok 3: Odkryjte desku plošných spojů

1. Odlepte ochrannou vrstvu z desky plošných spojů. Po odstranění ochranné vrstvy se nedotýkejte měděné strany desky plošných spojů, protože pokud ano, budete mít problémy s jejím vývojem

2. Zarovnejte potištěnou fólii a desku plošných spojů tak, aby všechny stopy na filmu měly pod sebou měď.

3. Umístěte desku plošných spojů a již zarovnanou fólii na dvě skleněné desky, aby fólie zůstala na povrchu desky plošných spojů. Pomocí některých magnetů držte skleněné desky pohromadě (jak je znázorněno na obrázcích)

4. Nyní vystavte DPS UV záření. Použil jsem 25W party UV světlo a dokončení expozice trvalo asi 5 minut

Krok 4: Vývoj PCB

Nyní je čas nasadit si rukavice a ochranu očí. Během celého procesu leptání si je nesundávejte

1. Smíchejte vývojáře podle popisu na jeho obalu. Nikdy jsem to nezkoušel, ale 10 g NaOH v 1 litru vody by také mělo fungovat.

2. Vložte desku plošných spojů do roztoku pro vývojáře ihned po dokončení procesu obnažení.

3. Pomocí štětce pomozte vývojáři odstranit fotorezist.

4. Udělejte to asi 30 sekund, dokud se nevypne žádný fotoodpor, ale zatím jej nevyjímejte. Nechte jej vyvíjet o něco déle, než se zdá. Tímto způsobem si můžete být jisti, že bude odstraněn veškerý nepotřebný fotorezist. Jinak vám výsledky leptání zničí den.

5. Vypláchněte PCB vodou z vodovodu a přejděte k dalšímu kroku

POZNÁMKY:

Až vývoj dokončíte, vezměte vývojáře a nalijte jej do dřezu. Je to v podstatě to samé, co se používá pro čističe odpadů

Krok 5: Leptání

1. Smíchejte leptadlo: Použijte 250 g síranu sodného (Na2S2O8) na litr destilované vody.

2. Nalijte leptadlo do leptové jednotky a zahřejte na 50 ° C (nepřehřívejte, protože síran sodný se začíná rozkládat při teplotě vyšší než 50 ° C)

Pokud nemáte leptací jednotku, naplňte leptadlo do žáruvzdorné kádinky a vložte ji na plotnu. Zahřejte také na přibližně 50 ° C

3. Jakmile leptadlo dosáhne konečné teploty, vezměte si desku plošných spojů, vložte ji dovnitř a spusťte přívod vzduchu vaší leptací jednotky (Pokud používáte kádinku, vezměte míchací tyčinku a roztok s PCB v ní jen rozmíchejte.)

4. Nechte to uvnitř leptadla, dokud veškerá měď „nezmizí“

5. Vypláchněte PCB vodou z vodovodu.

6. Pokud používáte leptanou jednotku, vyjměte leptadlo a uložte jej do jiného, ne vzduchotěsného kontejneru. V opačném případě může dojít k poškození vzduchové bubliny.

POZNÁMKY:

Po několika deskách plošných spojů leptadlo zmodrá a začne být neefektivní. Když si uvědomíte, že proces leptání začíná trvat déle, vyměňte leptadlo a odneste starý do místního centra chemického odpadu Varování: „Použitý leptaný roztok obsahuje rozpuštěnou měď, která není pro vaše prostředí dobrá“

Krok 6: Cínování (volitelně)

1. Odstraňte přebytečný fotorezistor vyčištěním DPS acetonem

2. Vezměte svou pocínovanou tekutinu a naplňte ji do otevřené nádoby.

3. Vložte do ní desku plošných spojů a nechte ji tam asi 5 - 10 minut

4. Vyjměte desku plošných spojů z roztoku a opláchněte ji vodou z vodovodu

5. Nalijte plechovkovou tekutinu zpět do skleněné lahve pomocí trychtýře. Uložte jej na místo, kde se k němu nedostanou žádná zvířata ani děti.

POZNÁMKY:

Cínovací kapalina je opakovaně použitelná, ale po nějaké době se účinnost sníží. V takovém případě jej odneste do místního centra pro likvidaci chemického odpadu.

Krok 7: Vrtání

1. Vezměte rotační nástroj a vrták správné velikosti.

2. Pokud máte vrtací stojan, zafixujte do něj svůj rotační nástroj.

3. Ujistěte se, že máte dobré světlo, abyste jasně viděli, kde musí být otvory.

4. Vyvrtejte všechny potřebné otvory

5. Vyčistěte desku plošných spojů.

Krok 8: Photoresist (dalších pár kroků je volitelných)

Než začnete, zapněte laminátor, abyste na něj nemuseli čekat v bodě 6

1. Získejte pájku odolnou proti suchému filmu

2. Potom ztlumte světla a vyjměte je z nepromokavého obalu

3. Vezměte dva kusy silné pásky a přilepte je k horní a spodní straně jednoho rohu.

4. Poté vytáhněte dva kusy pásky od sebe, jak je znázorněno na obrázcích. Skončíte s jednou průhlednou a jednou zelenou vrstvou. Vložte průhlednou vrstvu do koše a přidržte zelenou.

5. Zelená vrstva má dvě strany, jedna strana je matná a druhá lesklá. Vezměte desku plošných spojů a položte na ni stranu rohože suchého filmu. Ujistěte se, že mezi nimi nejsou žádné bubliny.

6. Jakmile laminátor dosáhne konečné teploty (která by měla být asi 150 ° C), položte desku plošných spojů na kousek papíru a 2–5krát ji projděte laminátorem. Jen se ujistěte, že se celá DPS zahřívá.

Krok 9: Exopse Laminate

1. Vezměte film pro pájecí masku, který jste vytiskli v kroku 2, a zarovnejte jej s deskou plošných spojů.

2. Znovu upněte desku plošných spojů a film mezi dvě skleněné desky pomocí silných magnetů.

3. Vystavte desku plošných spojů UV záření (s mojí 25W UV lampou to trvá asi 6 minut).

4. Nyní musíte nechat DPS odpočinout na tmavém místě asi 1 hodinu.

Poznámka: Všechny oblasti, které nejsou vystaveny ultrafialovému záření, se během procesu vývoje uvolní.

Krok 10: Vývoj suchého filmu

1. Smíchejte vývojku rozpuštěním 10 g uhličitanu sodného v jednom litru vody (nebudete potřebovat celý litr. Použil jsem jen 100 ml)

2. Odstraňte poslední průhlednou ochrannou vrstvu pomocí lepicí pásky (jak je znázorněno na obrázcích)

3. Vložte desku plošných spojů do roztoku vývojky a pomocí kartáče vývojáři odstraňte pájený odpor ze všech podložek.

4. Až bude odstraněn veškerý nepotřebný suchý film, vyjměte desku plošných spojů z roztoku a opláchněte ji vodou z vodovodu.

Krok 11: Vytvrzení suchého filmu

1. Vezměte desku plošných spojů a vytvrzte suchý film vystavením ultrafialovému světlu. S mojí 25 W uv lampou to trvá přibližně jednu hodinu (vystavím ji 1/2 hodiny, poté ji nechám vychladnout a poté ji vystavím další 1/2 hodiny)

2. Chcete -li se ujistit, že je vytvrzování dokončeno, pokuste se poškrábat suchý film nehtem, po vytvrzení byste jej již nemohli poškrábat.

Krok 12: Vyřízněte desku plošných spojů

Pokud jste to udělali jako já, budete nyní muset vystřihnout své malé desky, pokud ne, stačí zkrátit obrysy jedné desky.

1. (volitelně) Pomocí vyžínače vyřízněte hrubý tvar desky plošných spojů

2. Pomocí skládačky sledujte obrys svých desek plošných spojů

3. Použijte brusný blok, pilník nebo Discander, aby vaše deska (desky) měla pěkný povrch.

Krok 13: Nyní máte svůj vlastní vytištěný - obvod - desky

Jsi hotov!

Tak jednoduché je vyrobit si vlastní desky plošných spojů doma.

Jak vidíte na obrázcích, kvalita je docela pěkná. Rozlišení mé inkoustové tiskárny způsobuje drobné nedokonalosti.

Děkujeme za pozornost!

Doufám, že se vám tento Instructables líbí. Pokud máte nějaké dotazy, podělte se o ně v komentářích a já vám na ně odpovím co nejdříve.

Pokud vyrobíte desku plošných spojů pomocí tohoto návodu, vložte obrázek do komentářů - rád bych viděl vaše výsledky.