Výroba desek plošných spojů doma (metoda přenosu toneru): 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Mnohokrát se jako výrobce setkáváme s překážkami, jako je složitost obvodů, problémy s kabeláží a neuklizené projekty při používání prototypovacích desek. Protože každý dobrý projekt musí být úhledný a uklizený, pokud je určen pro demonstrační účely. Abychom se zbavili výše uvedených problémů, začneme hledat alternativy. Očividně máme představu, že PCB jsou tou správnou cestou, ale přesto pro některé z nás existují omezení vybavení a cítíme, že to není možné. Ale věřte mi, je to tak!

Tento instruktáž se zaměřuje na vedení čtenáře k výrobě vlastní desky plošných spojů pomocí opravné metody přenosu toneru. Existuje spousta instrukcí a webových stránek, které pokrývají, jak vyrobit PCB doma za dostupnou cenu, a já jsem se jimi také řídil, ale stále existují určité dovednosti a hacky, které člověk vyvine s časem a zkušenostmi, a tento návod popisuje, jak vyrábím PCB.

Nerad zveřejňuji obsah, který už je na internetu, ale tentokrát musím, protože většina mých projektů se točí kolem vlastních desek plošných spojů a nechci do nich stále znovu a znovu zapisovat výrobní proces desek plošných spojů všechny moje instrukce. Také chci trochu podrobněji popsat postup, a tak jsme tady.

To je vše, co musím k tomuto pokynu říci. Takže bez dalších okolků začněme tímto!

Krok 1: Shromážděte nějaké věci

Věci, které budete potřebovat pro výrobu DPS, jsou většinou hardware a stavební nástroje. Nejsou ani příliš levné, ani příliš drahé a jsou snadno dostupné.

Požadavky:

Měděná deska

Při nákupu mějte na paměti, že si koupíte desku bez mastnoty, tj. Na desce by neměla být téměř žádná zelená místa.

Leptací roztok chloridu železitého

Toto je leptací roztok, který bude použit pro přeměnu mědi na nevodivou sloučeninu.

Vrtačka

Je jen na vás, zda použijete spíše vrtačku plnou než ruční mini. Sám používám ruční vrtačku. Zde je návod, jak si jej vyrobit sami.

• Permanentní značka
• Brusný papír nulové třídy
• Vytištěné rozvržení

Výtisk obvodu, který budete dělat. Papír, na který musí být toto rozložení vytištěno, musí být lesklý, druh papíru v časopisech, který má hladkou strukturu. Ujistěte se také, že je vytištěn pomocí laserové tiskárny.

Žehlička na šaty

To je k požadavkům vše. Pokračujte dalším krokem.

Krok 2: Příprava desky pokryté mědí

Měděná deska, kterou máte, je náchylná k pasivitě.

Pasivita je proces vytváření vrstev oxidu, aby se zabránilo korozi.

V každé měděné desce je měď, která je pasivním kovem, a proto podle výše uvedené definice sama tvoří vrstvu oxidu měďnatého, kdykoli přijde do styku s atmosférou, aby se zabránilo korozi. Vzhledem k tomu, že oxid mědi je poměrně vodivý, způsobí problém v naší desce plošných spojů. Proto je naší první prací odstranění této vrstvy.

Odstranění vrstvy oxidu měďnatého:

Vezměte brusný papír nulové třídy a začněte brousit měděnou desku, dokud neuvidíte kovový lesk.

Na výše uvedeném obrázku můžete jasně rozlišit broušené a nebroušené desky.

Řezání desky:

Nyní, když jsme odstranili vrstvu oxidu měďnatého, rozřízněme měděnou desku podle tištěného rozvržení. Zkuste mít v blízkosti hranic další oblasti hlídání, aby bylo možné chyby při řezání.

K řezání desky používám své šikovné nůžky a někdy i termocol nůž. Pokud máte kotoučovou pilu, použijte ji, protože je to nejlepší způsob řezání měděných desek.

Krok 3: Přenos toneru

V tomto kroku přeneseme laserový toner z tištěného rozvržení na měděnou desku.

Přenos toneru:

1. Vezměte si žehličku na prádlo.
2. Nastavte maximální teplotu a vypněte páru.
3. Vezměte měděnou desku a rozvržení a umístěte rozvržení na desku tak, aby toner na tištěném rozvržení byl v kontaktu s měděnou stranou desky.
4. Zahřívejte celou sestavu zadní stranou papíru po dobu 2 minut pomocí žehličky na prádlo velkým tlakem. Pohybujte se kolem žehličky kruhovým způsobem po desce, abyste zajistili konzistentní přenos.
5. Jakmile ucítíte, že se veškerý toner přenesl na desku, zastavte žehlení.
6. Pusťte horkou desku do vodní lázně okamžitě.
7. Po několika minutách ho seberte a jemně setřete veškerý papír, aby na desce byly stopy pouze toneru, jak ukazuje obrázek výše.

Nyní byl toner úspěšně přenesen. Pokud si všimnete některých neúplných stop, není třeba panikařit. Můžete je snadno dokončit pomocí trvalé značky.

Pokud se však mnoho toneru nepodařilo úspěšně přenést, opakujte postup vybroušením toneru a jeho opětovným přenesením. Trvalo mi to dva pokusy. Obrázek neúspěšného pokusu byl zahrnut výše.

Krok 4: Leptání desky

Právě teď byla naše deska vyřezána na rozvržení. Je to skoro jako kus kódu, který zbývá spustit. Abychom to měli mnohem blíže k hotové desce plošných spojů, budeme ji muset vyleptat pomocí leptacího řešení. Budu používat chlorid železitý, protože je pro mě snadno dostupný.

Budeme leptat naši desku, aby jako vodivé stopy zůstalo jen užitečné množství mědi. Hlavní koncept leptání je v podstatě přeměna okolních oblastí mědi na sraženinu, v mém případě je to chlorid měďnatý, a jeho odstranění spolu s leptacím roztokem po dokončení reakce.

Část užitečných stop je chráněna před reakcí tím, že ji skryje tonerem. To je všechno, co se tady děje.

Leptání desky:

Nalijte trochu roztoku chloridu železitého do nekovové nádoby

Chlorid železitý je svou povahou vysoce korozivní, proto bych chtěl, aby se každý vyhnul používání kovových nádob, protože reaguje s nádobami. Dobrou volbou je použití plastových nádob. Zabraňte také jakémukoli kontaktu vaší pokožky s tímto leptadlem. Během celého procesu raději noste rukavice.

Vložte do ní měděnou desku a nechte ji nějakou dobu

V mém případě celý proces leptání trval asi 45 minut.

Sledujte svoji desku v 15minutových intervalech a vyberte ji, až budete mít pocit, že je úplně vyleptaná

Způsob, jakým zkouším, zda byla měděná deska zcela vyleptaná či nikoli, je podle toho, zda vypadá částečně průsvitně nebo ne. Nicméně PCB, kterou jsem měl tentokrát, byla úžasná. Po leptání se změnila na žlutou.

Nyní, když byla vaše PCB úspěšně vyleptána, odstraníme zbytkové množství toneru, abychom získali naši desku s plošnými spoji.

Krok 5: Vyjmutí zbytkového toneru

Nyní je naše PCB téměř hotová. Nezbývá než odstranit zbytkový toner a odhalit tak stopy mědi. Takže pojďme na to.

Postup odstranění zbytkového toneru:

BUĎ

Celé PCB obrousit brusným papírem nulové třídy

NEBO

Celou desku důkladně vyčistěte pomocí bavlněného balíku namočeného v acetonu

Všiml jsem si, že použití acetonu k odstranění toneru je lepší, pokud chcete, aby vaše PCB byla čistá a čistá. To ale neznamená, že metoda broušení nemá šanci, protože to není tak, že by bylo broušení neuspořádané. Zanechává jen pár škrábanců.

Krok 6: Vrtání

DPS je hotová, stopy mědi tam jsou, ale kam vložit součástky? Abychom mohli vložit naše součásti, musíme pro ně začít vrtat otvory.

K tomuto účelu použijte jakýkoli druh vrtáku, který se vám líbí.

Jediný tip, který bych chtěl dát začátečníkům, je, že při používání vrtaček nejprve umístěte vrták kolmo na místo, které má být vyvrtáno, a poté jej dočasně zapněte a přitom vyvíjejte malý tlak. Tím se zabrání odtržení špičky vrtáku a vytvoří dobré vyvrtané otvory.

Krok 7: Pocínování stop

V některých případech jsou stopy DPS úzké. To je případ většiny desek plošných spojů SMD. V takových případech existuje riziko odlomení drátu z desky v důsledku přebytku při dlouhém pájení. Aby se tomu zabránilo, co já a mnoho dalších děláme, je nanášet na stopy pájku, je tento proces známý jako pocínování.

Díky sergeweb1 za poukázání na to, že hlavním cílem tohoto procesu je zabránit korozi stop mědi, tj. Redukce vodivé mědi v důsledku tvorby oxidu měďnatého způsobeného expozicí atmosféře.

Nejenže posiluje stopy, ale také usnadňuje pájení součástí. Proto je to win-win.

Chcete -li to provést, jednoduše naneste určité množství pájky na špičku páječky a jemně ji posuňte přes stopy.

Lepší výsledky dosáhnete nanesením tavidla na stopy, než to provedete.

Jakmile budete s pájením hotovi, bude vaše deska plošných spojů vypadat jako výše uvedená, v pohodě.

Krok 8: Gratulujeme

Blahopřejeme vám k tomu, že jste si PCB vyrobili sami doma a že jste se naučili, jak na to. Nyní jste otevřeni zcela novému světu elektroniky, kde můžete snadno porazit komplikované obvody pomocí desek plošných spojů, které se zdály nemožné pomocí prototypovacích desek.

Po dokončení desky plošných spojů stačí vložit a pájet součásti podle schématu projektu, který vytváříte.

Připojil jsem obrázky své desky plošných spojů poté, co byly všechny součásti zapájeny, abyste získali představu o tom, jak vypadá hotová deska plošných spojů.

To je pro tento pokyn vše. Pokud máte nějaké pochybnosti, neváhejte se vyjádřit. Pokud se vám tento návod líbil, nezapomeňte mě sledovat. Zveřejněte také obrázky, jak vaše PCB dopadly!

Pokračujte v šťourání!

Ocenil bych, kdybyste mě na Patreonu podpořili.

Podle:

Utkarsh Verma

Díky Ashish Choudhary za zapůjčení jeho kamery.