Vytváření desek s plošnými spoji pomocí tiskárny INKJET: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:25

Když jsem poprvé začal zkoumat, jak leptat vlastní desky s plošnými spoji, každý návod a tutoriál, který jsem našel, používal laserovou tiskárnu a nějakým způsobem jsem žehlil na vzor. Nevlastním laserovou tiskárnu, ale mám levnou inkoustovou tiskárnu. Tento návod vám ukáže, jak pomocí inkoustové tiskárny leptat vlastní desky s plošnými spoji a jak v horní části zobrazit stopu tištěných komponent strana desky vám poskytne profesionálně vypadající design. UPOZORNĚNÍ:

• S tímto návodem budete pracovat s chemikáliemi a elektrickým nářadím. Noste vhodné ochranné oblečení. tj. brýle, latexové rukavice atd.
• Chemikálie použité v tomto návodu zašpiní oblečení a vaši pokožku.
• NEPOUŽÍVEJTE chemikálie do kanalizace. Správně zlikvidujte chemikálie v souladu s místním nakládáním s odpady.
• Chemikálie použité v tomto návodu pojedou kov. tj. vaše měděné vodovodní potrubí, kovové umyvadlo atd.

Proč byste chtěli leptat vlastní desku s plošnými spoji z domova? Pro jednoho to může být levnější než posílat vaše desky výrobním společnostem. Druhým důvodem je, že pokud plánujete rozeslat své desky profesionálně zpracované, tím, že si doma vytisknete několik prototypů, které nejprve vyzkoušíte, ušetříte peníze! Není nic lepšího, než dostat své desky zpět poštou, abyste zjistili, že máte s návrhem něco špatně!

Krok 1: Zařízení a materiály

PAMATUJTE: NEPOUŽÍVEJTE nic kovového, co bude v kontaktu s chemikáliemi. Chcete plast, plast, plast … Nástroje:

• Dremel
• Různé velikosti vrtáků

Chemikálie:

• Odlakovač na nehty
• Copper Etchant - k dispozici na Radioshack.
• Positive Photo Resist Developer - k dispozici v různých internetových obchodech. Koupil jsem od Parts-Express.

Hardware:

• Zářivka pro denní světlo - k dispozici u všech Loweových
• (Volitelné) Hrnce - zvedl jsem dva malé hrnce v obchodě s úsměvem za 2,00 $
• Průhledný list akrylu o velikosti přibližně 8 x 10
• Časovač spuštění/zastavení (vyzvednuto v obchodě 99 centů)
• Plastové nádoby. Dost velký na to, aby pojal velikost vaší desky plošných spojů. V Lowe's jsem našel několik plastových podnosů, každý za 1,00 $

Položky DPS

• Předimenzovaná deska plošných spojů - koupil jsem od společnosti Parts -Express (mají různé velikosti a dokonce i oboustranné verze)
• Průhledná fólie 3M pro inkoustové tiskárny (toto je klíčová součást, povrch je strukturovaný, jinak by vám inkoust z listu stékal)
• Listy Grafix Rub -onz - koupil jsem v Hobby Lobby

Krok 2: Navrhování souborů PCB

Pro svůj projekt jsem použil Eagle Cad pro svůj schematický a PCB design. Eagle Cad má freeware verzi pro hobby uživatele, která má omezení velikosti desky. Nikdy jsem nevyráběl nic přes 4 x 3 palce, aby to vyhovovalo mým potřebám. Existuje další software pro návrh desek plošných spojů, který si můžete stáhnout vyhledáním na Google. Jakmile je váš návrh hotový, musíte jej vytisknout na požadovanou velikost. Protože se jedná o spodní stranu desky plošných spojů, proveďte zrcadlový tisk. Pokud používáte Eagle Cad, připojil jsem soubor zip obsahující tiskovou úlohu CAM, která vám vytiskne soubory. Vytvoří dva soubory. PS, jeden pro stranu pájky, jeden pro stranu součásti a také zrcadlí vaši stranu pájky. Jakmile tyto soubory máte, dvakrát na ně kliknete a vytvoří se dva soubory PDF, které lze vytisknout. TIP PRO APLIKACI TEXTU a grafiky Pokud chcete zahrnout jakýkoli text na měděnou stranu nebo siluetu obrázku, nejlepší způsob, jaký mám Nalezeno je otevřít soubor. PS v grafickém programu, jako je Adobe Photoshop. Udržujte rozlišení 300 dpi. Poté můžete do návrhu přidat textové nebo grafické prvky a budou vypadat ostře. Nebudete také muset převracet text, protože stopy mědi atd. Jsou již zrcadleny.

Krok 3: Připravte si průhlednou desku plošných spojů na pájecí stranu

Předem citlivá deska PCB, kterou jsem použil, byla 4 "x 6". Můj skutečný obvod je zhruba 1,25 "x 1,75", takže jsem dokázal získat celkem 8 desek z jedné předem citlivé desky. Ve Photoshopu jsem otevřel soubor. PS na pájecí straně a zkopíroval svůj návrh jednoho obvodu do nových 300 dpi Soubor 4 "x 6". Potom jsem rozložil mřížku a jen jsem kopíroval a vkládal design znovu a znovu, abych vyplnil mřížku. To mi dalo pěkné rovnoměrné rozvržení k tisku. Tipy:

• Pokud nemáte Photoshop. GIMP je pěkná alternativa open source!
• Abych se ujistil, že návrh selepím správným způsobem, vždy v normálním zobrazení k zrcadlenému obrazu přidám štítek. Díky tomu vím, že zrcadlová strana směřuje nahoru. Obvykle jen pojmenuji, jaký je obvod.

Vytisknout. Vezměte strukturovaný průhledný list 3M a vložte jej do tiskárny tak, aby bílý proužek směřoval do podavače. Při tisku nechte minutu nebo dvě odstát, abyste se ujistili, že inkoust zaschl. Poté jej nalepte na spodní stranu akrylového listu.

Krok 4: Připravte si stopy svých součástí

V tomto kroku budete používat listy Grafix Rub-onz. Tentokrát jsem otevřel soubor. PS souboru ve Photoshopu, ale vytvořil jsem obrázek 8,5 "x 11" při 300 dpi. Poté jsem vytvořil další mřížku a znovu a znovu nalepil rozložení stopy součásti na list. Další prostor po straně jsem umístil několik malých kopií loga mého blogu. Při tisku nezapomeňte také zrcadlit tento obrázek. Důvodem, proč se tento obrázek zrcadlí, je ten, že list otočíte a poté otřete spodní stranu, abyste přenesli obrázek na horní stranu desky plošných spojů. Postupujte podle pokynů výrobce, které jsou dodávány s listy Grafix Rub-onz.

Krok 5: Vystavení desky plošných spojů světlu

Předenzibilizované desky plošných spojů jsou opatřeny fotorezistem. Způsob, jakým tento proces funguje, je, že vše, co máte na svém návrhu černé, zůstane jako měď. Čiré oblasti budou odstraněny vývojářem a ponechány na holé desce. Desky se dodávají ve fóliovém obalu se slupkou bílého ochranného krytu přes fotografickou stranu. Není to nutné, ale obvykle trochu ztlumím světla, abych byl na bezpečném místě, zatímco řadím svůj design na desku. Jakmile jste spokojeni s tím, jak je design rozložen na desce plošných spojů, můžete se obrátit na lampu přirozeného denního světla. Zjistil jsem, že 14 minut se zdá být dokonalým načasováním expozice, když je lampa vzdálena 5 1/2 . Pokud je vaše lampa blíže nebo dále, budete muset s načasováním experimentovat. Výrobce doporučuje 10 minut.

Krok 6: Vývoj vaší DPS

Jakmile vystavíte desku plošných spojů světlu, budete ji chtít rychle přidat k vývojáři. Deska bude mít stále zelenou barvu, ale všimnete si slabě žluté barvy, která ukazuje váš design. Pro vývoj desky: umístěte 1 díl vývojky na 10 dílů teplé vody v plastové nádobě. Opatrně houpejte nádobou tam a zpět. Všechno, co bylo vystaveno světlu, teď spláchne a zůstane vám měděná deska a na ní váš design. Opláchněte studenou vodou, abyste zastavili vývoj. Tipy:

• Použijte horkou vodu z vodovodu, jen tak horkou, abyste se jí mohli dotknout a nespálit se. O teplotě, kterou byste si chtěli umýt ruce. Pokud je příliš horké, celý design se smyje a zůstane vám prázdný kus měděné desky. Pokud je příliš chladno, vývojový proces nebude fungovat.
• Přidejte vývojku do vody, než vložíte svůj design. Pokud nalijete vývojku přímo na desku, okamžitě smyje vše, čeho se dotkla.
• Pokud po rozvinutí najdete nějaké oblasti, kde vaše stopy ukazují praskliny nebo oblasti, které se zdají být světlé, můžete si vzít černý permanentní fix a tyto oblasti opravit.

Krok 7: Leptejte desku plošných spojů

Nyní, když máte vyvinutý PCB, použijete leptací řešení k odstranění mědi. Všechno, co je zelené (nebo černé) na vašem návrhu, bude chráněno před měděným leptadlem. Odkryté měděné oblasti budou odstraněny. Použil jsem můj Dremel a router bit k vyříznutí 8 desek s obvody z mého panelu 4 "x6". Dále budete chtít nalít měděný leptadlo do PLASTOVÉ nádoby a poté ji jemně houpat tam a zpět, dokud nebude odstraněna veškerá odkrytá měď. TIP: Zde se hodí hrnce na nádobí. Pokud používáte leptadlo při pokojové teplotě, bude nějakou dobu trvat, než se úplně odstraní veškerá měď. Pokud však leptadlo zahřejete, je tento proces mnohem rychlejší. Pokud používáte metodu hrnce, zajistěte dobré větrání. Tyto věci po zahřátí páchnou a nevdechujte výpary, když zvednete víko hrnce! Ujistěte se, že nosíte latexové rukavice a staré oblečení. Leptadlo obarví vaše oblečení bez ohledu na to, jak opatrní si myslíte, že budete.

Krok 8: Použití grafiky na desku plošných spojů

Jakmile je deska plošných spojů zcela vyleptaná, omyjte ji trochou mýdla a vody a poté vyvrtejte otvory pro umístění součástí. Nyní přichází složitá část. Vyřízněte jednu z komponentních grafik, které jste vytvořili dříve. Tuto inkoustovou stranu položíte na horní část desky plošných spojů. (Ujistěte se, že oba jdou stejným směrem, na mé fotografii nejsou. Uspořádal jsem je správně, ale když jsem pořídil fotografii, špatně jsem držel rub-onz). Grafix Rub-onz jsou na světle barevném materiálu. Aby se věci snáze řadily, použil jsem malou světelnou tabuli a položil na ni desku plošných spojů. Potom, když jsem měl rub-onz blízko PCB, viděl jsem skrz něj, což mi umožnilo zarovnat otvory. TIP: Pokud nemáte světelnou tabuli … můžete si vzít lepenkovou krabici, vystřihnout dno, umístit nahoře kus plexiskla a pod ním lampa. Jakmile budete mít oděr na svém místě, vezměte si nanukovou tyčinku a začněte pevně drhnout po zádech. Odloupněte papír a návrh vaší stopy se přenese na desku plošných spojů. Nyní jste hotovi! K tomuto procesu můžete také použít hobby sítotisk, ale to je úplně jiný návod.