Wytrawianie PCB (prototypowanie): 13 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Tworzenie obwodów jest świetne, ale co, jeśli chcesz, aby Twoje pomysły były bardziej trwałe? Właśnie wtedy wspaniale jest móc tworzyć własne płytki drukowane w domu.

Pokażę ci, jak wykonać własne jednostronne płytki drukowane w domu. Jeśli chcesz pójść o krok dalej, możesz również nauczyć się cynować i nakładać na nią suchą warstwę odporną na lutowanie.

Krok 1: Rzeczy, których potrzebujesz

Chemikalia:

• Nadsiarczan sodu - Na2S2O8
• Węglan sodu vel. soda myjąca - Na2CO3 (opcja tylko dla suchej folii)
• Woda destylowana
• Fotopozytywny programista - NaOH

Materiały:

• Fotopowlekana płytka drukowana
• Folia do drukarki

Narzędzia:

• Narzędzie obrotowe
• Jigsaw (tylko jeśli planujesz wyciąć coś na swojej płytce)
• Nibbler (może być przydatny)
• Plastikowe pęsety
• Coś do szlifowania
• Szczotka
• Naświetlarka z ramką* (lampa UV)
• Jednostka trawiąca (lub zlewka i płyta grzewcza)

Inni:

• Rękawiczki
• Otwórz kontener do opracowania
• Ochrona oczu
• Lejek (do napełniania płynów z powrotem do butelek)

Opcjonalny:

• Laminat zatrzymujący lutowanie suchą folią
• Laminator
• Płyn do cynowania chemicznego

*Pokażę ci później

Krok 2: Utwórz i wydrukuj swój układ

1. Użyj swojego ulubionego oprogramowania Cad (mój to Cadsoft eagle), aby zaprojektować układ PCB.

2. Otwórz ustawienia warstw i włącz tylko miedź (górną lub dolną, w zależności od rodzaju płytki, którą planujesz wykonać), pady, przelotki i warstwy wymiarowe.

3. Włóż do drukarki folie przezroczyste do drukowania.

4. Naciśnij przycisk drukowania w oprogramowaniu cad i wydrukuj czarną wersję układu w skali rzeczywistej. W zależności od drukarki może być konieczne dwukrotne wydrukowanie układu, a następnie przyklejenie dwóch wydrukowanych klisz jedna na drugiej, aby uzyskać obraz całkowicie zatrzymujący światło.

Jeśli chcesz później dodać opór lutowniczy:

1. Wróć do oprogramowania Cad i otwórz menu warstw

2. Teraz włącz tylko warstwę górną (lub warstwę dolną, ponownie w zależności od rodzaju płytki, którą planujesz wykonać)

3. Powtórz punkt 4.

Krok 3: Odsłoń PCB

1. Zdejmij warstwę ochronną z płytki drukowanej. Upewnij się, że nie dotykasz miedzianej strony PCB po usunięciu warstwy ochronnej, ponieważ jeśli to zrobisz, będziesz mieć problemy z jej opracowaniem

2. Wyrównaj wydrukowaną folię i płytkę PCB tak, aby wszystkie ślady na folii miały pod sobą miedź.

3. Umieść płytkę PCB i już wyrównaną folię między dwiema szklanymi płytkami, aby folia była płaska na powierzchni PCB. Użyj magnesów, aby połączyć szklane płytki (jak pokazano na zdjęciach)

4. Teraz wystaw PCB na światło UV. Użyłem lampy UV o mocy 25 W i naświetlanie trwało około 5 minut

Krok 4: Opracowanie PCB

Teraz nadszedł czas, aby założyć rękawiczki i ochronę oczu. Nie zdejmuj ich podczas całego procesu trawienia

1. Wymieszaj programistę zgodnie z opisem na opakowaniu. Sam nigdy tego nie próbowałem, ale 10g NaOH na 1 litr wody też powinno działać.

2. Umieść płytkę PCB w roztworze wywoływacza natychmiast po zakończeniu procesu naświetlania.

3. Użyj pędzla, aby pomóc wywoływaczowi usunąć fotomaskę.

4. Rób to przez około 30 sekund, aż fotorezyst nie będzie już odpadał, ale jeszcze go nie wyjmuj. Niech rozwija się trochę dłużej, niż wydaje się potrzebować. W ten sposób możesz mieć pewność, że cały niepotrzebny fotorezyst zostanie usunięty. W przeciwnym razie wyniki trawienia zrujnują Twój dzień.

5. Opłucz płytkę PCB wodą z kranu i przejdź do następnego kroku

UWAGI:

Kiedy skończysz programować, weź swojego programistę i wlej go do zlewu. To w zasadzie te same rzeczy, których używa się do czyszczenia kanalizacji

Krok 5: Trawienie

1. Wymieszaj wytrawiacz: Użyj 250g nadsiarczanu sodu (Na2S2O8) na litr wody destylowanej.

2. Wlej wytrawiacz do urządzenia do wytrawiania i podgrzej go do 50 °C (nie przegrzewaj, ponieważ nadsiarczan sodu zaczyna się rozkładać w temperaturze powyżej 50 °C)

Jeśli nie masz urządzenia do wytrawiania, po prostu napełnij go żaroodporną zlewką i umieść go na płycie grzewczej. Podgrzej go również do około 50°C

3. Gdy tylko wytrawiacz osiągnie ostateczną temperaturę, weź swoją płytkę PCB, włóż ją do środka i uruchom dopływ powietrza do urządzenia do trawienia (jeśli używasz metody zlewki, weź mieszadło i po prostu wymieszaj roztwór z płytką w nim).)

4. Pozostaw go w wytrawiaczu, aż cała miedź „zniknie”

5. Wypłucz płytkę drukowaną wodą z kranu.

6. Jeśli używasz urządzenia do wytrawiania, upewnij się, że wytrawiasz wytrawiacz i przechowujesz go w innym, nieszczelnym pojemniku. W przeciwnym razie pęcherzyk powietrza może ulec uszkodzeniu.

UWAGI:

Wytrawiacz zmieni kolor na niebieski i stanie się nieefektywny po kilku PCB. Kiedy zdasz sobie sprawę, że proces trawienia zaczyna trwać dłużej, zmień środek do trawienia i zanieś stary do lokalnego centrum odpadów chemicznych Ostrzeżenie: „Zużyty roztwór do trawienia zawiera rozpuszczoną miedź, która nie jest dobra dla środowiska”

Krok 6: Cynowanie (opcjonalnie)

1. Usuń nadmiar fotorezystu, czyszcząc PCB acetonem

2. Weź płyn do cynowania i wlej go do otwartego pojemnika.

3. Włóż do niego płytkę PCB i pozostaw ją tam na około 5-10 minut

4. Wyjmij płytkę PCB z roztworu i opłucz ją wodą z kranu

5. Wlej płyn do cynowania z powrotem do szklanej butelki za pomocą lejka. Przechowuj go w miejscu, do którego nie mają dostępu zwierzęta ani dzieci.

UWAGI:

Płyn do cynowania nadaje się do wielokrotnego użytku, ale po pewnym czasie wydajność zmniejszy się. W takim przypadku zanieś go do lokalnego centrum odpadów chemicznych.

Krok 7: Wiercenie

1. Weź narzędzie obrotowe i wiertło o odpowiednim rozmiarze.

2. Jeśli masz statyw wiertarski, zamocuj w nim narzędzie obrotowe.

3. Upewnij się, że masz dobre oświetlenie, aby wyraźnie widzieć, gdzie powinny być otwory.

4. Wywierć wszystkie potrzebne otwory

5. Wyczyść swoją płytkę drukowaną.

Krok 8: Fotorezyst (następne kilka kroków jest opcjonalnych)

Zanim zaczniesz, włącz laminator, aby nie czekać na niego w punkcie 6

1. Zdobądź trochę suchej folii odpornej na lutowanie

2. Następnie przyciemnij światła i wyjmij je z opakowania chroniącego przed światłem

3. Weź dwa kawałki mocnej taśmy i przyklej je do górnej i dolnej strony jednego z narożników.

4. Następnie rozciągnij dwa kawałki taśmy, jak pokazano na zdjęciach. Otrzymasz jedną przezroczystą i jedną zieloną warstwę. Włóż przezroczystą warstwę do kosza i trzymaj zieloną.

5. Zielona warstwa ma dwie strony, jedna strona jest matowa, a druga błyszcząca. Weź swoją płytkę drukowaną i połóż na niej matową stronę suchej folii. Upewnij się, że nie ma między nimi żadnych bąbelków.

6. Gdy laminator osiągnie końcową temperaturę (która powinna wynosić około 150°C), umieść płytkę PCB na kawałku papieru i przeprowadź ją przez laminator 2-5 razy. Tylko upewnij się, że cała płytka PCB się nagrzewa.

Krok 9: Odsłoń laminat

1. Weź folię do maski lutowniczej wydrukowaną w kroku 2 i wyrównaj ją z płytką drukowaną.

2. Ponownie zaciśnij płytkę drukowaną i folię między dwiema szklanymi płytkami za pomocą silnych magnesów.

3. Wystaw PCB na światło UV (z lampą UV 25W zajmuje to około 6 minut).

4. Teraz należy pozostawić płytkę PCB w ciemnym miejscu na około 1 godzinę.

Uwaga: Wszystkie obszary, które nie są wystawione na działanie światła UV, znikną w procesie tworzenia.

Krok 10: Opracowanie Dryfilm

1. Wymieszaj wywoływacz, rozpuszczając 10 g węglanu sodu w jednym litrze wody (nie będziesz potrzebował całego litra. Właśnie zużyłem 100 ml)

2. Usuń ostatnią przezroczystą warstwę ochronną za pomocą taśmy samoprzylepnej (jak pokazano na zdjęciach)

3. Umieść płytkę PCB w roztworze wywoływacza i użyj pędzelka, aby pomóc wywoływaczowi w usunięciu lutowia ze wszystkich padów.

4. Gdy wszystkie niepotrzebne suche warstwy zostaną usunięte, wyjmij płytkę PCB z roztworu i opłucz ją wodą z kranu.

Krok 11: Utwardzanie Dryfilmu

1. Weź PCB i utwardź suchy film, wystawiając go na światło UV. Z moją lampą uv 25 W zajmuje to około godziny (naświetlam ją na pół godziny, potem pozwalam jej ostygnąć, a potem wystawiam na kolejne pół godziny)

2. Możesz upewnić się, że utwardzenie zostało zakończone, próbując zarysować suchą folię paznokciem, nie powinieneś być w stanie jej zarysować po utwardzeniu.

Krok 12: Wytnij swoją płytkę drukowaną

Jeśli zrobiłeś to tak jak ja, będziesz musiał teraz wyciąć swoje małe deski, jeśli nie, wystarczy wyciąć kontury jednej deski.

1. (opcjonalnie) użyj narzędzia do wycinania, aby wyciąć szorstki kształt płytki drukowanej;

2. Użyj wyrzynarki, aby podążać za obrysem płytki (płytek)

3. Użyj klocka szlifierskiego, pilnika lub szlifierki, aby nadać desce ładne wykończenie.

Krok 13: Teraz masz swój własny drukowany - obwód - płytki

Gotowe!

Tak proste jest wykonanie niestandardowych płytek drukowanych w domu.

Jak widać na zdjęciach jakość wykonania jest całkiem niezła. Rozdzielczość mojej drukarki atramentowej powoduje drobne niedoskonałości.

Dziękuję za uwagę!

Mam nadzieję, że podoba Ci się ta instrukcja. Jeśli masz jakieś pytania, podziel się nimi w komentarzach, a odpowiem jak najszybciej.

Jeśli zrobisz płytkę PCB za pomocą tej instrukcji, zamieść zdjęcie w komentarzach - bardzo chętnie zobaczę Twoje wyniki.