Wykonywanie płytek drukowanych w domu (metoda transferu tonera): 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Często zdarza się, że my, jako twórca, napotykamy przeszkody, takie jak złożoność obwodów, problemy z okablowaniem i niechlujne projekty podczas korzystania z płytek prototypowych. Ponieważ każdy dobry projekt musi być schludny i uporządkowany, jeśli ma służyć do celów demonstracyjnych. Aby więc pozbyć się wyżej wymienionych problemów, zaczynamy szukać alternatyw. Oczywiście mamy pomysł, że PCB są drogą do zrobienia, ale nadal dla niektórych z nas istnieją ograniczenia sprzętowe i uważamy, że to niemożliwe. Ale uwierz mi, tak jest!

Ta instrukcja koncentruje się na prowadzeniu czytelnika, aby wykonał własną płytkę drukowaną przy użyciu metody naprawczej Toner Transfer. Istnieje wiele instrukcji i stron internetowych, które opisują, jak niedrogie wytwarzanie płytek drukowanych w domu, i ja też je stosowałem, ale wciąż są pewne umiejętności i hacki, które rozwija się z czasem i doświadczeniem, a ta instrukcja opisuje, w jaki sposób tworzę płytki PCB.

Nie lubię publikować treści, które są już dostępne w Internecie, ale tym razem muszę, ponieważ większość moich projektów obraca się wokół niestandardowych PCB i nie chcę ciągle pisać w nich procesu produkcji PCB w wszystkie moje instrukcje. Chcę również bardziej szczegółowo opisać ten proces, więc oto jesteśmy.

To wszystko, co mam do powiedzenia na temat tej instrukcji. Więc bez zbędnych ceregieli zacznijmy od tego!

Krok 1: Zbierz trochę rzeczy

Rzeczy, których będziesz potrzebować do wykonania PCB, to głównie sprzęt i narzędzia budowlane. Nie są ani za tanie, ani za drogie i łatwo je zdobyć.

Wymagania:

Płyta platerowana miedzią

Przy zakupie należy pamiętać o zakupie deski beztłuszczowej, czyli na desce nie powinno być prawie żadnych zielonych plam.

Roztwór do wytrawiania chlorku żelaza

Jest to roztwór do trawienia, który zostanie wykorzystany do przekształcenia miedzi w związek nieprzewodzący.

Wiertarka

Od Ciebie zależy, czy użyjesz pełnowymiarowej wiertarki, czy ręcznej mini. Sam używam ręcznej wiertarki. Oto jak to zrobić samemu.

• Stały znacznik
• Papier ścierny o zerowej jakości
• Układ drukowany

Wydruk obwodu, który zamierzasz wykonać. Zwróć uwagę, że papier, na którym ma być wydrukowany ten układ, musi być błyszczący, rodzaj papieru w czasopismach, który ma gładką fakturę. Upewnij się również, że jest wydrukowany za pomocą drukarki laserowej.

Żelazko na ubrania

To wszystko dla wymagań. Przejdź do następnego kroku.

Krok 2: Przygotowanie płyty platerowanej miedzią

Płyta platerowana miedzią, którą posiadasz, jest podatna na bierność.

Pasywność to proces tworzenia się warstw tlenkowych, które zapobiegają korozji.

W każdej płycie pokrytej miedzią znajduje się miedź, która jest metalem pasywnym, a zatem, zgodnie z powyższą definicją, sama tworzy warstwę tlenku miedzi za każdym razem, gdy wejdzie w kontakt z atmosferą, aby zapobiec korozji. Ponieważ tlenek miedzi jest dość przewodzący, spowoduje to problem w naszej płytce drukowanej. Dlatego naszym pierwszym zadaniem jest usunięcie tej warstwy.

Usuwanie warstwy tlenku miedzi:

Podnieś papier ścierny o zerowej jakości i zacznij szlifować miedzianą tablicę, aż zobaczysz metaliczny połysk.

Na powyższym zamieszczonym zdjęciu wyraźnie można odróżnić deski szlifowane i nieszlifowane.

Cięcie deski:

Teraz, gdy usunęliśmy warstwę tlenku miedzi, przytnijmy miedzianą płytkę zgodnie z wydrukowanym układem. Postaraj się mieć dodatkowe obszary ochronne w pobliżu granic, aby umożliwić błędy cięcia.

Do cięcia deski używam podręcznych nożyczek, a czasem noża termocolowego. Jeśli masz piłę tarczową, użyj jej, ponieważ jest to najlepszy sposób na cięcie miedzianych płyt.

Krok 3: Przenoszenie tonera

W tym kroku przeniesiemy toner laserowy z drukowanego układu na płytkę platerowaną miedzią.

Aby przenieść toner:

1. Podnieś żelazko do ubrań.
2. Ustaw go na maksymalną temperaturę i wyłącz parę.
3. Podnieś swoją miedzianą tablicę i układ i umieść układ na tablicy tak, aby toner na wydrukowanym układzie stykał się z miedzianą stroną tablicy.
4. Rozgrzej cały zestaw przez tylną stronę papieru przez 2 minuty, używając żelazka do ubrań z dużym naciskiem. Poruszaj się wokół żelazka w kółko wokół deski, aby zapewnić spójne przenoszenie.
5. Gdy poczujesz, że cały toner został przeniesiony na deskę, zatrzymaj prasowanie.
6. Natychmiast wrzuć gorącą deskę do kąpieli wodnej.
7. Po kilku minutach podnieś go i delikatnie zetrzyj cały papier tak, aby na płycie pozostały tylko ślady tonera tak jak na powyższym obrazku.

Teraz toner został pomyślnie przeniesiony. Jeśli zauważysz niekompletne ślady, nie musisz panikować. Możesz je łatwo wykonać za pomocą permanentnego markera.

Jeśli jednak duża ilość tonera nie została pomyślnie przeniesiona, powtórz proces, przeszlifując toner i przenosząc go ponownie. Zajęło mi to dwie próby. Zdjęcie nieudanej próby znajduje się powyżej.

Krok 4: Trawienie tablicy

W tej chwili nasza deska została wyrzeźbiona z układem. Przypomina to fragment kodu pozostawiony do wykonania. Dlatego, aby znacznie zbliżyć się do gotowej płytki drukowanej, będziemy musieli ją wytrawić za pomocą roztworu do trawienia. Będę używał chlorku żelaza, ponieważ jest dla mnie łatwo dostępny.

Będziemy wytrawiać naszą płytkę, aby zachować tylko użyteczną ilość miedzi jako przewodzących śladów. Główną koncepcją trawienia jest w zasadzie przekształcenie otaczających obszarów miedzi w osad, w moim przypadku jest to chlorek miedzi, i usunięcie go wraz z roztworem trawiącym po zakończeniu reakcji.

Użyteczna część śladów nie reaguje, ukrywając ją tonerem. To wszystko, co się tutaj dzieje.

Aby wytrawić tablicę:

Wlej trochę roztworu chlorku żelazowego do niemetalowego pojemnika

Chlorek żelaza jest z natury silnie żrący, dlatego chciałbym, aby wszyscy unikali używania metalowych pojemników, ponieważ reaguje z pojemnikami. Korzystanie z plastikowych pojemników to dobry wybór. Unikaj również kontaktu skóry z tym wytrawiaczem. Zamiast tego wolą nosić rękawiczki podczas całego procesu.

Wrzuć do niego swoją miedzianą tablicę i zostaw ją na jakiś czas

W moim przypadku cały proces trawienia trwał około 45 minut.

Obserwuj swoją deskę w odstępach 15-minutowych i wybierz ją, gdy poczujesz, że została całkowicie wytrawiona

Sposób, w jaki sprawdzam, czy płyta miedziana została całkowicie wytrawiona, czy nie, polega na sprawdzeniu, czy wygląda na częściowo przezroczystą, czy nie. Jednak płytka drukowana, którą miałem tym razem, była cudowna. Po trawieniu zmienił kolor na żółty.

Teraz, gdy Twoja płytka drukowana została pomyślnie wytrawiona, usuń resztki tonera, aby uzyskać naszą płytkę drukowaną.

Krok 5: Usuwanie resztek tonera

Teraz nasza płytka drukowana jest prawie gotowa. Pozostało tylko usunąć resztki tonera, aby odsłonić ślady miedzi. Więc po prostu zajmijmy się tym.

Aby usunąć pozostały toner:

ALBO

Przeszlifuj całą płytkę drukowaną papierem ściernym o zerowej jakości

LUB

Używając bawełnianej beli zamoczonej w acetonie, dokładnie wyczyść całą deskę

Zauważyłem, że używanie acetonu do usuwania tonera jest lepsze, jeśli chcesz, aby Twoja płytka drukowana była schludna i czysta. Ale to nie znaczy, że metoda szlifowania nie ma szans, bo to nie jest tak, że szlifowanie jest nieporządne. Pozostawia tylko kilka rys.

Krok 6: Wiercenie

Płytka gotowa, ślady po miedzi są, ale gdzie włożyć elementy? Aby móc wstawić nasze komponenty, musimy zacząć wiercić dla nich otwory.

Użyj do tego celu dowolnego rodzaju wiertarki.

Jedyną wskazówką, którą chciałbym dać początkującym, jest to, że podczas korzystania z wiertarek najpierw umieść wiertło prostopadle nad wierconym miejscem, a następnie tymczasowo je włącz, wywierając niewielki nacisk. Zapobiega to wypadaniu końcówki wiertła i zapewnia dobre wywiercenie otworów.

Krok 7: Cynowanie śladów

W niektórych przypadkach ślady PCB są wąskie. Tak jest w przypadku większości płytek drukowanych SMD. W takich przypadkach istnieje ryzyko zerwania drutu z płytki z powodu nadmiaru podczas długiego lutowania. Aby temu zapobiec, co ja i wielu innych robię, nakładamy lutowie na ślady, proces ten nazywamy cynowaniem.

Podziękowania dla sergeweb1 za zwrócenie uwagi, że głównym celem tego procesu jest zapobieganie korozji śladów miedzi, czyli redukcja miedzi przewodzącej w wyniku tworzenia się tlenku miedzi spowodowanego kontaktem z atmosferą.

Nie tylko wzmacnia ślady, ale także ułatwia lutowanie elementów. Dlatego jest to korzystne dla obu stron.

Aby to zrobić, wystarczy nałożyć trochę lutowia na grot lutownicy i delikatnie przesunąć go po śladach.

Nałożenie topnika na ślady przed wykonaniem tego daje lepsze wyniki.

Gdy skończysz z lutowaniem, twoja płytka będzie wyglądać jak ta opublikowana powyżej, fajnie.

Krok 8: Gratulacje

Gratulujemy samodzielnego wykonania płytki PCB w domu i nauczenia się, jak to zrobić. Teraz otwierasz się na zupełnie nowy świat elektroniki, w którym możesz łatwo pokonać skomplikowane układy z płytkami drukowanymi, które wydawały się niemożliwe przy użyciu płytek prototypowych.

Po skompletowaniu PCB wystarczy włożyć i przylutować elementy odwołując się do schematu tworzonego projektu.

Załączam zdjęcia mojej płytki drukowanej po wlutowaniu wszystkich elementów, aby pokazać, jak wygląda gotowa płytka drukowana.

To wszystko w przypadku tej instrukcji. Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości, możesz skomentować. Nie zapomnij za mną podążać, jeśli spodobała Ci się ta instrukcja. Opublikuj również zdjęcia, jak wypadły Twoje PCB!

Nie przestawaj majstrować!

Byłbym wdzięczny za wsparcie mnie na Patreon.

Za pomocą:

Utkarsh Verma

Podziękowania dla Ashisha Choudhary'ego za wypożyczenie aparatu.