Πώς να δημιουργήσετε πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: Gilbert Ryder | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 17:29

Έτσι έχετε σχεδιάσει και είναι έτοιμο αυτό το κύκλωμα. Κάνατε κάποιες προσομοιώσεις με τη βοήθεια υπολογιστή και το κύκλωμα λειτουργεί τέλεια. Μόνο ένα πράγμα έμεινε! Πρέπει να δημιουργήσετε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος για να μπορείτε να την δείτε σε δράση! Είτε το κύκλωμά σας είναι ένα έργο για το σχολείο/το κολέγιο είτε είναι το τελευταίο κομμάτι των ηλεκτρονικών σε ένα επαγγελματικό προϊόν για την εταιρεία σας, η εφαρμογή του κυκλώματός σας σε ένα PCB θα του δώσει μια πολύ πιο επαγγελματική εμφάνιση και θα σας δώσει μια ιδέα για το πώς θα είναι το τελικό προϊόν Κοίτα!

Βήματα

Μέρος 1 από 4: Εκτύπωση της πλακέτας κυκλωμάτων

Βήμα 1. Επιλέξτε μια μέθοδο που θα χρησιμοποιήσετε για τη δημιουργία του PCB

Η επιλογή σας θα βασίζεται συνήθως στη διαθεσιμότητα των υλικών που απαιτούνται από τη μέθοδο, το επίπεδο τεχνικής δυσκολίας της μεθόδου ή την ποιότητα του PCB που επιθυμείτε να αποκτήσετε. Ακολουθεί μια σύντομη περίληψη των διαφορετικών μεθόδων και των κύριων χαρακτηριστικών τους που θα σας βοηθήσουν να αποφασίσετε:

1. Μέθοδος χάραξης οξέος: αυτή η μέθοδος απαιτεί ακραία μέτρα ασφαλείας, τη διαθεσιμότητα πολλών υλικών, όπως το χαράκτη και είναι κάπως αργή. Η ποιότητα του PCB που λαμβάνεται ποικίλλει ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιείτε, αλλά γενικά, είναι μια καλή μέθοδος για απλά έως ενδιάμεσα επίπεδα κυκλωμάτων πολυπλοκότητας. Τα κυκλώματα που περιλαμβάνουν πιο στενή καλωδίωση και μικροσκοπικά καλώδια συνήθως χρησιμοποιούν άλλες μεθόδους.
2. Μέθοδος χάραξης με υπεριώδη ακτινοβολία: αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για τη μεταφορά της διάταξης PCB στην πλακέτα PCB και απαιτεί πιο ακριβά υλικά που ενδέχεται να μην είναι διαθέσιμα παντού. Ωστόσο, τα βήματα είναι σχετικά απλά και μπορούν να παράγουν λεπτότερες και πιο περίπλοκες διατάξεις κυκλωμάτων.
3. Μηχανική μέθοδος χάραξης/δρομολόγησης: αυτή η μέθοδος απαιτεί ειδικά μηχανήματα που θα χαράξουν μηχανικά τον περιττό χαλκό από την πλακέτα ή θα δρομολογήσουν άδειους διαχωριστές μεταξύ των καλωδίων. Μπορεί να είναι ακριβό εάν σκοπεύετε να αγοράσετε ένα από αυτά τα μηχανήματα και συνήθως η μίσθωση τους απαιτεί τη διαθεσιμότητα ενός εργαστηρίου σε κοντινή απόσταση. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι καλή εάν πρέπει να δημιουργήσετε πολλά αντίγραφα του κυκλώματος και επίσης μπορεί να παράγει καλά PCB.

4. Μέθοδος χάραξης με λέιζερ: χρησιμοποιείται συνήθως από μεγάλες εταιρείες παραγωγής, αλλά μπορεί να βρεθεί σε ορισμένα πανεπιστήμια. Η ιδέα είναι παρόμοια με τη μηχανική χάραξη, αλλά τα δοκάρια LASER χρησιμοποιούνται για την χάραξη της σανίδας. Είναι συνήθως δύσκολη η πρόσβαση σε τέτοια μηχανήματα, αλλά αν το τοπικό πανεπιστήμιό σας είναι ένας από τους τυχερούς που έχουν τέτοιο μηχάνημα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις εγκαταστάσεις τους αν το επιτρέπουν.

   

   Βήμα 2. Δημιουργήστε τη διάταξη PCB του κυκλώματός σας

   Για χάραξη οξέος, πρέπει να σχεδιάσετε το κύκλωμα χρησιμοποιώντας ένα υλικό ανθεκτικό στις χαρακτικές. Μπορείτε να βρείτε εύκολα ειδικούς δείκτες για αυτόν τον συγκεκριμένο σκοπό, εάν σκοπεύετε να κάνετε το σχέδιο με το χέρι (δεν είναι κατάλληλο για μεσαία έως μεγάλα κυκλώματα). Ωστόσο, το μελάνι των εκτυπωτών λέιζερ είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υλικό. Αυτό γίνεται συνήθως μετατρέποντας το σχηματικό διάγραμμα του κυκλώματός σας σε διάταξη PCB χρησιμοποιώντας λογισμικό διάταξης PCB. Υπάρχουν πολλά πακέτα λογισμικού ανοιχτού κώδικα για τη δημιουργία και τον σχεδιασμό διάταξης PCB, μερικά παρατίθενται εδώ για να σας δώσουν μια αρχή:

   • PCB
   • Συντομώτερος δρόμος

   

   Βήμα 3. Μόλις είστε ευχαριστημένοι με το σχηματικό σχέδιο στον υπολογιστή σας, αντιστοιχίστε το μέγεθος του διαγράμματος στο λογισμικό, έτσι ώστε τόσο η πλακέτα κυκλώματος όσο και το χαρτί να έχουν τα απαιτούμενα μεγέθη

   

   Βήμα 4. Εκτυπώστε το διάγραμμα από το μενού Αρχείο του λογισμικού

   Εκτυπώστε το σε γυαλιστερό χαρτί, όπως χαρτί περιοδικού. Πρέπει να βεβαιωθείτε ότι το κύκλωμα καθρεφτίζεται πριν το κάνετε αυτό (τα περισσότερα προγράμματα διάταξης PCB το έχουν ως επιλογή κατά την εκτύπωση). Μόλις εκτυπωθεί, βεβαιωθείτε ότι δεν αγγίζετε το τμήμα μελάνης στο χαρτί καθώς μπορεί να φτάσει στα χέρια σας.

   

   Βήμα 5. Ευθυγραμμίστε το διάγραμμα κυκλώματος στο χαρτί με την πλακέτα κυκλώματος (το διάγραμμα πρέπει να βλέπει προς το χάλκινο τμήμα της πλακέτας κυκλώματος)

   Ξεκινήστε το σίδερο σας. Βάλτε το σίδερο στη βαμβακερή ρύθμιση και περιμένετε μέχρι να ζεσταθεί.

   

   Βήμα 6. Μόλις θερμανθεί, τοποθετήστε προσεκτικά το σίδερο πάνω από το χαρτί που βρίσκεται στην κορυφή της πλακέτας κυκλώματος

   

   Βήμα 7. Τοποθετήστε το σίδερο εκεί για περίπου 30-45 δευτερόλεπτα (ανάλογα με το σίδερο σας)

   

   Βήμα 8. Αφού σηκώσετε το σίδερο, αφήστε το στην άκρη προσεκτικά και μεταφέρετε την πλακέτα στην πλησιέστερη πηγή νερού

   Προσοχή, το χαρτί θα είναι ζεστό. Το χαρτί πρέπει να κολλήσει στην πλακέτα, μην το σκίζετε.

   

   Βήμα 9. Ξεκινήστε τη ροή του νερού και κρατήστε την πλακέτα κυκλώματος κάτω από αυτήν

   Μια εναλλακτική προσέγγιση είναι να βυθίσετε τον πίνακα και το χαρτί σε ζεστό νερό για λίγα λεπτά (έως και 10 λεπτά).

   

   Βήμα 10. Ξεκινήστε να αφαιρείτε αργά το χαρτί και σύντομα όλο το χαρτί πρέπει να βγει

   Εάν ορισμένες περιοχές φαίνονται ιδιαίτερα δύσκολο να ξεφλουδιστούν, μπορείτε να δοκιμάσετε να μουλιάσετε λίγο περισσότερο. Εάν όλα πήγαν καλά, θα έχετε μια χαλκοσανίδα με τα τακάκια PCB και τις γραμμές σήματος που έχουν εντοπιστεί σε μαύρο γραφίτη.

   

   Βήμα 11. Στεγνώστε τον πίνακα

   Βγάλτε τα μεγάλα σταγονίδια νερού σκουπίζοντας απαλά με μια πετσέτα ή ένα σφουγγάρι ή αφήνοντάς τα να πέσουν έξω. Δεν πρέπει να διαρκέσει περισσότερο από 30 δευτερόλεπτα και δεν πρέπει να είναι ζωηρό, διαφορετικά το μελάνι στο κύκλωμα μπορεί να βγει.

   

   Βήμα 12. Χαράξτε τον πίνακα χρησιμοποιώντας μία από τις παρακάτω μεθόδους

   Αυτή η διαδικασία αφαιρεί κάθε περιττό χαλκό από την πλακέτα αφήνοντας μόνο καλωδίωση του τελικού κυκλώματος.

   Μέρος 2 από 4: Χάραξη με οξύ

   

   Βήμα 1. Επιλέξτε το οξύ χάραξης

   Το χλωριούχο σίδηρο είναι μια κοινή επιλογή για έναν χαράκτη. Ωστόσο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κρύσταλλα υπερθειικού αμμωνίου ή άλλα χημικά διαλύματα. Ανεξάρτητα από την επιλογή για τη χημική ουσία, θα είναι πάντα ένα επικίνδυνο υλικό, επομένως εκτός από τις γενικές προφυλάξεις ασφαλείας που αναφέρονται σε αυτό το άρθρο, θα πρέπει επίσης να διαβάσετε και να ακολουθήσετε τυχόν πρόσθετες οδηγίες ασφάλειας που συνοδεύουν τον χαράκτη.

   

   Βήμα 2. Προετοιμάστε τον όξινο ελεγκτή

   Ανάλογα με την όξινη χάραξη που θα επιλέξετε, ενδέχεται να υπάρχουν πρόσθετες οδηγίες. Για παράδειγμα, ορισμένα κρυσταλλωμένα οξέα απαιτούν διάλυση σε ζεστό νερό, αλλά άλλοι ελεγκτές είναι έτοιμοι για χρήση.

   

   Βήμα 3. Βυθίστε την σανίδα στο οξύ

   

   Βήμα 4. Βεβαιωθείτε ότι ανακατεύετε κάθε 3-5 λεπτά

   

   Βήμα 5. Βγάλτε τον πίνακα και πλύντε τον όταν χαράσσεται όλος ο περιττός χαλκός μακριά από τον πίνακα

   

   Βήμα 6. Αφαιρέστε το χρησιμοποιούμενο μονωτικό υλικό σχεδίασης

   Υπάρχουν διαθέσιμοι ειδικοί διαλύτες για σχεδόν όλους τους τύπους μονωτικών υλικών σχεδίασης που χρησιμοποιούνται για τη σχεδίαση διατάξεων PCB. Ωστόσο, εάν δεν έχετε πρόσβαση σε κανένα από αυτά τα υλικά, μπορείτε πάντα να χρησιμοποιήσετε γυαλόχαρτο (ένα καλό).

   Μέρος 3 από 4: Χάραξη με υπεριώδη μεταφορά

   

   Βήμα 1. Για να εφαρμόσετε με αυτήν τη μέθοδο, θα χρειαστείτε μια φωτοευαίσθητη (θετική ή αρνητική) πλαστικοποιημένη κάρτα PCB, έναν μονωτή UV και ένα διαφανές φύλλο και αποσταγμένο νερό

   Μπορεί να βρείτε τις κάρτες έτοιμες για χρήση (καλύπτονται με μαύρο νάιλον φύλλο) ή φωτοευαίσθητο σπρέι για εφαρμογή στην πλευρά του χαλκού μιας συνηθισμένης κενής κάρτας PCB. Φροντίστε να αγοράσετε επίσης ένα φωτοαποσυμπιεστή συμβατό με το σπρέι φωτογραφιών ή τη φωτοευαίσθητη επίστρωση PCB.

   

   Βήμα 2. Με έναν εκτυπωτή λέιζερ, σχεδιάστε τη διάταξη PCB στο διαφανές φύλλο, σε θετική ή αρνητική λειτουργία, σύμφωνα με τη φωτοευαίσθητη επίστρωση της κάρτας

   

   Βήμα 3. Καλύψτε την χάλκινη πλευρά της σανίδας με το τυπωμένο διαφανές φύλλο

   

   Βήμα 4. Τοποθετήστε τον πίνακα στη μηχανή/θάλαμο μονωτή UV

   

   Βήμα 5. Ενεργοποιήστε το μηχάνημα UV

   Θα ακτινοβολήσει τον πίνακα σας με την υπεριώδη ακτινοβολία για τον καθορισμένο χρόνο. Οι περισσότεροι από τους μονωτές UV είναι εξοπλισμένοι με ρυθμιζόμενο χρονόμετρο. Γενικά, 15 με 20 λεπτά θα είναι αρκετά ευρέως.

   

   Βήμα 6. Μόλις τελειώσετε, αφαιρέστε τον πίνακα από τον μονωτή UV

   Καθαρίστε τη χάλκινη πλευρά της κάρτας με το φωτοαποσυμπιεστή, στη συνέχεια ξεπλύνετε απαλά την αποκαλυπτική κάρτα PCB με αποσταγμένο νερό πριν την τοποθετήσετε στο όξινο λουτρό της. Τα μέρη που καταστρέφονται από την υπεριώδη ακτινοβολία θα χαραχτούν από το οξύ.

   

   Βήμα 7. Τα περαιτέρω βήματα που πρέπει να ακολουθηθούν περιγράφονται στη συγκεκριμένη μέθοδο χάραξης οξέων 3 έως 7

   Μέρος 4 από 4: Ολοκλήρωση του Διοικητικού Συμβουλίου

   

   Βήμα 1. Σημεία στερέωσης με τρυπάνι

   Οι μηχανές διάτρησης που χρησιμοποιούνται για αυτό είναι συνήθως προσαρμοσμένες μηχανές σχεδιασμένες ειδικά για αυτόν τον σκοπό. Ωστόσο, με ορισμένες ρυθμίσεις, μια συνηθισμένη μηχανή γεώτρησης θα κάνει τη δουλειά στο σπίτι.

   

   Βήμα 2. Τοποθετήστε και κολλήστε τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στο σκάφος

   Βίντεο - Χρησιμοποιώντας αυτήν την υπηρεσία, ορισμένες πληροφορίες ενδέχεται να κοινοποιηθούν στο YouTube

   

   Προειδοποιήσεις

   • Εάν χρησιμοποιείτε τη μέθοδο χάραξης οξέος, πρέπει να λάβετε τις ακόλουθες προφυλάξεις:

     • Αποθηκεύετε πάντα το οξύ σας σε ασφαλές κρύο μέρος. Χρησιμοποιήστε γυάλινα δοχεία.
     • Επισημάνετε το οξύ σας και αποθηκεύστε το κάπου μακριά από παιδιά και κατοικίδια.
     • Μην πετάτε το χρησιμοποιημένο οξύ σας στις αποχετεύσεις του σπιτιού. Αντ 'αυτού, αποθηκεύστε το και όταν έχετε κάποια ποσότητα χρησιμοποιημένου οξέος, μεταφέρετέ το στο κέντρο ανακύκλωσης/εγκατάσταση διάθεσης επικίνδυνων απορριμμάτων.
     • Χρησιμοποιήστε γάντια και μάσκες αέρα όταν εργάζεστε με διαλυτές οξέων.
     • Να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί όταν ανακατεύετε και ανακατεύετε το οξύ. Μη χρησιμοποιείτε μεταλλικά αντικείμενα και μην τοποθετείτε το δοχείο στην άκρη του δίσκου.
     • Ενώ ακτινοβολείτε το PCB σας με υπεριώδη ακτινοβολία, φροντίστε απόλυτα να μην έχετε άμεση οπτική επαφή με το τμήμα του μονωτή/θαλάμου που παράγει την υπεριώδη ακτινοβολία ή χρησιμοποιήστε ειδικά γυαλιά προστασίας κατά της υπεριώδους ακτινοβολίας. Εάν πρέπει να ελέγξετε το PCB κατά τη διαδικασία, καλύτερα να σταματήσετε το μηχάνημα πριν το ανοίξετε.
   • Φροντίστε να φοράτε προστατευτικά γυαλιά όταν χρησιμοποιείτε τη μέθοδο χάραξης και μην κοιτάτε ακριβώς πάνω από το δοχείο της χημικής ουσίας.