Ένας χειροποίητος πίνακας τυπωμένου κυκλώματος (PCB) χρησιμοποιείται συχνά στη ρομποτική και στα ηλεκτρονικά γενικά. Ακολουθούν τα βασικά βήματα για την κατασκευή μιας πλακέτας κυκλώματος.
Βήματα
Μέρος 1 από 3: Σχεδιασμός
Βήμα 1. Επιλέξτε τη μέθοδο αποτύπωσης του σχηματικού κυκλώματος στον πίνακα χαλκού
Μπορείτε να το κάνετε είτε χρησιμοποιώντας ένα Sharpie για ένα απλό κύκλωμα είτε μια εκτυπωμένη έκδοση από ένα πρόγραμμα υπολογιστή. Απαιτείται μόνο ένα από αυτά, οπότε επιλέξτε ανάλογα με τις προτιμήσεις σας.
Βήμα 2. Σχεδιάστε το σχηματικό κύκλωμα είτε σε χαρτί γραφικών είτε σε προγράμματα προσομοίωσης όπως το MultiSim ή το Eagle CAD
Το σχήμα πρέπει να περιέχει μια λεπτομερή περιγραφή όλων των τμημάτων, καθώς και συνδέσεις που είναι εύκολο να ακολουθηθούν.
Βήμα 3. Εάν χρησιμοποιείται πρόγραμμα προσομοίωσης, δοκιμάστε το κύκλωμα διεξοδικά στο προσομοιωμένο περιβάλλον
Εάν δεν χρησιμοποιείται πρόγραμμα προσομοίωσης, συναρμολογήστε και δοκιμάστε ένα ή περισσότερα πρωτότυπα του κυκλώματος σε μια σανίδα ψωμιού. Οι πλάκες ψωμιού είναι πολύ εύχρηστες και επιτρέπουν σε κάποιον να δει τα αποτελέσματα ενός κυκλώματος σε πραγματικό χρόνο χωρίς να χρειάζεται συγκόλληση ή μόνιμες χαρακτικές.
Βήμα 4. Βεβαιωθείτε ότι το κύκλωμα λειτουργεί στον πίνακα ψωμιού ή στο λογισμικό προσομοίωσης
Βήμα 5. Αποκτήστε μια πλακέτα κυκλώματος
Οι πλακέτες κυκλώματος είναι περίπου ένα δολάριο και είναι απλώς ένα στρώμα χαλκού πάνω από ένα μονωτικό. Το τυπικό μέγεθος είναι συνήθως 3,5 ίντσες (8,9 εκατοστά) επί 5 ίντσες (12,7 εκατοστά). Το σχέδιο είναι απλό. το μόνο που απαιτείται είναι ένας ανεξίτηλος δείκτης, όπως ένα Sharpie. Ένας χάρακας είναι επίσης χρήσιμος.
Βήμα 6. Εφαρμόστε ένα τυπωμένο σχέδιο
(Παραλείψτε αυτό το βήμα εάν δεν χρησιμοποιείτε το πρόγραμμα υπολογιστή και χρησιμοποιείτε τη μέθοδο Sharpie.) Εκτυπώστε το σχέδιο από το μενού εκτύπωσης του λογισμικού. Βεβαιωθείτε ότι η εκτύπωση είναι σε γυαλιστερό χαρτί (όπως αυτά στα περιοδικά ή σε ξεχωριστό γυαλιστερό χαρτί).
- Ενεργοποιήστε το ηλεκτρικό σίδερο (το ίδιο που χρησιμοποιείται για ρούχα).
- Κόψτε προσεκτικά το σχέδιο και τοποθετήστε το στην πλακέτα κυκλώματος.
- Τοποθετήστε το ζεστό σίδερο πάνω από την πλακέτα κυκλώματος για περίπου 45 δευτερόλεπτα.
- Πάρτε την πλακέτα κυκλώματος (προσέξτε να κάνει ζέστη). Πλύνετε το χαρτί έτσι ώστε το μαύρο μελάνι να κολλήσει στην πλακέτα χαλκού.
Βήμα 7. Εναλλακτικά:
Σχεδιάστε το κύκλωμά σας στον πίνακα με το Sharpie. Σημειώστε ότι είναι πραγματικά δύσκολο να σχεδιάσετε ένα σχέδιο κυκλώματος στην πραγματική ζωή, εκτός αν είναι τόσο απλό όσο το led και η μπαταρία.
- Λάβετε υπόψη ότι ο χαλκός δεν μπορεί να βρίσκεται μεταξύ εξαρτημάτων, για παράδειγμα, εάν συνδέετε ένα LED, πρέπει να υπάρχει κενό στον χαλκό μεταξύ των θετικών και αρνητικών σημείων σύνδεσης. Χωρίς κενό, ο ηλεκτρισμός θα ρέει γύρω από το LED, σε αντίθεση με αυτό. Θυμηθείτε τους νόμους του ηλεκτρισμού, όλα τα κυκλώματα πρέπει να τελειώνουν είτε με αρνητικό είτε με γείωση, διαφορετικά δεν θα ρέει ρεύμα.
- Χρησιμοποιήστε λεπτές γραμμές, αλλά τοποθετήστε το μελάνι σε παχύ, είναι σημαντικό ο χαλκός να διαλυθεί πριν από το μελάνι και να μην υπάρχουν λεπτές κηλίδες στο μελάνι που εκθέτουν τον χαλκό.
Μέρος 2 από 3: Χαλκογραφία
Βήμα 1. Φορέστε παλιά ρούχα, γάντια και προστατευτικά γυαλιά
Βήμα 2. Ζεσταίνετε το χλωριούχο σίδηρο, αποθηκευμένο σε ένα μη διαβρωτικό βάζο και σφραγισμένο με ένα μη διαβρωτικό καπάκι, σε ένα κουβά με ζεστό νερό
Μην το θερμαίνετε πάνω από 115 F (46 C) για να αποφύγετε την απελευθέρωση τοξικών αναθυμιάσεων.
Βήμα 3. Ρίξτε μόνο αρκετό χλωριούχο σίδηρο για να γεμίσετε έναν πλαστικό δίσκο που έχει πλαστικούς ανυψωτήρες για να ακουμπήσει την πλακέτα
Φροντίστε να το κάνετε αυτό σε καλά αεριζόμενο χώρο.
Βήμα 4. Χρησιμοποιήστε πλαστικές λαβίδες για να τοποθετήσετε την πλακέτα με την όψη προς τα κάτω στους ανυψωτές στο δίσκο
Αφήστε 5 έως 20 λεπτά, ανάλογα με το μέγεθος της πλακέτας κυκλώματος, για να πέσει ο εκτεθειμένος χαλκός από τον πίνακα καθώς χαράσσεται. Χρησιμοποιήστε τις πλαστικές λαβίδες για να αναδεύσετε τον πίνακα και το δίσκο για να επιτρέψετε ταχύτερη χάραξη εάν είναι απαραίτητο.
Βήμα 5. Πλύνετε καλά όλο τον εξοπλισμό χάραξης και την πλακέτα με άφθονο τρεχούμενο νερό
Βήμα 6. Ανοίξτε τρύπες εξαρτήματος μολύβδου 0,03 ιντσών (0,8 mm) στην πλακέτα κυκλώματος με τρυπάνια από χάλυβα ή καρβίδιο υψηλής ταχύτητας
Φοράτε προστατευτικά γυαλιά και προστατευτική μάσκα για την προστασία των ματιών και των πνευμόνων σας ενώ κάνετε τρυπάνι.
Βήμα 7. Καθαρίστε την σανίδα με ένα σφουγγαρίστρα και τρεχούμενο νερό
Προσθέστε τα ηλεκτρικά εξαρτήματα της πλακέτας σας και κολλήστε τα στη θέση τους.
Μέρος 3 από 3: Συνέλευση
Βήμα 1. Συγκεντρώστε τα ακόλουθα εργαλεία:
- Τρυπάνι χειρός ή πρέσα τρυπανιών
- Διάφορα τρυπάνια
- Συγκολλητικό σίδερο
- Κόλλα μετάλλων
Βήμα 2. Πριν από τη διάτρηση, εντοπίστε όλες τις θέσεις των εξαρτημάτων της οπής
Η σκόνη χαλκού είναι τοξική, φορέστε μάσκα σκόνης.
Βήμα 3. Τρυπήστε την σανίδα με αρκετά πλάτος για να χωρέσει οποιοδήποτε μέρος πρέπει να τοποθετηθεί σε αυτήν τη θέση
Θυμηθείτε να μην ανοίξετε την τρύπα, διαφορετικά η συγκόλληση θα είναι πολύ δύσκολη.
Υπάρχουν δύο τύποι εξαρτημάτων: Μέσα από τρύπες (έχουν μακριά πόδια) και SMD (συσκευές επιφανειακής τοποθέτησης). Για SMD δεν χρειάζεται να τρυπήσετε γιατί είναι τοποθετημένα στην επιφάνεια, αλλά μέσα από τρύπες χρειάζονται τρύπες για να κολληθούν. Μέσω των οπών, τα στοιχεία εισέρχονται στον πίνακα από την αντίθετη πλευρά του χαλκού
Βήμα 4. Τοποθετήστε τα εξαρτήματα στην πλακέτα κυκλώματος στις καθορισμένες θέσεις τους
Λυγίστε απαλά τα πόδια του εξαρτήματος στην κάτω πλευρά της σανίδας, για να κρατήσετε το τμήμα στη θέση του. Βεβαιωθείτε ότι τα μέρη με πολικότητα είναι ευθυγραμμισμένα σωστά με το αντίστοιχο θετικό και αρνητικό. Ελέγξτε και ελέγξτε ξανά τη θέση όλων των εξαρτημάτων πριν από τη συγκόλληση.
Βήμα 5. Η συγκόλληση είναι μια δεξιότητα που απαιτεί εξάσκηση, αν και δεν είναι εγγενώς δύσκολη
Ανατρέξτε στην ενότητα Soldering Electronics για βοήθεια.
Βήμα 6. Δοκιμάστε την πλακέτα κυκλώματος πριν την εγκαταστήσετε στη μόνιμη θέση της
Χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο, εάν είναι δυνατόν, για τη διάγνωση προβλημάτων σύνδεσης. Ένα πιστόλι αποκόλλησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πραγματοποίηση μικρών διακοπτών και επισκευών.
Συμβουλές
- Να φοράτε πάντα παλιά ρούχα, γυαλιά ασφαλείας και γάντια όταν χειρίζεστε χλωριούχο σίδηρο ή άλλη επικίνδυνη χημική ουσία για τη διαδικασία χάραξης.
- Διαβάστε ένα βιβλίο σχετικά με τον τρόπο κατασκευής πλακέτων τυπωμένων κυκλωμάτων για να σας βοηθήσει να καταλάβετε πώς να σχεδιάσετε και να κατασκευάσετε ένα.
- Το υπερθειικό αμμώνιο είναι ένας εναλλακτικός χαράκτης ή χημική ουσία που χρησιμοποιείται για χάραξη, έναντι του χλωριούχου σιδήρου.
Προειδοποιήσεις
- Ποτέ μην ρίχνετε μεταχειρισμένο χλωριούχο σίδηρο σε μεταλλικούς σωλήνες ή μην το αποθηκεύετε σε μεταλλικό δοχείο. Το χλωριούχο σίδηρο διαβρώνει το μέταλλο και είναι δηλητηριώδες.
- Η χάραξη χημικών μπορεί να λεκιάσει τα ρούχα ή τα υδραυλικά. Αποθηκεύστε οποιοδήποτε χάραγμα χρησιμοποιείτε με ασφάλεια και δείξτε προσοχή όταν το χρησιμοποιείτε.
