Πώς να φτιάξετε έναν πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: Jason Gerald | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 11:05

Έτσι έχετε σχεδιάσει το κύκλωμα και είναι έτοιμο για χρήση. Χρησιμοποιήσατε τη βοήθεια προσομοίωσης υπολογιστή και το κύκλωμα λειτουργεί τέλεια. Μόνο ένα πράγμα έχει απομείνει! Πρέπει να φτιάξετε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος για να μπορείτε να την δείτε σε δράση! Είτε το κύκλωμά σας είναι ένα έργο για το σχολείο/κολέγιο σας είτε είναι ένα τελικό ηλεκτρονικό κομμάτι ενός επαγγελματικού προϊόντος για την εταιρεία σας, η εφαρμογή του κυκλώματός σας σε ένα PCB θα του δώσει μια πολύ καλύτερη εμφάνιση, καθώς και μια ιδέα για το πώς το τελικό προϊόν θα φανεί!

Αυτό το άρθρο θα σας δείξει τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους μπορείτε να δημιουργήσετε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) για ένα ηλεκτρικό/ηλεκτρονικό κύκλωμα χρησιμοποιώντας μια ποικιλία διαφορετικών μεθόδων, που ταιριάζουν σε μικρά έως μεγάλα κυκλώματα.

Βήμα

Βήμα 1. Επιλέξτε μια μέθοδο που χρησιμοποιείται για την κατασκευή του PCB

Η επιλογή σας θα βασίζεται συνήθως στη διαθεσιμότητα των υλικών που απαιτούνται από τη μέθοδο, στην τεχνική δυσκολία της μεθόδου ή στην ποιότητα του PCB που θέλετε να αποκτήσετε. Αυτή είναι 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 πολύ υψηλό επίπεδο ασφάλειας, διαθεσιμότητα πολλών υλικών, όπως η εγχάραξη, και η διαδικασία είναι μάλλον αργή. Η ποιότητα του PCB που λαμβάνετε ποικίλλει ανάλογα με το υλικό που χρησιμοποιείτε, αλλά σε γενικές γραμμές, είναι ένας καλός τρόπος για να κλιμακώσετε την πολυπλοκότητα του κυκλώματος από απλό σε μεσαίο. Τα κυκλώματα που αποτελούνται από πιο στενές διαδρομές και λεπτότερα καλώδια θα χρησιμοποιούν συνήθως την άλλη μέθοδο.
2. Μέθοδος χάραξης με υπεριώδη ακτινοβολία: αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για τη μεταφορά από τη διάταξη PCB στην πλακέτα PCB και απαιτεί πιο ακριβά υλικά που πιθανότατα δεν θα είναι διαθέσιμα οπουδήποτε αλλού. Ωστόσο, τα βήματα είναι σχετικά απλά και μπορούν να οδηγήσουν σε λεπτότερες και πιο περίπλοκες διατάξεις κυκλωμάτων.
3. Μηχανική μέθοδος χάραξης/ανίχνευσης: αυτή η μέθοδος απαιτεί ειδικά μηχανήματα που θα καθαρίσουν μηχανικά τον άχρηστο χαλκό από την πλακέτα ή θα δημιουργήσουν κενές διαδρομές διαχωρισμού μεταξύ καλωδίων. Αυτή μπορεί να είναι μια ακριβή μέθοδος εάν σκοπεύετε να αγοράσετε ένα από αυτά τα μηχανήματα και συνήθως, η ενοικίαση ενός απαιτεί τη διαθεσιμότητα ενός κοντινού συνεργείου. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι καλή εάν πρέπει να δημιουργήσετε μεγάλο αριθμό αντιγράφων κυκλώματος και μπορείτε επίσης να δημιουργήσετε ένα ομαλό PCB.

4. Μέθοδος χάραξης με λέιζερ: αυτό βρίσκεται συνήθως σε μεγάλες εταιρείες παραγωγικής ικανότητας, αλλά μπορεί επίσης να βρεθεί σε ορισμένα πανεπιστήμια. Η ιδέα είναι παρόμοια με τη μηχανική χάραξη, με τη διαφορά ότι μια δέσμη LASER χρησιμοποιείται για την χάραξη της σανίδας. Είναι συνήθως δύσκολο να αποκτήσετε ένα τέτοιο μηχάνημα, αλλά αν το τοπικό πανεπιστήμιό σας είναι ένα από τα τυχερά που έχουν, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις εγκαταστάσεις τους, αν το επιτρέπουν.

   

   Βήμα 2. Δημιουργήστε μια διάταξη PCB του κυκλώματός σας

   Αυτό γίνεται συνήθως μετατρέποντας το σχηματικό διάγραμμα του κυκλώματός σας σε διάταξη PCB χρησιμοποιώντας λογισμικό δημιουργίας διάταξης PCB. Υπάρχουν πολλά πακέτα λογισμικού ανοιχτού κώδικα για τη δημιουργία και το σχεδιασμό διατάξεων PCB, μερικά από τα οποία παρατίθενται εδώ για αρχικές πληροφορίες:

   • PCB
   • Υγρό PCB
   • Συντομώτερος δρόμος

   

   Βήμα 3. Βεβαιωθείτε ότι έχετε συγκεντρώσει όλα τα απαιτούμενα υλικά με βάση τη μέθοδο που επιλέγετε

   Βήμα 4. Σχεδιάστε μια διάταξη κυκλώματος σε έναν πίνακα με επίστρωση χαλκού

   Αυτό μπορεί να γίνει μόνο με τους δύο πρώτους τρόπους. Περισσότερες λεπτομέρειες μπορείτε να βρείτε στην ενότητα λεπτομερειών της μεθόδου που επιλέγετε.

   

   Βήμα 5. Χαράξτε τον πίνακα

   Ανατρέξτε στην ενότητα λεπτομερειών για τον τρόπο χάραξης ενός πίνακα. Αυτή η διαδικασία είναι να αφαιρέσετε τον άχρηστο χαλκό από την πλακέτα, τη διάταξη του τελικού κυκλώματος.

   

   Βήμα 6. Τρυπήστε τα σημεία στερέωσης

   Οι μηχανές διάτρησης που χρησιμοποιούνται είναι συνήθως ειδικά μηχανήματα που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για το σκοπό αυτό. Ωστόσο, με μερικές προσαρμογές, μια συνηθισμένη μηχανή γεώτρησης θα λειτουργήσει στο σπίτι.

   

   Βήμα 7. Εγκαταστήστε και κολλήστε τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στον πίνακα

   Μέθοδος 1 από 2: Συγκεκριμένα βήματα για χάραξη οξέος

   

   Βήμα 1. Επιλέξτε το οξύ χάραξης

   Το χλωριούχο σίδηρο είναι μια κοινή επιλογή για έναν χαράκτη. Ωστόσο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κρυστάλλους υπερθειικού αμμωνίου ή άλλα χημικά διαλύματα. Όποια και αν είναι η επιλογή του χημικού κλπ, θα είναι πάντα ένα επικίνδυνο υλικό. Έτσι, εκτός από την τήρηση των γενικών προφυλάξεων ασφαλείας που αναφέρονται σε αυτό το άρθρο, θα πρέπει επίσης να διαβάσετε και να ακολουθήσετε τις άλλες προφυλάξεις ασφαλείας που συνοδεύουν το κάλυμμα.

   

   Βήμα 2. Περιγράψτε τη διάταξη PCB

   Για χάραξη οξέος, πρέπει να σχεδιάσετε το κύκλωμα χρησιμοποιώντας ένα anti-etc. Μπορείτε να βρείτε εύκολα προσαρμοσμένους δείκτες για αυτόν τον συγκεκριμένο σκοπό, εάν σκοπεύετε να τους σχεδιάσετε με το χέρι (δεν είναι κατάλληλοι για κυκλώματα μεσαίου έως μεγάλου μεγέθους). Ωστόσο, τα μελάνια εκτύπωσης λέιζερ είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα. Τα βήματα για τη χρήση εκτυπωτή λέιζερ για απεικόνιση διάταξης κυκλώματος είναι τα εξής:

   1. Εκτυπώστε τη διάταξη PCB σε γυαλιστερό χαρτί. Θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι το κύκλωμα καθρεφτίζεται πριν το κάνετε (τα περισσότερα προγράμματα διάταξης PCB το έχουν ως επιλογή τη στιγμή της εκτύπωσης). Λειτουργεί μόνο με εκτυπωτή λέιζερ.
   2. Τοποθετήστε τη γυαλιστερή πλευρά, με την εκτύπωση από πάνω, στραμμένη προς τον χαλκό.
   3. Σιδερώστε το χαρτί χρησιμοποιώντας ένα κανονικό σίδερο ρούχων. Ο χρόνος που απαιτείται για να γίνει αυτό εξαρτάται από τον τύπο χαρτιού και μελανιού που χρησιμοποιείται.
   4. Βυθίστε το χαρτόνι και το χαρτί σε ζεστό νερό για λίγα λεπτά (έως και 10 λεπτά).

   5. Αφαιρέστε το χαρτί. Εάν ορισμένες περιοχές φαίνονται δύσκολο να αφαιρεθούν, μπορείτε να τις δοκιμάσετε περισσότερο. Εάν όλα πάνε καλά, θα πρέπει να έχετε μια πλακέτα χαλκού με τη βάση PCB και τις γραμμές σήματος που έχουν σχεδιαστεί με μαύρο μελάνι εκτυπωτή λέιζερ.

      

      Βήμα 3. Προετοιμάστε το οξύ χάραξης

      Ανάλογα με το οξύ χάραξης που θα επιλέξετε, ενδέχεται να υπάρχουν επιπλέον ενδείξεις. Για παράδειγμα, ορισμένοι τύποι οξέος που κρυσταλλώνονται πρέπει πρώτα να διαλυθούν σε ζεστό νερό, αλλά είναι διαθέσιμοι άλλοι εγχυτές που είναι έτοιμοι για χρήση.

      

      Βήμα 4. Βυθίστε το χαρτόνι σε οξύ

      

      Βήμα 5. Φροντίστε να το ανακατεύετε κάθε 3-5 λεπτά

      

      Βήμα 6. Βγάλτε τον πίνακα και πλύντε τον μέχρι να αφαιρεθεί όλος ο περιττός χαλκός από το χαρτόνι

      

      Βήμα 7. Αφαιρέστε το χρησιμοποιούμενο υλικό μόνωσης εικόνας

      Διατίθενται ειδικοί διαλύτες για σχεδόν όλους τους τύπους υλικών μόνωσης εικόνας που χρησιμοποιούνται στο σχέδιο διάταξης PCB. Ωστόσο, εάν δεν μπορείτε να πάρετε στα χέρια σας αυτά τα υλικά, μπορείτε πάντα να χρησιμοποιήσετε γυαλόχαρτο (ο λείος τύπος).

      Μέθοδος 2 από 2: Ειδικά βήματα για τη μεταφορά στο εθνικό δίκτυο με Ultra-Violet

      Βήμα 1. Για να εφαρμόσετε αυτήν τη μέθοδο, χρειάζεστε μια πλακέτα PCB πλαστικοποιημένη με ένα φωτοευαίσθητο στρώμα (θετικό ή αρνητικό), έναν μονωτή UV και ένα διαφανές φύλλο και αποσταγμένο νερό

      Είναι πιθανό ότι μπορείτε να βρείτε σανίδες PCB έτοιμες για χρήση (είναι γενικά επικαλυμμένες με ένα κομμάτι νάιλον ύφασμα) ή φωτοευαίσθητο σπρέι για εφαρμογή στην πλευρά του χαλκού μιας κανονικής κενής πλακέτας PCB. Μην ξεχάσετε να αγοράσετε επίσης ένα φωτοανακάλυμμα που ταιριάζει με το σπρέι φωτογραφιών ή τη φωτοευαίσθητη επίστρωση του PCB.

      

      Βήμα 2. Με έναν εκτυπωτή λέιζερ, σχεδιάστε τη διάταξη PCB σε ένα διαφανές φύλλο, είτε σε θετική είτε σε αρνητική λειτουργία, σύμφωνα με το φωτοευαίσθητο στρώμα στον πίνακα

      

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

      

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

      Βήμα 5. Ενεργοποιήστε το μηχάνημα UV

      Αυτό το μηχάνημα θα ακτινοβολήσει τον πίνακα σας με υπεριώδη ακτινοβολία για καθορισμένο χρόνο. Τα περισσότερα μονωτικά UV είναι εξοπλισμένα με ρυθμιζόμενο χρονόμετρο. Γενικά, 15 με 20 λεπτά είναι αρκετά.

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

      Καθαρίστε τη χάλκινη πλευρά της σανίδας με ένα φωτοαπορροφητικό, στη συνέχεια πλύνετε απαλά την ισοπεδωμένη σανίδα PCB με αποσταγμένο νερό πριν την τοποθετήσετε στο πλύσιμο με οξύ. Τα μέρη που καταστρέφονται από την υπεριώδη ακτινοβολία θα χαραχτούν με οξύ.

      Βήμα 7. Τα περαιτέρω βήματα που πρέπει να ακολουθηθούν περιγράφονται στα συγκεκριμένα βήματα για τη χάραξη οξέος, βήματα 3 έως 7

      Προειδοποίηση

      • Εάν χρησιμοποιείτε τη μέθοδο χάραξης οξέος, χρειάζεστε τις ακόλουθες προφυλάξεις:

        • Αποθηκεύετε πάντα το οξύ σας σε δροσερό, ασφαλές μέρος. Χρησιμοποιήστε ένα δοχείο από γυαλί.
        • Προσθέστε ετικέτα στο οξύ σας και αποθηκεύστε το σε μέρος όπου τα παιδιά δεν μπορούν να το φτάσουν.
        • Μην ξεπλύνετε το χρησιμοποιημένο οξύ κάτω από την αποχέτευση στο σπίτι. Αντ 'αυτού, αποθηκεύστε τα και όταν τα έχετε αρκετά, μεταφέρετέ τα σε ένα κέντρο ανακύκλωσης/εγκατάσταση διάθεσης επικίνδυνων αποβλήτων στην περιοχή σας.
        • Χρησιμοποιήστε γάντια και μάσκα όταν εργάζεστε με διαλύτες οξέος.
        • Να είστε προσεκτικοί όταν ανακατεύετε και ανακατεύετε το οξύ. Μη χρησιμοποιείτε μεταλλικά αντικείμενα και μην τοποθετείτε το δοχείο στην άκρη του τραπεζιού.
        • Όταν ακτινοβολείτε το PCB σας με υπεριώδη ακτινοβολία, προσέξτε να μην έχετε άμεση οπτική επαφή με το τμήμα του μονωτή/δωματίου που παράγει υπεριώδη ακτινοβολία ή χρησιμοποιήστε ειδικά προστατευτικά γυαλιά UV. Εάν πρέπει να επιθεωρήσετε το PCB κατά τη διαδικασία, είναι καλύτερο να σταματήσετε το μηχάνημα πριν το ανοίξετε.