Jak zrobić elektroniczną płytkę drukowaną w domu?

We współczesnym świecie do produkcji obwodów elektronicznych stosuje się płytki drukowane. Wśród nich na przykład zespoły montażowe sprzętu elektronicznego. Wielowarstwowa płyta z nowymi elementami elektronicznymi ma właściwość integracji. Ta charakterystyka pozwala zmniejszyć rozmiar obwodów elektrycznych i sprzętu komputerowego. Pierwsza płytka drukowana pojawiła się ponad sto lat temu.

Co to jest płytka drukowana

Płytka drukowana wygląda jak płytka dielektryczna. Na powierzchni produktu znajduje się obwód elektryczny. Do podłączenia elementów elektronicznych potrzebna jest płytka dielektryczna. Kołki elementów płytki są przylutowane do części wzoru przewodzącego.

Rysunek obwodu elektrycznego wykonany jest z folii na solidnej powierzchni izolacyjnej. Do montażu elementów planarnych i wyjściowych w płytce drukowanej wykonuje się specjalne otwory i platformy. Folia w płytce położona jest na kilku warstwach, więc przelotki zapewniają połączenie elektryczne z nią. Zewnętrzna powierzchnia płytki pokryta jest warstwą ochronną (maska ​​lutownicza) oraz znakami (dodatkowe grafiki i tekst zgodnie z dokumentacją projektową).

Klasyfikacja płytek obwodów drukowanych według liczby warstw folii ze wzorem:

• jednostronny;
• dwustronny;
• wielowarstwowy (połączenie kilku płyt jedną lub dwiema warstwami).

WAŻNY! Ilość warstw zwiększa się w zależności od stopnia skomplikowania instalacji projektu.

Wykonywanie elektronicznej płytki drukowanej w domu

Jakiego materiału użyjemy do wykonania

W przypadku płytek drukowanych stosuje się podkładki z folii dielektrycznej. Materiał składa się z wielowarstwowych płyt z izolacją elektryczną lub syntetycznych folii fluoroplastycznych lub poliimidowych. Na wierzchu izolacji lub folii znajduje się folia miedziana, aluminiowa lub niklowa.

• Folia aluminiowa nie przylega dobrze.
• Folia niklowa charakteryzuje się dużą wytrzymałością i niskim rozpraszaniem ciepła. Ponadto jego koszt jest droższy.
• Folia miedziana dobrze nadaje się do lutowania. Grubość - od 18 do 35 mikronów.

Dostępnych jest wiele materiałów do produkcji płytek drukowanych.Aby zrobić talerz własnymi rękami, możesz użyć włókna szklanego lub getinax:

• Włókno szklane to skompresowany materiał na bazie włókna szklanego. Materiał kompozytowy jest impregnowany żywicą epoksydową i wyłożony folią miedzianą. Włókno szklane ma wysoką przewodność cieplną, wytrzymałość i izolację elektryczną. Waga materiału nie spowoduje, że zmontowane urządzenie będzie cięższe. Materiał jest łatwy w obróbce. Temperatura aplikacji waha się od minus 60 do plus 125 stopni Celsjusza. Dopuszczalna grubość to 1,5 mm. W domu pożądane jest stosowanie jednej warstwy powlekanej 0,8 mm.
• Getinaks - papier impregnowany lakierem bakelitowym. Warstwy materiału uzyskuje się po prasowaniu papieru na gorąco. Getinaks impregnowany żywicą epoksydową. Temperatura aplikacji waha się od minus 65 do plus 120 stopni Celsjusza. Wybór odmiany Getinaks zależy od dalszej eksploatacji.

Podstawowe wymagania dla produkowanych płyt

• Prostokątne, dwustronne.
• Grubość - nie więcej niż trzy milimetry (powinna odpowiadać podstawie dielektrycznej).
• Kontury wgłębień i rowków znajdują się na obwodzie płyty i nie pokrywają się z liniami siatki współrzędnych.
• Środki wszystkich otworów znajdują się w węzłach siatki.
• Szczelina między krawędziami otworu a płytą nie powinna przekraczać grubości tej ostatniej.
• Rozmiar podkładki określa średnicę otworu.
• Grubość torów i szczelin między nimi wynosi około 0,2 mm.

Niezbędne narzędzia i chemia

• włókno szklane lub getinaki;
• skrobak do mycia naczyń;
• detergent do naczyń;
• aceton;
• zmywacz do paznokci bez acetonu;
• alkohol techniczny lub medyczny;
• stara szczoteczka do zębów;
• miękki dwuwarstwowy papier toaletowy;
• strzykawka z dwoma kostkami;
• papier fotograficzny;
• laserowa drukarka czarno-biała o rozdzielczości ponad 600 dpi wraz z kartridżem;
• nożyczki do szycia;
• wiertła o średnicy 0,6 mm, 0,8 mm i 1 mm;
• marker do rysowania płytek drukowanych;
• mini wiertarka;
• hydroperyt;
• kwas cytrynowy;
• sól kamienna (nie jodowana);
• plastikowy pojemnik do trawienia;
• plastikowa karta;
• ładunek o wadze 3 kilogramów;
• topnik z kalafonii alkoholowej;
• Stacja lutownicza.

Drukujemy rysunek płytki drukowanej na drukarce

1. Dla maksymalnej grubości linii na rysunku we właściwościach drukarki wyłącz tryb drukowania ekonomicznego. Aby uzyskać dobry wynik, może być konieczne wybranie innego trybu. Graficzny wizerunek planszy nie powinien być rozmazany ani noszony.
2. W ustawieniach drukowania wybierz maksymalną rozdzielczość i tryb czarno-biały (jeśli drukarka jest kolorowa).
3. Skala musi być realistyczna.
4. Po zakończeniu druku obraz z elementami graficznymi nie powinien być dotykany ręką. Lepiej zostawić obramowanie na arkuszu przed wycięciem wzoru. Dodatkowe dwa centymetry powierzchni wystarczą, aby trzymać papier palcami bez dotykania obwodu.

WAŻNY! Podczas cięcia pozostaw trzy milimetry od krawędzi, aby podczas tłumaczenia widoczne były krawędzie.

Przygotowanie rozwiązania do tłumaczenia chemicznego

Aby zrobić roztwór chemiczny, będziesz potrzebować:

• płyn bez acetonu i samego acetonu w stosunku 2:1;
• strzykawka;
• szklany pojemnik z gumową pokrywką.

Oba płyny odmierza się strzykawką, miesza i wlewa do szczelnie zamkniętego pojemnika. W przypadku dłuższego przechowywania aceton może wyparować, a substancja ulegnie degradacji.

Gotowanie z włókna szklanego

• W przypadku włókna szklanego potrzebna jest szeroka, płaska powierzchnia, pośrodku której znajduje się arkusz papieru toaletowego.
• Następnym krokiem jest przygotowanie materiału. Włókno szklane jest przecierane metalową gąbką w kółko, aby usunąć utlenienia, zarysowania i odciski palców. Talerz powinien być błyszczący.
• Detergent kapie na środek płyty i spienia się. Dodatkowo roztwór mydła nakłada się na dłonie.
• Deska jest myta przez kilka minut i spłukiwana zimną wodą. Płyta powinna być trzymana po bokach za krawędzie.
• Po umyciu deskę układa się na papierze. Kilka kropli roztworu acetonu nakłada się na wierzch i czyści papierem toaletowym do całkowitego wyschnięcia.

WAŻNY! Drobny puch, kurz czy włosy nie powinny dostawać się na powierzchnię deski. Przed zabiegiem pomieszczenie należy posprzątać.

Tłumaczenie rysunku

• Do strzykawki wciągane są dwa mililitry roztworu.
• Płatność dokonywana jest na papierze. Na wierzchu powinna znajdować się powierzchnia z folii miedzianej.
• Na miedzianą powierzchnię nakładana jest cienka warstwa płynu, bez szczelin.
• Równomiernie na płytkę położyć rysunek obwodu z uszczelką w dół. Nie można przenieść papieru.
• Za pomocą plastikowej karty zaciera się papier i wyciska nadmiar roztworu.
• Po dziesięciu sekundach na wierzchu umieszcza się dwie kartki, po kolejnych dziesięciu sekundach gładką prasę (3 kilogramy) umieszcza się na płycie i dociska przez pięć sekund.
• Pięć minut później ładunek zostaje usunięty. Zadrukowany papier powinien wyschnąć (stać się biały).
• Aby usunąć papier, szczoteczkę nasącza się alkoholem i zwilża powierzchnię. Po zaolejeniu papier jest zaginany z jednej krawędzi, a pod nim wlewa się alkohol za pomocą pędzla. Obszar rysowania musi być całkowicie pokryty lotną cieczą.
• Arkusz jest ciągnięty równomiernie, aby farba pozostała na płycie. Alkohol należy dodawać okresowo.

WAŻNY! Jeśli na papierze pozostaną małe fragmenty tonera, możesz użyć markera, aby zakropkować przerwy. Wskazane jest malowanie w dwóch warstwach, aby uzyskać efekt czarnego lakieru. Przed narysowaniem wzoru na tablicy zmierz linijką geometrię rysunku.

Pobieramy opłatę

• Aby przygotować roztwór, wlej do pojemnika 50 mililitrów ciepłej wody.
• Do wody dodaje się trzy tabletki hydroperytu, aż do całkowitego rozpuszczenia. Rezultatem jest nadtlenek wodoru (3 proc.).
• Do płynu dodaje się 15 gramów kwasu cytrynowego i 5 gramów soli, aż do całkowitego rozpuszczenia.
• Roztwór wlewa się do plastikowego pojemnika, płytkę zanurza się w nim z obwodem na pół godziny (czasami czterdzieści minut).
• Deskę myjemy ciepłą wodą, a toner myjemy acetonem. Wierzch pokryty topnikiem alkoholowo-kalafoniowym.

Wiercenie otworów

W miejscach, w których biegnie tor, wiercone są otwory. Drugie otwory wierci się podczas lutowania adapterów. Aby uzyskać większą sztywność, wzdłuż krawędzi płyty dodawane są przejścia. Ponieważ używane są wiertła o małej średnicy, potrzebna jest miniwiertarka.

Cynowanie płyt

Cynując płyty, powłoka miedziana jest chroniona przed korozją. Proces wymaga stacji lutowniczej. W celu uzyskania wysokiej jakości cynowania, oplot lutowniczy nakładany jest na grot lutownicy i przykręcany drutem.

Płytka i plecionka pokryte są topnikiem. Następnie na deskę nakłada się cynę. W trakcie tego procesu kosmki miedziane z oplotu są usuwane.

Przepisy na rozwiązania do trawienia

Roztwór do trawienia nadtlenku wodoru i kwasu cytrynowego

Składniki:

• nadtlenek wodoru (3%);
• kwas cytrynowy;
• Sól;
• ciepła woda (100 ml).

Roztwór trawiący o objętości 100 mililitrów wystarcza do usunięcia folii miedzianej (grubość 35 mikronów) z powierzchni płytki o powierzchni 100 centymetrów kwadratowych. Przygotowany roztwór nie może być przechowywany. Zamiast kwasu cytrynowego możesz użyć kwasu octowego, ale będziesz musiał wysuszyć deskę na zewnątrz ze względu na nieprzyjemny zapach.

Zalety rozwiązania to niski koszt, łatwa dostępność składników, duża szybkość, bezpieczeństwo. Trawienie można przeprowadzić w temperaturze pokojowej.

Roztwór trawiący na bazie chlorku żelazowego

Rozwiązanie oparte na chlorku żelazowym nie wymaga wysokich temperatur. Czas trawienia jest szybki. Jednak szybkość zmniejsza się wraz ze zużyciem chlorku żelazowego w cieczy.

Do gotowania będziesz potrzebować: 200 mililitrów wody i 150 gramów chlorku żelazowego w postaci proszku. Składniki miesza się do całkowitego rozpuszczenia.

WAŻNY! Roztwór trawiący można przechowywać w hermetycznie zamkniętym pojemniku i stosować wielokrotnie. Do ponownego użycia jest „rewitalizowany” miedzianymi gwoździami. Wadą rozwiązania jest wysoki koszt.

Roztwór trawiący na bazie nadtlenku wodoru i kwasu solnego

Rozwiązanie do trawienia wyróżnia się dużą szybkością procedury i dostępnością. Hydroperyt lub nadtlenek wodoru można kupić w aptece.

W celu przygotowania roztwór nadtlenku wodoru (3 procent) wlewa się do kwasu solnego (mieszając) w cienkim strumieniu. Podczas procedury trawienia należy zachować środki bezpieczeństwa, ponieważ kwas solny powoduje korozję rąk i psuje inne przedmioty. Z tego powodu rozwiązanie nie jest zalecane do użytku domowego.

WAŻNY! Zamiast kwasu solnego możesz użyć elektrolitu akumulatorowego, do którego dodaje się sól.

Roztwór trawiący na bazie siarczanu miedzi

Roztwór trawiący na bazie siarczanu miedzi jest rzadko używany, ponieważ procedura jest skomplikowana. Ponadto siarczan miedzi jest pestycydem stosowanym w rolnictwie do zabijania szkodników. Komponent sprzedawany jest w punktach sprzedaży detalicznej dla ogrodników i ogrodników.

Sposób przygotowania: siarczan miedzi (⅓ cz.) miesza się z solą kuchenną (⅔ cz.). Do mieszanki wlej 1,5 szklanki gorącej wody, aby rozpuścić sól.

Czas trwania procedury trawienia siarczanem miedzi wynosi około czterech godzin. Wymagana temperatura to od 50 do 80 stopni Celsjusza. Podczas trawienia roztwór musi być stale zmieniany.

Metoda wykonania płytki drukowanej w domu jest przydatna dla początkujących w dziedzinie elektroniki. Przed pracą zawodową możesz nabyć niezbędne umiejętności w domu. Ilość metod jest zróżnicowana, co wpłynie na powodzenie planu.

Co to jest generator wodoru i jak go zrobić samemu

Jak zrobić wykrywacz metalu własnymi rękami, pomoc dla początkujących

Jak lutować aluminium w domu, cechy lutowania aluminium

Jak zrobić cewkę Tesli własnymi rękami?

Wykonujemy otwarte okablowanie retro własnymi rękami

Co to jest drut nichromowy, jego właściwości i zakres