SMD PCB -k készítése otthon (fotorezisztáló módszer): 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

A PCB -k otthoni készítése valószínűleg haldokló művészet, mivel egyre több PCB -gyártó cég nyomtatja ki az Ön áramköri lapját, és elfogadható áron házhoz szállítja őket. Ennek ellenére a PCB -k készítésének ismerete továbbra is hasznosnak bizonyul prototípusok készítésekor vagy a sérült áramkör cseréjekor, ami hetekig tart. Ezenkívül a NYÁK maratásához szükséges készségek hasznosak lehetnek sok más anyag kreatív kialakítású maratásához.

Ebben az oktatható útmutatóban megmutatom, hogyan lehet egyoldalú táblát maratni, forrasztómaszkot alkalmazni és egyes SMD -alkatrészeket forrasztani, hogy tesztlapot készítsen néhány WS2812B RGB LED -hez.

1. lépés: Anyagok:

Itt található az összes olyan anyag, amelyre szüksége lesz az áramköri lap maratásához és feltöltéséhez.

• Réz borítású tábla*
• Alkohol
• Aceton
• Műanyag tálca
• Varázslat **
• Tábla alkatrészek
• Tintasugaras vagy Laserjet átlátszó lemezek
• Csipesz készlet
• Forrasztóállomás forrólevegős pisztollyal (SMD)
• Fotórezisztens
• Fényáram
• Forrasztó fonat
• Forrasztópaszta
• Forrasztó maszk

*Az üvegszálas rézbe burkolt táblákat nem érdemes használni, mivel kissé nehezen vághatók.

** 2: 1 arányú hidrogén -peroxidot és 3% -os sósavoldatot használtam.

2. lépés: Tervezze meg az áramkört

Sok program áll rendelkezésre az áramkör tervezésére. A legtöbbet az Eagle -t használom, amely talán nem olyan fejlett, mint más elérhető NYÁK -szoftverek, de ingyenes és könnyen használható. Lehetővé teszi két rétegű táblák létrehozását. Az Eagle -t nemrég vásárolta meg az Autodesk, így a jövőben nagyobb jelentőséget kaphat a szakmai területen.

Ha nem ismeri a NYÁK -tervezést, azt javaslom, hogy nézzen meg más oktatható anyagokat is, a youtube -on is vannak remek oktatóanyagok, például Jeremy Blumé.

A képen láthatja, hogyan néz ki egy áramkör, miután befejezte. Ebben az esetben ezt az áramkört fogják használni néhány WS2812B LED tesztelésére.

Csatoltam az Eagle fájlokat, ha menteni vagy módosítani szeretné az áramkört.

3. lépés: Tükrözött NYÁK negatív exportálása

Sajnos az Eagle -nek nincs lehetősége nyomtatás előtt megfordítani az áramkör színeit, ezért további lépésekre van szükség.

Miután befejezte az áramkört, válassza ki azokat a nyomokat, betéteket és egyéb anyagokat, amelyeket szeretne maratni, majd exportálja PDF fájlba. Ugyanezt tegye csak a párnák esetében, ezt fogja használni a forrasztómaszk számára.

Az Eagle 600 dpi felbontásban adja ki a PDF -fájlt, ami általában megegyezik a nyomtató felbontásával, így nincs szükség a méret módosítására.

A PDF fájl színeinek megfordításához Gimp -et használtam. Megnyitottam a fájlt 600 dpi* felbontással, és folytattam a színek megfordítását az áramkör kiválasztásával és az invertáló eszközzel. A párnákat is beillesztettem, hogy egyszerre nyomtassam ki.

Csatoltam a PDF fájlt, ha ki akarja nyomtatni ezt az áramkört, nincs szükség átméretezésre.

* Figyelmeztetés: Ha bármilyen 600 dpi felbontást állít be a szerkesztőszoftverben, akkor nyomtatáskor méretváltozás lép fel, amelyet nehéz lesz korrigálni. Ezenkívül győződjön meg arról, hogy az áramköre tükröződik, hogy megfordítható legyen, miközben a festék vagy a tinta a táblát nyomja.

4. lépés: A fóliák előkészítése

Miután meggyőződött arról, hogy minden alkatrész szépen illeszkedik az áramkörre papíron, az áramkört és a párnákat átlátszóra nyomtatja.

Gyakran előfordul, hogy egy átlátszóság nem elegendő, néhány lyuk megjelenhet, amelyek átengedik a fényt, és olyan területeket hagynak ott, ahol nem szeretnénk. Komoly probléma lehet, amelyet könnyen meg lehet oldani úgy, hogy egy másik fóliát halmozunk rá.

Az írásvetítő fóliákat epoxiddal ragasztják és sorba állítják, majd hagyják megszilárdulni. Jó ötlet, ha az átlátszót sík felület alá helyezzük, így az epoxi megszilárdulása után teljesen sík lesz. A felesleget levágja, mielőtt folytatná a következő lépést.

5. lépés: Készítse elő a táblát

A rézbevonatú tábla mindkét oldalán bemetszéssel és méretre tört. Pontozópárnával és némi szappannal is tisztítják, hogy fényes és tiszta felületet kapjon. Alkohollal is tisztítható a maradék maradék.

Győződjön meg arról, hogy nincs por vagy ujjlenyomat a táblán, mivel az esetleges maradványok meghatározzák a következő lépés sikerét.

6. lépés: Ragassza fel a fényvédő fóliát

Vágjon le egy kis darab fényvédő fóliát. A film három rétegből áll, felül és alul műanyagból, középen pedig a fényvédő vegyszerből. A film szétválasztásához két darab szalagot helyezek a szélére, majd széthúzom, egy tiszta fólia leszakad és eldobásra kerül, a ragadós oldal (az, amelyik fényvédő) könnyen tapad a táblához, légbuborékok nélkül.

A fólia teljes ragasztásához a lemezre némi hőt kell alkalmazni. A módosított lamináló gyakran az előnyben részesített módszer, de vasaló vagy elektromos tűzhely is működhet. Esetemben a konyhámban az elektromos tűzhelyet használom. Egy papírlapot használunk, hogy megakadályozzuk a műanyag fólia túlmelegedését.

7. lépés: Tegye ki a fotorezisztet

Az átlátszóság egy csepp víz segítségével ragad a fotorezisztra. Ezután UV -fénynek van kitéve.

Fontos, hogy a fólián lévő tinta vagy festék érintkezzen a táblával, ellenkező esetben a fény beszivároghat a film és a lemez közé, és hibákat okozhat.

Az expozíciós idő az UV -sugárzás erősségétől függ. Esetemben 30 másodperc a házi készítésű PCB expozícióban elegendő. Normál CFL izzó esetén néhány percre lehet szükség.

8. lépés: Távolítsa el a nem exponált fotorezisztát

Miután a PCB -t kitették, eltávolítják az átlátszóságot, és lehámozzák a fényvédőt tartó műanyag fóliát. A fotoreziszt megkeményedik, és a táblához ragad.

A nem exponált fotorezisztet eltávolítjuk 1% -os nátrium -karbonát -oldatban. Ecsetre van szükség a kitett területek gyors feloldásához. Ezt követően a rézlapnak láthatónak kell lennie.

Miután ez megtörtént, a táblát ismét UV -fénynek teszik ki, hogy a fotorezisztens teljesen megkeményedjen, és előkészítse a maratásra.

*A nátrium -karbonát mosószóda néven is ismert. Ha nincs hozzáférése a nátrium -karbonáthoz, akkor néhányat készíthet úgy, hogy nátrium -hidrogén -karbonátot (szódabikarbónát) 200 ° C -os sütőben pár órán keresztül melegít.

9. lépés: A tábla maratása

A táblát 2: 1 arányú hidrogén -peroxid és sósav (Muriatic Acid) oldatába maratják, általában körülbelül 10 percet vesz igénybe. Ezután a fotoreziszt eltávolítjuk úgy, hogy a táblát acetonba merítjük, amíg le nem hámlik.

A tábla széleit végül levágják és csiszolják. A tábla maratása után folyamatossági ellenőrzéseket végeznek annak biztosítására, hogy ne legyen rövidzárlat.

10. lépés: A forrasztómaszk felhordása

A tábla közepén nagy folt forrasztómaszkot alkalmaznak. Az átlátszóság a tetején ragadt, és a forrasztómaszk foltja egyenletesen összenyomódik. Ugyanazt a folyamatot alkalmazzák, mint korábban, a PCB leleplezésére. A megvilágítatlan forrasztómaszkot csapvízzel és ecsettel távolítják el.

Bizonyos esetekben a forrasztómaszk ragaszkodhat az átlátszósághoz, így egy darab polipropilén fólia kerül közéjük. Ha a táblát alkohollal és papírtörlővel tisztítja, akkor nagyon fényes lesz.

A forrasztómaszk felhelyezése kissé bonyolult lehet, mint látható, néhány folt lehámlott, de ez elfogadható.

11. lépés: Az alkatrészek forrasztása

Mindegyik párnára egy kis forrasztópasztát visznek fel. Az SMD alkatrészeket a párnákra helyezik. Ne aggódjon, ha rendetlenségnek tűnik, a hő hatására az olvadt ón felületi feszültsége egyenesen húzza az alkatrészeket. A forrasztómaszk megakadályozza, hogy a forrasztás bárhol máshol ragadjon, kivéve a párnákat.

Az alkatrészeket melegítőpisztollyal 300 ° C hőmérsékleten hevítik néhány másodpercig, amíg a forrasztópaszta el nem olvad. Ezután hagyjuk néhány percig lassan lehűlni. Más módszerek is használhatók (reflow, főzőlap…).

Néhány tűfejléc forrasztva van az áramkörhöz, mielőtt kipróbálná kenyérsütő táblán.

12. lépés: A LED -ek tesztelése

Egy egyszerű Arduino program FastLED könyvtárral a LED -ek vezérlésére szolgál. A jó dolog a WS2812B LED -ekben az, hogy nincs szükségük ellenállásokra, mivel van egy belső IC, amely szabályozza az áramot. Egy teljes tömb is vezérelhető egyetlen bemenettel.

Ez a kis tesztlap sikeresen elkészült, és ideje továbblépni a nagyobb projektekkel.

Ha tetszett ez a projekt, és szeretne részletesebb utasításokat látni az itt tárgyalt témákról, akkor kedvelje ezt az oktathatót, és fontolja meg a szavazást a LED-es versenyre.

Köszönöm a megtekintést!