Piirilevyn tekeminen (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: Jason Gerald | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 11:09

Joten olet suunnitellut piirin ja se on käyttövalmis. Olet käyttänyt tietokonesimulaation apua ja piiri toimii hyvin. Vain yksi asia on jäljellä! Sinun on rakennettava piirilevy, jotta näet sen toiminnassa! Olipa piirisi projekti koulullesi/korkeakoulullesi tai viimeinen elektroniikan osa ammattitaitoista tuotetta yrityksellesi, piirisi soveltaminen piirilevylle antaa sille paljon paremman ulkonäön ja antaa sinulle käsityksen siitä, miten lopputulos näyttää!

Tämä artikkeli näyttää sinulle eri tapoja luoda piirilevy (PCB) sähkö-/elektroniikkapiirille käyttämällä erilaisia menetelmiä, jotka sopivat pienistä suuriin piireihin.

Vaihe

Vaihe 1. Valitse piirilevyn valmistusmenetelmä

Valintasi perustuu yleensä menetelmän edellyttämien materiaalien saatavuuteen, menetelmän teknisiin vaikeuksiin tai halutun PCB: n laatuun. Tämä on lyhyt yhteenveto eri menetelmistä ja niiden pääominaisuuksista, jotka auttavat sinua päättämään:

1. Hapon etsausmenetelmä: tämä menetelmä vaatii erittäin korkeaa turvallisuustasoa, monien materiaalien, kuten etsauksen, saatavuutta ja prosessi on melko hidas. Saadun piirilevyn laatu vaihtelee käyttämäsi materiaalin mukaan, mutta yleensä se on hyvä tapa skaalata piirin monimutkaisuus yksinkertaisesta keskikokoiseksi. Piirit, jotka koostuvat tiukemmista reiteistä ja ohuemmista johtimista, käyttävät yleensä toista menetelmää.
2. UV -etsausmenetelmä: tätä menetelmää käytetään siirtämään PCB -asettelu PCB -levylle, ja se vaatii kalliimpia materiaaleja, joita ei todennäköisesti ole saatavana missään muualla. Vaiheet ovat kuitenkin suhteellisen yksinkertaisia ja voivat johtaa hienompiin ja monimutkaisempiin piirien asetteluihin.
3. Mekaaninen etsaus-/jäljitysmenetelmä: tämä menetelmä vaatii erikoiskoneita, jotka syövyttävät mekaanisesti tarpeettoman kuparin levyltä tai muodostavat tyhjät erotinradat johtimien väliin. Tämä voi olla kallis menetelmä, jos aiot ostaa jonkin näistä koneista, ja yleensä sen vuokraaminen edellyttää lähellä olevan korjaamon käyttöä. Tämä menetelmä on kuitenkin hyvä, jos sinun on tehtävä suuri määrä piirikopioita ja voit myös tehdä sileän piirilevyn.

4. Laser -etsausmenetelmä: tämä löytyy yleensä suurista tuotantokapasiteettiyrityksistä, mutta se löytyy myös joistakin yliopistoista. Konsepti on samanlainen kuin mekaaninen etsaus, paitsi että levyn etsaamiseen käytetään LASER -sädettä. Tällaisen koneen saaminen on yleensä vaikeaa, mutta jos paikallinen yliopistosi on yksi onnekkaista, jolla on sellainen, voit käyttää heidän tilojaan, jos he sallivat.

   

   Vaihe 2. Luo piirisi PCB -asettelu

   Tämä tehdään yleensä muuttamalla piirin kaavamainen piirilevy piirilevyasetteluksi käyttämällä piirilevyasettelun muodostusohjelmistoa. Piirilevyasettelujen luomiseen ja suunnitteluun on monia avoimen lähdekoodin ohjelmistopaketteja, joista osa on lueteltu tässä alustavaa tietoa varten:

   • PCB
   • Nestemäinen PCB
   • ShortCut

   

   Vaihe 3. Varmista, että olet kerännyt kaikki tarvittavat materiaalit valitsemasi menetelmän perusteella

   Vaihe 4. Piirrä piirilevy kuparipäällysteiselle levylle

   Tämä voidaan tehdä vain kahdella ensimmäisellä tavalla. Lisätietoja on valitsemasi menetelmän yksityiskohdissa.

   

   Vaihe 5. Syödä levy

   Katso yksityiskohdat osiosta levyn etsaamiseen. Tämä prosessi on poistaa tarpeeton kupari levyltä, viimeisen piirin asettelu.

   

   Vaihe 6. Poraa kiinnityskohdat

   Porakoneet ovat yleensä erikoiskoneita, jotka on suunniteltu erityisesti tätä tarkoitusta varten. Kuitenkin muutamalla säädöllä tavallinen porakone toimii kotona.

   

   Vaihe 7. Asenna ja juota elektroniset komponentit levylle

   Menetelmä 1: 2: Hapon etsauksen erityiset vaiheet

   

   Vaihe 1. Valitse etsaushappo

   Ferrikloridi on yleinen valinta etsaajalle. Voit kuitenkin käyttää ammoniumpersulfaattikiteitä tai muita kemiallisia liuoksia. Olipa kemiallinen etsaaja mikä tahansa, se on aina vaarallinen materiaali. Joten tässä artikkelissa mainittujen yleisten turvatoimenpiteiden noudattamisen lisäksi sinun tulee lukea ja noudattaa myös muita syövyttäjän mukana tulevia varotoimia.

   

   Vaihe 2. Kuvaile piirilevyasettelu

   Hapon syövytystä varten sinun on piirrettävä piiri käyttämällä anti-jne. Muokattuja merkkejä löytyy helposti tähän tarkoitukseen, jos aiot piirtää ne käsin (ei sovellu keskikokoisille ja suurille piireille). Yleisimpiä ovat kuitenkin lasertulostusmusteet. Vaiheet lasertulostimen käyttämiseksi piirin asettelun havainnollistamiseksi ovat seuraavat:

   1. Tulosta piirilevyasettelu kiiltävälle paperille. Varmista, että piiri on peilattu ennen kuin teet sen (useimmissa piirilevyasetteluohjelmissa tämä on vaihtoehto tulostettaessa). Se toimii vain lasertulostimella.
   2. Aseta kiiltävä puoli ja painatus yläpuolella kuparia vasten.
   3. Silitä paperi tavallisella vaatesilitysraudalla. Tähän kuluva aika riippuu käytetyn paperin ja musteen tyypistä.
   4. Liota kartonkia ja paperia kuumassa vedessä muutaman minuutin ajan (enintään 10 minuuttia).

   5. Poista paperi. Jos tiettyjen alueiden poistaminen tuntuu vaikealta, voit yrittää liottaa niitä pidempään. Jos kaikki menee hyvin, sinulla on oltava kuparilevy, jossa on piirilevykiinnike ja signaalilinjat piirretty mustalla lasertulostimen musteella.

      

      Vaihe 3. Valmista etsaushappo

      Valitsemastasi syövytyshaposta riippuen voi olla lisäviitteitä. Esimerkiksi tietyt hapotyypit, jotka on kiteytetty, on ensin liuotettava kuumaan veteen, mutta muita syövyttäjiä on saatavana, jotka ovat käyttövalmiita.

      

      Vaihe 4. Liota levy happoon

      

      Vaihe 5. Muista sekoittaa sitä 3-5 minuutin välein

      

      Vaihe 6. Ota levy ulos ja pese sitä, kunnes kaikki tarpeeton kupari on poistettu levyltä

      

      Vaihe 7. Poista käytetty eristysmateriaali

      Lähes kaikentyyppisille piirustuspiirustuksissa käytettäville kuvan eristysmateriaaleille on saatavana erityisiä liuottimia. Jos et kuitenkaan pääse käsiksi näihin materiaaleihin, voit aina käyttää hiekkapaperia (sileä tyyppi).

      Menetelmä 2/2: Erityiset vaiheet ultra-violetilla saattamiselle osaksi kansallista lainsäädäntöä

      Vaihe 1. Tämän menetelmän soveltamiseksi tarvitset piirilevyn, joka on laminoitu valoherkällä kerroksella (positiivinen tai negatiivinen), UV -eristeellä ja läpinäkyvällä levyllä ja tislatulla vedellä

      Todennäköisesti löydät PCB -levyt käyttövalmiina (ne on yleensä päällystetty nylonkankaalla) tai valoherkkää suihketta levitettäväksi tavallisen tyhjän PCB -levyn kuparipuolelle. Älä unohda ostaa myös fotorevelaattoria, joka vastaa valokuvasuihkua tai piirilevyn valoherkkää pinnoitetta.

      

      Vaihe 2. Piirrä lasertulostimella piirilevyasettelu läpinäkyvälle arkille joko positiivisessa tai negatiivisessa tilassa levyn valoherkän kerroksen mukaisesti

      

      Vaihe 3. Peitä levyn kuparipinta painetulla läpinäkyvällä arkilla

      

      Vaihe 4. Aseta levy UV -eristyskoneeseen/kammioon

      Vaihe 5. Käynnistä UV -laite

      Tämä laite säteilee levyäsi UV -valolla tietyn ajan. Useimmat UV -eristimet on varustettu säädettävällä ajastimella. Yleensä 15-20 minuuttia riittää.

      Vaihe 6. Kun olet valmis, poista levy UV -eristimestä

      Puhdista levyn kuparipinta fotorevelaattorilla ja pese sitten tasoitettu piirilevy varovasti tislatulla vedellä ennen sen asettamista happopesuun. Osat, jotka tuhoutuvat UV -säteilyllä, syövytetään hapolla.

      Vaihe 7. Seuraavat lisävaiheet on kuvattu happosyövytyksen erityisvaiheissa, vaiheet 3-7

      Varoitus

      • Jos käytät happosyövytysmenetelmää, tarvitset seuraavat varotoimet:

        • Säilytä happoa aina viileässä, turvallisessa paikassa. Käytä lasista valmistettua astiaa.
        • Merkitse happo ja säilytä se paikassa, jossa lapset eivät pääse siihen.
        • Älä huuhtele käytettyä happoa kotona viemäriin. Säästä sen sijaan ja kun niitä on tarpeeksi, vie ne alueesi kierrätyskeskukseen/vaarallisen jätteen käsittelylaitokseen.
        • Käytä hansikkaita ja naamaria työskennellessäsi happoa syövyttävien aineiden kanssa.
        • Ole varovainen sekoittaessasi ja sekoittaessasi happoa. Älä käytä metallisia esineitä äläkä aseta astiaa pöydän reunaan.
        • Kun säteilytät piirilevyäsi UV-säteilyllä, varo, ettet joudu suoraan visuaaliseen kosketukseen eristimen/huoneen osaan, joka tuottaa UV-valoa, tai käytä erityisiä UV-suojalaseja. Jos piirilevy on tarkastettava prosessin aikana, on parasta pysäyttää kone ennen sen avaamista.