Kako narediti elektronsko tiskano vezje doma?

V sodobnem svetu se tiskana vezja uporabljajo pri izdelavi elektronskih vezij. Med njimi so na primer montažne enote elektronske opreme. Večplastna plošča z novimi elektronskimi elementi ima lastnost integracije. Ta lastnost vam omogoča, da zmanjšate velikost električnih vezij in računalniške opreme. Prvo tiskano vezje se je pojavilo pred več kot sto leti.

Kaj je tiskano vezje

Tiskano vezje izgleda kot dielektrična plošča. Na površini izdelka se nahaja električni tokokrog. Za povezavo elektronskih komponent je potrebna dielektrična plošča. Zatiči komponent plošče so spajkani na dele prevodnega vzorca.

Risba električnega tokokroga je izdelana iz folije na trdni izolacijski površini. Za montažo ravninskih in izhodnih elementov so v tiskanem vezju izdelane posebne luknje in ploščadi. Folija v plošči je nameščena na več plasteh, tako da vias omogoča električno povezavo z njo. Zunanja površina plošče je prekrita z zaščitnim slojem (spajkalna maska) in oznakami (dodatna grafika in besedilo po projektni dokumentaciji).

Razvrstitev tiskanih vezij glede na število slojev folije z vzorcem:

• enostranski;
• dvostranski;
• večplastna (povezava več plošč z eno ali dvema slojema).

POMEMBNO! Število slojev se poveča glede na stopnjo zahtevnosti namestitve projekta.

Izdelava elektronskega tiskanega vezja doma

Kateri material bomo uporabili za izdelavo

Za tiskana vezja se uporabljajo podlage iz dielektrične folije. Material je sestavljen iz večplastnih plošč z električno izolacijo ali sintetičnih fluoroplastičnih ali poliimidnih filmov. Na vrhu izolacije ali filma je bakrena, aluminijasta ali nikljeva folija.

• Aluminijasta folija se slabo oprijema.
• Nikljeva folija ima visoko odpornost in nizko odvajanje toplote. Poleg tega so njegovi stroški dražji.
• Bakrena folija je primerna za spajkanje. Debelina - od 18 do 35 mikronov.

Za izdelavo tiskanih vezij je na voljo veliko materialov.Za izdelavo plošče z lastnimi rokami lahko uporabite steklena vlakna ali getinax:

• Fiberglass je stisnjen material na osnovi steklenih vlaken. Kompozitni material je impregniran z epoksidno smolo in obložen z bakreno folijo. Fiberglas ima visoko toplotno prevodnost, trdnost in električno izolacijo. Teža materiala ne bo otežila sestavljene naprave. Material je enostaven za obdelavo. Temperatura nanašanja se giblje od minus 60 do plus 125 stopinj Celzija. Dovoljena debelina je 1,5 mm. Doma je zaželeno uporabiti 0,8 mm prevlečeno eno plast.
• Getinaks - papir, impregniran z bakelitnim lakom. Plasti materiala dobimo po vročem stiskanju papirja. Getinaks, impregniran z epoksidno smolo. Temperatura nanašanja se giblje od minus 65 do plus 120 stopinj Celzija. Izbira sorte Getinaks je odvisna od nadaljnjega delovanja.

Osnovne zahteve za izdelane plošče

• Pravokotna, dvostranska.
• Debelina - ne več kot tri milimetre (mora ustrezati dielektrični podlagi).
• Obrisi vdolbinic in utorov se nahajajo vzdolž oboda plošče in ne sovpadajo s črtami koordinatne mreže.
• Središča vseh lukenj se nahajajo na vozliščih mreže.
• Reža med robovi luknje in plošče ne sme presegati debeline slednje.
• Velikost blazinice določa premer luknje.
• Debelina tirnic in reže med njimi je približno 0,2 mm.

Potrebna orodja in kemija

• steklena vlakna ali getinaks;
• strgalo za pomivanje posode;
• detergent za posodo;
• aceton;
• odstranjevalec laka za nohte brez acetona;
• tehnični ali medicinski alkohol;
• stara zobna ščetka;
• mehak dvoslojni toaletni papir;
• dvokockasta brizga;
• fotografski papir;
• laserski črno-beli tiskalnik z ločljivostjo več kot 600 dpi in kartušo zanj;
• šivalne škarje;
• svedri s premerom 0,6 mm, 0,8 mm in 1 mm;
• marker za risanje tiskanih vezij;
• mini vrtalnik;
• hidroperit;
• limonina kislina;
• kamena sol (ne jodirana);
• plastična posoda za jedkanje;
• plastična kartica;
• tovor, ki tehta 3 kilograme;
• tok alkoholne kolofonije;
• Spajkalna postaja.

Na tiskalniku natisnemo risbo vezja

1. Za največjo debelino črt na sliki v lastnostih tiskalnika izklopite varčen način tiskanja. Za dober rezultat boste morda morali izbrati drug način. Grafična podoba table ne sme biti razmazana ali obrabljena.
2. V nastavitvah tiskanja izberite največjo ločljivost in črno-beli način (če je tiskalnik barvni).
3. Lestvica mora biti realna.
4. Po končanem tiskanju se slike z grafičnimi elementi ne smemo dotikati z roko. Bolje je, da pustite obrobo na listu, preden izrežete vzorec. Dodatna dva centimetra površine sta dovolj, da papir držite s prsti, ne da bi se dotaknili vezja.

POMEMBNO! Pri rezanju pustite tri milimetre od roba, da se pri prevajanju vidijo robovi.

Priprava raztopine za kemični prevod

Za pripravo kemične raztopine boste potrebovali:

• tekočina brez acetona in samega acetona v razmerju 2: 1;
• brizga;
• steklena posoda z gumijastim pokrovom.

Obe tekočini odmerimo z brizgo, zmešamo in vlijemo v tesno zaprto posodo. Če se dolgo skladišči, lahko aceton izhlapi in snov se pokvari.

Kuhanje iz steklenih vlaken

• Za steklena vlakna boste potrebovali široko, ravno površino, v središče katere je položen list toaletnega papirja.
• Naslednji korak je priprava materiala. Fiberglass se s kovinsko gobo v krogu podrgne, da odstranimo oksidacijo, praske in prstne odtise. Plošča mora biti sijoča.
• Detergent se nakapa na sredino plošče in speni. Poleg tega se milna raztopina nanese na roke.
• Ploščo speremo nekaj minut in speremo s hladno vodo. Ploščo je treba držati ob straneh za robove.
• Po pranju se plošča položi na papir. Na vrh nanesemo nekaj kapljic raztopine acetona in očistimo s toaletnim papirjem, dokler se popolnoma ne posuši.

POMEMBNO! Majhen puh, prah ali dlake ne smejo priti na površino plošče. Pred postopkom je treba sobo očistiti.

Prevajanje risbe

• V brizgo potegnemo dva mililitra raztopine.
• Plačilo se izvede na papirju. Na vrhu mora biti površina bakrene folije.
• Na bakreno površino se nanese tanek sloj tekočine, brez vrzeli.
• Na ploščo enakomerno položite risbo vezja s tesnilom navzdol. Papirja ni mogoče premikati.
• S pomočjo plastične kartice se papir izbriše in odvečna raztopina iztisne.
• Po desetih sekundah se na vrh položita dva papirčka, po še desetih sekundah na ploščo položimo gladko stiskalnico (3 kilograme) in pritisnemo pet sekund.
• Pet minut kasneje se tovor odstrani. Natisnjen papir se mora posušiti (postati bel).
• Za odstranitev papirja zobno ščetko namočimo v alkohol in površino navlažimo. Ko se zmasti, papir z enega roba prepognemo in pod njim s čopičem vlijemo alkohol. Območje risanja mora biti v celoti prekrito s hlapno tekočino.
• List se enakomerno potegne, tako da barva ostane na plošči. Občasno je treba dodajati alkohol.

POMEMBNO! Če na papirju ostanejo majhne površine tonerja, lahko vrzeli označite z markerjem. Priporočljivo je barvati v dveh slojih, da dobite učinek črnega laka. Preden na tablo narišete vzorec, z ravnilom izmerite geometrijo risbe.

Zaračunavamo pristojbino

• Za pripravo raztopine v posodo nalijte 50 mililitrov tople vode.
• Tri tablete hidroperita dodamo vodi, dokler se popolnoma ne raztopi. Rezultat je vodikov peroksid (3 odstotke).
• Tekočini dodamo 15 gramov citronske kisline in 5 gramov soli, dokler se popolnoma ne raztopi.
• Raztopino vlijemo v plastično posodo, ploščo potopimo vanjo s vezjem navzdol za pol ure (včasih štirideset minut).
• Ploščo speremo s toplo vodo, toner pa speremo z acetonom. Zgornji del prevlečen z alkoholno-kolofonijskim fluksom.

Vrtanje lukenj

Na mestih, kjer poteka proga, so izvrtane luknje. Druge luknje so izvrtane pri spajkanju adapterjev. Za večjo togost se ob robovih plošče dodajo prehodi. Ker se uporabljajo svedri majhnega premera, je potreben mini vrtalnik.

Ploščenje plošč

S kositranjem plošč je bakreni premaz zaščiten pred korozijo. Postopek zahteva spajkalno postajo. Za kakovostno kositriranje se spajkalna pletenica natakne na konico spajkalnika in privije z žico.

Plošča in pletenica sta prevlečena s fluksom. Nato se na ploščo nanese kositer. Pri tem se odstranijo bakrene resice iz pletenice.

Recepti za raztopine za jedkanje

Raztopina za jedkanje vodikovega peroksida in citronske kisline

Sestavine:

• vodikov peroksid (3%);
• limonina kislina;
• sol;
• topla voda (100 ml).

Raztopina za jedkanje s prostornino 100 mililitrov zadostuje za odstranitev bakrene folije (debeline 35 mikronov) s površine plošče 100 kvadratnih centimetrov. Pripravljene raztopine ni mogoče shraniti. Namesto citronske kisline lahko uporabite ocetno kislino, vendar boste zaradi neprijetnega vonja morali desko posušiti zunaj.

Prednosti rešitve so nizki stroški, enostavna dostopnost sestavin, visoka hitrost, varnost. Jedkanje se lahko izvaja pri sobni temperaturi.

Raztopina za luženje na osnovi železovega klorida

Raztopina na osnovi železovega klorida ni temperaturno zahtevna. Čas jedkanja je hiter. Vendar se stopnja zmanjša s porabo železovega klorida v tekočini.

Za kuhanje boste potrebovali: 200 mililitrov vode in 150 gramov železovega klorida v prahu. Komponente mešamo, dokler se popolnoma ne raztopijo.

POMEMBNO! Raztopino za vlaganje lahko shranite v hermetično zaprti posodi in jo večkrat uporabite. Za ponovno uporabo je »revitaliziran« z bakrenimi žeblji. Pomanjkljivost rešitve je visoka cena.

Raztopina za jedkanje na osnovi vodikovega peroksida in klorovodikove kisline

Rešitev za jedkanje odlikuje visoka hitrost postopka in razpoložljivost. Hidroperit ali vodikov peroksid lahko kupite v lekarni.

Za pripravo raztopino vodikovega peroksida (3 odstotka) vlijemo v klorovodikovo kislino (med mešanjem) v tankem curku. Med postopkom jedkanja je treba upoštevati varnostne ukrepe, saj klorovodikova kislina razjeda roke in pokvari druge predmete. Iz tega razloga raztopine ni priporočljivo uporabljati doma.

POMEMBNO! Namesto klorovodikove kisline lahko uporabite akumulatorski elektrolit, ki mu je dodana sol.

Raztopina za jedkanje na osnovi bakrovega sulfata

Raztopina za jedkanje na osnovi bakrovega sulfata se redko uporablja, saj je postopek zapleten. Poleg tega je bakrov sulfat pesticid, ki se uporablja v kmetijstvu za uničenje škodljivcev. Komponenta se prodaja na maloprodajnih mestih za vrtnarje in vrtnarje.

Način priprave: bakrov sulfat (⅓ del) zmešamo z navadno soljo (⅔ del). V mešanico vlijemo 1,5 skodelice vroče vode, da se sol raztopi.

Čas postopka jedkanja z bakrovim sulfatom je približno štiri ure. Zahtevana temperatura je od 50 do 80 stopinj Celzija. Med jedkanjem je treba raztopino nenehno spreminjati.

Način izdelave tiskanega vezja doma je uporaben za začetnike na področju elektronike. Pred poklicnim delom lahko pridobite potrebna znanja doma. Število metod je različno, kar bo vplivalo na uspeh načrta.

Kaj je generator vodika in kako ga narediti sami

Kako narediti detektor kovin z lastnimi rokami, pomoč za začetnike

Kako spajkati aluminij doma, značilnosti spajkanja aluminija

Kako narediti Tesla tuljavo z lastnimi rokami?

Odprto retro ožičenje izdelamo z lastnimi rokami

Kaj je nikroma žica, njene lastnosti in obseg