Evdə SMD PCB hazırlamaq (Fotoresist Metod): 12 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

PCB -lərin evdə hazırlanması, ehtimal ki, ölümcül bir sənətdir, çünki daha çox PCB istehsal edən şirkət elektron kartınızı çap edəcək və münasib qiymətə evinizə çatdıracaq. Buna baxmayaraq, PCB -lərin necə hazırlanacağını bilmək, prototip hazırlayarkən və ya göndərilməsi bir neçə həftə çəkəcək zədələnmiş dövrəni dəyişdirərkən hələ də faydalı olacaqdır. Ayrıca, bir PCB aşındırmaq üçün lazım olan bacarıqlar, yaradıcı dizaynlı bir çox digər materialları aşındırmaq üçün faydalı ola bilər.

Bu təlimatda sizə bir tərəfli lövhəni necə aşındıracağınızı, bir lehim maskası tətbiq edəcəyinizi və bəzi WS2812B RGB LEDləri üçün test lövhəsi hazırlamaq üçün bəzi SMD komponentlərini lehim edəcəyinizi göstərəcəyəm.

Addım 1: Materiallar:

Burada elektron lövhənizi aşındırmaq və doldurmaq üçün lazım olacaq bütün materialların siyahısı verilmişdir.

• Mis üzlük lövhə*
• Alkoqol
• Aseton
• Plastik qab
• Etchant **
• Lövhə komponentləri
• Inkjet və ya Laserjet şəffaflıq vərəqləri
• Cımbız dəsti
• İsti pnevmatik silahlı lehimləmə stansiyası (SMD üçün)
• Fotoresist
• Flux
• Sökülən örgü
• Lehim pastası
• Lehim Maskası

*Şüşə lifli mis örtüklü lövhələr kəsmək bir qədər çətin ola biləcəyi üçün arzuolunmazdır.

** 2: 1 Hidrogen Peroksid və HCl məhlulu istifadə etdim, sırasıyla 3% və 30%.

Addım 2: Dövrünüzü Dizayn edin

Dövrünüzü dizayn etmək üçün bir çox proqram var. Ən çox istifadə etdiyim Eagle, digər PCB proqramları qədər inkişaf edə bilməz, ancaq pulsuz və istifadəsi asandır. İki qatdan çox olmayan lövhələr yaratmağa imkan verir. Eagle, bu yaxınlarda Autodesk tərəfindən satın alındı, buna görə də gələcəkdə peşəkar sahədə daha çox aktuallıq qazana bilər.

PCB dizaynı ilə tanış deyilsinizsə, digər təlimatlara nəzər salmağı təklif edirəm, youtube -də Jeremy Blumun dərsləri kimi əla dərsliklər də var.

Şəkildə bir dövrə bitdikdən sonra necə göründüyünü görə bilərsiniz. Bu vəziyyətdə, bu dövrə bəzi WS2812B LEDlərini sınamaq üçün istifadə ediləcək.

Dövrü saxlamaq və ya dəyişdirmək istəsəniz Eagle fayllarını əlavə etdim.

Addım 3: Güzgülü PCB Mənfi İxrac edin

Təəssüf ki, Eagle -in çapdan əvvəl dövrənin rənglərini ters çevirmək imkanı yoxdur, buna görə bəzi əlavə addımlar tələb olunur.

Dövrünüzü bitirdikdən sonra, kəsilməsini istədiyiniz izləri, yastıqları və digər əşyaları seçin, sonra PDF sənədinə ixrac edin. Eyni şeyi yalnız yastiqciqlar üçün edin, bu lehim maskasını açmaq üçün istifadə ediləcək.

Eagle, PDF -ni ümumiyyətlə printerinizin eyni qətnaməsi olan 600 dpi qətnamə ilə çıxarır, buna görə ölçüdə heç bir düzəliş tələb olunmur.

PDF faylının rənglərini dəyişdirmək üçün Gimp istifadə etdim. Dosyanı 600 dpi* qətnamə ilə açdım və dövrə seçərək ters çevirmə alətindən istifadə edərək rəngləri ters çevirməyə davam etdim. Bir anda çap etmək üçün yastiqciqləri də yapışdırdım.

Bu dövrəni çap etmək istəsəniz, PDF faylını əlavə etdim, heç bir ölçüsünə ehtiyac yoxdur.

* Xəbərdarlıq: Redaktə proqramında 600 dpi -dən başqa hər hansı bir qətnamənin təyin edilməsi çap edərkən düzəltmək çətin olacaq ölçü dəyişikliyi ilə nəticələnəcək. Ayrıca, dövrənizin yansıtıldığından əmin olun ki, lövhəyə toner və ya mürəkkəb basdırılsın.

Addım 4: Şəffaflıqları hazırlayın

Bütün komponentlərin kağız üzərindəki dövrə yaxşı oturduğundan əmin olduqdan sonra, dövrə və yastıqlar şəffaflığa basılır.

Çox vaxt bir şəffaflıq kifayət etmir, işığın keçməsinə imkan verməyən, açıq yerləri istəmədiyimiz yerlərdə buraxan dəliklər görünə bilər. Başqa bir şəffaflığın üstə yığılması ilə asanlıqla həll olunan böyük bir problem ola bilər.

Şəffaflar epoksi ilə yapışdırılır və düzülür və epoksi müalicə üçün buraxılır. Şəffaflığı düz bir səthin altına yerləşdirmək yaxşı bir fikirdir, beləliklə epoksi müalicə edildikdən sonra şəffaflıq tamamilə düz olur. Növbəti addıma keçməzdən əvvəl artıqlıq kəsilir.

Addım 5: Şuranı hazırlayın

Mis örtüklü lövhə hər iki tərəfdən vurulur və ölçüsünə görə qırılır. Parlaq və təmiz bir səth buraxmaq üçün bir bal yastığı və bir az sabunla da təmizlənir. Qalan qalıqları təmizləmək üçün spirt də istifadə edilə bilər.

Lövhədə toz və ya barmaq izlərinin olmadığından əmin olun, çünki qalıqlar növbəti addımın uğurunu təyin edəcək.

Addım 6: Fotoresist Filmi yapışdırın

Kiçik bir fotorezist filmi kəsin. Film üç qatdan ibarətdir, üst və altda plastik və ortada sıxılmış fotorezist kimya. Filmi ayırmaq üçün iki ədəd satış lentini bir kənara qoyuram və sonra ayırıram, şəffaf bir film çıxacaq və atılacaq, yapışqan tərəfi (açıq fotorezist olanı) heç bir hava kabarcığı olmadan lövhəyə asanlıqla yapışacaq.

Filmi lövhəyə tam yapışdırmaq üçün bir az istilik tətbiq etmək lazımdır. Dəyişdirilmiş laminator tez -tez üstünlük verilən üsuldur, ancaq bir dəmir və ya elektrik sobası da işləyə bilər. Mənim vəziyyətimdə mətbəximdə elektrik sobasından istifadə edirəm. Plastik filmin çox qızmaması üçün aralarında bir kağız parçası istifadə olunur.

Addım 7: Fotoresisti ifşa edin

Şəffaflıq bir damla suyun köməyi ilə fotorezistə yapışır. Sonra UV işığına məruz qalır.

Şəffaflıqdakı mürəkkəbin və ya tonerin lövhə ilə təmasda olması vacibdir, əks halda işıq filmlə lövhənin arasına girərək bəzi qüsurlara səbəb ola bilər.

Maruz qalma müddəti UV mənbəyinizin gücündən asılı olacaq. Mənim vəziyyətimdə, evdə hazırlanan PCB ifşa cihazımda 30 saniyə kifayətdir. Normal bir CFL ampul altında bir neçə dəqiqə lazım ola bilər.

Addım 8: Açılmamış Fotoresisti çıxarın

PCB açıldıqdan sonra şəffaflıq çıxarılır və fotorezist tutan plastik film soyulur. Fotorezist sərtləşəcək və lövhəyə yapışacaq.

Açılmamış fotorezist 1% sodyum karbonat*məhlulu ilə çıxarılır. Açılmayan sahələri tez bir zamanda həll etmək üçün bir fırça lazımdır. Mis lövhə bunu etdikdən sonra görünməlidir.

Bunu etdikdən sonra, lövhə yenidən UV işığına məruz qalır və fotorezisti tamamilə sərtləşdirir və aşındırmağa hazırlayır.

*Sodyum karbonat yuyucu soda kimi də tanınır. Sodyum karbonat əldə edə bilmirsinizsə, bir neçə saat ərzində 200ºC temperaturda sobada natrium bikarbonat (çörəkçilik soda) qızdıraraq hazırlaya bilərsiniz.

Addım 9: Lövhənin aşındırılması

Lövhə 2: 1 Hidrogen Peroksid və HCl (Muriatic Acid) həllində həkk olunmuşdur, ümumiyyətlə 10 dəqiqə çəkir. Ardından, lövhə asetona batırılaraq soyulana qədər çıxarılır.

Lövhənin kənarları nəhayət kəsilir və zımparalanır. Lövhə taxıldıqdan sonra qısa qapanmaların olmamasını təmin etmək üçün davamlılıq yoxlamaları aparılır.

Addım 10: Lehim Maskasının Tətbiqi

Lövhənin ortasında böyük bir lehim maskası tətbiq olunur. Şəffaflıq üstünə yapışdırılır və lehim maskası damcı bərabər şəkildə sıxılır. PCB -ni açmaq üçün əvvəllər olduğu kimi eyni üsul istifadə olunur. Açılmayan lehim maskası musluk suyu və fırça ilə çıxarılır.

Bəzi hallarda lehim maskası şəffaflığa yapışa bilər, buna görə arasına bir parça polipropilen film qatlanır. Lövhəni alkoqol və kağız dəsmal ilə təmizləmək onu olduqca parlaq edəcək.

Lehim maskası tətbiq etmək bir az çətin ola bilər, gördüyünüz kimi bəzi ləkələr soyulub, amma bu məqbuldur.

Addım 11: Komponentlərin lehimlənməsi

Hər yastığa bir az lehim pastası tətbiq olunur. SMD komponentləri yastiqciklərə yerləşdirilir. Bir qarışıqlıq kimi görünsə narahat olmayın, istilik tətbiq edildikdən sonra əridilmiş qalayın səthi gərginliyi komponentləri düz çəkəcəkdir. Lehim maskası, lehimin yastiqciklərdən başqa heç bir yerə yapışmasının qarşısını alacaq.

Komponentlər lehim pastası əriyənə qədər bir neçə saniyə ərzində 300ºC temperaturda bir istilik tabancası ilə qızdırılır. Sonra bir neçə dəqiqə yavaş -yavaş soyumağa icazə verilir. Digər üsullardan da istifadə oluna bilər (yenidən axın, isti plitə…).

Bəzi pin başlıqları çörək taxtasında sınamadan əvvəl dövrə lehimlənir.

Addım 12: LED -lərin sınanması

LEDləri idarə etmək üçün FastLED kitabxanası olan sadə bir Arduino proqramı istifadə olunur. WS2812B LED -lərinin yaxşı tərəfi, cərəyanı tənzimləyən daxili bir IC olduğu üçün rezistorlara ehtiyac duymamalarıdır. Bütün bir sıra tək bir girişlə idarə edilə bilər.

Bu kiçik test lövhəsi uğurla tamamlandı və daha böyük layihələrə davam etməyin vaxtı gəldi.

Bu layihəni bəyənmisinizsə və burada müzakirə olunan bəzi mövzular haqqında daha dərin təlimatlar görmək istəyirsinizsə, zəhmət olmasa bu təlimatı bəyənin və LED yarışmasına səs verməyi düşünün.

İzlədiyiniz üçün təşəkkürlər!