Cum se face o placă de circuit electronic la domiciliu?

În lumea de astăzi, plăcile cu circuite imprimate sunt utilizate la fabricarea circuitelor electronice. Acestea includ, de exemplu, ansambluri electronice. O placă cu mai multe straturi de elemente electronice noi are proprietatea de a fi integrată. Această caracteristică face posibilă reducerea dimensiunii circuitelor electrice și a tehnicilor de calcul. Prima placă de circuite imprimate a apărut în urmă cu peste o sută de ani.

Ce este o placă de circuit imprimat?

Placa de circuit imprimat apare ca o placă dielectrică. Suprafața produsului conține circuitele electrice. Este necesară o placă dielectrică pentru a conecta componentele electronice. Cablurile componente ale plăcii sunt lipite pe părțile modelului conductiv.

Schema de circuit este realizată din folie pe o suprafață izolatoare solidă. Găurile și plăcuțele sunt făcute în placa de circuit imprimat pentru montarea componentelor plane și a celor cu pini. Folia din placă este dispusă în mai multe straturi, astfel încât conexiunea electrică la placă este asigurată prin găuri de tranziție. Suprafața exterioară a plăcii este acoperită cu un strat de protecție (mască de lipit) și marcaje (grafică și text suplimentar în conformitate cu documentele de proiectare).

Clasificarea plăcilor cu circuite imprimate în funcție de numărul de straturi de folie

• pe o singură față;
• pe două fețe;
• multistrat (îmbinarea mai multor plăci cu unul sau două straturi).

IMPORTANT! Numărul de straturi crește în funcție de complexitatea proiectului de instalare.

Efectuarea unei plăci de circuit electronic la domiciliu

Ce material va fi folosit pentru fabricație

Substraturile din folie dielectrică sunt utilizate pentru plăcile cu circuite imprimate. Materialul constă în plăci multistrat cu izolație electrică sau în folii sintetice din fluoroplastic sau poliimidă. Deasupra izolației sau a foliei se află o folie de cupru, aluminiu sau nichel.

• Folia de aluminiu nu se sudează bine.
• Folia de nichel are o rezistență mai mare și o disipare scăzută a căldurii. În plus, producția sa este mai costisitoare.
• Folia de cupru poate fi lipită foarte bine. Grosimea este cuprinsă între 18 și 35 μm.

Pe piață sunt disponibile numeroase materiale pentru fabricarea plăcilor. Pentru a face o placă cu propriile mâini, puteți folosi fibră de sticlă sau gethinax:

• Flota armată cu fibră de sticlă este un material compozit pe bază de fibră de sticlă. Materialul compozit este impregnat cu rășină epoxidică și căptușit cu folie de cupru. Fibra de sticlă Fibra de sticlă are o conductivitate termică, rezistență și izolație electrică ridicate. Greutatea materialului nu va îngreuna unitatea asamblată. Materialul este ușor de prelucrat. Temperatura de aplicare variază de la minus 60 la plus 125 de grade Celsius. Grosimea admisă este de 1,5 milimetri. În casă, se preferă 0,8 milimetri cu un singur strat.
• Gethinax este hârtie impregnată cu lac de bachelită. Straturile de material sunt obținute după ce hârtia a fost presată la cald. Gethinax este impregnat cu rășină epoxidică. Temperatura de aplicare variază de la minus 65 de grade Celsius la plus 120 de grade Celsius. Alegerea soiului de Gethinax depinde de utilizarea viitoare.

Cerințe de bază pentru plăcile fabricate

• Formă dreptunghiulară cu acoperire pe două fețe.
• Grosime - nu mai mult de trei milimetri (trebuie să se potrivească cu substratul dielectric).
• Contururile adânciturilor și ale fantelor sunt situate în jurul perimetrului plăcii și nu coincid cu liniile rețelei.
• Centrele tuturor găurilor sunt situate în nodurile grilei.
• Spațiul dintre marginile găurii și placă nu trebuie să depășească grosimea plăcii.
• Dimensiunea zonei de contact determină diametrul găurii.
• Grosimea șinelor și spațiul dintre ele este de aproximativ 0,2 milimetri.

Unelte și chimie necesare

• panouri din fibră de sticlă sau gethinax;
• racletă de spălat vase;
• detergent de vase;
• acetonă;
• dizolvant de lac de unghii fără acetonă;
• alcool industrial sau medical;
• o periuță de dinți veche;
• hârtie igienică moale cu două straturi;
• o seringă de două căni;
• hârtie foto;
• o imprimantă laser alb-negru cu o rezoluție de peste 600 dpi și cartușul acesteia;
• foarfece de cusut;
• burghie de 0,6 milimetri, 0,8 milimetri și 1 milimetru
• marker pentru desenarea plăcilor de circuite;
• mini burghiu;
• hidroperitide;
• acid citric;
• sare grunjoasă (neiodată);
• recipient de plastic pentru gravură;
• card de plastic;
• 3 kg greutate;
• flux de alcool în canistre;
• stație de lipit.

Imprimarea desenului plăcii pe imprimantă

1. Pentru o lățime maximă a liniei în desen, dezactivați modul de economisire a energiei în proprietățile imprimantei. Este posibil să trebuiască să selectați un alt mod pentru a obține un rezultat bun. Reprezentarea grafică a panoului nu trebuie să fie neclară sau zgâriată.
2. Selectați rezoluția maximă și modul alb-negru în setările de imprimare (în cazul unei imprimante color).
3. Scara trebuie să fie realistă.
4. Odată ce imprimarea este finalizată, o imagine cu elemente grafice nu trebuie să fie atinsă manual. Este mai bine să lăsați o margine pe foaie înainte de a decupa desenul. O suprafață suplimentară de doi centimetri este suficientă pentru a ține hârtia cu degetele fără a atinge diagrama.

IMPORTANT! Trebuie să lăsați trei milimetri din margine atunci când decupați, astfel încât să puteți vedea marginile atunci când transferați.

Pregătirea soluției de transfer chimic

Pentru a prepara soluția chimică, veți avea nevoie de:

• un lichid fără acetonă și acetona însăși în proporție de 2:1;
• seringă;
• Un recipient de sticlă cu un capac de cauciuc.

Ambele lichide se măsoară cu o seringă, se amestecă și se toarnă într-un recipient închis ermetic. Dacă este depozitat pentru o perioadă lungă de timp, acetona se poate evapora și substanța se va deteriora.

Fabricarea plasticului armat cu fibră de sticlă (GRP)

• Placa din fibră de sticlă necesită o suprafață largă și uniformă, în centrul căreia se așează o bucată de hârtie igienică.
• Urmează pregătirea materialului. Placa din fibră de sticlă este frecată circular cu un burete metalic pentru a îndepărta orice oxidare, zgârieturi sau amprente. Farfuria ar trebui să strălucească.
• Picurați detergentul în centrul plăcii și spumați-l. În plus, pe mâini se aplică o soluție cu săpun.
• Placa se spală timp de câteva minute și se clătește cu apă rece. Farfuria trebuie să fie ținută pe laturi de margini.
• După spălare, se așează placa pe hârtie. Aplicați câteva picături de soluție de acetonă deasupra și curățați cu hârtie igienică până la uscarea completă.

IMPORTANT! Nu permiteți ca scame fine, praf sau păr să ajungă pe suprafața plăcii. Curățați zona înainte de procedură.

Transferul modelului

• Se toarnă doi mililitri de soluție într-o seringă.
• Placa este așezată pe hârtie. Deasupra trebuie așezată o suprafață de folie de cupru.
• Se aplică un strat subțire de lichid pe suprafața de cupru, fără goluri.
• Un desen de circuit este așezat uniform pe placă, cu sigiliul în jos. Hârtia nu trebuie să fie mutată.
• Folosiți un carton de plastic pentru a șterge hârtia și a stoarce excesul de soluție.
• După zece secunde, se așează deasupra două bucăți de hârtie, după alte zece secunde, se pune o presă netedă (3 kilograme) pe placă și se aplică presiune timp de cinci secunde.
• După cinci minute, se îndepărtează greutatea. Hârtia cu desenul trebuie să se usuce (să devină albă).
• Pentru a îndepărta hârtia, înmuiați o periuță de dinți în alcool și umeziți suprafața. După ce a devenit uleioasă, hârtia se îndoaie de la o margine și se toarnă alcool sub ea cu ajutorul pensulei. Zona de desen trebuie să fie complet acoperită cu lichidul volatil.
• Foaia este trasă înapoi în mod egal, astfel încât vopseaua să rămână pe placă. Reumpleți periodic cu alcool.

IMPORTANT! Dacă rămân zone mici de toner pe hârtie, puteți folosi un marker și să puneți puncte pe spațiile libere. Este recomandabil să se vopsească în două straturi pentru a obține un efect de lac negru. Înainte de a desena pe tablă, trebuie să măsurați geometria desenului cu o riglă.

Gravura plăcii

• Pentru a pregăti soluția, se toarnă 50 de mililitri de apă caldă într-un recipient.
• Trei tablete de hidroperitidă se adaugă în apă până când se dizolvă. Rezultatul este peroxidul de hidrogen (3 la sută).
• 15 grame de acid citric și 5 grame de sare se adaugă la lichid până la dizolvarea completă.
• Se toarnă soluția într-un recipient de plastic și se scufundă placa de circuit în ea timp de o jumătate de oră (uneori patruzeci de minute).
• Spălați placa cu apă caldă și ștergeți tonerul cu acetonă. Placa este acoperită cu flux de alcool-tocanifon.

Găuri de găurire

Se fac găuri acolo unde iese șina. A doua gaură se face în locul de unde iese șina. În jurul marginilor plăcii se adaugă tranziții pentru o mai mare rigiditate. Este nevoie de un mini burghiu, deoarece se folosește un diametru mic al burghiului.

Lustruirea plăcii

Debavurarea unei plăci protejează placarea cu cupru de coroziune. Pentru acest proces este necesară o stație de lipire. Împletitura împletită este atașată la vârful fierului de lipit și este staniu cu un fir pentru a obține un rezultat bun de lipire.

Placa și panglica sunt acoperite cu flux. Apoi se aplică staniu pe placă. Petele de cupru din panglica sunt îndepărtate în acest proces.

Rețete de soluții de gravură

Soluție de decapare din peroxid de hidrogen și acid citric

Ingrediente:

• peroxid de hidrogen (3 %);
• acid citric;
• sare comună;
• apă caldă (100 ml).

O soluție de gravură de 100 de mililitri este suficientă pentru a îndepărta folia de cupru (35 µm grosime) de pe o placă de 100 de centimetri pătrați. Soluția preparată nu trebuie să fie depozitată. În locul acidului citric se poate folosi acid acetic, dar placa va trebui să fie uscată afară din cauza mirosului neplăcut.

Avantajele soluției sunt ieftinitatea, disponibilitatea ușoară a ingredientelor, viteza mare, siguranța. Gravura se poate face la temperatura camerei.

Soluție de decapare cu clorură de fier

Soluția de clorură ferică nu necesită temperatură. Timpul de gravură este rapid. Cu toate acestea, viteza scade pe măsură ce se consumă clorura ferică din lichid.

Pentru preparare veți avea nevoie de: 200 de mililitri de apă și 150 de grame de clor de fier sub formă de pulbere. Se amestecă componentele până când acestea se dizolvă complet.

IMPORTANT! Soluția de gravură poate fi depozitată într-un recipient bine închis și poate fi utilizată în mod repetat. Pentru o utilizare repetată, este "înviorată" cu cuie de cupru. Dezavantajul acestei soluții este costul ridicat al acesteia.

Soluție de decapare pe bază de peroxid de hidrogen și acid clorhidric

Soluția de gravură este rapidă și ușor de obținut. Hidroperitolul sau peroxidul de hidrogen pot fi procurate de la farmacie.

Pentru a o prepara, se toarnă o soluție de peroxid de hidrogen (3 %) în acid clorhidric (agitând-o) într-un jet subțire. Trebuie respectate măsurile de siguranță în timpul procesului de gravură, deoarece acidul clorhidric corodează mâinile și strică alte obiecte. Din acest motiv, nu se recomandă utilizarea soluției la domiciliu.

IMPORTANT! În locul acidului clorhidric se poate folosi electrolit de baterie în care se adaugă sare.

O soluție de gravură pe bază de sulfat de cupru

O soluție de decapare pe bază de sulfat de cupru este rareori utilizată, deoarece procedura este complicată. În plus, sulfatul de cupru este un pesticid care este folosit în agricultură pentru a distruge dăunătorii. Este vândut în punctele de vânzare cu amănuntul pentru grădinari.

Mod de preparare: sulfatul de cupru (⅓ parte) se amestecă cu sare de masă (⅔ parte). Se toarnă 1,5 căni de apă fierbinte în amestec pentru a dizolva sarea.

Timpul de decapare cu sulfat de cupru este de aproximativ patru ore. Temperatura necesară este cuprinsă între 50 și 80 de grade Celsius. Soluția trebuie schimbată în mod constant în timpul procesului de gravură.

Metoda de realizare a plăcilor de circuite imprimate la domiciliu este utilă pentru cei care sunt noi în domeniul electronicii. Este posibil să dobândiți abilitățile necesare la domiciliu înainte de a lucra în mod profesionist. Numărul de metode este variat, ceea ce va afecta succesul a ceea ce ați conceput.

Ce este un generator de hidrogen și cum să faci unul singur

Cum să faci un detector de metale cu propriile mâini, ajutor pentru începători

Cum să lipiți aluminiu la domiciliu, caracteristici de lipire a aluminiului de lipit

Cum de a face o bobină Tesla cu propriile mâini?

Efectuarea unui cablaj retro în aer liber cu propriile lor mâini

Ce este firul de nicrom, proprietățile și utilizările sale