Montaż elektroniczny jest wykonywany na obwodzie drukowanym, to znaczy na wsporniku izolacyjnym, typu szkła epoksydowego, na którym miedziane ścieżki tworzą prawie wszystkie połączenia między elementami, które podtrzymuje. Jak zrobić obwód drukowany? Kilka metod.
Po co tworzyć obwód drukowany? Alternatywne rozwiązania
Przede wszystkim należy zadać pytanie: „czy muszę wykonać obwód drukowany?”. Rzeczywiście, jeśli chcesz tylko wykonać prototyp, niekoniecznie musisz tracić dużo czasu na studiowanie, rysowanie i grawerowanie obwodu drukowanego. Istnieją alternatywne rozwiązania:
- Płyta granulowana : jest to płyta epoksydowa lub bakelitowa, na której zamocowane są przekłute granulki miedzi. Elementy wpinamy w płytkę od strony izolacyjnej, a następnie od strony podkładki zgrzewamy lub owijamy druty odtwarzając obwód, który chcemy uzyskać (w HF niezbędny jest epoksyd lub szkło / teflon lub ceramika).
- Taśma miedziana : to prawie ta sama zasada, z wyjątkiem tego, że połączenia między komponentami są wykonywane za pomocą taśm miedzianych, a jej paski są cięte, gdy nie chcesz, aby połączenie istniało.
- „Grawerowanie angielskie” : Jest to najłatwiejsza metoda do zastosowania, ponieważ umożliwia wiele modyfikacji. Polega na zaplanowaniu lokalizacji elementów, a następnie wykopaniu „kanałów” między łączącymi je torami. W ten sposób powstają wyspy łączące komponenty ze sobą, usuwając minimum miedzi (np. Małym frezem) i jeśli chcemy dodać komponent szeregowo, wystarczy przeciąć wyspę na dwie części i umieścić ten komponent pomiędzy dwie nowe wysepki. Nawet wtedy możliwe jest zastosowanie tej metody do wytrawiania szeregowego lub trudniejszego metodą elektrochemii na frezarce cyfrowej. Wykonanie 4 małych obwodów o wymiarach 8 cm x 10 cm klasy 3 zajmuje około 1 ranka.
Tworzenie obwodu drukowanego przez wytrawianie chemiczne
Najpierw należy zbadać implantację elementów w przyszłym obwodzie i połączyć je torami. Ta praca jest teraz ułatwiona przez specjalistyczne oprogramowanie, które można znaleźć w Internecie (KiCad).
Masz wtedy do dyspozycji dwie możliwości: metodę ręczną lub metodę grawerowania.
Metoda ręczna
Metoda ręczna polega na przygotowaniu płytki miedzianej poprzez usunięcie warstwy utleniającej od strony miedzi, poprzez ścieranie (środek do czyszczenia łazienek np. „Krem do szorowania” doskonale sprawdza się w połączeniu ze szczoteczką do paznokci) lub topnik do cynownic na bazie kwasu solnego działa lepiej i prawie bez wysiłku.
Gdy miedź na płytce stanie się błyszcząca (miedź jest odsłonięta, ale bez zadrapań), dokładnie spłucz i wytrzyj płytkę papierową chusteczką, uważając, aby nie kłaść palców po miedzianej stronie.
Następnie ułóż peletki i opaski je łączące za pomocą przewidzianych do tego celu arkuszy „transferowych”. Zawsze uważaj, aby nie kłaść palców na płycie (używając arkusza papieru do izolacji dłoni od miedzi), te ślady przez utlenienie płytki groziłyby utworzeniem mostków między ścieżkami, ponieważ zapobiegałyby atakowi przez 'kwas.
Metoda z "wstępnie uczuloną" płytką:
Te płyty mają czarną folię pokrywającą stronę miedzianą. Ta metoda jest inna, ponieważ nie wymaga usuwania miedzi, ale wystawienia na działanie promieni ultrafioletowych, z wstawieniem folii, na której obwód jest już wydrukowany. W przypadku takich płyt procedura jest szczegółowo opisana przy użyciu „materiału nasłonecznionego”.
Technika ta wymaga następnie fazy objawienia obwodu (w specjalnej kąpieli „wywoływacza”). Następnie płytka jest traktowana jak przy ręcznym śledzeniu.
Wytrawianie chemiczne
- Konieczne jest przygotowanie kąpieli trawiącej w zbiorniku grawerującym lub maszynie grawerującej. Ta kąpiel składała się z nadchlorku żelaza lub mniej brudzącego nadsiarczanu amonu, a nawet kwasu solnego + nadtlenku wodoru w 130 objętościach dla tych, którzy wiedzą, jak radzić sobie z silnie korozyjnymi chemikaliami.
- Płytka do grawerowania zostanie w niej zanurzona lub zamocowana w taki sposób, aby produkt aktywny był wyrzucany na miedzianą powierzchnię.
- Kąpiel może być podgrzewana do 40-50 ° C, mieszana, napowietrzana bełkotką lub rozpylana w celu przyspieszenia ataku.
- Stan postępu grawerowania można sprawdzić na podstawie przezroczystości, umieszczając lampkę za tacą i sprawdzając, czy między ścieżkami nie ma miedzi.
- Opisany tu grawer jest grawerem „amatorskim” i jednostronnym. Możesz zrobić „dwustronne proste”, odwracając płytkę i wystawiając drugą stronę na izolację. Pro izolatory bezczelne z obu stron jednocześnie. „Dwustronny pojedynczy” = dwustronny obwód uproszczony na poziomie przelotek (dostępne przelotki, wykonane przez zgrzewany koniec komponentu z obu stron płyty) i uproszczony na poziomie warstwy komponentu tak, aby początek toru nie wymagał spawanie niewykonalne na czole elementu. Ostatecznie, nakładając „pojedyncze podwójne ściany”, warstwy można zwiększyć, ale należy uważać na połączenia między warstwami!
- Prawdziwe grawerowanie dwustronne (nawet wielowarstwowe) - klasy obwodów od 4 do 7 - powinno zostać powierzone profesjonalnemu laboratorium, ponieważ wymaga technik poza zasięgiem amatora.
- Gdy ścieżki są dobrze oddzielone i nie ma już „odsłoniętej” miedzi, płytkę należy dokładnie i dokładnie wypłukać, aby zatrzymać proces chemicznego wytrawiania. Usuwa się również paski i tabletki (można nadal stosować metodę szorowania, a następnie spłukiwanie i wycieranie) lub aceton do lakieru światłoczułego.
- Można tu dodać fazę fakultatywną, jest to cynowanie na zimno przez namaczanie lub przepuszczanie bawełny nasączonej specjalnie do tego przeznaczonym roztworze (w czasie wywoływania filmu w fotografii, zastosowany wywoływacz i nasycone srebro mogłoby być użyte w ten sam sposób do tworzenia „posrebrzania” na zimno).
- Po tej ostatniej fazie następuje dokładne spłukanie i wytarcie.
- Obwód jest ostatecznie gotowy do nawiercenia lub bezpośredniego użycia w przypadku „montażu powierzchniowego elementów” (zastosowanie SMD).
- Po przewierceniu kartę można zdjąć topnikiem, który poprawi przyczepność lutu i przelotek (jednostronne dwustronne), a elementy zostaną przylutowane.
- Po przeprowadzeniu testów funkcjonalnych kartę można polakierować w celu jej zabezpieczenia, znacznie skuteczniej niż cynowanie chemiczne, które utlenia się w zaledwie 1 rok.