Tuis maak van SMD -PCB's (fotoresistemetode): 12 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Dit is waarskynlik 'n sterwende kuns om PCB's tuis te maak, aangesien al meer PCB -vervaardigingsondernemings u printboard sal druk en teen 'n redelike prys by u huis laat aflewer. Dit is egter steeds nuttig om te weet hoe om PCB's te maak wanneer u prototipes maak of die beskadigde stroombaan vervang, wat weke neem om te stuur. Die vaardighede wat nodig is om 'n PCB te ets, kan ook nuttig wees vir die ets van baie ander materiale met kreatiewe ontwerpe.

In hierdie instruksies sal ek jou wys hoe om 'n eensydige bord te ets, 'n soldeermasker aan te wend en 'n paar SMD -komponente te soldeer om 'n toetsbord vir 'n paar WS2812B RGB LED's te maak.

Stap 1: materiaal:

Hier is 'n lys van al die materiaal wat u benodig om u bord te ets en te vul.

• Koper bedekte bord*
• Alkohol
• Asetoon
• Plastiek skinkbord
• Etchant **
• Bestuurskomponente
• Inkjet- of Laserjet -deursigtigheidsblaaie
• Pincetstel
• Soldeerstasie met warmluggeweer (vir SMD)
• Fotoresist
• Fluks
• Desolderende vlegsel
• Soldeerpasta
• Soldeermasker

*Koperplate van glasvesel word nie ontmoedig nie, aangesien dit 'n bietjie moeilik kan wees om te sny.

** Ek gebruik 'n 2: 1 waterstofperoksied- en HCl -oplossing, onderskeidelik 3% en 30%.

Stap 2: Ontwerp u stroombaan

Daar is baie programme beskikbaar om u stroombaan te ontwerp. Die een wat ek die meeste gebruik, is Eagle, wat miskien nie so gevorderd is as ander beskikbare PCB -sagteware nie, maar dit is gratis en maklik om te gebruik. Dit stel u in staat om borde van tot twee lae te skep. Eagle is onlangs deur Autodesk gekoop, sodat dit in die toekoms meer relevant kan word op die professionele gebied.

As u nie die PCB -ontwerp ken nie, stel ek voor dat u na ander instruksies kyk, daar is ook wonderlike tutoriale op YouTube, soos dié van Jeremy Blum.

Op die foto kan u sien hoe 'n stroombaan lyk sodra dit klaar is. In hierdie geval sal hierdie kring gebruik word om sommige WS2812B LED's te toets.

Ek het die Eagle -lêers aangeheg as u die kring wil stoor of verander.

Stap 3: Voer 'n Mirrored PCB -negatief uit

Ongelukkig het Eagle nie die opsie om die kleure van die kring om te draai voordat dit gedruk word nie, dus is 'n paar ekstra stappe nodig.

As u klaar is met u kring, kies die spore, pads en ander goed wat u wil ets, en voer dit dan uit in 'n PDF -lêer. Doen net dieselfde vir die pads, dit word gebruik om die soldeermasker bloot te stel.

Eagle lewer die PDF met 'n resolusie van 600 dpi, wat gewoonlik dieselfde resolusie as u drukker is, sodat geen grootte nodig is nie.

Ek het Gimp gebruik om die kleure van die PDF -lêer om te keer. Ek het die lêer met 'n resolusie van 600 dpi* oopgemaak en die kleure omgekeer deur die kring te kies en die omkeerhulpmiddel te gebruik. Ek het die pads ook langs mekaar geplak om dit alles tegelyk te druk.

Ek het die PDF -lêer aangeheg vir die geval dat u hierdie kring wil druk, hoef u geen grootte te verander nie.

* Waarskuwing: as u enige resolusie in die redigeringsprogrammatuur as 600 dpi instel, sal die grootte verander by die druk wat moeilik is om reg te stel. Maak ook seker dat u stroombaan spieël sodat dit omgedraai kan word, terwyl die toner of ink teen die bord druk.

Stap 4: Berei die deursigtighede voor

Nadat u seker gemaak het dat al die komponente mooi op die kring op papier pas, word die kring en pads op 'n deursigtigheid gedruk.

Dikwels is een deursigtigheid nie genoeg nie; daar kan 'n paar gate verskyn wat lig deurlaat en blootgestelde gebiede laat waar ons dit nie wil hê nie. Dit kan 'n groot probleem wees wat maklik opgelos kan word deur nog 'n deursigtigheid bo -op te stapel.

Die transparante word met epoksy vasgeplak en in lyn gebring, en die epoksie word laat genees. Dit is 'n goeie idee om die deursigtigheid onder 'n plat oppervlak te plaas, sodat die deursigtigheid heeltemal plat is sodra die epoksie genees is. Die oormaat word afgesny voordat u met die volgende stap voortgaan.

Stap 5: Berei die bord voor

Die koperplaat is aan beide kante gesny en in grootte gebreek. Dit word ook skoongemaak met 'n stootkussing en 'n bietjie seep om 'n blink en skoon oppervlak te laat. Alkohol kan ook gebruik word om enige oorblyfsels skoon te maak.

Maak seker dat daar geen stof of vingerafdrukke op die bord is nie, aangesien enige oorblyfsels die sukses van die volgende stap sal bepaal.

Stap 6: Plak die fotoresistfilm vas

Sny 'n klein stukkie fotoresist film. Die film bestaan uit drie lae, 'n plastiek aan die bokant en onderkant en die fotoresist chemichal in die middel. Om die film te skei, plaas ek twee stukke sellotape op 'n rand en trek dan uitmekaar, 'n deursigtige film kom af en word weggegooi, die klewerige kant (die een met blootgestelde fotoresist) plak maklik op die bord sonder lugborrels.

Om die film heeltemal op die bord te plak, moet 'n bietjie hitte toegedien word. 'N Gemodifiseerde lamineerder is dikwels die voorkeurmetode, maar 'n strykyster of 'n elektriese stoof kan ook werk. In my geval gebruik ek die elektriese stoof in my kombuis. 'N Stukkie papier word tussenin gebruik om te verhoed dat die plastiekfilm te veel verhit word.

Stap 7: Stel die fotoresis bloot

Die deursigtigheid hou vas aan die fotoresis met behulp van 'n druppel water. Dit word dan blootgestel aan UV -lig.

Dit is belangrik dat die ink of toner op die deursigtigheid met die bord in aanraking kom, anders kan daar lig tussen die film en die bord gesluit word en kan daar defekte ontstaan.

Die blootstellingstyd hang af van die sterkte van u UV -bron. In my geval is 30 sekondes in my tuisgemaakte PCB -blootstelling genoeg. Onder 'n normale CFL -gloeilamp kan 'n paar minute nodig wees.

Stap 8: Verwyder die nie -blootgestelde fotoresist

Sodra die PCB blootgestel is, word die deursigtigheid verwyder en die plastiekfilm wat die fotoresist vasgehou het, verwyder. Die fotoresis sal verhard wees en aan die bord vasgeplak word.

Onbepaalde fotoresis word verwyder in 'n oplossing van 1% natriumkarbonaat*. 'N Borsel is nodig om die onbelichte gebiede vinnig op te los. Die koperbord moet sigbaar wees nadat dit gedoen is.

Sodra dit gedoen is, word die bord weer blootgestel aan UV -lig om die fotoresis volledig te verhard en voor te berei vir die ets.

*Natriumkarbonaat staan ook bekend as wassoda. As u nie toegang tot natriumkarbonaat het nie, kan u 'n paar daarvan berei deur natriumbikarbonaat (koeksoda) 'n paar uur in 'n oond van 200ºC te verhit.

Stap 9: Ets die bord

Die bord word geëts in 'n oplossing van 2: 1 waterstofperoksied en HCl (Muriatic Acid), dit neem gewoonlik ongeveer 10 minute. Dan word die fotoresis verwyder deur die bord in asetoon te dompel totdat dit wegskil.

Die rande van die bord word uiteindelik afgewerk en geskuur. Nadat die bord geët is, word kontinuïteitsondersoeke uitgevoer om te verseker dat daar geen kortsluitings is nie.

Stap 10: Pas die soldeermasker toe

'N Groot klont soldeermasker word in die middel van die bord aangebring. Die deursigtigheid sit bo -op vas en die soldeermaskerblokkie word eweredig ingedruk. Dieselfde proses as voorheen word gebruik om die PCB bloot te stel. Die nie -blootgestelde soldeermasker word met kraanwater en 'n kwas verwyder.

In sommige gevalle kan die soldeermasker by die deursigtigheid bly, sodat 'n stuk polipropileenfilm tussenin vasgemaak word. As u die bord met alkohol en 'n papierhanddoek skoonmaak, word dit baie blink.

Die aanbring van 'n soldeermasker kan 'n bietjie lastig wees, soos u kan sien, het sommige plekke afgeskil, maar dit is aanvaarbaar.

Stap 11: Soldeer die komponente

'N Bietjie soldeerpasta word op elke laag aangebring. Die SMD -komponente word op die pads geplaas. Moenie bekommerd wees as dit na 'n gemors lyk nie, nadat die hitte toegedien is, trek die oppervlaktespanning van die gesmelte blik die komponente reguit. Die soldeermasker voorkom dat soldeersel op enige ander plek as die pads vassteek.

Die komponente word vir 'n paar sekondes verhit met 'n hittepistool by 'n temperatuur van 300ºC totdat die soldeerpasta gesmelt is. Dit word dan toegelaat om 'n paar minute stadig af te koel. Ander metodes kan gebruik word (hervloei, kookplaat …).

Sommige penkoppe word aan die stroombaan gesoldeer voordat dit op 'n broodbord getoets word.

Stap 12: Toets die LED's

'N Eenvoudige Arduino -program met die FastLED -biblioteek word gebruik om die LED's te beheer. Die goeie ding van die WS2812B LED's is dat hulle nie weerstande nodig het nie, aangesien daar 'n interne IC is wat die stroom reguleer. 'N Hele skikking kan ook met een enkele invoer aangedryf word.

Hierdie klein toetsbord is suksesvol voltooi en dit is tyd om met groter projekte voort te gaan.

As u van hierdie projek hou en meer diepgaande instruksies wil sien oor sommige van die onderwerpe wat hier bespreek word, kan u hierdie instruksies goed vind en dit oorweeg om 'n stem vir die LED-wedstryd te gee.

Dankie dat jy gekyk het!