Bërja e PCB -ve SMD në shtëpi (Metoda Photoresist): 12 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

Bërja e PCB -ve në shtëpi është ndoshta një art në vdekje, pasi gjithnjë e më shumë kompani prodhuese të PCB -ve do të printojnë tabelën tuaj të qarkut dhe do t'i dorëzojnë ato në shtëpinë tuaj për një çmim të arsyeshëm. Sidoqoftë, të dini se si të bëni PCB do të jetë akoma e dobishme kur bëni prototipe ose zëvendësoni atë qark të dëmtuar, i cili do të marrë javë për t'u dërguar. Gjithashtu, aftësitë e kërkuara për të gdhendur një PCB mund të jenë të dobishme për të gdhendur shumë materiale të tjera me dizajne krijuese.

Në këtë udhëzues do t'ju tregoj se si të gdhendni një dërrasë të njëanshme, të aplikoni një maskë lidhëse dhe të lidhni disa përbërës SMD për të bërë një tabelë provë për disa LED LED WS2812B RGB.

Hapi 1: Materialet:

Këtu keni një listë të të gjithë materialeve që do t'ju nevojiten për të gdhendur dhe mbushur tabelën tuaj të qarkut.

• Bordi i veshur me bakër*
• Alkooli
• Aceton
• Tabaka plastike
• I gdhendur **
• Komponentët e bordit
• Fletët e transparencës me bojë ose Laserjet
• Set piskatore
• Stacioni i saldimit me armë ajri të nxehtë (për SMD)
• Fotorezist
• Fluksi
• Bishtalec i shkrirjes
• Pasta e saldimit
• Maskë për saldim

*Pllakat e veshura me fibra qelqi të veshura me bakër dekurajohen pasi ato mund të jenë pak të vështira për t'u prerë.

** Kam përdorur një zgjidhje peroksidi të hidrogjenit 2: 1 dhe tretësirë HCl, në 3% dhe 30% respektivisht.

Hapi 2: Krijoni qarkun tuaj

Ka shumë programe në dispozicion për të hartuar qarkun tuaj. Ai që përdor më shumë është Eagle, i cili mund të mos jetë aq i avancuar sa disa programe të tjera PCB në dispozicion, por është falas dhe i lehtë për t’u përdorur. Kjo ju lejon të krijoni borde deri në dy shtresa. Eagle është blerë kohët e fundit nga Autodesk, kështu që mund të fitojë më shumë rëndësi në fushën profesionale në të ardhmen.

Nëse nuk jeni të njohur me modelin e PCB, ju sugjeroj të hidhni një sy në udhëzime të tjera, ka edhe mësime të shkëlqyera në youtube, si ai i Jeremy Blum.

Në foto ju mund të shihni se si duket një qark pasi të ketë përfunduar. Në këtë rast, ky qark do të përdoret për të testuar disa LED LED WS2812B.

Unë i kam bashkangjitur skedarët Eagle në rast se dëshironi të ruani ose modifikoni qarkun.

Hapi 3: Eksportoni një PCB Negative të pasqyruar

Mjerisht, Eagle nuk ka mundësinë të përmbysë ngjyrat e qarkut para printimit, kështu që kërkohen disa hapa shtesë.

Pasi të keni mbaruar qarkun tuaj, zgjidhni gjurmët, pllakat dhe sende të tjera që dëshironi të gdhendeni, pastaj eksportojini në një skedar PDF. Bëni të njëjtën gjë vetëm për pads, kjo do të përdoret për të ekspozuar për maskën e saldimit.

Eagle nxjerr PDF me një rezolucion 600dpi, e cila zakonisht është e njëjta rezolutë e printerit tuaj, kështu që nuk kërkohen rregullime në madhësi.

Për të përmbysur ngjyrat e skedarit PDF kam përdorur Gimp. Hapa skedarin me një rezolutë prej 600dpi* dhe vazhdova të përmbysja ngjyrat duke zgjedhur qarkun dhe duke përdorur mjetin përmbysës. Unë gjithashtu ngjita jastëkët së bashku për t'i shtypur të gjitha menjëherë.

Unë kam bashkangjitur skedarin PDF në rast se dëshironi të printoni këtë qark, nuk duhet të kërkohet ndryshim i madhësisë.

* Paralajmërim: Vendosja e çdo rezolute në programin e redaktimit të ndryshëm nga 600dpi do të rezultojë në ndryshime të madhësisë kur printoni që do të jetë e vështirë të korrigjohen. Gjithashtu, sigurohuni që qarku juaj është i pasqyruar në mënyrë që të mund të përmbyset, me tonerin ose bojën që shtyp në bord.

Hapi 4: Përgatitni Transparencat

Pasi të siguroheni që të gjithë përbërësit përshtaten mirë në qarkun në letër, qarku dhe pllakat shtypen në një transparencë.

Shumë shpesh, një transparencë nuk është e mjaftueshme, mund të shfaqen disa vrima të cilat do të lejojnë që drita të kalojë, duke lënë zona të ekspozuara aty ku nuk i duam. Mund të jetë një problem i madh që rregullohet lehtësisht duke vendosur një transparencë tjetër në krye.

Transparencat ngjiten me epoksi dhe rreshtohen dhe epoksi lihet të kurohet. Vendosja e transparencës nën një sipërfaqe të sheshtë është një ide e mirë, në mënyrë që transparenca të jetë krejtësisht e sheshtë sapo shëron epoksi. Teprica shkurtohet para se të vazhdoni me hapin tjetër.

Hapi 5: Përgatitni Bordin

Bordi i veshur me bakër shënohet në të dyja anët dhe është thyer në madhësi. Gjithashtu pastrohet me një jastëk shënues dhe pak sapun për të lënë një sipërfaqe me shkëlqim dhe të pastër. Alkooli mund të përdoret gjithashtu për të pastruar çdo mbetje të mbetur.

Sigurohuni që nuk ka pluhur ose gjurmë gishtash në tabelë, pasi çdo mbetje do të përcaktojë suksesin e hapit tjetër.

Hapi 6: Ngjiteni Filmin Photoresist

Pritini një pjesë të vogël të filmit fotorezistues. Filmi është i përbërë nga tre shtresa, një plastikë në krye dhe në fund dhe kimikalja fotorezistike e vendosur në mes. Për të ndarë filmin, unë vendos dy pjesë të shiritit të shitjes në një skaj dhe pastaj ndahem, një film i qartë do të dalë dhe do të hidhet, pjesa ngjitëse (ajo me fotorezistën e ekspozuar) ngjitet lehtë në tabelë pa asnjë flluskë ajri.

Për të ngjitur plotësisht filmin në tabelë, duhet të aplikoni disa nxehtësi. Një petëzues i modifikuar shpesh është metoda e preferuar, por një hekur ose një sobë elektrike gjithashtu mund të funksionojë. Në rastin tim, unë jam duke përdorur sobën elektrike në kuzhinën time. Një copë letër përdoret në mes për të parandaluar që filmi plastik të nxehet shumë.

Hapi 7: Ekspozoni fotorezistin

Transparenca ngjitet në fotorezistën me ndihmën e një pike uji. Pastaj ekspozohet ndaj dritës UV.

Importantshtë e rëndësishme që boja ose toneri në transparencë të jetë në kontakt me tabelën, përndryshe drita mund të jetë në gjendje të gëlltisë midis filmit dhe pllakës dhe të shkaktojë disa defekte.

Koha e ekspozimit do të varet nga fuqia e burimit tuaj UV. Në rastin tim, 30 sekonda në ekspozuesin tim të bërë në PCB janë të mjaftueshme. Nën një llambë normale CFL mund të kërkohen disa minuta.

Hapi 8: Hiqni Fotorezistin e Paekspozuar

Pasi të jetë ekspozuar PCB, transparenca hiqet dhe filmi plastik që mbante fotorezistën zhvishet. Fotorezistuesi do të jetë ngurtësuar dhe do të jetë i mbërthyer në tabelë.

Fotorezisti i pakonpozuar hiqet në një tretësirë prej 1% karbonat natriumi*. Kërkohet një furçë për të shpërndarë me shpejtësi zonat e paekspozuara. Bordi i bakrit duhet të jetë i dukshëm pasi të jetë bërë kjo.

Pasi të jetë bërë kjo, bordi është i ekspozuar përsëri në dritën UV për të forcuar plotësisht fotorezistën dhe për ta përgatitur atë për gdhendje.

*Karbonati i natriumit është i njohur edhe si Sode larëse. Nëse nuk keni qasje në Karbonat natriumi, mund t'i bëni disa duke ngrohur bikarbonat natriumi (Sode buke) në furrë në 200ºC për disa orë.

Hapi 9: Gdhendja e Bordit

Pllaka është gdhendur në një zgjidhje prej 2: 1 Peroksid hidrogjeni dhe HCl (Acid Muriatic), zakonisht zgjat rreth 10 minuta. Pastaj, fotorezistuesi hiqet duke e zhytur tabelën në aceton derisa të zhvishet.

Skajet e bordit përfundimisht shkurtohen dhe lëmohen. Pasi tabela të jetë gdhendur, bëhen kontrolle të vazhdimësisë për të siguruar që nuk ka qarqe të shkurtra.

Hapi 10: Aplikimi i maskës së saldimit

Një pikë e madhe e maskës së saldimit aplikohet në qendër të tabelës. Transparenca është ngjitur në majë dhe pika e maskës së saldimit shtrydhet në mënyrë të barabartë. I njëjti proces si më parë përdoret për të ekspozuar PCB. Maska e ekspozuar e saldimit hiqet me ujë çezme dhe një furçë.

Në disa raste, maska e saldimit mund t'i përmbahet transparencës, kështu që një pjesë e filmit të polipropilenit vendoset në mes. Pastrimi i tabelës me alkool dhe një peshqir letre do ta bëjë atë mjaft me shkëlqim.

Aplikimi i maskës së saldimit mund të jetë pak i ndërlikuar, siç mund ta shihni, disa pika janë hequr, por kjo është e pranueshme.

Hapi 11: Saldimi i përbërësve

Pak paste ngjitëse aplikohet në secilën jastëk. Komponentët SMD vendosen në jastëkë. Mos u shqetësoni nëse duket si një rrëmujë, pas aplikimit të nxehtësisë tensioni sipërfaqësor i kallajit të shkrirë do të tërheqë përbërësit drejt. Maska e saldimit do të parandalojë ngjitjen nga ngjitja diku tjetër përveç jastëkëve.

Komponentët nxehen me një armë ngrohëse në një temperaturë prej 300ºC për disa sekonda derisa pasta e saldimit të shkrihet. Pastaj lejohet të ftohet ngadalë për disa minuta. Mund të përdoren metoda të tjera (mbushje, pjatë e nxehtë…).

Disa tituj të kunjave janë ngjitur në qark para se ta testojnë atë në një dërrasë buke.

Hapi 12: Testimi i LED -ve

Një program i thjeshtë Arduino me bibliotekën FastLED përdoret për të kontrolluar LED -të. Gjëja e mirë për LED -të WS2812B është se ata nuk kanë nevojë për rezistorë, pasi ekziston një IC i brendshëm i cili rregullon rrymën. Një grup i tërë gjithashtu mund të drejtohet me një hyrje të vetme.

Ky bord i vogël testues është përfunduar me sukses dhe është koha për të vazhduar me projekte më të mëdha.

Nëse ju pëlqeu ky projekt dhe doni të shihni udhëzime më të hollësishme në lidhje me disa nga temat e diskutuara këtu, ju lutemi pëlqeni këtë udhëzues dhe konsideroni t'i jepni atij një votë për konkursin LED.

Faleminderit per shikimin!