Khâu bảng mạch với đồ dùng nhà bếp: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Khi mày mò với các dự án điện tử, bạn sẽ nhanh chóng nhận ra rằng chúng càng phức tạp thì càng khó hàn với nhau. Nó thường có nghĩa là tạo ra một tổ chuột gồm các dây riêng lẻ, có thể cồng kềnh và khó khắc phục sự cố. Đã đến lúc thử tự làm bảng mạch tại nhà! Chúng là một cách tuyệt vời để kiểm tra các thiết kế mạch mới và làm cho việc lắp ráp dự án của bạn sau này đơn giản hơn nhiều chỉ cần thêm các bộ phận.

Tuy nhiên, có một điểm khó khăn: hầu hết các bộ dụng cụ hiện có sử dụng các hóa chất thực sự khó chịu như clorua sắt hoặc axit clohydric để khắc đồng… vì vậy, trong phần hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn một cách để làm điều đó với những thứ trong nhà bếp của bạn. Hãy gọi nó là chế tạo mạch công nghệ cao-công nghệ thấp, nếu bạn muốn..

Có thể bạn sẽ cần:

• 1 bản sao của Autodesk Eagle (hoặc phần mềm thiết kế bo mạch khác)
• 1 gói bảng đồng mạ (PCB trống một mặt)
• 1 gói giấy dán (quan trọng: chắc chắn rằng lớp nền chắc chắn sẽ xuất hiện trong MỘT MẢNH LỚN - không có vết cắt sẵn)
• 1 bàn ủi quần áo
• 1 máy in laser văn phòng
• 1 chai Acetone hoặc sơn móng tay
• 1 chai giấm trắng
• 1 chai hydrogen peroxide
• 1 hộp muối ăn (xay mịn là tốt nhất)
• 1 hộp giấy nhôm
• Găng tay và kính bảo vệ mắt

Bước 1: Chuẩn bị thiết kế PCB của bạn

Khi bạn đã kiểm tra mạch của mình trên bảng mạch, bạn có thể bắt đầu bố trí các thành phần của mình trong phần mềm. Có rất nhiều cách để làm điều đó - Tôi đã sử dụng Autodesk Eagle, miễn phí nhưng rất mạnh mẽ. Tôi sẽ không giải thích cách sử dụng nó ở đây-đó là cách nằm ngoài phạm vi của một cuốn sách Có thể hướng dẫn. Tuy nhiên, nếu bạn muốn tìm hiểu, Sparkfun.com có một số hướng dẫn thực sự tuyệt vời.

Bất kể bạn chọn phần mềm nào, bạn sẽ cần lưu hoặc xuất thiết kế dưới dạng tệp-p.webp

Khi bạn hoàn tất, hãy sử dụng phần mềm chỉnh sửa hình ảnh như Gimp (hoặc thậm chí iPhoto) để lật nó và tạo ẢNH GƯƠNG. Nếu bạn không, PCB cuối cùng của bạn sẽ xuất hiện ngược lại.

Lấy hình ảnh bảng từ Eagle:

• Nhấp vào nút "cài đặt lớp". (trông giống như ba hình vuông nhiều màu).
• Đảm bảo rằng CHỈ hiển thị các dấu vết và miếng đệm ở dưới cùng của bảng. Đây là thứ mà bạn muốn nhìn thấy được khắc trên bảng của bạn. Thông thường đây sẽ là lớp 16 ("Dưới cùng"), 17 ("Miếng đệm"), 18 ("Vias") và 20 ("Thứ nguyên)".
• Trong menu "tệp", hãy chọn "xuất", sau đó chọn "hình ảnh".
• Đặt độ phân giải thành 1200 dpi và CHẮC CHẮN chọn "đơn sắc".
• Đặt tên cho tệp và lưu nó.

Bước 2: Chuẩn bị giấy chuyển nhượng

Đã đến lúc chuyển thiết kế của bạn sang PCB đồng. Để làm điều này. bạn sẽ cần in nó lên giấy bồi của nhãn dán.

Tại sao? Bằng cách in laser thiết kế lên giấy chống dính này, chúng tôi sẽ có thể dễ dàng ủi mực lên đồng trống. Một khi nó bị dính vào, nó sẽ tạo thành một chiếc mặt nạ thực sự đẹp - bất cứ thứ gì đồng để lộ ra ngoài sẽ bị khắc đi; bất cứ thứ gì được bao phủ bởi mực máy in sẽ vẫn là kim loại rắn, tạo thành mạch của bạn.

Đầu tiên, chuẩn bị giấy. Bóc tất cả các miếng dán và lau mặt sáp của mặt sau bằng một ít axeton. Hãy chắc chắn để nó khô. Điều này sẽ loại bỏ bất kỳ loại dầu nào trên ngón tay của bạn (hoặc các nhãn dán) và cho bạn kết quả đồng đều hơn nhiều khi bạn thử in lên nó.

Bước 3: In chuyển khoản của bạn

Khi giấy đã sẵn sàng, hãy trượt nó vào khay "tờ đơn" của máy in laser của bạn (thường là khay có thể gập xuống để chấp nhận những thứ như phong bì). Đảm bảo rằng bạn đang in trên mặt sáp, sáng bóng !!

Nếu mọi việc suôn sẻ, bạn sẽ có một bản in như hình trên. Nếu không, đừng lo lắng - chỉ cần lau sạch bằng axeton và thử lại! Bạn thường có thể sử dụng 2-3 tờ giấy trước khi nó bắt đầu trở nên quá mỏng manh để sử dụng.

Bước 4: Chuyển thiết kế sang PCB

Có một bản in tốt? Đáng kinh ngạc. Bây giờ hãy chuẩn bị bảng đồng trống của bạn để chuyển.

Lau nó bằng axeton và để khô. KHÔNG chạm vào bề mặt một lần nữa trước khi bước tiếp theo! Dầu từ ngón tay của bạn sẽ ngăn thiết kế dính vào đồng

Đính bảng đồng trống úp mặt lên một miếng bìa cứng hoặc gỗ vụn. Một số băng dính hai mặt rất hữu ích để giữ cho nó không bị xê dịch

Đặt thiết kế PCB mới in của bạn lên bảng đồng. Bạn có thể dán các mép vào vị trí để giữ cho tờ giấy không bị trượt xung quanh

Đặt bàn ủi ở mức cao (Thiết lập vải lanh), và ấn xuống giấy dán bao phủ tấm đồng. Giữ bàn ủi tại chỗ, bao phủ toàn bộ bảng. LƯU Ý: nếu các cạnh của bạn bị lởm chởm hoặc trông chảy nước, điều đó có nghĩa là mực đang chảy quá nhiều. Thử đặt bàn ủi ở chế độ cài đặt thấp hơn và chỉ ép lâu hơn

• Nhấn mạnh trong 60 giây, sau đó từ từ di chuyển bàn là trong khi ép trong 3-4 phút. Tôi thấy hữu ích khi dùng đầu bàn ủi ấn nhẹ vào các khu vực chi tiết để đảm bảo chúng chuyển hoàn toàn.
• Hủy bỏ nhiệt và đợi bo mạch nguội trong vài phút. Khi vẫn còn ấm (nhưng không nóng), nhẹ nhàng bóc giấy chuyển. Nếu bạn làm đúng, thiết kế của bạn sẽ bị dính vào đồng!

Sử dụng bút mài hoặc sơn móng tay để tô vào bất kỳ khu vực nào chưa chuyển hết hoặc bong ra mờ nhạt. Nếu bất kỳ dấu vết nào quá gần nhau, bạn cũng có thể cạo một ít bột mực bằng lưỡi dao hoặc kim X-acto

Bước 5: Kết thúc bảng của bạn

Khoảnh khắc của sự thật. Hãy đeo găng tay và kính bảo vệ mắt của bạn vào và sẵn sàng khắc! Trước khi bạn làm điều đó, một lời cảnh báo:

KHÔNG ĐƯỢC, tôi nhắc lại, KHÔNG đổ bất kỳ axeton nào vào dung dịch khắc. Acetone và hydrogen peroxide có thể phản ứng để tạo ra một hóa chất rất dễ cháy và có thể gây nổ. Cho dù chúng tôi đang sử dụng nồng độ hydrogen peroxide thấp (dung dịch 3%), điều đó khó xảy ra, bạn vẫn an toàn hơn là tiếc. Bây giờ, trên với chương trình!

Trộn giấm và peroxide theo tỷ lệ 1: 1 trong một hộp đựng tupperware nhỏ. Tôi thấy hữu ích khi làm nóng nó trong lò vi sóng để tăng tốc độ phản ứng hóa học

• Thêm càng nhiều muối để dung dịch giữ được.
• Đặt PCB với thiết kế mới chuyển của bạn vào thùng. Bạn sẽ nghe thấy âm thanh bốc lên khi phản ứng bắt đầu hoạt động.
• Thỉnh thoảng khuấy hỗn hợp và thêm muối và peroxit nếu cần. Một số vụn sẽ hình thành trên bề mặt của bảng đồng khi nó tan ra - bạn có thể đẩy nhanh quá trình bằng cách lau nhẹ bằng bọt biển hoặc bàn chải.
• Sau khoảng một giờ hoặc lâu hơn, bảng của bạn sẽ được hoàn thành! Đảm bảo TÁI TẠO BẢNG BẰNG NƯỚC, sau đó lau sạch phần mực còn lại bằng axeton và để khô.
• Tiếp theo, khoan các lỗ trên miếng đệm linh kiện bằng các mũi nhỏ như thế này (dùng máy khoan nhấn hoặc dùng tay ổn định - chúng rất dễ vỡ).

Bạn gần như đã sẵn sàng để bắt đầu hàn! Điều cuối cùng cần làm (và điều này rất quan trọng), là dọn dẹp đống rác của bạn một cách an toàn.

Bước 6: Vứt bỏ Etchant một cách an toàn

Khi bạn khắc xong, chất lỏng sẽ có màu xanh lam. Đó là bởi vì quá trình tạo ra đồng (II) axetat, là chất độc. Không tuyệt vời gì khi xả nó xuống cống, vì vậy chúng ta sẽ vô hiệu hóa nó.

• Cắt giấy nhôm thành những miếng nhỏ khoảng 1 foot vuông. Khuấy các mảnh vào chất lỏng khắc màu xanh lam-xanh lục, và để bên ngoài trong vài giờ.
• Chất lỏng sẽ chuyển sang màu tím và bạn sẽ thấy những đốm nhỏ màu nâu lắng xuống đáy. Xin chúc mừng: bạn vừa biến clorua đồng đó thành muối nhôm vô hại và đồng nguyên tố (những đốm màu nâu).
• Bây giờ bạn có thể vứt bỏ nó một cách an toàn trong cống của bạn.

Lưu ý cuối cùng: Đừng nản lòng nếu bảng của bạn không ra ngay lần đầu tiên. Phải mất một chút thử và sai để có được bảng mạch theo cách tôi muốn - nhưng cách đó nhanh hơn và hài lòng hơn so với việc đặt hàng bảng từ nước ngoài!

Ngoài ra: Tôi KHÔNG PHẢI là một nhà hóa học - nếu bạn là như vậy, vui lòng cân nhắc các phương pháp xử lý! Để biết thêm thông tin về kỹ thuật khắc này (và sử dụng), có một cuộc thảo luận tuyệt vời tại Blondihacks.com. Tòa nhà hạnh phúc!

******

CẬP NHẬT: một số người đã chỉ ra trong các nhận xét rằng hóa học của tôi có thể hơi khác - với đủ muối trong hỗn hợp, dung dịch có thể chuyển sang màu xanh lá cây, có nghĩa là đồng (II) clorua - cùng một chất trong một số chất diệt rễ. Trong trường hợp đó, thêm giấy nhôm sẽ chỉ tạo ra một hóa chất độc khác, nhôm (II) clorua, và không nên bỏ xuống cống. Xem thảo luận trên stackexchange để biết thêm chi tiết

Tuy nhiên, nếu có bất kỳ nghi ngờ nào về việc rửa chất lỏng có an toàn hay không, bạn luôn có thể trộn nó với thạch cao Paris, đợi cho nó cứng lại và vứt toàn bộ

Về nhì trong Thử thách Mẹo & Thủ thuật Điện tử