(Hầu hết) Sản xuất PCB dễ dàng: 11 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Đây là một cách dễ dàng để tạo PCB của riêng bạn tại nhà. Phương pháp này dựa trên quy trình "5 Bears" (bản thân nó cũng dựa trên quy trình của Tom Gootee). Tôi đã thêm một số sàng lọc.

Bước 1: Tạo thiết kế của bạn

Bắt đầu bằng cách tạo ra các dấu vết & tấm lót PCB với chương trình thiết kế CAD hoặc PCB yêu thích của bạn. Tôi đã sử dụng Pad2Pad, chủ yếu vì tôi thấy chương trình đó khá dễ sử dụng và nó miễn phí để tải xuống. Bạn phải sử dụng Pad2Pad để thiết kế bo mạch, sau đó gửi tệp đến công ty để sản xuất. Thay vào đó, tôi sử dụng thiết kế này để tạo mặt nạ khắc của riêng mình. Rất tiếc, bạn không thể xuất tệp p2p sang các định dạng khác. Vì vậy, tôi đã in bố cục bảng thành PDF, sau đó mở PDF sang Illustrator, cho phép tôi dọn dẹp & tinh chỉnh thiết kế và tách nó thành các lớp. Kỹ thuật này là để tạo PCB một mặt, vì vậy tôi đã tạo hai mặt nạ: Một mặt nạ cho dấu vết & miếng đồng, mặt nạ còn lại cho màn lụa. Bạn cần in ra một hình ảnh phản chiếu của mặt nạ của mình - bạn sẽ sớm biết lý do tại sao - nhưng vì các dấu vết nằm ở mặt sau của bảng, bạn có thể in chúng ra bình thường. Mặt nạ lụa nên được in ngược lại. Tôi sử dụng dòng 2pt cho hầu hết các dấu vết; có giá trị khoảng 0,028 ".

Bước 2: In mặt nạ

Đây là một bước khó. Bạn cần in các mặt nạ lên giấy đặc biệt và làm cho chúng tối nhất có thể. Đây là cách tôi đã làm điều đó. Tôi đã sử dụng giấy ảnh bóng Jet Print Multi-Project. Tôi đã phải đặt hàng trực tuyến, nhưng nó có thể có sẵn tại các cửa hàng cung cấp đồ dùng văn phòng lớn hơn. Tom Gootee đề xuất "Giấy ảnh" của Staples; điều đó có vẻ dễ dàng hơn để có được. Thật không may, tôi đã không đọc bài báo của Gootee cho đến khi SAU KHI tôi đã nhận được giấy Jet Print. Vì vậy, giấy Staples có thể tốt hơn.

Các loại giấy này được bán trên thị trường dưới dạng giấy phun mực. Nhưng đối với quá trình này, bạn cần chạy chúng qua máy in laser. Toner tạo ra mặt nạ. Và, bạn muốn toner càng đậm và đậm đặc càng tốt. Tôi nhận thấy rằng nếu bạn nói với máy in rằng bạn đang in một lớp trong suốt, máy in sẽ đổ nhiều mực hơn. Tôi cũng điều chỉnh các cài đặt khác nhau trên menu máy in (ví dụ: mật độ mực, tối ưu hóa, v.v.) để có được bản in dày đặc nhất có thể - cài đặt máy in của bạn sẽ khác nhau. Thử nghiệm để xem những gì hoạt động tốt nhất và ghi chú khi bạn thực hiện để bạn có thể lặp lại những nỗ lực tốt nhất của mình sau này. Tôi đã đốt qua khá nhiều giấy trước khi tôi làm đúng, nhưng bây giờ tôi đã làm đúng ngay lần đầu tiên. Nếu thiết kế PCB của bạn có các vết dọc dài, bạn có thể định hướng thiết kế trên trang sao cho các vết dài có góc cạnh. Do hướng giấy di chuyển qua máy in laser, các vết dọc dài có thể làm mất mật độ mực gần đáy. Làm nghiêng các vết dài giúp giữ cho mực đậm đặc trên toàn bộ chiều dài. Hãy nhớ in mặt nạ đồng "đọc phải" - tức là KHÔNG phải là hình ảnh phản chiếu - nhưng mặt nạ "lụa" được in ngược lại. Tạo một hoặc hai bản in và tìm một mặt nạ có mật độ đồng đều với tối thiểu lỗ kim. Đảm bảo rằng tất cả các dấu vết và miếng đệm đã hoàn tất.

Bước 3: Chuẩn bị bảng trống

Cắt tấm bìa của bạn theo kích thước, để lại một chút khoảng trống xung quanh các cạnh. Tôi sử dụng một cái cưa sắt, nó để lại một số gờ. Làm mịn mọi đường gờ bằng tệp dremel hoặc nhỏ. Bạn muốn bề mặt đồng càng phẳng càng tốt. Đánh nhám bề mặt của bảng trống bằng giấy nhám 400-600 grit theo cả hai hướng chéo theo hình chữ thập. Sau đó, sử dụng axeton trên khăn giấy để lau bảng càng kỹ càng tốt. Các vết dầu mỡ là kẻ thù của bạn! Chà bảng thực sự tốt.

Bước 4: Gắn Mặt nạ vào Bảng trống

Cẩn thận cắt mặt nạ cho mặt đồng từ bản in của bạn. Đặt nó úp xuống bảng của bạn, sao cho mực đối diện với đồng. Tôi sử dụng các mảnh băng keo nhỏ trên mỗi cạnh để giữ mặt nạ đúng vị trí. Điều đó có thể không cần thiết nếu khoảng trống của bạn hơi lớn hơn mặt nạ của bạn. Tôi thấy rằng mặt nạ có xu hướng trượt nếu nó không được dán một cách an toàn; bạn muốn tránh điều đó khi làm việc với dung sai hẹp.

Bước 5: Bàn là

Đây là bước khó nhất. Bạn cần đặt bàn ủi của mình ở chế độ cao nhất, không có hơi nước. Trải khăn giấy lên bảng & mặt nạ; nếu không, nhựa nóng chảy dính chảy ra từ dưới các cạnh của mặt nạ sẽ khiến toàn bộ vật dụng dính vào bàn ủi của bạn.

Khi lần đầu tiên áp dụng bàn ủi, hãy ấn thẳng xuống và cố gắng không lắc lư hoặc trượt mặt nạ. Lớp nhựa bề mặt của giấy sẽ tan chảy ngay lập tức, tạo thành một lớp trơn tạm thời, sẽ có xu hướng trượt xung quanh nếu bạn không cẩn thận. Tôi nghĩ đây là nơi dễ hiểu nhất. Bắt đầu bằng cách ấn mạnh và ổn định lên toàn bộ bảng trong một phút, thỉnh thoảng di chuyển bàn là để đảm bảo rằng toàn bộ bảng được làm nóng hoàn toàn. Sau đó, mặt nạ bị dính khá nhiều vào bảng, vì vậy bây giờ bạn có thể dùng mép bàn là lật lại toàn bộ bảng, mỗi lần một ít. Tôi sử dụng cạnh của bàn là và dựa vào nó một số, đặt áp lực nặng tốt theo chiều dọc của bảng. Sau đó, tôi di chuyển bàn ủi một phần tư inch hoặc lâu hơn và lặp lại cho đến khi toàn bộ bảng được bao phủ. Sau đó, tôi thực hiện cùng một loạt các "đường áp suất" theo chiều rộng trên bảng. Cuối cùng, tôi hoàn thành với áp lực tổng thể trong vài giây nữa. Tổng thời gian ủi có thể là 3 phút.

Bước 6: Ngâm giấy

Thả ngay bo mạch đang nóng vào chảo nước nóng cùng với bất kỳ khăn giấy nào có thể dính vào. Một số tờ giấy sẽ bắt đầu bong ra ngay lập tức. Giúp nó cùng! Sau một vài phút, nhiều giấy hơn có thể được kéo ra. Đồng thời bóc bất kỳ băng dính scotch nào bạn đã sử dụng để giữ mặt nạ vào bảng. Sau 10-20 phút, bạn sẽ xuống lớp cuối cùng, lớp này giống như nhựa hơn là giấy. Các dấu vết sẽ được nhìn thấy rõ ràng mặc dù nó. Bắt đầu vào một góc, và lớp nhựa sẽ dễ dàng bong ra, để lại cho bạn một tấm bảng được che đẹp mắt. Nếu bạn đã ủi đủ kỹ, mực sẽ được kết hợp chặt chẽ với bo mạch; nó không thể bị cạo bằng móng tay.

Nếu các dấu vết bị lộn xộn theo bất kỳ cách nào - chẳng hạn như nếu bàn ủi bị trượt - bạn có thể làm sạch mực đã hợp nhất bằng axeton và bắt đầu lại với mặt nạ mới.

Bước 7: Khâu

Thả bảng vào dung dịch khắc của bạn. Đừng để hóa chất khắc vào bất cứ thứ gì làm bằng kim loại! Tôi sử dụng một thùng nhựa lớn. Khâu bảng cho đến khi hết số đồng còn lại. Tùy thuộc vào độ tươi và độ ấm của hóa chất khắc, có thể mất 10-30 phút.

Bước 8: Làm sạch mặt nạ

Sử dụng axeton để làm sạch mực. Bạn sẽ được để lại với một bảng mạch sáng bóng đẹp mắt!

Bước 9: Áp dụng lớp Silkscreen

Bây giờ là lúc để thêm "silkscreen" vào mặt bên kia của bảng. Nó không thực sự là một màn hình lụa; nó thực sự là quá trình tương tự như được mô tả ở trên, ngoại trừ việc bạn để bột mực đã hợp nhất trên bảng và không thực hiện khắc và làm sạch.

Để căn chỉnh "lụa", tôi khoan một lỗ trên bốn miếng đệm ở góc ngoài cùng. Sau khi cắt miếng mặt nạ lụa ra, tôi đặt nó nằm nghiêng nghiêng so với mặt của tấm bảng đối diện với dấu vết. Giữ nó trước ánh sáng, bạn sẽ có thể nhìn thấy bốn lỗ ở góc qua mặt nạ. Sử dụng những thứ này để xếp mặt nạ lụa đúng cách, sau đó dùng băng keo dán vào bảng. Tiếp theo, ủi tấm ván giống như cách bạn đã làm với mặt đồng, và cuối cùng là thấm khô giấy như ở bước 6.

Bước 10: Khoan lỗ

Điều này hơi phức tạp, nhưng có thể thực hiện được mà không cần đến máy khoan hoặc các thiết bị ưa thích khác. Tôi sử dụng một công cụ dremel với # 60 bit. Đó là bit nhỏ nhất mà tôi có thể tìm thấy tại cửa hàng phần cứng địa phương. Bit được kẹp vào một ống kẹp, lần lượt được giữ trong mâm cặp của dremel.

Đây là bí quyết của tôi để khoan rất nhiều lỗ nhỏ bằng máy khoan cầm tay: sử dụng một mảnh acrylic phế liệu làm hướng dẫn khoan. Khoan một lỗ trên acrylic, sau đó khoan qua lỗ đó và xuyên qua tấm ván. Lớp acrylic trong giúp bạn dễ dàng đặt mũi khoan một cách chính xác vào tâm của mỗi miếng đệm. Sau một tá lỗ hoặc lâu hơn, "lỗ dẫn hướng" trong acrylic sẽ bắt đầu "nới lỏng" - chỉ cần khoan một lỗ dẫn hướng khác và tiếp tục.

Bước 11: Đã hoàn thành

Ban đã sẵn sàng để sử dụng.

Tôi đã tạo bốn bảng bằng cách sử dụng phương pháp này. Cái đầu tiên rất hoàn hảo, nhưng đã bị hỏng do hàn cẩu thả. Điều thứ hai và thứ tư cũng hoàn hảo và hoạt động tuyệt vời trong các dự án. Ở bảng thứ ba, tôi di chuyển bàn ủi khi tôi lần đầu tiên áp dụng nó, vì vậy mặt nạ bị trượt và mờ một số dấu vết. Với một chút thực hành, bạn có thể làm một bảng trong vài giờ (không tính thời gian thiết kế).