การแกะสลัก PCB (การสร้างต้นแบบ): 13 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

การสร้างวงจรนั้นยอดเยี่ยม แต่ถ้าคุณต้องการทำให้ความคิดของคุณถาวรขึ้นอีกหน่อยล่ะ นั่นคือช่วงเวลาที่ดีที่จะสร้าง PCB ของคุณเองที่บ้าน

ฉันจะแสดงวิธีทำแผงวงจรพิมพ์ด้านเดียวของคุณเองที่บ้าน หากคุณต้องการก้าวไปอีกขั้น คุณสามารถเรียนรู้วิธีดีบุกและติดฟิล์มแห้งที่ต้านทานการบัดกรีได้

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

เคมีภัณฑ์:

• โซเดียมเปอร์ซัลเฟต - Na2S2O8
• โซเดียมคาร์บอเนตหรือที่เรียกว่า โซดาซักผ้า - Na2CO3 (ตัวเลือกสำหรับฟิล์มแห้งเท่านั้น)
• น้ำกลั่น
• ผู้พัฒนา Fotopositive - NaOH

วัสดุ:

• โฟโต้เคลือบ PCB
• เครื่องพิมพ์ฟิล์ม

เครื่องมือ:

• เครื่องมือโรตารี่
• จิ๊กซอว์ (เฉพาะเมื่อคุณวางแผนที่จะตัดบางอย่างบน pcb ของคุณ)
• Nibbler (สามารถมีประโยชน์)
• แหนบพลาสติก
• บางอย่างสำหรับขัด
• แปรง
• หน่วยวัดแสงพร้อมกรอบ* (หลอด UV)

• หน่วยแกะสลัก (หรือบีกเกอร์และแผ่นความร้อน)

คนอื่น:

• ถุงมือ
• เปิดตู้คอนเทนเนอร์เพื่อการพัฒนา
• อุปกรณ์ป้องกันดวงตา
• กรวย (สำหรับเติมของเหลวกลับเข้าไปในขวด)

ไม่จำเป็น:

• ลามิเนตหยุดประสานฟิล์มแห้ง
• เครื่องเคลือบบัตร
• น้ำยาปรับสภาพสารเคมี

*เดี๋ยวจะเอามาให้ดูค่ะ

ขั้นตอนที่ 2: สร้างและพิมพ์เค้าโครงของคุณ

1. ใช้ซอฟต์แวร์ Cad ที่คุณชื่นชอบ (ของฉันคือ Cadsoft eagle) เพื่อออกแบบเค้าโครง PCB

2. เปิดการตั้งค่าเลเยอร์และเปิดใช้งานเฉพาะทองแดง (บนหรือล่าง ขึ้นอยู่กับประเภทของ pcb ที่คุณวางแผนจะทำ) แผ่นอิเล็กโทรด Vias และเลเยอร์มิติ

3. ใส่ฟิล์มใสที่พิมพ์ได้ลงในเครื่องพิมพ์ของคุณ

4. กดปุ่มพิมพ์ในซอฟต์แวร์ cad ของคุณและพิมพ์เค้าโครงของคุณในรูปแบบสีดำในขนาดจริง ขึ้นอยู่กับเครื่องพิมพ์ของคุณ คุณอาจต้องพิมพ์เลย์เอาต์สองครั้ง จากนั้นติดฟิล์มที่พิมพ์แล้วสองแผ่นทับกันเพื่อให้ได้ภาพที่หยุดแสงได้เต็มที่

หากคุณต้องการเพิ่มตัวต้านทานแบบบัดกรีในภายหลัง:

1. กลับไปที่ซอฟต์แวร์ Cad ของคุณและเปิดเมนูเลเยอร์

2. ตอนนี้เปิดใช้งานเฉพาะเลเยอร์บนสุด (หรือเลเยอร์ล่างสุดอีกครั้งขึ้นอยู่กับประเภทของ pcb ที่คุณวางแผนจะทำ)

3. ทำซ้ำจุดที่ 4

ขั้นตอนที่ 3: เปิดเผย PCB

1. ลอกชั้นป้องกันออกจาก PCB ของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้สัมผัสด้านทองแดงของ PCB หลังจากถอดชั้นป้องกันออกแล้ว เพราะหากคุณทำอย่างนั้น คุณจะมีปัญหาในการพัฒนา

2. จัดแนวฟิล์มที่พิมพ์แล้วและ PCB เพื่อให้ร่องรอยทั้งหมดบนฟิล์มมีทองแดงอยู่ข้างใต้

3. ใส่ PCB และฟิล์มที่จัดตำแหน่งไว้แล้วระหว่างแผ่นกระจกสองแผ่นเพื่อให้ฟิล์มเรียบบนพื้นผิวของ PCB ใช้แม่เหล็กยึดแผ่นกระจกเข้าด้วยกัน (ตามภาพ)

4. ตอนนี้ให้ PCB สัมผัสกับแสงยูวี ฉันใช้แสงยูวีสำหรับงานปาร์ตี้ 25W และใช้เวลาประมาณ 5 นาทีกว่าจะเปิดรับแสงเสร็จ

ขั้นตอนที่ 4: การพัฒนา PCB

ถึงเวลาสวมถุงมือและอุปกรณ์ป้องกันดวงตาแล้ว อย่าถอดออกในระหว่างกระบวนการแกะสลักทั้งหมด

1. ผสมผู้พัฒนาตามคำอธิบายบนแพ็คเกจ ฉันไม่เคยลองด้วยตัวเองมาก่อน แต่ NaOH 10g ในน้ำ 1 ลิตรน่าจะใช้ได้เช่นกัน

2. ใส่ PCB ของคุณลงในโซลูชันสำหรับนักพัฒนาทันทีหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการเปิดเผย

3. ใช้แปรงของคุณเพื่อช่วยนักพัฒนาซอฟต์แวร์ลบ photoresist

4. ทำเช่นนี้เป็นเวลาประมาณ 30 วินาทีจนกว่าจะไม่มีเครื่องฉายแสงออกมาอีกแต่อย่าเพิ่งถอดออก ปล่อยให้มันพัฒนานานกว่าที่ต้องการเล็กน้อย ด้วยวิธีนี้ คุณจึงมั่นใจได้ว่าจะลบ photoresist ที่ไม่จำเป็นทั้งหมดออก มิฉะนั้นผลการแกะสลักของคุณจะทำลายวันของคุณ

5. ล้าง PCB ด้วยน้ำประปาแล้วไปยังขั้นตอนถัดไป

หมายเหตุ:

เมื่อคุณพัฒนาเสร็จแล้ว ให้นำนักพัฒนาของคุณมาเทลงในอ่างล้างจานของคุณ โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นสิ่งเดียวกันกับที่ใช้สำหรับน้ำยาทำความสะอาดท่อระบายน้ำ

ขั้นตอนที่ 5: การแกะสลัก

1. ผสมสารเร่งปฏิกิริยาของคุณ: ใช้โซเดียมเปอร์ซัลเฟต 250 กรัม (Na2S2O8) ต่อน้ำกลั่นหนึ่งลิตร

2. เทน้ำยาเอตต์แคนท์ลงในหน่วยกัดเซาะของคุณแล้วให้ความร้อนที่ 50 °C (อย่าทำให้ร้อนมากเกินไปเพราะโซเดียมเปอร์ซัลเฟตจะเริ่มสลายตัวที่มากกว่า 50°C)

หากคุณไม่มีหน่วยแกะสลัก เพียงเติมสารกัดลงในบีกเกอร์ทนความร้อนแล้ววางบนแผ่นความร้อน ยังให้ความร้อนสูงถึงประมาณ 50°C

3. ทันทีที่ตัวกัดอุณหภูมิถึงอุณหภูมิสุดท้าย ให้นำ PCB ของคุณ ใส่เข้าไปแล้วเริ่มการจ่ายอากาศของหน่วยกัดกัดของคุณ (หากคุณใช้วิธีบีกเกอร์ ให้ใช้ก้านกวนและเพียงแค่กวนสารละลายด้วย PCB ที่อยู่ในนั้น)

4. ทิ้งไว้ภายในตัวกัดจนกว่าทองแดงทั้งหมดจะ "หายไป"

5. ล้าง PCB ด้วยน้ำประปา

6. ถ้าคุณใช้เครื่องกัด ตรวจดูให้แน่ใจว่าคุณได้นำไม้กัดออกแล้วเก็บไว้ในภาชนะอื่นที่ไม่มีอากาศถ่ายเท มิฉะนั้นฟองอากาศของคุณอาจได้รับความเสียหาย

หมายเหตุ:

etchant จะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินและเริ่มไม่มีประสิทธิภาพหลังจาก PCB สองสามตัว เมื่อคุณตระหนักว่ากระบวนการกัดเซาะเริ่มใช้เวลานานขึ้น ให้เปลี่ยนการกัดของคุณแล้วนำตัวเก่าไปที่ศูนย์กำจัดขยะเคมีในพื้นที่ของคุณ คำเตือน: "สารละลายกัดกรดที่ใช้แล้วประกอบด้วยทองแดงละลาย ซึ่งไม่ดีต่อสุขภาพของคุณ"

ขั้นตอนที่ 6: Tinning (ไม่จำเป็น)

1. ถอด photoresist ส่วนเกินออกโดยทำความสะอาด PCB ด้วยอะซิโตน

2. นำของเหลวกระป๋องของคุณแล้วเติมลงในภาชนะที่เปิดอยู่

3. ใส่ PCB ลงไปแล้วปล่อยทิ้งไว้ประมาณ 5 - 10 นาที

4. นำ PCB ออกจากสารละลายแล้วล้างออกด้วยน้ำประปา

5. เทของเหลวกระป๋องกลับเข้าไปในขวดแก้วโดยใช้กรวย เก็บไว้ในที่ที่สัตว์เลี้ยงหรือเด็กไม่สามารถเข้าถึงได้

หมายเหตุ:

ของเหลวสำหรับบรรจุกระป๋องสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ประสิทธิภาพจะลดลง หากเป็นกรณีนี้ ให้นำไปที่ศูนย์กำจัดขยะเคมีในพื้นที่ของคุณ

ขั้นตอนที่ 7: การเจาะ

1. ใช้เครื่องมือโรตารี่และดอกสว่านขนาดที่เหมาะสม

2. หากคุณมีแท่นเจาะ ให้ติดตั้งเครื่องมือโรตารี่ของคุณเข้าไป

3. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีแสงสว่างเพียงพอเพื่อที่คุณจะได้มองเห็นได้ชัดเจนว่าจะต้องเป็นหลุมใด

4. เจาะรูทั้งหมดที่คุณต้องการ

5. ทำความสะอาด pcb ของคุณ

ขั้นตอนที่ 8: Photoresist (ไม่กี่ขั้นตอนถัดไปเป็นตัวเลือก)

ก่อนที่คุณจะเริ่ม ให้เปิดเครื่องเคลือบบัตรของคุณ คุณจะได้ไม่ต้องรอให้ถึงจุดที่ 6

1. รับ Solder resist dry-film

2. จากนั้นหรี่ไฟแล้วนำออกจากบรรจุภัณฑ์กันแสง

3. นำเทปกาวสองแผ่นมาติดไว้ที่ด้านบนและด้านล่างของมุมด้านหนึ่ง

4. จากนั้นดึงเทปสองชิ้นออกจากกันตามที่แสดงในภาพ คุณจะจบลงด้วยชั้นโปร่งใสหนึ่งชั้นและชั้นสีเขียวหนึ่งชั้น วางเลเยอร์โปร่งใสลงในถังขยะแล้วจับที่ชั้นสีเขียว

5. ชั้นสีเขียวมีสองด้าน ด้านหนึ่งเป็นเสื่อ และอีกด้านหนึ่งเป็นเงา นำ PCB ของคุณมาวางด้านที่เป็นแผ่นของ dryfilm ลงไป ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณไม่มีฟองอากาศระหว่างพวกเขา

6. เมื่อเครื่องเคลือบของคุณถึงอุณหภูมิสุดท้ายแล้ว (ซึ่งควรอยู่ที่ประมาณ 150 °C) ให้วาง PCB ของคุณลงบนแผ่นกระดาษแล้วเลื่อนผ่านเครื่องเคลือบบัตร 2 - 5 ครั้ง เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่า PCB ทั้งหมดร้อน

ขั้นตอนที่ 9: เปิดลามิเนต

1. นำฟิล์มสำหรับหน้ากากประสานที่คุณพิมพ์ในขั้นตอนที่ 2 แล้วจัดตำแหน่งให้ตรงกับ PCB ของคุณ

2. ยึด PCB และฟิล์มระหว่างแผ่นกระจกสองแผ่นอีกครั้งโดยใช้แม่เหล็กที่แข็งแรง

3. นำ PCB ไปสัมผัสกับแสง UV (ใช้เวลาประมาณ 6 นาทีกับหลอด UV 25W ของฉัน)

4. ตอนนี้คุณต้องปล่อยให้ PCB พักในที่มืดประมาณ 1 ชั่วโมง

หมายเหตุ: พื้นที่ทั้งหมดที่ไม่โดนแสงยูวีจะหลุดออกมาในกระบวนการพัฒนา

ขั้นตอนที่ 10: การพัฒนา Dryfilm

1. ผสมผู้พัฒนาโดยการละลายโซเดียมคาร์บอเนต 10 กรัมลงในน้ำ 1 ลิตร (คุณไม่จำเป็นต้องใช้ลิตรทั้งหมด ฉันเพิ่งใช้ไป 100 มล.)

2. ลอกชั้นป้องกันโปร่งใสสุดท้ายออกด้วยเทปกาว (ดังแสดงในรูปภาพ)

3. ใส่ PCB ของคุณลงในโซลูชันสำหรับนักพัฒนาและใช้แปรงเพื่อช่วยนักพัฒนาในการขจัดการต้านทานการบัดกรีออกจากแผ่นทั้งหมด

4. เมื่อนำแผ่นฟิล์มแห้งที่ไม่จำเป็นออกทั้งหมดแล้ว ให้นำ PCB ออกจากสารละลายแล้วล้างออกด้วยน้ำประปา

ขั้นตอนที่ 11: การชุบ Dryfilm ให้แข็งตัว

1. นำ PCB ของคุณและทำให้ฟิล์มแห้งแข็งตัวโดยให้แสงยูวี ด้วยหลอดยูวี 25 W ของฉันจะใช้เวลาประมาณหนึ่งชั่วโมง (ฉันเปิดทิ้งไว้ 1/2 ชั่วโมงจากนั้นปล่อยให้เย็นและหลังจากนั้นก็เปิดอีก 1/2 ชั่วโมง)

2. คุณสามารถตรวจดูให้แน่ใจว่ามันแข็งตัวเสร็จแล้วโดยพยายามเกาฟิล์มแห้งด้วยเล็บมือของคุณ คุณไม่ควรเกามันหลังจากชุบแข็งแล้ว

ขั้นตอนที่ 12: ตัด PCB ของคุณออก

หากคุณทำเหมือนฉัน คุณจะต้องตัดกระดานเล็กๆ ออก ถ้าไม่เช่นนั้น คุณจะต้องตัดโครงร่างของกระดานเพียงแผ่นเดียว

1. (ตัวเลือก) ใช้เครื่องมือ nibbling เพื่อตัดรูปร่างที่หยาบของ PCB. ของคุณ

2. ใช้จิ๊กซอว์เพื่อทำตามโครงร่างของ PCB ของคุณ

3. ใช้บล็อกขัด ไฟล์ หรือเครื่องขัดกระดาษทรายเพื่อให้บอร์ดของคุณมีพื้นผิวที่สวยงาม

ขั้นตอนที่ 13: ตอนนี้คุณมีงานพิมพ์ - วงจร - บอร์ด

คุณทำเสร็จแล้ว!

นั่นเป็นวิธีที่ง่ายในการสร้างแผงวงจรพิมพ์แบบกำหนดเองที่บ้าน

ดังที่คุณเห็นในภาพคุณภาพค่อนข้างดี มีความไม่สมบูรณ์เล็กๆ น้อยๆ ที่เกิดจากความละเอียดของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตของฉัน

ขอบคุณสำหรับความสนใจ!

ฉันหวังว่าคุณจะชอบคำแนะนำนี้ หากคุณมีคำถามใด ๆ แบ่งปันในความคิดเห็นและฉันจะตอบโดยเร็วที่สุด

หากคุณสร้าง PCB ด้วยความช่วยเหลือของผู้สอนนี้โพสต์รูปภาพในความคิดเห็น - ฉันชอบที่จะเห็นผลลัพธ์ของคุณ