การทำ PCB ที่บ้าน (วิธีถ่ายโทนเนอร์): 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

มีหลายครั้งที่เราในฐานะผู้ผลิตต้องเผชิญกับอุปสรรค เช่น ความซับซ้อนของวงจร ปัญหาการเดินสาย และโครงการที่ไม่เป็นระเบียบในขณะที่ใช้แผงต้นแบบ เนื่องจากโครงการที่ดีจะต้องเรียบร้อยและเป็นระเบียบหากมีวัตถุประสงค์เพื่อการสาธิต ดังนั้นเพื่อกำจัดปัญหาที่ระบุไว้ข้างต้น เราจึงเริ่มมองหาทางเลือกอื่น เห็นได้ชัดว่าเรามีความคิดที่ว่า PCB เป็นวิธีที่จะไป แต่สำหรับพวกเราบางคน ยังมีข้อจำกัดด้านอุปกรณ์และเรารู้สึกว่ามันเป็นไปไม่ได้ แต่เชื่อเถอะว่าใช่!

คำแนะนำนี้มุ่งเน้นไปที่การแนะนำผู้อ่านเพื่อสร้าง PCB ของตนเองโดยใช้วิธีการแก้ไข Toner Transfer มีคำแนะนำและเว็บไซต์มากมายที่ครอบคลุมวิธีการทำ PCB ที่บ้านในราคาประหยัด และฉันก็ติดตามพวกเขาเช่นกัน แต่ก็ยังมีทักษะและการแฮ็กบางอย่างที่พัฒนาตามเวลาและประสบการณ์ และคำแนะนำนี้จะครอบคลุมถึงวิธีสร้าง PCB ของฉัน.

ฉันไม่ชอบโพสต์เนื้อหาที่มีบนอินเทอร์เน็ตอยู่แล้ว แต่คราวนี้ฉันต้องเพราะโครงการส่วนใหญ่ของฉันหมุนรอบ PCB แบบกำหนดเองและฉันไม่ต้องการเขียนกระบวนการผลิต PCB ซ้ำแล้วซ้ำอีกใน คำสั่งสอนทั้งหมดของฉัน ฉันยังต้องการอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการนี้อีกเล็กน้อย และเราอยู่ที่นี่

นั่นคือทั้งหมดที่ฉันต้องพูดเกี่ยวกับคำแนะนำนี้ ดังนั้น เพื่อไม่ให้เป็นการเสียเวลา เรามาเริ่มกันเลยดีกว่า!

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมสิ่งของบางอย่าง

สิ่งที่คุณต้องการสำหรับการทำ PCB ส่วนใหญ่เป็นฮาร์ดแวร์และเครื่องมือสร้าง พวกมันไม่ถูกหรือแพงเกินไปและหาซื้อได้ง่าย

ความต้องการ:

แผ่นทองแดง

ในขณะที่ซื้อสิ่งนี้ อย่าลืมซื้อบอร์ดที่ปราศจากไขมัน ซึ่งแทบจะไม่มีจุดสีเขียวบนกระดานเลย

น้ำยากัดกรดเฟอริกคลอไรด์

นี่คือวิธีการกัดเซาะที่จะใช้สำหรับการแปลงทองแดงเป็นสารประกอบที่ไม่นำไฟฟ้า

เครื่องเจาะ

ขึ้นอยู่กับคุณว่าคุณจะใช้เครื่องเจาะแบบเต็มรูปแบบมากกว่าเครื่องเจาะแบบมินิแบบใช้มือถือหรือไม่ ฉันใช้เครื่องเจาะแบบใช้มือถือด้วยตัวเอง นี่คือวิธีการทำด้วยตัวเอง

• เครื่องหมายถาวร
• กระดาษทรายเกรดศูนย์
• เค้าโครงที่พิมพ์

งานพิมพ์ของวงจรที่คุณจะทำ โปรดทราบว่ากระดาษที่จะพิมพ์เลย์เอาต์นี้ต้องเป็นกระดาษมัน ซึ่งเป็นกระดาษในนิตยสารที่มีพื้นผิวเรียบ ตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่ามันพิมพ์โดยใช้เครื่องพิมพ์เลเซอร์

เตารีดผ้า

นั่นคือทั้งหมดสำหรับข้อกำหนด ดำเนินการในขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมแผ่นทองแดงหุ้ม

กระดานหุ้มทองแดงที่คุณมีมักจะเฉื่อย

Passivity เป็นกระบวนการสร้างชั้นออกไซด์เพื่อป้องกันการกัดกร่อน

ในบอร์ดหุ้มทองแดงใดๆ มีทองแดงซึ่งเป็นโลหะแบบพาสซีฟ ดังนั้นตามคำจำกัดความข้างต้น ตัวมันเองจึงสร้างชั้นของคอปเปอร์ออกไซด์เมื่อสัมผัสกับบรรยากาศเพื่อป้องกันการกัดกร่อน เนื่องจากคอปเปอร์ออกไซด์ค่อนข้างนำไฟฟ้าได้จึงทำให้เกิดปัญหากับ PCB ของเรา ดังนั้นงานแรกของเราคือการลบเลเยอร์นี้

การถอดชั้นคอปเปอร์ออกไซด์:

หยิบกระดาษทรายเกรดศูนย์ขึ้นมาแล้วเริ่มขัดกระดานทองแดงจนกว่าคุณจะเห็นเงาโลหะ

คุณสามารถแยกความแตกต่างระหว่างแผ่นขัดและแผ่นที่ไม่ได้ขัดในภาพด้านบน

การตัดกระดาน:

ตอนนี้เราเอาชั้นคอปเปอร์ออกไซด์ออกแล้ว มาตัดแผ่นทองแดงตามแบบที่พิมพ์กัน พยายามให้มีเขตป้องกันเพิ่มเติมใกล้พรมแดนเพื่อให้สามารถตัดข้อผิดพลาดได้

ในการตัดกระดาน ฉันใช้กรรไกรที่มีประโยชน์และบางครั้งก็มีมีดเทอร์โมคอล หากคุณมีเลื่อยวงเดือน ก็ใช้มันเพราะมันเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตัดแผ่นทองแดง

ขั้นตอนที่ 3: การถ่ายโอนผงหมึก

ในขั้นตอนนี้ เราจะถ่ายโอนผงหมึกเลเซอร์จากเลย์เอาต์ที่พิมพ์ไปยังบอร์ดหุ้มทองแดง

ในการถ่ายโอนผงหมึก:

1. หยิบเตารีดขึ้น
2. ตั้งอุณหภูมิสูงสุดแล้วปิดไอน้ำ
3. หยิบแผ่นทองแดงและเลย์เอาต์ของคุณขึ้นมาแล้ววางเลย์เอาต์บนบอร์ดโดยที่โทนเนอร์บนเลย์เอาต์ที่พิมพ์จะต้องสัมผัสกับด้านทองแดงของบอร์ด
4. อุ่นการตั้งค่าทั้งหมดผ่านด้านหลังของกระดาษเป็นเวลา 2 นาทีโดยใช้เตารีดที่มีแรงกดมาก ให้เคลื่อนที่ไปรอบๆ เตารีดในลักษณะเป็นวงกลมรอบๆ กระดานเพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายเทที่สม่ำเสมอ
5. เมื่อคุณรู้สึกว่าหมึกทั้งหมดถูกถ่ายโอนไปยังบอร์ดแล้ว ให้หยุดการรีดผ้า
6. วางกระดานร้อนในอ่างน้ำทันที
7. ผ่านไปสองสามนาที หยิบขึ้นมาแล้วค่อย ๆ ถูกระดาษทั้งหมดออก เพื่อให้คุณมีเพียงร่องรอยของผงหมึกบนกระดานดังที่แสดงในภาพด้านบน

ตอนนี้โอนผงหมึกเรียบร้อยแล้ว หากคุณสังเกตเห็นร่องรอยที่ไม่สมบูรณ์ ไม่จำเป็นต้องตื่นตระหนก คุณสามารถกรอกได้อย่างง่ายดายโดยใช้เครื่องหมายถาวรของคุณ

อย่างไรก็ตาม หากไม่สามารถถ่ายโอนผงหมึกจำนวนมากได้สำเร็จ ให้ทำซ้ำโดยขัดผงหมึกแล้วโอนอีกครั้ง ฉันต้องใช้ความพยายามสองครั้งในการทำเช่นนี้ รวมรูปภาพความพยายามที่ล้มเหลวไว้ด้านบนแล้ว

ขั้นตอนที่ 4: การแกะสลักกระดาน

ตอนนี้บอร์ดของเราได้รับการแกะสลักด้วยเลย์เอาต์ มันเหมือนกับโค้ดที่เหลือให้รัน ดังนั้นเพื่อให้ใกล้เคียงกับ PCB ที่เสร็จแล้วมากขึ้น เราจะต้องกัดมันโดยใช้วิธีการกัด ฉันจะใช้เฟอริกคลอไรด์เพราะมันหาได้ง่ายสำหรับฉัน

เราจะแกะสลักกระดานของเราเพื่อเก็บเฉพาะปริมาณทองแดงที่มีประโยชน์ไว้เป็นร่องรอยการนำไฟฟ้า แนวคิดหลักของการแกะสลักโดยพื้นฐานคือการแปลงบริเวณรอบๆ ของทองแดงให้กลายเป็นตะกอน ในกรณีของฉันคือคอปเปอร์คลอไรด์

และนำออกพร้อมกับสารละลายกัดหลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น

ส่วนร่องรอยที่มีประโยชน์จะไม่ทำปฏิกิริยาโดยการปกปิดด้วยผงหมึก นั่นคือทั้งหมดที่เกิดขึ้นที่นี่

ในการแกะสลักกระดาน:

เทสารละลายเฟอริกคลอไรด์ลงในภาชนะที่ไม่ใช่โลหะ

เฟอร์ริกคลอไรด์มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงในธรรมชาติ ดังนั้นฉันจึงอยากให้ทุกคนหลีกเลี่ยงการใช้ภาชนะที่เป็นโลหะเพราะจะทำปฏิกิริยากับภาชนะ การใช้ภาชนะพลาสติกเป็นทางเลือกที่ดี ป้องกันการสัมผัสกับผิวหนังของคุณด้วยสารกัดกินนี้ แทนที่จะชอบสวมถุงมือตลอดกระบวนการ

วางแผ่นทองแดงของคุณลงไปแล้วปล่อยทิ้งไว้สักครู่

ในกรณีของฉัน กระบวนการแกะสลักทั้งหมดใช้เวลาประมาณ 45 นาที

คอยดูกระดานของคุณเป็นระยะๆ 15 นาทีแล้วหยิบออกมาเมื่อคุณรู้สึกว่ากระดานถูกสลักไว้อย่างสมบูรณ์

วิธีที่ฉันทดสอบว่าแผ่นทองแดงได้รับการแกะสลักอย่างสมบูรณ์หรือไม่นั้นคือการดูว่ามีลักษณะโปร่งแสงบางส่วนหรือไม่ อย่างไรก็ตาม PCB ที่ฉันมีในครั้งนี้นั้นยอดเยี่ยมมาก เมื่อแกะสลักจะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง

ตอนนี้ PCB ของคุณได้รับการแกะสลักสำเร็จแล้ว มาลบปริมาณผงหมึกที่เหลือเพื่อให้ได้แผงวงจรพิมพ์ของเรา

ขั้นตอนที่ 5: การนำผงหมึกที่เหลือออก

ตอนนี้ PCB ของเราใกล้จะเสร็จแล้ว ที่เหลือก็แค่เอาผงหมึกที่เหลือออกเพื่อให้เห็นร่องรอยทองแดง งั้นเรามาเริ่มกันเลยดีกว่า

ในการลบผงหมึกที่เหลือ:

ทั้ง

ทราย PCB ทั้งหมดโดยใช้กระดาษทรายเกรดศูนย์

หรือ

ใช้ก้อนสำลีจุ่มอะซิโตนทำความสะอาดกระดานทั้งหมดอย่างทั่วถึง

ฉันสังเกตว่าการใช้อะซิโตนในการกำจัดผงหมึกจะดีกว่าถ้าคุณต้องการให้ PCB ของคุณเรียบร้อยและสะอาด แต่ไม่ได้หมายความว่าวิธีการขัดจะไม่มีโอกาส เพราะการขัดไม่เป็นระเบียบ เหลือเพียงรอยขีดข่วนเล็กน้อย

ขั้นตอนที่ 6: การเจาะ

PCB เสร็จแล้ว มีร่องรอยทองแดงอยู่ แต่จะใส่ส่วนประกอบได้ที่ไหน? เพื่อให้สามารถใส่ส่วนประกอบของเราได้ เราจะต้องเริ่มเจาะรูสำหรับส่วนประกอบเหล่านั้น

ใช้สว่านชนิดใดก็ได้ที่คุณชอบเพื่อจุดประสงค์นี้

เคล็ดลับเดียวที่ฉันอยากบอกให้กับผู้เริ่มใช้งานคือในขณะที่ใช้เครื่องเจาะ ก่อนอื่นให้วางดอกสว่านในแนวตั้งฉากเหนือจุดที่เจาะแล้วเพิ่มพลังให้ชั่วคราวในขณะที่ออกแรงกดเล็กน้อย เพื่อป้องกันไม่ให้ปลายดอกสว่านหลุดออกมาและทำให้เกิดรูที่เจาะได้ดี

ขั้นตอนที่ 7: ปรับแต่งร่องรอย

ในบางกรณี ร่องรอยของ PCB จะแคบลง นี่เป็นกรณีสำหรับ PCB SMD ส่วนใหญ่ ในกรณีเช่นนี้ อาจมีความเสี่ยงที่ลวดจะขาดออกจากบอร์ดเนื่องจากการบัดกรีที่มากเกินไปในขณะที่บัดกรีเป็นเวลานาน เพื่อป้องกันสิ่งนี้ สิ่งที่ฉันและคนอื่น ๆ หลายคนทำคือการใช้การบัดกรีบนรอยร่องรอย กระบวนการนี้เรียกว่าการทำให้เป็นดีบุก

ขอบคุณ sergeweb1 ที่ชี้ให้เห็นว่าเป้าหมายหลักของกระบวนการนี้คือการป้องกันการกัดกร่อนของร่องรอยทองแดง นั่นคือการลดลงของทองแดงที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเนื่องจากการก่อตัวของคอปเปอร์ออกไซด์ที่เกิดจากการสัมผัสกับบรรยากาศ

ไม่เพียงแต่เสริมความแข็งแกร่งให้กับร่องรอย แต่ยังช่วยให้การบัดกรีส่วนประกอบต่างๆ ง่ายขึ้นด้วย ดังนั้นจึงเป็น win-win

ในการทำเช่นนี้ เพียงใช้บัดกรีจำนวนหนึ่งบนปลายหัวแร้งแล้วค่อยๆ เลื่อนไปตามรอย

การใช้ฟลักซ์บนร่องรอยก่อนทำเช่นนี้จะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า

เมื่อคุณบัดกรีเสร็จแล้ว PCB ของคุณจะดูเหมือนที่โพสต์ด้านบน

ขั้นตอนที่ 8: ขอแสดงความยินดี

ขอแสดงความยินดีกับการทำ PCB ที่บ้านและเรียนรู้วิธีการทำ ตอนนี้คุณเปิดกว้างสู่โลกใหม่ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งคุณสามารถพิชิตวงจรที่ซับซ้อนได้อย่างง่ายดายด้วย PCB ซึ่งดูเหมือนเป็นไปไม่ได้โดยใช้บอร์ดสร้างต้นแบบ

หลังจากทำ PCB เสร็จแล้ว เพียงแค่ใส่และประสานส่วนประกอบโดยอ้างอิงถึงแผนผังของโครงการที่คุณกำลังทำ

ฉันได้แนบรูปภาพของ PCB ของฉันหลังจากที่ส่วนประกอบทั้งหมดถูกบัดกรีเพื่อให้คุณทราบว่า PCB ที่เสร็จแล้วนั้นเป็นอย่างไร

แค่นั้นแหละสำหรับคำแนะนำนี้ หากคุณมีข้อสงสัยประการใดแสดงความคิดเห็นได้ อย่าลืมติดตามฉันหากคุณชอบคำแนะนำนี้ โพสต์รูปภาพว่า PCB ของคุณเป็นอย่างไร!

ให้ทิงเกอร์!

ฉันจะขอบคุณถ้าคุณสนับสนุนฉันใน Patreon

โดย:

Utkarsh Verma

ขอบคุณ Ashish Choudhary ที่ให้ยืมกล้องของเขา