การทำลายฉลุสำหรับวางประสานที่บ้าน: 9 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:08

การบัดกรีด้วยลมร้อน/จานร้อน/เครื่องปิ้งขนมปังด้วยการวางแบบบัดกรีโดยทั่วไปง่ายกว่าการบัดกรีด้วยมือสำหรับวงจรที่มีส่วนประกอบ SMD มากกว่าสองสามชิ้น และลายฉลุสำหรับบัดกรีเพื่อวางปริมาณบัดกรีที่สม่ำเสมอได้อย่างแม่นยำนั้นง่ายกว่าการวางเส้นทางของบัดกรีด้วยเข็มฉีดยา - และการทำความสะอาดสะพานบัดกรีที่บอร์ดทำได้น้อยกว่ามากเมื่อใช้ปริมาณแปะที่ควบคุมได้มากขึ้น

น่าเสียดายสำหรับพวกเราที่ต้องการแกะสลักบอร์ดโปรโตสองสามตัวที่บ้านเมื่อเป็นไปได้เพื่อทดสอบการออกแบบพื้นฐานและสร้างบอร์ดพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแล้วลายฉลุมีราคา 35 ดอลลาร์ขึ้นไปและใช้เวลาสองสามวันในการกลับมา นี่เป็นวิธีการโดยใช้เครื่องมือเดียวกับแผงวงจรแกะสลัก เพื่อสร้างลายฉลุประสานโปรโตอย่างรวดเร็ว คุณภาพอาจไม่ดีเท่าสแตนเลสหรือไมลาร์ที่คุณซื้อ แต่คุณอาจแปลกใจ โปรดทราบว่าวิธีการเดียวกันนี้ยังสามารถใช้เพื่อกัดการออกแบบอื่นๆ ทางเคมี เช่น ชิ้นส่วนตกแต่งสำหรับกล่องเครื่องประดับ การออกแบบเงาสำหรับการฉายภาพด้วย Luxeon ฯลฯ ความเป็นไปได้ไม่มีที่สิ้นสุด วิธีนี้ตามที่โพสต์จะไม่ทำให้งานล้างข้อมูลหมดไป และฉันแน่ใจว่ามีการปรับแต่งวิธีการนี้ซึ่งจะทำให้การทำงานทั้งหมดง่ายขึ้น/ดีขึ้นมาก ฉันหวังว่าจะได้รับความคิดเห็นจากผู้อื่นเกี่ยวกับวิธีการปรับปรุงวิธีการ ขออภัยในตอนหลังขาดรูป; เพื่อให้ได้รูปภาพที่นี่ ฉันได้ดำเนินการอย่างรวดเร็ว แต่ไม่ได้ทำแอปพลิเคชัน etch/solder paste ที่แท้จริง รูปภาพคุณภาพต่ำเกิดจากการถ่ายใกล้ด้วยกล้องมือถือ

ขั้นตอนที่ 1: ก่อนที่เราจะเริ่มต้น

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการแกะสลักแผงวงจร ซึ่งน่าจะแตกต่างจากวิธีที่คุณทำมาก ฉันแกะสลักแผงวงจรมาสองสามปีแล้ว และวิธีที่ฉันทำมันเปลี่ยนไปเล็กน้อยในช่วงเวลานั้นเมื่อฉันพบเครื่องมือและวิธีการใหม่ๆ เกือบทุกวิธีมาตรฐานในการแกะสลักควรทำงานได้ดีสำหรับการทำเช่นนี้เช่นกัน ไม่ว่าคุณจะรีดผ้า กระดานไวแสง ฯลฯ แค่ใช้ความคิดสักนิด และคุณควรจะสามารถปรับสิ่งนี้ให้เข้ากับวิธีการของคุณได้

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

การออกแบบ (ในกรณีนี้ ฉันคิดว่าคุณวางกระดานของคุณกับ Eagle)

วิธีการถ่ายโอนที่คุณใช้สำหรับถ่ายโอนไปยังแผงวงจร (ฉันใช้ Press-n-Peel Blue) FeCl หรือ etchant อื่น ๆ สก๊อตเทปมากมาย แผ่นทองแดงบางมาก (ฉันพบแถบทองแดงบาง ๆ ประมาณความหนาของนามบัตร & ประมาณ 4 นิ้วยาว 14 ฟุตที่ร้านฮาร์ดแวร์ในพื้นที่ของฉันในส่วนสวน - ดูเหมือนจะใช้เพื่อกันหอยทากออกจากสวน)

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างการถ่ายโอนการออกแบบลายฉลุ

อาจมีวิธีที่ดีกว่า (แม่นยำกว่า) ในการทำเช่นนี้กับนกอินทรี ฉันจัดวางตามปกติ ในส่วน CAM ฉันเลือกเฉพาะหน้ากากหยุด (ซึ่งโดยทั่วไปจะให้พื้นที่ที่หน้ากากประสานจะไม่ครอบคลุม) นี้จะหลวมกว่าที่ควรจะเป็นแผ่นอิเล็กโทรดเล็กน้อย น่าเสียดายที่เลเยอร์ "แผ่นอิเล็กโทรด" ไม่มีแผ่น SMD อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ยังดูค่อนข้างดี สำหรับส่วนที่มีเสียงแหลมสูง แต่ก็ยังมีการเชื่อมโยงเล็กน้อยและการล้างข้อมูลที่จำเป็น

ในรูปแบบเอาต์พุต ให้เลือก "PS_INVERTED" -- เราต้องการค่าผกผันของรูปแบบการหยุด หากลายฉลุสำหรับด้านบนของกระดาน ให้เลือก "tStop" และทำเครื่องหมายที่ช่อง "กระจก" หากอยู่ด้านล่าง ให้เลือก "bStop" และตรวจดูให้แน่ใจว่าไม่ได้เลือก "กระจก" (บอกตามตรง เนื่องจากเราแกะสลักจนสุด "กระจก" หรือไม่ไม่สำคัญหรอก แน่นอนว่าเมื่อแกะสลักแผงวงจร) ส่วนที่เหลือของขั้นตอนนี้ ฉันจะถือว่าคุณกำลังใช้ Press-n-Peel Blue เป็นวิธีการโอนของคุณ ปรับตามความจำเป็น พิมพ์การออกแบบลงบนกระดาษธรรมดา ตรวจดูให้แน่ใจว่าดูเหมือนว่าคุณจะคาดหวัง เมื่อคุณพอใจแล้ว ให้ตัด PnP Blue ชิ้นหนึ่งให้ใหญ่กว่าภาพบนกระดาษเล็กน้อยแล้วติดเทปทับรูปภาพโดยให้ด้านที่มันวาวคว่ำลง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีพื้นที่เพียงพอ เนื่องจากการจัดตำแหน่งเครื่องพิมพ์เลเซอร์โดยทั่วไปจะไม่สมบูรณ์แบบนัก และรูปภาพอาจเปลี่ยนจากการพิมพ์หนึ่งไปยังอีกชิ้นหนึ่งได้ไม่กี่มม. คุณควรจะใช้เทปเพียงชิ้นเดียวที่ด้านข้างของ PnP สีน้ำเงินที่ด้านบนของกระดาษแผ่นหนึ่ง เพื่อให้ติดอยู่ในตำแหน่งที่กระดาษถูกดึงผ่านเครื่องพิมพ์ มิฉะนั้น PnP สีน้ำเงินจะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ เรียบและเรียบกับดรัม/ฟิวเซอร์ในเครื่องพิมพ์ได้ดี (หมายเหตุ: ฉันใช้วิธีนี้กับ LJ4000 และ LJ4 โดยไม่มีผลกระทบใดๆ แต่ฉันจะไม่รับผิดชอบหากสิ่งนี้กินเครื่องพิมพ์ของคุณ) ป้อนกระดาษด้วยมือกลับเข้าไปในเครื่องพิมพ์ (หรือใส่ลงในถาดกระดาษ) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณรู้ว่าเครื่องพิมพ์จะพิมพ์ที่ไหนและทุกอย่างถูกต้อง หากคุณต้องการ ให้เขียน "x" ที่ด้านล่างของกระดาษเปล่า แล้วพิมพ์ภาพอีกครั้ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างเป็นไปตามที่คุณคาดหวัง ก่อนส่ง pnp+scotch tape+paper กลับเข้าไปใน เครื่องพิมพ์.

ขั้นตอนที่ 4: เตรียมทองแดงและโอนภาพ

เลือกทองแดงสักชิ้น (ทองเหลืองก็น่าจะใช้ได้เช่นกัน และให้ความแข็งแกร่งมากขึ้นด้วย แต่ฉันไม่แน่ใจว่าสิ่งนี้จะทำให้ช้าลงได้อย่างไร); ควรมีขนาดเท่ากันหรือใหญ่กว่าลายฉลุที่คุณจะทำเล็กน้อย คุณอาจหรือไม่ต้องการเว้นขอบด้านหนึ่งไว้เพื่อจับและเคลื่อนย้ายลายฉลุที่เสร็จแล้วไปรอบๆ

ส่วนที่เหลือของขั้นตอนนี้ค่อนข้างเหมือนกับที่คุณใช้ในการถ่ายโอนการออกแบบไปยังแผงวงจร ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือแทนที่จะถ่ายโอนไปยังกระดานหุ้มทองแดง คุณถ่ายโอนไปยังชิ้นทองแดง ทำการขัดสก๊อต-ไบรต์แบบมาตรฐานของทองแดง (สก๊อตช์ไบรต์แบบเปียก ขัดจนทั่วบริเวณที่จะทาทับโดยการถ่ายโอนจะสว่าง & ขัดอย่างเห็นได้ชัด - แม้ว่าทองแดงจะออกมาสวยและเงางามก็ตาม ขัดบ่อยๆ บ่อยๆ ด้วยทองแดงสวย ๆ มีการเคลือบบาง ๆ ที่ปกป้องมัน ซึ่งจะทำให้การถ่ายโอนไม่ทำงานได้ดี) เนื่องจากสก๊อตไบรต์แพดมีราคาค่อนข้างแพง ฉันมักจะตัดสี่เหลี่ยมเล็กๆ จากแผ่นเต็มแล้วใช้สิ่งนั้น แทนที่จะตัดทั้งแผ่นในแต่ละครั้ง ปล่อยให้ชิ้นทองแดงแห้งสนิท นำฟิล์มสีน้ำเงิน PnP ออกจากกระดาษเครื่องพิมพ์แล้วดึงเทปสก๊อตออก ตัดแต่งตามความจำเป็นเพื่อให้ฟิล์ม PnP พอดีกับชิ้นทองแดง ใช้สก๊อตเทปติด ระวังอย่าให้เกิดฟองขึ้นตรงกลาง ฉันขอแนะนำให้ติดเทปอย่างน้อยสองด้านเพื่อป้องกันไม่ให้ลื่นไถลไปมาระหว่างการถ่ายโอน พยายามเป่าหรือปัดฝุ่นที่อาจเข้าไประหว่างฟิล์มกับทองแดงออก ติดฟิล์ม PnP และทองแดงที่ด้านหลังของแผงวงจรด้านเดียว (หรืออันที่ไม่มีทองแดงทั้งสองด้าน) คุณคงไม่อยากติดมันกับด้านที่เป็นทองแดงของกระดาน เนื่องจากทองแดงส่วนเกินบนกระดานจะดึงความร้อนออกไปเมื่อทำการถ่ายโอน ตรวจสอบให้แน่ใจอีกครั้งว่าแบนทั้งหมด ใช้เตารีดหรือเครื่องเคลือบบัตรดัดแปลงเพื่อทำการถ่ายโอน เมื่อใช้วิธีการเคลือบบัตร ฉันพบว่าฉันมักจะต้องผ่านสิ่งต่าง ๆ 6-7 ครั้งเพื่อการถ่ายโอนที่ดี

ขั้นตอนที่ 5: เตรียมความพร้อมสำหรับ Etch

สมมติว่าการออกแบบถ่ายโอนได้ดีและสมบูรณ์ (ถ้าไม่ใช่ เช่นเดียวกับการกัดอื่นๆ ทำจนกว่าคุณจะได้ถูกต้อง/มีตำหนิเล็กน้อยของปากกาที่แหลมคม) คุณเกือบจะพร้อมที่จะกัดแล้ว อย่างไรก็ตาม คุณมีแผงด้านหลังทั้งหมดที่ต้องปิดไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ทองแดงหายไปโดยสมบูรณ์

ฉันใช้สก๊อตเทป 2 ชั้น; มันเป็นสก๊อตเทปจำนวนมากและใช้เวลาสองสามนาที แต่ก็ใช้ได้ดีเพื่อกันการกัดเซาะจากด้านหลัง และเป็นไปได้ที่จะเอาออกโดยไม่ทำลายทองแดงบางๆ ให้หมด (เช่น เทปสำหรับห่ออาจจะยากพอที่จะเอาออกได้” d จบลงด้วยกระดานที่บิดเบี้ยว & งออย่างสมบูรณ์ เทปพันท่อใช้งานไม่ได้ดีเมื่อถูกกัดและให้ความร้อน) หากคุณทิ้งแถบไว้บนลายฉลุให้วางเทปไว้ด้านหน้าด้วยเพื่อเก็บ จากการหายไป ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการถ่ายโอนเป็นไปอย่างต่อเนื่องระหว่างแท็บและการถ่ายโอน (คุณไม่ต้องการให้มีเส้นบาง ๆ ที่เปิดออกซึ่งจะแยกลายฉลุออกจากแท็บ)

ขั้นตอนที่ 6: จำหลัก

ฉันกัดด้วย FeCl ที่ร้อนประมาณ 90 องศา (เซลเซียส) เนื่องจากทองแดงมีความหนาเล็กน้อยเมื่อเทียบกับทองแดงบนแผงวงจร จึงต้องใช้เวลาสักหน่อยกว่าจะเสร็จสมบูรณ์ & จะกัดยากขึ้นเล็กน้อยในการกัดเซาะของคุณ ตรวจสอบเป็นระยะเพื่อดูว่าสิ่งต่าง ๆ เป็นอย่างไร & กำหนดเมื่อการแกะสลักเสร็จสมบูรณ์

(แก้ไข) หมายเหตุ: ฉันได้อ่านเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่าไม่แนะนำเกิน 55C สำหรับ FeCl - เนื่องจากคุณจะจบลงด้วยควันที่สามารถทำลายความต้านทาน (และอาจเป็นอย่างอื่นในบริเวณใกล้เคียง)

ขั้นตอนที่ 7: ทำความสะอาด/นำเทปออก

ทำความสะอาดบอร์ดอย่างดี ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ลบร่องรอยของ FeCl ทั้งหมดแล้ว บางคนแนะนำให้ใช้แอมโมเนียเจือจางจำนวนเล็กน้อยบนกระดานเพื่อทำให้ FeCl เหลือเพียงเล็กน้อย ดึงสก็อตเทปออกจากด้านหลังอย่างระมัดระวัง (อาจต้องใช้ความอดทนเล็กน้อย) ฉันทำความสะอาดด้านหน้าด้วยอะซิโตนหรือขัดอีกครั้งด้วยสก๊อตไบร์ทแพด (ไม่แน่ใจว่าหมึกโทนเนอร์ส่งผลกระทบอะไรในการวางประสานในภายหลังอาจเกิดได้หากไม่ดำเนินการ)

สิ่งที่คุณเหลือคือทองแดงชิ้นหนึ่งที่มีรายละเอียดที่คมชัดที่ถูกตัดเข้าไป รูปภาพเป็นภาพโทรศัพท์มือถือที่ไม่ดีซึ่งถ่ายจากลายฉลุล่าสุดที่ฉันทำ (โปรดทราบว่าแพ็คเกจ TQFP ตรงกลางไม่มีการแยกระหว่างหมุดข้างเคียง ซึ่งเป็นสิ่งที่คาดหวัง แม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องเหมาะสมที่สุดก็ตาม) ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ คุณสามารถออกแบบอะไรก็ได้ ไม่จำเป็นต้องเป็นลายฉลุ… และจากการทดสอบพื้นฐานบางอย่าง ทองเหลืองควรกัดด้วย FeCl ด้วย แม้ว่าจะช้ากว่าเล็กน้อย

ขั้นตอนที่ 8: การใช้ลายฉลุ

ตรวจสอบบทแนะนำ sparkfun สำหรับวิธีใช้ลายฉลุหมายเหตุ: สำหรับไม้พายของฉัน ฉันใช้ชิ้นที่ตัดจากสิ่งที่ฉันคิดว่าถูกวางตลาดเป็น "มีดสำหรับอุดรูแบบญี่ปุ่น" ซึ่งพบได้ในตลาดเอเชีย (คน sf อยู่ตรงข้ามกับ Thrift เมืองในภารกิจ) พวกมันมีราคาเพียง 0.99 ดอลลาร์สำหรับแพ็ค 3 อัน ฉันใช้เบรกขนาดเล็กตัดสี่เหลี่ยมเล็กๆ ที่ง่ายต่อการใช้งานบนกระดานขนาดเล็ก นอกจากนี้ คุณไม่จำเป็นต้องมีกาวจำนวนมาก ฉันเพิ่งฉีดหยดจากเข็มฉีดยาขนาดเล็ก (ซื้อของฉันจาก Chipquik) โดยเอาเข็มออกแล้วคลุกเคล้าด้วยไม้พายเล็กน้อยเพื่อกระจายออก และจากนั้นก็ใช้ไม้พายข้ามรูเพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันเต็มไปหมด

ขั้นตอนที่ 9: แจ้งให้เราทราบว่าคุณมีการปรับปรุงอะไรบ้าง

และฉันก็อยากรู้ด้วยว่าคนอื่นใช้วิธีนี้ในการบดทางเคมีอะไรอีกบ้าง