DIY วงจรพิมพ์ที่ยืดหยุ่น: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

ผลิตวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นด้านเดียวของคุณเองโดยใช้เครื่องพิมพ์หมึกแข็ง ฟิล์มโพลีอิไมด์เคลือบทองแดง และสารเคมีสำหรับกัดแผงวงจรทั่วไป

คุณจะพบ PCB แบบยืดหยุ่นในโทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่หรืออุปกรณ์ขนาดเล็กที่คล้ายคลึงกัน Flex PCBs มีประโยชน์สำหรับการสร้างสายเคเบิลขนาดเล็กและวงจรที่มีน้ำหนักเบามาก อย่างไรก็ตาม มีร้านค้าไม่กี่แห่งที่ยังคงผลิต PCB แบบยืดหยุ่นได้ในราคาที่สมเหตุสมผลในปริมาณน้อย

ขั้นตอนที่ 1: รับฟิล์มเคลือบทองแดง

หาแผ่นโพลีอิไมด์บาง ๆ ที่มีทองแดงด้านเดียวหรือทั้งสองด้าน Polyimide เป็นพอลิเมอร์สีเหลืองที่มีอุณหภูมิหลอมเหลวสูงและบางครั้งเรียกว่า Kapton โพลิอิไมด์เคลือบทองแดงชนิดทั่วไปคือวัสดุ "Pyralux" ของดูปองท์ แผ่น Pyralux มีความหนา polyimide ความหนาของทองแดงและความหนาของกาวหลายแบบ ("กาว" อยู่ระหว่างทองแดงและ polyimide ที่ยึดทุกอย่างไว้ด้วยกัน) ความหนาของทองแดงมีหน่วยเป็นออนซ์ต่อตารางฟุตในขณะที่กาวและความหนาของ Kapton มีให้ mil (1 mil = 0.001 นิ้ว). Pyralux LF7062 (ในภาพ) มี 1/2 oz Cu, กาว 1/2 mil และ 1 mil Kapton ใช้งานได้ดี แต่ค่อนข้างบางและมีรอยย่นเล็กน้อยสำหรับเครื่องพิมพ์ที่จะจัดการ LF9120 มี 1 oz Cu, กาว 1 mil และ 2 mil Kapton - ดูเหมือนว่าจะทำงานได้ดีที่สุดในเครื่องพิมพ์ LF9210 มี Cu 2 oz Cu, กาว 1 mil และ 1 mil Kapton - แข็งขึ้น แต่ใช้งานได้ ตกลงตัวเลือกอื่นๆ ได้แก่ ทองแดงสองด้าน (แซนวิช Cu/Kapton/Cu ที่ยึดด้วยกาว) และพื้นผิวที่ขรุขระ แสดงด้วย R ที่ส่วนท้ายของหมายเลขชิ้นส่วน แผ่นหยาบและแผ่นสองหน้าใช้ได้ปกติ อย่างไรก็ตาม Pyralux ที่มีทองแดงหนา 2 ออนซ์หรือหนากว่านั้นอาจป้อนเข้าเครื่องพิมพ์ได้ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีทองแดงทั้งสองด้าน ดูว่าคุณจะได้รับตัวอย่างฟรีจากดูปองท์หรือไม่ บางครั้ง แผ่น Pyralux จะเปิดขึ้นบน eBay ตัดแผ่น Pyralux เป็น 8.5x11 หรือ 8.5x14 นิ้วด้วยกรรไกรหรือมีด หลีกเลี่ยงการทาทองแดงด้วยรอยนิ้วมือหรือน้ำมัน ซึ่งอาจปิดกั้นน้ำยากัดได้ในภายหลัง เพื่อป้องกันเครื่องพิมพ์ พยายามรักษาขอบให้เรียบและปราศจากครีบ

ขั้นตอนที่ 2: ใช้เครื่องพิมพ์ Solid-ink

สำหรับการพิมพ์โดยตรงบนฟิล์มทองแดง ให้ค้นหาเครื่องพิมพ์หมึกแข็ง สิ่งเหล่านี้มักสับสนกับเครื่องพิมพ์เลเซอร์ แต่พิมพ์ขี้ผึ้งละลายแทน ซึ่งแตกต่างจากอิงค์เจ็ตส่วนใหญ่ ขี้ผึ้งทำให้ชั้นป้องกันที่ดีสำหรับการกัดทองแดง และต่างจากเครื่องพิมพ์เลเซอร์ เครื่องพิมพ์หมึกแข็งไม่อาศัยการชาร์จเฉพาะที่พื้นผิวกระดาษ ซึ่งอาจสร้างปัญหาเมื่อเปลี่ยนกระดาษด้วยแผ่นทองแดง

บางรุ่น ได้แก่ Tektronix Phaser 840, 850, 860 และ Xerox Phaser 8200, 8400, 8500, 8560 และ 8860 คุณอาจพบในสำนักงาน รุ่น Phaser ส่วนใหญ่เป็นเครื่องพิมพ์เลเซอร์ทั่วไป ดังนั้นโปรดตรวจสอบใต้ฝากระโปรงสำหรับบล็อคหมึกแข็ง (ในภาพ) หากคุณไม่แน่ใจ หากคุณไม่มีเครื่องพิมพ์ที่เป็นของแข็ง วิธีการ "ถ่ายโอนผงหมึก" โดยใช้การออกแบบที่พิมพ์ด้วยเลเซอร์อาจแทนที่ขั้นตอนนี้

ขั้นตอนที่ 3: พิมพ์บน Pyralux

วาดการออกแบบในโปรแกรมกราฟิกใดๆ จากนั้นใช้เทรย์ป้อนกระดาษด้วยตนเองเพื่อพิมพ์ลงบนแผ่น Pyralux ของคุณด้วยสีดำ ฟ้า ม่วงแดง เหลือง เขียว (50/50 ฟ้า+เหลือง) แดง (เหลือง 50/50+ม่วงแดง) ก็ดูเหมือนจะใช้ได้ผลเช่นกัน เพียงหลีกเลี่ยงเฉดสีอ่อนที่ประกอบด้วยจุดเล็กๆ บนพื้นหลังสีขาว พื้นที่ที่พิมพ์จะได้รับการปกป้องด้วยแว็กซ์ และม้วนขึ้นเป็นรอยทองแดงบนเลย์เอาต์ของคุณ

หมายเหตุที่เพิ่ม 3-7-08: ใช้โหมด "ความละเอียดสูง" หรือ "ภาพถ่าย" เมื่อพิมพ์ โดยทั่วไปการตั้งค่าเครื่องพิมพ์นี้จะอยู่ในเมนู "ตั้งค่าการพิมพ์" ของโปรแกรมกราฟิกของคุณ โหมดความละเอียดสูงพิมพ์ได้ช้ากว่าและดูเหมือนว่าจะส่งเสริมการยึดเกาะของแว็กซ์กับทองแดงได้ดีขึ้น เส้นและช่องว่างกว้าง 10 มม. (250 ไมครอน) พิมพ์จาก Tektronix Phaser 850 ซึ่งเป็นรุ่นเก่ากว่า ใน Phasers ส่วนใหญ่ ด้านที่เป็นทองแดงควรคว่ำลงเมื่อเข้าสู่การป้อนด้วยมือและกลับหัวกลับหาง ดันเล็กน้อยหากฟันเฟืองป้อนด้วยมือมีปัญหาในการจับบนแผ่นงาน (มีแนวโน้มว่าจะใช้แผ่นหนาขึ้น)

ขั้นตอนที่ 4: จำหลัก

ใส่แผ่นพิมพ์ในเฟอริกคลอไรด์ (กัดทองแดง) เป็นเวลาอย่างน้อย 5 นาที ป้องกันไม่ให้สารกัดเข้าตาและผิวหนังของคุณ เวลาในการกัดจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความหนาของทองแดง และเงื่อนไขอื่นๆ โดยใช้เวลานานถึง 25 นาที ดังนั้นให้คอยดูพื้นที่ทองแดงที่จะละลายและฟิล์มโพลีอิไมด์จะปรากฏขึ้น ปั๊มตู้ปลาเดือดปุด ๆ และให้ความร้อนสูงถึง 35-40 C จะช่วยให้การกัดดำเนินไปอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอยิ่งขึ้น

แว็กซ์ที่เหลือสามารถขัดออกด้วยแผ่นสก๊อตช์ไบร์ทและน้ำอุ่น หรือแอลกอฮอล์ไอโซโพรพิล (แอลกอฮอล์ถู) อาจต้องใช้ความพยายามบ้าง

ขั้นตอนที่ 5: เติมบอร์ด

ตอนนี้ PCB แบบยืดหยุ่นพร้อมที่จะตัดเป็นวงจรขนาดเล็ก (หากเป็นแผนของคุณ) และบัดกรี คุณสามารถติดเทปไว้บนชิ้นโลหะหรือแผงวงจรไฟเบอร์กลาสแบบธรรมดาเพื่อยึดให้มั่นคงขณะทำงาน สารละลายชุบนิกเกิล "Tinnit" หรือสิ่งที่คล้ายกันสามารถนำมาใช้เพื่อให้บัดกรีได้ง่ายขึ้น แต่แผ่น PCB แบบยืดหยุ่นที่สลักใหม่และทำความสะอาดนั้นสามารถบัดกรีได้อย่างง่ายดายตามที่เป็นอยู่

เนื่องจากเป็น PCB แบบ 1 ด้าน ไม่มีรู จึงมีประโยชน์มากที่สุด เช่น สายเคเบิลขนาดเล็ก หรือใช้เป็นบอร์ดสำหรับชิ้นส่วนยึดพื้นผิว ใช้จัมเปอร์หากจำเป็นเพื่อให้ร่องรอยข้ามบนเลย์เอาต์ของคุณ