การสร้างแผงวงจรพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ INKJET: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

เมื่อฉันเริ่มมองหาวิธีการแกะสลักแผงวงจรพิมพ์ของตัวเอง ทุกคำแนะนำและแบบฝึกหัดที่ฉันพบว่าใช้เครื่องพิมพ์เลเซอร์และรีดลวดลายในแบบบางประเภท ฉันไม่ได้เป็นเจ้าของเครื่องพิมพ์เลเซอร์ แต่ฉันมีเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทราคาไม่แพง คำแนะนำนี้จะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีใช้เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทของคุณเพื่อแกะสลักแผงวงจรพิมพ์ของคุณเอง รวมทั้งสามารถแสดงรอยเท้าส่วนประกอบที่พิมพ์ไว้ด้านบน ด้านข้างของกระดานทำให้คุณมีการออกแบบที่ดูเป็นมืออาชีพ ข้อควรระวัง:

• สำหรับคำแนะนำนี้ คุณจะต้องทำงานกับสารเคมีและเครื่องมือไฟฟ้า โปรดสวมชุดป้องกันที่เหมาะสม เช่น แว่นตา ถุงมือยาง เป็นต้น
• สารเคมีที่ใช้ในคำแนะนำนี้จะเปื้อนเสื้อผ้าและผิวหนังของคุณ
• อย่าเทสารเคมีลงในท่อระบายน้ำของคุณ กำจัดสารเคมีอย่างเหมาะสมตามการจัดการขยะในพื้นที่ของคุณ
• สารเคมีที่ใช้ในคำสั่งนี้จะกินโลหะ เช่น ท่อประปาทองแดง อ่างโลหะ ฯลฯ

ทำไมคุณถึงต้องการแกะสลักแผงวงจรพิมพ์ของคุณเองจากที่บ้าน? อาจมีราคาถูกกว่าการส่งบอร์ดของคุณไปยังบริษัทผลิต เหตุผลที่สองคือ หากคุณกำลังวางแผนที่จะส่งบอร์ดของคุณไปให้พวกเขาทำอย่างมืออาชีพ โดยการพิมพ์ต้นแบบสองสามตัวที่บ้านเพื่อทดสอบก่อนจะช่วยคุณประหยัดเงิน! ไม่มีอะไรที่เหมือนกับการนำบอร์ดของคุณกลับมาทางไปรษณีย์เพื่อค้นหาว่าคุณมีสิ่งผิดปกติกับการออกแบบของคุณ!

ขั้นตอนที่ 1: อุปกรณ์และวัสดุ

คำเตือน: อย่าใช้โลหะใดๆ ที่จะสัมผัสกับสารเคมี คุณต้องการพลาสติก พลาสติก พลาสติก…เครื่องมือ:

• เดรเมล
• ดอกสว่านขนาดต่างๆ

เคมีภัณฑ์:

• น้ำยาล้างเล็บ
• Copper Etchant - มีให้ที่ Radioshack
• Positive Photo Resist Developer - มีจำหน่ายที่ร้านค้าออนไลน์ต่างๆ ฉันซื้อจากอะไหล่-ด่วน

ฮาร์ดแวร์:

• หลอดฟลูออเรสเซนต์กลางวัน - มีจำหน่ายที่ Lowe's. ทุกแห่ง
• (ไม่บังคับ) Crock pots - ฉันหยิบหม้อ crock ขนาดเล็กสองอันที่ร้านขายของมือสองในราคา $2.00
• แผ่นอะคริลิคใส ขนาดประมาณ 8x10
• Start/Stop Timer (รับที่ร้าน 99 เซ็นต์)
• ภาชนะพลาสติก ใหญ่พอที่จะรองรับขนาดของแผงวงจรของคุณได้ ฉันเจอถาดสีพลาสติกที่ Lowe's ราคาอันละ 1.00 ดอลลาร์

รายการ PCB

• Presensitized PCB board - ฉันซื้อจาก Parts-Express (มีหลายขนาด หรือแม้แต่แบบสองด้าน)
• ฟิล์มใส 3M สำหรับเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท (ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลัก พื้นผิวเป็นแบบเท็กซ์เจอร์ มิฉะนั้น หมึกของคุณจะหมดจากแผ่นงาน)
• แผ่น Grafix Rub-onz - ฉันซื้อจาก Hobby Lobby

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบไฟล์ PCB ของคุณ

สำหรับโครงการของฉัน ฉันใช้ Eagle Cad สำหรับการออกแบบแผนผังและ PCB Eagle Cad มีเวอร์ชันฟรีแวร์สำหรับผู้ใช้งานอดิเรกที่มีข้อจำกัดด้านขนาดบอร์ด ฉันไม่เคยทำอะไรเกิน 4 "x 3" นิ้วเพื่อให้พอดีกับความต้องการของฉัน มีซอฟต์แวร์การออกแบบ PCB อื่นๆ ที่คุณสามารถดาวน์โหลดได้โดยการค้นหาใน Google เมื่อการออกแบบของคุณเสร็จสิ้น คุณจะต้องพิมพ์ออกมาเป็นขนาด เนื่องจากนี่คือด้านล่างของ PCB ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ทำการพิมพ์แบบมิเรอร์ หากคุณใช้ Eagle Cad ฉันได้แนบไฟล์ zip ที่มีงานพิมพ์ CAM ที่จะพิมพ์ไฟล์ของคุณออกมาให้คุณ มันจะทำให้ไฟล์. PS สองไฟล์หนึ่งไฟล์สำหรับด้านประสาน อีกไฟล์หนึ่งสำหรับด้านส่วนประกอบ และจะทำให้ด้านประสานของคุณเป็นมิเรอร์ เมื่อคุณมีไฟล์เหล่านั้นแล้ว ให้คลิกสองครั้งที่ไฟล์เหล่านั้น และมันจะทำให้ไฟล์ PDF สองไฟล์สามารถพิมพ์ออกมาได้ เคล็ดลับสำหรับ APPLY TEXT และกราฟิก หากคุณต้องการรวมข้อความใดๆ ที่ด้านทองแดงหรือเงาของรูปภาพอย่างดีที่สุด พบคือการเปิดไฟล์. PS ในโปรแกรมกราฟิกเช่น Adobe Photoshop รักษาความละเอียด 300 dpi จากนั้นคุณสามารถเพิ่มองค์ประกอบที่เป็นข้อความหรือกราฟิกลงในการออกแบบ และองค์ประกอบเหล่านี้จะออกมาคมชัด คุณไม่จำเป็นต้องย้อนกลับข้อความเนื่องจากร่องรอยทองแดง ฯลฯ ได้รับการสะท้อนแล้ว

ขั้นตอนที่ 3: เตรียมความโปร่งใสของ PCB สำหรับด้านประสาน

บอร์ด PCB แบบปรับความไวแสงที่ฉันใช้คือ 4" x 6" วงจรจริงของฉันมีขนาดประมาณ 1.25 "x 1.75" ดังนั้นฉันจึงสามารถรับบอร์ดทั้งหมด 8 บอร์ดจากบอร์ดที่มีความไวสูงใน Photoshop ฉันเปิดไฟล์. PS ด้านบัดกรีและคัดลอกการออกแบบวงจรเดี่ยวของฉันไปที่ 300 dpi ใหม่ ไฟล์ขนาด 4" x 6" จากนั้นฉันก็วางตาราง และเพียงแค่คัดลอกและวางการออกแบบซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อเติมลงในตาราง สิ่งนี้ทำให้ฉันมีเลย์เอาต์ที่ดีในการพิมพ์เคล็ดลับ:

• หากคุณไม่มี Photoshop GIMP เป็นทางเลือกโอเพ่นซอร์สที่ดี!
• เพื่อให้แน่ใจว่าฉันบันทึกการออกแบบด้วยวิธีที่ถูกต้อง ฉันจะเพิ่มป้ายกำกับที่ด้านบนสุดในมุมมองปกติให้กับภาพที่สะท้อน วิธีนี้จะทำให้รู้ว่าด้านที่เป็นกระจกหงายขึ้น ฉันมักจะแค่ตั้งชื่อว่าวงจรคืออะไร

ปริ้น. นำแผ่นโปร่งใสของ 3M ที่มีพื้นผิวแล้วใส่ลงในเครื่องพิมพ์ของคุณโดยให้แถบสีขาวเข้าไปในตัวป้อน เมื่อพิมพ์แล้ว ให้พักไว้หนึ่งหรือสองนาทีเพื่อให้แน่ใจว่าหมึกแห้งแล้ว จากนั้นพันเทปไว้ที่ด้านล่างของแผ่นอะครีลิค

ขั้นตอนที่ 4: เตรียมรอยเท้าส่วนประกอบของคุณ

ด้วยขั้นตอนนี้ คุณจะใช้แผ่นงาน Grafix Rub-onz ครั้งนี้ ฉันเปิดไฟล์ส่วนประกอบ. PS ใน Photoshop แต่สร้างภาพขนาด 8.5 "x 11" ที่ 300 dpi จากนั้นฉันก็สร้างกริดอื่นและวางเลย์เอาต์ของส่วนประกอบบนแผ่นงานซ้ำแล้วซ้ำอีก พื้นที่ด้านข้างเพิ่มเติมที่ฉันวางสำเนาเล็กๆ ของโลโก้บล็อกของฉัน เมื่อคุณพิมพ์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้จำลองภาพนี้ด้วย เหตุผลที่ภาพนี้สะท้อนเพราะคุณจะพลิกแผ่นงาน จากนั้นถูด้านล่างเพื่อโอนภาพไปที่ด้านบนของ PCB ทำตามคำแนะนำของผู้ผลิตที่มาพร้อมกับแผ่น Grafix Rub-onz

ขั้นตอนที่ 5: เปิดเผย PCB ของคุณให้เป็น Light

แผ่น PCB แบบปรับความไวแสงได้เคลือบสารต้านทานแสงไว้ วิธีการทำงานของกระบวนการคือทุกอย่างที่คุณมีสีดำในการออกแบบของคุณจะยังคงเป็นทองแดง พื้นที่ที่ชัดเจนจะถูกลบออกโดยนักพัฒนาและปล่อยให้เป็นกระดานเปล่ากระดานมาในห่อฟอยล์ที่มีเปลือกฝาครอบป้องกันสีขาวที่ด้านข้างของภาพถ่าย ไม่จำเป็น แต่ฉันมักจะหรี่ไฟลงเล็กน้อยเพื่อความปลอดภัยในขณะที่ฉันจัดเรียงการออกแบบของฉันลงบนบอร์ด เมื่อคุณพอใจกับการออกแบบที่วางบนบอร์ด PCB แล้ว คุณก็หมุนได้ บนโคมไฟแสงธรรมชาติ ฉันพบว่า 14 นาทีดูเหมือนจะเป็นเวลาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเปิดรับแสงโดยที่หลอดไฟอยู่ห่างออกไป 5 1/2 หากโคมไฟของคุณอยู่ใกล้หรือไกลออกไป คุณจะต้องทดลองกับเวลา ผู้ผลิตแนะนำ 10 นาที

ขั้นตอนที่ 6: พัฒนา PCB ของคุณ

เมื่อคุณเปิดเผย PCB ของคุณกับแหล่งกำเนิดแสงแล้ว คุณจะต้องเพิ่มไปยังนักพัฒนาซอฟต์แวร์อย่างรวดเร็ว กระดานจะยังคงมีสีเขียวอยู่ แต่คุณจะสังเกตเห็นสีเหลืองจางๆ ที่แสดงการออกแบบของคุณ ในการพัฒนาบอร์ด: วางนักพัฒนา 1 ส่วนต่อน้ำอุ่น 10 ส่วนในภาชนะพลาสติก ค่อยๆ เขย่าภาชนะไปมา ทุกสิ่งที่โดนแสงจะถูกชะล้างออกไป เหลือเพียงแผ่นทองแดงและการออกแบบของคุณ ล้างในน้ำเย็นเพื่อหยุดกระบวนการพัฒนาเคล็ดลับ:

• ใช้น้ำร้อนจากก๊อกร้อนพอให้จับได้ไม่ไหม้ เกี่ยวกับอุณหภูมิที่คุณต้องการล้างมือด้วย ถ้ามันร้อนเกินไป การออกแบบทั้งหมดจะค่อยๆ หายไป เหลือแต่แผ่นทองแดงเปล่าๆ ให้คุณ ถ้าเย็นเกินไป กระบวนการพัฒนาจะไม่ทำงาน
• เพิ่มผู้พัฒนาลงในน้ำก่อนวางการออกแบบของคุณ หากคุณเทผู้พัฒนาโดยตรงบนกระดาน ผู้พัฒนาจะล้างสิ่งที่สัมผัสออกทันที
• หลังจากพัฒนาแล้ว หากคุณพบบริเวณใดๆ ที่ร่องรอยของคุณมีรอยแตกหรือบริเวณที่ดูเหมือนจะสว่าง คุณสามารถทำเครื่องหมายถาวรสีดำและแตะบริเวณเหล่านั้น

ขั้นตอนที่ 7: แกะสลักบอร์ด PCB ของคุณ

เมื่อคุณมี PCB ที่พัฒนาแล้ว คุณจะใช้น้ำยาเอตแคนท์เพื่อเอาทองแดงออก ทุกอย่างที่เป็นสีเขียว (หรือสีดำ) ในการออกแบบของคุณจะได้รับการปกป้องจากการกัดเซาะของทองแดง พื้นที่ทองแดงที่เปิดเผยจะถูกลบออก ฉันใช้ Dremel และบิตเราเตอร์เพื่อตัดแผงวงจร 8 ตัวออกจากแผง 4 "x6" ของฉัน ถัดไป คุณจะต้องเทตัวกัดทองแดงลงในภาชนะพลาสติก จากนั้นค่อย ๆ เขย่าไปมาจนกว่าทองแดงที่สัมผัสออกทั้งหมดจะถูกลบออก เคล็ดลับ: นี่คือที่ที่หม้อหม้อจะสะดวก หากคุณใช้สารกัดเซาะที่อุณหภูมิห้อง จะใช้เวลาสักครู่เพื่อขจัดทองแดงทั้งหมดออกให้หมด อย่างไรก็ตาม หากคุณให้ความร้อนแก่สารเร่งปฏิกิริยา กระบวนการก็จะเร็วขึ้นมาก หากคุณใช้วิธีหม้อต้ม ตรวจดูให้แน่ใจว่าคุณมีการระบายอากาศที่ดี สิ่งนี้มีกลิ่นไม่ดีเมื่อได้รับความร้อน และอย่าสูดดมควันเมื่อคุณเปิดฝาหม้อ! อย่าลืมสวมถุงมือยางและเสื้อผ้าเก่า ไม้แกะสลักจะทำให้เสื้อผ้าของคุณเปื้อนไม่ว่าคุณจะระมัดระวังแค่ไหนก็ตาม

ขั้นตอนที่ 8: การใช้กราฟิกกับ PCB ของคุณ

เมื่อ PCB ของคุณถูกแกะสลักอย่างสมบูรณ์แล้ว ให้ล้างด้วยสบู่และน้ำเล็กน้อย จากนั้นเจาะรูเพื่อจัดวางส่วนประกอบ ตอนนี้ส่วนที่ยุ่งยากก็มาถึง ตัดกราฟิกด้านส่วนประกอบที่คุณทำไว้ก่อนหน้านี้ออก คุณจะวางหมึกนี้ลงบนส่วนบนของ PCB (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทั้งคู่ไปในทิศทางเดียวกัน ในรูปของฉันไม่ใช่พวกเขา ฉันจัดเรียงอย่างถูกต้อง แต่เมื่อฉันถ่ายรูป ฉันถือ rub-onz ผิด) Grafix Rub-onz อยู่บนวัสดุสีอ่อน. เพื่อให้ง่ายต่อการจัดเรียง ฉันใช้บอร์ดไฟขนาดเล็กแล้ววาง PCB ลงบนนั้น จากนั้นเมื่อฉันมี rub-onz ใกล้กับ PCB ฉันสามารถมองเห็นได้ซึ่งทำให้ฉันสามารถจัดเรียงรูได้ เคล็ดลับ: หากคุณไม่มีไลท์บอร์ด… คุณสามารถนำกล่องกระดาษแข็งตัดด้านล่างออกแล้ววาง ลูกแก้วชิ้นหนึ่งอยู่ด้านบน และโคมไฟข้างใต้ เมื่อคุณมีผลิตภัณฑ์ขัดถูแล้ว ให้ใช้ไม้ไอติมแล้วเริ่มถูด้านหลังให้แน่น ลอกกระดาษออกแล้วการออกแบบรอยเท้าของคุณจะถูกโอนไปยัง PCB ของคุณ ตอนนี้คุณทำเสร็จแล้ว! คุณยังสามารถใช้ชุดพิมพ์หน้าจอสำหรับงานอดิเรกสำหรับกระบวนการนี้ได้ แต่นั่นเป็นอีกวิธีหนึ่งที่สอนได้