V moderním světě se desky plošných spojů používají při výrobě elektronických obvodů. Mezi nimi například montážní celky elektronických zařízení. Vícevrstvá deska s novými elektronickými prvky má vlastnost integrace. Tato vlastnost umožňuje zmenšit velikost elektrických obvodů a zařízení pro výpočetní techniku. První deska s plošnými spoji se objevila před více než sto lety.
Obsah
Co je deska s plošnými spoji
Deska s plošnými spoji vypadá jako dielektrická deska. Na povrchu výrobku je umístěn elektrický obvod. Pro připojení elektronických součástek je zapotřebí dielektrická deska. Kolíky součástek desky jsou připájeny k částem vodivého obrazce.
Nákres elektrického obvodu je vyroben z fólie na pevné izolační ploše. Pro montáž plošných a výstupních prvků jsou v desce plošných spojů vyrobeny speciální otvory a plošiny. Fólie v desce je umístěna na několika vrstvách, takže prokovy s ní zajišťují elektrické spojení. Vnější povrch desky je pokryt ochrannou vrstvou (maska pájky) a značkami (další grafika a text dle konstrukční dokumentace).
Rozdělení desek plošných spojů podle počtu vrstev fólie se vzorem:
- jednostranný;
- bilaterální;
- vícevrstvé (spojení více desek jednou nebo dvěma vrstvami).
DŮLEŽITÉ! Počet vrstev se zvyšuje v závislosti na stupni složitosti instalace projektu.
Výroba elektronické desky plošných spojů doma
Jaký materiál použijeme k výrobě
Pro desky plošných spojů se používají podložky z dielektrické fólie. Materiál se skládá z vícevrstvých desek s elektrickou izolací nebo syntetických fluoroplastových nebo polyimidových filmů. Na horní straně izolace nebo fólie je měděná, hliníková nebo niklová fólie.
- Hliníková fólie špatně drží.
- Niklová fólie má vysokou odolnost a nízký odvod tepla. Jeho cena je navíc dražší.
- Měděná fólie se dobře hodí k pájení. Tloušťka - od 18 do 35 mikronů.
Pro výrobu desek plošných spojů je k dispozici mnoho materiálů.K výrobě talíře vlastníma rukama můžete použít sklolaminát nebo getinax:
- Sklolaminát je lisovaný materiál na bázi skelných vláken. Kompozitní materiál je napuštěn epoxidovou pryskyřicí a potažen měděnou fólií. Sklolaminát má vysokou tepelnou vodivost, pevnost a elektrickou izolaci. Hmotnost materiálu neztíží sestavené zařízení. Materiál je snadno obrobitelný. Aplikační teplota se pohybuje od minus 60 do plus 125 stupňů Celsia. Přípustná tloušťka je 1,5 mm. Doma je žádoucí použít jednu vrstvu potaženou 0,8 mm.
- Getinaky - papír napuštěný bakelitovým lakem. Vrstvy materiálu se získají po lisování papíru horkým způsobem. Getinaky impregnované epoxidovou pryskyřicí. Aplikační teplota se pohybuje od minus 65 do plus 120 stupňů Celsia. Výběr odrůdy Getinaks závisí na dalším provozu.
Základní požadavky na vyráběné desky
- Obdélníkový, oboustranný.
- Tloušťka - ne více než tři milimetry (měla by odpovídat dielektrické základně).
- Obrysy vybrání a drážek jsou umístěny po obvodu desky a neshodují se s liniemi souřadnicové sítě.
- Středy všech otvorů jsou umístěny v uzlech mřížky.
- Mezera mezi okraji otvoru a desky by neměla přesáhnout tloušťku desky.
- Velikost podložky určuje průměr otvoru.
- Tloušťka drah a mezer mezi nimi je asi 0,2 mm.
Potřebné nářadí a chemie
- sklolaminát nebo getinaky;
- škrabka na mytí nádobí;
- mycí prostředek na nádobí;
- aceton;
- odstraňovač laku na nehty bez acetonu;
- technický nebo lékařský líh;
- starý zubní kartáček;
- měkký dvouvrstvý toaletní papír;
- stříkačka se dvěma kostkami;
- fotografický papír;
- laserová černobílá tiskárna s rozlišením více než 600 dpi a cartridge do ní;
- šicí nůžky;
- vrtáky o průměru 0,6 mm, 0,8 mm a 1 mm;
- popisovač pro kreslení desek plošných spojů;
- mini vrtačka;
- hydroperit;
- citronová kyselina;
- kamenná sůl (ne jodizovaná);
- plastová nádoba na leptání;
- plastová karta;
- náklad o hmotnosti 3 kilogramy;
- tok alkoholové kalafuny;
- Pájecí stanice.
Výkres plošného spoje vytiskneme na tiskárně
- Pro maximální tloušťku čar na obrázku ve vlastnostech tiskárny vypněte ekonomický režim tisku. Pro dobrý výsledek může být nutné zvolit jiný režim. Grafický obrázek desky by neměl být rozmazaný nebo opotřebovaný.
- V nastavení tisku vyberte maximální rozlišení a černobílý režim (pokud je tiskárna barevná).
- Měřítko musí být realistické.
- Po dokončení tisku se obrázku s grafickými prvky nedotýkejte rukou. Před vyříznutím vzoru je lepší ponechat okraj na listu. Další dva centimetry plochy stačí k tomu, abyste papír drželi prsty, aniž byste se dotkli obvodu.
DŮLEŽITÉ! Při řezání ponechte tři milimetry od okraje, abyste při překládání viděli okraje.
Příprava roztoku pro chemickou translaci
K výrobě chemického roztoku budete potřebovat:
- kapalina bez acetonu a aceton samotný v poměru 2:1;
- stříkačka;
- skleněná nádoba s gumovým víkem.
Obě kapaliny se odměří injekční stříkačkou, promíchají a nalijí do těsně uzavřené nádoby. Při dlouhodobém skladování se aceton může odpařit a látka se znehodnotí.
Vaření sklolaminát
- Pro sklolaminát budete potřebovat široký rovný povrch, v jehož středu je umístěn list toaletního papíru.
- Dalším krokem je příprava materiálu. Sklolaminát se tře kovovou houbou v kruhu, aby se odstranila oxidace, škrábance a otisky prstů. Talíř by měl být lesklý.
- Mycí prostředek se nakape do středu desky a napění. Kromě toho se mýdlový roztok aplikuje na ruce.
- Deska se několik minut omyje a opláchne studenou vodou. Talíř by měl být držen po stranách za okraje.
- Po umytí se deska položí na papír. Navrch se nanese několik kapek acetonového roztoku a vyčistí se toaletním papírem až do úplného vysušení.
DŮLEŽITÉ! Drobné chmýří, prach nebo vlasy by se neměly dostat na povrch desky. Před zákrokem by měla být místnost vyčištěna.
Překlad výkresu
- Do stříkačky se natáhnou dva mililitry roztoku.
- Platba probíhá na papíře. Nahoře by měl být povrch měděné fólie.
- Na měděný povrch se nanese tenká vrstva kapaliny bez mezer.
- Rovnoměrně na desku položte výkres obvodu s těsněním dolů. Papír nelze přesunout.
- Pomocí plastové karty se papír odsaje a přebytečný roztok se vytlačí.
- Po deseti sekundách se navrch položí dva kusy papíru, po dalších deseti sekundách se na desku položí hladký lis (3 kilogramy) a pět sekund se přitlačí.
- O pět minut později je náklad odstraněn. Potištěný papír by měl uschnout (zbělat).
- Pro odstranění papíru se kartáček namočí do alkoholu a povrch se navlhčí. Po zamaštění se papír z jednoho okraje přehne a štětcem se pod něj nalije alkohol. Plocha kreslení musí být zcela pokryta těkavou kapalinou.
- Plech se stáhne rovnoměrně, aby barva zůstala na plechu. Alkohol by měl být přidáván pravidelně.
DŮLEŽITÉ! Pokud na papíru zůstanou malé plochy toneru, můžete mezery tečkovat fixem. Pro získání efektu černého laku je vhodné natírat ve dvou vrstvách. Před nakreslením vzoru na tabuli změřte geometrii kresby pravítkem.
Účtujeme poplatek
- K přípravě roztoku nalijte do nádoby 50 mililitrů teplé vody.
- Do vody se přidají tři tablety hydroperitu, dokud se úplně nerozpustí. Výsledkem je peroxid vodíku (3 procenta).
- Do kapaliny se přidá 15 gramů kyseliny citrónové a 5 gramů soli, dokud se úplně nerozpustí.
- Roztok se nalije do plastové nádoby, deska se do ní ponoří obvodem dolů na půl hodiny (někdy i čtyřicet minut).
- Deska se omyje teplou vodou a toner se omyje acetonem. Svrchní vrstva potažena lihovým tavidlem.
Vrtání otvorů
V místech, kudy vede trať, jsou vyvrtány otvory. Druhé otvory se vyvrtají při pájení adaptérů. Pro větší tuhost jsou podél okrajů desky přidány přechody. Vzhledem k tomu, že se používají vrtáky s malým průměrem, je zapotřebí mini vrták.
Pocínování desek
Pocínováním desek je měděný povlak chráněn před korozí. Proces vyžaduje pájecí stanici. Pro kvalitní cínování se pájecí oplet nasadí na hrot páječky a přišroubuje se drátem.
Deska a oplet jsou potaženy tavidlem. Poté se na desku nanese cín. V tomto procesu jsou měděné klky z opletu odstraněny.
Recepty na leptací roztok
Leptací roztok peroxidu vodíku a kyseliny citrónové
Ingredience:
- peroxid vodíku (3 %);
- citronová kyselina;
- sůl;
- teplá voda (100 ml).
Leptací roztok o objemu 100 mililitrů stačí k odstranění měděné fólie (tloušťka 35 mikronů) z plochy desky 100 centimetrů čtverečních. Připravený roztok nelze skladovat. Místo kyseliny citronové můžete použít kyselinu octovou, ale desku budete muset sušit venku kvůli nepříjemnému zápachu.
Výhodou řešení je nízká cena, snadná dostupnost přísad, vysoká rychlost, bezpečnost. Leptání lze provádět při pokojové teplotě.
Mořící roztok na bázi chloridu železitého
Roztok na bázi chloridu železitého není náročný na teplotu. Doba leptání je rychlá. Rychlost se však snižuje se spotřebou chloridu železitého v kapalině.
K vaření budete potřebovat: 200 mililitrů vody a 150 gramů chloridu železitého ve formě prášku. Složky se míchají, dokud se úplně nerozpustí.
DŮLEŽITÉ! Mořicí roztok lze skladovat v hermeticky uzavřené nádobě a používat opakovaně. Pro opětovné použití je „revitalizován“ měděnými hřebíky. Nevýhodou řešení je vysoká cena.
Leptací roztok na bázi peroxidu vodíku a kyseliny chlorovodíkové
Řešení leptání se vyznačuje vysokou rychlostí zpracování a dostupností. Hydroperit nebo peroxid vodíku lze zakoupit v lékárně.
Pro přípravu se roztok peroxidu vodíku (3 procenta) nalévá do kyseliny chlorovodíkové (za míchání) tenkým proudem. Při leptání je třeba dodržovat bezpečnostní opatření, protože kyselina chlorovodíková leptá ruce a kazí jiné předměty. Z tohoto důvodu se roztok nedoporučuje používat doma.
DŮLEŽITÉ! Místo kyseliny chlorovodíkové můžete použít akumulátorový elektrolyt, do kterého se přidává sůl.
Leptací roztok na bázi síranu měďnatého
Leptací roztok na bázi síranu měďnatého se používá zřídka, protože postup je složitý. Síran měďnatý je navíc pesticid, který se používá v zemědělství k hubení škůdců. Komponenta se prodává v maloobchodních prodejnách pro zahradníky a zahradníky.
Způsob přípravy: Síran měďnatý (⅓ díl) se smíchá s kuchyňskou solí (⅔ díl). Do směsi nalijte 1,5 hrnku horké vody, aby se sůl rozpustila.
Doba leptání síranem měďnatým je asi čtyři hodiny. Požadovaná teplota je od 50 do 80 stupňů Celsia. Během leptání je nutné roztok neustále měnit.
Metoda domácí výroby plošného spoje je užitečná pro začátečníky v oblasti elektroniky. Před profesionální prací můžete potřebné dovednosti získat doma. Počet metod je různý, což ovlivní úspěšnost plánu.
Podobné články:
