Výroba PCB (PP) je nedílnou součástí procesu vytváření elektronických zařízení. Umožňuje připojit všechny součásti obvodu a zajistit správný provoz zařízení. A i když existují specializované firmy, které poskytují služby pro výrobu PP, mnoho nadšenců a profesionálů se rozhodne, že to udělají sami, aby měli nad procesem plnou kontrolu. V tomto článku se podíváme na podrobný návod k výrobě PP vlastníma rukama.
Prvním krokem při výrobě desky plošných spojů je příprava návrhu obvodu. Je třeba vyvinout elektrický obvod zařízení a vytvořit rozložení budoucí PP. Je důležité vzít v úvahu všechny technické požadavky a vlastnosti, které mohou mít vliv na provoz zařízení. Nezapomeňte na možnost přidat uzemňovací podložky a zajistit dostatečnou vzdálenost mezi vodiči, aby nedošlo ke zkratu.
Po vypracování návrhu je nutné jej přenést na speciální film zvaný fotorezista. K tomu se používají tiskárny schopné tisknout na průhlednou fólii. Film s designem schématu je poté fixován na povrch měděné desky, která byla předem vyčištěna z oxidů. Poté je PP s expozičním zdrojem světla vystaveno, což vede k polymeraci fotorezisty pouze v místech, kde světlo dopadá. Následuje proces leptání, který odstraňuje přebytečnou měď a ponechává pouze správné vodiče na desce.
Výroba desky plošných spojů vlastníma rukama
K výrobě desky plošných spojů budete potřebovat následující materiály a nástroje:
- Sklotextolit nebo fotoemulze
- Chemikálie pro projevy a leptání
- Lepicí fólie nebo termodekorativní technika
- Stojany na PCB
- Vrtačky, vrtáky a frézy různých velikostí
- Ruční nebo digitální gravírovací zařízení
- Barvivo nebo fixační pero odolné vůči kyselinám
Chcete-li zahájit proces výroby desky plošných spojů, musíte vytvořit elektrický obvod vašeho zařízení a předělat jej na prkénko. Poté pomocí speciálního programu přeložte prkénko do grafického souboru, který lze vytisknout na tiskárně.
Po tisku rozvržení je dalším krokem přenos grafického obrazu na sklotextolit nebo fotoemulzi. Můžete to udělat pomocí ultrafialového světla, které umožňuje, aby se fotoemulze zafixovala a pevně přilnula k povrchu desky plošných spojů.
Dále dochází k projevům a leptání desky plošných spojů. Chemikálie pro projev odstraňují nepotřebné části fotoemulze a leptací chemikálie odstraňují kov na desce plošných spojů, podle obrázku prkénka. Tímto způsobem se získá hotová deska plošných spojů.
Poté můžete začít montovat elektronické součástky na desku plošných spojů. Pomocí vrtáků, vrtáků a frézy lze vytvořit otvory pro umístění součástí a vodičů. Poté pomocí speciálních nástrojů můžete komponenty pájet na desku plošných spojů.
Na konci procesu výroby desky plošných spojů vlastníma rukama se doporučuje zkontrolovat všechny spoje a komponenty pro provozuschopnost. Na desku plošných spojů lze také použít značení, aby bylo v budoucnu snazší určit funkčnost různých oblastí.
Výroba DIY PCB je fascinující proces, který vyžaduje určité dovednosti a nástroje. Se správným návodem a trpělivostí však budete moci vytvořit vlastní jedinečná zařízení a radioamatérské projekty.
Proč si vyrobit desku plošných spojů sami
Výroba DIY desek plošných spojů má před nákupem hotových výrobků několik výhod. Zde je několik hlavních důvodů, proč se v tomto případě pokusit:
- Snížení nákladů. Výroba desek plošných spojů sama o sobě bude mnohem levnější než nákup hotové desky. Materiály a nástroje můžete zakoupit ve specializovaných obchodech nebo online obchodech za optimální cenu.
- Získání jedinečného designu. Tvorba desek plošných spojů sama o sobě umožňuje realizovat své vlastní nápady a požadavky. Můžete navrhnout jedinečný design desky s ohledem na vaše potřeby a vlastnosti projektu.
- Rychlá realizace a prototypování. Výroba desky plošných spojů sama o sobě vám umožní zkrátit dobu výroby hotového výrobku. Můžete rychle prototypovat a zažít svůj nápad tím, že se vyhnete dlouhému čekání na nákup a dodání hotové desky.
- Spokojenost s tvůrčím potenciálem. Výroba desek plošných spojů sama o sobě dává příležitost projevit svou kreativitu a kreativitu. Je to zábavná aktivita, která pomůže rozvíjet designové a elektronické dovednosti.
- Osobní spokojenost a úspěchy. Když si desku plošných spojů vyrobíte sami, dosáhnete konkrétních výsledků a úspěchů. To přináší osobní uspokojení a povzbuzuje k dalšímu rozvoji a seberozvoji.
Výroba desky plošných spojů sama o sobě vám otevírá možnosti pro kreativitu, úsporu a rychlou realizaci nápadů. Vyzkoušejte a vyrobte si svou první desku plošných spojů-a uvidíte, jak příjemná a vzrušující tato aktivita může být.
Příprava potřebných nástrojů a materiálů
Před zahájením výroby desky plošných spojů vlastníma rukama je nutné připravit všechny potřebné nástroje a materiály, které budou během práce potřeba.
Seznam hlavních nástrojů:
- Laserová tiskárna
- Fotografický papír pro tisk PCB
- Žehlička
- Žlutá chemická pryskyřice
- Ferrochlorid nebo peroxid vodíku
- Bruska nebo brusný papír
- Vrták s otvory pro velikost nohou elektronických prvků
Seznam potřebných materiálů:
- Sklotextit
- Přenosová deska toneru
- Izopropylalkohol
- Značka pro umístění pájení
- Vodičová nabíječka
- Tavidlo a pájka
- Cívka magnetického drátu
Před zahájením práce se doporučuje zkontrolovat všechny nástroje a materiály, aby nedošlo k přerušení výrobního procesu.
Vytvoření rozvržení desky plošných spojů
Před zahájením prací na konstrukci desky plošných spojů budete muset vyvinout rozvržení, které určí umístění všech komponent a vodičů na desce. Rozvržení lze vytvořit pomocí speciálních programů nebo ručně, na zkušebních listech papíru.
Nejprve určete, které součásti budou na desce a v jakém pořadí budou uspořádány. To může zahrnovat různé prvky, jako jsou rezistory, kondenzátory, čipy atd. Uspořádejte komponenty na prkénko vzhledem k jejich interakci a ergonomii.
Poté určete umístění vodičů, které budou spojovat součásti na desce. Vodiče musí být rozvedeny tak, aby se minimalizovalo překrývání a zkrátila se délka cest. Nezapomeňte také ponechat prostor pro připojení externích prvků, jako je připojení napájení.
Jakmile určíte umístění komponent a vodičů, můžete začít vytvářet rozvržení. Pomocí pravítka a tužky nakreslete čáry označující vodiče. Pamatujte, že vodiče musí být dostatečně široké a vzájemně rovnoběžné, aby zajistily spolehlivé připojení.
Zkontrolujte rozložení chyb a nesrovnalostí. Ujistěte se, že jsou všechny součásti správně spojeny mezi sebou a s vodiči. Pokud najdete chyby, opravte je a kontrolu opakujte.
Jakmile je vaše rozvržení hotové, můžete začít stavět desku plošných spojů. Před tím však nezapomeňte uložit rozvržení v digitálním formátu, pokud k jeho vytvoření používáte software. To vám umožní v budoucnu provést změny rozvržení, aniž byste jej museli znovu vytvářet.
Přenos rozvržení na Photo shablon PCB
Po vytvoření elektronického rozvržení desky plošných spojů je nutné jej přenést do photoshablonu, aby se dále používal při procesu výroby desky. V tomto návodu se podíváme, jak to udělat.
- Uložte rozvržení desky plošných spojů ve formátu Gerber. Tento formát je standardní pro přenos rozvržení v průmyslu výroby desek plošných spojů.
- Otevřete program pro práci s photoshablonem. Doporučuje se používat specializované programy, jako je Adobe Photoshop nebo CorelDRAW.
- V programu otevřete soubor s rozvržením PCB formátu Gerber.
- V případě potřeby upravte rozvržení, Například přidejte textové informace o komponentách nebo jejich označení, proveďte korekci velikostí a další změny.
- Vytvořte nový dokument s požadovanými možnostmi pro photoshoot. Velikost dokumentu by měla odpovídat velikosti použitého photoshablonu.
- Zkopírujte rozložení desky plošných spojů na nový dokument a uspořádejte jej tak, aby zabíral celou plochu Photoshopu.
- Zkontrolujte správné umístění komponent a trasování desky plošných spojů na Photoshopu. Ujistěte se, že nic není zkreslené nebo zkreslené.
- Uložte hotový soubor s rozvržením do photoshablonu ve formátu podporovaném vaším photoshablonovým systémem (jako je TIFF nebo PDF).
Nyní máte hotový photoshablon s rozvržením PCB, který lze použít k výrobě desky. Tento krok je důležitým článkem v procesu výroby desky plošných spojů vlastními silami a vyžaduje důkladnou kontrolu před přenosem do další fáze výroby.
Provedení fotorezisty
Pro začátek si připravte fólii s obrázkem budoucí desky plošných spojů. Pomocí tužidla naneste na čistý a suchý povrch tištěného laminátu fotorezist. Rozetřete fotorezist rovnoměrně po povrchu, k čemuž můžete použít váleček nebo speciální štětec.
Po nanesení fotorezisty nechte několik minut zaschnout při pokojové teplotě. Poté položte obrazovou fólii na horní povrch fotorezisty a přitlačte ji na povrch laminátu. Ujistěte se, že film těsně přiléhá a nedochází k bublinám vzduchu, protože to může ovlivnit kvalitu expozice.
Dále umístěte laminát s naneseným fotorezistou a fólií do speciálního expozičního rámu nebo použijte UV lampu k vystavení. Doba expozice závisí na typu fotorezisty a měla by být uvedena v jeho pokynech. Obvykle se expozice koná během několika minut.
Po ukončení expozice odstraňte obrazovou fólii a umístěte laminát do manifestačního roztoku. Nákres umožňuje odstranit nereagovaný fotorezist a odhalit kovový povrch. Postupujte podle pokynů pro projev definovaný pro váš typ fotorezisty. Po zobrazení a opláchnutí fotorezisty je PCB připravena k dalšímu zpracování.
Nezapomeňte, že proces provádění fotorezisty vyžaduje přesnost a dodržování všech uvedených pokynů. Správné provedení této fáze umožní získat kvalitní desku plošných spojů a úspěšně pokračovat v procesu její výroby.
Kroky procesu fotoexpozice a leptání desky plošných spojů
V tomto článku se podíváme na podrobné kroky procesu fotoexpozice a leptání desky plošných spojů. Tyto kroky vám umožní vytvořit profesionální DIY desku plošných spojů.
Jakmile připravíte trasování PCB v počítači,musíte jej vytisknout na speciální emulzní fólii. Při výběru filmu je důležité vzít v úvahu ukazatele jeho citlivosti a rozlišovací schopnosti.
Po tisku trasování na emulzní fólii fotografie byste jej měli nanést na povrch desky plošných spojů. K tomu budete potřebovat speciální zařízení zvané izolátor citlivý na světlo, které vám umožní přesně distribuovat fotoemulzní film na povrch desky.
Další fází je fotoexpozice. Současně je deska plošných spojů umístěna mezi photoshablonem a zdrojem ultrafialového světla. Expozice by měla probíhat v místnosti bez náhlých změn teploty a vlhkosti, protože to může ovlivnit kvalitu výsledné desky plošných spojů. Délka expozice závisí na typu fotoemulze a zvoleném výkonu světelného zdroje.
Po expozici musíte provést proces leptání. Většinou se k tomu používá chemické rozpouštění kovu, jako je kyselina chlorovodíková nebo peroxid vodíku. Leptání může být provedeno ve speciálních nádobách, ve kterých je bylinný roztok. Délka této fáze závisí také na zvoleném roztoku a požadované hloubce leptání.
Po dokončení leptání desky plošných spojů je nutné ji opláchnout ve vodě, aby se odstranily zbytky bylinného roztoku. Doporučuje se také použít rozpouštědla k odstranění zbytků fotoemulze a oleje, které mnoho výrobců používá k ochraně desky během výroby.
Závěrečnou fází je kontrola hotové desky plošných spojů na vady. Za tímto účelem je důležité pečlivě zkontrolovat vodiče a otvory a zkontrolovat jejich spojení s prvky. Pokud jsou na desce plošných spojů zjištěny závady, lze je opravit pomocí speciálních barev nebo pera pro vodiče.
Nyní znáte všechny hlavní kroky procesu fotoexpozice a leptání desky plošných spojů. Hodně štěstí při vytváření vaší desky!
Dokončení a testování PCB
Po dokončení všech fází výroby a instalace desky plošných spojů je nutné provést kontrolu a testování, aby bylo zajištěno, že funguje správně.
Prvním krokem testování desky je vizuální kontrola. Zkontrolujte všechny součásti, zda nedošlo k poškození nebo nesprávnému připojení. Věnujte pozornost označení a umístění každého prvku.
Poté můžete začít s kontrolou pomocí multimetru. Zkontrolujte integritu obvodů, napájení a uzemnění. Ujistěte se, že mezi stezkami a mezi stezkami a zledovatělými pády nejsou žádné zkraty.
Po úspěšném ověření proveďte první spuštění desky. Připojte jej k napájecímu zdroji a ovladači, pokud je k dispozici. Ujistěte se, že je napájení správně připojeno a splňuje požadavky každé součásti.
Důležitým krokem je kontrola dostupnosti tepla. Pokud deska zůstane při práci studená, je pravděpodobné, že došlo k nějakému nesouladu v instalaci nebo připojení. Vypněte napájení a znovu zkontrolujte správnost instalace.
K ověření provozu desky lze použít testovací programy, které ověřují fungování každé jednotlivé součásti. Opláchněte desku zakrytou odmašťovačem, abyste odstranili tavidlo a zbytky pájecí pasty. To pomůže skrýt pájení a čistotu estetických částí desky.
Na konci kontroly a testování, můžete nainstalovat desku do svého zařízení a užívat si její fungování!