Představte si, že jste vytvořili jedinečné elektronické zařízení a jste připraveni jej sestavit. Ale problém je, že nejste spokojeni s hotovou PCB dostupnou na trhu. Co dělat? V tomto článku vám řekneme, jak vytvořit vlastní desky plošných spojů pomocí laserové tiskárny.
Nejprve budete muset připravit všechny potřebné materiály a nástroje. Budete potřebovat laserovou tiskárnu, fotografický papír, Železný, pergamenový papír, rozpouštědlo PCB, pájecí desku, tavidlo, laserovou tiskárnu a samozřejmě svůj vlastní obvod desky.
Naším dalším úkolem je vytvořit rozvržení desky plošných spojů. K tomu použijeme speciální software, který nám umožní vytvořit design desky v počítači. Můžeme přidat prvky, spojit je a vytvořit mezi nimi dráty. Můžete si vybrat rozměry desky a určit umístění komponent. Před odesláním tiskové desky se ujistěte, že vše vypadá elektronicky.
Když je rozvržení tisku hotové, můžeme se pustit do samotného procesu vytváření desky plošných spojů. Nejprve musíme vytisknout rozvržení na fotografický papír pomocí naší laserové tiskárny. Poté umístíme maketu na železnou desku a zakryjeme ji pergamenovým papírem. Nyní, pomocí žehličky zahřáté na vysokou teplotu, musíme pergamenový papír spolknout, dokud se obraz na fotografickém papíru nepřenese na povrch desky.
Příprava materiálů
Než začnete stavět PCB na laserové tiskárně, musíte připravit všechny potřebné materiály. Budete potřebovat:
- Rozložení PCB ve formátu Gerber, které lze vytvořit pomocí speciálního softwaru pro vývoj elektronických obvodů;
- Laserová tiskárna s možností tisku na průhledný film;
- Průhledná tisková fólie, která by měla být dostatečně silná a odolná vůči teplu;
- Čistý list papíru pro otírání tiskárny a kontrolu kvality tisku;
- Kvalitní suchý hadřík nebo vata k odstranění přebytečného inkoustu;
- Nůžky nebo páska na stříhání filmu na požadovanou velikost;
- Lepidlo nebo lepicí páska pro upevnění fólie na desku plošných spojů;
- Žehlička na ohřev filmu a přenos inkoustu na desku plošných spojů;
- Maska nebo povrch pro ohřev desky, aby se zabránilo poškození samotné desky;
Po důkladné přípravě všech potřebných materiálů můžete zahájit samotný proces vytváření desky plošných spojů na laserové tiskárně.
Výběr desky plošných spojů
Prvním krokem při výběru desky je určení velikostí a tvarů, které jsou vhodné pro váš projekt. Desky mohou být jednostranné nebo oboustranné a každý typ má své výhody a omezení. Pokud máte jednoduchý projekt s malým počtem komponent, jednosměrná deska může být docela vhodnou volbou. Pokud však potřebujete umístit velké množství komponent a vodičů, pak bude preferována oboustranná deska.
Důležitým aspektem výběru desky plošných spojů je také materiál, ze kterého je vyrobena. Mezi nejběžnější materiály používané k výrobě desek plošných spojů patří fenolformaldehydová pryskyřice (FFS), epoxid a polymid. Každý materiál má své výhody a nevýhody a volba závisí na požadavcích na tepelnou vodivost, elektrickou vodivost a odolnost vůči chemikáliím.
Při výběru desky plošných spojů stojí za pozornost také výrobce. Zkontrolujte pověst a zkušenosti společnosti a ujistěte se, že nabízejí kvalitní a spolehlivé desky. Můžete si přečíst recenze ostatních uživatelů a podívat se na příklady jejich práce.
Před vytvořením desky plošných spojů je proto důležité věnovat pozornost výběru správné desky na základě velikosti, typu a materiálu a věnovat pozornost výrobci. To vám pomůže dosáhnout požadovaného výsledku a získat kvalitní produkt.
Příprava laserové tiskárny
Před zahájením procesu tisku desek plošných spojů na laserové tiskárně je nutné zařízení správně připravit. Zde je několik důležitých kroků, které je třeba provést:
- Ujistěte se, že je laserová tiskárna připojena k počítači a zapnutá. Ujistěte se také, že tiskárna má dostatek toneru.
- Zkontrolujte správné nastavení tiskárny. Nastavte vysokou kvalitu tisku a v případě potřeby tisku barevných desek plošných spojů vyberte barevný režim.
- Nastavte vhodné tiskové prostředí. Pro tisk desek plošných spojů se doporučuje použít speciální průhledné fólie. Ujistěte se, že je film správně nainstalován a není poškozen.
- Zkontrolujte, zda je tištěné médium správně zarovnáno. Ujistěte se, že je film bezpečně zajištěn v tiskárně a správně zarovnán, aby nedošlo k posunu obrazu při tisku.
- Zkontrolujte nastavení laserové tiskárny. Ujistěte se, že zvolený formát stránky odpovídá velikosti desky plošných spojů. V případě potřeby nastavte měřítko tisku.
Po provedení všech nezbytných přípravných kroků bude laserová tiskárna připravena k tisku desek plošných spojů. Pro dosažení efektivního a přesného výsledku je důležité zajistit správné nastavení a kvalitu tisku.
Přenos obrazu na desku
V první řadě je nutné připravit desku pro přenos obrazu. Aby byl povrch desky připraven k tisku, musí být vyčištěn od nečistot a mastných skvrn. K tomu lze použít speciální čisticí prostředky.
Poté by měl být design PCB vytištěn na laserové tiskárně. K tomu je třeba zvolit příslušnou možnost v programu tiskárny. Doporučuje se používat vysoce kvalitní papír nebo speciální průhledné fólie pro tisk.
Po tisku na papír nebo film by měl být jemně aplikován na povrch desky. Je důležité zajistit, aby design desky plošných spojů byl správně umístěn a nebyl posunut.
Po nalepení návrhu by mělo být na desku naneseno malé množství leptací kapaliny. Může to být železitý ferrochlorid nebo jiné vhodné rozpouštění. Kapalina je nezbytná pro leptání měděného povrchu desky v místech, kde chceme získat otvory pro součásti desky plošných spojů.
Po nanesení tekutiny je nutné desku na chvíli nechat, aby reagovala s mědí. Doba trvání tohoto procesu závisí na použitém roztoku a může se pohybovat od několika minut do několika hodin.
Na konci leptání by měla být deska důkladně omyta vodou, aby se odstranila tekutina a částice mědi. K tomu můžete použít měkký kartáč a tekoucí vodu. Desku lze také opláchnout v ultrazvukové lázni pro efektivnější čištění.
Po opláchnutí by měla být deska vysušena a zkontrolována. Pokud vše proběhlo hladce, měla by se na desce objevit hotová obvodová deska s otvory pro komponenty.
Přenos obrazu na desku je tedy důležitým krokem při vytváření desky plošných spojů. Tato metoda umožňuje získat jasný a přesný tištěný obvod, který bude použit při vytváření elektronického zařízení.
Fáze procesu
Výroba DIY PCB na laserové tiskárně zahrnuje několik důležitých kroků:
1. Příprava materiálů:
Je nutné zakoupit speciální tiskárnu, laserový fotografický papír, sůl pro leptání desky plošných spojů, chemický roztok pro žíhání toneru.
2. Příprava rozvržení:
Vytvoření autorského rozvržení desky plošných spojů pomocí specializovaného softwaru pro návrh desek plošných spojů.
3. Příprava laserové tiskárny:
Nastavení tiskárny pro tisk pomocí laserového fotografického papíru a toneru. Podpora vysokého rozlišení a kvality tisku je považována za žádoucí.
4. Hrubý tisk:
Použití tiskárny k tisku rozvržení na laserovém fotografickém papíru. To vám umožní vytvořit načrtnutou verzi, kterou pak můžete zkontrolovat, zda je kompatibilní.
5. Přenos obrazu:
Přenos grafického obrazu z laserového fotografického papíru na základ desky plošných spojů. Obvykle se to provádí pomocí žehličky nebo žehlicího stroje a vhodného času.
6. Leptání desky plošných spojů:
Použití roztoku soli k leptání desky plošných spojů. Umístění soli na desce plošných spojů a ponoření do roztoku vám umožní odstranit měděnou vrstvu z nekrytých oblastí.
7. Čištění desky plošných spojů:
Čištění desky plošných spojů od zbytků bylinného roztoku a fotografického papíru. To může vyžadovat použití kyseliny octové nebo speciálního čisticího prostředku.
8. Vytvrzování toneru:
Použití chemického procesu vytvrzování toneru na desce plošných spojů. Tato fáze umožňuje upevnění toneru na měděnou vrstvu a zlepšení jeho elektrické vodivosti.
9. Pájení komponent:
Instalace a pájení komponent na desku plošných spojů pomocí vhodného hardwaru a technik. Zajišťuje připojení elektrických součástí na desce.
10. Testování:
Kontrola stavu a shody desky plošných spojů s danými parametry. Může být nutné použít testovací hardware a software.
Odstranění inkoustu
K odstranění inkoustu lze použít speciální chemikálie, jako je rozpouštědlo nebo alkohol. Pomohou účinně a bezpečně odstranit inkoustové stopy z povrchu desky plošných spojů.
Než začnete s odstraňováním inkoustu, je důležité nosit ochranné rukavice a pracovat v dobře větrané místnosti. Je také důležité přesně identifikovat oblasti, které je třeba odstranit, a jemně provést proces odstraňování, aby nedošlo k poškození dalších částí desky plošných spojů.
K odstranění inkoustu můžete použít malou vatovou tyčinku nebo vatový tampon namočený ve vybrané chemické látce. Jemně a jemnými pohyby provádějte odstranění, aniž byste příliš tlačili na povrch desky. V případě potřeby postup opakujte, dokud není inkoust zcela odstraněn.
Po odstranění inkoustu se doporučuje desku plošných spojů důkladně opláchnout vodou, aby se odstranily zbytky chemikálií. Po sušení lze PCB nadále používat v dalším procesu vytváření elektronického zařízení.
Ukázka tištěného obrazu
Po nanesení speciálního tepelně odolného toneru na desku plošných spojů je nutné přistoupit k zobrazení obrazu. K tomu budou zapotřebí následující materiály:
- Manifestátor. Můžete použít peroxid vodíku, který lze zakoupit v lékárně. Existují také speciální ovladače pro PCB, které najdete v obchodech s elektronikou.
- Sklář. Jedná se o chemickou látku, která umožňuje urychlit proces projevu. Použití sklolaminátu je volitelné, ale může výrazně zkrátit dobu potřebnou k projevu.
- Kapacita pro vývojáře. Vhodná je skleněná nebo plastová nádoba, do které lze nalít potřebné množství manifestu.
- Gumové rukavice. Je nutné zajistit bezpečnost při práci s chemikáliemi.
- Štětec na aplikaci manifestu. Můžete použít běžný měkký štětec.
- Voda. Bude nutné po procesu manifestace spláchnout projev.
Před projevem je nutné rozcvičku zahřát na určitou teplotu podle jeho pokynů. Deska plošných spojů nanesená tonerem se poté umístí do nádoby s ukazatelem a nechá se několik minut působit. Během manifestace můžete jemně promíchat manifestátor kartáčem. Po úplném zobrazení musí být deska plošných spojů důkladně omyta pod proudem vody, aby se odstranily zbytky manifestátoru. PCB je poté připravena k dalšímu zpracování a pájení komponent.