Сборка электроники осуществляется на печатной плате, то есть на изолирующей опоре из эпоксидного стекла, на которой медные дорожки выполняют почти все соединения между компонентами, которые она поддерживает. Как сделать печатную плату? Несколько способов.
Зачем делать печатную схему? Альтернативные решения
Прежде всего нужно задать вопрос: «Нужно ли делать печатную схему?». Действительно, если вы просто хотите создать прототип, не обязательно тратить много времени на изучение, рисование и гравировку печатной схемы. Есть альтернативные решения:
- Гранулированная пластина : это эпоксидная или бакелитовая пластина, на которой закреплены перфорированные медные гранулы. Компоненты вставляются в пластину на изолирующей стороне, затем, на стороне прокладки, мы свариваем или обматываем провода, воссоздавая схему, которую мы хотим получить (эпоксидная смола, стекло / тефлон или керамика обязательно для ВЧ).
- Пластина из медной ленты : это почти тот же принцип, за исключением того, что соединения между компонентами выполняются с помощью медных полос, а ее полосы обрезаются, когда вы не хотите, чтобы соединение существовало.
- «Английская гравировка» : это самый простой в реализации метод, поскольку он позволяет вносить множество изменений. Он заключается в планировании расположения компонентов и затем в рытье «каналов» между соединяющими их путями. Таким образом создаются острова, соединяющие компоненты вместе, удаляя минимум меди (например, с помощью небольшого резака), и если вы хотите добавить компонент последовательно, достаточно разрезать островок пополам и поместить этот компонент между два новых островка. Даже в этом случае можно использовать этот процесс для последовательного травления или электрохимического травления, что затруднительно на цифровом фрезерном станке. Для изготовления 4 небольших контуров 8 см x 10 см класса 3 требуется около 1 утра.
Создание печатной схемы химическим травлением
В первую очередь необходимо изучить имплантацию компонентов на будущую схему и их соединение дорожками. Теперь эту работу облегчает специализированное программное обеспечение, которое можно найти в Интернете (KiCad).
Тогда вам будут доступны две возможности: ручной метод или метод фото гравировки.
Ручной метод
Ручной метод заключается в подготовке медной пластины путем удаления слоя окисления с медной поверхности, путем абразивной обработки (чистящее средство для ванных комнат, например, «крем для мытья посуды», отлично подходит в сочетании с щеточкой для ногтей). или флюс для лужения на основе соляной кислоты делает эту работу лучше и почти без усилий.
Когда медь пластины станет блестящей (медь голая, но без царапин), тщательно промойте и протрите пластину бумажной салфеткой, стараясь не прикасаться пальцами к медной стороне.
Затем поместите гранулы и ленты, соединяющие их, с помощью листов для переноса, предназначенных для этой цели. Всегда будьте осторожны, чтобы не прикасаться пальцами к пластине (используя лист бумаги, чтобы изолировать руку от меди), эти следы из-за окисления пластины могут создать перемычки между дорожками, поскольку они предотвратят атаку со стороны кислота.
Метод с «предварительно сенсибилизированной» пластиной:
Эти пластины имеют черную пленку, покрывающую медную сторону. Этот метод отличается тем, что не требует снятия изоляции с меди, а требует воздействия ультрафиолетовых лучей с вставкой пленки, на которой уже напечатана схема. Для таких пластин процедура подробно описана с вашим УФ «инсоляционным материалом».
Затем для этой техники требуется фаза раскрытия схемы (в специальной ванне «проявителя»). Затем пластина обрабатывается как на ручном чертеже.
Химическое травление
- Подготовить ванну для травления необходимо в гравировальной ванне или гравировальном станке. Эта ванна состояла из перхлорида железа, или менее грязного персульфата аммония, или даже из соляной кислоты + перекиси водорода в 130 объемах для тех, кто знает, как обращаться с высококоррозионными химикатами.
- Гравируемая пластина будет либо погружена в нее, либо закреплена таким образом, чтобы активный продукт проецировался на медную поверхность.
- Баню можно нагревать до 40-50 ° C, перемешивать, аэрировать с помощью барботера или распылять, чтобы ускорить атаку.
- Состояние выполнения гравировки можно проверить по прозрачности, поместив лампу позади лотка и убедившись, что между дорожками не осталось меди.
- Описанная здесь гравюра представляет собой одностороннюю гравюру для "любителей". Вы можете сделать «одностороннее двустороннее», перевернув пластину и выставив другую сторону на изолятор. Про изоляторов наглели обе стороны одновременно. «Двухсторонний одинарный» = двусторонняя схема, упрощенная на уровне переходных отверстий (доступные переходные отверстия, создаваемые хвостовой частью компонента, приваренной к обеим сторонам карты) и упрощенная на уровне слоя компонентов, чтобы не было начала дорожки, требующего сварка на лицевой стороне детали невозможна. В конечном итоге, наложив «одинарные двойные грани», слои можно увеличить, но будьте осторожны с соединениями между слоями!
- Настоящую двустороннюю (даже многослойную) гравировку - классы схем с 4 по 7 - следует доверить профессиональной лаборатории, поскольку для этого требуются методы, недоступные для любителя.
- Когда дорожки хорошо разделены и не остается «оголенной» меди, пластину следует тщательно промыть, чтобы остановить процесс химического травления. Полоски и таблетки также удаляются (все еще можно использовать метод очищающего крема с последующим ополаскиванием и протиранием), или используется ацетон для светочувствительного лака.
- Здесь может быть добавлена дополнительная фаза, это фаза холодного лужения, проводимая путем замачивания или пропуска ваты, пропитанной специально предназначенным для этой цели раствором (во время проявления пленки в фотографии использованный проявитель и насыщенное серебро можно использовать таким же образом для создания холодного «серебряного покрытия».)
- За этим последним этапом следует тщательное ополаскивание и протирание.
- Наконец, схема готова к сверлению или прямому использованию в случае «поверхностного монтажа компонентов» (использование CMS).
- После просверливания карту можно очистить флюсом, который улучшит захват припоя и переходных отверстий (одинарные, двусторонние), и компоненты будут припаяны.
- После функциональных испытаний карту можно покрыть лаком, чтобы защитить ее гораздо эффективнее, чем химическое лужение, которое окисляется всего за 1 год.