نحوه ساخت برد مدار چاپی (با تصاویر)

2024 نویسنده: Jason Gerald | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 11:08

بنابراین شما مدار را طراحی کرده اید و آماده استفاده است. شما از کمک شبیه سازی رایانه استفاده کرده اید و مدار عالی کار می کند. فقط یک چیز باقی مانده است! شما باید یک برد مدار چاپی بسازید تا بتوانید آن را در عمل ببینید! این که مدار شما پروژه ای برای مدرسه/کالج شما باشد یا قطعه الکترونیکی نهایی یک محصول حرفه ای برای شرکت شما باشد ، استفاده از مدار شما بر روی PCB ظاهر بسیار بهتری به آن می بخشد و همچنین ایده ای از نحوه محصول نهایی ظاهر می شود!

این مقاله روش های مختلفی را برای ایجاد برد مدار چاپی (PCB) برای مدارهای الکتریکی/الکترونیکی با استفاده از روش های مختلف ، که مناسب مدارهای کوچک تا بزرگ است ، به شما نشان می دهد.

گام

مرحله 1. روشی را که برای ساخت PCB استفاده می شود انتخاب کنید

انتخاب شما معمولاً بر اساس در دسترس بودن مواد مورد نیاز روش ، مشکل فنی روش یا کیفیت PCB مورد نظر شما است. این خلاصه ای از روش های مختلف و ویژگی های اصلی آنها است که به شما در تصمیم گیری کمک می کند:

1. روش اسید اچ: این روش نیاز به ایمنی بسیار بالایی دارد ، در دسترس بودن بسیاری از مواد ، مانند اچ ، و این روند نسبتاً کند است. کیفیت PCB شما با توجه به مواد مورد استفاده شما متفاوت است ، اما به طور کلی ، این روش خوبی برای مقیاس بندی پیچیدگی مدار از ساده به متوسط است. مدارهای متشکل از مسیرهای تنگتر و سیمهای نازک معمولاً از روش دیگر استفاده می کنند.
2. روش اچ UV: این روش برای جابجایی از طرح PCB شما بر روی برد PCB استفاده می شود و به مواد گرانتری نیاز دارد که احتمالاً در هیچ جای دیگری در دسترس نخواهد بود. با این حال ، مراحل نسبتاً ساده ای هستند و می توانند منجر به طرح بندی دقیق تر و پیچیده تر مدار شوند.
3. روش اچینگ/ردیابی مکانیکی: این روش به ماشینهای خاصی نیاز دارد که به طور مکانیکی مس غیر ضروری را از روی تخته تمیز می کنند یا مسیرهای جدا کننده خالی بین سیمها ایجاد می کنند. اگر قصد خرید یکی از این دستگاه ها را دارید و معمولا اجاره آن مستلزم وجود تعمیرگاه در نزدیکی است ، این می تواند یک روش گران قیمت باشد. با این حال ، این روش خوب است اگر شما نیاز به ایجاد تعداد زیادی کپی مدار دارید و همچنین می توانید یک PCB صاف ایجاد کنید.

4. روش لیزر اچ: این معمولاً در شرکت های بزرگ تولید کننده ظرفیت یافت می شود ، اما در برخی از دانشگاه ها نیز یافت می شود. این مفهوم شبیه به حکاکی مکانیکی است ، با این تفاوت که از یک پرتو لیزر برای حکاکی تخته استفاده می شود. معمولاً تهیه دستگاهی از این قبیل سخت است ، اما اگر دانشگاه محلی شما یکی از افراد خوش شانس است که چنین دستگاهی دارد ، در صورت اجازه می توانید از امکانات آنها استفاده کنید.

   

   مرحله 2. یک طرح PCB از مدار خود ایجاد کنید

   این کار معمولاً با تبدیل نمودار شماتیک مدار به طرح PCB با استفاده از نرم افزار PCB layout builder انجام می شود. بسته های نرم افزاری متن باز زیادی برای ایجاد و طراحی طرح بندی PCB وجود دارد که برخی از آنها در اینجا برای اطلاعات اولیه ذکر شده است:

   • PCB
   • PCB مایع
   • میانبر

   

   مرحله 3. اطمینان حاصل کنید که تمام مواد مورد نیاز را بر اساس روشی که انتخاب کرده اید جمع آوری کرده اید

   مرحله 4. یک طرح مدار روی یک تخته با روکش مس بکشید

   این را فقط در دو روش اول می توان انجام داد. جزئیات بیشتر را می توانید در قسمت جزئیات روشی که انتخاب می کنید پیدا کنید.

   

   مرحله 5. تخته را حک کنید

   برای جزئیات نحوه حکاکی تخته ، قسمت جزئیات را بررسی کنید. این فرایند حذف مس غیر ضروری از روی برد ، طرح مدار نهایی است.

   

   مرحله 6. نقاط نصب را سوراخ کنید

   ماشینهای حفاری مورد استفاده معمولاً ماشینهای خاصی هستند که به طور خاص برای این منظور طراحی شده اند. با این حال ، با چند تنظیم ، یک ماشین حفاری معمولی در خانه کار می کند.

   

   مرحله 7. قطعات الکترونیکی را روی برد نصب و لحیم کنید

   روش 1 از 2: مراحل خاص برای اسید اچ

   

   مرحله 1. اسید اچینگ خود را انتخاب کنید

   کلرید فریک یک انتخاب رایج برای یک اچنت است. با این حال ، می توانید از بلورهای پرسولفات آمونیوم یا سایر محلول های شیمیایی استفاده کنید. انتخاب مواد شیمیایی و غیره هرچه باشد ، همیشه یک ماده خطرناک خواهد بود. بنابراین علاوه بر رعایت نکات ایمنی کلی که در این مقاله ذکر شده است ، باید سایر اقدامات احتیاطی ایمنی را که همراه با اچر است ، نیز بخوانید و رعایت کنید.

   

   مرحله 2. طرح PCB را شرح دهید

   برای اسید تراشی ، باید مدار را با استفاده از ضد غیره بکشید. اگر قصد دارید آنها را با دست بکشید (برای مدارهای با اندازه متوسط تا بزرگ مناسب نیست) نشانگرهای سفارشی را می توانید به راحتی برای این منظور پیدا کنید. با این حال ، جوهرهای چاپ لیزری بیشترین استفاده را دارند. مراحل استفاده از چاپگر لیزری برای نشان دادن طرح مدار به شرح زیر است:

   1. طرح PCB را روی کاغذ براق چاپ کنید. قبل از انجام این کار ، باید مطمئن شوید که مدار آینه شده است (اکثر برنامه های طرح PCB این گزینه را در زمان چاپ دارند). فقط با چاپگر لیزری کار می کند.
   2. سمت براق را با چاپ روی آن ، رو به روی مسی قرار دهید.
   3. با استفاده از اتوی معمولی لباس ، کاغذ را اتو کنید. مدت زمان لازم برای انجام این کار بستگی به نوع کاغذ و جوهر استفاده شده دارد.
   4. تخته و کاغذ را برای چند دقیقه (حداکثر 10 دقیقه) در آب گرم خیس کنید.

   5. کاغذ را بردارید. اگر برداشتن برخی مناطق دشوار به نظر می رسد ، می توانید آنها را بیشتر خیس کنید. اگر همه چیز خوب پیش رفت ، باید یک تخته مسی با پایه PCB و خطوط سیگنال با جوهر چاپگر لیزری سیاه کشیده باشید.

      

      مرحله 3. اسید اچینگ را آماده کنید

      بسته به اسید اچ که انتخاب می کنید ، ممکن است سرنخ های بیشتری وجود داشته باشد. به عنوان مثال ، برخی از انواع اسیدهایی که متبلور شده اند ، ابتدا باید در آب گرم حل شوند ، اما سایر اچنت ها در دسترس هستند که آماده استفاده هستند.

      

      مرحله 4. تخته را در اسید خیس کنید

      

      مرحله 5. مطمئن شوید که هر 3-5 دقیقه آن را هم بزنید

      

      مرحله 6. تخته را بیرون آورده و بشویید تا تمام مس غیر ضروری از روی تخته برداشته شود

      

      مرحله 7. مواد عایق تصویر مورد استفاده را بردارید

      تقریباً برای همه انواع مواد عایق تصویر که در طراحی نقشه های PCB استفاده می شوند ، حلالهای خاصی موجود است. با این حال ، اگر نمی توانید این مواد را در دست بگیرید ، همیشه می توانید از کاغذ سنباده (نوع صاف) استفاده کنید.

      روش 2 از 2: مراحل خاص برای جابجایی با فرا بنفش

      مرحله 1. برای اعمال این روش ، شما به یک تخته PCB لمینت شده با یک لایه حساس به نور (مثبت یا منفی) ، یک عایق UV و یک ورق شفاف و آب مقطر نیاز دارید

      به احتمال زیاد شما می توانید تخته های PCB آماده استفاده را پیدا کنید (عموماً آنها را با یک تکه پارچه نایلونی پوشانده اند) یا اسپری حساس به نور را برای استفاده در طرف مسی یک تخته PCB معمولی خالی کنید. همچنین فراموش نکنید که یک دستگاه بازکننده نور مطابق با اسپری عکس یا پوشش PCB حساس به نور خریداری کنید.

      

      مرحله 2. با چاپگر لیزری ، با توجه به لایه حساس به نور روی صفحه ، طرح PCB را روی یک ورق شفاف ترسیم کنید ، در حالت مثبت یا منفی

      

      مرحله 3. قسمت مسی تخته را با یک ورق شفاف چاپ شده بپوشانید

      

      مرحله 4. تخته را در دستگاه/محفظه جداساز UV قرار دهید

      مرحله 5. دستگاه UV را روشن کنید

      این دستگاه برای مدت زمان مشخص تابلو شما را با اشعه ماوراء بنفش تابش می کند. اکثر عایق های UV مجهز به تایمر قابل تنظیم هستند. به طور کلی ، 15 تا 20 دقیقه کافی است.

      مرحله 6. پس از اتمام کار ، برد را از عایق UV جدا کنید

      قسمت مسی تخته را با یک دستگاه بازکننده نور تمیز کنید ، سپس قبل از قرار دادن آن در اسیدشویی ، سطح برد مدار چاپی را با آب مقطر به آرامی بشویید. قسمتهایی که در اثر تابش اشعه ماوراء بنفش تخریب می شوند با اسید حک می شوند.

      مرحله 7. مراحل بعدی که باید طی شود در مراحل خاص اسید اچ ، مراحل 3 تا 7 شرح داده شده است

      هشدار

      • اگر از روش اسید اچینگ استفاده می کنید ، به اقدامات احتیاطی زیر نیاز دارید:

        • همیشه اسید خود را در مکانی خنک و ایمن نگهداری کنید. از یک ظرف شیشه ای استفاده کنید.
        • اسید خود را برچسب بزنید و در مکانی نگهداری کنید که کودکان به آن دسترسی ندارند.
        • اسید استفاده شده را در محل تخلیه در خانه نریزید. در عوض ، آنها را نجات دهید و هنگامی که مقدار کافی از آنها وجود دارد ، آنها را به مرکز بازیافت/محل دفع زباله های خطرناک در منطقه خود ببرید.
        • هنگام کار با اسید تراش ها از دستکش و ماسک استفاده کنید.
        • هنگام مخلوط کردن و هم زدن اسید مراقب باشید. از اجسام ساخته شده از فلز استفاده نکنید و ظرف را در لبه میز قرار ندهید.
        • هنگام تابش PCB با اشعه ماوراء بنفش ، مراقب باشید با قسمتی از عایق/اتاق که اشعه ماوراء بنفش تولید می کند تماس مستقیم بصری نداشته باشید یا از عینک مخصوص محافظ UV استفاده نکنید. اگر باید PCB را در طول فرآیند بررسی کنید ، بهتر است دستگاه را قبل از باز کردن متوقف کنید.