Печатная плата ручной работы (PCB) часто используется в робототехнике и электронике в целом. Вот основные шаги по созданию печатной платы.
Шаги
Часть 1 из 3: Дизайн
Шаг 1. Выберите способ нанесения печатной схемы на медную плату
Вы можете сделать это либо с помощью Sharpie для простой схемы, либо с помощью распечатанной версии компьютерной программы. Требуется только один из них, поэтому выбирайте в соответствии с вашими предпочтениями.
Шаг 2. Нарисуйте принципиальную схему на миллиметровой бумаге или в программе моделирования, такой как MultiSim или Eagle CAD
Схема должна содержать подробное описание всех частей, а также простые в использовании соединения.
Шаг 3. Если используется программа моделирования, тщательно протестируйте схему в моделируемой среде
Если программа моделирования не используется, соберите и протестируйте один или несколько прототипов схемы на макете. Макетные платы очень просты в использовании и позволяют просматривать результаты схемы в реальном времени без необходимости пайки или перманентного травления.
Шаг 4. Убедитесь, что схема работает на макетной плате или в программе моделирования
Шаг 5. Приобретите печатную плату
Платы стоят около доллара за штуку и представляют собой просто слой меди поверх изолятора. Типичный размер обычно составляет 3,5 дюйма (8,9 см) на 5 дюймов (12,7 см). Рисование простое; все, что требуется, - это нестираемый маркер, например, Sharpie. Линейка тоже пригодится.
Шаг 6. Нанесите печатный дизайн
(Пропустите этот шаг, если вы не пользуетесь компьютерной программой, а используете метод Шарпи.) Распечатайте дизайн из меню печати программного обеспечения. Убедитесь, что печать сделана на глянцевой бумаге (например, в журналах или на отдельной глянцевой бумаге).
- Включите электрический утюг (такой же, как для одежды).
- Осторожно вырежьте дизайн и разместите его на печатной плате.
- Положите горячий утюг прямо на плату примерно на 45 секунд.
- Возьмите печатную плату (осторожно, она горячая). Вымойте бумагу так, чтобы черные чернила прилипли к медной плате.
Шаг 7. Как вариант:
Нарисуйте схему на доске с помощью Sharpie. Обратите внимание, что действительно сложно нарисовать схему в реальной жизни, если только она не такая простая, как светодиод и батарея.
- Имейте в виду, что медь не может находиться между компонентами, например, при подключении светодиода должен быть зазор в меди между положительной и отрицательной точками подключения. Без промежутка электричество будет течь вокруг светодиода, а не через него. Помните законы электричества, все цепи должны заканчиваться либо на отрицательном полюсе, либо на земле, иначе ток не будет течь.
- Используйте тонкие линии, но наносите чернила на толстые, важно, чтобы медь растворилась раньше чернил, и чтобы на чернилах не было тонких пятен, обнажающих медь.
Часть 2 из 3: травление
Шаг 1. Наденьте старую одежду, перчатки и защитные очки
Шаг 2. Нагрейте хлорное железо, хранящееся в неагрессивном сосуде и запечатанное неагрессивной крышкой, в ведре с теплой водой
Не нагревайте его выше 115 F (46 C), чтобы предотвратить выброс токсичных паров.
Шаг 3. Залейте хлорид железа в количестве, достаточном для заполнения пластикового лотка, в котором есть пластиковые стояки, на которые устанавливается печатная плата
Обязательно делайте это в хорошо проветриваемом помещении.
Шаг 4. Используйте пластиковые щипцы, чтобы положить печатную плату лицевой стороной вниз на выступы лотка
Подождите от 5 до 20 минут, в зависимости от размера вашей печатной платы, чтобы обнаженная медь упала с платы по мере ее протравливания. Используйте пластиковые щипцы, чтобы взболтать доску и лоток, чтобы при необходимости ускорить травление.
Шаг 5. Тщательно промойте все травильное оборудование и плату большим количеством проточной воды
Шаг 6. Просверлите отверстия для свинцовых компонентов 0,03 дюйма (0,8 мм) в печатной плате с помощью сверл из быстрорежущей стали или твердого сплава
Надевайте защитные очки и защитную маску для защиты глаз и легких во время сверления.
Шаг 7. Протрите доску губкой для мытья посуды и проточной водой
Добавьте электрические компоненты вашей платы и припаяйте их на место.
Часть 3 из 3: Сборка
Шаг 1. Соберите следующие инструменты:
- Ручной дрель или сверлильный станок
- Различные сверла
- Паяльник
- Припой
Шаг 2. Перед сверлением определите все позиции компонентов сквозного отверстия
Медная пыль токсична, надевайте респиратор.
Шаг 3. Просверлите доску достаточно широким отверстием, чтобы разместить любую часть, которая должна быть размещена в этом месте
Помните, что отверстие не должно быть слишком широким, иначе пайка будет очень сложной.
Существует два типа компонентов: компоненты со сквозными отверстиями (с длинными ножками) и SMD (устройства для поверхностного монтажа). Для SMD вам не нужно сверлить, потому что они монтируются на поверхность, но для сквозных отверстий нужны отверстия, чтобы их можно было припаять. Компоненты со сквозными отверстиями входят в плату с противоположной стороны от меди
Шаг 4. Поместите компоненты на монтажную плату в предназначенных для них местах
Осторожно согните ножки компонента к нижней стороне платы, чтобы удерживать деталь на месте. Убедитесь, что части с полярностью правильно выровнены с соответствующими положительным и отрицательным полюсом. Перед пайкой проверьте и перепроверьте расположение всех деталей.
Шаг 5. Пайка - это навык, требующий практики, хотя по своей сути это не сложно
Обратитесь за помощью к разделу «Пайка электроники».
Шаг 6. Проверьте печатную плату перед ее установкой на постоянное место
По возможности используйте мультиметр для диагностики проблем с подключением. Пистолет для распайки можно использовать для мелких переключений и ремонта.
подсказки
- Всегда надевайте старую одежду, защитные очки и перчатки при работе с хлоридом железа или другим опасным химическим веществом для процесса травления.
- Прочтите книгу о том, как делать печатные платы, чтобы понять, как их спроектировать и построить.
- Персульфат аммония является альтернативой хлориду железа травителем или химическим веществом, используемым для травления.
Предупреждения
- Никогда не сливайте использованный хлорное железо в металлические трубы и не храните его в металлических контейнерах. Хлорид железа разъедает металл и ядовит.
- Химические вещества для травления могут испачкать одежду или сантехнику. Храните любой травитель, которым вы пользуетесь, и соблюдайте осторожность при его использовании.
