Trükitud tahvlid - täielik protsess: 14 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Järgnevalt kirjeldatakse protsessi, mille käigus loon arvuti trükkplaate ühekordseks kasutamiseks ja prototüübi kasutamiseks. See on kirjutatud inimesele, kes on varem oma lauad loonud ja tunneb üldist protsessi.

Kõik minu sammud ei pruugi teie olukorra jaoks optimaalsed olla. Olen selle protsessi arendanud katse -eksituse meetodil, kasutades erinevaid allikaid. Palun võtke kõik, mis teile sobib, ja visake see, mis ei toimi.

Tootmismärkus: Olen vana kool ja õpin kõige paremini kirjalikest juhenditest ja piltidest, need moodustavad suurema osa sellest juhendatavast. Olen lisanud paar videot mõne keerukama sammu jaoks.

Samm: vajalikud materjalid

Järgnev loend on pikk, kuid kui te juba ise oma arvutiplaate valmistate, võib teil olla mõni neist üksustest. Enamiku, välja arvatud UV-kiirguse kasti, saab osta Internetist.

Sa vajad:

• Vasest plakeeritud PCB materjal
• Trükkplaadi kujundamise tarkvara (kasutan Eagle'i vabavara).
• Gerberi failitõlkija - teisendage Gerberi failid Gerber2PDF graafilisse vormingusse
• Graafika redigeerimise tarkvara (PhotoShop)
• Laserprinter koos tooneriga, mis sobib tooneri ülekandetehnikaks.
• Läikiv laserprinterpaber (klambrid #633215).
• Läbipaistev kile laserprinteritele (C-Line nr 60837).
• Vees lahustuv liimipulk, tsüanoakrülaatliim, maalriteip.
• Õhuke lilleline traat (~ 26 gage) ja sirged tihvtid.
• Käsitööriistad PC -plaatide lõikamiseks, vormimiseks ja puurimiseks.
• Tavaline triikraud.
• Trükkplaadi puhastusvahendid (paberrätikud, käsnad, pesuaine, baaripidajate sõber, lahustid).
• Raudkloriidi vedelik (40%).
• Sidrunhape, pulbriline (nuts.com).
• Vana CrockPot keraamilise või klaasist voodriga (mitte metallist).
• Qt. suurusega kilest lukuga suletav sügavkülmikott.
• UV -kõvenev joote maskivärv (ebay või amazon).
• UV-kiirguse kast (kodus valmistatud?).

Samm: kujundage oma trükkplaat

Ma kasutan Eagle'i tasuta nõud versiooni, kuna plaatide suurused on üsna tagasihoidlikud ja piirduvad kahe küljega. Olen helde oma jälgede suuruste ja nendevaheliste vahemaade suhtes (24 miljonit min jälje suurus ja 15 miljonit vahel).

Enamik minu komponente on läbi augu, kuid ma kasutan aeg -ajalt SMD -d või kombinatsiooni. Püüan jälgi suunata tahvli põhjas asuvatesse tihvtide päistesse. Ma ei kasuta kaetud auke, nii et lisan täiendavaid viasid, mis ühendavad ülemised jäljed põhjaga, kus komponenti ei saa mõlemalt poolt jootma. Need täidetakse lühikeste õhukese traadi tükkidega, mis on joodetud.

Kui ma olen paigutuse ja marsruutimise lõpetanud, lisan tahvli nurkade lähedusse mitu suurt viat, et need toimiksid kinnitusavade ja registreerimisindikaatoritena kahepoolsetele plaatidele.

Kui olete lõpetanud, soovitan teil printida tahvli suur koopia, et osade paigutamiseks ja aukude märgistamiseks viidata.

Kasutan Eagles'i CAM -protsessorit, et luua tahvlikujutised, mis trükitakse vasele paberile ja jootmismaskide laserkiledele.

Samm 3: väljund Gerbers

Mulle meeldib kasutada täitmispolügoone, et luua Ground -tasapind alt ja V+ ülevalt, seega ei prindi tahvli pilti (d) otse, vaid kasutan Eagle'i CAM -väljundit. Ma ei ole jootepasta šabloone kasutanud pärast seda, kui olen jootnud oma plaatide külge mõned SMD komponendid, mida kasutan.

CAM -piltide loomise hõlbustamiseks lõin kohandatud malli ühe- ja kahepoolse CAM -väljundi jaoks, mis sisaldas mulle vajalikke väljundfaile. Lisan tahvli kuju alati vask Gerberitele, kuid mitte maskidele.

Tavaliselt panen tööde töötlemisel Gerberi failid projekti kausta, nii et neile võib hiljem vajadusel juurde pääseda.

Samm: CAM -piltide teisendamine

Väljundi loomine Eagle'i CAM -protsessori abil tekitab vase- ja jootemaskide loomisel mitmeid takistusi.

1. Peate Gerberi failid teisendama prinditavateks piltideks.
2. Cam -protsessor eemaldab komponendi ja aukude indikaatorid.

Esimene samm on Gerberi failide teisendamine mingiks pildifailiks, mida saan seejärel redigeerida ja printida. Ma kasutan utiliiti nimega Gerber2PDF Gerber2PDF link.

Allalaaditud.exe paigutatakse kataloogi Eagle CAM. Seejärel teisaldan teisendatavad Gerberi failid kataloogist Project CAM -kataloogi enne Gerber2PDF -i käivitamist Windowsi käsurealt.

Konkreetsete failide valimiseks ja teisendamiseks vaadake süntaksit Gerber2pdf dokumentatsioonist.

Olen lisanud tekstifaili, mida kasutan allalaaditava gerber2pdf protsessi käivitamiseks.

Muutke seda faili vastavalt oma vajadustele. Lõika käsud ja kleepige need Gerberite teisendamiseks DOS -i käsurea utiliiti.

Kui mul on individuaalsed PDF -failid iga vajaliku vask- ja joodemaski kohta, käsitlen tahvli komponentide, avauste ja registreerimisaukude puuduvate aukude probleemi. Ma kasutan PDF -failide importimiseks PhotoShopi ja redigeerin vaskfaile, et lisada vajalikud augud väikeste täidetud valgete ringidena.

Samm: piltide redigeerimine

Ma kasutan PDF -failide importimiseks PhotoShopi ja redigeerin vaskfaile, et lisada vajalikud augud väikeste täidetud valgete ringidena. Saate kasutada oma graafilist teisendus- ja redigeerimistarkvara, järgides alltoodud juhiseid.

Muutke PDF-faile, et lisada kahepoolsete tahvlite mõlemale küljele registreerimisaukude märgid (vt nooled). Hoidke registreerimisaugud eriti väikesed, et muuta registreerimine täpsemaks, kuid piisavalt suured, et näha vaskpilte printides. Lisan ainult komponentide augud ülaossa, kuna puurin peamiselt sellest küljest. Pange tähele, et ülemine vaskkujutis tuleb sel hetkel horisontaalselt (peegel) pöörata, nii et padjad sobiksid pärast söövitamist kokku. Siin saate lisada ka trükitud teksti. Veenduge, et teie lisatud tekst oleks peegeldatud nii ülemises kui ka alumises vases, nii et need kantakse teie plaadile õigesti (vt ülaltoodud näiteid).

Kopeerige ja kleepige kõik vask- ja maskipildid tühjale täisleheküljelehele (sama eraldusvõimega kui PDF -id), see prinditakse teie laserprinterile. Samuti võite soovida lisada põhilehele tahvli tunnusteksti.

Vaskpiltide mitme koopia paigutamine põhilehele säästab paberit ja võimaldab tooneri ülekandmisel vigu. Tehke sama jootmismaskifailide puhul, lisades igast maskist vähemalt 2 koopiat, need ühendatakse hiljem.

Samm: printige põhileht

Prinditud põhilehe vasest kujutised kantakse tooneri soojusülekande abil ettevalmistatud trükkplaatidele. Kasutan ülekandeprotsessis klambrite (#633215) esmaklassilist värvilist laserläikepaberit. See on usaldusväärne, odav ja selgelt nähtav (mitte nagu ajakirjade lehed). See võtab laservärvi vastu väikeste või vigadeta, kannab tooneri kiiresti vaske ja vabastab puhtalt vaid mõne minutilise leotamisega soojas vees. Jootmismaskide genereerimiseks trükitakse igast maskist vähemalt kaks eksemplari laserprinteri läbipaistvuskilele (C-Line nr 60837).

Enne läikivale paberile või kilele printimist printige piltide koopia tavalisele paberile. Seda koopiat kasutatakse tahvli suuruse määramiseks ja kahepoolse vase joondamiseks. Hea mõte on kontrollida SMD ja muude komponentide padjade vahekaugusi (vt ülaltoodud fotot). Tehke seda nii vask- kui ka maskipiltide puhul. Olen kopeerimis- ja kleepimisprotsessis vigu teinud rohkem kui üks kord ning pärast trükkplaadi söövitamist, maskeerimist ja puurimist ei saanud valmis plaate täita

Samm: valmistage ette vaskkattega plaat

Vaskplaadid (ühe- või kahepoolsed) lõigatakse karedaks (~ pool tolli), kasutades juhisena tavalisest paberist väljatrükist saadud pilti (kasutan Dremeli tööriista, millel on lõikeratas).

Servad viilutatakse siledaks, et need lamedaks muuta ja nurgad ümardada. Seejärel viilin ülemise ja alumise serva 45 -kraadise nurga all, et eemaldada mullid või teravus (kontrollige pärast viilimist sõrmega).

Järgmine samm on plaatide puhastamine õlide või rasva eemaldamiseks. Pesuvahend ja soe vesi teevad asja ära. Lõpuks oksüdeerumise eemaldamiseks ja ülekandmist aktsepteeriva ning kergesti joodetava pinna loomiseks piserdan vaske väikese "Bar Keepers Friend" ühendiga ja nühkin õrnalt niiske käsnaga, seejärel loputan enne kuivatamist paberrätikuga.

Kui tahvlid on kahepoolsed, tuleb pildid täpselt registreerida. Leidsin, et minu jaoks on parim viis liimida tahvli ühele küljele tavalisest paberist koopia alumisest vasest kujutisest (paradoksaalsel kombel on see ülaosa) ja puurida #70 külvikuga ettevaatlikult registreerimisavade keskused. Puuripress puuripressiga, mis hoiab otsikut, töötab hästi.

8. samm: registreerige vaskkujutised

Ühepoolsete plaatide puhul on protsess üsna lihtne. Lihtsalt lõigake läikivast paberist välja vasest kujutisest koopia ja kleepige see maalriteibiga (sinine lint) õrnalt tahvlikujulise küljega allapoole. Seejärel asetan tahvli vineeritükile, mis on kaetud 2 kihi paberrätikuga ja katan plaadi veel kahe kihiga.

Kahepoolsete plaatide puhul on protsess keerulisem. Esmalt puhastan tahvli registreerimisaugud sirge tihvtiga. Järgmine samm on läikivast paberist välja lõigata üks vask ülemine ja üks alumine kujutis ning torgata sirge tihvtiga täpselt kõigi registreerimisaukude keskosa.

Järgmisena lõikasin õhukese (~ 26 gage) lille- või käsitöötraadi tükid piisavalt väikeseks, et läbida registreerimisavad (umbes 3/4 tolli pikkused). Ma lasen selle traadi esmalt läbi ülemise paberi ühe registreerimisava tagakülje, seejärel läbi tahvli. Siinkohal painutan ma traati ja kasutan väikest tükki maalriteipi, et takistada traadi kukkumist plaadi ümberpööramisel. Lõpuks suruge see läbi alumise paberiava esiosa nii, et pildid jääksid vase poole.

Seejärel painutatakse iga traat paberite ja tahvli kokkuhoidmiseks. Kui kõik augud on täidetud, järgige ülaltoodud ühepoolse plaadi protseduuri.

9. samm: tooneri ülekanne

Nüüd, kui plaat on tooneri ülekandmiseks valmis. See video edastusprotsessist võib järgmised juhised selgemaks muuta.

Ma panen kuivale riietele triikraua, mis on kõrgeimale temperatuurile allutatud, et paber triikraua terava otsaga plaadile kleepida. Olge ettevaatlik, asetage ots kahepoolsetele tahvlitele juhtmete vahele ja kleepige mõlemad küljed maha, nii et paber ei eralduks käsitsemisel tahvlist. Hoiatus, et plaat läheb kuumaks. Kahepoolsetel plaatidel katkestan juhtmed ühelt poolt loputatult, seejärel tõmban teised otsad enne järgmist sammu läbi paberi ja tahvli.

Eemaldage kleeplint enne triikraua pealekandmist, vajutades mõlemal küljel umbes 1 minuti jooksul ilma liigutusteta, välja arvatud juhul, kui plaat on raua täielikuks katmiseks liiga suur. See soojendab plaati ja kleepub tooneri külge. Tooneri ülekande tagamiseks eemaldan paberrätiku ülemiselt küljelt ja hoian triikraua serva plaadi suhtes 45 -kraadise nurga all, seejärel surun kogu plaati liigutades. Teen seda mõlemal küljel vähemalt mitu korda. Siinkohal peaksite paberi tagaküljel nägema kerget tooneri kujutist.

Järgmine samm on tahvlit ja paberit vees leotada, kuni paber ära ujub. Tavaliselt hõõrun paberi tagakülge, et eemaldada savi, et protsessi hõlbustada, ja koorin paberi õrnalt mõne minuti pärast maha. Kerge harjamine vee all pehme harjastega harja või sõrmedega tagab läikiva savikatte. paber eemaldatakse vasest enne söövitamist. Vesi häguneb mikroskoopiliste saviosakestega.

Kuivatage, kontrollige ja vajadusel puudutage Sharpee markeri ja noaga. Kui selles etapis on vaja põhjalikku remonti, võiksite enne söövitamist tooneri eemaldada ja uuesti peale kanda (puhastage plaat kindlasti uuesti).

Samm: söövitage oma laud

Minu söövitusprotsess on ehk kõige ebatraditsioonilisem. Selleks on vaja potti, mis on 1/2 teel täidetud kõrgele seadistatud veega ja kuumutatud (vähemalt 1 tund), kuni see on kuum. Järgmine ebatavaline samm on tahvli söövitamine tõmblukuga kvaliteetse sügavkülmakoti sisse. Lõpuks kasutan raudkloriidil põhinevat Edinburghi söövitist, mis valmistatakse järgmiselt: hankige veebist (NUTS.com) või kohalikust allikast veidi kuiva sidrunhapet (mida tuntakse ka kui toidu soola säilitusainena tuntud hapet soola). sidrunhapet, lahustades 1/4 tassi pulbrit 3/4 tassi soojas vees, laske jahtuda. Et söövitaja lisage 1/2 tassi seda lahust 2 tassi 40% raudkloriidi lahusele. Lisage hape See on Edinburghi söövitus. Söövituslahus on kaks korda kiirem kui tavaline raudkloriid ja see ei ummistu ega moodusta muda.

HOIATUS: ÄRGE kasutage selle meetodiga vesinikperoksiidil põhinevat söövitajat. See tekitab vesinikgaasi, mis on plahvatusohtlikult tuleohtlik ja lõhub koti lahti.

Enne söövitussegu segamist või kasutamist kasutage kindlasti kindaid ja riietuskaitset (veekindel põll). See määrib endiselt ja sööb lappi ja nahka! Avage kott trükkplaadiga, tavaliselt lisan kõigepealt kotti vett, et testida lekkeid ja seejärel valage see vesi välja. Lisage oma ahela söövitamiseks piisav söövitaja, ärge ületäitke, hiljem saate alati rohkem lisada, kuid see võib olla segane. Leiate, et kasutate vähem söövitamist kui teiste meetoditega ja kuna see pärast kasutamist visatakse ära, on söövitus alati värske. Pigistage kotist võimalikult palju õhku ilma lekkimata, seejärel sulgege see kindlalt, et see oleks õhukindel.

Lülitage pott välja. Nüüd asetage kott kuuma vette, kuni laud on vee all ja tasane. Kontrollige söövitamise kulgu vähemalt iga 5 minuti järel, kuni kogu katmata vask on täielikult puhastatud (läbipaistev kott võimaldab kontrollida). Pidevat segamist pole vaja, sest Edinburghi söövik ei ummista. Kui see on valmis (vaske pole näha), eemaldage kott ja avage see ettevaatlikult, visake söövitaja jäätmemahutisse, ärge valage seda kanalisatsiooni! Kasutan suurt laia suuga plastmahutit, mille viin oma kogukonda ohtlike jäätmete kogumisse.

Loputage kott veega välja, visake ka prügikonteinerisse ja eemaldage plaat enne koti ära viskamist. Enne kaitsevarustuse eemaldamist loputage plaati jooksva vee all.

Tooneri eemaldamine tavalisel viisil, pühkides atsetooni või lakilahustiga kastetud paberrätikuga.

Samm: kandke jootmismask

Kui plaat on kuiv, on aeg rakendada jootmismaski. See on valikuline samm, kuid aitab kaitsta vaske oksüdeerumise eest, näeb välja professionaalsem ja parandab SMD komponentide paigutust.

Jällegi, kuna selle protsessi kirjeldus ei anna edasi kõiki edu saavutamiseks vajalikke nüansse, olen lisanud video.

Kilemaski on raske leida ja see on väga kallis, nii et kasutan UV -kõvenevast jootmismaski torusid, mis on saadud erinevatest Interneti -allikatest. Pole tähtis, kas kasutate kilet või värvi, vajate UV -kiirguse allikat. Ehitasin UV -kiirgusseadme lilla/UV -LED -ribade rulli abil:

Teie silmanägemise kaitsmiseks on oluline, et UV -kiirgusallikas oleks suletud valguskindlasse karpi. Teiste UV -kiirgusega kokkupuutuvate seadmete ehitamiseks on saidil instructables.com palju juhiseid, ehitage endale sobiv. Ma kasutan elektroonilist taimerit, mis on võimeline sekundite mõõtmiseks ja relee aktiveerimiseks, et sisse ja välja lülitada alalisvool UV -kiirgusele.

Kuna laserprinterid ei prindi piisava tihedusega pilti, peate ühendama 2 pilti. Lõigake kilest välja iga jootmismaski kaks koopiat ja joondage need hoolikalt, et moodustada mask mõlemale küljele. Liimin need püsivalt kokku väikese täpiga "Super Glue", mis asub trükitud pildist eemal asuvates vastasnurkades.

Järgmine samm on kõige heuristilisem ja nõuab särituse seadistamise testimist (vt allpool toodud juhiseid) ning mõningaid katseid oma värvi pealekandmisega.

Teie UV -kiirguse seadme testimine - ma ei tea, millist UV -taset teie seade väljastab või värvi paksust, muutujaid on liiga palju. Peate määrama säriaja, mis sobib teie konkreetse seadistuse ja värvi tihedusega. Selleks valmistage ette särituse juhend ja katke tühi trükkplaat värviga, järgides alltoodud juhiseid (olen lisanud triibulise säripildi, mille saate atsetaadile printida ja kasutada oma testimaskina, ärge unustage seda kahekordistada ja liimida).

Alustage kokku 10 -minutilise ajaga, jagage see neljaks 2 1/2 minutiliseks perioodiks ja paljastage proovitahvel, mis liigutab karbitükki iga 2 1/2 minuti järel, nii et üks segment on eksponeeritud järgmiseks 2 1/2 minutiks 5 minutit, seejärel 7 1/2 ja lõpuks 10 minutit. Eemaldage ja puhastage plaat paberrätikute ja värvilahustiga, et näha, millised kohad muutusid kõvaks ja millised mitte. Kui see on peaaegu kõik kõva või kõik eemaldatud, kahekordistage või pool korda ja proovige uuesti puhta PC -plaadiga. Kasutage neid ajastusi, et määrata oma esimese plaadi soovituslik kokkupuuteaeg.

Hoiatus! Kui mask on kivistunud, on seda peaaegu võimatu eemaldada, määrake enne kokkupuuteaega hoolikalt kindlaks oma kokkupuuteajad. Kui olete plaatide ettevalmistamisel järjekindel, ei tohiks säriaegu muuta.

Kasutage testist saadud ajastusi, paljastades oma maski. Pärast viimistletud plaadi kokkupanekut eemaldage see UV -kastist, eemaldage jootmismask ja eemaldage atsetaatkatte leht. Te peaksite nägema, et värv kleepub sellele lehele, kus padjad ilmuvad teie maskile, kuid mitte mujale tahvlile. Nüüd kasutage paberrätikut ja eemaldage säritamata värv värvilahjendiga. Vaskpadjadelt ja -voodritelt tuleb eemaldada kõik värvid, kuid mitte jälgi, puhastada plaat taga ja eest ning kuivatada paberrätikuga. Maski kõvenemise lõpetamiseks kontrollige esmalt valgustamata alasid ja eemaldage teravate tööriistadega soovimatutelt kohtadelt värv. Seejärel asetage plaat oma UV -kiirguse kasti ja paljastage vähemalt kaks kuni kolm korda rohkem kui esialgne kokkupuuteaeg. Vajadusel töödelge teist külge samal viisil.

12. samm: puurige oma plaati

Puurige aukud aukude, aukude osade ja kinnitusavade jaoks. Traadi suurusega bittide jaoks kasutan puuripressi puuripressiga. Leian, et plaati on lihtsam käsitseda, kui see enne lõpliku suuruse lõikamist puuritakse.

Samm 13: Lõika lõplikuks suuruseks

Kasutades laudprofiili jooni juhendina, lõigake plaat pöörleva tööriista ja lõikeratta abil, viilide servad ja ümarad nurgad

14. samm: täitke oma juhatus

Tavaliselt jootan esmalt käsitsi SMD osad, seejärel vias ja lõpuks auku läbivad komponendid.

Tegin selle seadme SMD komponentide hoidmiseks, kui paarist tüüblist jootsin mõned seibid ja mutrid. Ma kannan SMD -padjadele veidi vedelikku, hoides komponenti all ja seejärel jootma.

Klaaside jaoks on trikk see, et traatotsat tükeldatakse paari kihiga, nii et need ei kukuks läbi ava. Jootke esiküljel, seejärel painutage traat üle ja jootke tagaküljel.

Teie plaat on valmis ja testimiseks valmis.

Loodan, et see õpetlik, kuigi pikk, oli kasulik. Esitage julgelt konstruktiivseid kommentaare või ideid.

Täname, et leidsite aega minu protsessiga tutvumiseks ja lõbutsete oma elektrooniliste projektide koostamisel.