Tapja PCBd: 12 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:51

See juhend juhendab protsessi, millega valmistatakse nii väikeseid kui 0,005 funktsionaalseid trükkplaate, mis sobivad LQFP või QFN IC -de jaoks, kasutades negatiivse kuivkilega fotoresisti. See võimaldab teil käsitleda peaaegu kõiki olemasolevaid integraallülitusi-isegi pallivõrgu massiivi! Pildil on TSSOP-14, QFN-40 pakenditega tahvlid, mis kasutavad 0,65 mm sammu ja null sisestusjõuga painduvaid pistikupesasid.5 mm sammuga.

Samm: taust

Pärast mõnda aega koduse trükkplaatide fabbingiga katsetamist olen lõpuks välja töötanud protsessi, mis annab piisavalt järjepidevaid tulemusi, mis näevad tegelikult päris head välja. Kulutasin palju aega tooneri ülekandemeetodi kasutamiseks erineva eduga (OK, erinev ebaõnnestumine võib olla täpsem). Proovisin ka Philmore/Datak negatiivse fotokindla pihustiga, mille tulemused olid pidevalt kohutavad (kraam sulatas lõpuks kaasa tulnud pihustusotsaku ja lekkis kõikjale). Pole roheline ja pole soovitatav. Nüüd oleksin võinud osta eelseadistatud plaate ja säästa palju vaeva, kuid leian, et materjal on minu toodetud plaatide mahu jaoks liiga kulukas. Lõpuks proovisin kuiva kilega fototakistust ja ma ei lähe tagasi! Ma ei kavatse süveneda skemaatilise jäädvustamise või söövitamise keerukustesse, kuna need teemad on teiste juhenditega hästi kaetud. Lenduvaid ühendeid ei kasutata-kasutatakse ainult lihtsaid aluseid, mille saab tahkete ainete filtreerimise ja HCl-ga neutraliseerimisega keskkonnaohutuks muuta (vaadake tootja juhiseid nõuetekohase utiliseerimise kohta). See protsess koos peroksiidi/vaskkloriidi söövitamisprotsessiga moodustab keskkonnasõbraliku rohelise PCB arendusprotsessi. Kui te pole tooneri ülekandemeetodit proovinud, tehke seda. Kui te pole õnnistatud maagilise tooneri ja/või paberiga, annab kuiva kile vastupanu meetod paremaid tulemusi, kuid protsess on natuke rohkem kaasatud. Kui olete tooneri ülekandmise tulemustega rahul, siis jääge selle meetodi juurde. Loomulikult kehtivad tavalised hoiatused: PCB söövitamine ja kuivkile töötlemine sisaldavad söövitavaid materjale-kasutage kindlasti kaitsevahendeid ja käepärast silmapesu (või vähemalt ämber veega). Pange tähele ka seda, et kuivkile väljatöötamine ja eemaldamine hõlmab tugevaid aluseid-hoidke neid söövitamiskemikaalidest kaugel, vastasel juhul võivad nad ägedalt reageerida. Siiani olen kasutanud kolme tüüpi kuiva kile vastupidavust, mis kõik toimisid hästi:- MG Chemicals 416DFR kuivkile on vastupidav umbes 20,00 dollari eest 12 tolli ja 5 jalga Frys, Altexis ja veebis. MG keeldus tsiteerimast suuremaid koguseid ega avalda oma filmi tootjat.-Dupont Riston M115 saadaval Think & Tinker Suurepärane vastupanu, palju ökonoomsem kui MG, kui soovite suuremaid koguseid (12 tolli x 50 jalga 96,75 dollari eest, 12 tolli x 100 jalga 116,26 dollari eest). Suurepärane riietus, väga abivalmis, sõbralikud inimesed ja palju head teavet. Suurepärane sait!-Kolon Dry Film Resist Korea tootja müüb mõnevõrra vähem kui Think & Tinker Riston, kuid vähemalt 500 jalga. Mida vajate- Laserprinter- Kodu-/kontorilaminaator- Laserprinteri lüümikud- Pihustusliim- Negatiivne kuivkilefotokindel- Resist Developer (naatriumkarbonaat) - Resist Stripper (sodi um hüdroksiid)- klaasist lehed- läbipaistev lint- kollane vea valgus- valguskindel piirkond valikuline- vaakumkott või vaakumraam- kollimeeritud UV-kiirguse allikas- pöörlev paberitrimmer- 21-astmeline Stoufferi tundlikkuse juhend kalibreerimiseks

Samm: looge kunstiteos

Eeldan, et olete oma skeemi pildistanud ja oma trükkplaadi paigutanud midagi sarnast Eagle'i-kui te ei tea, millest ma räägin, alustage parem skemaatilise jäädvustamise ja PCB paigutuse õppimisest. Kui olete trükkplaadi välja pannud, peate looma negatiivsed fotomaskid. Negatiivne fotomask on läbipaistvus, mis on selge, kus soovite vaske, ja must, kus soovite vase eemaldada. Üks vihje: kui teil tekib harjumus täita oma PCB kihte maa- või jõumasinatega, säästate palju toonerit. Samuti pange tähele, et saate oma EA -s oma PCB -skeemi plaatida, kasutades käsku group copy, kui pole seotud skemaatilist faili (vastasel juhul kurdab see, et peate seda skemaatiliselt tegema) ". Leidsin värvide ümberpööramise protsessi teie väljund on üllatavalt raske, kuid lõpuks otsustasin selle üsna lihtsa lähenemisviisi abil, kasutades avatud lähtekoodiga vektorjoonistustarkvara Inkscape: 1. Veenduge, et olete valinud just söövitamiseks vajalikud kihid (nt Ülemine/Alumine, Padjad, Vias). 2. Kasutage PDF -faili väljastamiseks Eagle'i printimisfunktsiooni. Kuigi me prindime lüümikutele, soovite siiski peegeldada ülemist kihti, et trükitud pool oleks tahvlile kõige lähemal ja vältida verejooksu. teil pole veel Inkscape'i installitud, laadige see alla ja installige kohe. 4. Avage PDF Inkscape'is (nõustuge laadimise vaikeparameetritega). 5. Avage kihtide paan (menüükiht: kihid). 6. Klõpsake nuppu + kihi lisamiseks. Pange sellele nimi, mis teile meeldib (panin omale nime "b"). 7. Klõpsake allanool uue kihi põhja viimiseks.8. Valige tööriistaribalt ristküliku tööriist.9. 10. Paremklõpsake ekraani allosas asuvat sinist värvi näidist ja valige Set insult.10. Paremklõpsake halli värviproovi ja valige Set fill.11. Klõpsake ja lohistage, et joonistada laua ümber ristkülik. Valige nooleriist, seejärel valige ja lohistage ristküliku mõlemad küljed otse tahvli servani. Ekraan peaks välja nägema umbes selline: 13. Paremklõpsake ekraani allosas olevat musta näidist ja valige Set Fill. Paremklõpsake uuesti mustal näidisel ja valige Set stroke.14. B kihi väljalülitamiseks klõpsake kihtide paletis silmaikooni. Tahvli valimiseks klõpsake ja lohistage (või klõpsake tööriistaribal ikooni Vali kõik nähtav). Pildi eitamine (menüüefektid: värv: negatiivne) 17. Klõpsake uuesti b -kihi silmaikoonil. Nüüd peaks teil olema midagi sellist: 18. Klõpsake nuppu Salvesta nimega, seejärel muutke Kairo kaudu failitüübiks PDF ja lisage failinimele (nt test_out.pdf) _out, et mitte originaali üle kirjutada. SVG vaikevorminguna salvestamiseks klõpsake uuesti nuppu Salvesta nimega.

3. samm: tehke lüümikud

See osa oli ka natuke väljakutse. Probleem on selles, et enamik laserprinteritest ei tee tõeliselt tumedaid väljatrükke, nii et osa valgust lekib läbi mustade alade. Proovisin tooneri valikuliseks tumedamaks muutmiseks mitmeid meetodeid: kuiva kustutamise markerid, templipadja tint, värvipliiatsid, süsi, grafiit, pehmendamine/kuumutamine + täiendav toonerirakendus jne. Ükski neist ei töötanud. Siin töötab minu jaoks järjepidevalt:

1. Alustage väikeste kunstiteostega-ma kasutan pöörlevat paberitrimmerit, et lõigata läbipaistvuslehed neljaks (4,25 x 5,5) 2-3 lehte korraga. Väikesed kunstiteosed on paremad, kuna vähenevad kuumusega seotud moonutused läbipaistvusmaterjalis. 2. Avage PDF -fail viimasest sammust Adobe Readeriga ja printige laserprinterile, mis on laaditud läbipaistvate lehtedega. Kasutan oma printeri (Brother HL-5250DN) jaoks järgmisi seadeid: kasutaja määratud paberiformaat (4,25 x 5,5), kahepoolne, käsitsi söötmine, 1200 dpi, tumedam tihedus. Suur vihje siin: Windowsi saab installida sama printeri mitu eksemplari, nii et lisage uus printer nimega PCB_Laser oma olemasoleva laserprinteri duplikaadiks, seejärel paremklõpsake ja muutke vaikeväärtusi vastavalt vajadusele PCB läbipaistvuse printimiseks. 3. Printige ülemine ja alumine kunstiteos. Hoidke kunstiteost valguse ees: kas näete, et mustadest aladest imbub valgust? Kui teie tulemused on minu omadega sarnased, on teil piisavalt lekkeid, et tekitada probleeme oma vastupanuga. Pange tähele, et tooneri tiheduse täpseks hindamiseks peab teil tõesti olema mõni suurem must ala. Kui teid on ülitiheda tooneriga õnnistatud, jätkake 8. sammuga, vastasel juhul jätkake ja printige igast oma kilest teine koopia. 4. Järgmisena vajate kunstiteose joondamiseks ajutist valguslauda. See võib olla nii lihtne kui päikesekiirgusega aknale teibitud paberitükk või madal salv, mis sisaldab hoki-litri suurust valgust, mis on kaetud paberilehe ja klaaspaneeliga. Skanneri taustvalgus teeb suurepärase valguslaua. Lihtsalt käivitage skaneerimine läbipaistvus-/negatiivrežiimis-suure tõenäosusega jätab taustvalgustus pärast skannimist mitu minutit põlema, seejärel eemaldage kaas ja keerake see ümber. Pea külge kinnitatud suurendusklaasi kasutamine aitab oluliselt teie kunstiteoseid joondada. 5. Järgmisena seome läbipaistvuspaarid (2x ülalt, 2x alt) kahekordseks tooneri tiheduseks. Selleks võtke igast läbipaistvusest üks koopia ja kandke tooneri poolele pihustusliimi. Saate teada, milline tooneri pool on, jälgides valguse peegeldumist läbipaistvuse pinnalt; tooner tundub tooneri poolel tuhm. 6. Asetage mittekleepuva kattega läbipaistva tooneripool valguspoolega lauale-võib-olla soovite selle lehe nurgad lõdvalt valguse laua külge kleepida (keerake lint lõpus kokku, et saaksite selle hõlpsalt üles lüüa pärast). 7. Joondage (registreerige) ettevaatlikult liimiga kaetud läbipaistvus katmata läbipaistvusega. Kui olete joondatud, vajutage tugevalt kahe lehe kinnitamiseks. 8. Viige joondatud lüümikud läbi lamineerija kõige külmemale sättele, et kihid püsivalt kokku siduda. 9. Joondage ülemine ja alumine joonistus (tooneripool sissepoole) ja teipige kindlalt, jättes piisavalt ruumi trükkplaadi vahele libistamiseks. Teise võimalusena, kui teil on ääris, mis on laua ümber vähemalt tolli, võite kanda pihustusliimi 1/2 tolli ribale mööda kahte serva, kattes ülejäänud maski paberitükiga-lihtsalt veenduge, et kleeplindi ja tahvli serva vahele jääks vähemalt 1/4 tolli.

Samm: valmistage vaskplekk ette

Puhastage vasega kaetud materjali ettevaatlikult puhastuslapiga ja valgendit sisaldava küürimisseguga (nt Soft Scrub w/Bleach). Lihvige 320 või 400 liivapaberiga märja/kuiva liivapaberiga, et pind karestada ja tagada korralik nakkuvus. Kuivatage tahvlit ettevaatlikult, et mitte puudutada tahvlit ilma kindadeta (et vältida nahaõlide ülekandumist tahvlile).

Samm: laminaat

PCB lamineerimiseks on mõned võimalikud lähenemisviisid. MG Chemicals soovitab kausta ja laminaadi lähenemist. Teised soovitavad kasutada kas kuumust või vett (või mõlemat), et kleepida vastupidav materjal trükkplaadile enne lamineerimist. Mul on selle lähenemisega palju õnne olnud: 1. Muutke oma tööpiirkond valguskindlaks: lülitage sisse vealamp ja lülitage välja kõik fluorestseeruvad või> 40-vatised hõõglambid 2. Lõika laminaatmaterjal plaadist 1/2 tolli suuremaks (topelt pikkus, kui teete kahepoolset tahvlit) 3. Koorige sisekile esimene pool tolli (alati lokke siseküljel) ettevaatlikult tagasi. 4. Joondage laminaat ettevaatlikult nii, et laminaat kataks plaadi täielikult mõlemalt poolt (kui kahepoolne). 5. Vajutage laminaadi esimene pool tolli plaadi külge. 6. Tõmmake järelejäänud sisemine kiht ettevaatlikult poole tolli võrra allapoole, samal ajal vajutades avatud laminaati plaadi külge. Olge ettevaatlik, et mitte tekitada kortse. Vajadusel jätkake samamoodi tagaküljele. 8. Lase plaat läbi lamineerija (kui laminaator on täielikult temperatuurini tõusnud). Pöörake ümber ja laske uuesti läbi lamineerija.

6. samm: paljastamine

Asetage lamineeritud trükkplaat eelregistreeritud kilede vahele ja kleepige kindlalt oma kohale. Kui plaanite oma kokkupuuteprotsessi kalibreerida, kleepige Stoufferi 21-astmeline tundlikkuse juhend PCB avatud sektsiooni. Soovite kunstiteose tihedalt trükkplaadile suruda, et vältida valguse lekkimist jälgede alla. Seda saate teha kahe klaasilehega või eelistatavalt vaakumkoti või vaakumraamiga. Seejärel saate selle komplekti paigutada ereda päikesevalguse kätte umbes 5-8 minutiks kummagi külje jaoks või kasutada mõnda muud valitud UV-kiirguse allikat. Pange tähele, et hoolimata trükkplaatide ja kunstiteoste tihedast sobivusest on kollimeerimine (valguskiirte paralleelne tegemine) oluline peente jälgede saavutamiseks-siit leiate juhiseid kollimeeritud UV-valgusallika ehitamiseks.

7. samm: arendage

Järgige tootja juhiseid arenduslahuse (tavaliselt naatriumkarbonaat või kaaliumkarbonaat) valmistamiseks ja plaadi väljatöötamiseks (arendamine eemaldab vastupidavuse, mis ei puutu kokku UV -kiirgusega).

8. samm: söövitus

Kasutage oma lemmik söövitajat-mõelge kindlasti tulevasele utiliseerimisele ja kaaluge rohelist protsessi, näiteks peroksiidi/vaskkloriidi söövitamisprotsessi (see on sõna otseses mõttes ka roheline). Ja kui soovite süveneda asjaomase keemia nipet-näpetesse, on see leht teie jaoks.

9. samm: eemaldage ribad

Selleks vajate naatriumhüdroksiidi (NaOH)-just seda kraami kasutab Brad Pitt Edward Nortoni käe põletamiseks Fight Clubis, see lahustab rasva ja teie nahk koosneb suures osas rasvast, seega olge ettevaatlik. Kontrollige kohalikke keemiavarustusmaju-mul vedas: mu naaber teeb seepi, nii et ma lihtsalt hüppasin kohale ja küsisin, kas saaksin tassi leelist laenata!

Samm: jootmismask ja siiditrükk

Kandke jootmismaski, nühkides ja uuesti lamineerides söövitatud plaati uue resistikihiga, seejärel eemaldage kaitsekile ja kandke teine kiht vastupidavust kahekordse paksusega. Nüüd eksponeerige stopp- ja siiditrükikihtidega ning arenege nagu varem (kokkupuude võib vastupanu täiendava paksuse tõttu veidi kauem aega võtta). Küpseta rösteris temperatuuril 200–220 ° F umbes 10 minutit (toestades plaati kindlasti nii, et takistus ei jääks röstri külge). Eemaldage tahvel rösterilt ja täitke siiditrükiteksti valge värvipliiatsiga, kui plaat on veel soe. Pühkige üleliigne värvipliiatsivaha rätikuga maha ja kasutage hambaorku abil liigne vaha soonedelt ja jälgedelt.

Samm 11: jootepasta šabloon

Kui olete nii kaugele jõudnud, olete ilmselt paar hilisõhtut tõmmanud ja tarbinud rikkalikult gaseeritud (ja kofeiini sisaldavaid) jooke. Kui jah, haarake üks neist soodapurkidest ja lõigake ülemine ja alumine osa kääride või kergete kääridega ära. Proovige seda korralikult lõigata ilma räsitud servadeta. Seejärel lõigake pikisuunas, et saada alumiiniumriba umbes 8 "4". See riba tuleb väga lokkis, kuid te ei saa seda kortsudeta lahti teha. Järgmiste toimingute jaoks saate kas lokkidega tegeleda või metalli lõõmutada, kuumutades seda rösteri ahjus umbes 450 ° F -ni, seejärel laske sellel aeglaselt jahtuda. Seejärel tuleb värvi eemaldamiseks lihvida nii purgi seest kui väljast 220 kuni 320 liivapaberiga märga/kuiva liivapaberit (pange tähele, et purgi siseküljel on selge värv-muidu sööb sooda selle läbi). Selleks võite kasutada mõnda suure koormusega värvieemaldit, kuid liivapaber tundub natuke rohelisem. Kui olete kogu värvi maha saanud, puhastage kõik õlijäljed eemaldamiseks hästi SoftScrubiga koos pleegitajaga. Järgmine laminaatfotoresist mõlemalt poolt nagu PCB -ga. Tehke oma kunstiteos tcream-kihi abil nagu varem, kuid ärge tehke seekord negatiivi-Eagle'i väljund on juba negatiivne! Tehke kindlasti kaks lüümikut ees ja taga (ja kindlasti peegeldage esikülge, nii et tooner oleks vastupanu vastu). Arendage nagu varem ja söövitage lahjendatud HCl -is. Lahjendasin HCl umbes 50% -ni (vala hape vette, mitte vastupidi). Söövitamine algab aeglaselt, kuni oksiidikiht on eemaldatud, seejärel kiireneb see oluliselt. Ärge söövitage liiga kiiresti, muidu plaat kuumeneb ja takistus tuleb maha. Kui jätate takistuse oma kohale, saate šablooni ~ 5 miljonit või eemaldate selle, et saada ~ 2 miljonit trafareti-kuid olge ettevaatlik, NaOH ründab alumiiniumi veidi väiksema visadusega kui HCl (sõltuvalt kontsentratsioonist). Järgmisena kasutage oma ebaõnnestunud tahvleid (teil peaks neid juba paar olema) jootmispastri ülesseadmiseks. Kandke jootepasta värvi kaabitsa või muu sarnasega, asetage osad ja jätkake uuesti täitmist.

12. samm: tagasivool

Siin on üsna lihtne värk: kuumutage, kuni jootepasta sulab, seejärel jahutage. Kasutage kindlasti üsna tugevat vask- või alumiiniumist plaati, et soojust ühtlaselt laiali jaotada. Kui kõik joodised on sulanud, võtke metallplaat pliidiplaadilt maha ja asetage see jahutusradiaatorile, et temperatuur kiiresti tagasi langeks-tsemendigaraažipõrandad töötavad suurepäraselt-veenduge, et kasutate ahjuümbriseid (kuid ärge küpsetage küpsiseid) koos nendega hiljem - €. Võimalik, et peate pärast uuesti voolamist mõned sildühendused puhastama. Selleks kasutage lihtsalt jootetaki ja palju voogu (mulle meeldib Orange Crush). Lülitage toide sisse ja põletage! BTW, ma tõstsin esimesel plaadil kogemata temperatuuri liiga kõrgeks ja selle tulemusena sain jootmismaskile jaheda gradiendi värviefekti (vt sissejuhatavat pilti). Ma arvan, et komponendid olid veel spetsifikatsioonides, kuid mul polnud sel ajal head soojusvahetit all, nii et ma ei saa olla kindel, et sond luges sama temperatuuri, mida plaat nägi. Tahvel tundub siiani korras olevat-noh, see on lihtne-lihtne? Vaadake kindlasti minu tulevast veebisaiti IncoherentLabs.com. Lõbutsege nüüd ja päästke maailm!