هنگامی که یک چاپگر لیزری در دسترس است، آماتورهای رادیویی از فناوری تولید برد مدار چاپی به نام LUT استفاده می کنند. با این حال، چنین دستگاهی در هر خانه ای موجود نیست، زیرا حتی در زمان ما بسیار گران است. همچنین یک فناوری ساخت با استفاده از فیلم فوتوریست وجود دارد. با این حال، برای کار با آن به یک چاپگر، اما جوهر افشان نیز نیاز دارید. این در حال حاضر ساده تر است ، اما خود فیلم بسیار گران است و در ابتدا برای یک آماتور رادیویی تازه کار بهتر است بودجه موجود را برای یک ایستگاه لحیم کاری خوب و سایر لوازم جانبی خرج کند.
آیا امکان ساخت وجود دارد تخته مدار چاپیکیفیت قابل قبول در خانه بدون چاپگر؟ آره. می توان. علاوه بر این، اگر همه چیز همانطور که در مطالب توضیح داده شده انجام شود، به پول و زمان بسیار کمی نیاز خواهید داشت و کیفیت بسیار خوبی خواهد داشت. سطح بالا. به هر حال برقبا لذت فراوان در امتداد چنین مسیرهایی اجرا خواهد شد.

لیست ابزار و مواد مصرفی لازم

شما باید با تهیه ابزار، دستگاه ها و مواد مصرفی شروع کنید که به سادگی نمی توانید بدون آنها کار کنید. برای درک بیشتر روش بودجهبرای ساخت بردهای مدار چاپی در منزل به موارد زیر نیاز دارید:

1. نرم افزار طراحی نقاشی.
2. فیلم پلی اتیلن شفاف
3. نوار باریک.
4. نشانگر.
5. فایبرگلاس فویل.
6. سمباده.
7. الکل.
8. مسواک غیر ضروری.
9. ابزاری برای حفاری سوراخ با قطر 0.7 تا 1.2 میلی متر.
10. کلرید آهن.
11. ظرف پلاستیکی برای حکاکی.
12. قلم مو برای نقاشی با رنگ.
13. آهن لحیم کاری.
14. لحیم کاری.
15. شار مایع.

بیایید به طور خلاصه به هر نکته بپردازیم، زیرا نکات ظریفی وجود دارد که فقط از طریق تجربه می توان به آنها دست یافت.
امروزه تعداد زیادی برنامه برای توسعه بردهای مدار چاپی وجود دارد، اما برای یک آماتور رادیویی تازه کار بیشترین گزینه ساده Sprint Layout خواهد بود. تسلط بر رابط کاربری آسان است، استفاده از آن رایگان است و یک کتابخانه عظیم از اجزای رادیویی رایج وجود دارد.
برای انتقال تصویر از مانیتور به پلی اتیلن نیاز است. بهتر است مثلاً از روی جلدهای قدیمی کتاب های مدرسه فیلم سخت تری بگیرید. هر نواری برای چسباندن آن به مانیتور مناسب خواهد بود. بهتر است یک باریک بگیرید - کندن آن آسان تر خواهد بود (این روش به مانیتور آسیب نمی رساند).
ارزش دارد که به نشانگرها با جزئیات بیشتری نگاه کنید، زیرا این یک موضوع دردناک است. در اصل، هر گزینه ای برای انتقال طرح روی پلی اتیلن مناسب است. اما برای کشیدن روی فایبرگلاس فویل، به یک نشانگر مخصوص نیاز دارید. اما یک ترفند کوچک برای صرفه جویی در هزینه و نخریدن نشانگرهای "ویژه" بسیار گران قیمت برای ترسیم بردهای مدار چاپی وجود دارد. واقعیت این است که این محصولات هیچ تفاوتی با نشانگرهای دائمی معمولی ندارند که 5-6 برابر ارزان تر در هر فروشگاه لوازم اداری فروخته می شوند. اما نشانگر باید دارای کتیبه "دائمی" باشد. در غیر این صورت هیچ چیز کار نخواهد کرد.

شما می توانید هر لمینت فایبرگلاس فویل شده را بردارید. اگر ضخیم تر باشد بهتر است. برای مبتدیان، کار با چنین مواد بسیار ساده تر است. برای تمیز کردن آن به کاغذ سنباده با سایز حدود 1000 واحد و همچنین الکل (در هر داروخانه ای موجود است) نیاز دارید. آخرین ماده مصرفی را می توان با مایع مخلوط کننده لاک ناخن جایگزین کرد، که در هر خانه ای که یک زن زندگی می کند موجود است. با این حال، این محصول بوی بسیار بدی دارد و مدت زیادی طول می کشد تا از بین برود.
برای سوراخ کردن تخته بهتر است یک مینی دریل یا حکاکی مخصوص داشته باشید. با این حال، می توانید مسیر ارزان تری را طی کنید. کافی است برای مته های کوچک یک کولت یا چاک فکی بخرید و آن را با یک مته معمولی خانگی تطبیق دهید.
کلرید آهن را می توان با سایرین جایگزین کرد مواد شیمیاییاز جمله مواردی که احتمالاً قبلاً در خانه خود دارید. به عنوان مثال، یک راه حل مناسب است اسید سیتریکدر پراکسید هیدروژن اطلاعات در مورد نحوه تهیه ترکیبات جایگزین برای کلرید آهن برای تخته های اچینگ را می توان به راحتی در اینترنت یافت. تنها چیزی که ارزش توجه دارد ظرف چنین مواد شیمیایی است - باید پلاستیکی، اکریلیک، شیشه ای باشد، اما فلزی نباشد.
نیازی به صحبت بیشتر در مورد آهن لحیم کاری، لحیم کاری و شار مایع نیست. اگر یک آماتور رادیویی به این سؤال رسیده باشد که یک برد مدار چاپی بسازد، احتمالاً از قبل با این چیزها آشنا است.

توسعه و انتقال طراحی تابلو به قالب

زمانی که تمامی ابزارها، دستگاه ها و مواد مصرفیآماده، می توانید شروع به توسعه هیئت مدیره کنید. اگر دستگاه در حال ساخت منحصر به فرد نباشد، دانلود طرح آن از اینترنت بسیار آسان تر خواهد بود. حتی یک طراحی معمولی با فرمت JPEG نیز انجام خواهد شد.

اگر می خواهید مسیر پیچیده تری را طی کنید، خودتان تابلو را بکشید. این گزینه اغلب اجتناب ناپذیر است، برای مثال، در شرایطی که دقیقا همان قطعات رادیویی مورد نیاز برای مونتاژ برد اصلی را ندارید. بر این اساس، هنگام جایگزینی اجزا با آنالوگ، باید فضایی را برای آنها روی فایبرگلاس اختصاص دهید، سوراخ ها و مسیرها را تنظیم کنید. اگر پروژه منحصربه‌فرد باشد، هیئت مدیره باید از ابتدا توسعه یابد. این همان چیزی است که نرم افزار فوق الذکر برای آن مورد نیاز است.
وقتی چیدمان برد آماده شد، تنها چیزی که باقی می ماند انتقال آن به یک الگوی شفاف است. پلی اتیلن با استفاده از نوار به طور مستقیم به مانیتور ثابت می شود. بعد، ما به سادگی الگوی موجود را ترجمه می کنیم - آهنگ ها، وصله های تماس، و غیره. برای این اهداف، بهتر است از همان نشانگر دائمی استفاده کنید. از بین نمی رود، لکه نمی کند و به وضوح قابل مشاهده است.

تهیه لمینت فایبرگلاس فویل

گام بعدی آماده سازی در حال انجام استفایبرگلاس ابتدا باید آن را به اندازه تخته آینده برش دهید. بهتر است این کار را با حاشیه کمی انجام دهید. برای برش لمینت فایبرگلاس فویل می توانید از یکی از چندین روش استفاده کنید.
در مرحله اول، مواد را می توان با استفاده از اره برقی کاملاً برش داد. در مرحله دوم، اگر شما یک حکاکی با چرخ های برش دارید، استفاده از آن راحت خواهد بود. ثالثاً، فایبرگلاس را می توان با استفاده از یک چاقوی کاربردی به اندازه برش داد. اصل برش مانند هنگام کار با برش شیشه است - یک خط برش در چندین گذر اعمال می شود، سپس مواد به سادگی جدا می شود.

اکنون تمیز کردن لایه مسی فایبرگلاس از پوشش محافظ و اکسید ضروری است. بهترین راههیچ راهی بهتر از استفاده از سمباده برای حل این مشکل وجود ندارد. اندازه دانه از 1000 تا 1500 واحد گرفته شده است. هدف بدست آوردن سطحی تمیز و براق است. ارزش سنباده زدن لایه مس را به درخشش آینه ای ندارد، زیرا خراش های کوچک از کاغذ سنباده باعث افزایش چسبندگی سطح می شود که بعداً مورد نیاز خواهد بود.
در نهایت، تنها چیزی که باقی می ماند تمیز کردن فویل از گرد و غبار و اثر انگشت است. برای این کار از الکل یا استون (لاک پاک کن) استفاده کنید. پس از پردازش به سطح مسیما با دستانمان لمس نمی کنیم. برای دستکاری های بعدی، فایبرگلاس را از لبه ها می گیریم.

ترکیبی از قالب و فایبرگلاس

اکنون وظیفه ما ترکیب الگوی به دست آمده روی پلی اتیلن با لمینت فایبرگلاس آماده شده است. برای انجام این کار، فیلم در محل مورد نظر اعمال شده و قرار می گیرد. باقی مانده ها در سمت عقب پیچیده شده و با همان نوار محکم می شوند.

سوراخ کردن

قبل از سوراخ کاری، توصیه می شود لمینت فایبرگلاس را با شابلون به نحوی روی سطح محکم کنید. این به دقت بیشتر اجازه می دهد و همچنین از چرخش ناگهانی مواد در هنگام عبور مته جلوگیری می کند. اگر تو داری دستگاه حفاریبرای چنین کاری، مشکل توصیف شده به هیچ وجه ایجاد نخواهد شد.

می توانید با هر سرعتی روی فایبرگلاس سوراخ کنید. برخی با سرعت کم کار می کنند، برخی دیگر با سرعت بالا. تجربه نشان می‌دهد که دریل‌ها اگر با سرعت‌های پایین کار کنند، عمر طولانی‌تری دارند. این باعث می شود شکستن، خم شدن و آسیب رساندن به تیز کردن آنها دشوارتر شود.
سوراخ ها مستقیماً از طریق پلی اتیلن سوراخ می شوند. وصله های تماس آینده که روی الگو ترسیم می شوند به عنوان نقاط مرجع عمل خواهند کرد. اگر پروژه به آن نیاز داشته باشد، به سرعت مته ها را به قطر مورد نیاز تغییر می دهیم.

ترسیم آهنگ

در مرحله بعد، الگو حذف می شود، اما دور ریخته نمی شود. ما همچنان سعی می کنیم با دست به پوشش مسی دست نزنیم. برای ترسیم مسیرها از نشانگر استفاده می کنیم که همیشه دائمی است. از مسیری که به جا می گذارد به وضوح قابل مشاهده است. بهتر است در یک مرحله رنگ کنید، زیرا پس از سفت شدن لاک موجود در ترکیب نشانگر دائمی، انجام ویرایش ها بسیار دشوار خواهد بود.

ما از همان قالب پلی اتیلن به عنوان راهنما استفاده می کنیم. همچنین می توانید جلوی رایانه بکشید و طرح اصلی را بررسی کنید، جایی که علامت ها و یادداشت های دیگر وجود دارد. در صورت امکان، بهتر است از چندین نشانگر با نوک هایی با ضخامت های مختلف استفاده کنید. این به شما این امکان را می دهد که هم مسیرهای نازک و هم چند ضلعی های گسترده را با کارایی بیشتری ترسیم کنید.

پس از اجرای نقشه، مطمئن شوید که برای سفت شدن نهایی لاک کمی زمان لازم را صبر کنید. حتی می توانید آن را با سشوار خشک کنید. کیفیت آهنگ های آینده به این بستگی دارد.

حکاکی و تمیز کردن مسیرهای نشانگر

اکنون بخش سرگرم کننده می آید - حکاکی کردن تخته. در اینجا چندین تفاوت وجود دارد که افراد کمی به آنها اشاره می کنند، اما به طور قابل توجهی بر کیفیت نتیجه تأثیر می گذارند. ابتدا محلول کلرید آهن را طبق توصیه های روی بسته آماده کنید. معمولا پودر را با آب به نسبت 1:3 رقیق می کنند. و این اولین توصیه است. محلول را اشباع تر کنید. این به سرعت بخشیدن به فرآیند کمک می کند و مسیرهای ترسیم شده قبل از حک شدن همه موارد ضروری از بین نمی روند.

بلافاصله نکته دوم. توصیه می شود حمام را با محلول در آن غوطه ور کنید آب گرم. می توانید آن را در یک کاسه فلزی گرم کنید. افزایش دما، همانطور که از دوران مدرسه شناخته شده است، به طور قابل توجهی واکنش شیمیایی را تسریع می کند، که همان چیزی است که حکاکی تخته ما است. کاهش زمان پروسه به نفع ماست. مسیرهای ساخته شده با نشانگر کاملاً ناپایدار هستند و هر چه کمتر در مایع ترش کنند، بهتر است. من چاقم دمای اتاقسپس تخته به مدت حدود یک ساعت در کلرید آهن حک می شود آب گرماین روند به 10 دقیقه کاهش می یابد.
در پایان، یک توصیه دیگر. در طول فرآیند اچ کردن، اگرچه در حال حاضر به دلیل حرارت دادن تسریع شده است، توصیه می شود به طور مداوم تخته را جابجا کنید، و همچنین محصولات واکنش را با یک برس کششی تمیز کنید. با ترکیب تمام دستکاری هایی که در بالا توضیح داده شد، می توان مس اضافی را تنها در 5-7 دقیقه حکاکی کرد، که به سادگی یک نتیجه عالی برای این فناوری است.

در پایان روش، تخته باید کاملاً از زیر شسته شود آب جاری. سپس آن را خشک می کنیم. تنها چیزی که باقی می‌ماند این است که آثار نشانگر را که هنوز راه‌ها و تکه‌های ما را می‌پوشاند، بشوییم. این کار با همان الکل یا استون انجام می شود.

قلع کاری بردهای مدار چاپی

قبل از قلع‌کشی، حتما لایه مسی را دوباره با سمباده بگذرانید. اما اکنون ما این کار را با دقت انجام می دهیم تا به مسیرها آسیب نرسانیم. ساده ترین و راه مقرون به صرفهقلع کاری - سنتی، با استفاده از آهن لحیم کاری، شار و لحیم کاری. از آلیاژهای گل رز یا چوب نیز می توان استفاده کرد. همچنین به اصطلاح قلع مایع در بازار وجود دارد که می تواند کار را تا حد زیادی ساده کند.
اما تمام این فناوری های جدید نیاز به هزینه های اضافی و مقداری تجربه دارند، بنابراین روش قلع زنی کلاسیک نیز برای اولین بار مناسب است. شار مایع به مسیرهای تمیز شده اعمال می شود. سپس، لحیم کاری روی نوک آهن لحیم جمع آوری شده و روی مس باقی مانده پس از اچ کردن توزیع می شود. گرم کردن آثار در اینجا مهم است ، در غیر این صورت ممکن است لحیم کاری "نچسب" باشد.

اگر هنوز آلیاژهای گل رز یا چوب دارید، می توان از آنها خارج از فناوری استفاده کرد. آنها به خوبی با آهن لحیم ذوب می شوند، به راحتی در امتداد مسیرها توزیع می شوند، و به صورت توده در نمی آیند، که فقط برای یک آماتور رادیویی تازه کار یک امتیاز مثبت خواهد بود.

نتیجه

همانطور که از موارد بالا مشاهده می شود، فناوری بودجه برای ساخت بردهای مدار چاپی در خانه واقعاً در دسترس و ارزان است. شما نیازی به چاپگر، اتو یا فیلم مقاوم در برابر نور گران قیمت ندارید. با استفاده از تمام نکاتی که در بالا توضیح داده شد می توانید به راحتی ساده ترین رادیوهای الکترونیکی را بدون سرمایه گذاری زیاد روی آن بسازید که در مراحل اولیه رادیو آماتور بسیار مهم است.

شرایط در مثال خاص. به عنوان مثال، شما باید دو تخته بسازید. یکی آداپتور از یک نوع کیس به دیگری است. مورد دوم، جایگزینی یک میکرو مدار بزرگ با یک بسته BGA با دو بسته کوچکتر، با بسته های TO-252، با سه مقاومت است. اندازه تخته: 10x10 و 15x15 میلی متر. 2 گزینه برای ساخت بردهای مدار چاپی وجود دارد: استفاده از مقاومت نوری و روش "آهن لیزر". ما از روش "آهن لیزری" استفاده خواهیم کرد.

فرآیند ساخت بردهای مدار چاپی در منزل

1. تهیه طرح برد مدار چاپی. من از برنامه DipTrace استفاده می کنم: راحت، سریع، با کیفیت بالا. توسط هموطنان ما ساخته شده است. رابط کاربری بسیار راحت و دلپذیر، بر خلاف PCAD به طور کلی پذیرفته شده است. تبدیل به فرمت PCAD PCB وجود دارد. اگرچه بسیاری از شرکت های داخلی قبلاً فرمت DipTrace را پذیرفته اند.

در DipTrace شما این فرصت را دارید که خلقت آینده خود را در حجم مشاهده کنید، که بسیار راحت و بصری است. این چیزی است که باید دریافت کنم (تخته ها در مقیاس های مختلف نشان داده شده اند):

2. ابتدا PCB را علامت گذاری می کنیم و یک جای خالی برای بردهای مدار چاپی برش می دهیم.

4. فراموش نکنید که تخته خالی را تمیز و چربی زدایی کنید. اگر چربی‌گیر ندارید، می‌توانید روی مس فایبرگلاس را با یک پاک کن بگذرانید. سپس، با استفاده از یک آهن معمولی، تونر را از کاغذ به برد مدار چاپی آینده جوش می دهیم. 3-4 دقیقه زیر فشار کمی نگه می دارم تا کاغذ کمی زرد شود. حرارت را روی حداکثر تنظیم کردم. من یک ورق کاغذ دیگر را در بالا قرار دادم تا گرم شود، در غیر این صورت ممکن است تصویر "شناور" شود. نکته مهمدر اینجا - یکنواختی گرمایش و فشار.

5. بعد از این که اجازه دادیم تخته کمی خنک شود، قطعه کار را با کاغذ چسبانده شده در آب ترجیحا داغ قرار می دهیم. کاغذ عکس به سرعت خیس می شود و بعد از یک یا دو دقیقه می توانید با احتیاط لایه بالایی را جدا کنید.

در مکان هایی که غلظت زیادی از مسیرهای رسانای آینده ما وجود دارد، کاغذ به تخته به ویژه قوی است. ما هنوز آن را لمس نمی کنیم.

6. اجازه دهید تخته برای چند دقیقه دیگر خیس بخورد. با احتیاط کاغذ باقیمانده را با استفاده از پاک کن یا مالش با انگشت خود بردارید.

7. قطعه کار را بیرون بیاورید. آن را خشک کنید. اگر در جایی آهنگ‌ها خیلی واضح نیستند، می‌توانید با یک نشانگر CD نازک آن‌ها را روشن‌تر کنید. اگرچه بهتر است اطمینان حاصل شود که همه مسیرها به یک اندازه واضح و روشن هستند. این بستگی به 1) یکنواختی و گرم شدن کافی قطعه کار با آهن، 2) دقت در برداشتن کاغذ، 3) کیفیت سطح PCB و 4) انتخاب موفقیت آمیز کاغذ دارد. می توانید آخرین نکته را آزمایش کنید تا مناسب ترین گزینه را پیدا کنید.

8. قطعه کار حاصل را با خطوط هادی آینده چاپ شده روی آن در محلول کلرید آهن قرار دهید. ما به مدت 1.5 یا 2 ساعت مسموم می کنیم. در حالی که منتظر هستیم، بیایید "حمام" خود را با یک درب بپوشانیم: بخارها کاملاً سوزاننده و سمی هستند.

9. تخته های تمام شده را از محلول خارج می کنیم، شسته و خشک می کنیم. تونر به راحتی با استفاده از استون از روی برد شسته می شود. همانطور که می بینید، حتی بیشتر هادی های نازکعرض 0.2 میلی متر کاملاً خوب بیرون آمد. خیلی کم باقی مانده است.

10. بردهای مدار چاپی ساخته شده را به روش "آهن لیزری" قلع میزنیم. ما شار باقی مانده را با بنزین یا الکل می شوییم.

11. تنها چیزی که باقی می ماند این است که تخته های خود را برش دهیم و عناصر رادیویی را سوار کنیم!

نتیجه گیری

با کمی مهارت، روش "آهن لیزری" برای ساخت بردهای مدار چاپی ساده در خانه مناسب است. هادی های کوتاه از 0.2 میلی متر و بیشتر به وضوح به دست می آیند. هادی های ضخیم تر کاملاً خوب ظاهر می شوند. زمان آماده سازی، آزمایش با انتخاب نوع کاغذ و دمای آهن، اچ و قلع کاری تقریباً 3-5 ساعت طول می کشد. اما این بسیار سریعتر از سفارش تابلو از یک شرکت است. هزینه های نقدی نیز حداقل است. به طور کلی برای پروژه های رادیویی آماتوری با بودجه ساده، این روش برای استفاده توصیه می شود.

برد مدار چاپی چیست؟

برد مدار چاپی (PCB، یا برد سیم کشی چاپی، PWB) یک صفحه دی الکتریک است که بر روی سطح و/یا حجم آن مدارهای رسانای الکتریکی یک مدار الکترونیکی تشکیل شده است. یک برد مدار چاپی برای اتصال الکتریکی و مکانیکی اجزای مختلف الکترونیکی طراحی شده است. اجزای الکترونیکی روی برد مدار چاپی توسط پایانه های خود به عناصر یک الگوی رسانا، معمولاً با لحیم کاری متصل می شوند.

بر خلاف نصب سطحی، در یک برد مدار چاپی، الگوی رسانای الکتریکی از فویل ساخته شده است که به طور کامل روی یک پایه عایق جامد قرار دارد. برد مدار چاپی حاوی سوراخ های نصب و پد برای نصب قطعات سربی یا مسطح است. بعلاوه، بردهای مدار چاپی دارای دریچه هایی برای اتصال الکتریکی بخش های فویل هستند که بر روی لایه های مختلف برد قرار دارند. با طرف های خارجیمعمولا روی تابلو مشخص می شود پوشش محافظ("ماسک لحیم کاری") و علامت گذاری (پشتیبانی از نقشه و متن مطابق با اسناد طراحی).

بسته به تعداد لایه های دارای الگوی رسانای الکتریکی، بردهای مدار چاپی به دو دسته تقسیم می شوند:

یک طرفه (OSP): تنها یک لایه فویل به یک طرف ورق دی الکتریک چسبانده شده است.

دو طرفه (DPP): دو لایه فویل.

چند لایه (MLP): فویل نه تنها در دو طرف تخته، بلکه در لایه های داخلی دی الکتریک نیز وجود دارد. بردهای مدار چاپی چندلایه از چسباندن چندین برد یک طرفه یا دو طرفه به هم ساخته می شوند.

با افزایش پیچیدگی دستگاه های طراحی شده و تراکم نصب، تعداد لایه های روی تخته ها افزایش می یابد.

اساس برد مدار چاپی دی الکتریک است؛ مواد متداول مورد استفاده فایبرگلاس و گتیناکس هستند. همچنین، اساس تخته های مدار چاپی می تواند یک پایه فلزی پوشش داده شده با دی الکتریک (به عنوان مثال، آلومینیوم آنودایز) باشد؛ فویل مسی مسیرها در بالای دی الکتریک اعمال می شود. چنین بردهای مدار چاپی در الکترونیک قدرت برای حذف موثر گرما از قطعات الکترونیکی استفاده می شود. در این حالت پایه فلزی برد به رادیاتور متصل می شود. مواد مورد استفاده برای بردهای مدار چاپی که در محدوده مایکروویو و در دمای تا 260 درجه سانتیگراد کار می کنند، فلوروپلاستیک با پارچه شیشه ای (به عنوان مثال FAF-4D) و سرامیک تقویت شده اند. بردهای مدار انعطاف پذیر از مواد پلی آمیدی مانند کپتون ساخته می شوند.

از چه موادی برای ساخت تابلوها استفاده خواهیم کرد؟

رایج ترین و مقرون به صرفه ترین مواد برای ساخت تخته ها Getinax و Fiberglass هستند. کاغذ Getinax آغشته به لاک باکلیت، پارچه فایبر گلاس با اپوکسی. ما حتما از فایبرگلاس استفاده خواهیم کرد!

ورقه ورقه فایبرگلاس فویل، ورقه های ساخته شده از پارچه های شیشه ای، آغشته به بایندر بر پایه رزین های اپوکسی است و از دو طرف با فویل مسی مقاوم در برابر گالوانیکی الکترولیتی به ضخامت 35 میکرون پوشیده شده است. به شدت دمای مجازاز -60ºС تا +105ºС. خواص عایق مکانیکی و الکتریکی بسیار بالایی دارد و به راحتی می توان آن را با برش، سوراخ کاری، مهر زنی ماشین کاری کرد.

فایبرگلاس عمدتا به صورت یک یا دو طرفه با ضخامت 1.5 میلی متر و با فویل مسی به ضخامت 35 میکرون یا 18 میکرون استفاده می شود. ما از لمینت فایبرگلاس یک طرفه با ضخامت 0.8 میلی متر با فویل به ضخامت 35 میکرون استفاده خواهیم کرد (چرا در ادامه به تفصیل مورد بحث قرار خواهد گرفت).

روش های ساخت برد مدار چاپی در منزل

تخته ها را می توان به صورت شیمیایی و مکانیکی تولید کرد.

با روش شیمیایی، در مکان هایی که باید آهنگ (الگو) روی تخته وجود داشته باشد، یک ترکیب محافظ (لاک، تونر، رنگ و غیره) روی فویل اعمال می شود. سپس تخته در یک محلول ویژه (کلرید آهن، پراکسید هیدروژن و غیره) غوطه ور می شود که فویل مس را "خورده" می کند، اما بر ترکیب محافظ تأثیر نمی گذارد. در نتیجه مس تحت ترکیب محافظ باقی می ماند. ترکیب محافظ متعاقباً با یک حلال حذف می شود و تخته تمام شده باقی می ماند.

در روش مکانیکیاز چاقوی جراحی استفاده می شود (برای دست ساز) یا آسیاب. یک کاتر مخصوص روی فویل شیارهایی ایجاد می کند و در نهایت جزایر را با فویل ترک می کند - الگوی لازم.

ماشین های فرز بسیار گران هستند و خود ماشین های فرز گران هستند و منابع کمی دارند. بنابراین ما از این روش استفاده نخواهیم کرد.

ساده ترین روش شیمیایی دستی است. با استفاده از لاک ریزوگراف، ردهای را روی تخته می کشیم و سپس آنها را با محلول اچ می کنیم. این روش اجازه ساخت تخته های پیچیده با آثار بسیار نازک را نمی دهد - بنابراین این مورد ما نیز نیست.

روش بعدی ساخت بردهای مدار استفاده از نور مقاوم است. این یک فناوری بسیار رایج است (تخته ها با استفاده از این روش در کارخانه ساخته می شوند) و اغلب در خانه استفاده می شود. مقالات و روش های زیادی برای ساخت تابلو با استفاده از این فناوری در اینترنت وجود دارد. نتایج بسیار خوب و قابل تکرار می دهد. با این حال، این نیز گزینه ما نیست. دلیل اصلی کاملاً است مواد گران قیمت(فتوریست که به مرور زمان نیز خراب می شود) و همچنین ابزار اضافی(لامپ روشنایی UV، لمینیت). البته، اگر در خانه تولید گسترده ای از بردهای مدار دارید - پس مقاومت نوری بی رقیب است - توصیه می کنیم به آن تسلط داشته باشید. همچنین شایان ذکر است که تجهیزات و فناوری مقاومت نوری به ما امکان می دهد چاپ سیلک و ماسک های محافظ روی بردهای مدار تولید کنیم.

با ظهور پرینترهای لیزری، آماتورهای رادیویی شروع به استفاده فعال از آنها برای ساخت بردهای مدار کردند. همانطور که می دانید، یک چاپگر لیزری از "تونر" برای چاپ استفاده می کند. این یک پودر مخصوص است که تحت دما متخلخل می شود و به کاغذ می چسبد - نتیجه یک نقاشی است. تونر در برابر انواع مختلف مقاوم است مواد شیمیاییاین اجازه می دهد تا از آن به عنوان یک پوشش محافظ بر روی سطح مس استفاده شود.

بنابراین، روش ما این است که تونر را از کاغذ به سطح فویل مسی منتقل می کنیم و سپس با محلول خاصی روی تخته را برای ایجاد الگوی اچ می کنیم.

این روش به دلیل سهولت استفاده در رادیو آماتور بسیار فراگیر شده است. اگر نحوه انتقال تونر از کاغذ به تخته را در Yandex یا Google تایپ کنید، بلافاصله اصطلاحی مانند "LUT" - فناوری اتو لیزری را خواهید یافت. تابلوهای با استفاده از این فناوری به این صورت ساخته می شوند: الگوی تراک ها به صورت آینه ای چاپ می شود، کاغذ با الگوی روی مس روی تخته اعمال می شود، رویه این کاغذ اتو می شود، تونر نرم می شود و به آن می چسبد. هیئت مدیره سپس کاغذ در آب خیس می شود و تخته آماده است.

"یک میلیون" مقاله در اینترنت در مورد نحوه ساخت یک تخته با استفاده از این فناوری وجود دارد. اما این فناوری دارای معایب بسیاری است که نیاز به دست مستقیم و زمان بسیار طولانی دارد تا خود را با آن تطبیق دهید. یعنی باید حسش کنی. پرداخت ها بار اول انجام نمی شود، آنها یک بار دیگر بیرون می آیند. پیشرفت های زیادی وجود دارد - استفاده از لمینت (با اصلاح - معمولی دمای کافی ندارد) که به شما امکان می دهد به نتایج بسیار خوبی برسید. حتی روش هایی برای ساخت پرس های حرارتی ویژه وجود دارد، اما همه اینها دوباره به تجهیزات خاصی نیاز دارد. معایب اصلی فناوری LUT:

گرمای بیش از حد - مسیرها پخش می شوند - گسترده تر می شوند

گرمای کم - آهنگ ها روی کاغذ باقی می مانند

کاغذ روی تخته "سرخ شده" می شود - حتی زمانی که خیس شدن آن دشوار است - در نتیجه ممکن است تونر آسیب ببیند. اطلاعات زیادی در اینترنت در مورد اینکه چه کاغذی را انتخاب کنید وجود دارد.

تونر متخلخل - پس از برداشتن کاغذ، ریز منافذ در تونر باقی می ماند - از طریق آنها تخته نیز حکاکی می شود - مسیرهای خورده به دست می آیند.

تکرارپذیری نتیجه - امروز عالی، فردا بد، سپس خوب - دستیابی به یک نتیجه پایدار بسیار دشوار است - برای گرم کردن تونر به دمای کاملاً ثابت نیاز دارید، به فشار تماس پایدار روی برد نیاز دارید.

ضمنا من با این روش نتوانستم تابلو بسازم. من سعی کردم این کار را هم روی مجلات و هم روی کاغذ پوشش داده شده انجام دهم. در نتیجه، من حتی تخته ها را خراب کردم - مس به دلیل گرمای بیش از حد متورم شد.

به دلایلی، اطلاعات ناعادلانه کمی در اینترنت در مورد روش دیگری برای انتقال تونر - روش انتقال شیمیایی سرد وجود دارد. این بر اساس این واقعیت است که تونر در الکل محلول نیست، اما در استون محلول است. در نتیجه، اگر مخلوطی از استون و الکل را انتخاب کنید که فقط تونر را نرم کند، می توان آن را دوباره از روی کاغذ روی تخته چسباند. من این روش را خیلی دوست داشتم و بلافاصله میوه دادم - اولین تخته آماده بود. با این حال، همانطور که بعدا مشخص شد، من نتوانستم جایی پیدا کنم اطلاعات دقیق، که 100٪ نتیجه می دهد. ما به روشی نیاز داریم که حتی یک کودک بتواند تخته را با آن بسازد. اما بار دوم درست کردن تخته درست نشد، سپس دوباره زمان زیادی طول کشید تا مواد لازم را انتخاب کنیم.

در نتیجه، پس از تلاش زیاد، دنباله ای از اقدامات ایجاد شد، تمام مؤلفه ها انتخاب شدند که اگر نه 100٪، 95٪ نتیجه خوب. و مهمتر از همه، این روند به قدری ساده است که کودک می تواند تخته را کاملاً مستقل بسازد. این روشی است که ما استفاده خواهیم کرد. (البته، می توانید ادامه دهید تا آن را به حالت ایده آل برسانید - اگر بهتر عمل کردید، پس بنویسید). مزایای این روش:

همه معرف ها ارزان، در دسترس و ایمن هستند

بدون نیاز به ابزار اضافی (اتو، لامپ، لمینت - هیچ چیز، اگرچه نه - شما به یک قابلمه نیاز دارید)

هیچ راهی برای آسیب رساندن به برد وجود ندارد - برد به هیچ وجه گرم نمی شود

کاغذ خود به خود جدا می شود - نتیجه انتقال تونر را می بینید - جایی که انتقال بیرون نیامد

هیچ منافذی در تونر وجود ندارد (آنها با کاغذ مهر و موم شده اند) - بنابراین هیچ ماده ای وجود ندارد

ما 1-2-3-4-5 را انجام می دهیم و همیشه همان نتیجه را می گیریم - تقریبا 100٪ تکرارپذیری

قبل از شروع، بیایید ببینیم به چه تخته هایی نیاز داریم و با استفاده از این روش چه کارهایی می توانیم در خانه انجام دهیم.

الزامات اساسی برای تخته های تولیدی

ما با استفاده از سنسورها و ریز مدارهای مدرن، دستگاه هایی را روی میکروکنترلرها خواهیم ساخت. ریزتراشه ها کوچکتر و کوچکتر می شوند. بر این اساس، شرایط زیر برای تابلوها باید رعایت شود:

بردها باید دو طرفه باشند (به عنوان یک قاعده سیم کشی تخته یک طرفه بسیار دشوار است ، ساخت تخته های چهار لایه در خانه بسیار دشوار است ، میکروکنترلرها برای محافظت در برابر تداخل به یک لایه زمین نیاز دارند)

ضخامت آهنگ ها باید 0.2 میلی متر باشد - این اندازه کاملاً کافی است - 0.1 میلی متر حتی بهتر است - اما احتمال حک شدن و جدا شدن ردها در حین لحیم کاری وجود دارد.

شکاف بین مسیرها 0.2 میلی متر است - این تقریباً برای همه مدارها کافی است. کاهش شکاف به 0.1 میلی متر مملو از ادغام مسیرها و مشکل در نظارت بر مدار برای اتصال کوتاه است.

ما از ماسک های محافظ استفاده نخواهیم کرد، و چاپ سیلک را انجام نمی دهیم - این امر تولید را پیچیده می کند و اگر تخته را برای خود می سازید، دیگر نیازی به این کار نیست. باز هم، اطلاعات زیادی در مورد این موضوع در اینترنت وجود دارد و در صورت تمایل می توانید "ماراتن" را خودتان انجام دهید.

ما تخته ها را قلع نمی کنیم، این نیز ضروری نیست (مگر اینکه 100 سال دستگاهی بسازید). برای محافظت از لاک استفاده می کنیم. هدف اصلی ما ساخت سریع، کارآمد و ارزان یک برد برای دستگاه در خانه است.

این همان چیزی است که تخته تمام شده به نظر می رسد. ساخته شده با روش ما - مسیرهای 0.25 و 0.3، فواصل 0.2

نحوه ساخت تخته دو طرفه از 2 تخته یک طرفه

یکی از چالش‌های ساخت تخته‌های دو طرفه، هم‌تراز کردن طرف‌ها به‌گونه‌ای است که ویزها در یک راستا قرار گیرند. معمولا یک "ساندویچ" برای این ساخته می شود. دو طرف به طور همزمان روی یک ورق کاغذ چاپ می شود. ورق به نصف تا می شود و دو طرف با استفاده از علائم خاص به طور دقیق تراز می شوند. تکستولیت دو طرفه داخل آن قرار می گیرد. با روش LUT چنین ساندویچی اتو می شود و تخته دو طرفه به دست می آید.

با این حال، با روش انتقال تونر سرد، انتقال خود با استفاده از یک مایع انجام می شود. و بنابراین سازماندهی فرآیند خیس کردن یک طرف در همان زمان با طرف دیگر بسیار دشوار است. البته می توان این کار را نیز انجام داد، اما با کمک یک دستگاه خاص - مینی پرس (معاون). ورق های ضخیم کاغذ گرفته می شود - که مایع را برای انتقال تونر جذب می کند. ورق ها خیس می شوند تا مایع چکه نکند و ورق شکل خود را حفظ کند. و سپس یک "ساندویچ" ساخته می شود - یک ورق مرطوب، یک ورق دستمال توالتبرای جذب مایع اضافی، یک ورق با طرح، یک تخته دو طرفه، یک ورق با الگو، یک ورق کاغذ توالت، دوباره یک ورق مرطوب. همه اینها به صورت عمودی در یک معاون بسته شده است. اما ما این کار را انجام نمی دهیم، ما آن را ساده تر انجام خواهیم داد.

ایده بسیار خوبی در انجمن های تولید برد مطرح شد - ساختن یک برد دو طرفه چه مشکلی دارد - یک چاقو بردارید و PCB را از وسط نصف کنید. از آنجایی که فایبرگلاس یک ماده لایه لایه است، انجام این کار با مهارت خاصی دشوار نیست:

در نتیجه از یک تخته دو طرفه با ضخامت 1.5 میلی متر دو نیمه یک طرفه می گیریم.

بعد دو تخته درست می کنیم، آنها را سوراخ می کنیم و تمام - آنها کاملاً هم تراز هستند. همیشه امکان برش یکنواخت PCB وجود نداشت و در نهایت ایده استفاده از PCB یک طرفه نازک با ضخامت 0.8 میلی متر مطرح شد. این دو نیمه نیازی به چسباندن به هم ندارند؛ آنها توسط جامپرهای لحیم کاری شده در ویاس ها، دکمه ها و کانکتورها در جای خود ثابت می شوند. اما در صورت نیاز می توانید بدون مشکل آن را با چسب اپوکسی بچسبانید.

مزایای اصلی این پیاده روی:

تکستولیت با ضخامت 0.8 میلی متر به راحتی با قیچی کاغذ برش می خورد! به هر شکلی که باشد، یعنی برش آن به تناسب بدن بسیار آسان است.

PCB نازک - شفاف - با تاباندن یک چراغ قوه از پایین به راحتی می توانید صحت همه مسیرها، اتصالات کوتاه، خرابی ها را بررسی کنید.

لحیم کاری یک طرف آسان تر است - اجزای طرف دیگر تداخل ندارند و می توانید به راحتی لحیم کاری پین های ریز مدار را کنترل کنید - می توانید دو طرف را در انتها وصل کنید.

شما باید دو برابر بیشتر سوراخ کنید و ممکن است سوراخ ها کمی با هم هماهنگ نباشند

اگر تخته ها را به هم نچسبانید، استحکام ساختار کمی از بین می رود، اما چسباندن خیلی راحت نیست.

خرید لمینت فایبرگلاس یک طرفه با ضخامت 0.8 میلی متر دشوار است؛ اکثر مردم 1.5 میلی متر را می فروشند، اما اگر نمی توانید آن را تهیه کنید، می توانید پارچه ضخیم تر را با چاقو برش دهید.

بیایید به جزئیات برویم.

ابزارهای مورد نیازو شیمی

ما به مواد زیر نیاز خواهیم داشت:

اکنون که همه اینها را داریم، بیایید آن را قدم به قدم پیش ببریم.

1. چیدمان لایه های تخته روی یک ورق کاغذ برای چاپ با استفاده از InkScape

مجموعه کولت اتوماتیک:

ما گزینه اول را توصیه می کنیم - ارزان تر است. در مرحله بعد، باید سیم ها و یک سوئیچ (ترجیحا یک دکمه) را به موتور لحیم کنید. بهتر است دکمه را روی بدنه قرار دهید تا روشن و خاموش کردن سریع موتور راحت تر شود. تنها چیزی که باقی می ماند انتخاب منبع تغذیه است، می توانید هر منبع تغذیه با جریان 7-12 ولت 1 آمپر را مصرف کنید (کمتر ممکن است)، اگر چنین منبع تغذیه ای وجود نداشته باشد، ممکن است شارژ USB با 1-2 آمپر یا باتری Krona مناسب باشد. (فقط باید آن را امتحان کنید - همه موتورهای شارژ را دوست ندارند، ممکن است موتور روشن نشود).

مته آماده است، می توانید مته کنید. اما شما فقط باید با زاویه 90 درجه سوراخ کنید. می توانید یک ماشین کوچک بسازید - طرح های مختلفی در اینترنت وجود دارد:

اما راه حل ساده تری وجود دارد.

جک حفاری

برای حفاری دقیقاً 90 درجه کافی است یک جیگ حفاری درست کنید. ما کاری شبیه این انجام خواهیم داد:

درست کردنش خیلی راحته. یک مربع از هر پلاستیک بردارید. مته خود را روی میز یا سطح صاف دیگری قرار می دهیم. و با استفاده از مته مورد نیاز پلاستیک را سوراخ کنید. اطمینان از حرکت یکنواخت افقی مته بسیار مهم است. می توانید موتور را به دیوار یا ریل و پلاستیک نیز تکیه دهید. در مرحله بعد، از یک مته بزرگ برای سوراخ کردن کولت استفاده کنید. با سمت معکوسیک تکه پلاستیک را سوراخ کنید یا برش دهید تا مته قابل مشاهده باشد. می توانید یک سطح غیر لغزنده را به پایین بچسبانید - کاغذ یا نوار لاستیکی. برای هر مته باید چنین جیگ درست شود. این حفاری کاملا دقیق را تضمین می کند!

این گزینه نیز مناسب است، قسمتی از پلاستیک را در بالا ببرید و یک گوشه را از پایین ببرید.

در اینجا نحوه سوراخ کردن با آن آمده است:

مته را محکم می‌بندیم تا وقتی کلت کاملاً غوطه‌ور شد، 2-3 میلی‌متر بیرون بیاید. مته را در محلی که باید سوراخ کنیم قرار می دهیم (هنگام حکاکی تخته، علامتی خواهیم داشت که در آن به شکل یک سوراخ کوچک در مس دریل سوراخ کنیم - در Kicad ما به طور خاص یک علامت برای این کار قرار می دهیم، به طوری که مته به تنهایی در آنجا می ایستد)، جیگ را فشار دهید و موتور را روشن کنید - سوراخ آماده است. برای نورپردازی می توانید با قرار دادن چراغ قوه روی میز از آن استفاده کنید.

همانطور که قبلاً نوشتیم، شما فقط می توانید سوراخ هایی را در یک طرف سوراخ کنید - جایی که مسیرها مناسب هستند - نیمه دوم را می توان بدون جک در امتداد اولین سوراخ راهنما سوراخ کرد. این باعث صرفه جویی در تلاش کمی می شود.

8. قلع بندی تخته

چرا تخته ها را قلع کنید - عمدتاً برای محافظت از مس در برابر خوردگی. عیب اصلی قلع بندی گرم شدن بیش از حد تخته و آسیب احتمالی به مسیرها است. اگر ایستگاه لحیم کاری ندارید، قطعا تخته را قلع و قمع نکنید! اگر چنین باشد، پس خطر حداقل است.

می توانید تخته را با آلیاژ گل سرخ در آب جوش قلع و قمع کنید، اما تهیه آن گران و دشوار است. بهتر است با لحیم کاری معمولی قلع کاری شود. برای انجام کارآمد این کار، باید یک دستگاه ساده با لایه ای بسیار نازک بسازید. یک تکه قیطان برای لحیم کردن قطعات برمیداریم و روی نوک میگذاریم و با سیم به نوک پیچ میکنیم تا جدا نشود:

ما تخته را با شار می پوشانیم - به عنوان مثال LTI120 و قیطان نیز. اکنون قلع را داخل قیطان قرار می دهیم و آن را در امتداد تخته حرکت می دهیم (آن را رنگ می کنیم) - نتیجه عالی می گیریم. اما همانطور که از قیطان استفاده می کنید، از هم جدا می شود و کرک های مسی شروع به ماندن روی تخته می کند - آنها باید برداشته شوند، در غیر این صورت یک اتصال کوتاه ایجاد می شود! با تاباندن چراغ قوه به پشت تخته می توانید این موضوع را به راحتی مشاهده کنید. با این روش، خوب است که از آهن لحیم کاری قدرتمند (60 وات) یا آلیاژ ROSE استفاده کنید.

در نتیجه، بهتر است تخته ها را قلع نکنید، بلکه آنها را در انتها لاک بزنید - به عنوان مثال، PLASTIC 70، یا لاک اکریلیک ساده خریداری شده از قطعات خودرو KU-9004:

تنظیم دقیق روش انتقال تونر

دو نکته در روش وجود دارد که می توان آنها را تنظیم کرد و ممکن است فوراً جواب ندهد. برای پیکربندی آنها، باید یک تخته آزمایشی در Kicad بسازید، مسیرهایی را در یک مارپیچ مربع با ضخامت های مختلف، از 0.3 تا 0.1 میلی متر و با فواصل مختلف، از 0.3 تا 0.1 میلی متر. بهتر است بلافاصله چندین نمونه از این قبیل را در یک برگه چاپ کنید و تنظیمات را انجام دهید.

مشکلات احتمالی که ما برطرف خواهیم کرد:

1) آهنگ ها می توانند هندسه را تغییر دهند - پخش می شوند، عریض تر می شوند، معمولاً بسیار کم، تا 0.1 میلی متر - اما این خوب نیست

2) ممکن است تونر به خوبی به تخته نچسبد، با برداشتن کاغذ جدا نشود یا به خوبی به تخته نچسبد.

مشکلات اول و دوم به هم مرتبط هستند. من اولی را حل می کنم شما بیایید سراغ دومی. ما باید یک سازش پیدا کنیم.

آهنگ ها می توانند به دو دلیل پخش شوند - فشار زیاد، استون بیش از حد در مایع حاصل. اول از همه، شما باید سعی کنید بار را کاهش دهید. حداقل بار حدود 800 گرم است، ارزش پایین آوردن آن را ندارد. بر این اساس، ما بار را بدون هیچ فشاری قرار می دهیم - فقط آن را در بالا قرار می دهیم و تمام. برای اطمینان از جذب خوب محلول اضافی باید 2-3 لایه دستمال توالت وجود داشته باشد. باید اطمینان حاصل کنید که پس از برداشتن وزنه، کاغذ باید سفید و بدون لکه های بنفش باشد. چنین لکه هایی نشان دهنده ذوب شدید تونر است. اگر نمی‌توانید آن را با وزنه تنظیم کنید و مسیرها همچنان محو می‌شوند، نسبت پاک‌کننده ناخن را در محلول افزایش دهید. می توانید به 3 قسمت مایع و 1 قسمت استون افزایش دهید.

مشکل دوم، در صورت عدم نقض هندسه، نشان دهنده وزن ناکافی بار یا مقدار کمی استون است. باز هم، ارزش شروع با بار را دارد. بیش از 3 کیلوگرم معنی ندارد. اگر تونر هنوز به خوبی به برد نمی چسبد، باید مقدار استون را افزایش دهید.

این مشکل عمدتا زمانی رخ می دهد که لاک پاک کننده ناخن خود را عوض می کنید. متأسفانه، این یک جزء دائمی یا خالص نیست، اما امکان جایگزینی آن با دیگری وجود نداشت. من سعی کردم آن را با الکل جایگزین کنم، اما ظاهرا مخلوط یکدست نیست و تونر در برخی از تکه ها می چسبد. همچنین، پاک کننده لاک ناخن ممکن است حاوی استون باشد، پس کمتر از آن مورد نیاز خواهد بود. به طور کلی، شما باید یک بار این تنظیم را انجام دهید تا مایع تمام شود.

تابلو آماده است

اگر فوراً برد را لحیم نکنید، باید محافظت شود. ساده ترین راه برای انجام این کار پوشاندن آن با فلاکس رزین الکلی است. قبل از لحیم کاری، این پوشش باید حذف شود، به عنوان مثال، با ایزوپروپیل الکل.

گزینه های جایگزین

همچنین می توانید یک تخته بسازید:

علاوه بر این، خدمات تولید تخته سفارشی در حال حاضر محبوبیت پیدا می کند - برای مثال Easy EDA. اگر به تخته پیچیده تری نیاز دارید (مثلاً یک تخته 4 لایه)، این تنها راه خروج است.

همانطور که می دانید دنیای الکترونیک افراد زیادی را مجذوب خود کرده است. و همانطور که بسیاری از کارشناسان می گویند، "الکترونیک آینده است." هر سال هزاران تخته مختلف از خطوط مونتاژ کارخانه خارج می شوند. بسیاری از افراد علاقه مند به لحیم کاری بردهای مدار، تعمیر آنها هستند و برخی از افراد حتی برخی از وسایل الکترونیکی را در خانه طراحی می کنند. اما تعداد کمی از مردم می دانند که خود تخته را می توان در خانه ساخت. این کار نیاز به چند چیز و صبر دارد.

برای ساخت تابلو در خانه به چه چیزهایی نیاز است و به طور کلی نحوه ساخت تابلو در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

بیایید با آنچه برای ساخت یک برد مدار چاپی نیاز دارید شروع کنیم: مقاومت نوری، فیلم شفاف از Lamond، نور ماوراء بنفش گرم، قالب برد، اسپری برای تقویت کننده تونر، سود سوزآور، برای شستن مقاومت نوری در معرض نور، پدهای پنبه، الکل و استون، همچنین به عنوان لمینت برای چسباندن مقاومت نوری. همانطور که پرونده پیشرفت می کند، همه چیز در مورد همه چیز گفته می شود، آنچه لازم است و چرا. اولین چیزی که باید بگوییم این است که فوتوریست اساس تخته است. و اسپری برای تقویت الگوی تخته مورد نیاز است. همچنین شایان ذکر است که برای تولید طرح خود برد مدار چاپی به برنامه خاصی نیاز دارید. در مورد من از برنامه Sprint Layout 6 استفاده می کنم با استفاده از این برنامه یک نقاشی از تابلو یعنی خود تابلو می کشیم. همچنین با استفاده از همین برنامه، لازم است ماسک لحیم کاری، یعنی مکان هایی که عناصر الکترونیکی (ترانزیستور، میکرو مدار و ...) لحیم کاری شوند، ساخته شود.

در مرحله بعد، هنگامی که تخته روی فیلم چاپ می شود، یعنی به جای کاغذ، نواری وارد می شود، باید با تونر درمان شود. نقاشی واضح تر و قابل درک تر خواهد بود. قبل از پردازش نقاشی، باید کاملا خشک شود. پس از خشک شدن طرح، باید با تونر اسپری شود (در مورد من از تونر Kdensit استفاده می کنم) و به مدت 10-15 دقیقه بگذارید تا خشک شود. پس از 15 دقیقه خشک شدن، نقاشی کاملا سیاه می شود. همچنین می خواهم بگویم که نیازی به پر کردن نقاشی با تونر نیست. باید در صورت نیاز پردازش شود. ماسک لحیم کاری باید به همین ترتیب درمان شود. اگر اتفاق می افتد که تونر در برخی مکان ها محو شده است، می توان آن را با یک خودکار معمولی لمس کرد. گاهی اوقات زمانی که چاپگر ضعیف چاپ می شود، محو شدن اتفاق می افتد.

در مرحله بعد، ما یک فوتوریست می گیریم. توصیه می شود به طور مداوم آن را در یخچال، در یک فیلم تیره نگهداری کنید. مقاومت نوری خود را می گیریم و با توجه به ابعاد تخته خود برش می دهیم. در صورت تمایل، می توانید کمی بیشتر (در لبه ها با حاشیه) برش دهید.

بعد، باید مقاومت نوری را روی تخته بچسبانید. این باید در زیر انجام شود آب سرد. این کار باید در زیر آب انجام شود تا چین خوردگی وجود نداشته باشد. مقاومت نوری خود فیلمی است که روی هم چسبانده شده اند، مانند برچسبی که اغلب در آدامس یافت می شود. بنابراین، نوار کاغذی معمولی را روی یک گوشه مقاومت نوری می چسبانیم و آن را از پایه جدا می کنیم. اما ما همه آن را از بین نمی بریم. سپس تخته را زیر آب پایین بیاورید و بردارید فیلم محافظمقاومت نوری، و در همان زمان آن را روی تخته بچسبانید. آن را کاملا می چسبانیم تا حباب هوا زیر آن باقی نماند. در طول فرآیند چسباندن، می توان آن را جدا کرد و دوباره به دلخواه چسب زد. نکته اصلی این است که این کار را زیر آب سرد انجام دهید، و به طوری که چین یا حباب هوا وجود نداشته باشد. همچنین، تخته ها باید کاملاً شسته شوند تا هیچ لکه، رگه یا هیچ چیز دیگری وجود نداشته باشد. تخته‌ها را می‌توان زیر آب و صابون نیز شست، اما بدون هیچ گونه‌ای مواد شیمیایی خانگی. پس از چسباندن زیر آب، تمام چین و چروک ها باید صاف شوند. این را می توان با یک ساخت و ساز معمولی، اما پلاستیکی، کاردک انجام داد. قطعات اضافی مقاومت نوری در لبه ها باید قطع شود. در حین صاف کردن و پاک کردن آب، الامیناتور را روشن کرده و گرم کنید تا گرم شود. باید تا 125 درجه گرم شود.

در مرحله بعد طرح تخته خود را می گیریم و سمت چاپ شده را روی الیمیناتور یعنی سمت براق به سمت پایین و طرح رو به بیرون قرار می دهیم. در مرحله بعد، تخته را می گیریم و با سمت مقاومت نوری روی نقاشی قرار می دهیم. به اصطلاح باید دقیقاً آن را قرار دهید، بنابراین در این فرآیند تخته را تراز می کنیم تا به طور مساوی روی نقاشی قرار گیرد. بعد، تخته را محکم روی نقاشی فشار می دهیم. اگر کسی نمی تواند، می توانید یک آجر یا چیز سنگین روی آن بگذارید. نکته اصلی این است که این مورد تمیز و سنگین است. طبق تجربه من، یک مهندس الکترونیک که من می شناسم، یک چدن قدیمی متعلق به قرن 17 تا 20 را روی تخته قرار داد که با زغال داغ گرم می شد. آهن مال مادربزرگش بود. اگر برد فشار داده نشود، ممکن است چیزی شبیه عدم تمرکز رخ ​​دهد. تخته را به مدت 5 تا 7 دقیقه تحت فشار نگه دارید. زمان بستگی به نزدیکی لامپ ها به تخته دارد. بعد، چراغ را روشن کنید و زمان را یادداشت کنید.

در مرحله بعد، ما باید فتورزیست را که در معرض نور قرار نگرفته اند بشوییم و فقط قسمت در معرض دید را بگذاریم. این کار را می توان به دو روش انجام داد: استفاده از استون یا استفاده از سود سوزآور. در مورد من، سود سوزآور را با یک برس رنگ پاک می کنم. قلمویی را که برای رنگ آمیزی لوله ها استفاده می شود، یعنی یک قلموی کوچک بردارید. به ازای هر 1 لیتر آب، فقط 3 گرم در لیتر آب، باید سودا را رقیق کنید. در مرحله بعد، لایه محافظ (فیلم لاوسان) را بردارید و تخته را در این محلول پایین بیاورید و با استفاده از یک برس، مقاومت نوری را که در معرض نور قرار نگرفته اند به آرامی بشویید. این اتفاق می افتد که حذف فیلم لاوسان بسیار دشوار است. برای اینکه سریع آن را خارج کنید باید تخته را در فریزر (یخچال) قرار داده و به مدت 1 دقیقه در آنجا نگه دارید. پس از این، فیلم را می توان به راحتی جدا کرد. پس از شسته شدن فتوریست، فقط باید آثاری روی تخته باقی بماند، یعنی: خود تخته مسی و از رنگ مسی مناسب بود. فتوریست آبی بود. پس از شستن فتوریست در محلول سود سوزآور، فقط آثار آبی روی تخته باقی ماند و خود تخته مسی شد، یعنی به رنگ مس. پس از شستن فتوریست، تخته باید با آب لوله کشی شسته شود تا محلول خارج شود. تخته فقط باید در آن شسته شود آب سرد، و هنگام شستشو استفاده از اسفنج و صابون ضروری است.

در مرحله بعد ، تخته باید "اچ" شود ، یعنی به طور همزمان به 2 محلول کاهش یابد. باید یکی یکی آنها را پایین بیاورید. ابتدا تخته را در محلول کلرید آهن و سپس در پرسولفات همونیوم فرو می کنیم. هنگام کار با محلول ها حتما دستکش لاستیکی بپوشید!!!

پس از اچ کردن تخته، باید یک ماسک روی آنها بزنید. اصطلاح ماسک به استفاده از ماسک لحیم کاری 2 جزئی اشاره دارد. در مورد من از "RS 2000" استفاده می کنم. می توان آن را در هر فروشگاه الکترونیکی خریداری کرد. بنابراین، ما تخته خود را می گیریم، آن را روی میز ثابت می کنیم؛ در مورد من، من از نوار استفاده می کنم و یک قاب عکس را روی آن (تخته) متناسب با اندازه آن قرار می دهم. در یک کلام، ماسک باید دقیقاً بر اساس اندازه اعمال شود و هر جسمی برای این کار مناسب است، به اصطلاح "برای یکسان سازی". شایان ذکر است که ماسک بسیار ضخیم است، بنابراین تخته باید محکم بسته شود. خود ماسک باید با استفاده از یک کاردک لاستیکی استفاده شود. پس از استفاده از ماسک، باید آن را با یک سشوار گرم شده تا 75 درجه (نه بیشتر) به مدت 10-15 دقیقه خشک کنید. سپس آن را به صورت دستی بررسی کنید، یعنی به سادگی آن را با دست یا انگشت خود لمس کنید و بررسی کنید که آیا چسبیده است یا خیر. اگر نچسبید، پس همه چیز خوب است و باید به مرحله بعدی بروید.

مرحله بعدی به این صورت است: تخته خود را می گیریم و روی یک لیوان با ردهای پایین یعنی سمت جلو قرار می دهیم. در مرحله بعد الگوی ماسک لحیم کاری را می گیریم و با سمتی که روی آن چاپ شده روی تخته قرار می دهیم. ما آن را با تمام مسیرهایی که باید نقاط لحیم کاری وجود داشته باشد ترکیب می کنیم. بعد از اینکه تمام نقاط لحیم کاری در یک راستا قرار گرفتند، الگو را با شیشه دوم می بندیم. در صورت تمایل می توانید شیشه را با چسب ببندید تا تکان نخورند و طرح را به هم نریزند. و سپس، تخته را زیر نور ماوراء بنفش قرار دهید و آن را به مدت 9 تا 10 دقیقه روشن کنید. معمولا 8 دقیقه کافی است. در مرحله بعد، تخته را دوباره در محلول سود سوزآور قرار می دهیم و مجدداً مقاومت نوری که در معرض آن قرار نگرفته است را کاملاً شستشو می دهیم. اما محلول از قبل باید با محلول دیگری رقیق شود. برای شستشوی ماسک لحیم کاری، باید 10 گرم سود سوزآور را با 0.5 لیتر آب رقیق کنید. باید آن را بشویید تا دایره های لحیم کاری (نقاط لحیم کاری) سفید شوند. با برس رنگ بشویید.

پس از اعمال ماسک لحیم، آثار لحیم کاری کشیده شده و تخته تقریباً آماده است. در مرحله بعد، باید یک نقاشی برای نشان دادن عناصر الکترونیکی ما یا همانطور که می گویند ماسک استنسیل (میکرو مدارها، ترانزیستورها، خازن ها و غیره) اعمال کنید، امیدوارم مرا درک کنید. برای انجام این کار، شما باید یک الگوی صفحه ابریشمی بسازید. و آن را در قسمت جلوی تخته اعمال می کنیم. قسمت جلویی بر این اساس خالی است و به هیچ وجه پردازش نمی شود. پس زمینه سبز منظمی دارد.

هنگامی که قالب ماسک شابلون آماده شد و تمام شرایط لازم را برآورده کرد، دوباره از قاب عکس استفاده می کنیم. در مورد من، خانگی است و از مقوا تشکیل شده است. بنابراین، تخته باید در یک قاب قرار داده شود و اندازه آن با ماسک شابلون مطابقت داشته باشد. بعد از اینکه همه چیز ترکیب شد، باید کمی رنگ سفید روی لبه ماسک شابلون بزنید. رنگ را با چیزی رقیق نکنید، بلکه همانطور که سازندگان می گویند "خمیر" یعنی رنگ غلیظ را اعمال کنید. در مرحله بعد، با استفاده از یک کاردک لاستیکی، ابتدا باید شابلون را بلند کرده و پس از رنگ زدن روی آن، کاردک را روی آن بکشید. این برای پر کردن تمام فضای خالی ماسک شابلون ضروری است. پس از "اجرا کردن" رنگ، ما به طور مستقیم الگو را فشار می دهیم و دوباره آن را با کاردک اعمال می کنیم و رنگ را به طور مساوی روی کل تخته پخش می کنیم. و نقاشی آماده است! همچنین لازم به یادآوری است که فاصله بین تخته و قالب باید 2 میلی متر باشد. قالب را نمی توان محکم فشار داد. در غیر این صورت، در طول فرآیند اجرای رنگ، نقاشی ممکن است ناهموار شود.

در مرحله بعد، پس از آماده شدن برد، تنها چیزی که باقی می ماند این است که سوراخ هایی برای عناصر لحیم کاری (میکرو مدارها، خازن ها، ترانزیستورها و غیره) سوراخ کنید. پس از حفر سوراخ ها، نوبت به لحیم کاری در تمام عناصر لازم می رسد. ولی اون یک ماجرای دیگه است.

همانطور که از مقاله مشخص است، هیچ چیز پیچیده ای در ساخت بردهای مدار چاپی وجود ندارد. نکته اصلی دانش و صبر بیشتر است.

امیدوارم مقاله برای همه جالب بوده باشد.

تولید تخته همه مبارک.

امروز در نقشی کمی غیرمعمول صحبت خواهیم کرد؛ نه در مورد گجت‌ها، بلکه در مورد فناوری‌هایی که پشت آن‌ها نهفته است صحبت خواهیم کرد. یک ماه پیش ما در کازان بودیم، جایی که با بچه های پردیس ناوبری آشنا شدیم. در همان زمان، ما از یک کارخانه نزدیک (خوب، نسبتا نزدیک) برای تولید بردهای مدار چاپی - تکنوتک بازدید کردیم. این پست تلاشی برای درک نحوه تولید همان بردهای مدار چاپی است.


بنابراین، چگونه بردهای مدار چاپی برای ابزارهای مورد علاقه ما ساخته می شوند؟

این کارخانه ساخت برد را از ابتدا تا انتها می داند - طراحی برد با توجه به مشخصات فنی شما، ساخت لمینت فایبرگلاس، تولید برد مدار چاپی یک طرفه و دو طرفه، تولید برد مدار چاپی چند لایه، علامت گذاری، تست، دستی و اتوماتیک مونتاژ و لحیم کاری تخته ها.
ابتدا نحوه ساخت تخته های دو طرفه را به شما نشان می دهم. فرآیند فنی آنها هیچ تفاوتی با تولید بردهای مدار چاپی یک طرفه ندارد، به جز اینکه در طول ساخت OPP آنها عملیاتی را در سمت دوم انجام نمی دهند.

درباره روش های ساخت تخته

به طور کلی، تمام روش های ساخت برد مدار چاپی را می توان به دو دسته بزرگ تقسیم کرد: افزودنی (از لاتین افزودنی-افزودن) و تفریق (از لاتین تفریق-منها کردن). نمونه ای از فناوری تفریق، LUT (فناوری اتو لیزری) معروف و تغییرات آن است. در فرآیند ایجاد یک برد مدار چاپی با استفاده از این فناوری، ما مسیرهای آینده را بر روی یک ورق فایبرگلاس با تونر از چاپگر لیزری محافظت می کنیم و سپس همه چیز غیر ضروری در کلرید آهن را از بین می بریم.
در روش های افزایشی، برعکس، مسیرهای رسانا به یک روش یا روش دیگر بر روی سطح دی الکتریک رسوب می کنند.
روش های نیمه افزودنی (گاهی اوقات ترکیبی نیز نامیده می شود) تلاقی بین کلاسیک افزودنی و تفریق است. در طول تولید PCB با استفاده از این روش، بخشی از پوشش رسانا ممکن است حکاکی شود (گاهی اوقات تقریباً بلافاصله پس از اعمال)، اما معمولاً این سریعتر / آسانتر / ارزانتر از روشهای کاهشی اتفاق می افتد. در بیشتر موارد، این نتیجه این واقعیت است که بیشتر ضخامت مسیر توسط آبکاری یا آبکاری افزایش می یابد روش های شیمیاییو لایه ای که اچ می شود نازک است و فقط به عنوان یک پوشش رسانا برای آبکاری عمل می کند.
من دقیقا روش ترکیبی را به شما نشان خواهم داد.

ساخت بردهای مدار چاپی دو لایه به روش مثبت ترکیبی (روش نیمه افزودنی)

تولید لمینت فایبرگلاس

این فرآیند با ساخت لمینت فایبرگلاس فویل آغاز می شود. فایبرگلاس ماده ای است متشکل از ورقه های نازک فایبرگلاس (به نظر می رسد مانند پارچه براق متراکم است) که با رزین اپوکسی آغشته شده و در یک پشته به صورت یک ورق فشرده شده است.
خود ورق های فایبرگلاس نیز خیلی ساده نیستند - آنها (مانند پارچه معمولی در پیراهن شما) با نخ های نازک و نازک شیشه ای معمولی بافته می شوند. آنها به قدری نازک هستند که به راحتی می توانند به هر جهت خم شوند. چیزی شبیه این به نظر می رسد:

شما می توانید جهت گیری الیاف را در تصویر طولانی از ویکی پدیا مشاهده کنید:


در مرکز تخته، مناطق روشن الیافی هستند که عمود بر برش قرار دارند، مناطق کمی تیره تر موازی هستند.
یا به عنوان مثال، تا آنجایی که من از این مقاله به یاد دارم، روی یک میکروعکس از تیبریوس:

بنابراین، بیایید شروع کنیم.
پارچه فایبرگلاس در قرقره های زیر برای تولید عرضه می شود:


قبلاً با رزین اپوکسی نیمه پخت آغشته شده است - این ماده از انگلیسی prepreg نامیده می شود. قبل از-من هستم pregنادیده - از قبل آغشته شده. از آنجایی که رزین تا حدی پخته شده است، دیگر مانند حالت مایع خود چسبنده نیست - ورق ها را می توان با دست و بدون ترس از کثیف شدن با رزین برداشت. رزین تنها زمانی مایع می شود که فویل گرم شود و سپس فقط چند دقیقه قبل از اینکه کاملاً جامد شود.
تعداد لایه های لازم به همراه فویل مسی روی این دستگاه مونتاژ می شود:


و در اینجا خود رول فویل است.


سپس بوم به قطعات بریده می شود و به دستگاه پرس با ارتفاع دو قد انسان وارد می شود:


در عکس ولادیمیر پوتاپنکو، مدیر تولید است.
فن آوری گرمایش در حین پرس به روش جالبی اجرا می شود: قسمت هایی از پرس گرم نمی شود، بلکه خود فویل گرم می شود. جریانی به دو طرف ورق وارد می شود که به دلیل مقاومت فویل، ورق فایبرگلاس آینده را گرم می کند. فشار دادن در فشار بسیار کم برای جلوگیری از ظاهر شدن حباب های هوا در داخل PCB انجام می شود


هنگام پرس، در اثر حرارت و فشار، رزین نرم می شود، فضاهای خالی را پر می کند و پس از پلیمریزاسیون، یک ورقه به دست می آید.
مثل این:


برای تخته های مدار با استفاده از دستگاه مخصوص به قسمت های خالی بریده می شود:


تکنوتک از دو نوع خالی استفاده می کند: 305x450 - گروه کوچک خالی، 457x610 - خالی بزرگ
پس از آن برای هر مجموعه از قسمت های خالی نقشه مسیر چاپ می شود و سفر آغاز می شود...


کارت مسیر یک تکه کاغذ با لیستی از عملیات، اطلاعات مربوط به هزینه و یک بارکد است. برای کنترل اجرای عملیات، از 1C 8 استفاده می شود که حاوی تمام اطلاعات مربوط به سفارشات، فرآیند فنی و غیره است. پس از اتمام مرحله تولید بعدی، بارکد موجود در برگه مسیر اسکن شده و وارد پایگاه داده می شود.

سوراخ های حفاری

اولین قدم در تولید مدار چاپی تک لایه و دولایه، سوراخ کاری است. با تخته های چندلایه، کار پیچیده تر است، و بعداً در مورد آن صحبت خواهم کرد. خالی ها با برگه های مسیر به بخش حفاری می رسند:


یک بسته برای حفاری از قسمت های خالی مونتاژ می شود. این شامل یک بستر (مواد از نوع تخته سه لا)، از یک تا سه صفحه برد مدار چاپی یکسان و فویل آلومینیومی است. فویل برای تعیین اینکه آیا مته با سطح قطعه کار تماس دارد یا خیر - به این ترتیب دستگاه تشخیص می دهد که مته شکسته است یا خیر. هر بار که مته را می گیرد، طول و تیز شدن آن را با لیزر کنترل می کند.


پس از مونتاژ بسته در این دستگاه قرار می گیرد:


آنقدر طولانی است که مجبور شدم این عکس را از چندین فریم به هم بچسبانم. این یک دستگاه سوئیسی از Posalux است، متاسفانه من مدل دقیق آن را نمی دانم. از نظر خصوصیات به این نزدیک است. سه برابر ولتاژ منبع تغذیه سه فاز 400 ولت مصرف می کند و در حین کار 20 کیلو وات مصرف می کند. وزن دستگاه حدود 8 تن است. می تواند به طور همزمان چهار بسته را با استفاده از برنامه های مختلف پردازش کند که در مجموع 12 تخته در هر چرخه به دست می آید (به طور طبیعی، تمام قطعات کار در یک بسته به یک روش سوراخ می شوند). چرخه حفاری بسته به پیچیدگی و تعداد سوراخ ها از 5 دقیقه تا چند ساعت متغیر است. میانگین زمان حدود 20 دقیقه است. تکنوتک در مجموع سه دستگاه از این دست دارد.


این برنامه به طور جداگانه توسعه یافته و از طریق شبکه دانلود می شود. تنها کاری که اپراتور باید انجام دهد این است که بارکد دسته ای را اسکن کرده و بسته خالی را داخل آن قرار دهد. ظرفیت مجله ابزار: 6000 دریل یا کاتر.


در همان نزدیکی یک کابینت بزرگ با مته وجود دارد، اما اپراتور نیازی به کنترل تیز کردن هر مته و تغییر آن ندارد - دستگاه همیشه میزان سایش مته ها را می داند - در حافظه خود ثبت می کند که چند سوراخ توسط هر مته ایجاد شده است. مته وقتی منبع تمام شد ، او خودش مته را با مته جدید جایگزین می کند ، مته های قدیمی فقط باید از ظرف تخلیه شوند و برای تیز کردن مجدد ارسال شوند.


شکل داخل دستگاه به این صورت است:


پس از سوراخ کاری در ورق مسیر و پایه علامت گذاری می شود و برد مرحله به مرحله به مرحله بعد ارسال می شود.

تمیز کردن، فعال سازی قطعات کار و آبکاری مس شیمیایی.

اگرچه دستگاه در حین و پس از حفاری از "جاروبرق" خود استفاده می کند، سطح تخته و سوراخ ها هنوز باید از خاک تمیز شود و برای عملیات تکنولوژیکی بعدی آماده شود. برای شروع، تخته به سادگی در یک محلول تمیز کننده با ساینده های مکانیکی تمیز می شود


نوشته ها، از چپ به راست: "محفظه تمیز کردن برس بالا/پایین"، "محفظه شستشو"، "منطقه خنثی".
تخته تمیز و براق می شود:


پس از این، فرآیند فعال سازی سطح در یک نصب مشابه انجام می شود. برای هر سطح یک شماره سریال وارد می‌شود. فعال‌سازی سطحی، آماده‌سازی برای رسوب مس بر روی سطح داخلی سوراخ‌ها برای ایجاد گذرگاه بین لایه‌های تخته است. مس نمی تواند روی یک سطح آماده نشده بنشیند، بنابراین تخته با کاتالیزورهای مخصوص بر پایه پالادیوم درمان می شود. پالادیوم، بر خلاف مس، به راحتی روی هر سطحی رسوب می کند و متعاقباً به عنوان مرکز تبلور مس عمل می کند. نصب فعال سازی:

پس از این، قطعه کار با عبور متوالی از چندین حمام در یک نصب مشابه دیگر، یک لایه نازک (کمتر از یک میکرون) مس در سوراخ ها به دست می آورد.


سپس این لایه با گالوانیزه به 3-5 میکرون افزایش می یابد - این باعث بهبود مقاومت لایه در برابر اکسیداسیون و آسیب می شود.

استفاده و قرار گرفتن در معرض نور مقاوم، حذف نواحی در معرض نور.

در مرحله بعد، برد به ناحیه کاربردی Photoresist فرستاده می شود. آنها ما را به آنجا راه ندادند زیرا بسته بود، و به طور کلی، اتاق تمیزی بود، بنابراین ما خودمان را به عکس های شیشه ای محدود می کنیم. من چیزی مشابه در Half-Life دیدم (من در مورد لوله هایی صحبت می کنم که از سقف پایین می آیند):


در واقع، لایه سبز روی درام، مقاومت نوری است.


بعد، از چپ به راست (در عکس اول): دو نصب برای اعمال مقاومت نوری، سپس یک قاب خودکار و دستی برای روشنایی با استفاده از الگوهای عکس از پیش آماده شده. قاب اتوماتیک دارای کنترلی است که تلورانس های تراز با نقاط مرجع و سوراخ ها را در نظر می گیرد. در یک قاب دستی، ماسک و تخته با دست در یک راستا قرار می گیرند. چاپ سیلک و ماسک لحیم کاری روی همان قاب ها نمایش داده می شود. بعدی نصب توسعه و شستشوی تخته ها است، اما چون به آنجا نرسیدیم، عکسی از این قسمت ندارم. اما هیچ چیز جالبی در آنجا وجود ندارد - تقریباً همان نوار نقاله در "فعال سازی" که در آن قطعه کار به طور متوالی از چندین حمام با راه حل های مختلف عبور می کند.
و در پیش زمینه یک چاپگر بزرگ است که همین الگوهای عکس را چاپ می کند:


در اینجا هیئت مدیره با آن اعمال، در معرض و توسعه یافته است:


لطفاً توجه داشته باشید که مقاومت نوری در مناطقی که بعداً در آن‌ها قرار دارند اعمال می‌شود نخواهدمس - ماسک منفی است، نه مثبت، همانطور که در LUT یا مقاوم در برابر نور خانگی است. این به این دلیل است که در آینده ایجاد در مناطق مسیرهای آینده رخ خواهد داد.


این نیز یک ماسک مثبت است:


همه این عملیات تحت نور غیر آکتینیک انجام می شود که طیف آن به گونه ای انتخاب می شود که به طور همزمان بر مقاومت نوری تأثیر نگذارد و حداکثر روشنایی را برای کار انسان در یک اتاق معین فراهم کند.
من عاشق اعلامیه هایی هستم که معنی آنها را نمی فهمم:

متالیزاسیون گالوانیکی

اکنون از طریق اعلیحضرت آمده است - متالیزاسیون گالوانیکی. در واقع، قبلاً در مرحله قبل، زمانی که یک لایه نازک از مس شیمیایی ساخته شد، انجام شد. اما اکنون لایه حتی بیشتر افزایش می یابد - از 3 میکرون به 25. این لایه ای است که جریان اصلی را در vias هدایت می کند. این کار در حمام های زیر انجام می شود:


که در آن ترکیبات پیچیده الکترولیت ها در گردش هستند:


و یک ربات خاص، با اطاعت از برنامه برنامه ریزی شده، تخته ها را از یک حمام به حمام دیگر می کشد:


یک چرخه آبکاری مس 1 ساعت و 40 دقیقه طول می کشد. یک پالت می تواند 4 قطعه کار را پردازش کند، اما می تواند چندین پالت از این قبیل در یک حمام وجود داشته باشد.

رسوب فلز مقاوم

عملیات بعدی یک متالیزاسیون گالوانیکی دیگر است، فقط در حال حاضر مواد رسوب شده مس نیست، بلکه POS - لحیم سرب-قلع است. و خود پوشش، بر حسب قیاس با فوتوریست، مقاومت فلزی نامیده می شود. تخته ها در قاب نصب می شوند:


این قاب از چندین حمام گالوانیکی آشنا عبور می کند:


و با یک لایه سفید POS پوشیده شده است. در پس‌زمینه می‌توانید تابلوی دیگری را ببینید که هنوز پردازش نشده است:

حذف فوتوریست، حکاکی مس، حذف مقاوم فلز

اکنون نور مقاوم از تخته ها شسته شده است، عملکرد خود را انجام داده است. اکنون روی تخته مسی ثابت آثاری وجود دارد که با مقاومت فلزی پوشانده شده است. در این نصب، حکاکی در محلول پیچیده ای رخ می دهد که مس را حکاکی می کند، اما مقاومت فلز را لمس نمی کند. تا جایی که من به یاد دارم از کربنات آمونیوم، کلرید آمونیوم و هیدروکسید آمونیوم تشکیل شده است. پس از اچ کردن، تابلوها به شکل زیر هستند:


مسیرهای روی تخته یک "ساندویچ" از لایه پایین مس و لایه بالایی از POS گالوانیکی است. اکنون، با یک راه حل حتی حیله گر دیگر، عملیات دیگری انجام می شود - لایه POS بدون تأثیر بر لایه مس حذف می شود.


درست است، گاهی اوقات PIC حذف نمی شود، اما در کوره های مخصوص ذوب می شود. یا تخته از طریق قلع کاری داغ (فرآیند HASL) - جایی که در یک حمام لحیم کاری بزرگ فرو می رود. ابتدا با فلاکس رزین پوشیده می شود:


و در این دستگاه نصب می شود:


تخته را داخل حمام لحیم کاری پایین می آورد و بلافاصله آن را بیرون می کشد. جریان هوا لحیم اضافی را از بین می برد و تنها یک لایه نازک روی تخته باقی می ماند. پرداخت به این صورت است:


اما در واقع، این روش کمی "وحشیانه" است و روی تخته ها، به ویژه تخته های چند لایه، خیلی خوب کار نمی کند - وقتی در لحیم کاری مذاب غوطه ور می شود، تخته دچار یک شوک دما می شود که روی عناصر داخلی چند لایه خیلی خوب کار نمی کند. تخته ها و آثار نازک تخته های تک لایه و دولایه.
پوشاندن آن با طلا یا نقره بسیار بهتر است. در اینجا اطلاعات بسیار خوبی در مورد پوشش های غوطه وری در صورت تمایل وجود دارد.
ما به یک دلیل پیش پا افتاده از محل پوشش غوطه وری بازدید نکردیم - بسته بود و ما برای گرفتن کلید تنبل بودیم. حیف شد.

الکتروتست

در مرحله بعد، تخته های تقریباً تمام شده برای بازرسی بصری و آزمایش الکتریکی ارسال می شوند. آزمایش الکتریکی زمانی است که اتصالات تمام پدهای تماسی بررسی می شود تا ببینیم آیا شکستگی وجود دارد یا خیر. بسیار خنده دار به نظر می رسد - دستگاه تخته را نگه می دارد و به سرعت کاوشگرها را در آن فرو می کند. شما می توانید ویدئویی از این فرآیند را در سایت من تماشا کنید اینستاگرام(به هر حال، شما می توانید در آنجا مشترک شوید). و در فرم عکس به این صورت است:


آن ماشین بزرگ سمت چپ تست الکتریکی است. و در اینجا خود کاوشگرها نزدیکتر هستند:


با این حال، در ویدیو، یک دستگاه دیگر وجود داشت - با 4 کاوشگر، اما در اینجا 16 تا از آنها وجود دارد، آنها می گویند که بسیار سریعتر از هر سه دستگاه قدیمی با چهار کاوشگر است.

کاربرد ماسک لحیم کاری و پوشش پد

بعد فرآیند تکنولوژیکی- استفاده از ماسک لحیم کاری همان سبز (خوب، اغلب سبز. اما به طور کلی می تواند بسیار باشد رنگهای متفاوت) پوششی که روی سطح تخته ها می بینیم. تابلوهای آماده شده:


آنها در این دستگاه قرار می گیرند:


که از طریق یک توری نازک، یک ماسک نیمه مایع را روی سطح تخته پخش می کند:


به هر حال، ویدیوی برنامه نیز در آن قابل مشاهده است اینستاگرام(و همچنین مشترک شوید:)
پس از این، تخته ها خشک می شوند تا زمانی که ماسک نچسبد، و در همان اتاق زرد رنگی که در بالا دیدیم، در معرض دید قرار می گیرند. پس از این، ماسک در معرض قرار نگرفته شسته می شود و تکه های تماسی در معرض دید قرار می گیرند:


سپس آنها را با یک پوشش تکمیلی - پوشش قلع یا غوطه وری داغ می پوشانند:


و علامت گذاری اعمال می شود - چاپ سیلک. اینها حروف سفید (اغلب) هستند که نشان می دهند کدام اتصال دهنده و کدام عنصر در آنجا قرار دارد.
می توان آن را با استفاده از دو فناوری اعمال کرد. در حالت اول، همه چیز به همان صورت اتفاق می افتد ماسک جوشکاری، فقط رنگ ترکیب متفاوت است. تمام سطح تخته را می پوشاند، سپس در معرض دید قرار می گیرد و مناطقی که با اشعه ماوراء بنفش درمان نشده اند، شسته می شوند. در مورد دوم، توسط یک چاپگر مخصوص اعمال می شود که با یک ترکیب اپوکسی مشکل چاپ می کند:


هم ارزانتر است و هم سریعتر. به هر حال، ارتش از این چاپگر استقبال نمی کند و دائماً در الزامات تابلوهای خود بیان می کند که علامت گذاری فقط با فتوپلیمر اعمال می شود ، که این کارشناس ارشد را بسیار ناراحت می کند.

ساخت بردهای مدار چاپی چند لایه به روش متالیزاسیون از طریق سوراخ:

همه چیزهایی که در بالا توضیح دادم فقط در مورد بردهای مدار چاپی یک طرفه و دو طرفه صدق می کند (اتفاقاً در کارخانه ، هیچ کس آنها را اینطور صدا نمی کند ، همه می گویند OPP و DPP). تخته های چند لایه (MPC) بر روی تجهیزات مشابه ساخته می شوند، اما با استفاده از فناوری کمی متفاوت.

تولید هسته

هسته یک لایه داخلی از PCB نازک با هادی های مسی روی آن است. می تواند از 1 هسته در یک تخته (به علاوه دو طرف - یک تخته سه لایه) تا 20 هسته وجود داشته باشد. یکی از هسته ها طلا نام دارد - به این معنی که از آن به عنوان مرجع استفاده می شود - لایه ای که بقیه روی آن هستند. تنظیم. هسته ها به شکل زیر هستند:


آنها دقیقاً به همان روش تخته های معمولی ساخته می شوند ، فقط ضخامت لمینت فایبرگلاس بسیار کوچک است - معمولاً 0.5 میلی متر. ورق آنقدر نازک می شود که می توان آن را مانند کاغذ ضخیم خم کرد. فویل مسی روی سطح آن اعمال می شود و سپس تمام مراحل معمول رخ می دهد - اعمال، قرار گرفتن در معرض نور مقاوم و اچ. نتیجه این کار برگه های زیر است:


پس از ساخت، آهنگ‌ها از نظر یکپارچگی در دستگاهی بررسی می‌شوند که الگوی تخته را در برابر نور با ماسک عکس مقایسه می‌کند. علاوه بر این، کنترل بصری نیز وجود دارد. و واقعاً بصری است - مردم می نشینند و به جاهای خالی نگاه می کنند:


گاهی اوقات یکی از مراحل کنترل در مورد کیفیت پایین یکی از قطعات کار (صلیب های سیاه) حکم می کند:


این ورق تخته که نقصی در آن رخ داده است، همچنان به طور کامل ساخته می شود، اما پس از برش، تخته معیوب به سطل زباله می رود. پس از ساخته شدن و آزمایش تمام لایه ها، عملیات تکنولوژیکی بعدی آغاز می شود.

دانه ها را در یک کیسه جمع کنید و فشار دهید

این اتفاق در اتاقی به نام "Pressing Area" رخ می دهد:


هسته های تخته در این شمع چیده شده اند:


و در کنار آن نقشه ای از محل لایه ها وجود دارد:


پس از آن یک دستگاه پرس تخته نیمه اتوماتیک وارد بازی می شود. ماهیت نیمه خودکار آن در این واقعیت نهفته است که اپراتور باید به دستور او، هسته ها را به ترتیب خاصی به او بدهد.


انتقال آنها برای عایق کاری و چسباندن با ورق های پیش آغشته:


و سپس جادو آغاز می شود. ماشین ورق ها را می گیرد و به زمین کار منتقل می کند:


و سپس آنها را در امتداد سوراخ های مرجع نسبت به لایه طلا تراز می کند.


سپس قطعه کار وارد پرس گرم و پس از گرم شدن و پلیمریزاسیون لایه ها به پرس سرد می رود. پس از این، همان ورق فایبرگلاس را دریافت می کنیم که هیچ تفاوتی با صفحات خالی برای بردهای مدار چاپی دو لایه ندارد. اما در داخل آن دارای یک قلب خوب، چندین هسته با مسیرهای شکل گرفته است، که البته هنوز به هیچ وجه به هم متصل نشده اند و با لایه های عایق پیش آغشته پلیمریزه از هم جدا می شوند. سپس فرآیند همان مراحلی را که قبلا توضیح دادم طی می کند. درست است، با کمی تفاوت.

سوراخ های حفاری

هنگام مونتاژ بسته OPP و DPP برای حفاری، نیازی به متمرکز شدن آن نیست و می توان آن را با مقداری تحمل مونتاژ کرد - این هنوز اولین عملیات تکنولوژیکی است و بقیه توسط آن هدایت می شوند. اما هنگام مونتاژ یک بسته تخته مدار چاپی چند لایه، بسیار مهم است که به لایه های داخلی بچسبید - هنگام حفاری، سوراخ باید از تمام تماس های داخلی هسته ها عبور کند و آنها را در خلسه در هنگام متالیزاسیون به هم وصل کند. بنابراین، بسته بر روی دستگاهی مانند زیر مونتاژ می شود:


این یک دستگاه حفاری اشعه ایکس است که علائم مرجع فلزی داخلی را از طریق تکستولیت می بیند و بر اساس محل قرارگیری آنها، سوراخ هایی را ایجاد می کند که در آن بست ها برای نصب بسته در دستگاه حفاری قرار می گیرند.

متالیزاسیون

سپس همه چیز ساده است - قطعات کار سوراخ شده، تمیز، فعال و متالیز می شوند. متالیزاسیون سوراخ تمام پاشنه های مسی داخل برد مدار چاپی را به هم متصل می کند:


بنابراین، تکمیل مدار الکترونیکیداخل برد مدار چاپی

بررسی و پرداخت

سپس از هر تخته یک قطعه بریده می شود که صیقل داده می شود و زیر میکروسکوپ بررسی می شود تا مطمئن شوید که همه سوراخ ها خوب شده اند.


به این قطعات، بخش هایی گفته می شود - قسمت های برش عرضی برد مدار چاپی، که به شما امکان می دهد کیفیت برد را به طور کلی و ضخامت لایه مس را در لایه های مرکزی و vias ارزیابی کنید. که در در این مورد، این یک تخته جداگانه نیست که برای آسیاب مجاز است، بلکه کل مجموعه قطرهای via مخصوصاً از لبه تخته ساخته شده است که در ترتیب استفاده می شود. یک بخش نازک پر از پلاستیک شفاف به این صورت است:

فرز یا خط زنی

در مرحله بعد باید تخته هایی که روی قسمت خالی گروه قرار دارند به چند قسمت تقسیم شوند. این کار بر روی دستگاه فرز انجام می شود:


که کانتور مورد نظر را با فرز برش می دهد. گزینه دیگر خط زدن است، این زمانی است که طرح کلی تخته بریده نشده باشد، بلکه با یک چاقوی گرد بریده شود. این سریعتر و ارزان تر است، اما به شما امکان می دهد فقط تخته های مستطیلی بدون خطوط پیچیده و برش های داخلی بسازید. در اینجا تابلوی نوشته شده است:

و این هم آسیاب شده:


اگر فقط تولید تخته ها سفارش داده شد ، پس همه چیز در اینجا به پایان می رسد - تخته ها در یک توده قرار می گیرند:


به همان برگه مسیر تبدیل می شود:


و منتظر ارسال
و اگر به مونتاژ و آب بندی نیاز دارید، هنوز چیز جالبی در پیش است.

مونتاژ

سپس تخته در صورت لزوم به محل مونتاژ می رود، جایی که اجزای لازم روی آن لحیم می شوند. اگر در مورد مونتاژ دستی صحبت می کنیم، پس همه چیز مشخص است، افرادی نشسته اند (البته اکثر آنها زن هستند، وقتی به سمت آنها رفتم گوش هایم از آهنگ ضبط صوت جمع شد "خدایا چه مرد"):


و جمع می کنند، جمع می کنند:


اما اگر در مورد مونتاژ خودکار صحبت کنیم، همه چیز بسیار جالب تر است. این در یک نصب طولانی 10 متری اتفاق می افتد، که همه کارها را انجام می دهد - از استفاده از خمیر لحیم کاری تا لحیم کاری روی پروفیل های حرارتی.


اتفاقاً همه چیز جدی است. حتی فرش‌ها هم آنجا زمین می‌شوند:


همانطور که گفتم همه چیز از آنجا شروع می شود که یک ورق برش نخورده با بردهای مدار چاپی همراه با یک شابلون فلزی در ابتدای دستگاه نصب می شود. خمیر لحیم کاری به طور ضخیم روی قالب پخش می شود و چاقوی اسکاجی که از بالا می گذرد مقادیر دقیق اندازه گیری شده خمیر را در فرورفتگی های قالب باقی می گذارد.


قالب بالا می رود و خمیر لحیم وارد می شود در مکان های مناسبدر هیئت مدیره. کاست های دارای اجزاء در محفظه های زیر نصب می شوند:


هر جزء در نوار کاست مربوطه خود وارد می شود:


به رایانه ای که دستگاه را کنترل می کند، گفته می شود که هر جزء در کجا قرار دارد:


و شروع به چیدمان اجزا روی تابلو می کند.


به نظر می رسد این است (ویدئو مال من نیست). می توانید برای همیشه تماشا کنید:

دستگاه نصب کامپوننت یاماها YS100 نام دارد و قابلیت نصب 25000 قطعه در ساعت را دارد (یکی 0.14 ثانیه طول می کشد).
سپس تخته از مناطق گرم و سرد اجاق گاز عبور می کند (سرد به معنای "فقط" 140 درجه سانتیگراد است، در حالی که در قسمت گرم 300 درجه سانتیگراد است). پس از گذراندن زمان کاملاً مشخص در هر منطقه با دمای کاملاً مشخص، خمیر لحیم ذوب می شود و با پایه های عناصر و برد مدار چاپی یک کل را تشکیل می دهد:


ورق لحیم شده تخته ها به شکل زیر است:


همه. تخته در صورت لزوم بریده می شود و بسته بندی می شود تا به زودی به دست مشتری برسد:

مثال ها

در نهایت، نمونه هایی از کارهایی که تکنولوژی می تواند انجام دهد. به عنوان مثال، طراحی و ساخت بردهای چند لایه (حداکثر 20 لایه)، از جمله برد برای قطعات BGA و بردهای HDI:


C با تمام تأییدیه های نظامی "شماره گذاری شده" (بله، هر تابلو به صورت دستی با شماره و تاریخ تولید مشخص شده است - این مورد مورد نیاز ارتش است):


طراحی، ساخت و مونتاژ تابلوهای تقریباً هر پیچیدگی، از قطعات خودمان یا مشتری:


و HF، مایکروویو، تخته هایی با انتهای فلزی و پایه فلزی (متاسفانه من از این عکس نگرفتم).
البته، آنها از نظر نمونه های اولیه سریع تخته ها رقیبی برای Resonit نیستند، اما اگر 5 قطعه یا بیشتر دارید، توصیه می کنم از آنها هزینه تولید را بپرسید - آنها واقعاً می خواهند با سفارشات غیرنظامی کار کنند.

و با این حال، هنوز تولید در روسیه وجود دارد. بدون توجه به آنچه آنها می گویند.

در نهایت، می توانید نفس خود را بگیرید، به سقف نگاه کنید و سعی کنید پیچیدگی های لوله ها را درک کنید: