Saltvannsetseringsprosessen: 27 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Dette er en engangsprosess for å produsere ett kretskort ved å fjerne uønsket kobber ved elektrolyse i en saltvannsløsning. Jeg skal illustrere prosessen ved å etse og bygge et kort for 18-pinners PIC (for PC16F54, men enhver 18-pinners PIC passer inn i det) i figuren. Den må koble til brødbrettet mitt og godta programmeringssignalene fra min PIC -programmerer (bare gå til https://geocities.com/it2n/circuits.html og se på det). For å unngå å kjempe med signalkonflikter, må de to programmeringspinnene skal ikke bringes til brødbrettet. For å leke med klokkefrekvensen, må krystallet gjøres pluggbart. Master clear -signalet vil ikke bli brakt ut. Disse avgjørelsene betyr et brett med to.1 pitch -kontakter, en med 13 tilkoblinger og den andre med fem tilkoblinger, en pin med avstand fra hverandre. Dette er en opplæring beregnet for absolutt nybegynner, og nesten hvert trinn skal illustreres. Jeg har til og med tatt med en video av etseprosessen.

Trinn 1: Bestem hvor stort brettet må være

Fra diagrammet har siden som kobles til brødbrettet 13 tilkoblinger, og hullene i bb er 0,1 tommer fra hverandre. Så vi trenger minst 1,3 tommer for å huse 13 pinner.

Si halvannen centimeter, en fin figur. Ta et stykke kobberbelagt brett større enn 1,5 tommer på siden. Tegn en linje på en og en halv tomme.

Trinn 2: Få en linje på kobberet

Hold linjalen eller linjen fast ned på brettet. Hold lett på en kniv og trekk over streken mange ganger.

Etter en tid vil det være en hulling på kobberet som deler det i to. Hvis du holder ut med kniven, er sjansen stor for at det kan vandre og skjære brettet dypt der du ikke vil at det skal kuttes - og du vil se fryktelig ned på din ødelagte PCB -lager. Vær tålmodig. Å være tålmodig har sine egne dyder, ettersom livet alltid vil lære deg.

Trinn 3: Gjør den linjen til et dypere spor

Nå kan du ta linjalen bort og med litt mer press på kniven, gå over streken noen flere ganger. Det vil bli styrt av kuttet, og du trenger et spor på den siden.

Deretter merker du på hver side av brettet den brede overflaten og tegner en linje der, akkurat på den andre siden.

Trinn 4: Score den andre siden

Nå trenger du et spor på den andre siden av laminatet også.

Du vil ha et brett med spor på begge sider, og det vil være tilstrekkelig å bøye det med fingrene for å få det til å bryte pent ved denne linjen. Dette er kobbersiden, med et dypt spor.

Trinn 5: Spor på vanlig side

Dette er den slette siden av laminatet, med det dype sporet.

Trinn 6: Bryt det fra hverandre

Hvis du ser på kanten, vil du se at de to sporene på toppen og bunnen av arket har gjort det svakt på linjen, og det vil lett bryte.

Trinn 7: Kuttstykket av PCB -laminat

Så vi har kuttet laminatet til omtrent en og en halv tomme. Det er faktisk litt mer enn det, og det gjelder kvoter i etterbehandling.

Det må slipes ned for å gjøre kantene glatte, og det vil ta bort litt materiale.

Trinn 8: Bestem hvor stort det må være

Nå må vi bestemme hvor stort brettet må være på den andre dimensjonen.

Vi trenger de to kontaktene, PIC, krystallet, og noen kondensatorer og en motstand. Når de er plassert på tavlen, ser det ut til at omtrent 2 vil være tilstrekkelig.

Trinn 9: Rengjør brettet

Fjern grove kanter av brettet med sandpapir (Eller gå ut og gni det på en jevn, grov sementoverflate).

Rengjør kobberoverflaten med en slipende rengjøringspute - den jeg bruker er beregnet for bruk på kjøkkenet, og kobber er giftig, så ikke la kona eller mamma flytte den til kjøkkenet etter at du har brukt den - det ville også være en lurt å ikke låne den på kjøkkenet til dette formålet.

Trinn 10: Det rensede brettet

Jeg har rengjort omtrent to centimeter av brettet. Brettet blir kuttet i størrelse etter etsning, da den ekstra lengden fungerer som et håndtak for å holde brettet.

Det rengjorte brettet vil ha en grov overflate på grunn av ripeeffekten på slipeputen, og dette hjelper brettet med å beholde etsbestandigheten bedre.

Trinn 11: Påfør Etch Resist

Nå maler du området med etsemotstand.

Det kan være hvilken som helst maling - det må holde sammen under vann, det er alt. Permanent markør kommer i en lett å bruke form, og det er det jeg bruker. Du kan bruke neglelakk, hvis du er så heldig å ha en kjæreste, og hun ikke bryr seg om å bruke tid på å legge seg på stykker brett og komponenter. Du trenger en grundig tynn pels, en som kan ripes vekk i en tynn linje. En tykk pels vil sannsynligvis trekke seg vekk i flak når du prøver å score linjer på den.

Trinn 12: Merk posisjonen til komponentledningene

Nå må du markere plasseringen av ledningene til hovedkomponentene. Det er best å bruke selve komponenten som mal.

Jeg har festet 16F54 til brettet med to clipodile crocs. Merk posisjonen til hver pinne, og du kan løfte hver alligator etter tur for å markere under den.

Trinn 13: Tegn rundt putene med et skarpt instrument

Etter at du har merket posisjonene til ic -putene og fjernet ic -en, vil det alltid være noen få steder der resisten har gnidd av.

Reparer dem med en klatt av de samme tingene, og fortsett til neste trinn: skissere putene. Bruk en klar gjennomsiktig linjal og noe med et skarpt spiss for å tegne omrissene på putene. Se oppsettet du har forberedt tidligere. Du bør tenke på å skille punkt A fra punkt B ved å tegne en linje mellom dem. Den konvensjonelle metoden er å koble punkt A til punkt B ved å tegne en linje som forbinder dem. Min fremgangsmåte hjelper til med å holde maksimal kobbermengde om bord, og minimerer mengden materiale som skal fjernes. Dette er viktig, ellers vil etseprosessen gå for sakte.

Trinn 14: Trekk inn resten av kretsen

Når du har fullført putemønsteret for hovedkomponenten, kan du tegne inn resten av tilkoblingene.

Jeg brukte litt veroboard som mal for avstanden.1 , og plasserte resten av kuttene i henhold til oppsettet i diagrammet.

Trinn 15: Feil kan rettes

Eventuelle endringer kan gjøres i oppsettet på dette stadiet.

Bare mal over riper, så har du et nytt lerret for å øve på kunsten din. Nå bestemte jeg meg for at brettet kan gjøres mer kompakt hvis programmeringsuttaket flyttes, så det ble gjort. Et siste nødvendige trinn er å plassere prikker med maling slik at alle putene er koblet sammen - dette er nødvendig for elektrolyse. I brettet mitt er putene alle sammenkoblet langs venstre og nedre kant. Riper i malingen stopper like ved kanten. De blir kuttet fra hverandre etter at etsen er fullført. Nå er brettet klart til å bli etset.

Trinn 16: Etsetanken

Du ser her min etsingstank (står en stund i ærbødighet, hodet avdekket). Den er plastisk, gjennomsiktig og har parallelle sider, og er stor nok til å imøtekomme brettet. Den negative elektroden er også avbildet. En tykk kobbertråd vil gjøre. Jeg har brukt en rettet binders, men det har en tendens til å introdusere rust i løsningen. Nesten hvilken som helst metalltråd vil fungere her.

Trinn 17: Etch Tank Setup

Det er nyttig å ha et lys som skinner på den andre siden av brettet, ettersom lyset som skinner gjennom den etsede delen, lar deg se fremdriften av etsen.

Jeg vil anbefale at du ikke setter dette opp nær tastaturet, da saltløsningen er etsende hvis den kommer inn i elektronisk utstyr. Det er også nyttig å ha en tweety fugl som passer på deg. Faktisk vil jeg fraskrive meg alt ansvar hvis du ikke har to …

Trinn 18: Alternativ tank

Faktisk viste brettet seg for stort for min vanlige tank, så jeg brukte en plastpose som var akkurat stor nok til å holde brettet som etsingstank.

Dette hadde fordelen av å kreve enda mindre av etsningsløsningen. Etseløsningen lages ved å oppløse så mye salt som mulig i vann.

Trinn 19: Etsing av brettet

For å etse brettet, lager du en mettet løsning av saltvann, gjør brettet positivt og senker det ned i løsningen sammen med en negativ elektrode. En 12 volt forsyning som kan levere omtrent 500 milliamper er tilstrekkelig. Koble den i serie med en glødelampe, si 12V, 6W, for å indikere strømmen. Det vil ta omtrent fem minutter før etsningsprosessen er fullført. Du vil kunne se prosessen ved at lyset skinner gjennom hullene som åpner seg når kobberet blir spist bort. Bobler med hydrogen vil sees stige fra den negative elektroden. Hvis de stiger fra kobberet, har du koblet tilførselen bakover og ledningen blir spist opp. For å få saltoppløsningen til å ta litt vann og oppløse så mye salt som mulig, og dermed lage en mettet løsning. Du tilsetter litt salt, rister det og ser saltet forsvinne når det løser seg. Deretter legger du til litt mer, og det forsvinner også. Etter noe av dette vil saltet slutte å oppløses uansett hvor mye du rister og blande det, og på dette tidspunktet har du den mettede saltløsningen du trenger. Dette er en mettet løsning av natriumklorid i Dihydrogenmonoksid. Se https://www.dhmo.org for mer informasjon om håndtering av dette potensielt farlige stoffet.

Trinn 20: Etset brett

Du ser her brettet etter etsning og rengjøring. Malingen kan vise seg å være litt vanskelig å fjerne. Du må bruke et passende løsningsmiddel for etsemotstanden du har brukt.

Eller du kan bruke slipeputen til å gni malingen av. Det kan også være mulig å la malingen ligge på brettet, og fjerne den bare der det er nødvendig for lodding. I dette tilfellet kan det produsere giftige røyk mens det loddes. Du vil legge merke til at alle sporene er koblet sammen, disse må kuttes fra hverandre før brettet kan testes.

Trinn 21: Testing av kortet for kortslutninger

Etter at sporene er kuttet fra hverandre, er det viktig å teste at det ikke er noen forbindelser mellom tilstøtende områder.

Du kan bruke en 12V lampe koblet til samme forsyning som brukes til elektrolyse for testing. Eller slik jeg gjør det - bruk en 12V, 15A forsyning sammen med en billykt for indikasjon. Små shorts som før var der, blir fordampet, og hvis lampen lyser, gutt, er det virkelig en kortslutning. For å fjerne kortslutningene, bare kjør det skarpe spissen av en kniv gjennom linjene. Vinkle den en vei i en passering, og den andre veien i neste passering, og alt kobber som er der inne vil bare løfte og smuldre bort.

Trinn 22: Bor hull

Det er boret hull for å plassere stikkontaktene for krystallet og programmeringsgrensesnittet.

Trinn 23: Stikkontaktene

Figuren viser to visninger av en integrert kretskontakt. Den er laget av pinner, maskinert av stangmateriale, støpt til plast.

Vi må frigjøre pinnene fra plasten. Varm pinnen forsiktig til plasten mykner (men ikke smelter) og trekk pinnen løs. Vi trenger syv av disse pinnene.

Trinn 24: Crystal Socket

Deretter klipper du av halen og setter dem inn i hullene og loddetinnet. Du har en kompakt kontakt, med selve kretskortet som en del av monteringen.

Jeg har et nærbilde av krystallmonteringen slik at du kan se detaljene. Det er mulig å slipe bort noen av bakenden av disse pinnene for å redusere høyden. Den delen som faktisk kommer i kontakt er fjæren som er satt inn i den hule tappen, og du kan slipe bort ganske mye materiale uten å skade de interne arbeidsdelene i tappene.

Trinn 25: Monter komponentene

Komponentene er loddet på brettet:

De syv pinnene som utgjør krystall og programmeringsstikkontakter. To kondensatorer rundt krystall A 10K -motstanden som trekker MCLR -linjen opp til Vdd A -frakoblingskondensatoren over Vss og Vdd To ledd er loddet på plass, og en til må monteres. Landene for montering av den integrerte kretsen har blitt belagt med loddetinn før den ble montert på plass.

Trinn 26: Monter den integrerte kretsen

Isen monteres sist av alt for å minimere sjansen for skade på den.

Den plasseres først i riktig posisjon og en hjørnepinne oppvarmet med loddejernet. Siden det er en liten mengde loddetinn på brettet, smelter dette og holder isen på plass. Deretter loddes den diagonalt motsatte pinnen etter at det er gjort små justeringer i posisjon etter behov. Når de to hjørnene er loddet, holdes icen godt på plass, og resten av lederne loddes. Dette fullfører monteringen av brettet, og det kan testes ved å laste inn et "LED Blink" -program eller noe. Jeg har loddet en Microchip PIC16F54 på dette brettet, men dette brettet fungerer også med hvilken som helst atten pin PIC. Noen av de mer avanserte sjetongene tillater bruk av MCLR -pinnen som inngang, så dette må kanskje også bringes ut til kanten.

Trinn 27: Fullført styre

Styret er nå komplett og sammenlignes med den opprinnelige planen. Jeg har gjort noen endringer, hovedsakelig fordi det var enklere å rute sporene på den måten. Det er viktig å registrere endringer på grunn av muligheten for forvirring senere når du bruker brettet. I dette tilfellet passerer noen spor under brikken, og det er ikke lett å fastslå rekkefølgen på signalene ved kanten bare ved å se. Dokumentasjon er avgjørende og vil ta form av signalnavn skrevet rett på signallinjene. For å lage et andre brett må du gjøre alt dette om igjen - Denne prosessen anbefales bare hvis du lager et enkelt stykke krets, som konvensjonelle prototypemetoder er upraktisk for. Jeg håper alt dette har vært nyttig for noen der ute. Jeg håper å se noen få prosjekter for hånd skåret, salt vann etsede brett her i instrukserbare i nær fremtid. Ha det gøy