Bagaimana cara membuat papan sirkuit cetak elektronik di rumah?

Di dunia modern, papan sirkuit tercetak digunakan dalam pembuatan sirkuit elektronik. Diantaranya, misalnya, unit perakitan peralatan elektronik. Pelat multi-lapisan dengan elemen elektronik baru memiliki sifat integrasi. Karakteristik ini memungkinkan Anda untuk mengurangi ukuran sirkuit listrik dan peralatan untuk komputasi. Papan sirkuit tercetak pertama muncul lebih dari seratus tahun yang lalu.

Apa itu papan sirkuit tercetak?

Papan sirkuit tercetak terlihat seperti pelat dielektrik. Sirkuit listrik terletak di permukaan produk. Pelat dielektrik diperlukan untuk menghubungkan komponen elektronik. Pin komponen papan disolder ke bagian pola konduktif.

Gambar sirkuit listrik terbuat dari foil pada permukaan isolasi padat. Untuk memasang elemen planar dan output, lubang dan platform khusus dibuat di papan sirkuit tercetak. Foil di papan terletak di beberapa lapisan, jadi vias menyediakan koneksi listrik dengannya. Permukaan luar papan ditutupi dengan lapisan pelindung (masker solder) dan tanda (grafik dan teks tambahan sesuai dengan dokumen desain).

Klasifikasi papan sirkuit tercetak menurut jumlah lapisan foil dengan pola:

• sepihak;
• bilateral;
• multilayer (sambungan beberapa pelat dengan satu atau dua lapisan).

PENTING! Jumlah lapisan meningkat tergantung pada tingkat kerumitan pemasangan proyek.

Membuat papan sirkuit cetak elektronik di rumah

Bahan apa yang akan kita gunakan untuk membuat?

Untuk papan sirkuit tercetak, dasar foil dielektrik digunakan. Bahannya terdiri dari pelat multilayer dengan insulasi listrik atau film fluoroplastik atau polimida sintetis. Di atas insulasi atau film adalah tembaga, aluminium atau foil nikel.

• Aluminium foil tidak menempel dengan baik.
• Foil nikel memiliki ketahanan yang tinggi dan pembuangan panas yang rendah. Selain itu, biayanya lebih mahal.
• Foil tembaga cocok untuk menyolder. Ketebalan - dari 18 hingga 35 mikron.

Ada banyak bahan yang tersedia untuk produksi papan sirkuit.Untuk membuat piring dengan tangan Anda sendiri, Anda dapat menggunakan fiberglass atau getinax:

• Fiberglass adalah bahan terkompresi berdasarkan fiberglass. Bahan komposit diresapi dengan resin epoksi dan dilapisi dengan foil tembaga. Fiberglass memiliki konduktivitas termal yang tinggi, kekuatan dan isolasi listrik. Berat material tidak akan membuat perangkat yang dirakit lebih berat. Bahannya mudah dikerjakan dengan mesin. Suhu aplikasi bervariasi dari minus 60 hingga plus 125 derajat Celcius. Ketebalan yang diizinkan adalah 1,5 mm. Di rumah, diinginkan untuk menggunakan satu lapisan berlapis 0,8 mm.
• Getinaks - kertas yang diresapi dengan pernis bakelite. Lapisan bahan diperoleh setelah menekan kertas dengan cara panas. Getinaks diresapi dengan resin epoksi. Suhu aplikasi bervariasi dari minus 65 hingga plus 120 derajat Celcius. Pilihan varietas Getinaks tergantung pada operasi lebih lanjut.

Persyaratan dasar untuk papan yang diproduksi

• Persegi panjang, dua sisi.
• Ketebalan - tidak lebih dari tiga milimeter (harus sesuai dengan dasar dielektrik).
• Kontur ceruk dan alur terletak di sepanjang perimeter pelat dan tidak bertepatan dengan garis-garis kisi koordinat.
• Pusat semua lubang terletak di simpul kisi.
• Kesenjangan antara tepi lubang dan papan tidak boleh melebihi ketebalan yang terakhir.
• Ukuran pad menentukan diameter lubang.
• Ketebalan trek dan celah di antara mereka adalah sekitar 0,2 mm.

Alat dan bahan kimia yang diperlukan

• fiberglass atau getinak;
• pengikis untuk mencuci piring;
• deterjen untuk piring;
• aseton;
• penghapus cat kuku tanpa aseton;
• alkohol teknis atau medis;
• sikat gigi tua;
• kertas toilet dua lapis yang lembut;
• jarum suntik dua kubus;
• kertas foto;
• printer laser hitam-putih dengan resolusi lebih dari 600 dpi dan kartrid untuknya;
• gunting jahit;
• bor dengan diameter 0,6 mm, 0,8 mm dan 1 mm;
• spidol untuk menggambar papan sirkuit cetak;
• bor kecil;
• hidroperit;
• asam lemon;
• garam batu (tidak beryodium);
• wadah plastik untuk etsa;
• kartu plastik;
• kargo seberat 3 kilogram;
• fluks rosin alkohol;
• Stasiun Solder.

Kami mencetak gambar papan sirkuit pada printer

1. Untuk ketebalan maksimum garis pada gambar, di properti printer, matikan mode pencetakan ekonomis. Mungkin perlu untuk memilih mode yang berbeda untuk hasil yang baik. Gambar grafik papan tidak boleh tercoreng atau aus.
2. Dalam pengaturan cetak, pilih resolusi maksimum dan mode hitam putih (jika printer berwarna).
3. Skala harus realistis.
4. Setelah pencetakan selesai, gambar dengan elemen grafis tidak boleh disentuh dengan tangan. Lebih baik meninggalkan batas pada lembaran sebelum memotong polanya. Area tambahan dua sentimeter sudah cukup untuk menahan kertas dengan jari-jari Anda tanpa menyentuh sirkuit.

PENTING! Saat memotong, sisakan tiga milimeter dari tepi untuk melihat tepi saat menerjemahkan.

Mempersiapkan solusi untuk terjemahan kimia

Untuk membuat larutan kimia, Anda perlu:

• cair tanpa aseton dan aseton itu sendiri dengan perbandingan 2:1;
• jarum suntik;
• wadah kaca dengan tutup karet.

Kedua cairan diukur dengan jarum suntik, dicampur dan dituangkan ke dalam wadah tertutup rapat. Jika disimpan dalam waktu lama, aseton dapat menguap dan zat tersebut akan rusak.

Memasak fiberglass

• Untuk fiberglass, Anda membutuhkan permukaan yang lebar dan rata, di tengahnya diletakkan selembar kertas toilet.
• Langkah selanjutnya adalah menyiapkan bahan. Fiberglass digosok dengan spons logam dalam lingkaran untuk menghilangkan oksidasi, goresan dan sidik jari. Piring harus mengkilap.
• Deterjen diteteskan ke tengah piring dan berbusa. Selain itu, larutan sabun dioleskan ke tangan.
• Papan dicuci selama beberapa menit dan dibilas dengan air dingin. Piring harus dipegang di sisi di tepinya.
• Setelah dicuci, papan diletakkan di atas kertas. Beberapa tetes larutan aseton dioleskan di atasnya dan dibersihkan dengan kertas toilet sampai benar-benar kering.

PENTING! Bulu kecil, debu, atau rambut tidak boleh menempel di permukaan papan. Sebelum prosedur, ruangan harus dibersihkan.

Menerjemahkan gambar

• Dua mililiter larutan ditarik ke dalam jarum suntik.
• Pembayaran dilakukan di atas kertas. Harus ada permukaan foil tembaga di atasnya.
• Lapisan tipis cairan dioleskan ke permukaan tembaga, tanpa celah.
• Secara merata di piring letakkan gambar sirkuit dengan segel ke bawah. Kertas tidak dapat dipindahkan.
• Dengan bantuan kartu plastik, kertas dihilangkan dan larutan berlebih diperas.
• Setelah sepuluh detik, dua lembar kertas diletakkan di atas, setelah sepuluh detik, sebuah alat pres halus (3 kilogram) ditempatkan di atas piring dan ditekan selama lima detik.
• Lima menit kemudian, kargo dikeluarkan. Kertas yang dicetak harus kering (menjadi putih).
• Untuk menghilangkan kertas, sikat gigi direndam dalam alkohol dan permukaannya dibasahi. Setelah menjadi berminyak, kertas dilipat dari satu sisi, dan alkohol dituangkan di bawahnya dengan kuas. Area gambar harus benar-benar tertutup oleh cairan yang mudah menguap.
• Lembaran ditarik secara merata sehingga cat tetap berada di piring. Alkohol harus ditambahkan secara berkala.

PENTING! Jika ada area kecil toner yang tertinggal di atas kertas, Anda dapat menggunakan spidol untuk menandai celahnya. Dianjurkan untuk melukis dalam dua lapisan untuk mendapatkan efek pernis hitam. Sebelum menggambar pola di papan tulis, ukur geometri gambar dengan penggaris.

Kami mengenakan biaya

• Untuk menyiapkan solusinya, tuangkan 50 mililiter air hangat ke dalam wadah.
• Tiga tablet hidroperit ditambahkan ke dalam air sampai benar-benar larut. Hasilnya adalah hidrogen peroksida (3 persen).
• 15 gram asam sitrat dan 5 gram garam ditambahkan ke dalam cairan sampai benar-benar larut.
• Solusinya dituangkan ke dalam wadah plastik, papan dicelupkan ke dalamnya dengan sirkuit turun selama setengah jam (kadang-kadang empat puluh menit).
• Papan dicuci dengan air hangat dan toner dicuci dengan aseton. Atas dilapisi dengan fluks alkohol-rosin.

Lubang pengeboran

Lubang dibor di tempat-tempat di mana trek berjalan. Lubang kedua dibor saat menyolder adaptor. Untuk kekakuan yang lebih besar, transisi ditambahkan di sepanjang tepi pelat. Karena bor berdiameter kecil digunakan, bor mini diperlukan.

Papan tinning

Dengan tinning papan, lapisan tembaga dilindungi dari korosi. Prosesnya membutuhkan stasiun solder. Untuk tinning berkualitas tinggi, jalinan solder diletakkan di ujung besi solder dan disekrup dengan kawat.

Pelat dan kepang dilapisi dengan fluks. Kemudian timah dioleskan ke papan. Dalam prosesnya, vili tembaga dari jalinan dihilangkan.

Resep solusi etsa

Solusi etsa hidrogen peroksida dan asam sitrat

Bahan:

• hidrogen peroksida (3%);
• asam lemon;
• garam;
• air hangat (100ml).

Solusi etsa dengan volume 100 mililiter cukup untuk menghilangkan foil tembaga (ketebalan 35 mikron) dari pelat seluas 100 sentimeter persegi. Solusi yang disiapkan tidak dapat disimpan. Alih-alih asam sitrat, Anda dapat menggunakan asam asetat, tetapi Anda harus mengeringkan papan di luar karena bau yang tidak sedap.

Keuntungan dari solusi ini adalah biaya rendah, ketersediaan bahan mudah, kecepatan tinggi, keamanan. Etching dapat dilakukan pada suhu kamar.

Solusi pengawetan berdasarkan besi klorida

Sebuah solusi berdasarkan besi klorida tidak menuntut suhu. Waktu etsa cepat. Namun, tingkat menurun sebagai konsumsi besi klorida dalam cairan.

Untuk memasak, Anda membutuhkan: 200 mililiter air dan 150 gram besi klorida dalam bentuk bubuk. Komponen diaduk sampai benar-benar larut.

PENTING! Solusi pengawetan dapat disimpan dalam wadah tertutup rapat dan digunakan berulang kali. Untuk digunakan kembali, itu "direvitalisasi" dengan paku tembaga. Kerugian dari solusi ini adalah biaya tinggi.

Solusi etsa berdasarkan hidrogen peroksida dan asam klorida

Solusi etsa dibedakan oleh kecepatan dan ketersediaan prosedurnya yang tinggi. Hidroperit atau hidrogen peroksida dapat dibeli di apotek.

Untuk persiapan, larutan hidrogen peroksida (3 persen) dituangkan ke dalam asam klorida (sambil diaduk) dalam aliran tipis. Selama prosedur etsa, langkah-langkah keamanan harus diperhatikan, karena asam klorida menimbulkan korosi pada tangan dan merusak benda lain. Untuk alasan ini, solusinya tidak disarankan untuk digunakan di rumah.

PENTING! Alih-alih asam klorida, Anda dapat menggunakan elektrolit baterai yang ditambahkan garam.

Solusi etsa berdasarkan tembaga sulfat

Larutan etsa berdasarkan tembaga sulfat jarang digunakan, karena prosedurnya rumit. Selain itu, tembaga sulfat adalah pestisida yang digunakan dalam pertanian untuk membunuh hama. Komponen ini dijual di gerai ritel untuk tukang kebun dan tukang kebun.

Cara pembuatan: tembaga sulfat (⅓ bagian) dicampur dengan garam biasa ( bagian). Tuang 1,5 cangkir air panas ke dalam campuran untuk melarutkan garam.

Waktu prosedur etsa dengan tembaga sulfat adalah sekitar empat jam. Suhu yang dibutuhkan adalah dari 50 hingga 80 derajat Celcius. Selama etsa, solusinya harus terus diubah.

Cara membuat Printed Circuit Board di rumah bermanfaat bagi pemula di bidang elektronika. Sebelum bekerja secara profesional, Anda dapat memperoleh keterampilan yang diperlukan di rumah. Jumlah metode bervariasi, yang akan mempengaruhi keberhasilan rencana.

Apa itu generator hidrogen dan bagaimana membuatnya sendiri

Cara membuat detektor logam dengan tangan Anda sendiri, bantuan untuk pemula

Cara menyolder aluminium di rumah, fitur penyolderan aluminium

Bagaimana cara membuat koil Tesla dengan tangan Anda sendiri?

Kami membuat kabel retro terbuka dengan tangan kami sendiri

Apa itu kawat nichrome, sifat dan cakupannya