Ručná doska s plošnými spojmi (PCB) sa často používa v robotike a elektronike vo všeobecnosti. Tu sú základné kroky k zostaveniu dosky plošných spojov.
Kroky
Časť 1 z 3: Dizajn
Krok 1. Vyberte svoj spôsob potlačenia schémy obvodu na medenú dosku
Môžete to urobiť buď pomocou Sharpie pre jednoduchý obvod, alebo vytlačenej verzie z počítačového programu. Vyžaduje sa iba jeden z nich, preto si vyberte podľa svojich preferencií.
Krok 2. Nakreslite schému zapojenia na milimetrový papier alebo na simulačných programoch, akými sú MultiSim alebo Eagle CAD
Schéma by mala obsahovať podrobný popis všetkých častí a tiež ľahko sledovateľné spojenia.
Krok 3. Ak sa používa simulačný program, obvod dôkladne otestujte v simulovanom prostredí
Ak nie je použitý žiadny simulačný program, zostavte a vyskúšajte jeden alebo viac prototypov obvodu na doske. Breadboardy sa veľmi ľahko používajú a umožňujú zobraziť výsledky obvodu v reálnom čase bez potreby spájkovania alebo trvalých leptov.
Krok 4. Uistite sa, že obvod funguje na doske alebo v simulačnom softvéri
Krok 5. Získajte obvodovú dosku
Dosky plošných spojov sú zhruba za dolár za kus a sú jednoducho vrstvou medi nad izolátorom. Typická veľkosť je obvykle 3,5 palca (8,9 cm) x 5 palcov (12,7 cm). Kreslenie je jednoduché; všetko, čo je potrebné, je nezmazateľný marker, napríklad Sharpie. Pomáha aj pravítko.
Krok 6. Naneste vytlačený vzor
(Tento krok preskočte, ak nepoužívate počítačový program a používate metódu Sharpie.) Vytlačte návrh z ponuky tlače softvéru. Uistite sa, že je tlač na lesklom papieri (napríklad v časopisoch alebo na samostatnom lesklom papieri).
- Zapnite elektrickú žehličku (rovnakú, aká sa používa na oblečenie).
- Opatrne vystrihnite dizajn a umiestnite ho na dosku s plošnými spojmi.
- Horúcu žehličku položte priamo na vrchnú dosku plošných spojov asi na 45 sekúnd.
- Vezmite dosku s plošnými spojmi (pozor, je horúca). Papier umyte tak, aby sa čierny atrament prilepil na medenú dosku s obvodmi.
Krok 7. Alternatívne:
Nakreslite svoj obvod na doske pomocou Sharpie. Všimnite si toho, že je veľmi ťažké nakresliť návrh obvodu v reálnom živote, pokiaľ to nie je také jednoduché ako LED a batéria.
- Majte na pamäti, že meď nemôže byť medzi komponentmi, napríklad ak pripájate LED, v medi musí byť medzera medzi pozitívnymi a negatívnymi bodmi pripojenia. Bez medzery by elektrina prúdila okolo LED diódy, na rozdiel od nej cez ňu. Pamätajte na zákony elektriny, všetky obvody musia skončiť na zápornom alebo uzemnenom stave, inak nebude prúdiť žiadny prúd.
- Používajte tenké čiary, ale nanášajte atrament na hrubý, je dôležité, aby sa meď rozpustila pred atramentom a aby v atramente, ktorý exponuje meď, neboli žiadne tenké škvrny.
Časť 2 z 3: Lept
Krok 1. Nasaďte si staré oblečenie, rukavice a ochranné okuliare
Krok 2. Zahrejte chlorid železitý, uložený v nekorozívnej nádobe a zapečatenom nekorozívnym vekom, vo vedre s teplou vodou
Neohrievajte ho na viac ako 46 ° C, aby ste predišli uvoľňovaniu toxických výparov.
Krok 3. Nalejte iba toľko chloridu železitého, aby sa naplnil plastový podnos, v ktorom sú plastové stúpačky, na ktoré sa opiera doska s plošnými spojmi
Uistite sa, že to robíte v dobre vetranom priestore.
Krok 4. Pomocou plastových klieští položte dosku s plošnými spojmi lícom nadol na stúpačky v zásobníku
Počkajte 5 až 20 minút, v závislosti od veľkosti vašej dosky plošných spojov, aby odhalená meď pri leptaní z dosky vypadla. Pomocou plastových klieští premiešajte dosku a podnos, aby sa v prípade potreby umožnilo rýchlejšie leptanie.
Krok 5. Všetky leptacie zariadenia a dosku s plošnými spojmi dôkladne umyte veľkým množstvom tečúcej vody
Krok 6. Vyvŕtajte otvory 0,02 palca (0,8 mm) do súčiastky do plošných spojov vrtákmi z rýchloreznej ocele alebo karbidu
Pri vŕtaní noste ochranné okuliare a ochrannú masku na ochranu očí a pľúc.
Krok 7. Dosku vyčistite čistiacim tampónom a tečúcou vodou
Pridajte elektrické súčiastky dosky a spájkujte ich na svoje miesto.
Časť 3 z 3: Zostavenie
Krok 1. Zhromaždite nasledujúce nástroje:
- Ručná vŕtačka alebo vŕtačka
- Rôzne vrtáky
- Spájkovačka
- Spájka
Krok 2. Pred vŕtaním vyhľadajte všetky polohy komponentov priechodného otvoru
Medený prach je toxický, noste masku proti prachu.
Krok 3. Vŕtajte dosku dostatočne širokou, aby sa do nej zmestila akákoľvek časť, ktorá musí byť na tomto mieste umiestnená
Nezabudnite, že otvor nebude široký, inak bude spájkovanie veľmi náročné.
Existujú dva typy komponentov: komponenty s priechodnými otvormi (majú dlhé nohy) a SMD (zariadenia na povrchovú montáž). Pri SMD nemusíte vŕtať, pretože sú namontované na povrch, ale cez otvory sú potrebné otvory, aby sa dali spájkovať. Prostredníctvom otvorov vstupujú do dosky z opačnej strany medi
Krok 4. Umiestnite komponenty na dosku s plošnými spojmi na určené miesta
Jemne ohnite nohy súčiastky o spodnú stranu dosky, aby časť držala na svojom mieste. Zaistite, aby boli súčiastky s polaritou správne zarovnané so zodpovedajúcim kladným a záporným pólom. Pred spájkovaním skontrolujte a znova skontrolujte umiestnenie všetkých častí.
Krok 5. Spájkovanie je zručnosť, ktorá si vyžaduje prax, aj keď nie je vo svojej podstate náročná
Pomoc nájdete v časti Spájkovacia elektronika.
Krok 6. Pred inštaláciou dosky plošných spojov na trvalé miesto ju otestujte
Na diagnostikovanie problémov s pripojením použite podľa možnosti multimetr. Na drobné prepínače a opravy je možné použiť odpájaciu pištoľ.
Tipy
- Pri manipulácii s chloridom železitým alebo inou nebezpečnou chemikáliou pre proces leptania vždy noste staré oblečenie, ochranné okuliare a rukavice.
- Prečítajte si knihu o tom, ako vyrobiť dosky s plošnými spojmi, ktoré vám pomôžu pochopiť, ako ich navrhnúť a postaviť.
- Persíran amónny je alternatívne leptadlo alebo chemická látka používaná na leptanie k chloridu železitému.
Varovania
- Použitý chlorid železitý nikdy nevylievajte do kovových rúrok ani ich neskladujte v kovových nádobách. Chlorid železitý koroduje kov a je jedovatý.
- Chemikálie na leptanie môžu zafarbiť oblečenie alebo vodovodné armatúry. Uchovávajte všetky leptadlá, ktoré použijete, bezpečne a buďte opatrní.
