Zelfgemaakte PCB:DIY-printplaat voor beginners

Moderne printplaten (PCB's) vormen tegenwoordig de levensader van technologie. Het is bijna onmogelijk om elektronica te vinden die op een of andere manier geen PCB heeft. Hoewel er een professionele PCB-fabrikant voor nodig is om hoogwaardige printplaten te produceren, kunt u uw eigen zelfgemaakte PCB maken. In de volgende gids laten we u zien hoe.

Zelfgemaakte PCB:wat is een printplaat?

Afbeelding van printplaat met componenten

Printplaten werden wijdverbreid in de tweede helft van de 20e eeuw. Voor die tijd verbonden fabrikanten de componenten van een apparaat rechtstreeks via draden. Als zodanig was het ongeorganiseerd en rommelig. De creatie van PCB's probeerde dit probleem op te lossen.

In wezen is een PCB een verzameling ingebedde draden die door een vlak stuk glasvezel lopen. Om te begrijpen hoe ze werken, moet je weten hoe fabrikanten ze maken.

Tijdens het fabricageproces zal de fabrikant plakjes glasvezel op elkaar stapelen en deze behandelen met een chemische hars. De hars zorgt ervoor dat ze aan elkaar hechten.

Vervolgens brengt de fabrikant aan beide zijden van de glasvezelplaat een koperlaag aan. Vervolgens brengen ze fotoresist aan. De fabrikant etst vervolgens een PCB-layoutpatroon dat overeenkomt met de sporen op het bord. Daarna zullen ze het bord uitharden en drogen met UV-licht.

Printplaat na volledige montage verplaatst naar reflow-ovenmachine

Vervolgens zal de fabrikant het bord met warm wassen, waardoor de onbedekte delen worden weggespoeld en de sporen van koper achterblijven. Deze sporen zullen als basis dienen voor hoe de PCB eruit zal zien na het koperetsproces.

Afhankelijk van de specificaties en het ontwerp van het bord, boort de fabrikant montagegaten, doorgaande gaten en doorgaande gaten voor verbindingen en componenten.

Desalniettemin, omdat de PCB slechts een verzameling elektrische verbindingen op een substraat is, heeft u geen ingewikkeld fabricageproces nodig om een ​​eenvoudige te maken. In de rest van deze handleiding laten we u zien hoe.

Zelfgemaakte PCB– Hoe maak je thuis een PCB?

Een verzameling van drie koperen printplaten.

In dit gedeelte van de gids wordt beschreven hoe u thuis uw eigen DIY-PCB kunt maken. We hebben een lijst bijgevoegd met alle materialen die je nodig hebt. Volgens onze schatting is het essentiële onderdeel dat u nodig hebt PCB-ontwerpsoftware. Gelukkig voor jou is er een groot aantal geweldige open-source ontwerpsoftware om je te helpen bij het maken van je circuitontwerpen. Ze omvatten:

• Autodesk Eagle
• KiCad
• Fritzing
• DesignSpark-printplaat
• ExpressPCB
• PCBWizard

Elk van deze tools heeft tutorials en documentatie om u te helpen bij het ontwerpen van PCB-lay-outs. Nadat u uw gewenste PCB-ontwerp hebt gemaakt en afgedrukt, kunt u doorgaan met de rest van deze handleiding.

Een printplaat uittekenen

Zelfgemaakte PCB– Vereiste gereedschappen en materialen

• Oud tijdschriftenpapier of reclamefolders met glanzende opdruk
• Oude krant
• Laser- of inkjetprinter
• Kleding stoomstrijkijzer
• Met koper beklede laminaatplaat
• Ijzerchloride-poederoplossing (FeCl3-etsoplossing)
• Vaatwasscrubs/staalwol
• Aceton (nagellakremover/verdunners)
• Rubberen handschoenen
• Plastic doos/plastic container
• Theelepel
• PVC-draad
• A4 fotopapier/glanzend papier
• Schuurpapier
• Zwarte permanente marker
• Messensnijder
• Schuurpapier
• Een rol keukenpapier
• Katoenwol
• Clear tape
• Bruin papier
• Ovenwanten

Instructies

Voor deze tutorial hebben we besloten om het simpel te houden. We zullen een PCB maken die wordt aangesloten op een 555 timer-chip. Zo kunt u uw eigen aanraakschakelaar ontwikkelen of in u integreren. Voordat u verdergaat met de instructies in dit gedeelte, moet u ervoor zorgen dat u over alle materialen en gereedschappen beschikt.

Een verzameling chips samen met een set printplaten

Zelfgemaakte PCB– Stap 1

Gebruik uw inkjet- of laserprinter om de PCB-layout af te drukken die u hebt gemaakt met behulp van een van onze aanbevolen PCB-ontwerpsoftwaretools. Zorg ervoor dat het wordt afgedrukt in zwart/grijstinten. U kunt de instellingen configureren in de PCB-ontwerpsoftware en de instellingen van het printerstuurprogramma.

Bovendien moet u ervoor zorgen dat het een spiegelafdruk is. Verder moet het op de glanzende zijde van het fotopapier worden afgedrukt. Zodra het is afgedrukt, knipt u het ontwerp uit het artikel.

PCB-layout printen

Zelfgemaakte PCB– Stap 2

Snijd een vierkant stuk uit het met koper beklede laminaat met behulp van een snijder. Gebruik bij het snijden de gedrukte PCB-lay-out als maatreferentie.

Zelfgemaakte PCB– Stap 3

Gebruik staalwol of een keukenscrub om de koperen kant van het uitgesneden laminaat te wrijven en de bovenste oxide- en fotoresistlaag te verwijderen. Het zal het voor u gemakkelijker maken om het ontwerp van de PCB-lay-out op het koper te plakken.

Zelfgemaakte PCB– Stap 4

Breng de gedrukte PCB-lay-out over naar de bovenkant van de behandelde koperlaminaatlaag (die zal dienen als de uiteindelijke PCB). Zorg ervoor dat het glanzende gedeelte van het papier naar beneden is gericht en is uitgelijnd met de zijkanten van het stuk koperlaminaat.

Zelfgemaakte PCB– Stap 5

Plaats vervolgens het bruine papier op het koperen stuk en het bedrukte designpapier. Druk en strijk het ontwerp op het koperen stuk, waarbij het bruine papier als bescherming dient. Terwijl u dit doet, moet u ervoor zorgen:

• U gebruikt een vlak houten of granieten oppervlak
• Het strijkijzer is niet ingesteld op stoom
• Langzaam strijken terwijl u constante druk uitoefent
• Het koperen bord is veilig - u kunt een tang gebruiken

Afbeelding van kleding stoomstrijkijzer. Verwarm het strijkijzer tot het de maximale temperatuur heeft bereikt.

Het hele overdrachtsproces duurt een uur als je het goed doet. Als u echter niet vertrouwd bent met het gebruik van een strijkijzer, kunt u het ontwerp op het koperen oppervlak overbrengen met een potlood en een permanente zwarte stift.

Stap 6

Gebruik ovenwanten om het koperen stuk over te brengen in een kom, gootsteen of bak met lauw water. Vervolgens moet je het 10 minuten in het water laten. Scheid tenslotte het papier voorzichtig van het koper. De meest effectieve manier om dit te doen is door het rapport onder een lage hoek van het koper af te pellen.

Soms verschijnt het ontwerp mogelijk niet helemaal op het koperen oppervlak. In dat geval moet u uw permanente zwarte stift gebruiken om ontbrekende lijnen in te vullen.

Stap 7

Vervolgens moeten we de plaat etsen. Trek een paar rubberen handschoenen aan en bedek je vloer, bureau en aanrecht met bruin papier of een krant. Zo wordt voorkomen dat de etsoplossing ze bederft.

Vul een plastic bak of doos met water en doe er drie theelepels ijzerchloridepoeder in. Roer voorzichtig totdat u de oplossing oplost. Dompel vervolgens de PCB (een stuk koper) gedurende dertig minuten in de oplossing of totdat het proces het koper ontmaskert.

Gebruik een tang om te controleren of het etsproces is voltooid. Het zou ongewenst koper uit het eindproduct moeten verwijderen.

Stap 8

Nadat u de PCB hebt geëtst, verdun dan de rest van de ijzerchloride-oplossing en gooi deze voorzichtig weg. Gooi het niet door je afvoer of spoel het niet door je toilet. Het kan uw leidingen en leidingen beschadigen. Neem indien mogelijk contact op met een ophaaldienst voor gevaarlijke chemicaliën in uw stad.

Gebruik een paar druppels aceton (nagellakremover) op een stuk watten om de inkt/toner op de print weg te vegen om de koperen lay-out te onthullen. Maak vervolgens de printplaat zorgvuldig schoon en spoel hem af met warm water en droog hem af met een stuk keukenpapier.

Ten slotte kunt u schuurpapier gebruiken om de randen van de printplaat bij te snijden en glad te maken. U kunt een micro-elektrische boor gebruiken om doorlopende gaten te maken. Als alternatief kunt u uw elektronische componenten direct op de print solderen. Als u wilt dat de PCB een meer traditionele uitstraling heeft, kunt u groene of rode UV-uithardbare soldeerverf kopen.

Als je dat eenmaal hebt gedaan, hoef je alleen maar je werkgebied op te ruimen en je hebt een solide zelfgemaakte PCB.

Printplaat zonder de componenten

Conclusie

Breadboards zijn geweldig als je de kneepjes van het vak nog aan het leren bent. U zult echter merken dat echte soldeerbare PCB's beter zijn voor complexere projecten. Desalniettemin hopen we dat u deze gids met plezier hebt gelezen. Als u meer wilt weten over het fabricageproces van PCB's, aarzel dan niet om de rest van onze website te bezoeken. Zoals altijd, bedankt voor het lezen.