Hogyan készítsünk elektronikus áramkört otthon?

A mai világban a nyomtatott áramköri lapokat az elektronikus áramkörök gyártásához használják. Ezek közé tartoznak például az elektronikus szerelvények. Az új elektronikus elemek több rétegét tartalmazó lapnak megvan az a tulajdonsága, hogy integrált. Ez a tulajdonság lehetővé teszi az elektromos áramkörök és a számítástechnika méretének csökkentését. Az első nyomtatott áramköri lap több mint száz évvel ezelőtt jelent meg.

Mi az a nyomtatott áramköri lap?

A nyomtatott áramköri lap dielektromos ostyaként jelenik meg. A termék felülete tartalmazza az elektromos áramköröket. Az elektronikus alkatrészek összekapcsolásához dielektromos lemezre van szükség. Az alkatrészek vezetékeit a vezetőképes mintázat részeihez forrasztják.

Az áramköri rajz fóliából készült, szilárd szigetelőfelületen. A nyomtatott áramköri lapon furatokat és betéteket készítenek a síkbeli és a csapos alkatrészek felszereléséhez. A fólia a lapban több rétegben van elhelyezve, így az elektromos csatlakozást a laphoz átmeneti lyukak biztosítják. A lap külső felületét védőréteggel (forrasztási maszk) és jelölésekkel (további grafikák és szövegek a tervdokumentációnak megfelelően) látják el.

A nyomtatott áramköri lapok osztályozása a fóliarétegek száma szerint

• egyoldalas;
• kétoldalas;
• többrétegű (több lemez egy vagy két réteggel történő összekapcsolása).

FONTOS! A rétegek száma a projekt telepítésének összetettségétől függően növekszik.

Elektronikus áramköri lap készítése otthon

Milyen anyagot használnak a gyártáshoz

A dielektromos fólia hordozókat nyomtatott áramköri lapokhoz használják. Az anyag többrétegű lemezekből áll, elektromos szigeteléssel vagy szintetikus fluoroplasztikus vagy poliimid fóliákkal. A szigetelés vagy fólia tetején réz-, alumínium- vagy nikkelfólia található.

• Az alumíniumfólia nem forraszt jól.
• A nikkelfóliának nagyobb az ellenállása és alacsony a hőleadása. Emellett előállítása is költségesebb.
• A rézfóliát nagyon jól lehet forrasztani. A vastagság 18-35 μm.

A piacon számos, táblák készítésére alkalmas anyag kapható. A saját kezűleg készített tányérhoz üvegszálas vagy gethinaxot használhat:

• Az üvegszállal erősített float egy üvegszál alapú kompozit anyag. A kompozit anyagot epoxigyantával impregnálják és rézfóliával bélelik. Üvegszál Az üvegszál nagy hővezető képességgel, szilárdsággal és elektromos szigeteléssel rendelkezik. Az anyag súlya nem fogja megnehezíteni az összeszerelt egységet. Az anyag könnyen megmunkálható. Az alkalmazási hőmérséklet mínusz 60 és plusz 125 Celsius-fok között mozog. A megengedett vastagság 1,5 milliméter. Otthon a 0,8 milliméteres, egyetlen réteggel történő felhordás előnyös.
• A Gethinax bakelitlakkkal impregnált papír. Az anyag rétegeit a papír forró préselése után kapjuk. A Gethinax epoxigyantával van impregnálva. Az alkalmazási hőmérséklet mínusz 65 Celsius-foktól plusz 120 Celsius-fokig terjed. A Gethinax fajta kiválasztása a jövőbeli felhasználástól függ.

A gyártott táblákkal szemben támasztott alapvető követelmények

• Téglalap alakú, kétoldalas bevonattal.
• Vastagság - legfeljebb három milliméter (meg kell felelnie a dielektromos szubsztrátnak).
• A mélyedések és rések kontúrjai a lemez kerületén helyezkednek el, és nem esnek egybe a rácsvonalakkal.
• Az összes lyuk középpontja a rács csomópontjainál található.
• A lyuk szélei és a tábla közötti távolság nem haladhatja meg a tábla vastagságát.
• Az érintkezési felület mérete határozza meg a furat átmérőjét.
• A sávok vastagsága és a köztük lévő tér körülbelül 0,2 milliméter.

Szükséges eszközök és kémiai anyagok

• üvegrostlemez vagy gethinax;
• mosogatógép kaparó;
• mosogatószer;
• aceton;
• acetonmentes körömlakklemosó;
• ipari vagy orvosi alkohol;
• egy régi fogkefe;
• puha, kétrétegű WC-papír;
• kétcsészés fecskendő;
• fotópapír;
• 600 dpi feletti felbontású fekete-fehér lézernyomtató és annak patronja;
• varróolló;
• 0,6 milliméteres, 0,8 milliméteres és 1 milliméteres fúrószárak
• marker áramköri lapok rajzolásához;
• mini fúró;
• hidroperitid;
• citromsav;
• kősó (nem jódozott);
• műanyag tartály maratáshoz;
• műanyag kártya;
• 3 kg súly;
• alkoholtartályos fluxus;
• forrasztóállomás.

A táblarajz nyomtatása a nyomtatón

1. A maximális vonalszélesség érdekében a nyomtató tulajdonságaiban ki kell kapcsolnia az energiatakarékos üzemmódot. Lehet, hogy más módot kell választania a jó eredmény eléréséhez. A tábla grafikai ábrázolása nem lehet elmosódott vagy elkoptatott.
2. Válassza ki a maximális felbontást és a fekete-fehér üzemmódot a nyomtatási beállításokban (színes nyomtató esetén).
3. A léptéknek reálisnak kell lennie.
4. A nyomtatás befejezése után a grafikai elemeket tartalmazó képhez nem szabad kézzel hozzányúlni. Jobb, ha a rajz kivágása előtt a lapon hagyunk egy szegélyt. Két centiméternyi plusz terület elegendő ahhoz, hogy a papírt az ujjaival megfogja anélkül, hogy hozzáérne a diagramhoz.

FONTOS! A kivágáskor három millimétert hagyjon a szegélyből, hogy az átvitelkor láthassa a széleket.

A kémiai átviteli oldat előkészítése

A kémiai oldat elkészítéséhez a következőkre lesz szükséged:

• aceton nélküli folyadék és maga az aceton 2:1 arányban;
• fecskendő;
• Üvegedény gumifedéllel.

Mindkét folyadékot fecskendővel kimérjük, összekeverjük és egy jól záródó tartályba öntjük. Hosszú tárolás esetén az aceton elpárologhat, és az anyag romlik.

Üvegszál-erősítésű műanyag (GRP) gyártása

• Az üvegszálas táblához széles, egyenletes felületre van szükség, amelynek közepére egy darab WC-papírt helyezünk.
• Ezután következik az anyag előkészítése. Az üvegszálas táblát körkörösen dörzsöljük meg egy fémszivaccsal, hogy eltávolítsuk az oxidációt, karcolásokat és ujjlenyomatokat. A tányérnak ragyognia kell.
• Csepegtessen mosószert a tányér közepére, és habosítsa fel. Ezenkívül szappanos oldatot alkalmaznak a kezekre.
• A lemezt néhány percig mossuk, majd hideg vízzel öblítsük le. A deszkát a széleinél fogva kell tartani.
• Mosás után helyezze a deszkát papírra. Vigyen fel néhány csepp acetonoldatot a tetejére, és tisztítsa meg WC-papírral, amíg teljesen meg nem szárad.

FONTOS! Ne engedje, hogy finom szösz, por vagy haj kerüljön a tábla felületére. Az eljárás előtt tisztítsa meg a területet.

A minta átvitele

• Öntsön két milliliter oldatot egy fecskendőbe.
• A táblát a papírra helyezzük. A tetejére rézfóliából készült felületet kell helyezni.
• A rézfelületre vékony folyadékréteget viszünk fel, hézagmentesen.
• Az áramköri rajzot egyenletesen, a tömítéssel lefelé a lemezre kell helyezni. A papírt nem szabad elmozdítani.
• Egy műanyag kártya segítségével törölje le a papírt, és nyomja ki a felesleges oldatot.
• Tíz másodperc múlva két papírlapot helyeznek rá, majd újabb tíz másodperc múlva egy sima nyomógépet (3 kilogramm) helyeznek a lemezre, és öt másodpercig nyomást gyakorolnak rá.
• Öt perc elteltével a súlyt eltávolítják. A mintás papírnak meg kell száradnia (fehérré kell válnia).
• A papír eltávolításához áztasson egy fogkefét alkoholba, és nedvesítse meg a felületet. Miután olajossá vált, a papírt az egyik széléről visszahajtjuk, és az ecsettel alkoholt öntünk alá. A rajzolási területet teljesen be kell fedni az illékony folyadékkal.
• A lapot egyenletesen visszahúzzuk, hogy a festék a lemezen maradjon. Rendszeresen töltse fel alkohollal.

FONTOS! Ha kisebb tonerfelületek maradnak a papíron, használhat egy filctollat, és kipöttyözheti a réseket. A fekete lakkhatás elérése érdekében célszerű két rétegben festeni. Mielőtt a táblára rajzolna, mérje meg a rajz geometriáját egy vonalzóval.

A tábla marása

• Az oldat elkészítéséhez öntsön 50 milliliter meleg vizet egy edénybe.
• Három hidroperitid tablettát adunk a vízhez, amíg fel nem oldódik. Az eredmény hidrogén-peroxid (3 százalék).
• 15 gramm citromsavat és 5 gramm sót adunk a folyadékhoz, amíg teljesen fel nem oldódik.
• Öntse az oldatot egy műanyag edénybe, és merítse bele az áramkört fél órára (néha negyven percre).
• Mossa le a táblát meleg vízzel, és törölje le a tonert acetonnal. A lapot alkoholos-tokanifonos fluxussal vonják be.

Lyukak fúrása

A lyukakat ott fúrják, ahol a pálya kilép. A második lyukakat ott fúrjuk, ahol a sín kilép. A nagyobb merevség érdekében a lemez szélein átmeneteket adunk hozzá. Minifúróra van szükség, mert kis fúrófej átmérőjű fúrófejet használnak.

A deszka égetése

A lemez gérmentesítésével megvédjük a rézbevonatot a korróziótól. A folyamathoz forrasztóállomásra van szükség. A fonott fonatot a forrasztópáka hegyére erősítik, és egy dróttal ónozzák, hogy jó ónozási eredményt érjenek el.

A lemezt és a fonatot fluxus borítja. Ezután ónt visznek fel a táblára. A folyamat során a fonatból eltávolítják a rézpöttyöket.

Vésőoldat receptek

Hidrogén-peroxidból és citromsavból készült maróoldat

Összetevők:

• hidrogén-peroxid (3 %);
• citromsav;
• konyhasó;
• meleg víz (100 ml).

Egy 100 milliliternyi maróoldat elegendő a rézfólia (35 µm vastagságú) eltávolításához egy 100 centiméteres négyzetméteres lemezfelületről. Az elkészített oldatot nem szabad tárolni. A citromsav helyett ecetsav is használható, de a deszkát a kellemetlen szag miatt kint kell szárítani.

A megoldás előnyei az olcsóság, az összetevők könnyű hozzáférhetősége, a nagy sebesség és a biztonság. A maratás szobahőmérsékleten is elvégezhető.

Vaskloridos pácolóoldat

A vas-klorid oldat nem igényel hőmérsékletet. A maratási idő gyors. A sebesség azonban csökken, ahogy a folyadékban lévő vas-klorid elfogy.

Az előkészítéshez szükséged lesz: 200 milliliter víz és 150 gramm por alakú klórvas. Keverje az összetevőket, amíg teljesen fel nem oldódnak.

FONTOS! A maróoldat szorosan zárt tartályban tárolható és többször is felhasználható. Többszöri használatra rézszögekkel "élénkítik". A megoldás hátránya a magas költség.

Hidrogén-peroxid és sósav alapú maróoldat

A maratási megoldás gyors és könnyen hozzáférhető. A hidroperit vagy hidrogén-peroxid beszerezhető a gyógyszertárban.

Elkészítéséhez a hidrogén-peroxid (3 százalékos) oldatát sósavba öntjük (kevergetve) vékony sugárban. A maratási folyamat során be kell tartani a biztonsági óvintézkedéseket, mivel a sósav marja a kezeket és megrongálja az egyéb tárgyakat. Emiatt nem ajánlott az oldat otthoni használata.

FONTOS! Sósav helyett használható olyan akkumulátor-elektrolit, amelyhez sót adnak.

Réz-szulfát alapú maróoldat

Réz-szulfát alapú pácolóoldatot ritkán használnak, mert az eljárás bonyolult. Ezenkívül a réz-szulfát egy olyan növényvédőszer, amelyet a mezőgazdaságban a kártevők elpusztítására használnak. Kertészeknek szánt kiskereskedelmi üzletekben értékesítik.

Elkészítési mód: a réz-szulfátot (⅓ rész) összekeverjük konyhasóval (⅔ rész). Öntsön a keverékhez 1,5 csésze forró vizet, hogy a só feloldódjon.

A pácolási idő réz-szulfáttal körülbelül négy óra. A szükséges hőmérséklet 50 és 80 Celsius-fok között van. Az oldatot a maratási folyamat során folyamatosan cserélni kell.

A nyomtatott áramköri lapok otthoni készítésének módszere hasznos azok számára, akik még nem ismerik az elektronikát. A szükséges készségeket a professzionális munka előtt otthon is el lehet sajátítani. A módszerek száma változatos, ami befolyásolja a fogantatás sikerét.

Mi az a hidrogén generátor és hogyan készítsünk egyet magunknak?

Hogyan készítsünk fémdetektort saját kezűleg, segítség kezdőknek

Hogyan forrasztható alumínium otthon, az alumínium forrasztásának jellemzői

Hogyan készítsünk egy Tesla-tekercset saját kezűleg?

Így egy kültéri retro kábelezés saját kezűleg

Mi a nikrómhuzal, annak tulajdonságai és felhasználása