Di dunia sekarang ini, papan sirkuit tercetak digunakan dalam pembuatan sirkuit elektronik. Diantaranya, misalnya, unit perakitan peralatan elektronik. Sepiring banyak lapisan dengan elemen elektronik baru memiliki sifat integrasi. Fitur ini memungkinkan untuk mengurangi ukuran sirkuit listrik dan teknik komputasi. Papan sirkuit tercetak pertama muncul lebih dari seratus tahun yang lalu.
Isi
- 1 Apa itu papan sirkuit tercetak?
- 2 Membuat Papan Sirkuit Elektronik di Rumah
- 2.1 Bahan apa yang akan digunakan untuk pembuatannya?
- 2.2 Persyaratan utama untuk papan
- 2.3 Alat dan bahan kimia yang diperlukan
- 2.4 Cetak gambar papan sirkuit pada printer
- 2.5 Mempersiapkan solusi untuk konversi kimia
- 2.6 Menyiapkan Pelat Tahan Kaca
- 2.7 Terjemahkan gambar
- 2.8 Menggores papan
- 2.9 Lubang pengeboran
- 2.10 Papan pembakaran
- 3 Resep untuk solusi etsa
Apa itu Papan Sirkuit Tercetak?
Papan sirkuit tercetak adalah pelat dielektrik. Di permukaan produk adalah papan sirkuit. Pelat dielektrik diperlukan untuk menghubungkan komponen elektronik. Ujung komponen papan disolder ke bagian pola konduktif.
Diagram sirkuit terbuat dari foil pada permukaan isolasi padat.Untuk memasang elemen planar dan timah, lubang dan bantalan khusus dibuat di papan sirkuit tercetak. Foil di papan terletak di beberapa lapisan, sehingga sambungan listrik ke sana disediakan oleh lubang transisi. 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:
- satu sisi;
- dua sisi;
- multilayer (sambungan beberapa pelat dengan satu atau dua lapisan).
PENTING! Jumlah lapisan meningkat tergantung pada kompleksitas instalasi proyek.
Membuat papan sirkuit elektronik di rumah
Bahan apa yang akan digunakan untuk pembuatan?
Basis foil dielektrik digunakan untuk papan sirkuit tercetak. Bahannya terdiri dari pelat multi-lapisan dengan insulasi listrik atau film fluoroplastik atau polimida sintetis. Di atas insulasi atau film adalah foil tembaga, aluminium atau nikel.
- Aluminium foil tidak dapat disolder dengan baik.
- Foil nikel memiliki ketahanan yang lebih tinggi dan pembuangan panas yang rendah. Selain itu, biayanya lebih mahal.
- Foil tembaga cocok untuk menyolder. Ketebalannya adalah 18 hingga 35 mikron.
Banyak bahan untuk pembuatan papan tersedia untuk dijual. Untuk membuat piring dengan tangan Anda sendiri, Anda dapat menggunakan fiberglass atau gethinax:
- Glass-textolite - bahan terkompresi, yang didasarkan pada kain kaca. Bahan komposit diresapi dengan resin epoksi dan dilapisi dengan foil tembaga. Kaca 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 berkisar dari minus 60 hingga plus 125 derajat Celcius. Ketebalan yang diizinkan adalah 1,5 milimeter. Di rumah, diinginkan untuk menggunakan 0,8 milimeter dengan lapisan satu lapisan.
- Gethinax adalah kertas yang diresapi dengan pernis bakelite.Lapisan bahan diperoleh setelah menekan kertas dengan pengepresan panas. Gethinax diresapi dengan resin epoksi. Suhu aplikasi berkisar dari minus 65 hingga plus 120 derajat Celcius. Pilihan varietas Gethinax tergantung pada penggunaan lebih lanjut.
Persyaratan dasar untuk papan fabrikasi
- Bentuk persegi panjang dengan lapisan dua sisi.
- Ketebalan - tidak lebih dari tiga milimeter (harus sesuai dengan dasar dielektrik).
- Kontur takik dan alur terletak di sepanjang perimeter pelat dan tidak bertepatan dengan garis kisi.
- Pusat semua lubang terletak di simpul kisi.
- Ruang antara tepi lubang dan pelat tidak boleh melebihi ketebalan yang terakhir.
- Ukuran bantalan kontak menentukan diameter lubang.
- Ketebalan trek dan ruang di antara mereka adalah sekitar 0,2 milimeter.
Alat dan bahan kimia yang dibutuhkan
- fiberglass atau gethinax;
- pengikis pencuci piring;
- sabun cuci piring;
- aseton;
- penghapus cat kuku bebas aseton;
- alkohol industri atau medis;
- sikat gigi tua;
- kertas toilet dua lapis yang lembut;
- jarum suntik dua cangkir;
- kertas foto;
- printer laser hitam-putih dengan resolusi lebih dari 600 dpi dan kartrid untuknya;
- gunting jahit;
- mata bor berdiameter 0,6 milimeter, 0,8 milimeter, dan 1 milimeter;
- spidol untuk menggambar papan sirkuit;
- bor kecil;
- hidropirit;
- asam sitrat;
- garam batu (tidak beryodium);
- wadah plastik untuk etsa;
- kartu plastik;
- berat 3 kilogram;
- fluks tabung alkohol;
- stasiun solder.
Mencetak gambar papan pada printer
- Untuk lebar garis maksimum dalam gambar, Anda harus mematikan mode hemat daya di properti printer. Anda mungkin harus menggunakan mode pencetakan lain untuk mendapatkan hasil yang baik. Gambar grafik papan tidak boleh buram atau tergores.
- Pilih resolusi maksimum dan mode hitam putih dalam pengaturan cetak (jika printer berwarna).
- Skala harus realistis.
- Setelah pencetakan selesai, gambar dengan elemen grafis tidak boleh disentuh dengan tangan. Lebih baik meninggalkan batas pada lembaran sebelum memotong gambar. Area ekstra dua sentimeter sudah cukup untuk menahan kertas dengan jari-jari Anda tanpa menyentuh skema.
PENTING! Anda harus meninggalkan tiga milimeter dari perbatasan saat memotong sehingga Anda dapat melihat tepinya saat mentransfer.
Mempersiapkan solusi untuk transfer kimia
Untuk membuat larutan kimia, Anda perlu:
- cair tanpa aseton dan aseton itu sendiri dalam proporsi 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 cukup lama, aseton dapat menguap dan zat tersebut akan rusak.
Membuat fiberglass.
- Fiberglass akan membutuhkan permukaan datar yang lebar, di tengahnya diletakkan selembar kertas toilet.
- Selanjutnya adalah persiapan materi. Kaca fiberglass digosok dengan spons logam dalam lingkaran untuk menghilangkan oksidasi, goresan dan sidik jari. Piring harus bersinar.
- Teteskan deterjen ke tengah piring dan busakan. Selain itu, larutan sabun dioleskan ke tangan Anda.
- Piring dicuci selama beberapa menit dan dibilas dengan air dingin. Piring harus dipegang pada sisi-sisinya di tepinya.
- Setelah dicuci, papan diletakkan di atas kertas. Di atas oleskan beberapa tetes larutan aseton dan bersihkan dengan kertas toilet sampai benar-benar kering.
PENTING! Tidak boleh ada serat, debu, atau rambut kecil di permukaan papan. Ruangan harus dibersihkan sebelum prosedur.
Mentransfer pola
- Dua mililiter larutan dituangkan ke dalam jarum suntik.
- Papan diletakkan di atas kertas. Harus ada permukaan foil tembaga di atasnya.
- Lapisan tipis cairan dioleskan ke permukaan tembaga, tanpa celah.
- Gambar sirkuit ditempatkan secara merata di piring dengan segel ke bawah. Memindahkan kertas tidak diperbolehkan.
- Gunakan kartu plastik untuk menghapus kertas dan memeras kelebihan larutan.
- Setelah sepuluh detik, dua lembar kertas diletakkan di atas, setelah sepuluh detik berikutnya, mesin press yang halus (3 kilogram) ditempatkan di atas piring dan ditekan selama lima detik.
- Setelah lima menit, beratnya dihilangkan. Kertas dengan gambar harus kering (menjadi putih).
- Untuk menghilangkan kertas, sikat gigi direndam dalam alkohol dan permukaannya basah. Setelah menjadi berminyak, kertas dilipat kembali dari satu sisi dan alkohol dituangkan di bawahnya dengan kuas. Area gambar harus benar-benar tertutup dengan cairan yang mudah menguap.
- Lembaran ditarik kembali secara merata sehingga cat tetap berada di piring. Secara berkala, alkohol harus diisi ulang.
PENTING! Jika area kecil toner tertinggal di atas kertas, Anda dapat menggunakan spidol dan menandai celahnya. Dianjurkan untuk melukis dalam dua lapisan untuk mendapatkan efek pernis hitam. Sebelum menggambarnya di papan, Anda harus mengukur geometri gambar dengan penggaris.
Menggores papan
- Untuk menyiapkan solusinya, tuangkan 50 mililiter air hangat ke dalam wadah.
- Tiga tablet hidroperitis ditambahkan ke air, sampai benar-benar larut. Akibatnya, hidrogen peroksida (3 persen) keluar.
- 15 gram asam sitrat dan 5 gram garam ditambahkan ke dalam cairan sampai benar-benar larut.
- Tuang larutan ke dalam wadah plastik, celupkan papan ke bawah selama setengah jam (kadang-kadang empat puluh menit).
- Papan dicuci dengan air hangat dan dilap dengan aseton. Bagian atas ditutupi dengan fluks alkohol-tocaniphon.
Lubang pengeboran
Lubang dibor di mana trek keluar. Lubang kedua dibor saat menyolder lubang transisi. Transisi ditambahkan di sekitar tepi pelat untuk kekakuan yang lebih besar. Bor mini diperlukan karena mata bor yang digunakan berukuran kecil.
Membakar Papan
Deburring papan melindungi pelapisan tembaga dari korosi.Sebuah stasiun solder diperlukan untuk proses ini. Jalinan yang dikepang diletakkan di ujung besi solder dan dikalengkan dengan kawat untuk mendapatkan pekerjaan pengalengan yang baik.
Pelat dan kepang dilapisi dengan fluks. Kemudian timah dioleskan ke papan. Dalam prosesnya, serat tembaga dari jalinan dihilangkan.
Resep untuk solusi etsa
Solusi etsa hidrogen peroksida dan asam sitrat
Bahan:
- Hidrogen peroksida (3%);
- asam sitrat;
- garam dapur;
- air hangat (100ml).
Larutan etsa 100 mililiter cukup untuk menghilangkan foil tembaga (ketebalan 35 m) dari pelat seluas 100 sentimeter persegi. Solusi yang disiapkan tidak boleh disimpan. Alih-alih asam sitrat, Anda dapat menggunakan asam asetat, tetapi Anda harus mengeringkan papan di luar ruangan karena baunya yang tidak sedap.
Keuntungan dari solusi adalah murahnya, ketersediaan bahan mudah, kecepatan tinggi, keamanan. Etching dapat dilakukan pada suhu kamar.
Solusi etsa berdasarkan besi klorida
Solusi berbasis besi klorin tidak menuntut dalam hal suhu. Waktu etsa cepat. Namun, tingkat menurun sebagai besi klorin dalam cairan dikonsumsi.
Persiapan akan membutuhkan: 200 mililiter air dan 150 gram besi klorin dalam bentuk bubuk. Komponen diaduk sampai benar-benar larut.
PENTING! Larutan etsa dapat disimpan dalam wadah tertutup rapat dan digunakan berulang kali. Untuk penggunaan berulang, "dimeriahkan" dengan paku tembaga. Kerugian dari solusi ini adalah biayanya yang tinggi.
Solusi etsa berdasarkan hidrogen peroksida dan asam klorida
Solusi etsa sangat cepat dan terjangkau. Hidropirit atau hidrogen peroksida dapat dibeli di toko obat.
Untuk persiapan, larutan hidrogen peroksida (3 persen) dituangkan ke dalam asam klorida (mengaduknya) dalam aliran tipis.Tindakan pencegahan keamanan harus diperhatikan selama prosedur etsa, karena asam klorida menimbulkan korosi pada tangan Anda 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 pengawetan tembaga sulfat
Larutan pengawet berbahan dasar tembaga sulfat jarang digunakan karena prosedurnya rumit. Selain itu, tembaga sulfat adalah pestisida yang digunakan dalam pertanian untuk membunuh hama. Komponen tersebut dijual di gerai ritel untuk tukang kebun dan petani sayuran.
Metode persiapan: tembaga sulfat (⅓ bagian) dicampur dengan garam meja (⅔ bagian). Tuang 1,5 gelas air panas ke dalam campuran agar garam larut.
Prosedur pengawetan dengan tembaga sulfat memakan waktu sekitar empat jam. Suhu yang dibutuhkan adalah 50 hingga 80 derajat Celcius. Solusinya harus terus-menerus diubah selama proses etsa.
Cara membuat Printed Circuit Board di rumah bermanfaat bagi pemula di bidang elektronika. Sebelum pekerjaan profesional, adalah mungkin untuk memperoleh keterampilan yang diperlukan di rumah. Jumlah metode bervariasi, yang akan mempengaruhi keberhasilan yang dikandung.
Artikel terkait:
