Proces leptania slanej vody: 27 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Jedná sa o jednorazový proces na výrobu jednej dosky s plošnými spojmi odstránením nežiaducej medi elektrolýzou v roztoku slanej vody. Tento proces ilustrujem leptaním a zostrojením dosky pre 18-pinový PIC (pre PC16F54, ale akýkoľvek 18-pinový PIC sa do nej zmestí) na obrázku. Musí sa zapojiť do môjho breadboardu a akceptovať programovacie signály od môjho programátora PIC (stačí ísť na stránku https://geocities.com/it2n/circuits.html a pozrieť sa na to). Aby ste sa vyhli boju s konfliktmi signálov, dva kolíky programovania nesmú byť prinesené na dosku na chlieb. Aby sa kryštál mohol hrať s hodinovou frekvenciou, musí byť zapojiteľný. Signál Master Clear nebude vyvedený. Tieto rozhodnutia znamenajú dosku s dvoma 1, 1 konektormi s rozstupom, jeden s 13 pripojeniami a druhý s piatimi pripojeniami, pričom jeden kolík je od seba vzdialený. Toto je návod určený pre absolútne začiatočník a takmer každý krok bude ilustrovaný. Dokonca som pridal video z procesu leptania.

Krok 1: Rozhodnite sa, aká veľká musí byť doska

Zo schémy má strana, ktorá sa zasúva do dosky, 13 spojov a otvory v bb sú od seba vzdialené 0,1 palca. Potrebujeme teda najmenej 1,3 palca na umiestnenie 13 pinov.

Povedzme jeden a pol palca, pekná postava. Vezmite kus medenej plátovanej dosky väčší ako 1,5 palca na stranu. Nakreslite čiaru jeden a pol palca.

Krok 2: Vytvorte čiaru na medi

Pravítko alebo pravítko držte pevne dole na doske. Držte nôž zľahka a mnohokrát ťahajte cez čiaru.

Po nejakom čase bude na medi medzera, ktorá ju rozdelí na dve časti. Ak sa s nožom znesiete, je pravdepodobné, že by sa mohol túlať a rezať dosku hlboko tam, kde ho nechcete rezať - a budete sa žalostne pozerať dole na svoj zničený kmeň PCB. Buď trpezlivý. Byť trpezlivý má svoje vlastné cnosti, ako ťa život vždy naučí.

Krok 3: Urobte z tejto čiary hlbšiu drážku

Teraz môžete pravítko vziať preč a s trochou väčšieho tlaku na nôž ešte niekoľkokrát prejsť čiaru. Bude vedený rezom a na tejto strane potrebujete drážku.

Potom na každom okraji označte rovný povrch dosky a nakreslite čiaru aj tam, presne na druhej strane.

Krok 4: Skóre na druhej strane

Teraz potrebujete drážku aj na druhej strane laminátu.

Budete mať dosku s drážkami na oboch stranách a jej ohnutie prstami bude stačiť na to, aby sa v tejto línii úhľadne zlomilo. Toto je medená strana s hlbokou drážkou.

Krok 5: Drážka na hladkej strane

Toto je hladká strana laminátu s hlbokou drážkou.

Krok 6: Rozdeľte to

Ak sa pozriete na okraj, uvidíte, že dve drážky na vrchu a spodnej časti listu spôsobili, že bol v línii slabý a ľahko sa zlomí.

Krok 7: Odrezaný kus laminátu PCB

Laminát sme teda narezali na zhruba jeden a pol palca. V skutočnosti je to o niečo viac, a to o povolenkách pri dokončovaní.

Bude potrebné ich prebrúsiť, aby boli tieto hrany hladké, a to odnesie trochu materiálu.

Krok 8: Rozhodnite sa, aký veľký musí byť

Teraz sa musíme rozhodnúť, ako veľká doska musí byť v druhej dimenzii.

Potrebujeme dva konektory, PIC, kryštál, kondenzátory a jeden odpor. Usporiadanie všetkých na doske, zdá sa, že asi 2 “budú stačiť.

Krok 9: Vyčistite dosku

Hrubé hrany dosky odstráňte brúsnym papierom (Alebo choďte von a votrite ho na rovný drsný cementový povrch).

Medený povrch vyčistite brúsnym čistiacim tampónom - ten, ktorý používam, je určený na použitie v kuchyni a meď je toxická, preto ho nenechajte manželkou alebo mamou premiestniť do kuchyne, keď ho použijete - bolo by to tiež je dobré nepožičať si na tento účel ten v kuchyni.

Krok 10: Vyčistená doska

Vyčistil som asi dva palce dosky. Doska bude po leptaní rozrezaná na veľkosť, pretože extra dĺžka slúži ako držadlo na držanie dosky.

Vyčistená doska bude mať drsný povrch v dôsledku poškriabania brúsnou podložkou, a to doske pomôže lepšie odolávať leptaniu.

Krok 11: Naneste leptací odpor

Teraz oblasť vymaľujete odolnosťou proti leptaniu.

Môže to byť akákoľvek farba - musí držať spolu pod vodou, to je všetko. Permanentný fixka sa dodáva v ľahko aplikovateľnej forme a to ja používam. Môžete použiť lak na nechty, ak máte to šťastie, že máte priateľku a nevadí jej, že trávite čas zhrbený nad kusmi dosky a súčiastkami. Potrebujete dôkladnú tenkú vrstvu, ktorú je možné zoškrabať tenkou čiarou. Hustý kabát sa pravdepodobne odtiahne vo vločkách, keď sa na ňom pokúsite narovnať čiary.

Krok 12: Označte polohu zvodov komponentov

Teraz musíte označiť polohu káblov hlavných komponentov. Ako šablónu je najlepšie použiť samotný skutočný komponent.

16F54 som upol na dosku dvoma klipodilnými krokmi. Označte polohu každého špendlíka a postupne môžete zdvihnúť každého aligátora a označiť ho pod ním.

Krok 13: Kreslite okolo podložiek ostrým nástrojom

Potom, čo ste označili polohy ic vložiek a odstránili ic, vždy zostane niekoľko miest, kde sa odpor odrel.

Opravte ich tampónom z rovnakých vecí a pokračujte ďalším krokom: načrtnutím podložiek. Pomocou jasného priehľadného pravítka a niečoho s ostrým hrotom nakreslite obrys podložiek. Pozrite sa na rozloženie, ktoré ste pripravili predtým. Mali by ste premýšľať o oddelení bodu A od bodu B nakreslením čiary medzi nimi. Bežným prístupom je prepojiť bod A s bodom B nakreslením čiary, ktorá ich spája. Môj prístup pomáha udržať na palube maximálne množstvo medi a minimalizuje množstvo materiálu, ktorý sa má odstrániť. To je dôležité, inak bude proces leptania príliš pomalý.

Krok 14: Nakreslite zvyšok obvodu

Akonáhle dokončíte vzor podložky pre hlavný komponent, môžete nakresliť ostatné spojenia.

Použil som trochu veroboardu ako šablóny pre vzdialenosť 1 a zvyšok rezov som umiestnil podľa rozloženia v diagrame.

Krok 15: Chyby je možné opraviť

V tejto fáze je možné vykonať akékoľvek zmeny rozloženia.

Stačí namaľovať škrabance a máte nové plátno na precvičenie svojho umenia. Teraz som sa rozhodol, že dosku je možné urobiť kompaktnejšou, ak sa premiestni programovací soket, takže sa to stalo. Posledným nevyhnutným krokom je umiestnenie bodiek farby tak, aby boli všetky podložky spojené dohromady - je to nevyhnutné pre elektrolýzu. V mojej doske sú podložky všetky spojené pozdĺž ľavého a dolného okraja. Škrabance v laku sa zastavia až za okrajom. Po dokončení leptania sa rozrežú. Teraz je doska pripravená na leptanie.

Krok 16: Leptacia nádrž

Tu vidíte moju leptaciu nádrž (chvíľu stojí v úcte, hlava odkrytá). Je plastová, priehľadná a má rovnobežné strany a je dostatočne veľká na umiestnenie dosky. Na obrázku je aj záporná elektróda. Postačí hrubý medený drôt. Použil som narovnanú kancelársku sponku, ale má tendenciu vniesť do roztoku hrdzu. Tu bude fungovať takmer akýkoľvek kovový drôt.

Krok 17: Nastavenie nádrže na leptanie

Je užitočné mať svetlo svietiace na druhej strane dosky, pretože svetlo presvitajúce cez vyleptanú časť vám umožní vidieť priebeh leptania.

Odporúčame vám, aby ste to nenastavovali blízko klávesnice, pretože soľný roztok je korozívny, ak sa dostane do elektronického zariadenia. Je tiež užitočné, aby na vás dohliadal tweety vták. V skutočnosti sa zriekam akejkoľvek zodpovednosti, ak nemáte twee…

Krok 18: Alternatívna nádrž

V skutočnosti sa doska ukázala ako príliš veľká pre moju bežnú nádrž, takže som použil igelitovú tašku, ktorá bola dostatočne veľká na to, aby držala dosku ako leptaciu nádrž.

To malo tú výhodu, že to vyžadovalo ešte menej roztoku leptania. Leptací roztok sa vyrába rozpustením čo najväčšieho množstva soli vo vode.

Krok 19: Leptanie dosky

Na leptanie dosky pripravíte nasýtený roztok slanej vody, urobte z nej kladnú dosku a ponorte ju do roztoku spolu so zápornou elektródou. Postačí 12 voltový zdroj schopný dodať asi 500 miliampérov. Pripojte ho do série s žiarovkou, povedzme 12V, 6W, na indikáciu prúdu. Dokončenie procesu leptania by trvalo asi päť minút. Jeho priebeh budete môcť sledovať svetlom, ktoré svieti cez medzery, ktoré sa otvárajú, keď sa meď rozožiera. Z negatívnej elektródy budú stúpať bubliny vodíka. Ak stúpajú z medi, pripojili ste napájanie dozadu a váš drôt sa spotreboval. Na doplnenie soľného roztoku vezmete trochu vody a rozpustíte čo najviac soli, čím vytvoríte nasýtený roztok. Trochu osolíte, pretrepte a sledujte, ako soľ mizne pri vstupe do roztoku. Potom pridajte ďalšie a tiež to zmizne. Potom sa soľ prestane rozpúšťať, aj keď budete trepať a miešať, a v tomto okamihu máte nasýtený roztok soli, ktorý potrebujete. Toto je nasýtený roztok chloridu sodného v Oxid uhoľnatý. Na https://www.dhmo.org nájdete ďalšie informácie o zaobchádzaní s touto potenciálne nebezpečnou látkou.

Krok 20: Leptaná doska

Tu vidíte dosku po leptaní a čistení. Odstránenie farby môže byť trochu ťažké. Na leptaný odpor, ktorý ste použili, budete musieť použiť vhodné rozpúšťadlo.

Alebo môžete použiť brúsny tampón na zotretie farby. Je tiež možné nechať farbu na doske a odstrániť ju iba tam, kde je to potrebné na spájkovanie. V tomto prípade môže pri spájkovaní vytvárať toxické výpary. Všimnite si, že všetky stopy sú spojené, tieto budú musieť byť odrezané predtým, ako bude možné dosku testovať.

Krok 21: Testovanie dosky na skraty

Potom, čo sú stopy rozrezané, je nevyhnutné otestovať, či medzi susednými oblasťami nie sú žiadne spojenia.

Na testovanie môžete použiť 12 V žiarovku pripojenú k rovnakému zdroju, aký sa používa na elektrolýzu. Alebo spôsob, akým to robím - na indikáciu použite napájanie 12V, 15A spolu s čelovkou do auta. Malé šortky, ktoré tam bývali, sa odparia, a ak sa rozsvieti lampa, chlapče, to je skutočne skrat. Na odstránenie skratov jednoducho spustite ostrý hrot noža po linkách. Uhol nakloňte jedným smerom v jednom priechode a druhým smerom v nasledujúcom priechode a všetka meď, ktorá tam je, sa len zdvihne a rozpadne.

Krok 22: Vŕtajte otvory

Do otvorov pre kryštál a programovacie rozhranie boli vyvŕtané otvory.

Krok 23: Zásuvky

Na obrázku sú dva pohľady na zásuvku integrovaného obvodu s otočeným kolíkom. Je vyrobený z čapov, opracovaných z tyčového materiálu, lisovaných do plastu.

Musíme uvoľniť čapy z plastu. Kolík opatrne zahrievajte, kým plast nezmäkne (ale neroztopí sa) a kolík vytiahnite. Potrebujeme sedem týchto kolíkov.

Krok 24: Kryštálová zásuvka

Potom im odrežete chvosty a vložíte ich do otvorov a spájkujete. Máte kompaktnú zásuvku, pričom samotná doska plošných spojov je súčasťou zostavy.

Mám detailný záber na montáž kryštálu, aby ste videli detaily. Aby sa znížila výška, je možné niektoré zo zadných koncov týchto kolíkov odbrúsiť. Časť, ktorá v skutočnosti prichádza do kontaktu, je pružina vložená do dutého čapu a môžete rozdrviť pomerne veľa materiálu bez poškodenia vnútorných pracovných častí kolíkových zásuviek.

Krok 25: Namontujte komponenty

Komponenty boli spájkované na dosku:

Sedem pinov tvoriacich kryštál a programovacie zásuvky. Dva kondenzátory okolo kryštálového rezistora 10K, ktoré ťahajú linku MCLR k Vdd Odpojovací kondenzátor napájania cez Vss a Vdd Na miesto boli spájkované dva články a musí byť nainštalovaný ďalší. Plochy na osadenie integrovaného obvodu boli pred montážou na miesto potiahnuté spájkou.

Krok 26: Namontujte integrovaný obvod

Iic je namontovaný ako posledný, aby sa minimalizovala pravdepodobnosť poškodenia.

Najprv sa uvedie do správnej polohy a jeden rohový kolík sa zahreje spájkovačkou. Pretože je na doske malé množstvo spájky, roztaví sa a drží ic na mieste. Potom sa po vykonaní akýchkoľvek miernych úprav polohy podľa potreby spájkuje diagonálne protiľahlý kolík. Keď sú dva rohy spájkované, ic bude pevne držať na svojom mieste, a tak budú spájkované ostatné vodiče. Tým je montáž dosky dokončená a môže byť testovaná načítaním programu „LED Blink“alebo tak niečo. Na túto dosku som spájkoval Microchip PIC16F54, ale táto doska bude fungovať aj s akýmkoľvek osemnásťpinovým PIC. Niektoré pokročilejšie čipy umožňujú používať ako vstup kolík MCLR, takže ho možno bude tiež potrebné vytlačiť na okraj.

Krok 27: Dokončená tabuľa

Doska je teraz kompletná. Porovnáva sa s pôvodným plánom. Vykonal som niekoľko zmien, hlavne preto, že bolo jednoduchšie nasmerovať stopy týmto spôsobom. Je dôležité zaznamenať zmeny kvôli možnosti zámeny neskôr pri použití dosky. V tomto prípade niektoré stopy prechádzajú pod čipom a je nie je ľahké zistiť poradie signálov na okraji iba pri pohľade. Dokumentácia je zásadná a bude mať formu názvov signálov napísaných priamo na signálnych riadkoch. Ak chcete vytvoriť druhú dosku, musíte to všetko urobiť znova. - Tento postup sa odporúča iba vtedy, ak vyrábate jeden kus obvodu, pre ktorý sú konvenčné metódy prototypovania nepohodlné. Dúfam, že to všetko bolo pre niekoho užitočné. Dúfam, že uvidím niekoľko projektov ručne vyrezávaných, soľ dosky leptané vodou tu v blízkej budúcnosti v pokynoch. Bavte sa