The Saltwater Etch Process: 27 Steps (with Pictures)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Αυτή είναι μια εφάπαξ διαδικασία για την παραγωγή μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος αφαιρώντας τον ανεπιθύμητο χαλκό με ηλεκτρόλυση σε διάλυμα αλμυρού νερού. Θα επεξηγήσω τη διαδικασία χαράζοντας και χτίζοντας μια σανίδα για PIC 18 ακίδων (για το PC16F54, αλλά οποιοδήποτε PIC 18 ακίδων θα χωρέσει σε αυτό) στο σχήμα. Πρέπει να συνδεθεί στο breadboard μου και να δεχτεί τα σήματα προγραμματισμού από τον προγραμματιστή μου PIC (απλώς μεταβείτε στη διεύθυνση https://geocities.com/it2n/circuits.html και δείτε το). Για να αποφύγετε τη σύγκρουση σήματος, οι δύο ακίδες προγραμματισμού δεν πρέπει να μεταφερθούν στο breadboard. Για να παίξετε με τη συχνότητα του ρολογιού, ο κρύσταλλος πρέπει να είναι συνδεδεμένος. Το κύριο σήμα δεν θα μεταφερθεί. Αυτές οι αποφάσεις σημαίνουν έναν πίνακα με δύο συνδετήρες βήματος 0,1 , ο ένας με 13 συνδέσεις και ο άλλος με πέντε συνδέσεις, ο ένας πείρος σε απόσταση μεταξύ τους. Αυτό είναι ένα σεμινάριο που προορίζεται για το απόλυτο αρχάριος, και σχεδόν κάθε βήμα θα απεικονιστεί. Έχω συμπεριλάβει ακόμη και ένα βίντεο με τη διαδικασία χάραξης.

Βήμα 1: Αποφασίστε πόσο μεγάλο πρέπει να είναι το Διοικητικό Συμβούλιο

Από το διάγραμμα, η πλευρά που συνδέεται στο breadboard έχει 13 συνδέσεις και οι οπές στο bb απέχουν 0,1 ίντσα. Έτσι χρειαζόμαστε τουλάχιστον 1,3 ίντσες για να φιλοξενήσουμε 13 ακίδες.

Πείτε ενάμισι ίντσα, ωραία φιγούρα. Πάρτε ένα κομμάτι χαλκού ντυμένο χαρτόνι μεγαλύτερο από 1,5 ίντσες από την πλευρά. Σχεδιάστε μια γραμμή σε ενάμιση ίντσα.

Βήμα 2: Βαθμολογήστε μια γραμμή στο χαλκό

Κρατήστε σταθερά το χάρακα ή το τιμόνι σας στον πίνακα. Κρατήστε ελαφρά ένα μαχαίρι και τραβήξτε τη γραμμή πολλές φορές.

Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, θα υπάρχει ένα γκούτζι στον χαλκό, χωρίζοντάς το στα δύο. Αν υποχωρήσετε με το μαχαίρι, οι πιθανότητες είναι ότι μπορεί να περιπλανηθεί και να κόψει τον πίνακα βαθιά εκεί που δεν θέλετε να κοπεί - και θα κοιτάξετε με θλίψη το κατεστραμμένο απόθεμα PCB σας. Κάνε υπομονή. Η υπομονή έχει τις δικές της αρετές, όπως θα σας διδάξει πάντα η ζωή.

Βήμα 3: Κάντε αυτήν τη γραμμή πιο βαθιά αυλάκωση

Τώρα, μπορείτε να αφαιρέσετε τον χάρακα και με λίγη περισσότερη πίεση στο μαχαίρι, να περάσετε τη γραμμή μερικές φορές ακόμη. Θα καθοδηγείται από το κόψιμο και χρειάζεστε ένα αυλάκι σε αυτή την πλευρά.

Στη συνέχεια, σε κάθε άκρη, σημειώστε την απλή επιφάνεια του πίνακα και τραβήξτε μια γραμμή και εκεί, ακριβώς από την άλλη πλευρά.

Βήμα 4: Βαθμολογήστε την άλλη πλευρά

Τώρα χρειάζεστε επίσης ένα αυλάκι στην άλλη πλευρά του laminate.

Θα έχετε μια σανίδα με αυλακώσεις και στις δύο πλευρές, και η κάμψη της με τα δάχτυλα θα είναι αρκετή για να προκαλέσει το σπάσιμο τακτοποιημένα σε αυτήν τη γραμμή. Αυτή είναι η χάλκινη πλευρά, με βαθιά αυλάκωση.

Βήμα 5: Αυλάκι στην απλή πλευρά

Αυτή είναι η απλή πλευρά του laminate, με αυτό το βαθύ αυλάκι.

Βήμα 6: Σπάστε το

Αν κοιτάξετε την άκρη, θα δείτε ότι οι δύο αυλακώσεις στο πάνω και κάτω μέρος του φύλλου το έχουν κάνει αδύναμο στη γραμμή και θα σπάσει εύκολα.

Βήμα 7: Το κομμένο κομμάτι του PCB Laminate

Έτσι έχουμε κόψει το laminate σε περίπου ενάμιση εκατοστό. Είναι στην πραγματικότητα λίγο περισσότερο από αυτό, και αυτό αφορά τα επιδόματα στο φινίρισμα.

Θα πρέπει να λειανθεί για να γίνουν αυτές οι άκρες λείες και αυτό θα αφαιρέσει λίγο υλικό.

Βήμα 8: Αποφασίστε πόσο μεγάλο πρέπει να είναι

Τώρα πρέπει να αποφασίσουμε πόσο μεγάλο πρέπει να είναι το ταμπλό στην άλλη διάσταση.

Χρειαζόμαστε τους δύο συνδετήρες, το PIC, το κρύσταλλο και μερικούς πυκνωτές και έναν αντιστάτη. Τακτοποιώντας τα όλα στον πίνακα, φαίνεται ότι περίπου 2 θα είναι αρκετά.

Βήμα 9: Καθαρίστε τον πίνακα

Αφαιρέστε τις τραχιές άκρες της σανίδας χρησιμοποιώντας γυαλόχαρτο (go βγείτε έξω και τρίψτε το σε μια επίπεδη τραχιά επιφάνεια από τσιμέντο).

Καθαρίστε την επιφάνεια του χαλκού χρησιμοποιώντας ένα λειαντικό μαξιλάρι καθαρισμού - αυτό που χρησιμοποιώ προορίζεται για χρήση στην κουζίνα και ο χαλκός είναι τοξικός, οπότε μην αφήνετε τη σύζυγό σας ή τη μαμά σας να το μεταφέρει στην κουζίνα αφού το χρησιμοποιήσετε - θα ήταν επίσης καλή ιδέα να μην δανειστείτε αυτό στην κουζίνα για αυτόν τον σκοπό.

Βήμα 10: Ο καθαρισμένος πίνακας

Έχω καθαρίσει περίπου δύο ίντσες από τον πίνακα. Η σανίδα θα κοπεί σε μέγεθος μετά την χάραξη, καθώς το επιπλέον μήκος χρησιμεύει ως λαβή για τη συγκράτηση της σανίδας.

Ο καθαρισμένος πίνακας θα έχει τραχιά επιφάνεια λόγω της γρατζουνιστικής δράσης του λειαντικού μαξιλαριού και αυτό βοηθά τον πίνακα να διατηρήσει την αντίσταση της χαρακτικής καλύτερα.

Βήμα 11: Εφαρμόστε αντίσταση Etch

Τώρα βάφετε την περιοχή με κάποια αντίσταση χαρακτικής.

Μπορεί να είναι οποιοδήποτε χρώμα - πρέπει να συγκρατηθεί κάτω από το νερό, αυτό είναι όλο. Ο μόνιμος δείκτης έρχεται σε μια εύχρηστη μορφή και αυτό χρησιμοποιώ. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε βερνίκι νυχιών, αν είστε αρκετά τυχεροί να έχετε μια φίλη και δεν πειράζει να περνάτε τον χρόνο σας σκυμμένος πάνω σε κομμάτια σανίδας και εξαρτημάτων. Χρειάζεστε ένα πολύ λεπτό παλτό, ένα που μπορεί να γδαρθεί σε μια λεπτή γραμμή. Ένα παχύ παλτό είναι πιθανό να απομακρυνθεί σε νιφάδες όταν προσπαθείτε να σημειώσετε γραμμές σε αυτό.

Βήμα 12: Σημειώστε τη θέση των δυνητικών στοιχείων του στοιχείου

Τώρα, πρέπει να σημειώσετε τη θέση των αγωγών των κύριων εξαρτημάτων. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε το ίδιο το πραγματικό στοιχείο ως πρότυπο.

Έχω σφίξει το 16F54 στη σανίδα με δύο κροκοδείλους. Σημειώστε τη θέση κάθε πείρου και μπορείτε να σηκώσετε κάθε αλιγάτορα με τη σειρά για να σημαδέψετε από κάτω.

Βήμα 13: Σχεδιάστε γύρω από τα μαξιλάρια με ένα αιχμηρό όργανο

Αφού επισημάνετε τις θέσεις των μαξιλαριών ic και αφαιρέσετε το ic, θα υπάρχουν πάντοτε μερικά σημεία όπου η αντίσταση έχει τριφτεί.

Επισκευάστε τα με ένα κομμάτι από το ίδιο υλικό και συνεχίστε στο επόμενο βήμα: περιγράφοντας τα τακάκια. Χρησιμοποιήστε έναν διαφανή διαφανή χάρακα και κάτι με αιχμηρό σημείο για να σχεδιάσετε το περίγραμμα των μαξιλαριών. Ανατρέξτε στη διάταξη που έχετε προετοιμάσει νωρίτερα. Θα πρέπει να σκεφτείτε να διαχωρίσετε το σημείο Α από το σημείο Β τραβώντας μια γραμμή μεταξύ τους. Η συμβατική προσέγγιση είναι η σύνδεση του σημείου Α με το σημείο Β σχεδιάζοντας μια γραμμή που τα συνδέει. Η προσέγγισή μου βοηθά στη διατήρηση της μέγιστης ποσότητας χαλκού επί του σκάφους και ελαχιστοποιεί την ποσότητα υλικού που πρέπει να αφαιρεθεί. Αυτό είναι σημαντικό, διαφορετικά η διαδικασία χάραξης θα είναι πολύ αργή.

Βήμα 14: Σχεδιάστε το υπόλοιπο κύκλωμα

Μόλις ολοκληρώσετε το μοτίβο pad για το κύριο στοιχείο, μπορείτε να σχεδιάσετε τις υπόλοιπες συνδέσεις.

Χρησιμοποίησα ένα κομμάτι veroboard ως πρότυπο για την απόσταση 0,1 και τοποθέτησα τις υπόλοιπες περικοπές σύμφωνα με τη διάταξη στο διάγραμμα.

Βήμα 15: Τα σφάλματα μπορούν να διορθωθούν

Σε αυτό το στάδιο μπορούν να γίνουν οποιεσδήποτε αλλαγές στη διάταξη.

Απλώς ζωγραφίστε πάνω από τις γρατζουνιές και έχετε έναν φρέσκο καμβά για να εξασκήσετε την τέχνη σας. Τώρα αποφάσισα ότι ο πίνακας μπορεί να γίνει πιο συμπαγής εάν η υποδοχή προγραμματισμού μετατοπιστεί, έτσι έγινε. Ένα τελευταίο απαραίτητο βήμα είναι να τοποθετήσετε κουκκίδες χρώματος έτσι ώστε όλα τα τακάκια να συνδέονται μεταξύ τους - αυτό είναι απαραίτητο για την ηλεκτρόλυση. Στον πίνακα μου, τα τακάκια είναι όλα συνδεδεμένα κατά μήκος της αριστερής και της κάτω άκρης. Οι γρατζουνιές στο χρώμα σταματούν λίγο από την άκρη. Θα κοπούν μετά την ολοκλήρωση της χάραξης. Τώρα ο πίνακας είναι έτοιμος για χάραξη.

Βήμα 16: Η δεξαμενή χάραξης

Βλέπετε εδώ τη δεξαμενή χάραξής μου (στέκεται λίγο σε ευλάβεια, ακάλυπτο το κεφάλι). Είναι πλαστικό, διαφανές και έχει παράλληλες πλευρές και είναι αρκετά μεγάλο για να χωρέσει τον πίνακα. Επίσης, απεικονίζεται το αρνητικό ηλεκτρόδιο. Ένα χοντρό σύρμα χαλκού θα κάνει. Έχω χρησιμοποιήσει ένα ισιωμένο συνδετήρα, αλλά τείνει να εισάγει σκουριά στη λύση. Σχεδόν κάθε μεταλλικό σύρμα θα λειτουργήσει εδώ.

Βήμα 17: Το Etch Tank Setup

Είναι χρήσιμο να έχετε ένα φως που λάμπει στην άλλη πλευρά του πίνακα, καθώς το φως που λάμπει μέσω του χαραγμένου τμήματος θα σας επιτρέψει να δείτε την πρόοδο της χάραξης.

Θα συνιστούσα να μην το ρυθμίσετε κοντά στο πληκτρολόγιό σας, καθώς το διάλυμα αλατιού είναι διαβρωτικό εάν μπει σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Είναι επίσης χρήσιμο να έχετε ένα tweety πουλί να σας προσέχει. Στην πραγματικότητα, θα αποποιηθώ κάθε ευθύνη εάν δεν έχετε twee…

Βήμα 18: Εναλλακτική δεξαμενή

Στην πραγματικότητα, ο πίνακας αποδείχθηκε πολύ μεγάλος για την κανονική μου δεξαμενή, οπότε χρησιμοποίησα μια πλαστική σακούλα αρκετά μεγάλη για να κρατήσω τον πίνακα ως δεξαμενή χάραξης.

Αυτό είχε το πλεονέκτημα ότι απαιτούσε ακόμη λιγότερο από το διάλυμα χάραξης. Το διάλυμα χάραξης γίνεται διαλύοντας όσο το δυνατόν περισσότερο αλάτι σε νερό.

Βήμα 19: Χάραξη του πίνακα

Για να χαράξετε το χαρτόνι, φτιάχνετε ένα κορεσμένο διάλυμα αλμυρού νερού, κάνετε τη σανίδα θετική και την βυθίζετε στο διάλυμα μαζί με ένα αρνητικό ηλεκτρόδιο. Μια τροφοδοσία 12 volt ικανή να τροφοδοτήσει περίπου 500 milliamperes είναι αρκετή. Συνδέστε το σε σειρά με λαμπτήρα νήματος, ας πούμε 12V, 6W, για ένδειξη του ρεύματος. Θα χρειαστούν περίπου πέντε λεπτά για να ολοκληρωθεί η διαδικασία χάραξης. Θα μπορείτε να παρακολουθήσετε τη διαδικασία του από το φως που λάμπει μέσα από τα κενά που ανοίγονται καθώς ο χαλκός τρώγεται. Φυσαλίδες υδρογόνου θα φαίνονται να ανεβαίνουν από το αρνητικό ηλεκτρόδιο. Εάν ανεβαίνουν από τον χαλκό, έχετε συνδέσει την τροφοδοσία προς τα πίσω και το καλώδιό σας τρώγεται. Για να φτιάξετε το διάλυμα αλατιού, παίρνετε λίγο νερό και διαλύετε όσο το δυνατόν περισσότερο αλάτι, δημιουργώντας έτσι ένα κορεσμένο διάλυμα. Προσθέτετε λίγο αλάτι, το ανακινείτε και βλέπετε το αλάτι να εξαφανίζεται καθώς διαλύεται. Στη συνέχεια, προσθέτετε λίγο ακόμη και εξαφανίζεται. Μετά από αυτό το αλάτι θα σταματήσει να διαλύεται όσο το ανακινείτε και το ανακατεύετε και σε αυτό το σημείο έχετε το κορεσμένο διάλυμα αλατιού που χρειάζεστε. Αυτό είναι ένα κορεσμένο διάλυμα χλωριούχου νατρίου Μονοξείδιο του διυδρογόνου. Ανατρέξτε στη διεύθυνση https://www.dhmo.org για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον χειρισμό αυτής της δυνητικά επικίνδυνης ουσίας.

Βήμα 20: Η χαραγμένη σανίδα

Βλέπετε εδώ τον πίνακα μετά την χάραξη και τον καθαρισμό. Το χρώμα μπορεί να αποδειχθεί κάπως δύσκολο να αφαιρεθεί. Θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε έναν κατάλληλο διαλύτη για την αντίσταση χάραξης που έχετε χρησιμοποιήσει.

Or μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το λειαντικό μαξιλάρι για να τρίψετε το χρώμα. Μπορεί επίσης να είναι δυνατό να αφήσετε το χρώμα στο χαρτόνι και να το αφαιρέσετε μόνο όπου χρειάζεται για συγκόλληση. Σε αυτή την περίπτωση ενδέχεται να παράγει τοξικούς καπνούς κατά τη συγκόλληση. Θα παρατηρήσετε ότι όλα τα ίχνη ενώνονται μεταξύ τους, θα πρέπει να αποκοπούν πριν να δοκιμαστεί η σανίδα.

Βήμα 21: Δοκιμή του πίνακα για βραχυκυκλώματα

Μετά την αποκοπή των ιχνών, είναι απαραίτητο να ελέγξετε ότι δεν υπάρχουν συνδέσεις μεταξύ παρακείμενων περιοχών.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια λάμπα 12V συνδεδεμένη στην ίδια παροχή που χρησιμοποιήθηκε για ηλεκτρόλυση για έλεγχο. Or όπως το κάνω - χρησιμοποιήστε παροχή 12V, 15A μαζί με προβολέα αυτοκινήτου για ένδειξη. Μικρά σορτς που υπήρχαν εκεί εξατμίζονται και αν ανάψει αυτή η λάμπα, αγόρι, αυτό είναι πραγματικά βραχυκύκλωμα. Για να καθαρίσετε τα βραχυκυκλώματα, απλά περάστε το αιχμηρό σημείο ενός μαχαιριού μέσα από τις γραμμές. Γωνίστε το προς μια κατεύθυνση στο ένα πέρασμα και από την άλλη πλευρά στο επόμενο πέρασμα, και οποιοσδήποτε χαλκός ακόμα εκεί θα σηκωθεί και θα καταρρεύσει.

Βήμα 22: Τρυπήστε τρύπες

Έχουν ανοίξει τρύπες για να χωρέσουν οι υποδοχές για το κρύσταλλο και τη διεπαφή προγραμματισμού.

Βήμα 23: Οι πρίζες

Το σχήμα δείχνει δύο όψεις μιας πρίζας ολοκληρωμένου κυκλώματος περιστρεφόμενου πείρου. Είναι κατασκευασμένο από καρφίτσες, κατεργασμένες από απόθεμα ράβδων, μορφοποιημένες σε πλαστικό.

Πρέπει να απελευθερώσουμε τις καρφίτσες από το πλαστικό. Θερμάνετε τον πείρο προσεκτικά μέχρι να μαλακώσει το πλαστικό (αλλά δεν λιώσει) και τραβήξτε τον πείρο ελεύθερα. Χρειαζόμαστε επτά από αυτές τις καρφίτσες.

Βήμα 24: Υποδοχή κρυστάλλου

Στη συνέχεια κόβετε τις ουρές τους και τις εισάγετε στις τρύπες και τις κολλάτε. Έχετε μια συμπαγή πρίζα, με το ίδιο το PCB να είναι μέρος της διάταξης.

Έχω ένα κοντινό πλάνο της βάσης κρυστάλλου, ώστε να μπορείτε να δείτε τις λεπτομέρειες. Είναι δυνατόν να αλέσετε μερικά από το πίσω άκρο αυτών των πείρων για να μειώσετε το ύψος. Το τμήμα που έρχεται πραγματικά σε επαφή είναι το ελατήριο που εισάγεται μέσα στον κοίλο πείρο και μπορείτε να αλέσετε πολύ υλικό χωρίς να καταστραφούν τα εσωτερικά μέρη εργασίας των υποδοχών πείρου.

Βήμα 25: Τοποθετήστε τα εξαρτήματα

Τα εξαρτήματα έχουν κολληθεί στον πίνακα:

Οι επτά ακίδες που αποτελούν πρίζες κρυστάλλου και προγραμματισμού. Δύο πυκνωτές γύρω από την αντίσταση κρυστάλλου A 10K που ανεβάζει τη γραμμή MCLR σε Vdd A πυκνωτή αποσύνδεσης τροφοδοσίας μεταξύ Vss και Vdd Δύο σύνδεσμοι έχουν κολληθεί στη θέση τους και ένας ακόμη πρέπει να τοποθετηθεί. Τα εδάφη για την τοποθέτηση του ολοκληρωμένου κυκλώματος έχουν επικαλυφθεί με συγκόλληση πριν από την τοποθέτησή του στη θέση του.

Βήμα 26: Τοποθετήστε το Ολοκληρωμένο Κύκλωμα

Το ic είναι τοποθετημένο τελευταίο απ 'όλα, προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν οι πιθανότητες ζημιάς σε αυτό.

Τοποθετείται πρώτα στη σωστή θέση και ένας γωνιακός πείρος θερμαίνεται με το συγκολλητικό σίδερο. Δεδομένου ότι υπάρχει μια μικρή ποσότητα συγκόλλησης στον πίνακα, αυτό λιώνει και διατηρεί το ic στη θέση του. Στη συνέχεια, ο διαγώνιος αντίθετος πείρος συγκολλάται, αφού κάνετε οποιεσδήποτε μικρές ρυθμίσεις στη θέση, όπως απαιτείται. Με τις δύο γωνίες συγκολλημένες, το ic θα κρατηθεί σταθερά στη θέση του και έτσι τα υπόλοιπα καλώδια συγκολλούνται. Αυτό ολοκληρώνει τη συναρμολόγηση του πίνακα και μπορεί να δοκιμαστεί φορτώνοντας ένα πρόγραμμα "LED Blink" ή κάτι τέτοιο. Έχω κολλήσει ένα μικροτσίπ PIC16F54 σε αυτόν τον πίνακα, αλλά αυτός ο πίνακας θα λειτουργήσει με οποιοδήποτε PIC δεκαοκτώ ακίδων επίσης. Μερικά από τα πιο προηγμένα τσιπ επιτρέπουν τη χρήση του πείρου MCLR ως είσοδο, οπότε αυτό μπορεί επίσης να χρειαστεί να μεταφερθεί στην άκρη.

Βήμα 27: Ολοκληρωμένος πίνακας

Ο πίνακας είναι τώρα πλήρης. Συγκρίνεται με το αρχικό σχέδιο. Έχω κάνει μερικές αλλαγές, κυρίως επειδή ήταν πιο απλό να δρομολογηθούν τα ίχνη με αυτόν τον τρόπο. Είναι απαραίτητο να καταγράφουμε αλλαγές λόγω της πιθανότητας σύγχυσης αργότερα όταν χρησιμοποιούμε τον πίνακα. Σε αυτή την περίπτωση, κάποια ίχνη περνούν κάτω από το τσιπ και είναι δεν είναι εύκολο να διαπιστώσετε τη σειρά των σημάτων στην άκρη μόνο κοιτάζοντας. Η τεκμηρίωση είναι απαραίτητη και θα λάβει τη μορφή ονομάτων σημάτων γραμμένων ακριβώς πάνω στις γραμμές σήματος. Για να φτιάξετε έναν δεύτερο πίνακα πρέπει να τα κάνετε όλα ξανά - Αυτή η διαδικασία συνιστάται μόνο εάν φτιάχνετε ένα μόνο κομμάτι ενός κυκλώματος, για το οποίο οι συμβατικές μέθοδοι πρωτοτύπων είναι ενοχλητικές. Ελπίζω ότι όλα αυτά ήταν χρήσιμα για κάποιον εκεί έξω. Ελπίζω να βλέπω μερικά έργα στο χέρι σκαλισμένα, αλάτι πινακίδες χαραγμένες με νερό εδώ με οδηγίες στο εγγύς μέλλον. Καλή διασκέδαση