Ευέλικτα τυπωμένα κυκλώματα DIY: 5 βήματα (με εικόνες)

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

Δημιουργήστε τα δικά σας ευέλικτα τυπωμένα κυκλώματα μονής όψης χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή στερεάς μελάνης, μεμβράνη πολυϊμιδίου με επίστρωση χαλκού και χημικές ουσίες χάραξης κοινών κυκλωμάτων.

Θα βρείτε εύκαμπτα PCB μέσα στα περισσότερα κινητά τηλέφωνα ή παρόμοιες μικροσκοπικές συσκευές. Τα εύκαμπτα PCB είναι χρήσιμα για την κατασκευή μικροσκοπικών καλωδίων και εξαιρετικά ελαφρών κυκλωμάτων. Ωστόσο, λίγα καταστήματα κατασκευάζουν ακόμα προσαρμοσμένα εύκαμπτα PCB σε λογικές τιμές σε μικρούς όγκους.

Βήμα 1: Αποκτήστε ταινία με επίστρωση χαλκού

Πάρτε μερικά λεπτά φύλλα πολυϊμιδίου που έχουν χαλκό στη μία ή και στις δύο πλευρές. Το πολυϊμίδιο είναι ένα κίτρινο πολυμερές με υψηλή θερμοκρασία τήξης και μερικές φορές ονομάζεται Kapton. Ένας κοινός τύπος πολυϊμιδίου με επίστρωση χαλκού είναι το υλικό DuPont "Pyralux". Τα φύλλα Pyralux διατίθενται σε πολλές διαφορετικές ποικιλίες πάχους πολυϊμιδίου, πάχους χαλκού και πάχους κόλλας (η "κόλλα" είναι μεταξύ χαλκού και πολυϊμιδίου που συγκρατούν τα πάντα.) Το πάχος του χαλκού δίνεται σε ουγγιές ανά τετραγωνικό πόδι, ενώ το πάχος κόλλας και καπτόν δίνεται σε mil (1 mil = 0,001 ίντσα). Το Pyralux LF7062 (στην εικόνα) έχει 1/2 oz Cu, 1/2 mil κόλλα και 1 mil Kapton. Λειτουργεί εντάξει, αλλά είναι λίγο λεπτό και ευδιάκριτο για τον χειρισμό του εκτυπωτή. Το LF9120 έχει 1 oz Cu, 1 mil κόλλα και 2 mil Kapton - φαίνεται να λειτουργεί καλύτερα στον εκτυπωτή LF9210 έχει 2 oz Cu, 1 mil κόλλα και 1 mil Kapton - Άλλη πιο σκληρή, αλλά λειτουργεί ΟΚΑλλες επιλογές είναι χαλκός διπλής όψης (ένα σάντουιτς Cu/Kapton/Cu που συγκρατείται μαζί με κόλλα) και μια τραχιά επιφάνεια, που υποδηλώνεται με R στο τέλος του αριθμού ανταλλακτικών. Τα τραχιά φύλλα και το φύλλο διπλής όψης λειτουργούν ΟΚ. Ωστόσο, το Pyralux με χαλκό 2 oz ή παχύτερο μπορεί να είναι δύσκολο να τροφοδοτηθεί στον εκτυπωτή, ειδικά αν υπάρχει χαλκός και στις δύο πλευρές. Δείτε αν μπορείτε να λάβετε ένα δωρεάν δείγμα από το DuPont. Περιστασιακά, τα φύλλα Pyralux εμφανίζονται στο eBay. Κόψτε τα φύλλα Pyralux σε 8,5x11 ή 8,5x14 ίντσες με ψαλίδι ή μαχαίρι. Αποφύγετε να λερώνετε τον χαλκό με δακτυλικά αποτυπώματα ή λάδι, τα οποία μπορεί να μπλοκάρουν το διάλυμα χάραξης αργότερα. Για να προστατέψετε τον εκτυπωτή, προσπαθήστε να διατηρήσετε τις άκρες σχετικά επίπεδες και χωρίς γδαρσίματα.

Βήμα 2: Χρησιμοποιήστε έναν εκτυπωτή μελάνης

Για άμεση εκτύπωση στη μεμβράνη χαλκού, εντοπίστε έναν εκτυπωτή με στερεό μελάνι. Συνήθως συγχέονται με εκτυπωτές λέιζερ, αλλά αντίθετα τυπώνουν λιωμένο κερί. Σε αντίθεση με τα περισσότερα inkjet, το κερί κάνει ένα καλό προστατευτικό στρώμα για χάραξη χαλκού και σε αντίθεση με τους εκτυπωτές λέιζερ, οι εκτυπωτές στερεάς μελάνης δεν βασίζονται στην τοπική φόρτιση της επιφάνειας του χαρτιού, κάτι που θα μπορούσε να είναι ενοχλητικό όταν το χαρτί αντικατασταθεί από ένα φύλλο χαλκού.

Ορισμένα μοντέλα είναι τα Tektronix Phaser 840, 850, 860 και Xerox Phaser 8200, 8400, 8500, 8560 και 8860. Μπορεί να βρείτε ένα σε γραφείο. Τα περισσότερα μοντέλα Phaser είναι κανονικοί εκτυπωτές λέιζερ, οπότε ελέγξτε κάτω από την κουκούλα για τα στερεά μπλοκ μελάνης (στην εικόνα) αν δεν είστε σίγουροι. Εάν δεν έχετε πρόσβαση σε εκτυπωτή στερεού μελανιού, η μέθοδος σιδερώματος "μεταφοράς γραφίτη", χρησιμοποιώντας σχέδιο με εκτύπωση λέιζερ, θα μπορούσε να αντικαταστήσει αυτό το βήμα.

Βήμα 3: Εκτύπωση στο Pyralux

Σχεδιάστε ένα σχέδιο σε οποιοδήποτε πρόγραμμα γραφικών και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το δίσκο χειροκίνητης τροφοδοσίας για να το εκτυπώσετε στο φύλλο Pyralux σε μαύρο χρώμα. Κυανό, ματζέντα, κίτρινο, πράσινο (50/50 κυανό+κίτρινο), κόκκινο (50/50 κίτρινο+ματζέντα) φαίνεται επίσης να λειτουργούν, απλά αποφύγετε τις ανοιχτές αποχρώσεις που αποτελούνται από μικροσκοπικές κουκίδες σε λευκό φόντο. Οι εκτυπωμένες περιοχές θα προστατεύονται με κερί και θα εξαλείφονται ως ίχνη χαλκού στη διάταξή σας.

Προστέθηκε σημείωση 3-7-08: Χρησιμοποιήστε τη λειτουργία "υψηλής ανάλυσης" ή "φωτογραφίας" κατά την εκτύπωση. Αυτή η ρύθμιση εκτυπωτή είναι συνήθως διαθέσιμη στο μενού "Print Setup" του προγράμματος γραφικών σας. Η λειτουργία υψηλής ανάλυσης εκτυπώνεται πιο αργά και φαίνεται να προάγει την καλύτερη πρόσφυση του κεριού στον χαλκό. Εκτυπώθηκαν γραμμές και χώροι πλάτους 10 εκατομμυρίων (250 μικρών) από ένα Tektronix Phaser 850, το οποίο είναι παλαιότερο μοντέλο. Στα περισσότερα Phasers η πλευρά του χαλκού πρέπει να κοιτάζει προς τα κάτω όταν μπαίνει στη χειροκίνητη τροφοδοσία και βγαίνει ανάποδα. Δώστε μια μικρή ώθηση εάν το γρανάζι χειροκίνητης τροφοδοσίας έχει πρόβλημα να πιάσει το φύλλο (πιθανότατα με παχύτερα φύλλα)

Βήμα 4: Χαράξτε το

Τοποθετήστε το εκτυπωμένο φύλλο σε χλωριούχο σίδηρο (χαλκό) για τουλάχιστον 5 λεπτά. Κρατήστε το χαράκτη να μην πέσει στα μάτια και το δέρμα σας. Ο χρόνος χάραξης θα εξαρτηθεί από τη θερμοκρασία, το πάχος του χαλκού και άλλες συνθήκες, διαρκώντας έως και 25 λεπτά, οπότε συνεχίστε να παρακολουθείτε για να διαλυθούν οι περιοχές του χαλκού και να εμφανιστεί η μεμβράνη πολυϊμιδίου. Το φούσκωμα με αντλία ενυδρείου και η θέρμανση έως 35-40 C θα βοηθήσουν την εγχάραξη να προχωρήσει πιο γρήγορα και πιο ομοιόμορφα.

Το υπόλοιπο κερί μπορεί να καθαριστεί με ένα μαξιλάρι ScotchBrite και ζεστό νερό ή ισοπροπυλική αλκοόλη (τρίψιμο αλκοόλ). Αυτό μπορεί να πάρει κάποια προσπάθεια.

Βήμα 5: Συμπληρώστε το Διοικητικό Συμβούλιο

Το εύκαμπτο PCB είναι τώρα έτοιμο να κοπεί σε μικρά κυκλώματα (αν αυτό είναι το σχέδιό σας) και να κολληθεί. Μπορείτε να το κολλήσετε σε ένα μεταλλικό κομμάτι ή σε μια κανονική πλακέτα από υαλοβάμβακα για να το κρατήσετε σταθερό ενώ εργάζεστε σε αυτό. Το διάλυμα επιμετάλλωσης νικελίου "Tinnit" ή παρόμοιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διευκολυνθεί η συγκόλληση, αλλά το φρέσκο χαραγμένο και καθαρισμένο εύκαμπτο PCB συγκολλάται εύκολα ως έχει.

Επειδή είναι ένα PCB 1 όψης, χωρίς τρύπες, είναι πιο χρήσιμο ως μικροσκοπικό καλώδιο ή ως σανίδα για εξαρτήματα τοποθέτησης σε επιφάνεια. Χρησιμοποιήστε άλτες εάν είναι απαραίτητο για να διασταυρωθούν τα ίχνη στη διάταξή σας.