Δημιουργία πινάκων τυπωμένων κυκλωμάτων με εκτυπωτή INKJET: 8 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-13 06:57

Όταν άρχισα να ψάχνω πώς να χαράξω τους δικούς μου πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων, κάθε εκπαιδευτικό και σεμινάριο που βρήκα χρησιμοποίησε εκτυπωτή λέιζερ και σιδέρωσε το μοτίβο με κάποιο τρόπο. Δεν έχω εκτυπωτή λέιζερ, αλλά έχω έναν φθηνό εκτυπωτή inkjet. Αυτό το Instructable θα σας δείξει πώς να χρησιμοποιήσετε τον εκτυπωτή inkjet για να χαράξετε τους δικούς σας πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων, καθώς και να μπορείτε να εμφανίσετε ένα τυπωμένο αποτύπωμα εξαρτήματος στην κορυφή πλευρά του πίνακα που σας δίνει επαγγελματικό σχεδιασμό. ΠΡΟΣΟΧΗ:

• Για αυτό το διδακτικό θα εργαστείτε με χημικά και ηλεκτρικά εργαλεία. Παρακαλώ φορέστε κατάλληλη προστατευτική ένδυση. δηλαδή γυαλιά, γάντια λατέξ κ.λπ.
• Οι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται σε αυτό το οδηγό θα λερώσουν τα ρούχα και το δέρμα σας.
• ΜΗΝ ρίχνετε χημικά στον αγωγό σας. Απορρίψτε σωστά τις χημικές ουσίες σύμφωνα με την τοπική διαχείριση αποβλήτων.
• Οι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται σε αυτό το οδηγό θα τρώνε μέταλλο. δηλαδή οι χάλκινοι υδραυλικοί σας σωλήνες, ο μεταλλικός νεροχύτης κ.λπ.

Γιατί θα θέλατε να χαράξετε τη δική σας πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος από το σπίτι; Για ένα μπορεί να είναι φθηνότερο από το να στείλετε τις σανίδες σας σε μια εταιρεία κατασκευής. Ο δεύτερος λόγος είναι εάν σκοπεύετε να στείλετε τις σανίδες σας για να τις κάνετε επαγγελματικά, με την εκτύπωση μερικών πρωτοτύπων στο σπίτι για να δοκιμάσετε πρώτα θα σας εξοικονομήσει χρήματα! Τίποτα σαν να ξαναγυρίζετε τις σανίδες σας για να μάθετε ότι κάτι δεν πάει καλά με το σχέδιό σας!

Βήμα 1: Εξοπλισμός και υλικά

ΘΥΜΗΣΗ: ΜΗΝ χρησιμοποιείτε οτιδήποτε μέταλλο που θα έρθει σε επαφή με τα χημικά. Θέλετε πλαστικό, πλαστικό, πλαστικό… Εργαλεία:

• Ντρέμελ
• Διάφορα μεγέθη τρυπανιών

Χημικά:

• Ασετόν
• Copper Etchant - διατίθεται στο Radioshack.
• Προγραμματιστής Positive Photo Resist - διατίθεται σε διάφορα ηλεκτρονικά καταστήματα. Αγόρασα από την Parts-Express.

Σκεύη, εξαρτήματα:

• Λαμπτήρας φθορισμού ημέρας - διαθέσιμος σε οποιοδήποτε Lowe's
• (Προαιρετικά) Crock pots - πήρα δύο μικρά κατσαρολάκια σε ένα κατάστημα ειδών για $ 2,00
• Διαφανές φύλλο ακρυλικού μεγέθους περίπου 8x10
• Χρονοδιακόπτης έναρξης/διακοπής (παραλαβή από το κατάστημα 99 σεντ)
• Πλαστικά δοχεία. Αρκετά μεγάλο για να χωρέσει το μέγεθος της πλακέτας κυκλώματος. Βρήκα μερικούς πλαστικούς δίσκους βαφής στο Lowe's για 1,00 $ ο καθένας

Είδη PCB

• Presensitized PCB board - αγόρασα από την Parts -Express (έχουν διάφορα μεγέθη και ακόμη και εκδόσεις διπλής όψης)
• Ταινία διαφάνειας 3Μ για εκτυπωτές μελάνης (αυτό είναι ένα βασικό στοιχείο, η επιφάνεια έχει υφή, διαφορετικά το μελάνι σας θα έλειπε από το φύλλο)
• Φύλλα Grafix Rub -onz - αγόρασα από το Hobby Lobby

Βήμα 2: Σχεδιάζοντας τα αρχεία PCB σας

Για το έργο μου, χρησιμοποίησα το Eagle Cad για το σχηματικό μου σχέδιο και το PCB. Το Eagle Cad διαθέτει μια δωρεάν έκδοση για χρήστες χόμπι που έχει περιορισμούς στο μέγεθος του πίνακα. Ποτέ δεν έκανα τίποτα πάνω από 4 "x 3" ίντσες, ώστε να ταιριάζει στις ανάγκες μου. Υπάρχει άλλο λογισμικό σχεδιασμού PCB που μπορείτε να κατεβάσετε κάνοντας αναζήτηση στο Google. Μόλις ολοκληρωθεί ο σχεδιασμός σας, πρέπει να το εκτυπώσετε σε μέγεθος. Δεδομένου ότι αυτή είναι η κάτω πλευρά του PCB, βεβαιωθείτε ότι έχετε κάνει καθρέφτη εκτύπωση. Εάν χρησιμοποιείτε Eagle Cad, έχω επισυνάψει ένα αρχείο zip που περιέχει την εργασία εκτύπωσης CAM που θα εκτυπώσει τα αρχεία σας για εσάς. Θα δημιουργήσει δύο αρχεία. PS ένα για την πλευρά συγκόλλησης, ένα για την πλευρά εξαρτήματος και θα καθρεφτίσει επίσης την πλευρά συγκόλλησης. Μόλις έχετε αυτά τα αρχεία, κάνετε διπλό κλικ σε αυτά και θα δημιουργηθούν δύο αρχεία PDF που μπορούν να εκτυπωθούν. ΣΥΜΒΟΥΛΗ για ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΕΙΜΕΝΟΥ και γραφικών Εάν θέλετε να συμπεριλάβετε οποιοδήποτε κείμενο στην πλευρά του χαλκού ή μια σιλουέτα μιας εικόνας με τον καλύτερο τρόπο που έχω βρέθηκε είναι να ανοίξετε το αρχείο. PS σε ένα πρόγραμμα γραφικών όπως το Adobe Photoshop. Διατηρήστε την ανάλυση των 300 dpi. Στη συνέχεια, μπορείτε να προσθέσετε κειμενικά ή γραφικά στοιχεία στο σχέδιο και θα βγουν τραγανά. Δεν θα χρειαστεί να αντιστρέψετε το κείμενο, καθώς τα ίχνη χαλκού κ.λπ. έχουν ήδη αντικατοπτριστεί.

Βήμα 3: Προετοιμάστε τη διαφάνεια του PCB για την πλευρά συγκόλλησης

Η προεπιλεγμένη πλακέτα PCB που χρησιμοποίησα ήταν 4 "x 6". Το πραγματικό κύκλωμά μου είναι περίπου 1,25 "x 1,75", οπότε μπόρεσα να πάρω συνολικά 8 πίνακες από έναν προκαθορισμένο πίνακα. Στο Photoshop, άνοιξα το κολλητήρι. Αρχείο 4 "x 6". Στη συνέχεια, έθεσα ένα πλέγμα και απλώς αντιγράφω και επικολλάω το σχέδιο ξανά και ξανά για να συμπληρώσω το πλέγμα. Αυτό μου έδωσε μια ωραία διάταξη για εκτύπωση. Συμβουλές:

• Εάν δεν έχετε Photoshop. Το GIMP είναι μια ωραία εναλλακτική λύση ανοιχτού κώδικα!
• Για να βεβαιωθώ ότι έχω κολλήσει το σχέδιο με τον σωστό τρόπο, προσθέτω πάντα μια ετικέτα στο επάνω μέρος σε κανονική προβολή στην κατοπτρική εικόνα. Με αυτόν τον τρόπο γνωρίζω ότι η κατοπτρική πλευρά είναι στραμμένη προς τα πάνω. Συνήθως απλά τιτλοφορώ τι είναι το κύκλωμα.

Για εκτύπωση. Πάρτε το φύλλο διαφάνειας με υφή 3Μ και τοποθετήστε το στον εκτυπωτή σας με τη λευκή λωρίδα να πηγαίνει στον τροφοδότη. Όταν εκτυπωθεί, αφήστε το να καθίσει για ένα ή δύο λεπτά για να βεβαιωθείτε ότι το μελάνι έχει στεγνώσει. Στη συνέχεια, κολλήστε το στην κάτω πλευρά του ακρυλικού φύλλου.

Βήμα 4: Προετοιμάστε τα ίχνη των εξαρτημάτων σας

Με αυτό το βήμα θα χρησιμοποιήσετε τα φύλλα Grafix Rub-onz. Αυτή τη φορά, άνοιξα το αρχείο. PS του στοιχείου στο Photoshop, αλλά δημιούργησα μια εικόνα 8,5 "x 11" σε 300 dpi. Στη συνέχεια δημιούργησα ένα άλλο πλέγμα και επικολλούσα τη διάταξη του αποτυπώματος του στοιχείου στο φύλλο ξανά και ξανά. Ο επιπλέον χώρος στο πλάι τοποθέτησα μερικά μικρά αντίγραφα του λογότυπου του ιστολογίου μου. Όταν εκτυπώνετε, βεβαιωθείτε ότι αντικατοπτρίζετε και αυτήν την εικόνα. Ο λόγος που αυτή η εικόνα καθρεφτίζεται είναι επειδή θα γυρίσετε το φύλλο και θα τρίψετε την κάτω πλευρά για να μεταφέρετε την εικόνα στην επάνω πλευρά του PCB σας. Ακολουθήστε τις οδηγίες των κατασκευαστών που συνοδεύουν τα φύλλα Grafix Rub-onz.

Βήμα 5: Έκθεση του PCB σας στο φως

Οι προεπιλεγμένες πλακέτες PCB έχουν επίστρωση φωτοαντίστασης. Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί η διαδικασία είναι οτιδήποτε έχετε ως μαύρο στο σχέδιό σας θα παραμείνει σαν χαλκός. Οι περιοχές που είναι σαφείς, θα αφαιρεθούν από τον προγραμματιστή και θα μείνουν με γυμνό πίνακα. Οι σανίδες έρχονται σε ένα φύλλο αλουμινόχαρτου, με μια φλούδα λευκού προστατευτικού καλύμματος πάνω από την πλευρά της φωτογραφίας. Δεν είναι απαραίτητο, αλλά συνήθως σβήνω λίγο τα φώτα μόνο για να είμαι στην ασφαλή πλευρά, ενώ τοποθετώ το σχέδιό μου στον πίνακα. Μόλις είστε ικανοποιημένοι με τον τρόπο που το σχέδιο είναι τοποθετημένο στην πλακέτα PCB, μπορείτε στη συνέχεια να γυρίσετε στη λάμπα φυσικού φωτός της ημέρας. Έχω διαπιστώσει ότι τα 14 λεπτά φαίνεται να είναι ο τέλειος χρόνος για την έκθεση με τη λάμπα να απέχει 5 1/2 . Εάν ο λαμπτήρας σας είναι πιο κοντά ή πιο μακριά, θα πρέπει να πειραματιστείτε με το χρονοδιάγραμμα. Ο κατασκευαστής συνιστά 10 λεπτά.

Βήμα 6: Ανάπτυξη του PCB σας

Μόλις εκθέσετε το PCB σας στην πηγή φωτός, θα θέλετε να το προσθέσετε γρήγορα στον προγραμματιστή. Ο πίνακας θα έχει ακόμα ένα πράσινο χρώμα, αλλά θα παρατηρήσετε ένα αχνό κίτρινο χρώμα που δείχνει το σχέδιό σας. Για να αναπτύξετε τον πίνακα: τοποθετήστε 1 μέρος προγραμματιστή σε 10 μέρη ζεστό νερό σε ένα πλαστικό δοχείο. Κουνήστε απαλά το δοχείο μπρος -πίσω. Όλα όσα εκτέθηκαν στο φως θα ξεπλυθούν, αφήνοντάς σας με ένα χαλκό και το σχέδιό σας. Ξεπλύνετε με κρύο νερό για να σταματήσετε την αναπτυσσόμενη διαδικασία. ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ:

• Χρησιμοποιήστε ζεστό νερό βρύσης, αρκετά ζεστό ώστε να μπορείτε να το αγγίξετε και να μην καείτε. Σχετικά με τη θερμοκρασία με την οποία θα θέλατε να πλένετε τα χέρια σας. Εάν είναι πολύ ζεστό, ολόκληρο το σχέδιο θα ξεπλυθεί αφήνοντας σας ένα κενό κομμάτι από χαρτόνι. Εάν είναι πολύ κρύο, η διαδικασία ανάπτυξης δεν θα λειτουργήσει.
• Προσθέστε τον προγραμματιστή στο νερό πριν βάλετε το σχέδιό σας. Εάν ρίξετε τον προγραμματιστή απευθείας στην κορυφή του πίνακα, θα ξεπλύνει αμέσως οτιδήποτε αγγίξει.
• Αφού αναπτυχθεί, εάν βρείτε περιοχές όπου τα ίχνη σας εμφανίζουν ρωγμές ή περιοχές που φαίνονται να φωτίζονται, μπορείτε να πάρετε έναν μαύρο μόνιμο δείκτη και να αγγίξετε αυτές τις περιοχές.

Βήμα 7: Χαράξτε την πλακέτα PCB σας

Τώρα που έχετε αναπτύξει το PCB σας, θα χρησιμοποιήσετε το διάλυμα χάραξης για να αφαιρέσετε τον χαλκό. Ό, τι πράσινο (ή μαύρο) στο σχέδιό σας θα προστατεύεται από τον χαλκό. Οι εκτεθειμένες περιοχές χαλκού θα αφαιρεθούν. Χρησιμοποίησα το Dremel και ένα κομμάτι δρομολογητή για να κόψω τους 8 πίνακες κυκλωμάτων από τον πίνακα 4 "x6". Στη συνέχεια, θα θελήσετε να ρίξετε το χαλκό σε ένα δοχείο ΠΛΑΣΤΙΚΟΥ και στη συνέχεια να το κουνήσετε απαλά μπρος -πίσω έως ότου αφαιρεθεί όλος ο εκτεθειμένος χαλκός. ΣΥΜΒΟΥΛΗ: Εδώ είναι που σας φαίνονται χρήσιμες οι γλάστρες. Εάν χρησιμοποιείτε το χαράκτη σε θερμοκρασία δωματίου, θα χρειαστεί λίγος χρόνος για να αφαιρέσετε πλήρως όλο τον χαλκό. Ωστόσο, εάν ζεσταίνετε τον χαράκτη, η διαδικασία είναι ΠΟΛΥ γρηγορότερη. Εάν χρησιμοποιείτε τη μέθοδο δοχείου, βεβαιωθείτε ότι έχετε καλό αερισμό. Αυτό το άρωμα μυρίζει άσχημα και μην εισπνέετε τις αναθυμιάσεις όταν σηκώνετε το καπάκι της κατσαρόλας! Βεβαιωθείτε ότι φοράτε γάντια από λάτεξ και παλιά ρούχα. Ο χαράκτης θα λερώσει τα ρούχα σας όσο προσεκτικός και αν νομίζετε ότι θα είστε.

Βήμα 8: Εφαρμογή γραφικών στο PCB σας

Μόλις χαράξει πλήρως το PCB σας, πλύνετε το με λίγο σαπούνι και νερό και, στη συνέχεια, ανοίξτε τις τρύπες σας για τοποθέτηση εξαρτημάτων. Τώρα έρχεται το δύσκολο κομμάτι. Κόψτε ένα από τα γραφικά του Component που φτιάξατε νωρίτερα. Θα τοποθετήσετε αυτό το μελάνι στο επάνω τμήμα του PCB σας. (Βεβαιωθείτε ότι και οι δύο κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση, στη φωτογραφία μου δεν είναι. Τις έκανα σωστά, αλλά όταν τράβηξα τη φωτογραφία κρατούσα το rub-onz λάθος). Το Grafix Rub-onz είναι σε ανοιχτόχρωμο υλικό Το Για να διευκολύνω την ευθυγράμμιση, χρησιμοποίησα μια μικρή πλακέτα φωτισμού και έβαλα το PCB κάτω. Στη συνέχεια, όταν είχα το τρίψιμο κοντά στο PCB, μπορούσα να δω μέσα από αυτό που μου επέτρεψε να παρατάξω τις τρύπες. ΣΥΜΒΟΥΛΗ: Εάν δεν έχετε φακό… μπορείτε να πάρετε ένα κουτί από χαρτόνι, να κόψετε το κάτω μέρος, να τοποθετήσετε ένα κομμάτι πλεξιγκλάς στην κορυφή και μια λάμπα από κάτω. Μόλις έχετε το τρίψιμο στη θέση του, πάρτε ένα ραβδί Popsicle και αρχίστε να τρίβετε σταθερά στην πλάτη. Ξεκολλήστε το χαρτί και ο σχεδιασμός του αποτυπώματός σας θα μεταφερθεί στο PCB σας. Έχετε τελειώσει! Θα μπορούσατε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα κιτ εκτύπωσης οθόνης χόμπι για αυτήν τη διαδικασία, αλλά αυτό είναι εντελώς άλλο οδηγό.