Протравите печатную плату кухонными принадлежностями: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Когда вы возитесь с проектами электроники, вы быстро поймете, что чем они сложнее, тем сложнее их спаять. Обычно это означает создание «крысиного гнезда» из отдельных проводов, которые могут быть громоздкими и трудными для устранения неисправностей. Пора попробовать сделать свои собственные печатные платы дома! Это отличный способ протестировать новые схемы и значительно упростить сборку вашего проекта в дальнейшем - просто добавляйте детали.

Однако есть одна загвоздка: в большинстве существующих наборов для травления меди используются действительно неприятные химические вещества, такие как хлорид железа или соляная кислота … поэтому в этом руководстве я покажу вам, как это сделать с вещами на вашей кухне. Если хотите, назовите это высокотехнологичным и низкотехнологичным схемотехникой.

Вам понадобиться:

• 1 копия Autodesk Eagle (или другой программы для проектирования плат)
• 1 упаковка платы с медным покрытием (односторонняя пустая печатная плата)
• 1 упаковка бумаги для наклеек (важно: убедитесь, что основа снимается ОДНОЙ БОЛЬШОЙ ЧАСТЬЮ - без готовых надрезов)
• 1 утюг для одежды
• 1 офисный лазерный принтер
• 1 бутылка ацетона или лака для ногтей
• 1 бутылка белого уксуса
• 1 бутылка перекиси водорода
• 1 коробка поваренной соли (лучше всего мелкого помола)
• 1 коробка Алюминиевая фольга
• Перчатки и средства защиты глаз

Шаг 1. Подготовьте дизайн печатной платы

После того, как вы протестировали свою схему на макетной плате, вы можете приступить к размещению компонентов в программном обеспечении. Есть много способов сделать это - я использовал Autodesk Eagle, он бесплатный, но очень мощный. Я не буду объяснять, как его использовать здесь - это выходит за рамки одной инструкции. Тем не менее, если вы хотите учиться, на Sparkfun.com есть несколько действительно отличных руководств.

Независимо от того, какое программное обеспечение вы выберете, вам необходимо сохранить или экспортировать дизайн в виде файла PNG, чтобы его можно было травить дома. (Если вы использовали Eagle, я написал краткое руководство ниже).

Когда вы закончите, используйте программное обеспечение для редактирования изображений, такое как Gimp (или даже iPhoto), чтобы перевернуть его и сделать ЗЕРКАЛЬНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ. Если вы этого не сделаете, ваша последняя печатная плата выйдет задом наперед.

Получение изображения платы из Eagle:

• Нажмите кнопку «Настройки слоя». (выглядит как три разноцветных квадрата).
• Убедитесь, что отображаются ТОЛЬКО следы и контактные площадки в нижней части платы. Это то, что вы хотите физически увидеть на своей доске. Обычно это слой 16 («Нижний»), 17 («Контактные площадки»), 18 («Переходы») и 20 («Размер»).
• В меню «файл» выберите «экспорт», затем «изображение».
• Установите разрешение 1200 dpi и ОБЯЗАТЕЛЬНО выберите «монохромный».
• Дайте файлу имя и сохраните его.

Шаг 2: подготовьте переводную бумагу

Пришло время перенести ваш дизайн на медную печатную плату. Сделать это. вам нужно будет распечатать его на бумажной подложке с наклейками.

Почему? Благодаря лазерной печати рисунка на этой антипригарной бумаге мы сможем легко нанести тонер на чистую медь. Как только он прилипнет, он образует действительно красивую маску - любая медь, оставшаяся открытой, будет вытравлена; все, что покрыто тонером принтера, останется твердым металлом, образуя контур.

Сначала подготовьте бумагу. Снимите все наклейки и протрите восковую сторону основы ацетоном. Обязательно дайте ему высохнуть. Это удалит любые масла с ваших пальцев (или наклеек) и даст вам гораздо более однородные результаты при печати на них.

Шаг 3. Распечатайте перевод

Когда бумага будет готова, вставьте ее в лоток для «отдельных листов» лазерного принтера (обычно тот, который складывается, чтобы принимать такие вещи, как конверты). Убедитесь, что вы печатаете на блестящей восковой стороне !!

Если все пойдет хорошо, у вас должен получиться отпечаток, подобный показанному выше. Если нет, не беспокойтесь - просто протрите ацетоном и попробуйте еще раз! Обычно вы можете использовать простыню 2-3 раза, прежде чем она станет слишком хрупкой для использования.

Шаг 4: перенос дизайна на печатную плату

Получил хороший отпечаток? Потрясающие. Теперь подготовьте пустую медную плату для переноса.

Протрите ацетоном и дайте высохнуть. ЗАПРЕЩАЕТСЯ прикасаться к поверхности до следующего шага! Масло с пальцев предотвратит прилипание дизайна к меди

Прикрепите пустую медную плату лицевой стороной вверх к куску картона или куску древесины. Используйте двусторонний скотч, чтобы он не двигался

Положите недавно напечатанный дизайн печатной платы на медную плату. Вы можете закрепить края скотчем, чтобы лист не скользил

Установите утюг на высокую мощность (настройка «Лен») и нажмите на наклейку, закрывающую медную пластину. Удерживайте утюг на месте, покрывая всю доску. ПРИМЕЧАНИЕ: если ваши края выступают неровными или выглядят жидкими, это означает, что тонер слишком сильно тает. Попробуйте поставить утюг на более низкую настройку и просто нажимать дольше

• Сильно надавите на 60 секунд, затем медленно двигайте утюгом, нажимая 3-4 минуты. Я счел полезным осторожно надавить кончиком утюга на детализированные участки, чтобы убедиться, что они полностью переносятся.
• Снимите огонь и подождите, пока доска остынет несколько минут. Пока она еще теплая (но не горячая), аккуратно снимите копировальную бумагу. Если вы все сделали правильно, ваш дизайн будет приклеен к меди!

Используйте острие или лак для ногтей, чтобы заполнить участки, которые не полностью перенеслись или вышли слабо. Если какие-либо следы расположены слишком близко друг к другу, вы также можете соскрести часть тонера с помощью лезвия X-acto или иглы

Шаг 5: протравите свою доску

Момент истины. Наденьте перчатки и защитные очки и приготовьтесь к травлению! Но прежде, чем вы это сделаете, одно предостережение:

НЕ, повторяю, НЕ наливайте ацетон в травильный раствор. Ацетон и перекись водорода могут вступить в реакцию с образованием легковоспламеняющихся и, возможно, взрывоопасных химикатов. Учитывая низкие концентрации перекиси водорода, которые мы используем (3% раствор), это маловероятно, вы все равно лучше в безопасности, чем сожалеете. А теперь продолжаем шоу!

Смешайте в небольшом контейнере для посуды уксус и перекись в соотношении 1: 1. Я счел полезным нагреть его в микроволновой печи, чтобы ускорить химическую реакцию

• Добавьте столько соли, сколько хватит на раствор.
• Положите печатную плату с недавно перенесенным дизайном в корзину. Вы должны услышать шипящий звук, когда реакция начнет работать.
• Время от времени перемешивайте смесь и при необходимости добавляйте больше соли и перекиси. По мере растворения на поверхности медной доски будет образовываться грязь - вы можете ускорить процесс, аккуратно протерев ее губкой или щеткой.
• Примерно через час ваша доска должна быть готова! Обязательно ПРОМЫВИТЕ ДОСКУ ВОДОЙ, затем сотрите остатки тонера ацетоном и дайте ему высохнуть.
• Затем просверлите отверстия в контактных площадках с помощью таких крошечных насадок (поможет сверлильный станок или устойчивая рука - они очень легко ломаются).

Вы почти готовы к пайке! Последнее, что нужно сделать (и это важно), - это безопасно навести порядок.

Шаг 6: безопасно избавиться от травителя

Когда вы закончите травление, жидкость станет сине-зеленой. Это потому, что в процессе образовался ядовитый ацетат меди (II). Смывать в канализацию не здорово, поэтому мы собираемся нейтрализовать его.

• Нарежьте алюминиевую фольгу примерно на квадратный фут на мелкие кусочки. Размешайте кусочки в сине-зеленой травяной жидкости и оставьте на несколько часов.
• Жидкость станет фиолетовой, и вы увидите маленькие коричневые пятнышки, оседающие на дно. Поздравляю: вы только что превратили хлорид меди в безвредные соли алюминия и элементарную медь (коричневые пятнышки).
• Теперь вы можете безопасно выбросить его в канализацию.

Заключительные примечания: не расстраивайтесь, если ваша доска не выйдет правильно с первого раза. Потребовалось немного проб и ошибок, чтобы получить то, что я хотел, но это намного быстрее и приятнее, чем заказ досок из-за границы!

Также: Я НЕ химик - если да, пожалуйста, взвесьте методы утилизации! Более подробную информацию об этой технике травления (и об утилизации) можно найти на сайте Blondihacks.com. Счастливого строительства!

******

ОБНОВЛЕНИЕ: некоторые люди указали в комментариях, что моя химия может быть немного неправильной - при достаточном количестве соли в смеси раствор может стать зеленым, что означает, что это хлорид меди (II) - то же самое в некоторых корневых убийцах. В этом случае добавление алюминиевой фольги просто приведет к образованию другого ядовитого химического вещества, хлорида алюминия (II), и его не следует сливать в канализацию. См. Обсуждение stackexchange для более подробной информации

Если есть какие-либо сомнения в том, безопасно ли смывать жидкость, вы всегда можете смешать ее с гипсом, подождать, пока она затвердеет, и все выбросить

Финалист в конкурсе "Советы и рекомендации по электронике"