Процесс травления соленой водой: 27 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Это разовый процесс изготовления одной печатной платы путем удаления нежелательной меди путем электролиза в растворе соленой воды. Я проиллюстрирую процесс травлением и построением платы для 18-контактного PIC (для PC16F54, но для любого 18-контактного PIC влезет в него) на рисунке. Он должен подключаться к моей макетной плате и принимать программные сигналы от моего программатора PIC (просто зайдите на https://geocities.com/it2n/circuits.html и посмотрите на него). Чтобы избежать конфликтов сигналов, два программирующих контакта к макету не подносить. Чтобы поиграть с тактовой частотой, кристалл нужно сделать подключаемым. Главный сигнал очистки не будет выводиться. Эти решения означают плату с двумя разъемами с шагом 0,1 дюйма, один с 13 разъемами, а другой с пятью разъемами, причем один контакт расположен отдельно от остальных. Это учебное пособие, предназначенное для абсолютного начинающий, и почти каждый шаг должен быть проиллюстрирован, я даже включил видео процесса травления.

Шаг 1. Решите, насколько большим должен быть совет

На схеме видно, что сторона, которая вставляется в макетную плату, имеет 13 соединений, а отверстия в BB расположены на расстоянии 0,1 дюйма друг от друга. Таким образом, нам нужно не менее 1,3 дюйма для размещения 13 контактов.

Скажем, полтора дюйма, фигура красивая. Возьмите кусок обшитой медью доски со стороной более 1,5 дюйма. Проведите линию на расстоянии полутора дюймов.

Шаг 2: нанесите линию на медь

Крепко держите линейку или линейку на доске. Слегка возьмите нож и проведите много раз поперек линии.

Через некоторое время на меди останется борозда, разделяющая ее на две части. Если вы надавите ножом, велика вероятность, что он может блуждать и глубоко разрезать доску там, где вы не хотите, чтобы она была разрезана - и вы будете с сожалением смотреть вниз на свою испорченную печатную плату. Потерпи. У терпения есть свои достоинства, и жизнь неизменно учит вас.

Шаг 3: сделайте эту линию более глубокой

Теперь вы можете убрать линейку и, чуть сильнее надавив на нож, пройти линию еще несколько раз. Он будет ориентироваться на разрез, и вам понадобится паз на этой стороне.

Затем на каждом краю отметьте ровную поверхность доски и проведите там линию точно с другой стороны.

Шаг 4: забейте другую сторону

Теперь вам понадобится паз и на другой стороне ламината.

У вас будет доска с бороздками с обеих сторон, и достаточно согнуть ее пальцами, чтобы она аккуратно сломалась по этой линии. Это медная сторона с глубоким пазом.

Шаг 5: канавка на гладкой стороне

Это гладкая сторона ламината с глубокой канавкой.

Шаг 6: разбейте его на части

Если вы посмотрите на край, вы увидите, что две бороздки наверху и внизу листа сделали его слабым на линии, и он легко сломается.

Шаг 7. Отрезанный кусок ламината печатной платы

Итак, мы разрезали ламинат примерно на полтора дюйма. На самом деле это немного больше, и это касается припусков на чистовую отделку.

Его нужно будет отшлифовать, чтобы края стали гладкими, и это уберет немного материала.

Шаг 8: решите, насколько он должен быть большим

Теперь нам нужно решить, насколько большой должна быть доска в другом измерении.

Нам нужны два разъема: PIC, кристалл, конденсаторы и один резистор. Разложив их все на доске, кажется, что около 2 дюймов будет достаточно.

Шаг 9: очистите доску

Удалите неровные края доски наждачной бумагой (или потрите ее о ровную шероховатую цементную поверхность).

Очистите медную поверхность с помощью абразивной чистящей салфетки - та, которую я использую, предназначена для использования на кухне, а медь токсична, поэтому не позволяйте жене или маме перенести ее на кухню после того, как вы ее использовали - это также будет Хорошая идея - не брать для этой цели ту, что есть на кухне.

Шаг 10: очищенная доска

Я очистил около двух дюймов платы. Доска будет обрезана по размеру после травления, так как дополнительная длина служит ручкой для удержания доски.

Очищенная доска будет иметь шероховатую поверхность из-за царапающего действия абразивной подушки, и это поможет доске лучше удерживать сопротивление травлению.

Шаг 11: нанесите травяной резист

Теперь вы закрасите область травлением.

Это может быть любая краска - она должна держаться под водой, вот и все. Перманентный маркер легко наносится, и я этим и пользуюсь. Вы можете использовать лак для ногтей, если вам повезло, что у вас есть девушка, и она не против, чтобы вы тратили время, сгорбившись за кусками платы и компонентов. Вам понадобится основательный тонкий слой, который можно поцарапать тонкой линией. Толстое пальто, скорее всего, отслоится, когда вы попытаетесь надеть на нем линии.

Шаг 12: Отметьте положение выводов компонентов

Теперь вам нужно отметить положение выводов основных компонентов. Лучше всего использовать сам компонент в качестве шаблона.

Я прикрепил 16F54 к плате двумя зажимами типа «крокодил». Отметьте положение каждой булавки, и вы можете по очереди поднять каждого аллигатора, чтобы отметить под ним.

Шаг 13: обведите пэды острым инструментом

После того, как вы отметили положение контактных площадок ic и удалили ic, неизменно останется несколько пятен, на которых стерся резист.

Отремонтируйте их мазком того же материала и переходите к следующему шагу: обрисовке подушечек. Используйте прозрачную линейку и что-нибудь с острым концом, чтобы нарисовать контур подушечек. Обратитесь к макету, который вы подготовили ранее. Вам следует подумать о том, чтобы отделить точку A от точки B, проведя между ними линию. Традиционный подход состоит в том, чтобы связать точку A с точкой B, проведя линию, соединяющую их. Мой подход помогает сохранить максимальное количество меди на плате и сводит к минимуму количество удаляемого материала. Это важно, иначе процесс травления будет слишком медленным.

Шаг 14: нарисуйте остальную часть схемы

После того, как вы закончили шаблон контактной площадки для основного компонента, вы можете нарисовать остальные соединения.

Я использовал верёвочный картон в качестве шаблона для интервала 0,1 дюйма, а остальные разрезы расположил в соответствии с макетом на схеме.

Шаг 15: ошибки можно исправить

На этом этапе в макет можно вносить любые изменения.

Просто закрасьте царапины, и у вас будет свежий холст для практики. Теперь я решил, что плату можно сделать более компактной, если переместить программный разъем, и это было сделано. Последний необходимый шаг - разместить точки краски так, чтобы все контактные площадки были соединены вместе - это необходимо для электролиза. На моей плате все контактные площадки соединены по левому и нижнему краям. Царапины в краске не доходят до края. По окончании травления они будут разрезаны. Теперь плата готова к травлению.

Шаг 16: резервуар для травления

Здесь вы видите мою травильную ванну (некоторое время почтительно стоит с непокрытой головой). Она пластиковая, прозрачная, имеет параллельные стороны и достаточно велика, чтобы вместить плату. Также на фото изображен отрицательный электрод. Подойдет толстая медная проволока. Я использовал выпрямленную канцелярскую скрепку, но она может привести к появлению ржавчины в растворе. Здесь подойдет практически любая металлическая проволока.

Шаг 17: Настройка резервуара для травления

Полезно, чтобы на другой стороне платы светил свет, так как свет, проходящий через протравленную часть, позволит вам видеть процесс протравливания.

Я должен порекомендовать вам не устанавливать это близко к клавиатуре, так как солевой раствор вызывает коррозию при попадании в электронное оборудование. Также полезно, чтобы за вами присматривала птичка. Фактически, я сниму с себя всякую ответственность, если у вас нет твита…

Шаг 18: Альтернативный резервуар

На самом деле, плата оказалась слишком большой для моего обычного резервуара, поэтому я использовал пластиковый пакет, достаточно большой, чтобы удерживать доску в качестве резервуара для травления.

Это имело то преимущество, что требовалось еще меньше раствора для травления. Раствор для травления получают путем растворения как можно большего количества соли в воде.

Шаг 19: травление доски

Чтобы протравить плату, вы создаете насыщенный раствор соленой воды, делаете плату положительной и погружаете ее в раствор вместе с отрицательным электродом. Достаточно источника питания 12 В, способного обеспечить около 500 миллиампер. Подключите его последовательно с лампой накаливания, скажем, 12 В, 6 Вт, для индикации тока. Для завершения процесса травления потребуется около пяти минут. Вы сможете наблюдать за его процессом по свету, проходящему через щели, которые открываются по мере того, как медь разъедается. Пузыри водорода поднимаются от отрицательного электрода. Если они поднимаются из меди, значит, вы подключили источник питания в обратном направлении, и ваш провод съедается. Чтобы приготовить солевой раствор, вы берете немного воды и растворяете как можно больше соли, получая насыщенный раствор. Вы добавляете немного соли, встряхиваете и смотрите, как соль исчезает, переходя в раствор. Затем вы добавляете еще немного, и он тоже исчезает. После этого соль перестанет растворяться, сколько бы вы ее ни встряхнули и не перемешали, и на этом этапе у вас есть насыщенный раствор соли, который вам нужен. Монооксид дигидрогена. См. Http://www.dhmo.org для получения дополнительной информации об обращении с этим потенциально опасным веществом.

Шаг 20: гравированная доска

Здесь вы видите плату после травления и очистки. Краску бывает трудно удалить. Вам нужно будет использовать подходящий растворитель для травильного резиста, который вы использовали.

Или вы можете использовать абразивную подушечку, чтобы стереть краску. Также можно оставить краску на плате и удалить ее только там, где это необходимо для пайки. В этом случае при пайке он может выделять токсичные пары. Вы заметите, что все дорожки соединены вместе, их придется разрезать, прежде чем можно будет протестировать плату.

Шаг 21: проверка платы на короткое замыкание

После того, как следы будут разрезаны, необходимо проверить отсутствие связей между соседними участками.

Для тестирования вы можете использовать лампу на 12 В, подключенную к тому же источнику питания, что и для электролиза. Или как я это делаю - для индикации используйте блок питания 12В, 15А вместе с автомобильной фарой. Маленькие шортики, которые раньше были там, испаряются, и если эта лампа загорается, мальчик, это действительно короткое замыкание. Для устранения короткого замыкания просто проведите острым концом ножа по линиям. Наклоните его в одну сторону за один проход, а в другую - за следующий, и вся медь, которая все еще там, будет просто подниматься и рассыпаться.

Шаг 22: просверлите отверстия

Просверлены отверстия для гнезд для кристалла и интерфейса программирования.

Шаг 23: розетки

На рисунке показаны два вида гнезда для интегральной схемы с точеными выводами. Он состоит из штифтов, выточенных из прутковой заготовки, отлитой в пластик.

Нам нужно освободить булавки от пластика. Осторожно нагрейте штифт, пока пластик не станет мягким (но не плавится), и вытащите штифт. Нам нужно семь таких булавок.

Шаг 24: Хрустальное гнездо

Затем вы отрезаете им хвосты, вставляете их в отверстия и припаиваете. У вас компактная розетка, а сама плата является частью сборки.

У меня есть крупный план крепления кристалла, чтобы вы могли видеть детали. Можно отшлифовать часть заднего конца этих штифтов, чтобы уменьшить высоту. Фактически контактирующая часть - это пружина, вставленная внутри полого штифта, и вы можете стачивать довольно много материала без повреждения внутренних рабочих частей гнезд для штифтов.

Шаг 25: Установите компоненты

К плате припаяны компоненты:

Семь контактов, составляющих кристалл и разъемы программирования. Два конденсатора вокруг кристалла. Резистор 10 кОм, соединяющий линию MCLR с Vdd. Конденсатор развязки питания между Vss и Vdd. Две перемычки припаяны на место, и необходимо установить еще одну. Площадки для установки интегральной схемы были покрыты припоем перед установкой на место.

Шаг 26: Установите интегральную схему

Микросхема устанавливается в последнюю очередь, чтобы свести к минимуму вероятность ее повреждения.

Сначала его устанавливают в правильное положение и один угловой штырь нагревают с помощью паяльника. Поскольку на плате имеется небольшое количество припоя, он плавится и удерживает микросхему на месте. Затем припаивается диагонально противоположный штифт, сделав при необходимости небольшие корректировки положения. Когда два угла припаяны, микросхема будет надежно удерживаться на месте, а остальные выводы припаяны. На этом сборка платы завершена, и ее можно протестировать, загрузив программу «LED Blink» или что-то в этом роде. Я припаял на эту плату Microchip PIC16F54, но эта плата будет работать и с любыми восемнадцатиконтактными PIC. Некоторые из более продвинутых микросхем позволяют использовать вывод MCLR в качестве входа, поэтому его также, возможно, придется вывести на край.

Шаг 27: Завершенная доска

Доска готова и сравнивается с первоначальным планом. Я внес несколько изменений, в основном потому, что так было проще разводить трассы. Очень важно записывать изменения из-за возможности путаницы позже при использовании платы. В этом случае некоторые трассы проходят под чипом, и это не так. Непросто определить порядок сигналов на краю, просто посмотрев. Документация важна и будет иметь форму имен сигналов, написанных прямо над сигнальными линиями. Чтобы сделать вторую плату, вы должны проделать все это снова и снова. - Этот процесс рекомендуется только в том случае, если вы делаете отдельную часть схемы, для которой обычные методы прототипирования неудобны. Я надеюсь, что все это было полезно для кого-то там. Я надеюсь увидеть несколько проектов, вырезанных вручную, соль Доски с водным травлением здесь в инструкциях в ближайшем будущем.