Saltvattensetsningsprocessen: 27 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Detta är en engångsprocess för att producera ett kretskort genom att avlägsna oönskat koppar genom elektrolys i en saltvattenlösning. Jag ska illustrera processen genom att etsa och bygga ett kort för 18-stifts PIC (för PC16F54, men eventuell 18-stifts PIC passar in i det) i figuren. Den måste anslutas till min brödbräda och acceptera programmeringssignalerna från min PIC -programmerare (gå bara till https://geocities.com/it2n/circuits.html och titta på den). Under att kämpa med signalkonflikter, de två programmeringsnålarna får inte föras till brödbrädan. För att leka med klockfrekvensen ska kristallen göras pluggbar. Master clear -signalen kommer inte att tas fram. Dessa beslut innebär en tavla med två.1 pitch -kontakter, en med 13 anslutningar och den andra med fem anslutningar, en stift på avstånd från resten. Detta är en handledning avsedd för det absoluta nybörjare, och nästan varje steg ska illustreras. Jag har till och med inkluderat en video av etsningsprocessen.

Steg 1: Bestäm hur stor tavlan måste vara

Från diagrammet har sidan som ansluts till brödbrädan 13 anslutningar och hålen i bb är 0,1 tum från varandra. Så vi behöver minst 1,3 tum för att rymma 13 stift.

Säg en och en halv tum, en fin figur. Ta en bit kopparklädd bräda större än 1,5 tum åt sidan. Rita en linje på en och en halv tum.

Steg 2: Gör en linje på kopparen

Håll din linjal eller räta stadigt nedåt på brädet. Håll en kniv lätt och dra över linjen många gånger.

Efter en tid kommer det att bli en håltagning på kopparen som delar den i två. Om du håller ut med kniven, är chansen stor att den kan vandra och skära brädet djupt där du inte vill att det ska skäras - och du kommer att se fruktansvärt ner på ditt förstörda PCB -lager. Ha tålamod. Att ha tålamod har sina egna dygder, eftersom livet alltid kommer att lära dig.

Steg 3: Gör den linjen till ett djupare spår

Nu kan du ta bort linjalen och med lite mer tryck på kniven, gå över linjen några gånger till. Det styrs av snittet, och du behöver ett spår på den sidan.

Markera sedan vid varje kant brädans släta yta och rita en linje där, precis på andra sidan.

Steg 4: Gör den andra sidan

Nu behöver du ett spår på andra sidan laminatet också.

Du kommer att ha ett bräde med spår på båda sidor, och det är tillräckligt att böja det med fingrarna för att få det att gå sönder på denna linje. Detta är kopparsidan, med ett djupt spår.

Steg 5: Spår på slättsidan

Detta är den släta sidan av laminatet, med det djupa spåret.

Steg 6: Bryt det isär

Om du tittar på kanten ser du att de två spåren på bladets ovansida och botten har gjort det svagt vid linjen och det går lätt sönder.

Steg 7: Skärstycket av PCB -laminat

Så vi har klippt laminatet till ungefär en och en halv tum. Det är faktiskt lite mer än så, och det gäller ersättningar vid efterbehandling.

Det måste slipas ner för att göra dessa kanter släta och det tar bort lite material.

Steg 8: Bestäm hur stor den måste vara

Nu måste vi bestämma hur stor brädan måste vara på den andra dimensionen.

Vi behöver de två kontakterna, PIC, kristallen och några kondensatorer och ett motstånd. Att ordna dem alla på tavlan verkar som att ungefär 2 kommer att räcka.

Steg 9: Rengör brädet

Ta bort grova kanter på brädet med ett sandpapper (Eller gå ut och gnid det på en jämn, grov cementyta).

Rengör kopparytan med en slipande rengöringsdyna - den jag använder är avsedd för användning i köket, och koppar är giftigt så låt inte din fru eller mamma flytta det till köket efter att du har använt det - det skulle också vara en bra att inte låna den i köket för detta ändamål.

Steg 10: Den rengjorda brädan

Jag har rengjort cirka två centimeter av brädet. Brädet skärs i storlek efter etsning, eftersom den extra längden fungerar som ett handtag för att hålla brädet.

Den rengjorda brädan kommer att ha en grov yta på grund av den slipande plattans repningsverkan, och detta hjälper brädet att behålla etsresistansen bättre.

Steg 11: Applicera Etch Resist

Nu målar du området med lite etsresist.

Det kan vara vilken färg som helst - det måste hålla ihop under vatten, det är allt. Permanent markör finns i en lättanvänd form, och det är vad jag använder. Du kan använda nagellack om du har turen att ha en flickvän och hon inte har något emot att du spenderar tid på böjar av brädor och komponenter. Du behöver en grundlig tunn päls, en som kan repas bort i en tunn linje. En tjock päls kommer sannolikt att dra bort i flingor när du försöker få linjer på den.

Steg 12: Markera positionen för komponentledningarna

Nu måste du markera positionen för ledningarna för de viktigaste komponenterna. Det är bäst att använda själva komponenten som mall.

Jag har klämt fast 16F54 på brädet med två clipodile crocs. Markera positionen för varje stift, och du kan lyfta varje alligator i tur och ordning för att markera under den.

Steg 13: Rita runt dynorna med ett skarpt instrument

När du har markerat ic -kuddarnas positioner och tagit bort icen kommer det alltid att finnas några ställen där resisten har gnuggats av.

Reparera dem med en klick av samma grejer och fortsätt till nästa steg: beskriva kuddarna. Använd en tydlig transparent linjal och något med en skarp spets för att rita konturerna på dynorna. Se layouten du har förberett tidigare. Du bör tänka på att skilja punkt A från punkt B genom att dra en linje mellan dem. Den konventionella metoden är att länka punkt A till punkt B genom att dra en linje som förbinder dem. Mitt tillvägagångssätt hjälper till att hålla maximal kopparmängd ombord och minimerar mängden material som ska tas bort. Detta är viktigt, annars blir etsningsprocessen för långsam.

Steg 14: Dra in resten av kretsen

När du har slutfört blockmönstret för huvudkomponenten kan du dra in resten av anslutningarna.

Jag använde lite veroboard som mall för avståndet.1 och placerade resten av snittet enligt layouten i diagrammet.

Steg 15: Fel kan korrigeras

Alla ändringar kan göras i layouten i detta skede.

Måla bara över reporna, så har du en ny duk för att träna din konst. Nu bestämde jag mig för att kortet kan göras mer kompakt om programmeringsuttaget flyttas, så det var gjort. Ett sista nödvändiga steg är att placera färgpunkter så att alla dynor är anslutna till varandra - detta är nödvändigt för elektrolys. I min bräda är plattorna alla anslutna längs vänster och nedre kanter. Reporna i färgen stannar vid kanten. De skärs isär när etsningen är klar. Nu är brädan redo att etsas.

Steg 16: Etsningstanken

Du ser här min etsningstank (står en stund i vördnad, huvudet avtäckt). Det är plastiskt, transparent och har parallella sidor och är tillräckligt stort för att rymma brädet. Den negativa elektroden visas också på bilden. En tjock koppartråd kommer att göra. Jag har använt ett rakt gem, men det tenderar att införa rost i lösningen. Nästan vilken metalltråd som helst fungerar här.

Steg 17: Etch Tank Setup

Det är praktiskt att ha ett ljus som lyser på andra sidan brädet, eftersom ljuset som lyser genom den etsade delen gör att du kan se etsets framsteg.

Jag bör rekommendera att du inte ställer in detta nära ditt tangentbord eftersom saltlösningen är frätande om den kommer in i elektronisk utrustning. Det är också bra att ha en tweety fågel som vakar över dig. Faktum är att jag frånsäger mig allt ansvar om du inte har två …

Steg 18: Alternativ tank

Faktum är att brädan visade sig vara för stor för min vanliga tank så jag använde en plastpåse som var lagom stor för att hålla brädet som etsningstank.

Detta hade fördelen att kräva ännu mindre av etsningslösningen. Etsningslösningen görs genom att lösa upp så mycket salt som möjligt i vatten.

Steg 19: Etsa brädet

För att etsa brädan, gör du upp en mättad lösning av saltvatten, gör brädet positivt och sänker ner det i lösningen tillsammans med en negativ elektrod. En 12 volts matning som kan leverera cirka 500 milliamper är tillräcklig. Anslut den i serie med en glödlampa, säg 12V, 6W, för en indikation på strömmen. Det skulle ta cirka fem minuter innan etsningsprocessen är klar. Du kommer att kunna se dess process genom att ljuset lyser genom luckorna som öppnas när kopparet äts bort. Bubblor av väte kommer att ses stiga från den negativa elektroden. Om de stiger från koppar, har du anslutit tillförseln bakåt och din tråd äts upp. För att fylla på saltlösningen tar du lite vatten och löser upp så mycket salt som möjligt och bildar därmed en mättad lösning. Du tillsätter lite salt, skakar det och ser hur saltet försvinner när det löser sig. Sedan tillsätter du lite mer, och det försvinner också. Efter en del av detta kommer saltet att sluta lösa sig hur mycket du än skakar och blanda det, och vid denna tidpunkt har du den mättade saltlösningen du behöver. Detta är en mättad lösning av natriumklorid i Vatten. Se https://www.dhmo.org för mer information om hantering av detta potentiellt farliga ämne.

Steg 20: Den etsade brädan

Du ser här tavlan efter etsning och rengöring. Färgen kan vara något svår att ta bort. Du kommer att behöva använda ett lämpligt lösningsmedel för det etsningsresist som du har använt.

Eller så kan du använda slipskivan för att gnugga bort färgen. Det kan också vara möjligt att lämna färgen på brädan och ta bort den endast där den behövs för att lödas. I det här fallet kan det producera giftiga ångor medan det löds. Du kommer att märka att alla spår är sammanfogade, dessa måste klippas isär innan brädet kan testas.

Steg 21: Testa kortet för kortslutning

Efter att spåren har skurits isär är det viktigt att testa att det inte finns några anslutningar mellan angränsande områden.

Du kan använda en 12V -lampa ansluten till samma matning som används för elektrolys för testning. Eller så som jag gör det - använd en 12V, 15A matning tillsammans med en bilstrålkastare för indikering. Små shorts som brukade finnas där förångas, och om lampan tänds, pojke, är det verkligen en kortslutning. För att rensa kortslutningarna, kör bara en knivs skarpa punkt genom linjerna. Vinkla den ena vägen i en passning, och den andra vägen i nästa pass, och allt koppar som fortfarande finns där kommer bara att lyfta och smula bort.

Steg 22: Borrhål

Hål har borrats för att rymma uttagen för kristallen och programmeringsgränssnittet.

Steg 23: Socklarna

Figuren visar två vyer av ett integrerat kretsuttag med vridstift. Den är gjord av stift, bearbetade av barstång, gjuten i plast.

Vi måste frigöra stiften från plasten. Värm stiftet försiktigt tills plasten mjuknar (men inte smälter) och dra loss stiftet. Vi behöver sju av dessa stift.

Steg 24: Crystal Socket

Sedan skär du av svansarna och sätter in dem i hålen och lödet. Du har ett kompakt uttag, med själva kretskortet som en del av enheten.

Jag har en närbild av kristallmonteringen så att du kan se detaljerna. Det är möjligt att slipa bort några av den bakre änden av dessa stift för att minska höjden. Den del som faktiskt kommer i kontakt är fjädern insatt i den ihåliga stiftet, och du kan slipa bort ganska mycket material utan att skada stiftuttagens inre arbetsdelar.

Steg 25: Montera komponenterna

Komponenterna har lödts på kortet:

De sju stiften som utgör kristall och programmeringsuttag. Två kondensatorer runt kristall A 10K -motståndet som drar upp MCLR -ledningen till Vdd A -avkopplingskondensator över Vss och Vdd Två länkar har lödts på plats och en till måste monteras. Markerna för montering av den integrerade kretsen har belagts med löd innan den monterades på plats.

Steg 26: Montera den integrerade kretsen

IC: n monteras sist av allt för att minimera risken för skador på den.

Den placeras först i rätt läge och en hörnstift värms upp med lödkolven. Eftersom det finns en liten mängd löd på brädet, smälter detta och håller isen på plats. Därefter löds den diagonalt motsatta stiftet efter några små justeringar i läge efter behov. Med de två hörnen lödda kommer icen att hållas stadigt på plats så att resten av ledningarna löds. Detta slutför montering av kortet, och det kan testas genom att ladda ett "LED Blink" -program eller något. Jag har lödt ett Microchip PIC16F54 på det här kortet, men det här kortet fungerar också med alla arton stift PIC. Några av de mer avancerade chipsen tillåter användning av MCLR -stiftet som en ingång, så detta kan också behöva tas ut till kanten.

Steg 27: Den färdiga styrelsen

Styrelsen är nu klar och jämförs med den ursprungliga planen. Jag har gjort några ändringar, främst för att det var enklare att spåra spåren på det sättet. Det är viktigt att registrera ändringar på grund av risken för förvirring senare när du använder kortet. I det här fallet passerar vissa spår under chipet och det är inte lätt att fastställa ordningen på signalerna vid kanten bara genom att titta. Dokumentation är väsentlig och kommer att ta form av signalnamn som skrivs direkt ovanpå signallinjerna. För att göra en andra tavla måste du göra allt detta om igen - Denna process rekommenderas bara om du gör en enda krets, för vilken konventionella prototypmetoder är obekväma. Jag hoppas att allt detta har varit till nytta för någon där ute. Jag hoppas att få se några projekt på handen snidade, salt vatten etsade brädor här i instruktioner inom en snar framtid. Ha kul