اغلب، در فرآیند خلاقیت فنی، لازم است که تخته های مدار چاپی برای نصب مدارهای الکترونیکی ساخته شود. و اکنون در مورد یکی از پیشرفته ترین روش های ساخت برد مدار چاپی با استفاده از چاپگر لیزری و اتو به شما خواهم گفت. ما در قرن بیست و یکم زندگی می کنیم، بنابراین با استفاده از کامپیوتر کار خود را آسان تر خواهیم کرد.

مرحله 1: طراحی PCB

طرح تخته مدار چاپیما در یک برنامه تخصصی خواهیم بود. به عنوان مثال، در برنامه sprint Layout 4.

مرحله 2: طرح تابلو را چاپ کنید

پس از آن باید طرح تابلو را چاپ کنیم. برای این کار موارد زیر را انجام خواهیم داد:

1. در تنظیمات چاپگر، همه گزینه های ذخیره تونر را غیرفعال می کنیم و در صورت وجود تنظیم کننده مربوطه، میزان اشباع را روی حداکثر تنظیم می کنیم.
2. بیایید یک برگه A4 از یک مجله غیر ضروری برداریم. کاغذ باید روکش دار باشد و ترجیحاً حداقل نقاشی روی آن باشد.
3. بیایید طرح PCB را روی کاغذ پوشش داده شده در یک تصویر آینه چاپ کنیم. بهتر است در چندین نسخه در یک زمان.

مرحله 3. جدا کردن تخته

بیایید فعلاً برگه چاپ شده را کنار بگذاریم و شروع به تهیه تابلو کنیم. فویل getinaks و فویل PCB می تواند به عنوان ماده اولیه برای برد استفاده شود. در طول نگهداری طولانی مدت، فویل مس با لایه ای از اکسیدها پوشانده می شود که می تواند در حکاکی اختلال ایجاد کند. پس بیایید آماده سازی تابلو را شروع کنیم. از کاغذ سنباده ریز برای جدا کردن لایه اکسید از روی تخته استفاده کنید. خیلی تلاش نکنید، فویل نازک است. در حالت ایده آل، تخته باید پس از تمیز کردن بدرخشد.

مرحله 4. چربی زدایی تخته

پس از تمیز کردن، تخته را با آب جاری بشویید. پس از این کار باید برد را چربی زدایی کنید تا تونر بهتر بچسبد. می توانید آن را با هر ماده شوینده خانگی یا با شستن آن با یک حلال آلی (مثلا بنزین یا استون) چربی زدایی کنید.

مرحله 5. انتقال نقاشی به تخته

پس از این، با استفاده از اتو، نقاشی را از ورق به تخته منتقل می کنیم. بیایید الگوی چاپ شده را روی تخته قرار دهیم و شروع به اتو کردن آن با اتوی داغ کنیم و کل تخته را به طور یکنواخت گرم کنیم. تونر شروع به ذوب شدن می کند و به تخته می چسبد. زمان و نیروی گرمایش به صورت تجربی انتخاب می شوند. لازم است تونر پخش نشود، اما همچنین لازم است که کاملاً جوش داده شود.

مرحله 6: کاغذ را از روی تخته پاک کنید

بعد از اینکه تخته کاغذ چسبیده به آن خنک شد، آن را خیس می کنیم و با انگشتان خود زیر جریان آب غلت می دهیم. کاغذ مرطوب گلوله می شود، اما تونر گیر کرده در جای خود باقی می ماند. تونر کاملاً قوی است و به سختی می توان آن را با ناخن خراش داد.

مرحله 7. تخته را حکاکی کنید

اچ کردن بردهای مدار چاپی بهتر است در کلرید آهن (III) Fe Cl 3 انجام شود. این معرف در هر فروشگاه قطعات رادیویی فروخته می شود و ارزان است. تخته را در محلول فرو می کنیم و منتظر می مانیم. فرآیند اچ کردن به تازگی محلول، غلظت آن و غیره بستگی دارد. ممکن است از 10 دقیقه تا یک ساعت یا بیشتر طول بکشد. این فرآیند را می توان با تکان دادن حمام با محلول تسریع کرد.

پایان فرآیند به صورت بصری تعیین می شود - زمانی که تمام مس محافظت نشده حذف شود.

تونر با استون شسته می شود.

مرحله 8: سوراخ کردن

حفاری معمولاً با یک موتور کوچک با چاک کولت انجام می شود (همه اینها در فروشگاه قطعات رادیویی موجود است). قطر مته برای عناصر معمولی 0.8 میلی متر است. در صورت لزوم، سوراخ ها با مته با قطر بزرگ حفر می شوند.

تخته مدار چاپی- این یک پایه دی الکتریک است که بر روی سطح و در حجم آن مسیرهای رسانا مطابق با نمودار الکتریکی. برد مدار چاپی برای بست مکانیکی و اتصال الکتریکی بین سرنخ های محصولات الکترونیکی و الکتریکی نصب شده بر روی آن توسط لحیم کاری در نظر گرفته شده است.

عملیات برش قطعه کار از فایبرگلاس، سوراخ کردن سوراخ و حکاکی صفحه مدار چاپی برای به دست آوردن مسیرهای حامل جریان، صرف نظر از روش اعمال الگو بر روی برد مدار چاپی، با استفاده از همین فناوری انجام می شود.

تکنولوژی کاربرد دستی
تراک های PCB

آماده سازی قالب

کاغذی که طرح مدار چاپی روی آن کشیده شده است معمولاً نازک است و برای حفاری دقیق تر سوراخ ها، به خصوص هنگام استفاده دستی. مته خانگیبه طوری که مته به پهلو منتهی نشود، لازم است آن را متراکم تر کنید. برای انجام این کار، باید طرح برد مدار چاپی را با استفاده از هر چسبی مانند PVA یا Moment روی کاغذ ضخیم تر یا مقوای نازک ضخیم بچسبانید.

برش قطعه کار

یک لایه روکش فایبرگلاس فویل با اندازه مناسب انتخاب می شود، الگوی برد مدار چاپی روی قسمت خالی اعمال می شود و در اطراف محیط با یک نشانگر، یک مداد نرم یا علامت گذاری با یک جسم تیز مشخص می شود.

بعد، ورقه ورقه فایبرگلاس در امتداد خطوط مشخص شده با استفاده از قیچی فلزی بریده می شود یا با اره برقی اره می شود. قیچی سریع تر بریده می شود و گرد و غبار وجود ندارد. اما باید در نظر داشته باشیم که هنگام برش با قیچی، فایبرگلاس به شدت خم می شود، که تا حدودی استحکام چسبندگی ورق مس را بدتر می کند و اگر عناصر نیاز به لحیم کاری مجدد داشته باشند، ممکن است آهنگ ها کنده شوند. بنابراین، اگر تخته بزرگ است و آثار بسیار نازکی دارد، بهتر است آن را با استفاده از اره برقی برش دهید.

شابلون الگوی برد مدار چاپی با استفاده از چسب Moment به قطعه کار برش خورده چسبانده می شود که چهار قطره از آن به گوشه های قطعه کار زده می شود.

از آنجایی که چسب فقط در چند دقیقه سفت می شود، می توانید فوراً سوراخ هایی را برای قطعات رادیویی شروع کنید.

حفاری سوراخ

بهتر است سوراخ ها را با استفاده از دستگاه مینی حفاری مخصوص با مته کاربید با قطر 0.7-0.8 میلی متر سوراخ کنید. اگر دستگاه مینی حفاری در دسترس نیست، می توانید با یک مته کم مصرف، سوراخ هایی را با استفاده از یک مته ساده سوراخ کنید. اما هنگام کار جهانی دریل دستیتعداد مته های شکسته به سختی دست شما بستگی دارد. مطمئناً نمی توانید تنها با یک مته از پس آن بربیایید.

اگر نمی توانید مته را محکم کنید، می توانید ساقه آن را با چند لایه کاغذ یا یک لایه سنباده بپیچید. می توانید یک سیم فلزی نازک را محکم دور ساق بپیچید و بچرخانید تا بچرخد.

پس از اتمام حفاری، بررسی کنید که آیا همه سوراخ ها حفر شده اند یا خیر. اگر به برد مدار چاپی تا نور نگاه کنید، این به وضوح قابل مشاهده است. همانطور که می بینید، هیچ سوراخ گم نشده ای وجود ندارد.

استفاده از نقشه توپوگرافی

برای محافظت از محل های فویل روی ورقه ورقه فایبرگلاس که مسیرهای رسانا هستند از تخریب در حین اچ کردن، باید با ماسک مقاوم در برابر انحلال در محلول آبی پوشانده شوند. برای راحتی ترسیم مسیرها، بهتر است آنها را با استفاده از یک مداد نرم یا نشانگر از قبل علامت گذاری کنید.

قبل از اعمال علامت گذاری، لازم است آثار چسبی که برای چسباندن قالب برد مدار چاپی استفاده شده است، حذف شود. از آنجایی که چسب خیلی سفت نشده است، با چرخاندن آن با انگشت به راحتی جدا می شود. سطح فویل را نیز باید با استفاده از یک پارچه با هر وسیله ای مانند استون یا الکل سفید (به اصطلاح بنزین خالص) یا هر ماده شوینده ظرفشویی، به عنوان مثال فری، چربی زدایی کرد.

پس از علامت گذاری مسیرهای برد مدار چاپی، می توانید شروع به اعمال طرح آنها کنید. هر لعاب ضد آب برای ترسیم مسیرها مناسب است، به عنوان مثال مینای آلکیدی سری PF، رقیق شده تا قوام مناسب با حلال الکل سفید. شما می توانید مسیرها را با ابزارهای مختلف ترسیم کنید - یک خودکار نقاشی شیشه ای یا فلزی، یک سوزن پزشکی و حتی یک خلال دندان. در این مقاله به شما خواهم گفت که چگونه با استفاده از قلم طراحی و بالرین که برای طراحی روی کاغذ با جوهر طراحی شده اند، ردهای صفحه مدار را بکشید.

قبلاً کامپیوتری وجود نداشت و همه نقاشی‌ها با مدادهای ساده روی کاغذ واتمن کشیده می‌شدند و سپس با جوهر به کاغذ ردیابی منتقل می‌شدند که از آن با استفاده از دستگاه کپی کپی می‌شد.

طراحی با پدهای تماسی شروع می شود که با بالرین کشیده می شوند. برای انجام این کار، باید شکاف فک های کشویی تخته طراحی بالرین را به عرض خط مورد نیاز تنظیم کنید و برای تنظیم قطر دایره، تنظیم را با پیچ دوم انجام دهید و تیغه طراحی را از محور دور کنید. چرخش

در مرحله بعد، تخته طراحی بالرین با استفاده از قلم مو با رنگ به طول 5-10 میلی متر پر می شود. برای اعمال یک لایه محافظ روی برد مدار چاپی، رنگ PF یا GF بهترین گزینه است، زیرا به آرامی خشک می شود و به شما امکان می دهد بی سر و صدا کار کنید. رنگ برند NT ها را هم می توان استفاده کرد اما کار با آن سخت است زیرا زود خشک می شود. رنگ باید خوب بچسبد و پخش نشود. قبل از رنگ آمیزی، رنگ را باید تا غلظت مایع رقیق کرد و کم کم با هم زدن شدید به آن یک حلال مناسب اضافه کرد و سعی کرد روی تکه های فایبرگلاس رنگ آمیزی شود. برای کار با رنگ، راحت تر است که آن را در یک بطری لاک مانیکور بریزید، که در پیچش آن یک برس مقاوم در برابر حلال نصب شده است.

پس از تنظیم تخته طراحی بالرین و به دست آوردن پارامترهای خط مورد نیاز، می توانید شروع به اعمال پدهای تماسی کنید. برای انجام این کار، قسمت تیز محور به سوراخ وارد می شود و پایه بالرین به صورت دایره ای می چرخد.

با تنظیم صحیح قلم طراحی و قوام رنگ مورد نظر در اطراف سوراخ های روی برد مدار چاپی، دایره های کاملا گرد به دست می آید. هنگامی که بالرین شروع به رنگ‌آمیزی ضعیف می‌کند، باقیمانده رنگ خشک شده با یک پارچه از شکاف تخته طراحی جدا می‌شود و تخته طراحی با رنگ تازه پر می‌شود. برای کشیدن تمام سوراخ‌های روی این برد مدار چاپی با دایره‌ها، فقط دو بار قلم طراحی و بیش از دو دقیقه زمان لازم نیست.

هنگامی که پدهای گرد روی تخته کشیده شدند، می توانید با استفاده از یک قلم دستی شروع به کشیدن مسیرهای رسانا کنید. تهیه و تنظیم تخته طراحی دستی هیچ تفاوتی با تهیه بالرین ندارد.

تنها چیزی که علاوه بر این مورد نیاز است یک خط کش مسطح است که تکه هایی از لاستیک به ضخامت 2.5-3 میلی متر در امتداد لبه ها به یکی از طرفین آن چسبانده شده است تا خط کش در حین کار لیز نخورد و فایبرگلاس بدون دست زدن به خط کش بتواند آزادانه عبور کند. در زیر آن. به عنوان یک خط کش مناسب است مثلث چوبی، پایدار است و در عین حال می تواند به عنوان یک تکیه گاه دست در هنگام کشیدن برد مدار چاپی عمل کند.

برای جلوگیری از لغزش برد مدار چاپی هنگام کشیدن مسیرها، توصیه می شود آن را روی یک ورق سنباده قرار دهید که از دو ورق کاغذ سنباده تشکیل شده است که با کناره های کاغذ مهر و موم شده اند.

اگر هنگام ترسیم مسیرها و دایره ها با هم تماس بگیرند، نباید هیچ اقدامی انجام دهید. باید اجازه دهید رنگ روی برد مدار چاپی خشک شود تا زمانی که با لمس آن لکه نگیرد و با نوک چاقو قسمت اضافی طرح را بردارید. برای اینکه رنگ سریعتر خشک شود، تخته را باید در یک مکان گرم، به عنوان مثال، روی رادیاتور در زمستان قرار دهید. در تابستان - زیر اشعه های خورشید.

هنگامی که طرح روی برد مدار چاپی کاملا اعمال شد و تمام عیوب اصلاح شد، می توانید به اچ کردن آن اقدام کنید.

تکنولوژی طراحی برد مدار چاپی
با استفاده از پرینتر لیزری

هنگام چاپ بر روی چاپگر لیزری، تصویر تشکیل شده توسط تونر، به دلیل الکترواستاتیک، از درام عکسی که پرتو لیزر تصویر را روی آن کشیده است، روی کاغذ منتقل می شود. تونر روی کاغذ نگه داشته می شود و تصویر را فقط به دلیل الکترواستاتیک حفظ می کند. برای تثبیت تونر، کاغذ را بین غلتک‌هایی می‌پیچانند که یکی از آنها اجاق حرارتی است که تا دمای 180-220 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود. تونر ذوب می شود و به بافت کاغذ نفوذ می کند. پس از خنک شدن، تونر سفت شده و محکم به کاغذ می‌چسبد. اگر کاغذ دوباره در دمای 180-220 درجه سانتیگراد گرم شود، تونر دوباره مایع می شود. این ویژگی تونر برای انتقال تصاویر مسیرهای حامل جریان بر روی برد مدار چاپی در خانه استفاده می شود.

پس از آماده شدن فایل با طرح برد مدار چاپی، باید آن را با استفاده از چاپگر لیزری روی کاغذ چاپ کنید. لطفا توجه داشته باشید که تصویر نقاشی برد مدار چاپی برای این فناوری باید از سمتی که قطعات نصب شده است مشاهده شود! چاپگر جوهر افشان برای این اهداف مناسب نیست، زیرا بر اساس اصول متفاوتی کار می کند.

تهیه قالب کاغذی برای انتقال طرح به برد مدار چاپی

اگر طرح مدار چاپی را روی کاغذ معمولی برای تجهیزات اداری چاپ کنید، به دلیل ساختار متخلخل آن، تونر عمیقاً در بدنه کاغذ نفوذ می کند و زمانی که تونر به برد مدار چاپی منتقل می شود، بیشتر آن باقی می ماند. در کاغذ علاوه بر این، در برداشتن کاغذ از برد مدار چاپی، مشکلاتی وجود خواهد داشت. باید آن را برای مدت طولانی در آب خیس کنید. بنابراین، برای تهیه ماسک عکس، به کاغذی نیاز دارید که ساختار متخلخل نداشته باشد، به عنوان مثال، کاغذ عکس، پشتیبان از فیلم ها و برچسب های خود چسب، کاغذ ردیابی، صفحاتی از مجلات براق.

من از کاغذ ردیابی انبار قدیمی به عنوان کاغذ برای چاپ طرح PCB استفاده می کنم. کاغذ ردیابی بسیار نازک است و چاپ الگوی مستقیم روی آن غیرممکن است، در چاپگر گیر می کند. برای حل این مشکل، قبل از چاپ، باید یک قطره از هر چسب را روی یک تکه کاغذ ردیابی به اندازه لازم در گوشه ها بمالید و آن را به یک ورق کاغذ اداری A4 بچسبانید.

این تکنیک به شما امکان می دهد طرحی از برد مدار چاپی را حتی بر روی نازک ترین کاغذ یا فیلم چاپ کنید. برای اینکه ضخامت تونر نقاشی حداکثر باشد، قبل از چاپ، باید "ویژگی های چاپگر" را با خاموش کردن حالت چاپ اقتصادی پیکربندی کنید و اگر این عملکرد در دسترس نبود، درشت ترین نوع کاغذ را انتخاب کنید. مثلا مقوا یا چیزی مشابه کاملاً ممکن است بار اول چاپ خوبی نداشته باشید، و باید کمی آزمایش کنید تا بهترین حالت چاپ را برای چاپگر لیزری خود پیدا کنید. در پرینت حاصل از طرح، از زمان روتوش روی آن، رد و پدهای تماسی برد مدار چاپی باید متراکم و بدون شکاف یا لکه باشند. مرحله تکنولوژیکیبلا استفاده.

تنها چیزی که باقی می ماند این است که کاغذ ردیابی را در امتداد کانتور برش دهید و الگوی ساخت برد مدار چاپی آماده می شود و می توانید به مرحله بعدی بروید و تصویر را روی لمینت فایبرگلاس منتقل کنید.

انتقال طرح از کاغذ به فایبرگلاس

انتقال طراحی برد مدار چاپی حیاتی ترین مرحله است. ماهیت این فناوری ساده است: کاغذ، با کنار الگوی چاپی مسیرهای صفحه مدار چاپی، روی فویل مسی فایبرگلاس اعمال می شود و با نیروی زیادی فشرده می شود. سپس این ساندویچ را تا دمای 180-220 درجه سانتیگراد گرم می کنند و سپس تا دمای اتاق خنک می کنند. کاغذ پاره می شود و طرح روی برد مدار چاپی باقی می ماند.

برخی از صنعتگران پیشنهاد می کنند با استفاده از اتو برقی، طرح را از کاغذ به برد مدار چاپی منتقل کنید. من این روش را امتحان کردم، اما نتیجه ناپایدار بود. اطمینان از گرم شدن تونر تا دمای مورد نیاز و اینکه کاغذ به طور یکنواخت روی تمام سطح برد مدار چاپی در هنگام سفت شدن تونر فشرده شود، دشوار است. در نتیجه الگو به طور کامل منتقل نمی شود و شکاف هایی در الگوی تراک های برد مدار چاپی باقی می ماند. شاید اتو به اندازه کافی گرم نمی شد، اگرچه تنظیم کننده روی حداکثر گرمایش آهن تنظیم شده بود. من نمی خواستم اتو را باز کنم و ترموستات را دوباره پیکربندی کنم. از این رو از فناوری دیگری استفاده کردم که زحمت کمتری داشت و صد در صد نتیجه می داد.

روی یک تکه فویل ورقه ورقه فایبرگلاس که به اندازه برد مدار چاپی بریده شده و با استون چربی زدایی شده بود، کاغذ ردیابی را چسباندم که در گوشه ها الگوی روی آن چاپ شده بود. برای فشار بیشتر، پاشنه های کاغذ اداری را روی کاغذ ردیابی قرار دادم. بسته به دست آمده روی یک ورق تخته سه لا قرار داده شد و روی آن با ورقی به همان اندازه پوشانده شد. کل این ساندویچ با حداکثر نیرو در گیره ها بسته شد.

تنها چیزی که باقی می ماند این است که ساندویچ آماده شده را تا دمای 200 درجه سانتی گراد گرم کرده و خنک کنید. یک اجاق برقی با کنترل کننده دما برای گرم کردن ایده آل است. کافی است سازه ایجاد شده را در کابینت قرار دهید، صبر کنید تا دمای تنظیم شده برسد و بعد از نیم ساعت تخته را بردارید تا خنک شود.

اگر اجاق برقی ندارید، می‌توانید با تنظیم دما با استفاده از دکمه تامین گاز با استفاده از دماسنج داخلی، از اجاق گازی استفاده کنید. اگر دماسنج وجود ندارد یا معیوب است، خانم ها می توانند کمک کنند؛ موقعیت دستگیره کنترل که در آن پای ها پخته می شود، مناسب است.

از آنجایی که انتهای تخته سه لا پیچ خورده بود، من آنها را با گیره های اضافی برای هر موردی گیره دادم. برای جلوگیری از این پدیده، بهتر است برد مدار چاپی را بین ورق های فلزی به ضخامت 5-6 میلی متر بست. می‌توانید گوشه‌های آنها را سوراخ کنید و بردهای مدار چاپی را محکم کنید، صفحات را با استفاده از پیچ و مهره محکم کنید. M10 کافی خواهد بود.

پس از نیم ساعت، ساختار به اندازه کافی خنک شده تا تونر سفت شود و می توان برد را جدا کرد. در اولین نگاه به برد مدار چاپی حذف شده، مشخص می شود که تونر به خوبی از کاغذ ردیابی به برد منتقل شده است. کاغذ ردیابی به طور محکم و یکنواخت در امتداد خطوط خطوط چاپ شده، حلقه‌های پد تماس و حروف علامت‌گذاری قرار می‌گیرد.

کاغذ ردیابی به راحتی تقریباً از تمام آثار برد مدار چاپی جدا شد؛ کاغذ ردیابی باقی مانده با یک پارچه مرطوب برداشته شد. اما با این حال، در چندین مکان در مسیرهای چاپ شده شکاف وجود داشت. این می تواند در نتیجه چاپ ناهموار از چاپگر یا باقی ماندن کثیفی یا خوردگی روی فویل فایبرگلاس اتفاق بیفتد. شکاف ها را می توان با هر رنگ ضد آب، پولیش مانیکور یا روتوش با یک نشانگر رنگ کرد.

برای بررسی مناسب بودن نشانگر برای روتوش برد مدار چاپی، باید با آن خطوط روی کاغذ بکشید و کاغذ را با آب مرطوب کنید. اگر خطوط تار نشدند، نشانگر روتوش مناسب است.

بهتر است یک برد مدار چاپی را در خانه در محلولی از کلرید آهن یا پراکسید هیدروژن با اسید سیتریک اچ کنید. پس از اچ کردن، تونر را می توان به راحتی با یک سواب آغشته به استون از روی مسیرهای چاپ شده جدا کرد.

سپس سوراخ ها حفر می شوند، مسیرهای رسانا و پدهای تماس قلع بندی می شوند و عناصر رادیویی آب بندی می شوند.

این ظاهر برد مدار چاپی با قطعات رادیویی نصب شده روی آن است. نتیجه یک منبع تغذیه و واحد سوئیچینگ برای سیستم الکترونیکی است که یک توالت معمولی را با عملکرد بیده تکمیل می کند.

حکاکی PCB

برای حذف فویل مسی از مناطق محافظت نشده لمینت فایبرگلاس فویل شده هنگام ساخت برد مدار چاپی در خانه، آماتورهای رادیویی معمولاً از روش شیمیایی استفاده می کنند. برد مدار چاپی در محلول اچینگ قرار می گیرد و در اثر یک واکنش شیمیایی، مس محافظت نشده توسط ماسک حل می شود.

دستور العمل برای محلول های ترشی

بسته به در دسترس بودن قطعات، رادیو آماتورها از یکی از راه حل های ارائه شده در جدول زیر استفاده می کنند. راه حل های اچینگ به ترتیب محبوبیت استفاده از آنها توسط آماتورهای رادیویی در خانه مرتب شده اند.

نام محلول	ترکیب	تعداد	تکنولوژی پخت و پز	مزایای	ایرادات
پراکسید هیدروژن به اضافه اسید سیتریک	پراکسید هیدروژن (H 2 O 2 )	100 میلی لیتر	اسید سیتریک و نمک خوراکی را در محلول 3 درصد پراکسید هیدروژن حل کنید.	در دسترس بودن قطعات، سرعت اچ بالا، ایمنی	ذخیره نشده است
	اسید سیتریک (C 6 H 8 O 7)	30 گرم
	نمک خوراکی (NaCl)	5 گرم
محلول آبی کلرید آهن	آب (H2O)	300 میلی لیتر	کلرید آهن را در آب گرم حل کنید	سرعت اچ کافی، قابل استفاده مجدد	در دسترس بودن کم کلرید آهن
	کلرید آهن (FeCl 3)	100 گرم
پراکسید هیدروژن به اضافه اسید هیدروکلریک	پراکسید هیدروژن (H 2 O 2 )	200 میلی لیتر	10٪ اسید کلریدریک را در محلول پراکسید هیدروژن 3٪ بریزید.	نرخ اچ بالا، قابل استفاده مجدد	مراقبت زیادی لازم است
	اسید کلریدریک (HCl)	200 میلی لیتر
محلول آبی سولفات مس	آب (H2O)	500 میلی لیتر	که در آب گرم(50-80 درجه سانتیگراد) نمک سفره و سپس سولفات مس را حل کنید	در دسترس بودن مؤلفه	سمیت سولفات مس و اچ آهسته، تا 4 ساعت
	سولفات مس (CuSO 4)	50 گرم
	نمک خوراکی (NaCl)	100 گرم

اچ برد مدار چاپی در ظروف فلزی مجاز نیست. برای انجام این کار، شما باید از یک ظرف ساخته شده از شیشه، سرامیک یا پلاستیک استفاده کنید. محلول اچینگ استفاده شده ممکن است در سیستم فاضلاب دفع شود.

محلول اچینگ پراکسید هیدروژن و اسید سیتریک

محلولی مبتنی بر پراکسید هیدروژن با اسید سیتریک محلول در آن ایمن ترین، مقرون به صرفه ترین و سریع ترین کار است. از بین همه راه حل های ذکر شده، این بهترین راه حل با همه معیارها است.

پراکسید هیدروژن را می توان در هر داروخانه ای خریداری کرد. به صورت محلول یا قرص مایع 3 درصد به نام هیدروپریت به فروش می رسد. برای به دست آوردن محلول مایع 3٪ پراکسید هیدروژن از هیدروپریت، باید 6 قرص به وزن 1.5 گرم را در 100 میلی لیتر آب حل کنید.

اسید سیتریک به شکل کریستال در هر فروشگاه مواد غذایی بسته بندی شده در کیسه هایی با وزن 30 یا 50 گرم فروخته می شود. نمک خوراکی را می توان در هر خانه ای یافت. 100 میلی لیتر محلول اچینگ برای برداشتن فویل مسی به ضخامت 35 میکرون از یک برد مدار چاپی به مساحت 100 سانتی متر مربع کافی است. محلول استفاده شده ذخیره نمی شود و قابل استفاده مجدد نیست. به هر حال، اسید سیتریک را می توان با اسید استیک جایگزین کرد، اما به دلیل بوی تند آن، باید برد مدار چاپی را در فضای باز حک کنید.

محلول ترشی کلرید آهن

دومین محلول محبوب اچینگ، محلول آبی کلرید آهن است. پیش از این، این محبوب ترین بود، زیرا در هر یک بنگاه صنعتیکلرید آهن به راحتی بدست می آمد.

محلول اچینگ به دما نیاز ندارد، به سرعت به اندازه کافی حک می شود، اما با مصرف کلرید آهن در محلول، سرعت اچ کاهش می یابد.

کلرید آهن بسیار مرطوب است و به همین دلیل به سرعت آب را از هوا جذب می کند. در نتیجه یک مایع زرد رنگ در انتهای شیشه ظاهر می شود. این بر کیفیت جزء تأثیر نمی گذارد و چنین کلرید آهن برای تهیه محلول اچینگ مناسب است.

اگر محلول کلرید آهن استفاده شده در یک ظرف دربسته نگهداری شود، می توان بارها از آن استفاده کرد. در صورت بازسازی، فقط میخ های آهنی را در محلول بریزید (آنها بلافاصله با یک لایه شل مس پوشانده می شوند). اگر روی هر سطحی قرار بگیرد، لکه‌های زرد را به سختی پاک می‌کند. در حال حاضر محلول کلرید آهن به دلیل هزینه بالای آن کمتر برای تولید بردهای مدار چاپی استفاده می شود.

محلول اچینگ بر اساس پراکسید هیدروژن و اسید هیدروکلریک

راه حل اچ عالی، سرعت اچ بالا را فراهم می کند. اسید کلریدریک، با هم زدن شدید، در یک محلول آبی 3٪ از پراکسید هیدروژن در یک جریان نازک ریخته می شود. ریختن پراکسید هیدروژن در اسید غیر قابل قبول است! اما به دلیل وجود اسید کلریدریک در محلول اچینگ، هنگام اچ کردن تخته باید بسیار دقت شود، زیرا محلول باعث خوردگی پوست دست می شود و هر چیزی که با آن در تماس است را خراب می کند. به همین دلیل استفاده از محلول اچینگ با اسید هیدروکلریک در منزل توصیه نمی شود.

محلول اچینگ بر پایه سولفات مس

روش ساخت بردهای مدار چاپی با استفاده از سولفات مس معمولاً در صورتی استفاده می شود که تولید محلول اچ بر اساس اجزای دیگر به دلیل غیر قابل دسترس بودن آنها غیرممکن باشد. سولفات مس یک آفت کش است و به طور گسترده ای برای کنترل آفات در کشاورزی استفاده می شود. علاوه بر این، زمان اچینگ برد مدار چاپی حداکثر تا 4 ساعت است، در حالی که لازم است دمای محلول در 50-80 درجه سانتیگراد حفظ شود و از تغییر مداوم محلول در سطح مورد اچ اطمینان حاصل شود.

فناوری اچینگ PCB

برای حک کردن تخته در هر یک از محلول های اچینگ فوق، ظروف شیشه ای، سرامیکی یا پلاستیکی، به عنوان مثال از محصولات لبنی، مناسب هستند. اگر اندازه ظرف مناسبی در دست ندارید، می توانید هر جعبه ای که از کاغذ ضخیم یا مقوا با اندازه مناسب ساخته شده است بردارید و داخل آن را با پوشش پلاستیکی بپوشانید. یک محلول اچ در ظرف ریخته می شود و یک برد مدار چاپی به دقت روی سطح آن قرار می گیرد، الگوی پایین. به دلیل نیروهای کشش سطحی مایع و وزن سبک آن، تخته شناور می شود.

برای راحتی، می توان یک پلاگین را با استفاده از چسب فوری به مرکز تخته چسباند. بطری پلاستیکی. چوب پنبه به طور همزمان به عنوان یک دسته و یک شناور عمل می کند. اما این خطر وجود دارد که حباب های هوا روی تخته ایجاد شود و مس در این مکان ها حک نشود.

برای حصول اطمینان از حکاکی یکنواخت مس، می توانید برد مدار چاپی را در پایین ظرف با الگوی رو به بالا قرار دهید و سینی را به صورت دوره ای با دست تکان دهید. پس از مدتی بسته به محلول اچ، نواحی بدون مس ظاهر می شوند و سپس مس به طور کامل در تمام سطح برد مدار چاپی حل می شود.

پس از حل شدن کامل مس در محلول اچینگ، برد مدار چاپی از حمام خارج شده و کاملاً زیر آب جاری شسته می شود. تونر با پارچه ای آغشته به استون از روی مسیرها برداشته می شود و رنگ به راحتی با پارچه آغشته به حلالی که به رنگ اضافه شده تا قوام مورد نظر به دست می آید، پاک می شود.

آماده سازی برد مدار چاپی برای نصب قطعات رادیویی

مرحله بعدی آماده سازی برد مدار چاپی برای نصب المان های رادیویی است. پس از برداشتن رنگ از روی تخته، مسیرها باید به صورت دایره ای با سمباده ریز سنباده شوند. نیازی به فریب خوردن نیست، زیرا مسیرهای مسی نازک هستند و به راحتی می توان آنها را زمین کرد. فقط چند پاس با ساینده با فشار کم کافی است.

در مرحله بعد، مسیرهای حامل جریان و پدهای تماس برد مدار چاپی با شار الکل-کلوفون پوشانده شده و با استفاده از یک آهن لحیم کاری با لحیم نرم قلع می شوند. برای جلوگیری از پوشاندن سوراخ های روی برد مدار چاپی با لحیم کاری، باید کمی از آن را روی نوک آهن لحیم کاری قرار دهید.

پس از اتمام ساخت برد مدار چاپی، تنها چیزی که باقی می ماند این است که اجزای رادیویی را در موقعیت های تعیین شده قرار داده و لیدهای آنها را به لنت ها لحیم کنید. قبل از لحیم کاری، پایه های قطعات باید خیس شوند. شار الکل-کلوفون. اگر پایه های قطعات رادیویی بلند هستند، قبل از لحیم کاری باید آنها را با برش های جانبی به طول برآمدگی بالای سطح تخته مدار چاپی 1-1.5 میلی متر برش دهید. پس از اتمام نصب قطعات، باید با استفاده از هر حلال - الکل، الکل سفید یا استون، کلوفون باقی مانده را بردارید. همه آنها با موفقیت رزین را حل می کنند.

پیاده سازی این مدار رله خازنی ساده از چیدمان مسیرهای ساخت برد مدار چاپی تا ایجاد یک نمونه کار بیش از پنج ساعت طول کشید، بسیار کمتر از تایپ این صفحه.

در صفحات سایت قبلاً در مورد به اصطلاح "فناوری مداد" برای ساخت بردهای مدار چاپی صحبت شده است. روش ساده و در دسترس است - یک مداد اصلاح را می توان تقریباً در هر فروشگاهی که لوازم اداری می فروشد خریداری کرد. اما محدودیت هایی نیز وجود دارد. کسانی که سعی کردند با استفاده از یک مداد تصحیح یک نقاشی تخته مدار چاپی بکشند، متوجه شدند که حداقل عرض مسیر حاصل بعید است کمتر از 1.5-2.5 میلی متر باشد.

این شرایط محدودیت هایی را برای ساخت بردهای مدار چاپی که دارای مسیرهای نازک و فاصله کمی بین آنها هستند اعمال می کند. مشخص است که فاصله بین پین‌های ریزمدار ساخته شده در بسته‌بندی روی سطح بسیار کوچک است. بنابراین، اگر شما نیاز به ساخت یک برد مدار چاپی با مسیرهای نازک و فاصله کمی بین آنها دارید، فناوری "مداد" کار نخواهد کرد. همچنین شایان ذکر است که کشیدن تصویر با مداد اصلاحی بسیار راحت نیست ، مسیرها همیشه صاف نیستند و تکه های مسی برای آب بندی سرنخ های اجزای رادیویی بسیار مرتب نیستند. بنابراین، شما باید طراحی برد مدار چاپی را با تیغ تیز یا چاقوی جراحی تنظیم کنید.

یک راه برون رفت از این وضعیت ممکن است استفاده از نشانگر PCB باشد که برای اعمال یک لایه مقاوم در برابر اچ عالی است. ناخودآگاه می‌توانید یک نشانگر برای نوشتن نوشته‌ها و علامت‌ها روی سی‌دی/دی‌وی‌دی بخرید. چنین نشانگری برای ساخت تابلوهای مدار چاپی مناسب نیست - محلول کلرید آهن الگوی چنین نشانگری را خراب می کند و آثار مس تقریباً به طور کامل حکاکی شده است. اما، با وجود این، نشانگرهایی در فروش وجود دارد که نه تنها برای نوشتن کتیبه ها و نشانه ها مناسب هستند مواد مختلف(دیسک های CD/DVD، پلاستیک، عایق سیم)، بلکه برای ساخت یک لایه محافظ مقاوم در برابر اچ.

در عمل، یک نشانگر برای بردهای مدار چاپی استفاده شد ویرایش 792. این به شما امکان می دهد خطوطی با عرض 0.8-1 میلی متر بکشید. این برای تولید تعداد زیادی برد مدار چاپی برای وسایل الکترونیکی خانگی کافی است. همانطور که معلوم شد، این نشانگر به خوبی با این کار کنار می آید. برد مدار چاپی بسیار خوب ظاهر شد، اگرچه با عجله کشیده شد. نگاهی بیاندازید.

PCB (ساخته شده با نشانگر Edding 792)

به هر حال، نشانگر Edding 792 همچنین می تواند برای تصحیح خطاها و لکه هایی که هنگام انتقال طرح برد مدار چاپی به قطعه کار با استفاده از روش LUT (فناوری اتو لیزری) رخ داده است، استفاده شود. این اتفاق می افتد، به خصوص اگر برد مدار چاپی کاملاً بزرگ و دارای الگوی پیچیده باشد. این بسیار راحت است، زیرا دیگر نیازی به انتقال کامل کل طرح روی قطعه کار نیست.

اگر نشانگر Edding 792 را پیدا نکردید، این کار را می کند ویرایش 791, ویرایش 780. همچنین می توان از آنها برای ترسیم بردهای مدار چاپی استفاده کرد.

مطمئناً علاقه مندان به الکترونیک مبتدی به آن علاقه مند خواهند شد فرآیند تکنولوژیکیساخت یک برد مدار چاپی با استفاده از نشانگر، بنابراین داستان بعدی در مورد این خواهد بود.

کل فرآیند ساخت برد مدار چاپی مشابه آنچه در مقاله "ساخت برد مدار چاپی به روش "مدادی" توضیح داده شده است. در اینجا یک الگوریتم کوتاه آمده است:

چند "ظرافت".

در مورد سوراخ کاری

این عقیده وجود دارد که پس از اچ کردن باید سوراخ هایی را در برد مدار چاپی سوراخ کنید. همانطور که مشاهده می کنید، در الگوریتم فوق، سوراخ هایی قبل از اچ کردن برد مدار چاپی در محلول ایجاد می شود. در اصل، شما می توانید قبل از اچ کردن برد مدار چاپی یا بعد از آن سوراخ کنید. از نقطه نظر فناوری، هیچ محدودیتی وجود ندارد. اما، شایان توجه است که کیفیت حفاری مستقیماً به ابزار مورد استفاده برای سوراخ کردن سوراخ بستگی دارد.

اگر دستگاه حفاریسرعت خوبی ایجاد می کند و مته های با کیفیت بالا در دسترس هستند، سپس می توانید پس از حکاکی سوراخ کنید - نتیجه خوب خواهد بود. اما، اگر با یک مینی مته خانگی بر اساس یک موتور ضعیف با تراز ضعیف، روی تخته سوراخ کنید، می توانید به راحتی لکه های مسی پایانه ها را جدا کنید.

همچنین، مقدار زیادی به کیفیت PCB، getinax یا فایبرگلاس بستگی دارد. بنابراین در الگوریتم فوق حفاری حفره ها قبل از اچینگ برد مدار چاپی اتفاق می افتد. با این الگوریتم می توان لبه های مسی باقی مانده پس از سوراخکاری را به راحتی با سمباده جدا کرد و در عین حال سطح مس را در صورت وجود از آلودگی ها پاک کرد. همانطور که مشخص است، سطح آلوده فویل مسی به خوبی در محلول حک شده است.

چگونه لایه محافظ نشانگر را حل کنیم؟

پس از اچ کردن در محلول، لایه محافظی که با نشانگر Edding 792 اعمال شده است، به راحتی با یک حلال جدا می شود. در واقع از روح سفید استفاده شد. البته به طرز مشمئز کننده ای بوی بدی می دهد، اما با یک انفجار لایه محافظ را می شویند. هیچ باقی مانده لاک باقی نمانده است.

تهیه برد مدار چاپی برای قلع کاری مسیرهای مسی.

پس از برداشتن لایه محافظ، می توانید برای چند ثانیهبرد مدار چاپی را دوباره داخل محلول بیندازید. در این صورت سطح مسیرهای مسی کمی حکاکی شده و صورتی روشن می شود. چنین مسی در حین قلع بندی بعدی مسیرها بهتر است با لحیم کاری پوشانده شود، زیرا هیچ اکسید یا آلاینده کوچکی روی سطح آن وجود ندارد. درست است که قلع کردن مسیرها باید بلافاصله انجام شود، در غیر این صورت مس در هوای آزاد دوباره با یک لایه اکسید پوشیده می شود.

دستگاه تمام شده پس از مونتاژ

ما یک تابلوی نمونه اولیه کارخانه از این نوع در اختیار داریم:

من او را به دو دلیل دوست ندارم:

1) هنگام نصب قطعات، برای اینکه ابتدا قطعه رادیویی را نصب کنید، باید دائماً عقب و جلو بچرخید و سپس هادی را لحیم کنید. روی میز ناپایدار رفتار می کند.

2) پس از برچیدن، سوراخ ها با لحیم پر می شوند؛ قبل از استفاده بعدی از تخته، باید آنها را تمیز کنید.

جستجو در اینترنت انواع مختلفتخته های نان که می توانید با دستان خود و از آنها درست کنید مواد موجود، با چندین گزینه جالب روبرو شدم که تصمیم گرفتم یکی از آنها را تکرار کنم.

انتخاب 1

نقل قول از انجمن: « مثلا من سال هاست که از این نان بردهای خانگی استفاده می کنم. از یک تکه فایبرگلاس که پین‌های مسی در آن پرچ می‌شود، مونتاژ شده است. چنین پین هایی را می توان در بازار رادیو خریداری کرد یا خودتان از سیم مسی با قطر 1.2-1.3 میلی متر تهیه کنید. پین‌های نازک‌تر بیش از حد خم می‌شوند و پین‌های ضخیم‌تر هنگام لحیم کاری گرمای زیادی می‌گیرند. این " تخته نان " به شما امکان می دهد تا از کهنه ترین عناصر رادیویی استفاده مجدد کنید. بهتر است اتصالات با سیم در عایق فلوروپلاستیک MGTF انجام شود. سپس، هنگامی که ساخته شد، انتهای آن یک عمر باقی خواهد ماند.»

فکر می کنم این گزینه برای من مناسب تر است. اما فایبرگلاس و پین های مسی آماده در دسترس نیستند، بنابراین من این کار را کمی متفاوت انجام خواهم داد.

سیم مسی استخراج شده از سیم:

من عایق را از بین بردم و با استفاده از یک محدود کننده ساده، پین هایی با همان طول درست کردم:

قطر پین - 1 میلی متر.

من از تخته سه لا ضخیم به عنوان پایه تخته استفاده کردم. 4 میلی متر (هرچه ضخیم تر باشد، پین ها محکم تر نگه می دارند.):

برای اینکه نگران علامت گذاری نباشید، کاغذ خط کشی شده را روی تخته سه لا چسباندم:

و سوراخ ها را به صورت تدریجی سوراخ کرد 10 میلی مترقطر مته 0.9 میلی متر:

ما یک ردیف از سوراخ ها را دریافت می کنیم:

حالا باید پین ها را داخل سوراخ ها بریزید. از آنجایی که قطر سوراخ کوچکتر از قطر پین است، اتصال محکم می شود و پین محکم در تخته سه لا ثابت می شود.

هنگام رانندگی پین ها در زیر تخته سه لا، باید یک ورق فلزی قرار دهید. پین ها با حرکات سبک وارد می شوند و وقتی صدا تغییر می کند به این معنی است که پین ​​به صفحه رسیده است.

برای جلوگیری از بی قراری تخته، پاها را می سازیم:

چسب:

تخته نان آماده است!

با استفاده از همین روش، می توانید یک تخته روی سطح بسازید (عکس از اینترنت، رادیو):

در زیر برای تکمیل تصویر چندین طرح مناسب که در اینترنت یافت می شود را ارائه می کنم.

گزینه شماره 2

پین‌های فشاری با سر فلزی در قسمتی از تخته چکش می‌شوند:

تنها چیزی که باقی می ماند این است که آنها را قلع و قمع کنید. دکمه های روکش مسی را می توان بدون مشکل اما با دکمه های فولادی قلع کرد.

چه چیزی را نشان می دهد چاپ شده تخته هاآ?

چاپ شده تخته هاآیا تخته هاآ، صفحه یا پانل متشکل از یک یا دو الگوی رسانا است که بر روی سطح پایه دی الکتریک قرار دارد، یا سیستمی از الگوهای رسانا واقع در حجم و روی سطح پایه دی الکتریک، که مطابق با نمودار مدار مورد نظر به هم متصل شده اند. برای اتصال الکتریکی و بست مکانیکی محصولات الکترونیکی، الکترونیک کوانتومی و محصولات الکتریکی نصب شده بر روی آن - قطعات الکترونیکی غیرفعال و فعال.

ساده ترین چاپ شده تخته هااوه است تخته هاآکه دارای هادی های مسی در یک طرف است چاپ شده تخته هاسو عناصر الگوی رسانا را تنها در یکی از سطوح آن به هم متصل می کند. چنین تخته هاسبه عنوان تک لایه شناخته می شود چاپ شده تخته هاسیا یک طرفه چاپ شده تخته هاس(به اختصار AKI).

امروزه محبوب ترین در تولید و گسترده ترین است چاپ شده تخته هاس، که شامل دو لایه است، یعنی شامل یک الگوی رسانا در دو طرف است تخته هاس- دو طرفه (دو لایه) چاپ شده تخته هاس(به اختصار DPP). از طریق اتصالات برای اتصال هادی ها بین لایه ها استفاده می شود. نصب و راه اندازیسوراخ های فلزی و انتقالی با این حال، بسته به پیچیدگی فیزیکی طراحی چاپ شده تخته هاس، زمانی که سیم کشی در دو طرف باشد تخته هادر تولید خیلی پیچیده نمی شود سفارشچند لایه موجود چاپ شده تخته هاس(به اختصار MPP، که در آن الگوی رسانا نه تنها در دو طرف بیرونی تشکیل می شود تخته هاس، بلکه در لایه های داخلی دی الکتریک. بسته به پیچیدگی، چند لایه چاپ شده تخته هاسمی توان از 4،6،...24 یا بیشتر لایه ساخته شود.

>
شکل 1. نمونه ای از دو لایه چاپ شده تخته هاسبا ماسک لحیم محافظ و علامت گذاری.

برای نصب و راه اندازیآقطعات الکترونیکی روشن چاپ شده تخته هاس، یک عملیات تکنولوژیکی مورد نیاز است - لحیم کاری ، برای به دست آوردن اتصال دائمی قطعات ساخته شده از فلزات مختلف با معرفی فلز مذاب - لحیم کاری که دارای بیشتر است. دمای پایینذوب نسبت به مواد قطعاتی که به هم متصل می شوند. کنتاکت های لحیم شده قطعات، و همچنین لحیم کاری و شار، در دمای بالاتر از نقطه ذوب لحیم کاری، اما کمتر از دمای ذوب قطعات در حال لحیم کاری، در تماس قرار می گیرند و تحت حرارت قرار می گیرند. در نتیجه لحیم کاری به حالت مایع رفته و سطوح قطعات را خیس می کند. پس از این، گرمایش متوقف می شود و لحیم کاری به فاز جامد می رود و یک اتصال را تشکیل می دهد. این فرآیند را می توان به صورت دستی یا با استفاده از تجهیزات تخصصی انجام داد.

قبل از لحیم کاری، قطعات روی آن قرار می گیرند چاپ شده تخته ها e اجزاء را به سوراخ‌ها هدایت می‌کند تخته هاسو به لنت های تماس و / یا سطح داخلی متالیز شده سوراخ لحیم می شوند - به اصطلاح. فن آوری نصب و راه اندازیآبه سوراخ ها (THT Through Hole Technology - تکنولوژی نصب و راه اندازیآبه سوراخ یا کلمات دیگر - پین نصب و راه اندازییا DIP نصب و راه اندازی). همچنین، تکنولوژی سطح پیشرفته تر به طور فزاینده ای گسترش یافته است، به ویژه در تولید انبوه و در مقیاس بزرگ. نصب و راه اندازیآ- همچنین به نام TMP (فناوری نصب و راه اندازیآبه سطح) یا SMT(فناوری نصب سطحی) یا فناوری SMD (از دستگاه نصب سطحی - دستگاهی که روی سطح نصب شده است). تفاوت اصلی آن با فناوری "سنتی". نصب و راه اندازیآدر سوراخ ها این است که اجزاء بر روی لنت های زمینی که بخشی از الگوی رسانا روی سطح هستند نصب و لحیم می شوند. چاپ شده تخته هاس. در تکنولوژی سطح نصب و راه اندازیآبه طور معمول، دو روش لحیم کاری استفاده می شود: لحیم کاری مجدد خمیر لحیم کاری و لحیم کاری موجی. مزیت اصلی روش لحیم کاری موجی، قابلیت لحیم کاری همزمان هر دو جزء روی سطح است. تخته هاس، و به سوراخ ها. در عین حال، لحیم کاری موجی پربازده ترین روش لحیم کاری است که نصب و راه اندازی e به سوراخ ها. لحیم کاری Reflow مبتنی بر استفاده از یک ماده تکنولوژیکی خاص - خمیر لحیم کاری است. این شامل سه جزء اصلی است: لحیم کاری، شار (فعال کننده) و پرکننده های آلی. لحیم کاریچسباندنبا استفاده از تلگراف یا از طریق پدهای تماسی اعمال می شود شابلونسپس قطعات الکترونیکی به همراه سرب روی خمیر لحیم نصب می شوند و سپس فرآیند جریان مجدد لحیم موجود در خمیر لحیم در کوره های مخصوص با حرارت دادن انجام می شود. چاپ شده تخته هاسبا اجزای

برای جلوگیری و/یا جلوگیری از اتصال کوتاه تصادفی هادی ها از مدارهای مختلف در طول فرآیند لحیم کاری، سازندگان چاپ شده تخته هااز یک ماسک لحیم محافظ استفاده می شود (ماسک لحیم انگلیسی؛ همچنین به عنوان "درخشان" نیز شناخته می شود) - لایه ای از مواد پلیمری بادوام که برای محافظت از هادی ها از ورود لحیم کاری و شار در حین لحیم کاری و همچنین از گرمای بیش از حد طراحی شده است. لحیم کاری ماسکهادی ها را می پوشاند و لنت ها و کانکتورهای تیغه را در معرض دید قرار می دهد. رایج ترین رنگ های ماسک لحیم کاری مورد استفاده در چاپ شده تخته هاآ x - سبز، سپس قرمز و آبی. باید در نظر داشت که لحیم کاری ماسکمحافظت نمی کند تخته هااز رطوبت در حین کار تخته هاسو برای محافظت در برابر رطوبت از پوشش های ارگانیک ویژه استفاده می شود.

در محبوب ترین برنامه های CAD چاپ شده تخته هاو دستگاه های الکترونیکی (به اختصار CAD - CAM350، P-CAD، Protel DXP، SPECCTRA، OrCAD، Allegro، Expedition PCB، Genesis)، به عنوان یک قاعده، قوانین مرتبط با ماسک لحیم کاری وجود دارد. این قوانین فاصله / عقبگردی را که باید بین لبه لحیم کاری و لبه ماسک لحیم کاری حفظ شود را مشخص می کند. این مفهوم در شکل 2 (الف) نشان داده شده است.

چاپ یا علامت گذاری روی صفحه سیلک.

علامت گذاری (eng. Silkscreen، legend) فرآیندی است که در آن سازنده اطلاعات مربوط به قطعات الکترونیکی را اعمال می کند و به تسهیل روند مونتاژ، بازرسی و تعمیر کمک می کند. به طور معمول، علامت گذاری برای نشان دادن نقاط مرجع و موقعیت، جهت و رتبه بندی قطعات الکترونیکی اعمال می شود. همچنین می توان از آن برای هر هدف طراحی استفاده کرد چاپ شده تخته هابه عنوان مثال، نام شرکت، دستورالعمل های راه اندازی را نشان دهید (این به طور گسترده در مادربردهای قدیمی استفاده می شود تخته هاآ x رایانه های شخصی) و غیره. علامت گذاری را می توان برای هر دو طرف اعمال کرد تخته هاسو معمولاً با استفاده از چاپ روی صفحه (چاپ سیلک) با رنگ مخصوص (با کیورینگ حرارتی یا UV) سفید، زرد یا سیاه استفاده می شود. شکل 2 (ب) تعیین و مساحت اجزا را نشان می دهد که با علامت های سفید ساخته شده است.

>
شکل 2. فاصله از سکو تا ماسک (الف) و علامت گذاری (ب)

ساختار لایه ها در CAD

همانطور که در ابتدای این مقاله اشاره شد، چاپ شده تخته هاسمی تواند از چند لایه ساخته شود. چه زمانی چاپ شده تخته هاآطراحی شده با استفاده از CAD، اغلب در ساختار دیده می شود چاپ شده تخته هاسچندین لایه که با سیم کشی مواد رسانا (مس) با لایه های مورد نیاز مطابقت ندارد. به عنوان مثال، لایه های ماسک و لحیم کاری لایه های غیر رسانا هستند. وجود لایه‌های رسانا و غیر رسانا می‌تواند منجر به سردرگمی شود، زیرا تولیدکنندگان از اصطلاح لایه استفاده می‌کنند که فقط به معنای لایه‌های رسانا باشد. از این به بعد فقط در مورد لایه های رسانا از عبارت لایه ها بدون CAD استفاده می کنیم. اگر از اصطلاح "لایه های CAD" استفاده کنیم، منظور همه انواع لایه ها، یعنی لایه های رسانا و غیر رسانا است.

ساختار لایه ها در CAD:

لایه های CAD (رسانا و غیر رسانا)	شرح
	صفحه ابریشمی بالا - لایه بالایی علامت گذاری (غیر رسانا)
	ماسک لحیم کاری بالا – لایه بالایی ماسک لحیم کاری (غیر رسانا)
	ماسک خمیر بالایی – لایه بالایی خمیر لحیم کاری (غیر رسانا)
	لایه بالایی 1 – لایه اول/بالا (رسانا)
	لایه Int 2 – لایه دوم/داخلی (رسانا)
	بستر - دی الکتریک پایه (غیر رسانا)
	لایه پایین n - لایه پایین (رسانا)
	ماسک خمیر پایین - لایه پایین خمیر لحیم کاری (غیر رسانا)
	ماسک لحیم پایین لایه زیرین ماسک لحیم کاری (غیر رسانا)
	صفحه ابریشمی پایین لایه علامت گذاری پایین (غیر رسانا)

شکل 3 سه ساختار لایه مختلف را نشان می دهد. رنگ نارنجی لایه های رسانا را در هر ساختار برجسته می کند. ارتفاع یا ضخامت سازه چاپ شده تخته هاسبسته به هدف ممکن است متفاوت باشد، اما متداول ترین ضخامت مورد استفاده 1.5 میلی متر است.

>
شکل 3. مثالی از 3 ساختار مختلف چاپ شده تخته ها: 2 لایه (a)، 4 لایه (b) و 6 لایه (c)

انواع محفظه قطعات الکترونیکی

امروزه طیف گسترده ای از انواع مسکن قطعات الکترونیکی در بازار وجود دارد. به طور معمول، چندین نوع محفظه برای یک عنصر غیرفعال یا فعال وجود دارد. برای مثال، می‌توانید ریزمدار یکسانی را هم در یک بسته QFP (از بسته انگلیسی Quad Flat Package - خانواده‌ای از بسته‌های ریز مدار با پین‌های مسطح در هر چهار طرف) و هم در یک بسته LCC (از شرکت انگلیسی Leadless Chip Carrier) پیدا کنید. یک محفظه سرامیکی مربع شکل کم با تماس هایی که در پایین آن قرار دارند).

اساساً 3 خانواده بزرگ از محفظه های الکترونیکی وجود دارد:

		شرح
		مسکن برای نصب و راه اندازیآبه سوراخ هایی که تماس هایی برای نصب از طریق آنها طراحی شده است نصب و راه اندازیسوراخ جدید در چاپ شده تخته هاه- چنین قطعاتی در طرف مقابل لحیم می شوند تخته هاسجایی که کامپوننت درج شده است. به طور معمول این قطعات فقط در یک طرف نصب می شوند چاپ شده تخته هاس.
	SMD/ SMT	محفظه برای سطح نصب و راه اندازیآ، که از یک طرف لحیم کاری شده اند تخته هاس، جایی که جزء قرار می گیرد. مزیت این نوع چیدمان مسکن این است که می توان آن را در دو طرف نصب کرد چاپ شده تخته هاسو علاوه بر این، این قطعات کوچکتر از بدنه برای نصب و راه اندازیآوارد سوراخ ها شده و به شما اجازه طراحی می دهد تخته هاسابعاد کوچکتر و با سیم کشی متراکم تر از هادی ها روی چاپ شده تخته هاآایکس.
		(Ball Grid Array - آرایه ای از توپ ها - نوعی بسته برای مدارهای مجتمع روی سطح). BGAنتیجه‌گیری، گلوله‌های لحیم کاری است که روی پدهای تماسی در قسمت پشتی ریزمدار اعمال می‌شود. میکرو مدار روی آن قرار دارد چاپ شده تخته ها e و با استفاده از یک ایستگاه لحیم کاری یا منبع مادون قرمز گرم می شود تا گلوله ها شروع به ذوب شدن کنند. کشش سطحی لحیم کاری مذاب را وادار می کند تا تراشه را دقیقاً در بالای جایی که باید روی آن قرار دارد ثابت کند تخته ها e. U BGAطول هادی بسیار کوچک است و با فاصله بین آنها تعیین می شود تخته هاآه و میکرو مدار، بنابراین برنامه BGAبه شما این امکان را می دهد که دامنه فرکانس های عملیاتی را افزایش دهید و سرعت پردازش اطلاعات را افزایش دهید. همچنین تکنولوژی BGAتماس حرارتی بهتری بین تراشه و تخته هااوه، که در بیشتر موارد نیاز به نصب هیت سینک را از بین می برد، زیرا گرما از کریستال دور می شود تخته ها y کارآمدتر بیشتر اوقات BGAدر پردازنده های موبایل کامپیوتر، چیپست ها و پردازنده های گرافیکی مدرن استفاده می شود.

پد تماس چاپ شده تخته هاس(زمین انگلیسی)

پد تماس چاپ شده تخته هاس- بخشی از الگوی رسانا چاپ شده تخته هاس، برای اتصال الکتریکی محصولات الکترونیکی نصب شده استفاده می شود. پد تماس چاپ شده تخته هاساین بخش هایی از هادی مسی را نشان می دهد که از ماسک لحیم کاری در معرض دید قرار گرفته اند، جایی که سرنخ های اجزاء لحیم کاری شده اند. دو نوع پد وجود دارد - پدهای تماسی نصب و راه اندازیسوراخ برای نصب و راه اندازیآبه سوراخ ها و لنت های مسطح برای سطح نصب و راه اندازیآ- پدهای SMD گاهی اوقات، SMD از طریق پد بسیار شبیه به via پد است. نصب و راه اندازیآبه سوراخ ها

شکل 4 پدهای 4 قطعه الکترونیکی مختلف را نشان می دهد. هشت عدد برای IC1 و دو عدد برای پدهای R1 SMD، و همچنین سه پد با سوراخ برای قطعات الکترونیکی Q1 و PW.

>
شکل 4. سطح نصب و راه اندازیآ(IC1, R1) و پد برای نصب و راه اندازیآبه سوراخ ها (Q1، PW).

هادی های مسی

از هادی های مسی برای اتصال دو نقطه استفاده می شود چاپ شده تخته ها e - به عنوان مثال، برای اتصال بین دو پد SMD (شکل 5.)، یا برای اتصال یک پد SMD به یک پد نصب و راه اندازیسوراخ یا برای اتصال دو ویا.

رساناها بسته به جریانی که از آنها می گذرد می توانند عرض های محاسبه شده متفاوتی داشته باشند. همچنین در فرکانس های بالا، محاسبه عرض هادی ها و شکاف های بین آنها ضروری است، زیرا مقاومت، ظرفیت و اندوکتانس سیستم هادی به طول، عرض و موقعیت نسبی آنها بستگی دارد.

>
شکل 5. اتصال دو تراشه SMD با دو هادی.

از طریق ویزهای آبکاری شده چاپ شده تخته هاس

زمانی که نیاز به اتصال کامپوننتی دارید که در لایه بالایی قرار دارد چاپ شده تخته هاسبا یک جزء واقع در لایه زیرین، از ویزهای روکشی استفاده می شود که عناصر الگوی رسانا را در لایه های مختلف به هم متصل می کند. چاپ شده تخته هاس. این سوراخ ها اجازه عبور جریان را می دهند چاپ شده تخته هاتو شکل 6 دو سیم را نشان می دهد که روی پدهای یک جزء در لایه بالایی شروع شده و به پدهای یک جزء دیگر در لایه زیرین ختم می شود. هر هادی سوراخ مخصوص خود را دارد که جریان را از لایه بالایی به لایه پایینی هدایت می کند.

>

شکل 6. اتصال دو ریزمدار از طریق هادی ها و ویاهای متالیز شده در طرف های مختلف چاپ شده تخته هاس

شکل 7 نمای دقیق تری از مقطع 4 لایه را نشان می دهد چاپ شده تخته ها. در اینجا رنگ ها لایه های زیر را نشان می دهند:

روی مدل چاپ شده تخته هاس، شکل 7 یک هادی (قرمز) را نشان می دهد که متعلق به لایه رسانای بالایی است و از آن عبور می کند. تخته ها y با استفاده از یک through-via، و سپس مسیر خود را در امتداد لایه پایین (آبی) ادامه می دهد.

>

شکل 7. هادی از لایه بالایی که از آن عبور می کند چاپ شده تخته ها y و مسیر خود را در لایه زیرین ادامه می دهد.

سوراخ فلزی "کور". چاپ شده تخته هاس

در HDI (اتصال با چگالی بالا) چاپ شده تخته هاآ x، لازم است از بیش از دو لایه استفاده شود، همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است. به طور معمول، در ساختارهای چند لایه چاپ شده تخته هاسکه روی آن آی سی های زیادی نصب شده است، از لایه های جداگانه برای برق و زمین (Vcc یا GND) استفاده می شود و به این ترتیب لایه های سیگنال بیرونی از ریل های برق آزاد می شوند که مسیریابی سیم های سیگنال را آسان می کند. همچنین مواردی وجود دارد که هادی های سیگنال باید از لایه بیرونی (بالا یا پایین) در امتداد کوتاه ترین مسیر عبور کنند تا امپدانس مشخصه لازم، الزامات جداسازی گالوانیکی و پایان دادن به الزامات مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیکی را فراهم کنند. برای این نوع اتصالات، از سوراخ های فلزی کور استفاده می شود (Blind via - "Blind" یا "Blind"). این به سوراخ هایی اشاره دارد که لایه بیرونی را با یک یا چند لایه داخلی متصل می کند، که اجازه می دهد تا اتصال در حداقل ارتفاع نگه داشته شود. یک سوراخ کور از لایه بیرونی شروع می شود و به لایه داخلی ختم می شود، به همین دلیل پیشوند "کور" است.

برای اینکه بفهمید روی کدام سوراخ وجود دارد تخته ها e، می توانید قرار دهید چاپ شده تخته هابالای منبع نور و نگاه کنید - اگر نوری را دیدید که از منبع از طریق سوراخ می آید، پس این یک سوراخ انتقال است، در غیر این صورت کور است.

استفاده از ویوهای کور در طراحی مفید است تخته هاس، زمانی که اندازه شما محدود است و فضای کمی برای قرار دادن قطعات و مسیریابی سیم سیگنال دارید. می توانید قطعات الکترونیکی را در هر دو طرف قرار دهید و فضا را برای سیم کشی و سایر اجزا به حداکثر برسانید. اگر انتقال از طریق سوراخ ها به جای سوراخ های کور انجام شود، به فضای بیشتری برای سوراخ ها نیاز خواهید داشت، زیرا سوراخ از هر دو طرف فضا را اشغال می کند. در عین حال، سوراخ های کور را می توان در زیر بدنه تراشه قرار داد - به عنوان مثال، برای سیم کشی بزرگ و پیچیده BGAاجزاء.

شکل 8 سه سوراخ را نشان می دهد که بخشی از یک چهار لایه هستند چاپ شده تخته هاس. اگر از چپ به راست نگاه کنیم، اولین چیزی که می بینیم سوراخی است که در تمام لایه ها وجود دارد. سوراخ دوم از لایه بالایی شروع می شود و به لایه داخلی دوم - کور L1-L2 از طریق پایان می رسد. در نهایت سوراخ سوم از لایه زیرین شروع می شود و به لایه سوم ختم می شود، بنابراین از طریق L3-L4 می گوییم کور است.

عیب اصلی این نوع سوراخ ها هزینه ساخت بالاتر است چاپ شده تخته هاسبا سوراخ های کور، در مقایسه با سوراخ های جایگزین.

>
شکل 8. مقایسه مسیرهای عبوری و کور.

Vias های مخفی

انگلیسی دفن شده از طریق - "پنهان"، "دفن شده"، "ساخته شده". این ویاها شبیه ویزهای کور هستند با این تفاوت که در لایه های داخلی شروع و ختم می شوند. اگر از چپ به راست به شکل 9 نگاه کنیم، می بینیم که اولین سوراخ از تمام لایه ها عبور می کند. دومی یک blind از طریق L1-L2 و آخرین یک hidden از طریق L2-L3 است که از لایه دوم شروع می شود و به لایه سوم ختم می شود.

>

شکل 9. مقایسه via، سوراخ کور و سوراخ مدفون.

تکنولوژی ساخت برای راه های کور و مخفی

فناوری ساخت چنین سوراخ هایی بسته به طرحی که سازنده تعیین کرده است و بسته به قابلیت ها می تواند متفاوت باشد. کارخانهالف-تولید کننده ما دو نوع اصلی را تشخیص خواهیم داد:

سوراخ در یک قطعه کار دو طرفه حفر می شود DPP، متالیز شده، اچ شده و سپس این قطعه کار، اساسا یک دو لایه تمام شده است چاپ شده تخته هاآ، از طریق prepreg به عنوان بخشی از یک پریفرم چند لایه فشرده می شود چاپ شده تخته هاس. اگر این جای خالی بالای «پای» باشد MPP، سپس حفره های کور می گیریم، اگر در وسط باشد، پس از آن Vias های مخفی می گیریم.

1. یک سوراخ در یک قطعه کار فشرده ایجاد می شود MPP، عمق حفاری کنترل می شود تا به طور دقیق به لنت های لایه های داخلی برخورد کند و سپس متالیزاسیون سوراخ اتفاق می افتد. به این ترتیب ما فقط سوراخ های کور داریم.

در ساختارهای پیچیده MPPمی توان از ترکیبی از انواع سوراخ های فوق استفاده کرد - شکل 10.

>

شکل 10. نمونه ای از ترکیب معمولی از انواع via.

توجه داشته باشید که استفاده از سوراخ های کور به دلیل صرفه جویی در تعداد کل لایه ها، قابلیت ردیابی بهتر و کاهش اندازه، گاهی اوقات می تواند منجر به کاهش هزینه کل پروژه شود. چاپ شده تخته هاسو همچنین قابلیت اعمال اجزا با گام های ظریف تر. با این حال، در هر مورد خاص تصمیم گیری در مورد استفاده از آنها باید به صورت جداگانه و منطقی گرفته شود. با این حال، نباید از پیچیدگی و تنوع انواع سوراخ های کور و پنهان استفاده کرد. تجربه نشان می دهد که هنگام انتخاب بین افزودن نوع دیگری از سوراخ کور به طرح یا افزودن یک جفت لایه دیگر، بهتر است چند لایه اضافه کنید. در هر صورت، طراحی MPPباید دقیقاً با در نظر گرفتن نحوه اجرای آن در تولید طراحی شود.

پوشش های محافظ فلزی را تکمیل کنید

دستیابی به اتصالات لحیم کاری صحیح و مطمئن در تجهیزات الکترونیکی به بسیاری از عوامل طراحی و فرآیند بستگی دارد، از جمله سطح مناسب لحیم کاری عناصر متصل شده، مانند قطعات و چاپ شدههادی ها برای حفظ لحیم کاری چاپ شده تخته هاقبل از نصب و راه اندازیآقطعات الکترونیکی، اطمینان از صافی پوشش و برای اطمینان نصب و راه اندازیآاتصالات لحیم کاری، سطح مسی لنت ها باید محافظت شود چاپ شده تخته هاساز اکسیداسیون، به اصطلاح پوشش محافظ فلز تکمیل می شود.

وقتی متفاوت نگاه می کنیم چاپ شده تخته هاس، می توانید متوجه شوید که لنت های تماسی تقریباً هرگز رنگ مسی ندارند، اغلب و اکثراً نقره ای، طلایی براق یا خاکستری مات هستند. این رنگ ها انواع پوشش های محافظ فلزی را تعیین می کنند.

رایج ترین روش محافظت از سطوح لحیم کاری شده چاپ شده تخته هاپوشش پدهای تماس مس با یک لایه آلیاژ نقره قلع سرب (POS-63) - HASL است. بیشتر ساخته شده است چاپ شده تخته هابا روش HASL محافظت می شود. Hot tinning HASL - فرآیند قلع‌بندی داغ تخته هاس، با غوطه ور شدن برای مدت محدود در حمام لحیم مذاب و با خارج کردن سریع با دمیدن جریان هوای گرم، حذف لحیم اضافی و صاف کردن پوشش. این پوشش در چند سال گذشته علیرغم محدودیت‌های فنی شدید، غالب بوده است. پلاتستولید شده به این روش، اگرچه قابلیت لحیم کاری را در تمام مدت ذخیره سازی به خوبی حفظ می کنند، اما برای برخی کاربردها نامناسب هستند. عناصر بسیار یکپارچه مورد استفاده در SMTفن آوری ها نصب و راه اندازیآ، به مسطح بودن (صافی) ایده آل پدهای تماس نیاز دارند چاپ شده تخته ها. پوشش های سنتی HASL الزامات مسطح را برآورده نمی کنند.

فناوری‌های پوششی که الزامات مسطح را برآورده می‌کنند، پوشش‌های شیمیایی کاربردی هستند:

آبکاری طلا غوطه ور (Electroless Nickel / Immersion Gold - ENIG)، که یک لایه طلای نازک است که روی یک لایه زیرین نیکل اعمال می شود. عملکرد طلا فراهم کردن لحیم کاری خوب و محافظت از نیکل در برابر اکسیداسیون است و نیکل خود به عنوان یک مانع از انتشار متقابل طلا و مس جلوگیری می کند. این پوشش صافی عالی پدهای تماسی را بدون آسیب تضمین می کند چاپ شده تخته ها، استحکام کافی اتصالات لحیم کاری ساخته شده با لحیم های پایه قلع را تضمین می کند. نقطه ضعف اصلی آنها هزینه بالای تولید است.

قلع غوطه ور (ISn) - پوشش شیمیایی خاکستری مات که صافی بالایی را فراهم می کند چاپ شدهسایت های تخته هاسو با تمام روش های لحیم کاری نسبت به ENIG سازگار است. فرآیند اجرای قلع غوطه‌وری مشابه فرآیند اعمال طلای غوطه‌وری است. قلع غوطه‌وری لحیم‌کاری خوبی را پس از ذخیره‌سازی طولانی‌مدت فراهم می‌کند که با معرفی یک لایه زیرین فلزی به عنوان مانعی بین مس لنت‌های تماس و خود قلع تضمین می‌شود. با این حال، تخته هاسپوشش داده شده با قلع غوطه ور، نیاز به حمل و نقل دقیق دارد و باید در بسته بندی خلاء در کابینت های ذخیره سازی خشک نگهداری شود. تخته هاسبا این پوشش برای تولید صفحه کلید / پانل های لمسی مناسب نیستند.

هنگام کار با رایانه ها و دستگاه های دارای کانکتور تیغه، تماس های کانکتورهای تیغه در حین کار در معرض اصطکاک قرار می گیرند. تخته هاسبنابراین، کنتاکت های انتهایی با یک لایه ضخیم تر و سفت تر از طلا آبکاری می شوند. طلاکاری گالوانیکی اتصالات چاقو (انگشت طلا) - پوشش از خانواده Ni/Au، ضخامت پوشش: 5 -6 Ni; 1.5 - 3 میکرومتر طلا این پوشش توسط رسوب الکتروشیمیایی (آبکاری الکتریکی) اعمال می شود و عمدتاً روی کنتاکت های انتهایی و لایه ها استفاده می شود. روکش طلایی ضخیم دارای استحکام مکانیکی بالا، مقاومت در برابر سایش و تأثیرات نامطلوب محیطی است. در مواردی که اطمینان از تماس الکتریکی قابل اعتماد و بادوام مهم است، ضروری است.

>
شکل 11. نمونه هایی از پوشش های محافظ فلز - سرب قلع، آبکاری طلای غوطه وری، قلع غوطه وری، آبکاری برقی اتصالات تیغه.