ดังนั้นคุณจึงออกแบบวงจรและพร้อมใช้งาน คุณได้ใช้ความช่วยเหลือของการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์และวงจรใช้งานได้ดี เหลือสิ่งเดียวเท่านั้น! คุณต้องสร้างแผงวงจรพิมพ์เพื่อให้เห็นการทำงานจริง! ไม่ว่าวงจรของคุณจะเป็นโครงการสำหรับโรงเรียน/วิทยาลัยของคุณ หรือเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ระดับมืออาชีพสำหรับบริษัทของคุณ การใช้วงจรของคุณกับ PCB จะทำให้มันดูดีขึ้นมาก รวมทั้งให้แนวคิดแก่คุณด้วยว่า ผลิตภัณฑ์สุดท้ายจะมีลักษณะ!
บทความนี้จะแสดงวิธีต่างๆ ที่คุณสามารถสร้างแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับวงจรไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์โดยใช้วิธีการต่างๆ ที่หลากหลาย ซึ่งเหมาะกับวงจรขนาดเล็กถึงขนาดใหญ่
ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1. เลือกวิธีการที่ใช้ทำ PCB
การเลือกของคุณมักจะขึ้นอยู่กับความพร้อมของวัสดุที่จำเป็นสำหรับวิธีการ ความยากทางเทคนิคของวิธีการ หรือคุณภาพของ PCB ที่คุณต้องการได้รับ นี่เป็นบทสรุปโดยย่อของวิธีการต่างๆ และคุณสมบัติหลักที่จะช่วยคุณตัดสินใจ:
- วิธีการกัดกรด: วิธีนี้ต้องการความปลอดภัยในระดับสูง ความพร้อมของวัสดุหลายชนิด เช่น การกัด และกระบวนการค่อนข้างช้า คุณภาพของ PCB ที่คุณได้รับจะแตกต่างกันไปตามวัสดุที่คุณใช้ แต่โดยทั่วไปแล้ว เป็นวิธีที่ดีในการวัดความซับซ้อนของวงจรจากง่ายไปเป็นปานกลาง วงจรที่ประกอบด้วยเส้นทางที่แคบกว่าและเส้นลวดที่บางกว่ามักจะใช้วิธีอื่น
- วิธีการแกะสลักด้วยแสงยูวี: วิธีนี้ใช้เพื่อเปลี่ยนจากเลย์เอาต์ PCB ของคุณไปยังบอร์ด PCB และต้องใช้วัสดุที่มีราคาแพงกว่าซึ่งอาจหาไม่ได้จากที่อื่น อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนค่อนข้างง่ายและอาจส่งผลให้เค้าโครงวงจรปลีกย่อยและซับซ้อนยิ่งขึ้น
- วิธีการแกะสลัก/แกะรอยทางกล: วิธีนี้ต้องใช้เครื่องจักรพิเศษที่จะกัดทองแดงที่ไม่จำเป็นออกจากบอร์ดโดยเครื่องจักรหรือสร้างทางแยกว่างระหว่างสายไฟ วิธีนี้อาจเป็นวิธีที่มีราคาแพงหากคุณวางแผนที่จะซื้อเครื่องใดเครื่องหนึ่งเหล่านี้ และโดยปกติ การเช่าเครื่องนั้นจำเป็นต้องมีร้านซ่อมในบริเวณใกล้เคียง อย่างไรก็ตาม วิธีนี้เป็นวิธีที่ดีถ้าคุณต้องการทำสำเนาวงจรจำนวนมากและสามารถสร้าง PCB ที่ราบรื่นได้
-
วิธีการแกะสลักด้วยเลเซอร์: มักพบในบริษัทที่มีกำลังการผลิตขนาดใหญ่ แต่ก็สามารถพบได้ในบางมหาวิทยาลัยเช่นกัน แนวคิดนี้คล้ายกับการกัดด้วยเครื่องจักร ยกเว้นว่าจะใช้ลำแสงเลเซอร์ในการกัดกระดาน ปกติจะหาเครื่องแบบนี้ได้ยาก แต่ถ้ามหาวิทยาลัยในพื้นที่ของคุณเป็นหนึ่งในมหาวิทยาลัยที่โชคดีที่มีเครื่องนี้ คุณสามารถใช้สิ่งอำนวยความสะดวกของมหาวิทยาลัยได้ ถ้าพวกเขาอนุญาต
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 2 ขั้นตอนที่ 2 สร้างเค้าโครง PCB ของวงจรของคุณ
โดยปกติจะทำโดยการแปลงแผนผังวงจรของคุณเป็นเค้าโครง PCB โดยใช้ซอฟต์แวร์ตัวสร้างเค้าโครง PCB มีแพ็คเกจซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์สมากมายสำหรับการสร้างและออกแบบเลย์เอาต์ PCB ซึ่งบางส่วนได้แสดงไว้ที่นี่สำหรับข้อมูลเบื้องต้น:
- PCB
- PCB เหลว
- ทางลัด
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 3 ขั้นตอนที่ 3 ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้รวบรวมวัสดุที่จำเป็นทั้งหมดตามวิธีการที่คุณเลือก
ขั้นตอนที่ 4 วาดโครงร่างวงจรบนกระดานทองแดง
สามารถทำได้ในสองวิธีแรกเท่านั้น รายละเอียดเพิ่มเติมสามารถพบได้ในส่วนรายละเอียดของวิธีการที่คุณเลือก
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 5 ขั้นตอนที่ 5. แกะกระดาน
ตรวจสอบส่วนรายละเอียดสำหรับวิธีการแกะสลักกระดาน กระบวนการนี้เป็นการนำทองแดงที่ไม่จำเป็นออกจากบอร์ด ซึ่งเป็นโครงร่างของวงจรสุดท้าย
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 6 ขั้นตอนที่ 6 เจาะจุดยึด
เครื่องเจาะที่ใช้มักจะเป็นเครื่องพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ อย่างไรก็ตาม ด้วยการปรับเปลี่ยนเล็กน้อย เครื่องเจาะแบบธรรมดาจะทำงานที่บ้านได้
สร้างแผงวงจรพิมพ์ขั้นตอนที่7 ขั้นตอนที่ 7 ติดตั้งและประสานชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์บนบอร์ด
วิธีที่ 1 จาก 2: ขั้นตอนเฉพาะสำหรับการกัดกรด
สร้างแผงวงจรพิมพ์ขั้นตอนที่8 ขั้นตอนที่ 1. เลือกกรดกัดกรดของคุณ
เฟอริกคลอไรด์เป็นทางเลือกทั่วไปสำหรับการกัดเซาะ อย่างไรก็ตาม คุณสามารถใช้ผลึกแอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟตหรือสารละลายเคมีอื่นๆ ได้ ไม่ว่าการกัดด้วยสารเคมีจะเลือกใช้วัสดุใดก็ตาม มันจะเป็นวัสดุอันตรายเสมอ ดังนั้น นอกจากการปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัยทั่วไปที่กล่าวถึงในบทความนี้แล้ว คุณควรอ่านและปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัยอื่นๆ ที่มาพร้อมกับเครื่องกัดสลักด้วย
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 9 ขั้นตอนที่ 2 อธิบายเค้าโครง PCB
สำหรับการกัดกรด คุณต้องวาดวงจรโดยใช้ตัวป้องกัน ฯลฯ เครื่องหมายที่กำหนดเองสามารถหาได้ง่ายสำหรับจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ หากคุณวางแผนที่จะวาดด้วยมือ (ไม่เหมาะสำหรับวงจรขนาดกลางถึงขนาดใหญ่) อย่างไรก็ตาม หมึกพิมพ์เลเซอร์มักใช้กันมากที่สุด ขั้นตอนการใช้เครื่องพิมพ์เลเซอร์แสดงเค้าโครงวงจรมีดังนี้:
- พิมพ์เค้าโครง PCB บนกระดาษมัน คุณควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรถูกสะท้อนก่อนที่จะทำเช่นนั้น (โปรแกรมเค้าโครง PCB ส่วนใหญ่มีตัวเลือกนี้ในขณะที่พิมพ์) ใช้งานได้กับเครื่องพิมพ์เลเซอร์เท่านั้น
- วางด้านที่มันวาว โดยให้ด้านที่พิมพ์อยู่ด้านบน โดยหันด้านทองแดง
- รีดกระดาษโดยใช้เตารีดธรรมดา เวลาที่ใช้ในการดำเนินการนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของกระดาษและหมึกที่ใช้
- แช่บอร์ดและกระดาษในน้ำร้อนสักครู่ (สูงสุด 10 นาที)
-
นำกระดาษออก หากบริเวณใดบริเวณหนึ่งดูยากต่อการขจัด ให้ลองแช่ให้นานขึ้น ถ้าทุกอย่างเป็นไปด้วยดี คุณควรมีแผ่นทองแดงพร้อมขายึด PCB และเส้นสัญญาณที่วาดด้วยหมึกเครื่องพิมพ์เลเซอร์สีดำ
สร้างแผงวงจรพิมพ์ขั้นตอนที่ 10 ขั้นตอนที่ 3. เตรียมกรดกัดกรด
ขึ้นอยู่กับกรดกัดที่คุณเลือก อาจมีเบาะแสเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น กรดบางชนิดที่ตกผลึกต้องละลายในน้ำร้อนก่อน แต่มีสารเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ ที่พร้อมใช้งาน
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 11 ขั้นตอนที่ 4. แช่บอร์ดในกรด
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 12 ขั้นตอนที่ 5. อย่าลืมคนทุกๆ 3-5 นาที
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 13 ขั้นตอนที่ 6 นำกระดานออกแล้วล้างจนกว่าทองแดงที่ไม่จำเป็นทั้งหมดจะถูกลบออกจากกระดาน
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 14 ขั้นตอนที่ 7 นำวัสดุฉนวนภาพที่ใช้ออก
มีตัวทำละลายพิเศษสำหรับวัสดุฉนวนภาพเกือบทุกประเภทที่ใช้ในการวาดโครงร่าง PCB อย่างไรก็ตาม หากคุณไม่สามารถรับมือกับวัสดุเหล่านี้ได้ คุณสามารถใช้กระดาษทราย (แบบเรียบ) ได้เสมอ
วิธีที่ 2 จาก 2: ขั้นตอนเฉพาะสำหรับการขนย้ายด้วย Ultra-Violet
ขั้นตอนที่ 1 ในการใช้วิธีนี้ คุณต้องใช้บอร์ด PCB ที่เคลือบด้วยชั้นไวแสง (บวกหรือลบ) ฉนวนยูวีและแผ่นโปร่งใสและน้ำกลั่น
โอกาสที่คุณจะพบบอร์ด PCB พร้อมใช้งาน (โดยทั่วไปจะเคลือบด้วยผ้าไนลอน) หรือสเปรย์ไวแสงเพื่อนำไปใช้กับด้านทองแดงของบอร์ด PCB เปล่าทั่วไป อย่าลืมซื้อ photorevelator ที่ตรงกับสเปรย์ภาพถ่ายหรือการเคลือบแสงของ PCB
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 15 ขั้นตอนที่ 2 ด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์ วาดเค้าโครง PCB บนแผ่นโปร่งใส ในโหมดบวกหรือลบ ตามเลเยอร์ไวแสงบนกระดาน
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 16 ขั้นตอนที่ 3 ปิดด้านทองแดงของบอร์ดด้วยแผ่นใสพิมพ์
สร้างแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 17 ขั้นตอนที่ 4. วางบอร์ดในเครื่อง/ห้องแยกรังสียูวี
ขั้นตอนที่ 5. เปิดเครื่อง UV
เครื่องนี้จะฉายรังสี UV ให้กับบอร์ดของคุณตามระยะเวลาที่กำหนด ฉนวนยูวีส่วนใหญ่มีตัวจับเวลาแบบปรับได้ โดยทั่วไป 15 ถึง 20 นาทีก็เพียงพอแล้ว
ขั้นตอนที่ 6. เมื่อเสร็จแล้ว นำบอร์ดออกจากฉนวนยูวี
ทำความสะอาดด้านทองแดงของบอร์ดด้วยโฟโตรีเวเลเตอร์ จากนั้นค่อยๆ ล้างบอร์ด PCB ที่ปรับระดับด้วยน้ำกลั่นก่อนนำไปล้างด้วยกรด ส่วนที่ถูกทำลายโดยการฉายรังสี UV จะถูกกัดด้วยกรด
ขั้นตอนที่ 7 ขั้นตอนเพิ่มเติมที่ต้องปฏิบัติตามได้อธิบายไว้ในขั้นตอนเฉพาะสำหรับการกัดกรด ขั้นตอนที่ 3 ถึง 7
คำเตือน
-
หากคุณใช้วิธีกัดกรด คุณต้องมีข้อควรระวังต่อไปนี้:
- เก็บกรดของคุณไว้ในที่เย็นและปลอดภัยเสมอ ใช้ภาชนะที่ทำจากแก้ว
- ติดฉลากกรดของคุณและเก็บไว้ในที่ที่เด็กไม่สามารถเข้าถึงได้
- อย่าล้างกรดที่ใช้แล้วลงในท่อระบายน้ำที่บ้าน ให้เก็บไว้และเมื่อคุณมีเพียงพอแล้ว ให้นำไปที่ศูนย์รีไซเคิล/โรงกำจัดขยะอันตรายในพื้นที่ของคุณ
- ใช้ถุงมือและหน้ากากเมื่อทำงานกับกรดกัดเซาะ
- ระวังเมื่อผสมและกวนกรด ห้ามใช้วัตถุที่ทำด้วยโลหะและห้ามวางภาชนะที่ขอบโต๊ะ
- เมื่อฉายรังสี PCB ของคุณด้วย UV ระวังอย่าให้มองเห็นโดยตรงกับส่วนของฉนวน/ห้องที่สร้างแสง UV หรือใช้แว่นตาป้องกันรังสียูวีแบบพิเศษ หากคุณต้องตรวจสอบ PCB ในระหว่างกระบวนการ ทางที่ดีควรหยุดเครื่องก่อนเปิด
-
