Der Salzwasser-Ätzprozess - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Dies ist ein einmaliger Prozess zur Herstellung einer Leiterplatte durch Entfernen von unerwünschtem Kupfer durch Elektrolyse in einer Salzwasserlösung passt hinein) in der Abbildung. Es muss in mein Steckbrett eingesteckt werden und die Programmiersignale von meinem PIC-Programmierer akzeptieren (gehen Sie einfach zu https://geocities.com/it2n/circuits.html und sehen Sie es sich an). Um Signalkonflikte zu vermeiden, sind die beiden Programmierpins darf nicht auf das Steckbrett gebracht werden. Um mit der Taktfrequenz herumzuspielen, soll der Quarz steckbar gemacht werden. Das Master-Clear-Signal wird nicht ausgegeben. Diese Entscheidungen bedeuten eine Platine mit zwei Steckverbindern mit einem Rastermaß von 0,1 Zoll, einer mit 13 Anschlüssen und der andere mit fünf Anschlüssen, wobei ein Pin vom Rest beabstandet ist. Dies ist ein Tutorial für absolute Anfänger, und fast jeder Schritt soll illustriert werden. Ich habe sogar ein Video des Ätzprozesses beigefügt.

Schritt 1: Entscheiden Sie, wie groß das Board sein muss

Aus dem Diagramm geht hervor, dass die Seite, die in das Steckbrett eingesteckt wird, 13 Anschlüsse hat, und die Löcher im BB sind 0,1 Zoll voneinander entfernt. Wir brauchen also mindestens 1,3 Zoll, um 13 Pins unterzubringen.

Sagen Sie anderthalb Zoll, eine schöne Zahl. Nehmen Sie ein Stück kupferplattiertes Brett, das größer als 1,5 Zoll pro Seite ist. Zeichne eine Linie bei anderthalb Zoll.

Schritt 2: Erzielen Sie eine Linie auf dem Kupfer

Halten Sie Ihr Lineal oder Lineal fest auf dem Brett. Halten Sie ein Messer leicht und ziehen Sie mehrmals über die Linie.

Nach einiger Zeit wird es eine Kerbe auf dem Kupfer geben, die es in zwei Teile teilt. Wenn Sie mit dem Messer nach unten drücken, besteht die Möglichkeit, dass es wandert und die Platine tief schneidet, wo Sie es nicht schneiden möchten - und Sie werden reumütig auf Ihren ruinierten PCB-Lager blicken. Sei geduldig. Geduldig zu sein hat seine eigenen Tugenden, wie das Leben Sie unweigerlich lehren wird.

Schritt 3: Machen Sie diese Linie zu einer tieferen Nut

Jetzt können Sie das Lineal wegnehmen und mit etwas mehr Druck auf das Messer noch ein paar Mal über die Linie gehen. Es wird durch den Schnitt geführt, und Sie benötigen auf dieser Seite eine Nut.

Markieren Sie dann an jeder Kante die ebene Fläche des Brettes und ziehen Sie auch dort eine Linie genau auf der anderen Seite.

Schritt 4: Bewerten Sie die andere Seite

Jetzt brauchen Sie auch auf der anderen Seite des Laminats eine Nut.

Sie haben ein Brett mit Rillen auf beiden Seiten, und es reicht aus, es mit den Fingern zu biegen, damit es an dieser Linie sauber bricht. Dies ist die Kupferseite mit einer tiefen Nut.

Schritt 5: Nut auf der glatten Seite

Dies ist die glatte Seite des Laminats mit dieser tiefen Rille.

Schritt 6: Brechen Sie es auseinander

Wenn Sie sich die Kante anschauen, sehen Sie, dass die beiden Rillen oben und unten das Blatt an der Linie schwach gemacht haben und es leicht brechen wird.

Schritt 7: Das geschnittene Stück PCB-Laminat

Also haben wir das Laminat auf etwa anderthalb Zoll geschnitten. Es ist tatsächlich ein bisschen mehr als das, und das ist für die Zugaben bei der Endbearbeitung.

Es muss abgeschliffen werden, um diese Kanten glatt zu machen, und das wird etwas Material wegnehmen.

Schritt 8: Entscheiden Sie, wie groß es sein muss

Jetzt müssen wir entscheiden, wie groß das Brett auf der anderen Dimension sein soll.

Wir brauchen die beiden Anschlüsse, den PIC, den Quarz und einige Kondensatoren und einen Widerstand. Wenn man sie alle auf dem Brett anordnet, scheint es, dass etwa 2 ausreichen.

Schritt 9: Reinigen Sie die Platine

Entfernen Sie raue Kanten der Platte mit einem Schleifpapier (Oder gehen Sie raus und reiben Sie es auf einer ebenen, rauen Zementoberfläche).

Reinigen Sie die Kupferoberfläche mit einem scheuernden Reinigungspad - das, das ich verwende, ist für den Einsatz in der Küche bestimmt und Kupfer ist giftig gute Idee, sich dafür nicht den in der Küche auszuleihen.

Schritt 10: Das gereinigte Board

Ich habe ungefähr zwei Zoll des Brettes gereinigt. Das Brett wird nach dem Ätzen zugeschnitten, da die Überlänge als Griff zum Halten des Bretts dient.

Die gereinigte Platte hat aufgrund der Kratzwirkung des Schleifpads eine raue Oberfläche, was dazu beiträgt, dass die Platte den Ätzresist besser behält.

Schritt 11: Ätzresist auftragen

Jetzt malen Sie den Bereich mit etwas Ätzresist.

Es kann jede Farbe sein - sie muss unter Wasser zusammenhalten, das ist alles. Permanentmarker kommt in einer einfach anzuwendenden Form, und das verwende ich. Sie können Nagellack verwenden, wenn Sie das Glück haben, eine Freundin zu haben und es ihr nichts ausmacht, wenn Sie sich über Bretter und Komponenten beugt. Sie benötigen eine gründliche dünne Schicht, die sich in einer dünnen Linie abkratzen lässt. Eine dicke Schicht löst sich wahrscheinlich in Flocken ab, wenn Sie versuchen, Linien darauf zu ritzen.

Schritt 12: Markieren Sie die Position der Komponentenanschlüsse

Jetzt müssen Sie die Position der Leitungen der Hauptkomponenten markieren. Am besten verwenden Sie die eigentliche Komponente selbst als Vorlage.

Ich habe das 16F54 mit zwei Clipodile-Krokodils an die Platine geklemmt. Markieren Sie die Position jedes Stifts, und Sie können jeden Alligator der Reihe nach anheben, um ihn darunter zu markieren.

Schritt 13: Zeichnen Sie mit einem scharfen Instrument um die Pads

Nachdem Sie die Positionen der IC-Pads markiert und das IC entfernt haben, gibt es immer einige Stellen, an denen der Lack abgerieben ist.

Repariere sie mit einem Klecks des gleichen Materials und fahre mit dem nächsten Schritt fort: dem Umreißen der Pads. Verwenden Sie ein klares transparentes Lineal und etwas mit einer scharfen Spitze, um die Umrisse der Pads zu zeichnen. Beziehen Sie sich auf das Layout, das Sie zuvor erstellt haben. Sie sollten daran denken, Punkt A von Punkt B zu trennen, indem Sie eine Linie zwischen ihnen ziehen. Der herkömmliche Ansatz besteht darin, Punkt A mit Punkt B zu verbinden, indem eine Verbindungslinie gezeichnet wird. Mein Ansatz hilft, die maximale Kupfermenge an Bord zu halten und die zu entfernende Materialmenge zu minimieren. Dies ist wichtig, sonst wird der Ätzprozess zu langsam.

Schritt 14: Zeichnen Sie den Rest der Schaltung ein

Nachdem Sie das Pad-Muster für die Hauptkomponente fertiggestellt haben, können Sie die restlichen Verbindungen einzeichnen.

Ich habe ein wenig Veroboard als Vorlage für den Abstand von 0,1 Zoll verwendet und den Rest der Schnitte gemäß dem Layout im Diagramm platziert.

Schritt 15: Fehler können korrigiert werden

Zu diesem Zeitpunkt können alle Änderungen am Layout vorgenommen werden.

Malen Sie einfach über die Kratzer, und Sie haben eine frische Leinwand, um Ihre Kunst zu üben. Jetzt habe ich beschlossen, dass die Platine kompakter gemacht werden kann, wenn der Programmiersockel verlegt wird, also wurde es getan. Ein letzter notwendiger Schritt besteht darin, Farbpunkte so zu platzieren, dass alle Pads miteinander verbunden sind - dies ist für die Elektrolyse erforderlich. In meinem Board sind die Pads alle entlang der linken und unteren Kante verbunden. Die Kratzer im Lack hören kurz vor der Kante auf. Sie werden auseinander geschnitten, nachdem die Ätzung abgeschlossen ist. Jetzt ist die Platine bereit zum Ätzen.

Schritt 16: Der Ätztank

Sie sehen hier meinen Ätztank (steht eine Weile in Ehrfurcht, Kopf unbedeckt). Er ist aus Kunststoff, transparent, hat parallele Seiten und ist groß genug, um die Platine aufzunehmen. Auch abgebildet ist die negative Elektrode. Ein dicker Kupferdraht reicht aus. Ich habe eine gerade gebogene Büroklammer verwendet, aber sie neigt dazu, Rost in die Lösung einzubringen. Fast jeder Metalldraht funktioniert hier.

Schritt 17: Das Etch Tank Setup

Es ist nützlich, auf der anderen Seite der Platine ein Licht zu haben, da das Licht, das durch den geätzten Teil scheint, Ihnen ermöglicht, den Fortschritt der Ätzung zu sehen.

Ich sollte Ihnen empfehlen, dies nicht in der Nähe Ihrer Tastatur aufzustellen, da die Salzlösung korrosiv ist, wenn sie in elektronische Geräte gelangt. Es ist auch hilfreich, einen Tweety-Vogel zu haben, der über Sie wacht. Tatsächlich lehne ich jede Verantwortung ab, wenn Sie kein Twee haben …

Schritt 18: Alternativer Tank

Tatsächlich erwies sich das Brett als zu groß für meinen normalen Tank, also benutzte ich eine Plastiktüte, die gerade groß genug war, um das Brett als Ätztank zu halten.

Dies hatte den Vorteil, dass noch weniger Ätzlösung benötigt wurde. Die Ätzlösung wird hergestellt, indem so viel Salz wie möglich in Wasser gelöst wird.

Schritt 19: Ätzen der Platine

Um die Platine zu ätzen, stellt man eine gesättigte Salzwasserlösung her, macht die Platine positiv und taucht sie zusammen mit einer negativen Elektrode in die Lösung. Eine 12-Volt-Versorgung mit etwa 500 Milliampere reicht aus. Verdrahten Sie es in Reihe mit einer Glühlampe, sagen wir 12 V, 6 W, um den Strom anzuzeigen. Es würde ungefähr fünf Minuten dauern, bis der Ätzvorgang abgeschlossen ist. Sie können seinen Prozess durch das Licht beobachten, das durch die Lücken scheint, die sich öffnen, wenn das Kupfer zerfressen wird. Wasserstoffbläschen werden aus der negativen Elektrode aufsteigen. Steigen sie aus dem Kupfer, hast du die Zuleitung verkehrt herum angeschlossen und dein Draht wird aufgefressen. Um die Salzlösung zuzubereiten, nimmst du etwas Wasser und löst so viel Salz wie möglich auf, sodass eine gesättigte Lösung entsteht. Sie fügen ein wenig Salz hinzu, schütteln es und beobachten, wie das Salz verschwindet, während es in Lösung geht. Dann fügen Sie noch etwas hinzu und auch es verschwindet. Nach einiger Zeit hört das Salz auf, sich aufzulösen, egal wie viel Sie schütteln und mischen, und an diesem Punkt haben Sie die gesättigte Salzlösung, die Sie benötigen. Dies ist eine gesättigte Lösung von Natriumchlorid in Dihydrogenmonoxid. Weitere Informationen zum Umgang mit diesem potenziell gefährlichen Stoff finden Sie unter

Schritt 20: Das geätzte Brett

Sie sehen hier die Platine nach dem Ätzen und Reinigen. Die Farbe kann sich als etwas schwierig erweisen, sie zu entfernen. Sie müssen ein geeignetes Lösungsmittel für den verwendeten Ätzresist verwenden.

Oder Sie können die Farbe mit dem Schleifpad abreiben. Es kann auch möglich sein, die Farbe auf der Platine zu belassen und sie nur dort zu entfernen, wo sie zum Löten benötigt wird. In diesem Fall können beim Löten giftige Dämpfe entstehen. Sie werden feststellen, dass alle Leiterbahnen miteinander verbunden sind, diese müssen auseinander geschnitten werden, bevor die Platine getestet werden kann.

Schritt 21: Testen der Platine auf Kurzschlüsse

Nach dem Auseinanderschneiden der Leiterbahnen muss unbedingt geprüft werden, dass keine Verbindungen zwischen benachbarten Bereichen bestehen.

Sie können zum Testen eine 12-V-Lampe verwenden, die an dieselbe Stromversorgung wie für die Elektrolyse angeschlossen ist. Oder wie ich es mache - verwenden Sie eine 12V, 15A Versorgung zusammen mit einem Autoscheinwerfer zur Anzeige. Kleine Shorts, die früher da waren, verdampfen, und wenn diese Lampe aufleuchtet, Junge, ist das wirklich ein Kurzschluss. Um die Kurzschlüsse zu beseitigen, führen Sie einfach die scharfe Spitze eines Messers durch die Leitungen. Winkeln Sie es in einem Durchgang in eine Richtung und im nächsten Durchgang in die andere Richtung, und alle noch darin befindlichen Kupfer werden einfach angehoben und zerbröckelt.

Schritt 22: Löcher bohren

Es wurden Löcher gebohrt, um die Fassungen für den Quarz und die Programmierschnittstelle aufzunehmen.

Schritt 23: Die Steckdosen

Die Figur zeigt zwei Ansichten einer integrierten Schaltungsbuchse mit gedrehten Stiften. Es besteht aus Stiften, die aus Stangenmaterial gefräst und in Kunststoff eingegossen sind.

Wir müssen die Stifte aus dem Plastik befreien. Erhitzen Sie den Stift vorsichtig, bis der Kunststoff weich wird (aber nicht schmilzt) und ziehen Sie den Stift heraus. Wir brauchen sieben dieser Pins.

Schritt 24: Kristallfassung

Dann schneiden Sie ihre Schwänze ab und stecken sie in die Löcher und löten. Sie haben einen kompakten Sockel, wobei die Leiterplatte selbst Teil der Baugruppe ist.

Ich habe eine Nahaufnahme der Kristallhalterung, damit Sie die Details sehen können. Es ist möglich, einige der hinteren Enden dieser Stifte wegzuschleifen, um die Höhe zu reduzieren. Der eigentliche Kontakt ist die Feder, die in den Hohlstift eingesetzt ist, und Sie können viel Material abschleifen, ohne die inneren Arbeitsteile der Stiftbuchsen zu beschädigen.

Schritt 25: Montieren Sie die Komponenten

Die Komponenten sind auf die Platine gelötet:

Die sieben Pins bilden Quarz- und Programmierbuchsen. Zwei Kondensatoren um den Quarz Ein 10K-Widerstand zieht die MCLR-Leitung auf Vdd A liefert Entkopplungskondensator über Vss und Vdd Zwei Verbindungen wurden eingelötet, und eine weitere muss montiert werden. Die Anschlussflächen zum Einpassen des integrierten Schaltkreises wurden vor dem Einpassen in Position mit Lot beschichtet.

Schritt 26: Montieren Sie den integrierten Schaltkreis

Der ic wird zuletzt montiert, um das Risiko einer Beschädigung zu minimieren.

Es wird zuerst in die richtige Position gebracht und ein Eckstift mit dem Lötkolben erhitzt. Da sich eine kleine Menge Lot auf der Platine befindet, schmilzt diese und hält das IC in Position. Dann wird der diagonal gegenüberliegende Stift angelötet, nachdem Sie die Position nach Bedarf geringfügig angepasst haben. Wenn die beiden Ecken verlötet sind, wird das IC fest an Ort und Stelle gehalten und so werden die restlichen Kabel verlötet. Damit ist die Montage der Platine abgeschlossen und kann durch Laden eines "LED Blink"-Programms oder ähnlichem getestet werden. Ich habe einen Microchip PIC16F54 auf dieses Board gelötet, aber dieses Board funktioniert auch mit jedem 18-Pin-PIC. Einige der fortschrittlicheren Chips ermöglichen die Verwendung des MCLR-Pins als Eingang, sodass dieser möglicherweise auch an den Rand gebracht werden muss.

Schritt 27: Das fertige Board

Die Tafel ist nun komplett. Sie wird mit dem ursprünglichen Plan verglichen. Ich habe ein paar Änderungen vorgenommen, vor allem, weil es einfacher war, die Leiterbahnen auf diese Weise zu verlegen. Änderungen müssen unbedingt aufgezeichnet werden, da später bei der Verwendung des Boards Verwechslungsgefahr besteht. In diesem Fall gehen einige Leiterbahnen unter dem Chip hindurch und es ist Die Reihenfolge der Signale am Rand ist nicht einfach durch bloßes Hinsehen zu erkennen. Die Dokumentation ist unerlässlich und wird in Form von Signalnamen angezeigt, die direkt über die Signalleitungen geschrieben werden - Dieser Prozess wird nur empfohlen, wenn Sie ein einzelnes Stück einer Schaltung herstellen, für die herkömmliche Prototyping-Methoden unpraktisch sind. Ich hoffe, all dies war für jemanden da draußen nützlich Wasser geätzte Bretter hier in instructables in naher Zukunft. Viel Spaß