Het zoutwater etsproces - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Dit is een eenmalig proces om één printplaat te produceren door ongewenst koper te verwijderen door elektrolyse in een zoutwateroplossing. Ik zal het proces illustreren door een bord te etsen en te bouwen voor 18-pins PIC (voor de PC16F54, maar elke 18-pins PIC past erin) in de afbeelding. Het moet op mijn breadboard worden aangesloten en de programmeersignalen van mijn PIC-programmeur accepteren (ga gewoon naar https://geocities.com/it2n/circuits.html en kijk ernaar). worden niet naar het breadboard gebracht. Om te spelen met de klokfrequentie zal het kristal pluggable gemaakt worden. Het Master Clear-signaal wordt niet naar buiten gebracht. Deze beslissingen betekenen een bord met twee.1 pitch-connectoren, één met 13 verbindingen en de andere met vijf verbindingen, één pin op afstand van de rest. Dit is een tutorial bedoeld voor de absolute beginner, en bijna elke stap zal worden geïllustreerd. Ik heb zelfs een video van het etsproces bijgevoegd.

Stap 1: Bepaal hoe groot het bord moet zijn

Uit het diagram blijkt dat de kant die in het breadboard wordt gestoken 13 aansluitingen heeft en dat de gaten in de bb zich op een onderlinge afstand van 0,1 inch bevinden. We hebben dus minimaal 1,3 inch nodig voor 13 pinnen.

Zeg anderhalve centimeter, een mooi cijfer. Neem een stuk met koper beklede plaat groter dan 1,5 inch per kant. Trek een lijn op anderhalve centimeter.

Stap 2: scoor een lijn op het koper

Houd uw liniaal of liniaal stevig op het bord. Houd een mes lichtjes vast en trek vele malen over de lijn.

Na enige tijd zal er een guts op het koper zijn, waardoor het in tweeën wordt gedeeld. Als je met het mes naar beneden gaat, is de kans groot dat het ronddwaalt en het bord diep snijdt waar je het niet wilt laten snijden - en je zult treurig neerkijken op je geruïneerde PCB-voorraad. Wees geduldig. Geduldig zijn heeft zijn eigen deugden, zoals het leven je altijd zal leren.

Stap 3: Maak van die lijn een diepere groef

Nu kun je de liniaal wegnemen en met een beetje meer druk op het mes nog een paar keer over de lijn gaan. Het wordt geleid door de snede en je hebt een groef aan die kant nodig.

Markeer vervolgens aan elke rand het vlakke oppervlak van het bord en teken ook daar een lijn, precies aan de andere kant.

Stap 4: Scoor de andere kant

Nu heb je ook een groef aan de andere kant van het laminaat nodig.

Je krijgt dan een plank met groeven aan beide kanten, en het buigen met de vingers is voldoende om hem netjes te laten breken op deze lijn. Dit is de koperen kant, met een diepe groef.

Stap 5: Groef aan de effen kant

Dit is de effen kant van het laminaat, met die diepe groef.

Stap 6: Breek het uit elkaar

Als je naar de rand kijkt, zul je zien dat de twee groeven aan de boven- en onderkant van het vel het bij de lijn zwak hebben gemaakt en gemakkelijk zullen breken.

Stap 7: Het gesneden stuk PCB-laminaat

Dus hebben we het laminaat op ongeveer anderhalve centimeter gesneden. Het is eigenlijk iets meer dan dat, en dat is voor toeslagen bij de afwerking.

Het zal moeten worden geschuurd om die randen glad te maken en dat zal een beetje materiaal wegnemen.

Stap 8: Bepaal hoe groot het moet zijn

Nu moeten we beslissen hoe groot het bord moet zijn op de andere dimensie.

We hebben de twee connectoren nodig, de PIC, het kristal, en enkele condensatoren en één weerstand. Als je ze allemaal op het bord rangschikt, lijkt het erop dat ongeveer 2 voldoende zal zijn.

Stap 9: Maak het bord schoon

Verwijder ruwe randen van de plaat met schuurpapier (of ga naar buiten en wrijf het op een vlak ruw cementoppervlak).

Reinig het koperen oppervlak met een schuursponsje - degene die ik gebruik is bedoeld voor gebruik in de keuken, en koper is giftig, dus laat je vrouw of moeder het niet naar de keuken verplaatsen nadat je het hebt gebruikt - het zou ook een goed idee om die in de keuken hiervoor niet te lenen.

Stap 10: Het schoongemaakte bord

Ik heb ongeveer vijf centimeter van het bord schoongemaakt. Het bord wordt na het etsen op maat gesneden, omdat de extra lengte dient als handvat om het bord vast te houden.

Het schoongemaakte bord zal een ruw oppervlak hebben door de krassende werking van het schuursponsje, en dit helpt het bord om de etsweerstand beter vast te houden.

Stap 11: Etch Resist toepassen

Nu schilder je het gebied met wat etslak.

Het kan elke verf zijn - het moet onder water bij elkaar blijven, dat is alles. Permanente marker wordt geleverd in een gemakkelijk aan te brengen vorm, en dat is wat ik gebruik. Je kunt nagellak gebruiken, als je het geluk hebt een vriendin te hebben en ze het niet erg vindt dat je tijd doorbrengt met voorovergebogen stukjes karton en onderdelen. Je hebt een grondige dunne laag nodig, die in een dunne lijn kan worden weggekrast. Een dikke vacht zal waarschijnlijk in vlokken wegtrekken wanneer u probeert er lijnen op te maken.

Stap 12: Markeer de positie van de componentkabels

Nu moet u de positie van de leads van de belangrijkste componenten markeren. Het is het beste om de eigenlijke component zelf als sjabloon te gebruiken.

Ik heb de 16F54 op het bord geklemd met twee clipodile crocs. Markeer de positie van elke pin en je kunt elke alligator om de beurt optillen om eronder te markeren.

Stap 13: Teken rond de pads met een scherp instrument

Nadat je de posities van de ic-pads hebt gemarkeerd en de ic hebt verwijderd, zullen er altijd een paar plekken zijn waar de resist is afgewreven.

Repareer ze met een beetje van hetzelfde spul en ga verder met de volgende stap: het schetsen van de pads. Gebruik een duidelijke transparante liniaal en iets met een scherpe punt om de omtrek van de pads te tekenen. Raadpleeg de lay-out die u eerder hebt voorbereid. Je moet denken aan het scheiden van punt A van punt B door er een lijn tussen te trekken. De conventionele benadering is om punt A met punt B te verbinden door een lijn te trekken die hen verbindt. Mijn aanpak helpt om de maximale hoeveelheid koper aan boord te houden en minimaliseert de hoeveelheid te verwijderen materiaal. Dit is belangrijk, anders verloopt het etsproces te traag.

Stap 14: Teken de rest van het circuit in

Nadat u het padpatroon voor het hoofdonderdeel hebt voltooid, kunt u de rest van de verbindingen tekenen.

Ik gebruikte een beetje veroboard als sjabloon voor de.1 -afstand en plaatste de rest van de sneden volgens de lay-out in het diagram.

Stap 15: Fouten kunnen worden gecorrigeerd

In dit stadium kunnen wijzigingen in de lay-out worden aangebracht.

Schilder gewoon over de krassen en je hebt een nieuw canvas om je kunst te oefenen. Nu besloot ik dat het bord compacter kan worden gemaakt als de programmeeraansluiting wordt verplaatst, dus dat was het. Een laatste noodzakelijke stap is het plaatsen van verfstippen zodat alle pads met elkaar verbonden zijn - dit is nodig voor elektrolyse. In mijn bord zijn de pads allemaal verbonden langs de linker- en onderrand. De krassen in de lak stoppen voor de rand. Ze worden uit elkaar gesneden nadat het etsen is voltooid. Nu is het bord klaar om te worden geëtst.

Stap 16: De etstank

Je ziet hier mijn etstank (staat een tijdje in eerbied, hoofd onbedekt). Het is van plastic, transparant en heeft evenwijdige zijden en is groot genoeg om het bord te herbergen. Ook is de negatieve elektrode afgebeeld. Een dikke koperdraad is voldoende. Ik heb een rechtgebogen paperclip gebruikt, maar deze heeft de neiging roest in de oplossing te brengen. Bijna elke metaaldraad zal hier werken.

Stap 17: De Etch Tank Setup

Het is handig om een licht aan de andere kant van het bord te hebben, omdat het licht dat door het geëtste gedeelte schijnt, u de voortgang van het etsen laat zien.

Ik zou aanraden om dit niet dicht bij je toetsenbord te plaatsen, omdat de zoutoplossing bijtend is als deze in elektronische apparatuur terechtkomt. Het is ook handig om een tweety-vogel over je te laten waken. In feite zal ik alle verantwoordelijkheid afwijzen als je geen twee hebt …

Stap 18: Alternatieve tank

In feite bleek het bord te groot voor mijn gewone tank, dus gebruikte ik een plastic zak die net groot genoeg was om het bord als etstank te houden.

Dit had het voordeel dat er nog minder van de etsoplossing nodig was. De etsoplossing wordt gemaakt door zoveel mogelijk zout in water op te lossen.

Stap 19: Het bord etsen

Om het bord te etsen, maak je een verzadigde oplossing van zout water, maak je het bord positief en dompel je het samen met een negatieve elektrode in de oplossing. Een 12 volt-voeding die ongeveer 500 milliampère kan leveren, is voldoende. Sluit het in serie aan met een gloeilamp, zeg 12V, 6W, voor een indicatie van de stroomsterkte. Het duurt ongeveer vijf minuten voordat het etsproces is voltooid. Je zult het proces kunnen zien door het licht dat door de openingen schijnt die zich openen als het koper wordt weggevreten. Er zullen waterstofbellen uit de negatieve elektrode opstijgen. Als ze uit het koper komen, heb je de toevoer omgekeerd aangesloten en wordt je draad opgevreten. Om de zoutoplossing aan te maken, neem je wat water en los je zoveel mogelijk zout op, zodat je een verzadigde oplossing krijgt. Je voegt een beetje zout toe, schudt het en ziet het zout verdwijnen als het in oplossing gaat. Dan voeg je wat meer toe, en ook het verdwijnt. Na een deel hiervan zal het zout niet meer oplossen, hoe vaak je het ook schudt en mengt, en op dit punt heb je de verzadigde zoutoplossing die je nodig hebt. Dit is een verzadigde oplossing van natriumchloride in Diwaterstofmonoxide. Zie https://www.dhmo.org voor meer informatie over het omgaan met deze potentieel gevaarlijke stof.

Stap 20: Het geëtste bord

Je ziet hier het bord na het etsen en schoonmaken. De verf kan enigszins moeilijk te verwijderen zijn. U moet een geschikt oplosmiddel gebruiken voor de etsresist die u hebt gebruikt.

Of u kunt het schuursponsje gebruiken om de verf eraf te wrijven. Het is misschien ook mogelijk om de verf op het bord te laten en deze alleen te verwijderen waar het nodig is om te solderen. In dit geval kan het giftige dampen produceren tijdens het solderen. Je zult merken dat alle sporen aan elkaar zitten, deze zullen uit elkaar moeten worden geknipt voordat het bord getest kan worden.

Stap 21: Het bord testen op kortsluiting

Nadat de sporen uit elkaar zijn gesneden, is het essentieel om te testen of er geen verbindingen zijn tussen aangrenzende gebieden.

U kunt voor het testen een 12V-lamp gebruiken die is aangesloten op dezelfde voeding als die voor elektrolyse wordt gebruikt. Of zoals ik het doe - gebruik een 12V, 15A voeding samen met een autokoplamp voor indicatie. Kortsluitingen die er vroeger waren, worden verdampt, en als dat lampje gaat branden, jongen, dan IS dat echt kortsluiting. Voor het opheffen van de kortsluitingen haal je gewoon de scherpe punt van een mes door de leidingen. Draai het de ene kant op in de ene doorgang en de andere kant op in de volgende doorgang, en al het koper dat er nog in zit, zal gewoon optillen en wegbrokkelen.

Stap 22: Gaten boren

Er zijn gaten geboord om plaats te bieden aan de sockets voor het kristal en de programmeerinterface.

Stap 23: De stopcontacten

De afbeelding toont twee aanzichten van een gedraaide pin-aansluiting voor geïntegreerde schakelingen. Het is gemaakt van pinnen, gefreesd uit staafmateriaal, gegoten in plastic.

We moeten de pinnen van het plastic bevrijden. Verwarm de pin voorzichtig totdat het plastic zacht wordt (maar niet smelt) en trek de pin los. We hebben zeven van die pinnen nodig.

Stap 24: Kristallen stopcontact

Dan knip je hun staarten af en steek ze in de gaten en soldeer ze. Je hebt een compacte socket, waarbij de print zelf deel uitmaakt van de assembly.

Ik heb een close-up van de kristalmontage zodat u de details kunt zien. Het is mogelijk om een deel van de achterkant van die pinnen weg te slijpen om de hoogte te verminderen. Het onderdeel dat daadwerkelijk contact maakt, is de veer die in de holle pin is gestoken, en je kunt behoorlijk wat materiaal wegslijpen zonder de interne werkende delen van de pin-bussen te beschadigen.

Stap 25: Monteer de componenten

De componenten zijn op het bord gesoldeerd:

De zeven pinnen waaruit kristal en programmeeraansluitingen bestaan. Twee condensatoren rond de kristal A 10K-weerstand die de MCLR-lijn naar Vdd A trekt. Ontkoppelcondensator over Vss en Vdd. Twee schakels zijn op hun plaats gesoldeerd en er moet er nog een worden aangebracht. De landen voor het aanbrengen van de geïntegreerde schakeling zijn bedekt met soldeer voordat ze op hun plaats worden gemonteerd.

Stap 26: Monteer het geïntegreerde circuit

Het ic wordt als laatste gemonteerd, om de kans op beschadiging te minimaliseren.

Het wordt eerst in de juiste positie geplaatst en een hoekpen wordt verwarmd met de soldeerbout. Omdat er een kleine hoeveelheid soldeer op het bord zit, smelt dit en houdt het ic op zijn plaats. Vervolgens wordt de diagonaal tegenoverliggende pin gesoldeerd, na indien nodig kleine aanpassingen in positie te hebben aangebracht. Met de twee hoeken gesoldeerd, wordt het ic stevig op zijn plaats gehouden en dus worden de rest van de draden gesoldeerd. Dit voltooit de montage van het bord en het kan worden getest door een "LED Blink"-programma of iets dergelijks te laden. Ik heb een Microchip PIC16F54 op dit bord gesoldeerd, maar dit bord werkt ook met elke achttien-pins PIC. Sommige van de meer geavanceerde chips maken het mogelijk om de MCLR-pin als invoer te gebruiken, dus deze moet mogelijk ook naar de rand worden gebracht.

Stap 27: Het voltooide bord

Het bord is nu compleet. Het wordt vergeleken met het oorspronkelijke plan. Ik heb een paar wijzigingen aangebracht, voornamelijk omdat het eenvoudiger was om de sporen op die manier te routeren. Het is essentieel om wijzigingen vast te leggen vanwege de mogelijkheid van verwarring later bij gebruik van het bord. In dit geval gaan sommige sporen onder de chip door en is het niet gemakkelijk om de volgorde van de seinen aan de rand vast te stellen door gewoon te kijken. Documentatie is essentieel en zal de vorm aannemen van signaalnamen die bovenop de signaallijnen worden geschreven. Om een tweede bord te maken, moet je dit allemaal opnieuw doen - Dit proces wordt alleen aanbevolen als je een enkel stuk van een circuit maakt, waarvoor conventionele prototyping-methoden onhandig zijn. Ik hoop dat dit alles nuttig is geweest voor iemand die er is. Ik hoop een paar projecten te zien op handgesneden, zout water geëtste planken hier in instructables in de nabije toekomst. Veel plezier!