In der modernen Welt werden Leiterplatten zur Herstellung elektronischer Schaltungen verwendet. Darunter zum Beispiel Baugruppen elektronischer Geräte. Eine Mehrschichtplatte mit neuen elektronischen Elementen hat die Eigenschaft der Integration. Mit dieser Eigenschaft können Sie die Größe von Stromkreisen und Geräten für die Datenverarbeitung reduzieren. Die erste Leiterplatte erschien vor mehr als hundert Jahren.
Inhalt
- 1 Was ist eine leiterplatte
- 2 Eine elektronische Leiterplatte zu Hause herstellen
- 2.1 Welches Material werden wir verwenden, um zu machen
- 2.2 Grundlegende Anforderungen an gefertigte Platinen
- 2.3 Notwendige Werkzeuge und Chemie
- 2.4 Wir drucken die Leiterplattenzeichnung auf dem Drucker
- 2.5 Vorbereiten einer Lösung für die chemische Übersetzung
- 2.6 Glasfaser kochen
- 2.7 Zeichnung übersetzen
- 2.8 Wir berechnen eine Gebühr
- 2.9 Bohrlöcher
- 2.10 Platinenverzinnung
- 3 Rezepte für Ätzlösungen
Was ist eine leiterplatte
Die Leiterplatte sieht aus wie eine dielektrische Platte. Auf der Oberfläche des Produkts befindet sich ein elektrischer Schaltkreis. Eine dielektrische Platte wird benötigt, um elektronische Komponenten zu verbinden. Die Pins der Platinenkomponenten werden mit Teilen des Leiterbildes verlötet.
Die Zeichnung des Stromkreises besteht aus Folie auf einer festen isolierenden Oberfläche. Zur Montage von Planar- und Ausgangselementen werden spezielle Löcher und Plattformen in die Leiterplatte eingebracht. Die Folie in der Platine befindet sich auf mehreren Lagen, sodass Vias eine elektrische Verbindung mit ihr herstellen. Die äußere Oberfläche der Platine ist mit einer Schutzschicht (Lötstopplack) und Markierungen (zusätzliche Grafiken und Texte gemäß den Designunterlagen) bedeckt.
Klassifizierung von Leiterplatten nach der Anzahl der Folienlagen mit Muster:
- einseitig;
- zweiseitig;
- Multilayer (Verbindung mehrerer Platten mit einer oder zwei Schichten).
WICHTIG! Die Anzahl der Schichten wird je nach Komplexitätsgrad der Installation des Projekts erhöht.
Eine elektronische Leiterplatte zu Hause herstellen
Welches Material werden wir verwenden, um zu machen
Für Leiterplatten werden dielektrische Folienträger verwendet. Das Material besteht aus Mehrschichtplatten mit elektrischer Isolierung oder synthetischen Fluorkunststoff- oder Polyimidfolien. Auf der Isolierung oder Folie befindet sich eine Kupfer-, Aluminium- oder Nickelfolie.
- Aluminiumfolie haftet nicht gut.
- Nickelfolie hat einen hohen Widerstand und eine geringe Wärmeableitung. Außerdem sind seine Kosten teurer.
- Kupferfolie eignet sich gut zum Löten. Dicke - von 18 bis 35 Mikrometer.
Für die Herstellung von Leiterplatten stehen viele Materialien zur Verfügung.Um einen Teller mit Ihren eigenen Händen herzustellen, können Sie Glasfaser oder Getinax verwenden:
- Glasfaser ist ein komprimiertes Material auf Glasfaserbasis. Das Verbundmaterial ist mit Epoxidharz imprägniert und mit Kupferfolie kaschiert. Fiberglas hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, Festigkeit und elektrische Isolierung. Das Gewicht des Materials wird das zusammengebaute Gerät nicht schwerer machen. Das Material ist leicht zu bearbeiten. Die Anwendungstemperatur variiert von minus 60 bis plus 125 Grad Celsius. Die zulässige Dicke beträgt 1,5 mm. Zu Hause ist es wünschenswert, eine 0,8 mm beschichtete Schicht zu verwenden.
- Getinaks - mit Bakelitlack imprägniertes Papier. Materialschichten werden nach dem Heißpressen des Papiers erhalten. Mit Epoxidharz imprägnierte Getinaks. Die Anwendungstemperatur variiert von minus 65 bis plus 120 Grad Celsius. Die Wahl der Sorte Getinaks hängt von der weiteren Operation ab.
Grundlegende Anforderungen an gefertigte Platinen
- Rechteckig, doppelseitig.
- Dicke - nicht mehr als drei Millimeter (sollte der dielektrischen Basis entsprechen).
- Die Konturen der Aussparungen und Rillen befinden sich entlang des Umfangs der Platte und stimmen nicht mit den Linien des Koordinatengitters überein.
- Die Mittelpunkte aller Löcher befinden sich an den Knoten des Gitters.
- Der Abstand zwischen den Rändern des Lochs und der Platte sollte die Dicke der letzteren nicht überschreiten.
- Die Padgröße bestimmt den Lochdurchmesser.
- Die Dicke der Bahnen und der Lücken zwischen ihnen beträgt etwa 0,2 mm.
Notwendige Werkzeuge und Chemie
- Fiberglas oder Getinaks;
- Schaber zum Geschirrspülen;
- Spülmittel für Geschirr;
- Aceton;
- Nagellackentferner ohne Aceton;
- technischer oder medizinischer Alkohol;
- alte Zahnbürste;
- weiches zweischichtiges Toilettenpapier;
- Spritze mit zwei Würfeln;
- Fotopapier;
- ein Laser-Schwarzweißdrucker mit einer Auflösung von mehr als 600 dpi und eine Patrone dafür;
- Nähschere;
- Bohrer mit einem Durchmesser von 0,6 mm, 0,8 mm und 1 mm;
- Marker zum Zeichnen von gedruckten Leiterplatten;
- Mini-Bohrer;
- Hydroperit;
- Zitronensäure;
- Steinsalz (nicht jodiert);
- Kunststoffbehälter zum Ätzen;
- eine Plastikkarte;
- Fracht mit einem Gewicht von 3 kg;
- Alkohol Kolophonium Flussmittel;
- Lötstation.
Wir drucken die Leiterplattenzeichnung auf dem Drucker
- Deaktivieren Sie für die maximale Dicke der Linien in der Abbildung in den Druckereigenschaften den sparsamen Druckmodus. Für ein gutes Ergebnis kann es erforderlich sein, einen anderen Modus auszuwählen. Das grafische Bild des Boards sollte nicht verschmiert oder abgenutzt sein.
- Wählen Sie in den Druckeinstellungen die maximale Auflösung und den Schwarzweißmodus (wenn es sich um einen Farbdrucker handelt).
- Der Maßstab muss realistisch sein.
- Nach Abschluss des Drucks sollte das Bild mit grafischen Elementen nicht mit der Hand berührt werden. Es ist besser, einen Rand auf dem Blatt zu lassen, bevor Sie das Muster ausschneiden. Eine zusätzliche Fläche von zwei Zentimetern reicht aus, um das Papier mit den Fingern zu halten, ohne die Schaltung zu berühren.
WICHTIG! Lassen Sie beim Schneiden drei Millimeter vom Rand entfernt, um die Kanten beim Übersetzen sehen zu können.
Vorbereiten einer Lösung für die chemische Übersetzung
Um eine chemische Lösung herzustellen, benötigen Sie:
- Flüssigkeit ohne Aceton und Aceton selbst im Verhältnis 2: 1;
- Spritze;
- Glasbehälter mit Gummideckel.
Beide Flüssigkeiten werden mit einer Spritze abgemessen, gemischt und in einen dicht verschlossenen Behälter gegossen. Bei längerer Lagerung kann Aceton verdunsten und die Substanz zersetzt sich.
Glasfaser kochen
- Für Glasfaser benötigen Sie eine breite, ebene Fläche, in deren Mitte ein Blatt Toilettenpapier gelegt wird.
- Der nächste Schritt ist die Vorbereitung des Materials. Fiberglas wird mit einem Metallschwamm im Kreis gerieben, um Oxidation, Kratzer und Fingerabdrücke zu entfernen. Die Platte sollte glänzend sein.
- Reinigungsmittel wird in die Mitte der Platte getropft und aufgeschäumt. Zusätzlich wird die Seifenlösung auf die Hände aufgetragen.
- Die Platte wird einige Minuten lang gewaschen und mit kaltem Wasser gespült. Die Platte sollte an den Seiten an den Kanten gehalten werden.
- Nach dem Waschen wird die Platte auf Papier gelegt. Ein paar Tropfen Acetonlösung werden darauf aufgetragen und mit Toilettenpapier gereinigt, bis sie vollständig trocken sind.
WICHTIG! Kleine Flusen, Staub oder Haare sollten nicht auf die Oberfläche der Platte gelangen. Vor dem Eingriff sollte der Raum gereinigt werden.
Zeichnung übersetzen
- Zwei Milliliter Lösung werden in die Spritze aufgezogen.
- Die Zahlung erfolgt auf Papier. Darauf sollte sich eine Oberfläche aus Kupferfolie befinden.
- Eine dünne Flüssigkeitsschicht wird lückenlos auf die Kupferoberfläche aufgetragen.
- Legen Sie die Schaltungszeichnung mit der Dichtung nach unten gleichmäßig auf die Platte. Papier kann nicht bewegt werden.
- Mit Hilfe einer Plastikkarte wird Papier abgetupft und überschüssige Lösung herausgedrückt.
- Nach zehn Sekunden werden zwei Blätter Papier aufgelegt, nach weiteren zehn Sekunden wird eine glatte Presse (3 Kilogramm) auf die Platte gelegt und fünf Sekunden lang gepresst.
- Fünf Minuten später wird die Ladung entfernt. Das bedruckte Papier sollte trocknen (weiß werden).
- Zum Entfernen des Papiers wird die Zahnbürste in Alkohol getränkt und die Oberfläche angefeuchtet. Nachdem es ölig geworden ist, wird das Papier an einer Kante umgeklappt und mit einem Pinsel Alkohol darunter gegossen. Die Ziehfläche muss vollständig von der flüchtigen Flüssigkeit bedeckt sein.
- Das Blatt wird gleichmäßig gezogen, damit die Farbe auf der Platte bleibt. Alkohol sollte regelmäßig hinzugefügt werden.
WICHTIG! Wenn kleine Tonerbereiche auf dem Papier zurückbleiben, können Sie die Lücken mit einem Marker punktieren. Es ist ratsam, in zwei Schichten zu streichen, um den Effekt von schwarzem Lack zu erzielen. Bevor Sie ein Muster auf die Tafel zeichnen, messen Sie die Geometrie der Zeichnung mit einem Lineal.
Wir berechnen eine Gebühr
- Um die Lösung vorzubereiten, gießen Sie 50 Milliliter warmes Wasser in einen Behälter.
- Drei Tabletten Hydroperit werden dem Wasser bis zur vollständigen Auflösung zugesetzt. Das Ergebnis ist Wasserstoffperoxid (3 Prozent).
- 15 g Zitronensäure und 5 g Salz werden der Flüssigkeit bis zur vollständigen Auflösung zugesetzt.
- Die Lösung wird in einen Plastikbehälter gegossen, die Platine wird mit heruntergefahrener Schaltung eine halbe Stunde (manchmal vierzig Minuten) darin eingetaucht.
- Die Platte wird mit warmem Wasser gewaschen und der Toner wird mit Aceton gewaschen. Oberseitig mit Alkohol-Kolophonium-Flussmittel beschichtet.
Bohrlöcher
An Stellen, an denen die Gleise verlaufen, werden Löcher gebohrt. Die zweiten Löcher werden beim Löten der Adapter gebohrt. Für eine größere Steifigkeit werden entlang der Plattenkanten Übergänge hinzugefügt. Da Bohrer mit kleinem Durchmesser verwendet werden, wird ein Minibohrer benötigt.
Platinenverzinnung
Durch das Verzinnen der Platinen wird die Kupferbeschichtung vor Korrosion geschützt. Der Prozess erfordert eine Lötstation. Für eine hochwertige Verzinnung wird das Lötgeflecht auf die Lötkolbenspitze gesteckt und mit Draht verschraubt.
Die Platte und das Geflecht werden mit Flussmittel beschichtet. Dann wird Zinn auf die Platine aufgetragen. Dabei werden die Kupferzotten aus dem Geflecht entfernt.
Rezepte für Ätzlösungen
Ätzlösung aus Wasserstoffperoxid und Zitronensäure
Zutaten:
- Wasserstoffperoxid (3%);
- Zitronensäure;
- Salz;
- warmes Wasser (100 ml).
Eine Ätzlösung mit einem Volumen von 100 Millilitern reicht aus, um Kupferfolie (Dicke 35 Mikrometer) von einer Plattenfläche von 100 Quadratzentimetern zu entfernen. Die zubereitete Lösung kann nicht gelagert werden. Anstelle von Zitronensäure können Sie Essigsäure verwenden, aber Sie müssen das Brett wegen eines unangenehmen Geruchs draußen trocknen.
Die Vorteile der Lösung sind niedrige Kosten, einfache Verfügbarkeit der Zutaten, hohe Geschwindigkeit und Sicherheit. Das Ätzen kann bei Raumtemperatur durchgeführt werden.
Beizlösung auf Basis von Eisenchlorid
Eine Lösung auf Basis von Eisenchlorid stellt keine hohen Temperaturanforderungen. Die Ätzzeit ist schnell. Die Geschwindigkeit nimmt jedoch mit dem Verbrauch an Eisen(III)-Chlorid in der Flüssigkeit ab.
Zum Kochen benötigen Sie: 200 Milliliter Wasser und 150 Gramm Eisenchlorid in Pulverform. Die Komponenten werden bis zur vollständigen Auflösung gerührt.
WICHTIG! Die Beizlösung kann in einem hermetisch verschlossenen Behälter aufbewahrt und wiederholt verwendet werden. Zur Wiederverwendung wird es mit Kupfernägeln „wiederbelebt“. Der Nachteil der Lösung sind die hohen Kosten.
Ätzlösung auf Basis von Wasserstoffperoxid und Salzsäure
Die Ätzlösung zeichnet sich durch eine hohe Prozessgeschwindigkeit und Verfügbarkeit aus. Hydroperit oder Wasserstoffperoxid können in einer Apotheke gekauft werden.
Zur Herstellung wird eine Lösung von Wasserstoffperoxid (3 Prozent) in einem dünnen Strahl in Salzsäure (unter Rühren) gegossen. Während des Ätzvorgangs sollten Sicherheitsmaßnahmen eingehalten werden, da Salzsäure Hände angreift und andere Gegenstände verdirbt. Aus diesem Grund wird die Lösung nicht für den Heimgebrauch empfohlen.
WICHTIG! Anstelle von Salzsäure können Sie auch einen Batterieelektrolyten verwenden, dem Salz zugesetzt ist.
Ätzlösung auf Basis von Kupfersulfat
Ätzlösung auf Basis von Kupfersulfat wird selten verwendet, da das Verfahren aufwendig ist. Außerdem ist Kupfersulfat ein Pestizid, das in der Landwirtschaft zur Abtötung von Schädlingen eingesetzt wird. Die Komponente wird im Einzelhandel für Gärtner und Gärtner verkauft.
Herstellungsverfahren: Kupfersulfat (⅓ Teil) wird mit Kochsalz (2/3 Teil) gemischt. Gießen Sie 1,5 Tassen heißes Wasser in die Mischung, um das Salz aufzulösen.
Die Dauer des Ätzvorgangs mit Kupfersulfat beträgt etwa vier Stunden. Die erforderliche Temperatur beträgt 50 bis 80 Grad Celsius. Während des Ätzens muss die Lösung ständig gewechselt werden.
Die Methode zum Herstellen einer Leiterplatte zu Hause ist für Anfänger auf dem Gebiet der Elektronik nützlich. Vor der beruflichen Tätigkeit können Sie sich die notwendigen Fähigkeiten zu Hause aneignen. Die Anzahl der Methoden ist unterschiedlich, was sich auf den Erfolg des Plans auswirkt.
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