O processo de gravação em água salgada: 27 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Este é um processo único para produzir uma placa de circuito impresso removendo cobre indesejado por eletrólise em uma solução de água salgada. Devo ilustrar o processo gravando e construindo uma placa para PIC de 18 pinos (para o PC16F54, mas qualquer PIC de 18 pinos vai caber nele) na figura. Ele tem que se conectar à minha placa de ensaio e aceitar os sinais de programação do meu programador PIC (basta ir a https://geocities.com/it2n/circuits.html e dar uma olhada). Para evitar conflitos de sinal, os dois pinos de programação não deve ser trazido para o breadboard. Para brincar com a frequência do clock, o cristal deve ser plugado. O sinal claro Master não será apresentado. Essas decisões significam uma placa com dois conectores de pitch de 0,1 , um com 13 conexões e o outro com cinco conexões, um pino espaçado do resto. Este é um tutorial destinado ao absoluto iniciante, e quase todas as etapas serão ilustradas. Eu até incluí um vídeo do processo de gravação.

Etapa 1: decidir o quão grande o conselho deve ser

No diagrama, o lado que se conecta à placa de ensaio tem 13 conexões e os orifícios no bb estão espaçados de 0,1 polegada. Portanto, precisamos de pelo menos 1,3 polegadas para acomodar 13 pinos.

Digamos uma polegada e meia, uma bela figura. Pegue um pedaço de placa revestida de cobre com mais de 1,5 polegadas de lado. Desenhe uma linha de uma polegada e meia.

Etapa 2: marque uma linha no cobre

Segure sua régua ou régua firmemente no tabuleiro. Segure uma faca levemente e desenhe na linha várias vezes.

Depois de algum tempo, haverá uma fenda no cobre, dividindo-o em dois. Se você atacar com a faca, as chances são de que ela se desvie e corte a placa profundamente onde você não quer que ela seja cortada - e você ficará olhando com tristeza para o estoque de PCB estragado. Seja paciente. Ser paciente tem suas próprias virtudes, como a vida sempre lhe ensinará.

Etapa 3: Faça dessa linha um sulco mais profundo

Agora, você pode tirar a régua e com um pouco mais de pressão na faca, repasse a linha mais algumas vezes. Ele será guiado pelo corte e você precisa de uma ranhura nesse lado.

Então, em cada borda, marque a superfície lisa do quadro e desenhe uma linha ali, também, exatamente do outro lado.

Etapa 4: marque o outro lado

Agora você também precisa de uma ranhura do outro lado do laminado.

Você terá uma placa com ranhuras em ambos os lados, e dobrá-la com os dedos será suficiente para quebrá-la perfeitamente nesta linha. Este é o lado do cobre, com uma ranhura profunda.

Etapa 5: ranhura no lado liso

Este é o lado liso do laminado, com aquele sulco profundo.

Etapa 6: Divida tudo

Se você olhar para a borda, verá que as duas ranhuras na parte superior e inferior da folha a tornaram fraca na linha e ela se quebrará facilmente.

Etapa 7: A peça cortada do laminado de PCB

Portanto, cortamos o laminado para cerca de uma polegada e meia. Na verdade, é um pouco mais do que isso, e isso é para subsídios no acabamento.

Terá de ser lixado para suavizar as arestas e isso irá retirar um pouco do material.

Etapa 8: Decida o quão grande deve ser

Agora temos que decidir o tamanho do tabuleiro na outra dimensão.

Precisamos dos dois conectores, o PIC, o cristal e alguns capacitores e um resistor. Organizando-os todos no quadro, parece que cerca de 2 será suficiente.

Etapa 9: limpe a placa

Remova as arestas da placa usando uma lixa (ou saia e esfregue em uma superfície plana e áspera de cimento).

Limpe a superfície de cobre com um pano de limpeza abrasivo - o que uso é indicado para uso na cozinha, e o cobre é tóxico, então não deixe sua esposa ou mãe mudá-lo para a cozinha depois de usá-lo - também seria um boa ideia não pedir emprestado o da cozinha para este fim.

Etapa 10: o tabuleiro limpo

Limpei cerca de cinco centímetros da placa. A placa será cortada no tamanho certo após a gravação, pois o comprimento extra serve como uma alça para segurar a placa.

A placa limpa terá uma superfície áspera devido à ação de arranhar da almofada abrasiva, e isso ajuda a placa a reter melhor a resistência à corrosão.

Etapa 11: Aplicar resistência à corrosão

Agora você pinta a área com um pouco de resistência à água-forte.

Pode ser qualquer tinta - tem que se manter firme sob a água, só isso. O marcador permanente vem em uma forma fácil de aplicar, e é isso que eu uso. Você pode usar esmalte de unha, se tiver a sorte de ter uma namorada e ela não se importar que você passe o tempo curvando-se sobre pedaços de placas e componentes. Você precisa de uma camada fina completa, que pode ser raspada em uma linha fina. Uma pelagem espessa provavelmente se soltará em flocos quando você tentar marcar linhas nela.

Etapa 12: marque a posição dos cabos do componente

Agora, você deve marcar a posição das pontas dos componentes principais. É melhor usar o próprio componente como modelo.

Prendi a 16F54 na placa com dois crocodilos clipodile. Marque a posição de cada pino e você pode levantar cada crocodilo para marcar embaixo dele.

Etapa 13: desenhe ao redor das almofadas com um instrumento afiado

Depois de marcar as posições dos blocos de gelo e removê-los, invariavelmente haverá alguns pontos onde a resistência foi removida.

Repare-os com um pouco do mesmo material e prossiga para a próxima etapa: delinear as almofadas. Use uma régua transparente e algo com ponta afiada para desenhar o contorno das almofadas. Consulte o layout que você preparou anteriormente. Você deve pensar em separar o ponto A do ponto B, desenhando uma linha entre eles. A abordagem convencional é ligar o ponto A ao ponto B, desenhando uma linha conectando-os. Minha abordagem ajuda a manter a quantidade máxima de cobre a bordo e minimiza a quantidade de material a ser removido. Isso é importante, caso contrário, o processo de corrosão será muito lento.

Etapa 14: Desenhe o resto do circuito

Depois de concluir o padrão de pad para o componente principal, você pode desenhar o resto das conexões.

Usei um pouco de veroboard como modelo para o espaçamento de 0,1 e coloquei o resto dos cortes conforme o layout do diagrama.

Etapa 15: os erros podem ser corrigidos

Quaisquer alterações podem ser feitas no layout nesta fase.

Basta pintar sobre os riscos e você terá uma tela nova para praticar sua arte. Agora decidi que a placa pode ficar mais compacta se o soquete de programação for realocado, então foi feito. Uma etapa final necessária é colocar pontos de tinta de forma que todas as almofadas fiquem conectadas - isso é necessário para a eletrólise. Na minha placa, as almofadas estão todas conectadas ao longo das bordas esquerda e inferior. Os arranhões na pintura param antes da borda. Eles serão cortados após a conclusão da gravação. Agora a placa está pronta para ser gravada.

Etapa 16: o tanque de corrosão

Você vê aqui meu tanque de corrosão (fica um pouco em reverência, cabeça descoberta). É de plástico, transparente e tem lados paralelos, e é grande o suficiente para acomodar a placa. Também retratado está o eletrodo negativo. Um fio de cobre grosso serve. Usei um clipe de papel esticado, mas ele tende a introduzir ferrugem na solução. Quase qualquer fio de metal funcionará aqui.

Etapa 17: A configuração do tanque de corrosão

É útil ter uma luz brilhando do outro lado do tabuleiro, pois a luz que brilha através da parte gravada permitirá que você veja o progresso da gravação.

Eu deveria recomendar que você não configure isso perto de seu teclado, pois a solução de sal é corrosiva se entrar em equipamentos eletrônicos. Também é útil ter um pássaro tweety cuidando de você. Na verdade, não assumirei qualquer responsabilidade se você não tiver um twee …

Etapa 18: tanque alternativo

Na verdade, a placa provou ser grande demais para o meu tanque regular, então usei um saco plástico grande o suficiente para segurar a placa como tanque de gravação.

Isso tinha a vantagem de exigir ainda menos da solução de gravação. A solução de gravação é feita dissolvendo o máximo de sal possível em água.

Etapa 19: gravar a placa

Para gravar a placa, você prepara uma solução saturada de água salgada, torna a placa positiva e mergulha-a na solução junto com um eletrodo negativo. Uma fonte de 12 volts capaz de fornecer cerca de 500 miliamperes é suficiente. Faça a ligação em série com uma lâmpada de filamento, digamos 12V, 6W, para uma indicação da corrente. Levaria cerca de cinco minutos para o processo de gravação ser concluído. Você poderá observar seu processo pela luz brilhando através das lacunas que se abrem conforme o cobre é comido. Bolhas de hidrogênio serão vistas subindo do eletrodo negativo. Se eles estão subindo do cobre, você conectou o suprimento ao contrário e seu fio está sendo consumido. Para fazer a solução de sal, você pega um pouco de água e dissolve o máximo de sal possível, formando uma solução saturada. Você adiciona um pouco de sal, agita e observa o sal desaparecer à medida que vai para a solução. Então você adiciona um pouco mais e ele também desaparece. Depois de um pouco disso, o sal para de se dissolver, por mais que você agite e misture, e neste ponto você tem a solução saturada de sal de que precisa. Esta é uma solução saturada de cloreto de sódio em Monóxido de Di-hidrogênio. Consulte https://www.dhmo.org para obter mais informações sobre o manuseio desta substância potencialmente perigosa.

Etapa 20: A placa gravada

Você vê aqui a placa depois de gravar e limpar. A tinta pode ser um pouco difícil de remover. Você precisará usar um solvente apropriado para a resistência à corrosão que usou.

Ou você pode usar a esponja abrasiva para esfregar a tinta. Também pode ser possível deixar a tinta na placa e removê-la apenas onde for necessário soldar. Neste caso, pode produzir gases tóxicos durante a soldagem. Você notará que todos os traços estão unidos, eles terão que ser cortados antes que a placa possa ser testada.

Etapa 21: Testando a placa para curtos-circuitos

Depois que os traços são cortados, é essencial testar se não há conexões entre as áreas adjacentes.

Você pode usar uma lâmpada de 12 V conectada à mesma fonte usada para eletrólise para teste. Ou o jeito que eu faço - use uma fonte de 12V, 15A junto com um farol de carro para indicação. Os shorts pequenos que costumavam ficar vaporizados, e se aquela lâmpada acender, rapaz, é realmente um curto-circuito. Para eliminar os curtos-circuitos, basta passar a ponta afiada de uma faca pelas linhas. Incline-o para um lado em uma passagem e para o outro na próxima passagem, e qualquer cobre que ainda estiver lá irá simplesmente se levantar e desmoronar.

Etapa 22: Faça furos

Furos foram feitos para acomodar os soquetes do cristal e da interface de programação.

Etapa 23: os soquetes

A figura mostra duas vistas de um soquete de circuito integrado de pino girado. É feito de pinos, usinados em barras, moldados em plástico.

Precisamos liberar os pinos do plástico. Aqueça o pino com cuidado até que o plástico amoleça (mas não derreta) e puxe o pino para fora. Precisamos de sete desses pinos.

Etapa 24: Soquete de Cristal

Então você corta suas caudas e as insere nos orifícios e solda. Você tem um soquete compacto, com o próprio PCB fazendo parte da montagem.

Tenho um close da montagem de cristal para que vocês possam ver os detalhes. É possível retificar parte da extremidade traseira desses pinos para reduzir a altura. A parte que realmente faz contato é a mola inserida dentro do pino oco, e você pode amolar uma grande quantidade de material sem danificar as peças internas de trabalho dos soquetes do pino.

Etapa 25: montar os componentes

Os componentes foram soldados à placa:

Os sete pinos que compõem o cristal e os soquetes de programação. Dois capacitores ao redor do cristal Um resistor de 10K puxando a linha MCLR para Vdd Um capacitor de desacoplamento de alimentação entre Vss e Vdd Dois links foram soldados no lugar e mais um deve ser instalado. As terras para encaixar o circuito integrado foram revestidas com solda antes de encaixá-lo na posição.

Etapa 26: Monte o circuito integrado

O ic é montado por último, para minimizar as chances de danos.

Ele é primeiro colocado na posição correta e um pino de canto é aquecido com o ferro de solda. Como há uma pequena quantidade de solda na placa, ela derrete e mantém o ic na posição. Em seguida, o pino diagonalmente oposto é soldado, após fazer pequenos ajustes na posição conforme necessário. Com os dois cantos soldados, o ic será mantido firmemente no lugar e assim o resto dos terminais serão soldados. Isso conclui a montagem da placa e pode ser testado carregando um programa "LED Blink" ou algo assim. Soldei um Microchip PIC16F54 nesta placa, mas ela também funcionará com qualquer PIC de dezoito pinos. Alguns dos chips mais avançados permitem o uso do pino MCLR como uma entrada, portanto, isso também deve ser levado para a borda.

Etapa 27: O Quadro Concluído

O tabuleiro agora está completo. Ele é comparado com o plano original. Fiz algumas alterações, principalmente porque era mais simples rotear os traços dessa forma. É essencial registrar as alterações devido à possibilidade de confusão posterior ao usar a placa. Nesse caso, alguns traços passam por baixo do chip e é não é fácil verificar a ordem dos sinais na borda apenas olhando. A documentação é essencial e tomará a forma de nomes de sinais escritos bem no topo das linhas de sinais. Para fazer uma segunda placa, você precisa fazer tudo isso de novo - Este processo é recomendado apenas se você estiver fazendo uma única peça de um circuito, para o qual os métodos convencionais de prototipagem são inconvenientes. Espero que tudo isso tenha sido útil para alguém por aí. Espero estar vendo alguns projetos esculpidos à mão, sal placas gravadas com água aqui em instructables em um futuro próximo. Divirta-se