Tots coneixem molt les plaques de circuit imprès o PCB, ja que es troben fàcilment en aparells de televisió, ordinadors i en tots els dispositius electrònics. El PCB és àmpliament acceptat i més utilitzat a la indústria electrònica. El PCB és molt rendible, reuneix els complexos circuits en un espai reduït i elimina el risc de connexions soltes, té pistes de coure dissenyades prèviament per connectar els components d’una manera eficaç i neta.
A les indústries hi ha molts mètodes per fabricar PCB i la maquinària necessària per al disseny de PCB és molt costosa. Però podem fabricar un PCB a casa amb força facilitat. Només heu de seguir alguns passos per crear el vostre propi PCB. Abans de començar, heu d’aconseguir algunes eines i materials:
Eines i materials necessaris
- Màquina de trepar
- Planxa de tela
- Impressora làser
- Paper fotogràfic / Paper brillant
- Guants
- Clorur fèrric (solució de gravat)
- Tauler PCB
- Marcador permanent negre
- Paper de sorra o llana d’acer
- Soldador
Pas 1
En el primer pas, necessitem un programari de disseny de PCB per convertir el diagrama esquemàtic del circuit en disposició de PCB. Hi ha molts programes gratuïts i de pagament disponibles per a aquest propòsit, alguns programes de codi obert són Cadsoft Eagle, Fritzing, PCBWizard, etc. Aquí estem utilitzant el programari Dip Trace per al disseny de PCB. Mitjançant l’ús d’aquest programari podem dissenyar esquemes i disposicions de PCB per a qualsevol projecte.
En aquest tutorial estem construint un robot seguidor de línia amb 8051 a la placa PCB. Comproveu el seu esquema del circuit a l'article esmentat, hem dissenyat el disseny de PCB per al robot seguidor de línia.
En aquest disseny de PCB hem dissenyat una placa de circuit per al robot seguidor de línia i 2 varetes per col·locar sensors IR.
Pas 2
Després de fer el disseny, hem de fer la impressió de la imatge de mirall del disseny del PCB. La impressió s’ha de fer en paper brillant / paper fotogràfic amb la impressora làser.
Pas 3
En aquest pas necessitem un tauler revestit de coure i hem de tallar aquest coure revestit de la mida necessària, segons el nostre disseny de disseny de PCB.
Pas 4
Ara fregueu-lo amb paper de sorra o llana d’acer. Eliminarà la capa d’òxid del tauler i farà que el tauler sigui rugós perquè el paper s’enganxi correctament.
Pas 5
En aquest pas, col·loqueu aquest coure revestit pel costat imprès del paper fotogràfic i doblegueu el paper.
O col·loqueu el tauler de coure a la disposició impresa, amb la cara de coure cap avall cap a la disposició impresa i la cara de plàstic cap amunt. Després doblegueu el paper.
O bé, podeu retallar el disseny del PCB del paper fotogràfic i posar-lo al tauler de coure, amb la impressora cap avall cap al tauler de coure. I utilitzeu la cinta de violoncel a les cantonades per enganxar-la correctament amb el tauler.
Pas 6
Ara preneu una planxa calenta i comenceu a planxar lentament durant 5-10 minuts o bé premeu la planxa calenta durant un temps. Escalfant el paper es transferirà la tinta al tauler de coure. Ara deixeu refredar la placa de coure i obriu el paper plegat. Si el paper s’enganxa al plat, feu servir aigua tèbia per treure-lo correctament.
En alguns llocs, la tinta no es transfereix adequadament a la placa de coure o es desmaia durant la retirada del paper, així que utilitzeu un marcador permanent negre i completeu les línies i les pistes que falten.
Mètode alternatiu: si esteu molt bé dibuixant o l’esquema del circuit és molt senzill, podeu eliminar la impressió del circuit en paper i transferir-lo al tauler de coure planxant-lo. Podeu dibuixar directament tota la disposició del PCB a la placa de coure mitjançant el marcador permanent negre. Primer, dibuixeu-lo amb un llapis i, a continuació, utilitzeu un marcador sobre l'esbós a llapis. Però per a circuits complexos no es recomana aquest mètode.
Pas 7
Ara tenim el disseny del circuit sota la tinta negra i només necessitem pistes de coure sota aquestes línies negres. Per tant, hem d’eliminar la resta de coure, excepte les línies negres.
Per a això elaborarem una solució de clorur fèrric (FECL3), afegint 2-3 cullerades de te de clorur fèrric en una mica d’aigua. Aquesta solució s’anomena solució de gravat. Col·loqueu el PCB en aquesta solució durant aprox. mitja hora. Ara el clorur fèrric reaccionarà i eliminarà el coure exposat i no reaccionarà amb el coure emmascarat sota les línies negres. I obtenim una pista de coure segons el nostre traçat de PCB.
Ara traieu el PCB i comproveu si s’elimina tot el coure no desitjat, si no, torneu-lo a posar a la solució durant un temps més. Recordeu que no toqueu directament la solució de clorur fèrric, o bé utilitzeu guants de pinça d’ús per treure el PCB de la solució. La solució de clorur fèrric és perillosa i tòxica.
Finalment, traieu el PCB de la solució i renteu-lo amb una rosca freda.
Tot aquest procés del pas 7 s’anomena procés de gravat. Per fer el procés de gravat més ràpid, podeu remoure la solució (amb PCB submergit) cada 2-3 minuts o bé podeu fer servir aigua tèbia per fer la solució.
Pas 8
Ara fregueu el PCB amb llana d’acer o paper de sorra fina per eliminar la tinta negra, o bé podeu utilitzar més prim (acetona) en un tros de cotó per eliminar la tinta negra. Ara podeu veure les pistes de coure brillants amb claredat segons el nostre disseny de PCB de la impressora.
Pas 9
En aquest pas, feu una màquina de trepar manual per perforar. I foradeu els forats segons la ubicació dels components. I retalleu-ne la part dels sensors IR (ja que estem construint PCB per a aquest robot seguidor de línia amb 8051).
Pas 10
Ara és hora de soldar components en aquesta placa de circuit imprès (PCB).
Pas 11
Ara talleu la placa de circuits impresos. Mitjans de tallar les potes no desitjades del component mitjançant un tallador.
Això completa el procés de fabricació de PCB, tingueu molta cura quan planxeu el PCB i mentre esteu treballant amb la solució de clorur fèrric.
