Tappajapiirilevyt: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Tämä opastettava esittelee prosessin, jolla valmistetaan vain 0,005 piirilevyjä, jotka soveltuvat LQFP- tai QFN -IC -laitteille käyttämällä negatiivista kuivakalvofotoresistiä. Tämän avulla voit käsitellä melkein mitä tahansa integroitua piiriä-myös palloverkkoa! Kuvassa on levyt, joissa on TSSOP-14-, QFN-40-paketit, joissa on.65 mm: n jako ja nollalisäysvoimaiset flex-hylsyt.

Vaihe 1: Taustaa

Kokeiltuani jonkin aikaa kotipiirilevyjen fabbingilla, olen vihdoin kehittänyt prosessin, joka tuottaa kohtuullisen johdonmukaisia tuloksia, jotka näyttävät todella hyvältä. Käytin paljon aikaa yrittäen käyttää väriaineen siirtomenetelmää vaihtelevalla menestyksellä (OK, vaihteleva vikaaste saattaa olla tarkempi). Kokeilin myös Philmore/Datak negatiivista valokuvakestävää suihketta jatkuvasti kammottavilla tuloksilla (tavarat lopulta sulattivat mukana tulevan ruiskutussuuttimen ja vuotivat kaikkialle). Ei vihreä ja ei suositella. Nyt olisin voinut ostaa esivalmistettuja levyjä ja säästää paljon vaivaa, mutta mielestäni materiaali on liian kallista tuottamieni levyjen määrälle. Kokeilin lopulta kuivakalvokuvausta, enkä aio palata takaisin! En aio mennä kaavamaisen sieppaamisen tai etsauksen monimutkaisuuksiin, koska muut aiheet kattavat nämä aiheet hyvin. Ei käytetä haihtuvia yhdisteitä-vain yksinkertaisia emäksiä, jotka voidaan tehdä ympäristön kannalta turvallisiksi suodattamalla kiintoaineet ja neutraloimalla HCl: llä (katso valmistajan ohjeet asianmukaista hävittämistä varten). Tämä prosessi yhdistettynä peroksidi/kuparikloridi -etsausprosessiin muodostaa ympäristöystävällisen, vihreän PCB: n kehitysprosessin. Jos et ole kokeillut väriaineen siirtomenetelmää, tee se. Ellei sinua siunata maagisella väriaineella ja/tai paperilla, kuivakalvon kestävä menetelmä tuottaa parempia tuloksia, mutta prosessi on hieman enemmän mukana. Jos olet tyytyväinen väriaineen siirtotuloksiin, jatka kaikin tavoin tätä menetelmää. Vakiovaroitukset ovat luonnollisesti voimassa: PCB-etsaus ja kuivakalvon käsittely käsittävät syövyttäviä materiaaleja-muista käyttää suojavarusteita ja pitää silmänhuuhtelupiste saatavilla (tai ainakin ämpäri vettä). Huomaa myös, että kuivakalvon kehittämiseen ja poistamiseen liittyy vahvoja emäksiä-pidä ne kaukana syövytyskemikaaleistasi, tai ne voivat reagoida voimakkaasti. MG Chemicals 416DFR Dry Film Resist Noin 20,00 dollaria 12 "5 jalkaa Frysissä, Altexissa ja verkossa. MG kieltäytyi tarjoamasta suurempia määriä, eikä aio paljastaa elokuvansa valmistajaa.-Dupont Riston M115 saatavilla Think & Tinker Erinomainen vastus, paljon taloudellisempi kuin MG, jos haluat suurempia määriä (12 "x50ft 96,75 $, 12" x100ft 116,26 $). Erinomainen asu, erittäin avuliaita, ystävällisiä ihmisiä ja paljon hienoa tietoa. Upea sivusto!-Kolon Dry Film Resist korealainen valmistaja myydään hieman halvemmalla kuin Think & Tinker's Riston, mutta vähintään 500 jalan kotelot. - Resist Stripper (sodi um-hydroksidi)- lasilevyt- kirkas teippi- keltainen bugivalo- valoturvallinen alue

Vaihe 2: Luo taideteos

Oletan, että olet tallentanut kaaviosi ja asettanut piirilevynsi Eaglen kaltaiseksi-jos et tiedä mistä puhun, sinun on parasta aloittaa oppimalla kaavamainen sieppaus ja piirilevyasettelu. Kun olet määrittänyt piirilevyn, sinun on luotava negatiiviset valokuvamaskit. Negatiivinen valokuvamaski on läpinäkyvä, joka on selkeä, jos haluat kuparin, ja musta, jos haluat poistaa kuparin. Yksi vinkki: jos sinulla on tapana täyttää PCB -kerroksesi maa- tai voimalaitteilla, säästät paljon väriainetta. Huomaa myös, että voit laatoittaa piirilevyn asettelun Eaglessa käyttämällä ryhmäkopiointikomentoa, jos siihen ei liity kaaviotiedostoa (muuten se valittaa, että sinun on tehtävä tämä kaaviossa "). Löysin värien kääntämisen Tuloksesi on yllättävän vaikeaa, mutta lopulta päädyin tähän melko yksinkertaiseen lähestymistapaan käyttämällä avoimen lähdekoodin vektoripiirrosohjelmistoa Inkscape: 1. Varmista, että olet valinnut vain etsaukseen tarvittavat kerrokset (esim. Ylös/Alaosa, Pads, Vias). 2. Käytä Eaglen tulostustoimintoa tulostamiseen PDF -tiedostoon. Vaikka tulostamme piirtoheitinkalvoille, haluat silti peilata yläkerroksen niin, että tulostettu puoli on lähimpänä taulua ja estää verenvuotoa. sinulla ei ole vielä Inkscapea asennettuna, lataa se ja asenna se nyt 4. avaa PDF Inkscapessa (hyväksy oletuslatausparametrit). Lisää kerros. Nimeä se haluamallasi tavalla (annoin omalleni "b"). 7. Napsauta nuoli alas siirtääksesi uuden kerroksen alareunaan 8. Valitse suorakulmio -työkalu työkalupaneelista 9. Napsauta näytön alareunassa olevaa sinistä värimallia hiiren kakkospainikkeella ja valitse Aseta isku.10. Napsauta harmaata värimallia hiiren kakkospainikkeella ja valitse Aseta täyttö.11. Piirrä suorakulmio laudan ympärille napsauttamalla ja vetämällä. Valitse nuolityökalu ja valitse ja vedä suorakulmion molemmat puolet oikealle levyn reunaan. Näytön pitäisi näyttää tältä: 13. Napsauta hiiren kakkospainikkeella mustaa värimallia näytön alareunassa ja valitse Aseta täyttö. Napsauta mustaa värimallia hiiren kakkospainikkeella uudelleen ja valitse Aseta isku.14. Sammuta b -kerros napsauttamalla kerrospaletin silmäkuvaketta. Valitse pelilauta napsauttamalla ja vetämällä (tai napsauta työkalupalkin Valitse kaikki näkyvissä -kuvaketta). Negatiivinen kuva (valikkotehosteet: väri: negatiivinen) 17. Napsauta b -kerroksen silmäkuvaketta uudelleen. Sinulla pitäisi nyt olla jotain tällaista: 18. Napsauta Tallenna nimellä, muuta sitten tiedostotyypiksi PDF Kairon kautta ja liitä _out tiedostonimeen (esim. Test_out.pdf), jotta alkuperäistä ei korvata. Tallenna SVG-oletusmuotona napsauttamalla Tallenna-nimellä uudelleen.

Vaihe 3: Tee kalvoja

Tämäkin osa oli hieman haasteellinen. Ongelmana on, että useimmat lasertulostimet eivät tee todella tummia tulosteita, joten valoa vuotaa mustien alueiden läpi. Kokeilin monia keinoja tummentaa väriainetta valikoivasti: kuivapyyhintämerkit, leimasintyynyn muste, väriliidut, puuhiili, grafiitti, pehmentäminen/lämmitys + lisäväriaine jne. Mikään ei toiminut. Tässä toimii minulle johdonmukaisesti:

1. Aloita pienillä kuvituksilla-leikkaan kääntöpaperileikkurilla läpinäkyvyysarkit neljään osaan (4,25 x 5,5) 2-3 arkkia kerrallaan. Pienet taideteokset ovat parempia, koska kuumuuteen liittyvät vääristymät läpinäkyvyysmateriaalissa vähenevät. 2. Avaa PDF viimeisestä vaiheesta Adobe Readerilla ja tulosta lasertulostimelle, joka on täynnä kalvoja. Käytän tulostimessani (Brother HL-5250DN) seuraavia asetuksia: Käyttäjän määrittämä paperikoko (4,25 x 5,5), ei kaksipuolista, käsinsyöttö, 1200 dpi, tummin tummuus. Suuri vinkki tässä: Voit asentaa useita kopioita samasta tulostimesta Windowsiin, joten lisää uusi tulostin nimeltä PCB_Laser nykyisen lasertulostimesi kopioksi, napsauta hiiren kakkospainikkeella ja muokkaa oletusasetuksia tarpeen mukaan PCB-läpinäkyvyyden tulostuksessa. 3. Tulosta ylä- ja alakuva. Pidä taidetta valoa vasten: Näetkö valoa mustien alueiden läpi? Jos tulokset ovat samankaltaisia kuin minulla, sinulla on riittävästi vuotoa aiheuttaaksesi ongelmia vastustasi kanssa. Huomaa, että väriaineen tiheyden arvioimiseksi tarvitset todella suurempia mustia alueita. Jos sinua siunataan erittäin tiheällä väriaineella, siirry vaiheeseen 8. Muussa tapauksessa mene eteenpäin ja tulosta toinen kopio jokaisesta kalvosta. 4. Seuraavaksi tarvitset hätävalopöydän taideteoksen kohdistamiseksi. Tämä voi olla niin yksinkertaista kuin auringonpaisteiseen ikkunaan teipattu paperi tai matala lokero, jossa on jääkiekon kokoinen valo, joka on peitetty paperiarkilla ja lasilla. Skannerin taustavalo on loistava valopöytä. Suorita skannaus vain läpinäkyvyys-/negatiivitilassa-on todennäköistä, että taustavalo palaa useita minuutteja skannauksen jälkeen ja poista sitten kansi ja käännä se ympäri. Päähän asennetun suurennuslasin käyttö auttaa merkittävästi taideteosten kohdistamisessa. 5. Seuraavaksi sidomme läpinäkyvyysparit (2x ylhäältä, 2x alhaalta) kaksinkertaistaa väriaineen tiheyden. Ota tämä yksi kopio jokaisesta kalvosta ja levitä ruiskuliimaa väriaineen puolelle. Voit kertoa, mikä väriaineen puoli on tarkkailemalla valon heijastumista kalvon pinnalta. väriaine näyttää tylsältä väriaineen puolella. 6. Aseta liimapinnoitettu läpinäkyvä väriainepuoli alaspäin valopöydälle-saatat haluta teipata tämän levyn kulmat löysästi valopöydälle (taita teippi lopussa, jotta voit helposti kuoria sen jälkeenpäin). 7. Kohdista (rekisteröi) liimapinnoitettu kalvo varovasti päällystämättömään. Kun kohdistus on tehty, paina lujasti kiinni kaksi arkkia. 8. Vie kohdistetut kalvot laminaattorin läpi kylmimmälle asetukselle, jotta kerrokset kiinnittyvät pysyvästi yhteen. 9. Kohdista ylä- ja alakuva (väriainepuoli sisään) ja teippi tukevasti jättäen tarpeeksi tilaa piirilevyn liu'uttamiseksi. Vaihtoehtoisesti, jos reunus on vähintään tuumaa levyn ympärillä, voit levittää ruiskuliimaa 1/2 tuuman nauhalle kahta reunaa peittämällä loput naamiosta paperin kulmalla-vain muista olla vähintään 1/4 liimanauhan ja levyn reunan välissä.

Vaihe 4: Valmistele kuparipäällystetty

Puhdista kuparipäällysteinen materiaali varovasti hankaustyynyllä ja valkaisuainetta sisältävällä hankausaineella (esim. Soft Scrub w/Bleach). Hio 320 tai 400 karkeudella märällä/kuivalla hiekkapaperilla pinnan karheuttamiseksi ja oikean tartunnan varmistamiseksi. Kuivaa levy varoen koskettamasta levyä ilman käsineitä (jotta ihoöljyt eivät pääse levylle).

Vaihe 5: Laminaatti

PCB: n laminointiin on olemassa muutamia erilaisia lähestymistapoja. MG Chemicals ehdottaa kansio- ja laminaattimenetelmää. Toiset suosittelevat joko lämmön tai veden (tai molempien) käyttämistä vastamateriaalin kiinnittämiseksi PCB: hen ennen laminointia. Minulla on ollut onnea tällä lähestymistavalla: 1. Tee työalueesi valoturvalliseksi: Kytke vikavalo päälle ja sammuta kaikki loisteputket tai> 40 watin hehkulamput 2. Leikkaa laminaattimateriaali 1/2 tuumaa levyä suurempi (kaksinkertainen pituus, jos teet kaksipuolisen levyn) 3. Kuori varovasti vain sisäpuolisen kalvon ensimmäinen puoli tuumaa (aina kiharan sisäpuolella) 4. Kohdista laminaatti varovasti varmistaen, että laminaatti peittää levyn kokonaan molemmin puolin (jos kaksipuolinen). 5. Paina paljaan laminaatin ensimmäinen puoli tuumaa levyyn. 6. Vedä jäljellä oleva sisäkerros varovasti alaspäin puoli tuumaa kerrallaan ja paina samanaikaisesti paljastettua laminaattia levylle. Varo, ettet aiheuta ryppyjä. Jatka tarvittaessa taaksepäin samalla tavalla. 8. Vie levy laminaattorin läpi (kun laminaattori on täysin lämmennyt). Käännä laminaattori ja mene se uudelleen läpi.

Vaihe 6: Paljasta

Aseta laminoitu piirilevy esirekisteröityjen kalvojen väliin ja teippi tukevasti paikalleen. Nauhoita Stoufferin 21-vaiheinen herkkyysopas PCB: n avoimen osan päälle, jos aiot kalibroida valotusprosessin. Haluat painaa taidetta tiukasti PCB: hen, jotta valo ei vuota jälkien alle. Voit tehdä tämän kahdella lasilla, tai mieluiten voit käyttää tyhjiöpussia tai tyhjiökehystä. Voit sitten sijoittaa tämän kokoonpanon kirkkaaseen auringonvaloon noin 5-8 minuutiksi per puoli tai käyttää muuta valitsemasi UV-lähdettä. Huomaa, että PCB: n ja taideteosten tiukasta sovituksesta huolimatta kollimointi (valonsäteiden yhdistäminen) on tärkeää hienojen jälkien aikaansaamiseksi-katso ohjeet kollimoidun UV-valonlähteen rakentamiseen.

Vaihe 7: Kehitä

Noudata valmistajan ohjeita valmisteluliuoksen (yleensä natriumkarbonaatti tai kaliumkarbonaatti) valmistuksessa ja levyn kehittämisessä (kehittäminen poistaa vastusta, joka ei ole alttiina UV -valolle).

Vaihe 8: Etsaus

Käytä suosikkihartsiasi-muista vain harkita tulevaa hävittämistä ja harkitse vihreää prosessia, kuten peroksidi/kuparikloridi-etsausprosessia (myös kirjaimellisesti vihreää). Ja jos haluat perehtyä asiaan liittyvän kemian yksityiskohtiin, tämä sivu on sinua varten.

Vaihe 9: Nauhat

Tarvitset natriumhydroksidia (NaOH) tähän-tämä on asia, jota Brad Pitt käyttää polttaakseen Edward Nortonin käden Fight Clubissa, se liuottaa rasvan ja iho koostuu suurelta osin rasvasta, joten ole varovainen. Tarkista paikalliset kemiantoimitukset-olen onnekas: naapurini valmistaa saippuaa, joten tulin vain paikalle ja kysyin, voisinko lainata kupin lipeää!

Vaihe 10: Juotosmaski ja silkkipaino

Levitä juotosmaski kuuraamalla ja laminoimalla syövytetty levy uudelleen uudella vastuskerroksella, poista sitten suojaava ulkokalvo ja levitä toinen vastuskerros kaksinkertaiseksi. Valota nyt pysäytys- ja silkkipainokerroksilla ja kehitä kuten ennenkin (valotus voi kestää hieman kauemmin vastuskestävyyden vuoksi). Paista leivänpaahtimessa 200–220 asteen lämpötilassa noin 10 minuuttia (muista tukea levyä niin, että vastus ei tartu leivänpaahtimeen). Poista lauta leivänpaahtimesta ja täytä silkkipaino teksti valkoisella väriliidulla, kun lauta on vielä lämmin. Pyyhi ylimääräinen väriliitu vaha pois pyyhkeellä ja poista ylimääräinen vaha hammastikulla urista ja jälkeistä.

Vaihe 11: Solder Paste Stencil

Jos olet päässyt näin pitkälle, olet varmasti vetänyt muutaman myöhäisillan ja nauttinut runsaasti hiilihapotettuja (ja kofeiinipitoisia) juomia. Jos näin on, tartu yhteen näistä soodatölkeistä ja leikkaa ylä- ja alaosa saksilla tai kevyillä leikkureilla. Yritä leikata se siististi ilman repeytyneitä reunoja. Leikkaa seuraavaksi pituussuunnassa alumiininauha noin 8 "x 4". Tämä nauha on hyvin kihara, mutta et voi "taivuttaa" sitä tekemättä ryppyjä. Seuraavia vaiheita varten voit joko käsitellä käpristymistä tai hehkuttaa metallin kuumentamalla sitä leivänpaahdin -uunissa noin 450 asteeseen ja anna sen jäähtyä hitaasti takaisin. Seuraavaksi sinun on hiottava sekä tölkin sisä- että ulkopuoli 220-320 karkealla märällä/kuivalla hiekkapaperilla maalin poistamiseksi (huomaa, että tölkin sisäpuolella on kirkasta maalia-muuten sooda syö sen läpi). Voit käyttää tähän raskaita maalinpoistoaineita, mutta hiekkapaperi näyttää hieman vihreämmältä. Kun olet saanut kaiken maalin pois, hankaa hyvin SoftScrub -valkaisuaineella, joka poistaa kaikki öljyjäljet. Seuraavaksi laminaattivalokuva molemmilla puolilla aivan kuten piirilevyllä. Tee taideteoksesi tcream-kerroksella kuten ennenkin, mutta älä tee negatiivia tällä kertaa-Eaglen tulos on jo negatiivinen! Varmista, että teet kaksi kalvoa eteen ja taakse (ja muista peilata etuosa, jotta väriaine on vastusta vasten). Kehitä kuten ennen ja syövytä laimennettuun HCl: ään. Laimennin HCl: n noin 50%: iin (kaada happo veteen, ei päinvastoin). Etsaus alkaa hitaasti, kunnes oksidikerros on poistettu, ja nopeutuu sen jälkeen merkittävästi. Älä syövytä liian nopeasti, muuten levy kuumenee ja vastus irtoaa. Jos jätät resistin paikalleen, sinulla on ~ 5 miljoonan kaavain tai voit riisua vastan saadaksesi ~ 2 miljoonan kaavaimen-mutta varo, NaOH hyökkää alumiinia vastaan hieman vähemmän sitkeästi kuin HCl (pitoisuuksista riippuen). Käytä seuraavaksi epäonnistuneita levyjäsi (sinulla pitäisi olla muutama niistä jo nyt) juotospastin kiinnittämiseen. Levitä juotospasta maalikaapimella tai vastaavalla, aseta osat ja jatka täyttöä.

Vaihe 12: Virtaus uudelleen

Melko yksinkertaisia juttuja täällä: Kuumenna, kunnes juotospasta sulaa, ja jäähdytä sitten. Varmista, että käytät melko vahvaa kupari- tai alumiinilevyä lämmön tasaiseen levittämiseen. Kun kaikki juotos sulaa, ota metallilevy pois keittolevyltä ja aseta se jäähdytyselementille, jotta lämpötila saadaan nopeasti takaisin alas-sementtitalon lattiat toimivat hyvin-varmista, että käytät uunisuojia (mutta älä paista evästeitä) heidän kanssaan jälkeenpäin …). Sinun on ehkä puhdistettava joitain siltayhteyksiä uudelleenvirtauksen jälkeen. Käytä tätä varten vain juotoskärkiä ja paljon fluxia (pidän Orange Crushista). Kytke virta ja sytytä se! BTW, vahingossa nostin lämpötilan liian korkeaksi ensimmäisellä levyllä ja sain sen vuoksi viileän gradientin väritehosteen juotosmaskille (katso intro -kuva). Luulen, että komponentit olivat edelleen teknisiä, mutta minulla ei ollut tuolloin hyvää lämmönlevitintä, joten en voi olla varma, että anturi luki saman lämpötilan, jonka lauta näki. Taulu näyttää kuitenkin toistaiseksi OK…-No niin-helppo vai? Muista seurata tulevaa verkkosivustoani IncoherentLabs.com. Pidä nyt hauskaa ja pelasta maailma!