ساخت فیبر مدار چاپی
یکشنبه, 04 مرداد 1394 09:05 | | 
| 
| بازدید: 3342
| | بازدید: 3342
مقدمه :
ابتدا به شناخت فیبر مدار چاپی ( PCB ) و انواع آن اشاره ای کوچک داشته باشیم :
فیبر pcb فیبری است به ضخامت حدود 6/1 میلیمتر، از جنس مقوای فشرده (فیبر فنلی) که قهوه ای وکرم رنگ بوده و یا از
جنس الیاف پشم شیشه (فایبرگلاس) که شیشه ای می باشد و در طرف دیگر این فیبرها، یک لایه مس به صورت ورقه نازک
به ضخامت 25/0 میلیمتر به کمک چسب و فشار پوشانده شده است.
انواع فیبر ها:
فيبر فنلی ( استخوانی )
اين فيبر به رنگ زرد پررنگ يا قهوه اي بوده و به راحتي سوراخ مي شود .لايه مس روي آن بر اثر حرارت زياد هويه به راحتي
جدا مي شود . قيمت اين نوع فيبر ارزان بوده و به همين دليل در اكثر كيت ها و مداراتراديو و تلويزيون استفاده مي شود .
طريقه ساخت آن به اين صورت است كه لايه هاي مقوا را چسبي به نام فنل فشرده مي سازند . بدين جهت به آنها فيبر
فنلي گفته مي شود .
فيبر فايبرگلاس
اين فيبر سفید رنگ بوده و نسبت به فيبر فنلي محكم تر و به سختي سوراخ مي گردد . در مقابل حرارت مقاوم بوده و بيشتر
در مدارات ماشين حساب ، ويدئو ، كامپيوتر و ... به كار مي رود . فايبر گلاس معمولا در ضخامت های بين 1 تا 2 ميلي متر
وجود دارد .
فيبر دورو
اين فيبر هم مي تواند از نوع فنلي باشد و هم از نوع فايبر گلاس ؛ و اختلاف آن با فيبر يك رو در اين است كه هر دو طرف اين
فيبر يك لايه نازك مسي دارد و در نتيجه مدارات فشرده تر و كوچكتري را مي توان با اين نوع فيبر طراحي كرد .
فيبر چند لايه
اين نوع فيبر معمولا از جنس متاليزه بوده و داراي چند لايه مس و عايق شده از هم مي باشد . اين نوع فيبر بيشتر در مدارات
پيچيده كامپيوتر و ... به كار مي رود . نهيه مدار چاپي اين نوع فيبر به صورت مكانيزه امكان پذير است .
metal base pcb
alpcb cupcb fepcb این فیبرها در رده metal base pcb ها هستند و معمولا برای بردهای پروژکتورها و فیبر هایی که پاور ال
ای دی دارند کاربرد دارند که البته بیشتر بازار جهانی در اختیار alpcb قرار دارد و در ایران هم فقط alpcb ( مدارچاپی آلومینیوم )
شناخته شده است.
فیبرها در ضخامتهای 1mm ,2mm,3mm ساخته شده اند وبصورت استاندارد عرضه میگردند.
لایه های مس چسپانده شده روی فیبر مدار چاپی نیز دارای مشخصات واستانداردهایی میباشد. ضخامت لایه مس وصل
شده بر روی فیبر معمولآ 25 و50 و75 میکرو متر استفاده میشود.
استاندارد طراحی مدار چاپی :
تبدیل یک نقشه الکترونیکی به نقشه مدار چاپی باید طبق استانداردهای موجود ورعایت مسائلی انجام پذیرد.یک نقشه
الکترونیکی میتواند در هر اندازه و شکلی کشیده شود اما مدار چاپی باید طوری تهیه شود که در آن استاندارد واصول مدار
چاپی و اندازه حقیقی المانها در نظر گرفته شود. طراحی مدار چاپی باید با رعایت فواصل پایه ها وحجم المانها متناسب با
اندازه حقیقی انجام پذیرد. مثلآ اگر بخواهیم یک مقاومت 2 وات را به طور افقی در فیبر قرار دهیم ب علت اینکه فاصله بین دو
پایه آن 17میلی متر است باید در طراحی مدار چاپی نیز حداقل 17 میلی متر فاصله بین دو پایه در نظر بگیریم.
برای طراحی مدار چاپی از طرف کارخانه سازنده عناصر جداول واستانداردهائی در مورد پایه مقاومتها و دیودها وترانزیستور وآی
سی وغیره منتشر میگردد که طراحی مدار چاپی بر مبنای این جدولها انجام می پذیرد.
علاوه بر رعایت اندازه المانها نکات دیگری نیز باید در طراحی مدار چاپی در نظر گرفته شود.
در زیر مهمترین نکاتی که باید در طراحی مدار چاپی رعایت شود آورده شده است :
1- نقشه الکترونیکی بصورتی به نقشه مدار چاپی تبدیل شود که ورودیها در یک طرف وخروجیها در طرف دیگر قرار گیرند.
2- عناصر حرارتی مانند مقاومتها و ترانزیستورها ی پر وات کنار المانهای حساس به حرارت مانند دیودها وترانزیستورهای
کوچک قرار نگیرند.
3- المانها به صورتی در مدار قرار گیرند که هنگام تعمیر به راحتی بتوان آنها را در آورد وتعویض نمود.
4- در نظر گرفتن مکانهای که در نقشه الکترونیکی در نظر گرفته نمیشود مانند رادیاتورها و جای پیچ وغیره...
5- در مدار های فرکانس بالا تا جای که امکان دارد فاصله ها کوتاهتر وپایه المانها هم کوتاهتر باشد.
6- پهنای خطوط ارتباط باید متناسب با جریان عبوری و مقاومت ایجاد شده باشد.ولتاژ وصل شده به مدار چاپی باید با در نظر
گرفتن استانداردهای موجود انجام پذیرد. حداقل فاصله بین دو خط ارتباط متناسب با تغییر ولتاژ مدار تغییر مینماید. در صورتیکه
فاصله خطوط با در نظر گرفتن ولتاژ مدار از حد مجاز کمتر شود باعث ایجادجرقه یا ارتباط بین دو خط میگردد .
روش تهیه ی فیبر مدار چایی با پرینتر لیزری :
استفاده از این روش میتواند به شما کمک کند تا زمان کمتری را صرف طراحی مدار و انتقال آن بر روی فیبر کنید و همچنین
دقت این روش بسیار بیشتر از طراحی با ماژیک ضد آب و یا لتراست است.
برای انجام این کار به وسایل زیر نیاز دارید:
پرینتر لیزری
کاغذ گلاسه ی مناسب
فیبر مسی مدار چاپی
اتو
برخلاف پرینترهای جوهر افشان که در آن به جای تونر از جوهر مایع استفاده میشود در پرینترهای لیزری تونر هنگام عمل چاب
از کارتریچ خارج میشود و به صورت یودر بر روی صفحه ی کاغذ منتقل میشود. برای آنکه تصویر یا متنی را به وسیله ی
یرینترهای لیزری چاب کنیم تونر که شامل یلاستیک است بر اثر حرارت ذوب میشود و بر روی کاغذ باقی میماند.به دلیل سخت
بودن فیبر های مسی نمیتوانیم به صورت مستقیم از پرینتر برای ایجاد خط ها و سایر علائم بر روی فیبر مدار چایی ا ستفاده
کنیم ,بنابراین باید به صورت غیر مستقیم تونر را از پرینتر بر روی فیبر مسی انتقال دهیم.یک راه ساده آن است که ابتدا بر روی
کاغذی که تونر به نرمی بر روی آن مینشیند مدار را با دقت 400 dpi یرینت بگیریم و بعد با دادن حرارت به آن به وسیله ی اتو
تونر را برای بار دوم مذاب کنیم و بر روی فیبر مسی انتقال دهیم. این عمل دقیقا شبیه به انتقال تصاویر بر روی T-Shirt با اتو
میباشد. نوع کاغذ استفاده شده بسیار مهم است و حتما باید از نوع گلاسه باشد تا تونر را به خود جذب نکند و با اعمال
حرارت به راحتی از سطح کاغذ جدا شود و بر روی فیبر مسی منتقل شود.سطح فیبر مسی قبل از انتقال تصویر مدار باید به
وسیله ی آب گرم و مایع ظرفشویی و پودر لباسشویی کاملا پاکیزه شود و در انتها آن را خشک کنید. پس از تمیزکردن فیبر
مسی توجه کنید که بر روی آن دست نزنید. برای تمیز کردن فیبر مسی همچنین میتوانید از سیم ظرفشویی استفاده
کنید.
هنگامی که سطح فیبر کاملا تمیز و براق شد وقت آن است که کاغذ گلاسه ای را که مدار بر روی آن با دقت 400 dpi یرینت
گرفته شده را به صورت وارون بر روی فیبر مسی قرار دهیم و ادامه ی کاغذ را در پشت فیبر مسی توسط نوار چسب ثابت
کنیم تا کاغذ بر روی فیبر حرکت نکند.حال اتو را با درجه حرارت نسبتا بالا بر روی آن تا اندازه ای میکشیم که رنگ کاغذ کمی
تیره شود و کاغذ حالت چسبیده به فیبر را پیدا کند دقت کنید که اتو باید به صورت یکنواخت به تمامی نواحی گرما برساند این
عمل را به صورت پیوسته انجام دهید. توجه داشته باشید که با چندین بار آزمایش و تمرین میتوانید به بهترین زمان بندی دست
پیدا کنید اما زمان مورد نیاز کمتر از 5 دقیقه در شرایط عادی میباشد.فیبر مسی در این زمان دارای حرارت بسیار زیادی است
پس هنگام جا به جا کردن آن مراقب باشید.حال فیبر مسی را با همان صورت برای مدتی کمتر از 10 دقیقه در آب داغ قرار
دهید و آن را از آب بیرون آورید و قطعه های کاغذ را از روی آن جدا کنید.همانطور که میبینید مدار به صورت کاملا دقیق بر روی
فیبر مسی منتقل شده است.قدم بعدی از بین بردن قسمت های مسی اضافی از فیبر مدار چابی است
برای از بین بردن قسمت های مسی اضافی که بدون پوشش عایق هستند از نوعی اسید به نام پرکلروردوفر که در بازار به
نام اسید مدار چاپی معروف است استفاده میشود. پرکلروردوفر در بازار به صورت بلور و یا به صورت پودر یافت می شود. روش
کار با این نوع اسید به این صورت است که تا اندازه ای به آب گرم از این اسید اضافه میکنیم که محلول به صورت چای پر رنگ
در آید در این حالت محلول اسید آماده ی استفاده است. در هنگام کار با این نوع اسید باید توجه داشته باشید که تنها از
ظروف غیر فلزی نظیر ظروف پلاستیکی و شیشه ای باید استفاده شود. همچنین توجه داشته باشید که این اسید سمی
میباشد و هنگام استفاده از آن باید کاملا مراقب لباس و بدن خود باشید. توصیه میکنم عمل اسیدکاری را در فضای آزاد انجام
دهید.پس از ساختن محلول اسید فیبر مدار چاپی را وارد محلول میکنیم و آهسته آن را تکان میدهیم بعد از مدتی شاهد از
بین رفتن قسمت های مسی اضافی از کناره میشویم.این عمل را تا از بین رفتن تمامی قسمتهای اضافی انجام میدهیم. پس
از از بین رفتن قسمت های اضافی فیبر مسی را از با آب سرد شستشو میدهیم و به وسیله ی سیم ظرفشوئی تونرهای به
جا مانده روی فیبر را از بین میبریم . تنها بخش باقیمانده بخش سوراخکاری است که با دریل انجام میدهیم .حال فیبر مدار
چاپی ما آماده است و میتوانیم قطعات را بر روی آن لحیم کنیم.
طرز ساخت فیبر مدار چاپی به روش اسید کاری:
مواد لازم: اسید (پرکلرودوفر)، آب، ظرف پلاستیکی
یک ظرف پلاستیکی تهیه نمایید. توجه نمایید که حتماً پلاستیکی باشد و نه فلزی. بعد مقداری آب داخل آن بریزید به اندازه ای
که حدوداً ۱ سانت روی فیبر مسی را بگیرد. مقدار ۱۰۰ تا ۲۰۰ گرم در یک لیتر آب از اسید پرکلرودوفر داخل آب بریزید و آرام
ظرف را تکان دهید تا اسید کم کم حل شود. چون در یک جا ایجاد گرما می کند و ممکن است که ظرف شما آب شود.
مطمئن شوید که اسید حل شده است. سپس فیبر مسی را که روی آن مدار مربوطه را طراحی کرده اید داخل آب اسید
بیاندازید. حدود ۳۰ دقیقه کمتر یا بیشتر که بستگی به مقدار اسید دارد، طول خواهد کشید که مس هایی که لازم نیست
خورده شود. (بیشتر از این هم داخل اسید نگذارید که قسمتهای مورد نیاز را هم حل خواهد نمود) . در این مدت زمان باید
ظرف را آرام آرام تکان دهید تا کل آب اسید روی سطح مسی در حرکت باشد.
بعد از پاک شدن مس های زائد، فیبر را از محلول اسید بیرون آورده و بشويید.
سپس روی آن را با یک سمباده نرم پاک کنید. بعد نقاطی که لازم است را با یک مته ۱ یا نیم میل سوراخکاری کنید. حالا فیبر
شما آماده هر نوع بهره برداری است.
طرز ساخت فیبر مدار چاپی به روش اسپری پزتیو 20:
مواد لازم: اسپری پزتیو 20 (positive 20)، سود سوز آور، طلق تراسپرنت یا فیلم یا کاغذ کالک که نقشه مدار روی آن پرینت
شده است.
ابتدا یک اسپری پزتیو 20 تازه تهیه نمایید. تازه به این دلیل که اگر مانده باشد در حقیقت فاسد شده است و آن حساسیت
لازم در برابر نور را ندارد. سود سوز آور را می توانید از مغازه های فروش تجهیزات پزشکی تهیه نمایید. ارزان است تقریبا
کیلویی 700 تومان که مثل سنگ نمک خورده شده میماند.
ابتدا باید طرح مدار را تهیه نمایید. می توانید طرح را چاپ کرده و آن را به بازار و مغازه های مختلف مهرسازی، چاپ سیلک و
چاپخانه ها بدهید که از روی آن فیلم بگیرند. (خطوط سیاه و بقیه خالی) یا بهترین کار این است که چند طلق ترانسپرنت که
قابلیت چاپ با پرینتر لیزری را دارند (یا کاغذ کالک) را تهیه نمایید. طرح خود را روی طلق با یک چاپگر دقیق لیزری چاپ نمایید.
فیبر مسی را با یک سمباده نرم کاملاً تمیز و عاری از هرگونه چربی نمایید. در یک مکان تاریک و به دور از گرد و غبار و وزش باد
با استفاده از اسپری روی آن را رنگ پزتیو بزنید. با فاصله 30 سانتی و بازاویه 45 درجه و با حرکت منظم دست روی سطح
مسی را بپوشانید. لازم نیست که چند دست بزنید. یک دست هم کافیست به شرطی که مطمئن شوید همه جای آن را
پوشانده است. توجه شود که پوشش اسپری یکنواخت باشد و جایی از جای دیگر بیشتر نباشد. فیبر را حتماً افقی بگیرید که
رنگ روی فیبر بماند و شره نکند.
حالا نوبت به خشک کردن فیبر میباشد. می توانید آن را در جای تاریک به مدت 12 تا 24 ساعت به حال خود بگذارید. درسته
مدت زمان بسیار زیادیه و شاید هم تا اون زمان خوب خشک نشه. باید از طریق گرم کردن اون رو خشک کنید. اگر دستگاه
مخصوص خشک کن فیبر رو دارید که هیچ در غیر اینصورت باید اون را داخل یک ظرف فلزی گذاشته و روی یک اجاق باحرارت
خیلی ملایم بگذارید تا جایی که دمای داخل آن تقریبا 70 درجه شود.
بهترین ظرف یک قابلمه بزرگ است که کف آن را چند تکه فلز بگذارید و فیبر را روی آن تا گرما مستقیماً به فیبر نخورد. بعد از 10
الی 15 دقیقه فیبر کاملاً خشک شده است. تمام این مراحل بايد در محل تاریک انجام شود. البته استفاده از یک سشوار نیز
برای خشک کردن توصیه می شود.
حالا یک ظرف بزرگ تهیه نمایید یک لامپ گازی یا مهتابی کوچک و یا دو سه لامپ معمولی (بسته به اندازه طرحتان دارد) را
داخل ظرف بگذارید. یک شیشه روی ظرف بگذارید و طرح چاپ شده یا فیلم را روی آن قرار دهيد. سپس فیبر را روی طرح
گذاشته به صورتی که سطح مسی رنگ خورده رو به پایین و روی طرح چاپ شده باشد. توجه نمایید که روی فیبر را با یک
وزنه و یا یک شیشه دیگر سنگین نمایید که فیبر کاملاً با فشار زیاد در مدت نور دهی به طرح بچسبد.
تمام این مراحل در جای تاریک بایدانجام شود. حالا لامپ و یا مهتابی را روشن نمایید. به مدت 20 الی 30 دقیقه به آن نور
دهید این مدت زمان کاملاً بسته به شدت نور و مهمتر از آن بسته به کیفیت اسپری میباشد. اگر اسپری تازه باشد این مدت
حتی می تواند کمتر باشد. چون در زمان خیلی کوتاهی در مجاورت نور عکس العمل نشان می دهد.
حالا باید یک ظرف تهیه نمایید تا در آن سود را با آب حل نمایید. مقداری آب که 1 سانت روی فیبر را بگیرد را داخل ظرف بریزید
و حدود 10 تا 20 گرم سود را داخل آن بریزید . زیاد نریزید که کل رنگ پزتیو را خواهد خورد و محلول را به هم بزنید تا کاملاً حل
شود.
مجدداً در یک محل نیمه تاریک فیبر مسی را داخل این محلول سود بياندازید و خیلی آرام آرام محلول را به مدت 30 تا 60 ثانیه
تکان دهید. می بینید که جاهایی که لازم است خالی باشد کم کم در محلول حل می شود. بعد از این قسمت فیبر را بیرون
آورده و با آب بشوئید. حالا لازم است که آن را داخل اسید بیاندازید.
طرز ساخت فیبر مدار چاپی به روش لامینت:
مواد لازم: لامینت، طلق ترانسپرنت یا فیلم از روی نقشه مدار یا کاغذ کالک که نقشه مدار روی آن پرینت شده باشد.
مواد لازم برای چاپ مدار بر روی فیبر به روش لامینت:
1- لامینت به سطح مقطع مورد نیاز (لامينت ماده اي ژلاتيني و حساس به نور است که بين دو لايه طلقي شفاف نازک
قرارگرفته است)
2- طلق ترانسپرنت یا فیلم و یا طرح چاپ شده مدار نگاتیو بر روی کاغذ کالک
3- اسید (پرکلرودوفر)، آب و ظرف پلاستیکی
شروع کار:
برای شروع کار لازم است از طرح مورد نظرتان یک پرینت نگاتیو داشته باشید. پرینت نگاتیو را می توانید بر روی کاغذ کالک
شفاف چاپ کنید یا به یکی از روش‌های عکاسی، به کمک یک فروشگاه مهرسازی از آن فیلم بگیرید. توجه نمایید که نقشه
مدار چاپ شده شما حتماً باید نگاتیو باشد. (محل نوارهای مسی و خطوط خالی و بقیه جاهای مدار سیاه باشد) فیبر مسی
را با سمباده نرم و یا با شستن، کاملاً تمیز و عاری از چربی نمایید. در یک جای کاملاً تاریک لامینت را از پوشش سیاه رنگ
خود در آورید. توجه شود که این کار حتماً باید در یک محیط عاری از نور و تاریک انجام شود. همانطورکه می بینید دو طرف
لامینت یک لایه چسبیده شده که یکی از دیگري نرمتر است. آن را جدا کرده و لامینت را روی سطح مسی بچسبانید و کاملاً
ماساژ دهید تا هیچ حبابی در زیر آن جمع نشود. اگر جایی هم دیدید هوا زیر لامینت قرار دارد با یک سوزن هوا را از آن خارج
کنید.
فیلم و یا طلق چاپ شده از روی مدار را روی لامینت بگذارید و تنظیم نمایید. توجه داشته باشید که هنوز یک لایه به لامینت
چسبیده است. یک شیشه دیگر روی طرح چاپی بگذارید تا کاملاً طرح به سطح لامینت بچسبد. تمام مراحل گفته شده باید در
تاریکی انجام شود.
اکنون آنها را بدون اینکه تکان بخورند زیر نور خورشید برده و به مدت 5 الی 10 دقیقه زیر نور خورشید بگذارید. دوباره به تاریک
خانه برگردید و لایه دوم را از روی لامینت جدا نمایید. این لایه از لایه قبلی زخیم تر است.
مقدار یک قاشق غذا خوری پودر سفید رنگ ظهور لامینت را در یک لیوان آب حل نمایید. فیبر مدار را در آب بیاندازید و به آرامی
تکان دهید تا طرح مدار ظاهر شود. (یعنی لامینت هایی که به آنها نور نتابیده کاملاً پاک شود) حالا فیبر را زیر آب کاملا بشویید
و با دست به آرامی روی آن بکشید تا لیزی حاصل از ماده ظهور از روی سطح مسی کاملا پاک شود. حال پس از خشک کردن
کامل فیبر ، آن را از تاریک خانه خارج کنید. اکنون فیبر آماده اسیدکاری است.
بعد از اتمام اسید کاری برای پاک کردن لامینت باقی مانده روی سطح مسی، با رعایت ایمنی، از محلول سود سوزآور
استفاده نمایید.
پایان
- آخرین بروز رسانی: شنبه 07 دسامبر 2024, 18:22:40
موضوع مورد علاقه شما مربوط به کدام است؟
موضوع مولتی روتورها - 8.3%
موضوع هواپیمای مدل - 12.5%
موضوع کامپوزیت - 20.8%
موضوع هواپیماهای بدون سرنشین نظامی (UAV) - 41.7%
موضوع پروژه های الکترونیک - 16.7%
Total votes: 24
The voting for this poll has ended on: 03 مارس 2023 - 00:00
ما را محبوب کنید