Papan sirkuit cetak buatan tangan (PCB) sering digunakan dalam robotika dan elektronik pada umumnya. Berikut adalah langkah-langkah dasar untuk membangun papan sirkuit.
Langkah
Bagian 1 dari 3: Desain
Langkah 1. Pilih metode Anda untuk mencetak skema sirkuit pada papan tembaga
Anda dapat melakukan ini baik menggunakan Sharpie untuk rangkaian sederhana atau versi cetak dari program komputer. Hanya satu dari ini yang diperlukan, jadi pilihlah sesuai dengan preferensi Anda.
Langkah 2. Gambar skema rangkaian pada kertas grafik atau program simulasi seperti MultiSim atau Eagle CAD
Skema harus berisi deskripsi terperinci dari semua bagian, serta koneksi yang mudah diikuti.
Langkah 3. Jika program simulasi sedang digunakan, uji sirkuit secara menyeluruh di lingkungan simulasi
Jika tidak ada program simulasi yang digunakan, rakit dan uji satu atau lebih prototipe sirkuit pada papan tempat memotong roti. Breadboard sangat mudah digunakan, dan memungkinkan seseorang untuk melihat hasil rangkaian secara real time tanpa perlu solder atau etsa permanen.
Langkah 4. Pastikan sirkuit berfungsi di papan tempat memotong roti, atau di perangkat lunak simulasi
Langkah 5. Dapatkan papan sirkuit
Papan sirkuit masing-masing sekitar satu dolar, dan hanyalah lapisan tembaga di atas isolator. Ukuran tipikal biasanya 3,5 inci (8,9 cm) kali 5 inci (12,7 cm). Menggambar itu sederhana; yang dibutuhkan hanyalah penanda yang tak terhapuskan, seperti Sharpie. Seorang penguasa juga membantu.
Langkah 6. Terapkan desain cetak
(Lewati langkah ini jika Anda tidak menggunakan program komputer dan menggunakan metode Sharpie.) Cetak desain dari menu cetak perangkat lunak. Pastikan hasil cetak pada kertas glossy (seperti yang ada di majalah atau kertas glossy terpisah).
- Nyalakan setrika listrik (yang sama dengan yang digunakan untuk pakaian).
- Potong desain dengan hati-hati dan posisikan di papan sirkuit.
- Letakkan setrika panas langsung di atas papan sirkuit selama sekitar 45 detik.
- Ambil papan sirkuit (hati-hati panas). Cuci kertas hingga tinta hitam menempel pada papan sirkuit tembaga.
Langkah 7. Alternatifnya:
Gambarkan sirkuit Anda di papan Anda dengan Sharpie. Perhatikan bahwa sangat sulit untuk menggambar desain sirkuit dalam kehidupan nyata, kecuali jika itu sesederhana led dan baterai.
- Perlu diingat bahwa tembaga tidak dapat berada di antara komponen, misalnya jika menghubungkan LED, harus ada celah pada tembaga antara titik konektivitas positif dan negatif. Tanpa celah, listrik akan mengalir di sekitar LED, bukan melaluinya. Ingat hukum kelistrikan, semua rangkaian harus berakhir di negatif atau ground, atau tidak ada arus yang akan mengalir.
- Gunakan garis tipis, tetapi letakkan tinta di atas yang tebal, penting agar tembaga dilarutkan sebelum tinta, dan tidak ada tambalan tipis di tinta yang mengekspos tembaga.
Bagian 2 dari 3: Etsa
Langkah 1. Kenakan pakaian lama, sarung tangan, dan kacamata pengaman
Langkah 2. Hangatkan besi klorida, disimpan dalam stoples non-korosif dan disegel dengan tutup non-korosif, dalam ember berisi air hangat
Jangan memanaskannya di atas 115 F (46 C) untuk mencegah pelepasan asap beracun.
Langkah 3. Tuangkan hanya cukup besi klorida untuk mengisi baki plastik yang memiliki anak tangga plastik di dalamnya untuk meletakkan papan sirkuit
Pastikan untuk melakukan ini di ruang yang berventilasi baik.
Langkah 4. Gunakan penjepit plastik untuk meletakkan papan sirkuit menghadap ke bawah pada anak tangga di baki
Biarkan 5 hingga 20 menit, tergantung pada ukuran papan sirkuit Anda, agar tembaga yang terbuka terlepas dari papan saat tergores. Gunakan penjepit plastik untuk mengaduk papan dan baki untuk memungkinkan pengetsaan lebih cepat jika perlu.
Langkah 5. Cuci semua peralatan etsa dan papan sirkuit secara menyeluruh dengan banyak air mengalir
Langkah 6. Bor lubang komponen timbal 0,03 inci (0,8 mm) ke papan sirkuit Anda dengan mata bor baja atau karbida berkecepatan tinggi
Kenakan kacamata pengaman dan masker pelindung untuk melindungi mata dan paru-paru Anda saat Anda mengebor.
Langkah 7. Gosok papan hingga bersih dengan sabut gosok dan air mengalir
Tambahkan komponen listrik papan Anda dan solder ke tempatnya.
Bagian 3 dari 3: Perakitan
Langkah 1. Kumpulkan alat-alat berikut:
- Bor Genggam atau Bor Tekan
- Berbagai mata bor
- Besi solder
- Pateri
Langkah 2. Sebelum mengebor, temukan semua posisi komponen lubang tembus
Debu tembaga beracun, pakai masker debu.
Langkah 3. Bor melalui papan dengan sedikit cukup lebar untuk menampung bagian apa pun yang harus ditempatkan di lokasi itu
Ingatlah untuk tidak membuat lubang terlalu lebar, atau menyolder akan sangat sulit.
Ada dua jenis komponen: Komponen lubang tembus (memiliki kaki panjang) dan SMD (perangkat pemasangan permukaan). Untuk SMD Anda tidak perlu mengebor karena dipasang di permukaan, tetapi melalui lubang perlu lubang agar dapat disolder. Melalui lubang komponen masuk papan dari sisi berlawanan dari tembaga
Langkah 4. Tempatkan komponen ke papan sirkuit di lokasi yang ditentukan
Tekuk kaki komponen dengan lembut ke bagian bawah papan, untuk menahan bagian di tempatnya. Pastikan bagian dengan polaritas sejajar dengan benar dengan positif dan negatif yang sesuai. Periksa dan periksa kembali lokasi semua bagian sebelum menyolder.
Langkah 5. Menyolder adalah keterampilan yang membutuhkan latihan, meskipun pada dasarnya tidak sulit
Silakan lihat Menyolder Elektronik untuk bantuan.
Langkah 6. Uji papan sirkuit Anda sebelum memasangnya di lokasi permanennya
Gunakan multimeter, jika memungkinkan, untuk mendiagnosis masalah koneksi. Pistol de-solder dapat digunakan untuk membuat sakelar dan perbaikan kecil.
Tips
- Selalu kenakan pakaian lama, kacamata pengaman, dan sarung tangan saat menangani besi klorida atau bahan kimia berbahaya lainnya untuk proses etsa.
- Bacalah buku tentang cara membuat papan sirkuit tercetak untuk membantu Anda memahami cara merancang dan membangunnya.
- Amonium persulfat adalah etsa alternatif, atau bahan kimia yang digunakan untuk etsa, untuk besi klorida.
Peringatan
- Jangan pernah menuangkan besi klorida bekas ke pipa logam atau menyimpannya dalam wadah logam. Besi klorida menimbulkan korosi logam dan beracun.
- Bahan kimia etsa dapat menodai pakaian atau perlengkapan pipa. Simpan etsa yang Anda gunakan dengan aman dan berhati-hatilah saat menggunakannya.
