Korisna elektronika DIY: izrada uredjaja na univerzalnoj PCB plocici

[Harp]

Korisna elektronika DIY: izrada uredjaja na univerzalnoj PCB plocici


Kada prilikom eksperimentiranja s nekim uredjajem na testnoj plocici dodje do zadovoljavanja predodredjenih uvjeta, uredjaj je potrebno smjestiti na prikladnu plocicu koja povecava robusnost i omogucuje koristenje uredajaj u stvarnim uvjetima. Cesto se takve plocice zovu i plocice za prototip, jer se zeli postici samo mogucnosti stvarnog testiranja istog npr na terenu. Ukoliko je potreban samo jedan uredjaj koji nije zahtjevan, to moze biti i krajnje rjesenje, kao u mom primjeru, a inace se izradjuje prava PCB plocica koja je svakako bolje rjesenje.

Netko tko se tek upusta u elektroniku radi zabave, moze misliti da je izrada pravog PCB teska, pa se zbog toga radje opredjeli za univerzalnu plocicu.

Sve u svemu predonosti su univerzalne plocice, sto ne treba priprema u smislu petljanja s kemikalijama i popratnim radnjama, postoje razni oblici i velicine univerzalnih plocica (sa trakama, tockama, za SMD i sl.), vrlo su zgodne kada je potrebno jednostavnije i brzo rjesenje, a iza odlemljivanja komponenti se mogu ponovno upotrebiti za neki drugi uredjaj.
Mane su sto su predodredjene, i ne mogu se mjesati THT i SMD komponente, kao ni razmjestavati na optimalni nacin, sto znaci da takvi uredjaji nisu kompaktni koliko bi mogli biti. Problem se pojavljuje i pri pokusaju odlemljivanja elemenata s vise nozica, ukoliko se nema adekvatna oprema (za one plocice koje imaju metalizirane rupe). Postoje plocice koje samo s jedne strane imaju bakar, i tu taj problem nije izrazen uz obicnu pumpicu ili traku za odlemljivanje, ali se moze ocekivati lakse odlemljivane kontakta od plocice.

Ok, izrada je krajnje jednostavna. Nakon sto smo zadovoljni s uredjajem na testnoj plocici, i znamo shemu, vrijednosti i dimenzije raspolozivih komponenti, precrtamo je u programu za izradu PCB plocica (npr Eagle), i rasporedimo ih da sto bolje popune raspolozivi prostor, sto znaci da vodovi trebaju biti sto kraci i bez nepotrebnog preskakanja. Program u tome znatno pomaze, jer on "pamti" i sve veze izmedju elemenata i njihove dimenzije, pa odmah vidite da li koju komponetu mozete premjestiti na bolje mjesto. Isto tako, jednostavno mu se moze odrediti i "grid 2.54mm" tako da elemente odmah rasporedjuje samo na pravo mjesto gdje na plocici vec postoji stvarna rupa. Ipak, potrebno se malo upoznati s programom prije ozbiljnijih zahtjeva.

Kada je to gotovo, onda pocnemo s lemljenjem komponenti na plocicu, i to najprije lemimo one manje komponente (one koje su sitnije i nize), a tek onda one vece i vise, iz razloga sto je tako jednostavnije. Kada su sve komponente zalemljene, onda ih pocnemo povezivati tankom bakrenom zicom bez lak izolacije (npr. izvucenu iz onog zuto-zelenog kabela za uzemljenje), i to prvo one vodove koji se ne sjeku. Ukoliko je potrebno osigurati vise struje, onda se na tim mjestima ufrce vise tih zica zajedno. Neki koriste i sam kositar za povezati, radeci grudvice izmedju kontakta, ali mi se to cini losije rjesenje. Kada je to gotovo, pristupa se lemljenju onih vodova koji ocito moraju sjeci ostale vodove, kao i dodavanje zica za napajanje i izlaz iz uredjaja, sto se mora uciniti s izoliranom zicom.

I to je to gotovo za testiranje u stvarnosti. Kada je uredjaj cvrsto spojen na plocicu, nije rijetkost da se spontano otklone i neke smetnje uztokovane losim kontaktom na testnoj plocici i brojnim vodovima-petljama (koje djeluju kao antene za smetnje), sto uglavnom znaci da ce uredjaj i bolje raditi.

[Harp]

Ručna izrada i jetkanje PCB-a u FeCl3


Izradu manjih i jednostavnijih plocica cesto obavim "rucno", jer ne moram pripremati proceduru za toner transfer postupak (koju sam isto sam razvio samo s upotrebom kucanskih resursa).

Slozenije plocice ili one koje zelim da lijepo i uredno izgledaju, iskljucivo radim toplim toner transfer postupkom** (papir za pecenje izmedju dvije staklene ploce), i makar sto je to jednostavni proces, ipak je vrlo pedantan sto znaci da paznju pritom treba posvetiti na puno detalja.

Dakle, ukoliko ne zelimo koristiti univerzalnu plocicu s rupama za THT, koja je opcenito vrlo prakticna za mnoge projekte, meni se pokazalo najlakse napraviti plocicu kako sam prikazao u videu. Ona uvelike smanjuje velicinu gotove plocice i omogucava lako postavljanje SMD komponenti na predvidjena mjesta, sto bi kod univerzalne plocice bio problem.

Ručna izrada i jetkanje PCB-a u FeCl3 #2634

Nije ispala neka krasota od plocice, ali funkcionira, i ono sto je najvaznije, dizajnirana je da zadovolji uvjete daljnje montaze na hlanjak i u uredjaj, sto nije prikazano u videu. Spoiler alert! - radi se o pametnom kontroleru za ventilator, koji sam ugradio u napajanje.

Za jetkanje bakra, ljudi uglavnom koriste solnu kiselinu i vodikov peroksid (HCl + H2O2), ali ja vise volim manje agresivne kemikalije. FeCl3 je kristalna sol koja je vrlo jako higroskopna - imao sam razbijenu bocu u garazi, zamotanu u vrecice, koja se tokom godina pretvorila u tamnu tekucinu - takoreci koncentrat koji ja koristim, tako da nista ne grijem niti dugo cekam. Vrlo je agresivna prema bakru i plocicu se mora odmah isprati vodom da se proces zaustavi.

Ovdje u videu sam koristio lose (punjene s IPA) flomastere, pa je to dalo losi rezultat - djelomicno izgrizene vodove koji su bili mjestimicno slabije zasticeni. Ako imate friski flomaster koji nije pet puta razrijedjen, imati cete savrseni rezultat. Preporucam da za vodove koristite najtanji vrh koji mozete nabaviti, a za THT padove onaj oblika "bullet" - samo ga naslonite u rupu i okrenite.
Flomasteri moraju biti otporni na vodu, dakle oni "smrdljivi".



**-postoji i hladni postupak prijenosa uz pomoc tocno odredjene koncentracije otapala, gdje otapalo samo omeksa toner upravo toliko da se zalijepi na bakar i potom ispari...