دورة فى :فنون وتقنيات صناعة لوح الدوائرالمطبوعة PCB

[F.Abdelaziz]

فنون وتقنيات صناعة لوح الدوائرالمطبوعة PCB
الطريقة الأولى طريقة النقل الحرارى Iron-on toner transfers
إذا كنت تأخذ على محمل الجد هواية الالكترونيات أعتقد إنك تشعر بالحاجة لصنع لوح الدوائر المطبوعة الخاصة بك بطريقة سهلة وسريعة .
سوف أعرض طريقة صناعة اللوح المطبوعة على جانب واحد simple single-sided PCBs
لعمل مسارات tracks حتى 10 mils
ملحوظة :
( البوصة = 1000ميلز mils والميلز يسمى thou ثاو أى أن البوصة = 1000 thou )
هذه الطريقة مناسبة لمعظم المكونات التى تركب على السطح surface-mount..



وسوف أبدأ بالطريقة المعروفة بأسم iron-on toner transfers أى نقل التونر باستخدام المكواة كما تسمى thermal transfer أى تقنية النقل بالحرارة .


الخامات والادوات التى تحتاجها :


تحتاج أيضا الأدوات الاتية : سكين قطع cutter وشريط لاصق وورق المطبخ وقطن ومنشار واشياء اخرى سيأتى ذكرها .






أولا : الفكرة الأساسية لتقنية النقل الحرارى

• طابعات الليزر وآلآت التصوير تستخدم فى رسم الصور حبر من البلاستيك يسمى "تونر" toner وليس الحبر السائل العادى.
• التونر toner هو مسحوق أسود ( تراه عند ملو خراطيش طابعة الليزر ) ولكونه من البلاستيك فانه يقاوم محاليل الحفر المستخدمة فى حفرالدوائر المطبوعة .أى أن المطلوب فقط وضعه فوق النحاس.
• تعديل الطابعة لتطبع مباشرة على النحاس غير وارد هنا ( فكرة : ولكنه ممكن وتم تنفيذه) .
  وكأغلب المواد البلاستيكية فان التونر ينصهر بالحرارة ويتحول إلى مادة لزجة تشبه معجون الغراء
• أذا لماذا لا نطبع على الورق كالمعتاد ونضع الورقة على اللوح بحيث تكون الطباعة بمواجة نحاس اللوحة ونصهرالتونر على النحاس بواسطة الحرارة مع الضغط . ونجد طريقة لازالة الورقة تاركة التونر على النحاس . هذه هى الفكرة الاساسية .

ثانيا :بحث فى الورق المناسب :

• من أفضل أنواع الورق ( لكنه مكلف ) ورق التصوير المصقول الخاص بالطابعات النفاثة inkjet حيث يوضع فى الطابعة الليزر لأن طبقته المصقولة لا يخترقها التونر ( لاتشربه ) علاوة على أنه يذوب فى الماء مما يسهل إزالتة بمساعدة الماء .
  تحذير:

يوجد ورق تصوير مصقول ولكنه واقى ضد المياه لا يصلح .

• يستخدم البعض ورق يسمى كوشيه 120 والبعض يستخدم ( وانا منهم ) البلاستيك الشفاف ) ترانسبيرنت ) و ......
• وللتغلب على إرتفاع ثمن ورق التصوير المناسب ونظرا لأن الورق المصقول للمجلات ونشرات الدعاية ما هو الا ورق تصوير وعليه حبر عادى وليس تونر فيمكن استخدامه ( وهو ما أستخدمه الان ويعطى نتائج جيدة)
• الورق المناسب يجب أن يكون : مصقول و ورقيق ( لحد ما ) و رخيص.الأنواع التى تبدو لامعة وبراقة ورخيصة تتحول بسرعة فى الماء الى عجينة .الورق المستخدم فى معظم المجلات ونشرات الدعاية يلائم تماما المطلوب .يفضل الورق الخفيف عن الثقيل والمستعمل عن الجديد(خير الامور الوسط ) ليسهل ازالتها من على اللوح .

ثالثا :تجهيز الورق

• نستبعد الصفحات المملؤة بالطباعة وننتقى الصفحات بالحجم العادى وبها كتابة وخلفية بيضاءعلى الرغم من أن حبرها لن ينتقل الى اللوح ولكن يخشى من أى اثر نتيجة الأماكن التى بها احبار زائدة مثل العناوين السميكة الخط .
• إقطع الورق بالمقاس المناسب للطابعة ويحب أن تكون حوافه مستقيمة ونظيف وخالى من الاتربة والعيوب وأى أشياء ضارة بالطابعة

رابعا :إعدادات الطابعة Printer setup :
طابعات الليزر ليست مصممة للتعامل مع الورق الرقيق والرخيص ، لذلك يجب علينا مساعدتها على تغذية الورق يدويا بدلا من إستخدام درج الورق ومن ثم نختار الإعداد الخاص باظرف الخطابات . وللحصول على أكبر كمية من التونر يتم ضبط الطابعة على أكبر درجة من الوضوح contrast والسواد blackness .



خامسا :الطباعة : Printing

• لاحظ أن الصورة إنعكاس mirror للتصميم ووضع بعض النصوص يفيد فى التعرف على ذلك وسوف ترى النص بعد ذلك معدول على النحاس .
• والجدير بالذكر ان البدية كانت مع ورق بلاستيكى ازرق اللون ومازالت لكن المشكلة إنه مكلف والأهم إنه غير متوفر ( قد يتوفر أحيانا ) والطريقة مسماه :
  Press-n-Peel Blue Transfer Film

أى إضغط) إكبس Press( ثم إنزع ( قشر Peel( ويتم التعامل معه بنفس الطريقة فيما عدا نوعالورق .

ملحوظة ( كفكرة ) : لذلك ممكن إستخدام البلاستيك الشفاف ( ترانسبيرنت الخاص بالبروجكتور)




والورق الذى استخدمه هو ورق المجلات والنشرات والدعاية



القادم ان شاء الله

الخطوة التالية : تجهيز اللوح الخام

[سعيد قادر]

السلام عليكم استاذى العزيز جزاك الله كل الخير اكثر من رائع

[F.Abdelaziz]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة سعيد قادر

السلام عليكم استاذى العزيز جزاك الله كل الخير اكثر من رائع

اخى الكريم

شكرا جزيلا لك

تقدير اعتز به

بارك الله فيك

[F.Abdelaziz]

الخطوة التالية : تجهيز اللوح الخام
الآن حصلت على الورق المناسب وعليه رسم التصميم layout من أى مصدر شئت


فهيا بنا نكمل

تحضير اللوح الخام بالمقاس المطلوب :
المقاس المطلوب تحدده طبقة حدود اللوحة





طريقةقطع ألواح المادة الخام
مادة الألواح من الفيبرجلاس ويتم قطعها بطرق عدة منهااستخدام سكين كتر cutter أو مشرشر كالمنشار ومسطرة صلب والحز على المسافات المطلوبة(يمكن ترك زيادة لعمليات التشطيب الميكانيكية حسب الأحوال ) لإضعاف اللوح ثم القطعأو باستخدام منشار صغير مثل الاركت أو استخدام مقص صاج صغير أو مقص أشجار وغيرهاولكننى استخدم الأن وبما اننا فى مجال الطباعة مقص الورق العادى من النوع الجيد وهويفى بالغرض تماما وبه مسطرة وزاوية ويباع فى المكتبات بأشكال عديدة



تنظيفاللوح الخام :
· باستخدام الكحول أو الأسيتون ( أو بنزين عالى الجودة الخاصبالنظافة والافضل الكحول ) ورايش ( قش) الصلب ( سلك تنظيف الأوانى الناعم جدا ) أولباد النظافة والاسفنج ( مثل الليف ) وذلك بترطيب ( بلل خفيف ) السلك بالكحول ثمالنظافة فى حركة دورانية مع الحفاظ على بلل السلك ( لمنع تاكل النحاس وحتى اللمعان ( كما يمكن استخدام طرق اخرى بشرط عدم تآكل النحاس
· بمجرد الانتهاء منالنظافة إغسل اللوح بالماء المتدفق ثم جففه بقطعة قماش ناعمة
( والمناديل الورقيةالناعمة افضل.
· تأكد من عدم وجود أى بقايا لدهون أو اثار أصابع وإلا لنيلتصق التونر جيدا وتنشا العيوب.
· لذلك وايضا لسلامتك الشخصية ننصح بلبسقفاز ( مثل الطبى ) اثناء العملية







القادم إن شاء الله
عملية نقل التصميم من الورق إلى اللوح بالحرارة

[F.Abdelaziz]

عملية نقل التصميم من الورق الى اللوح بالحرارة
(استخدام المكواة لنقل التونر منالورقة الى اللوح(


تتم العملية فى الخطوات الاتية :
1- أولا ضع الورقة على اللوح بحيث تواجه الطباعة ( التونر ) نحاس اللوح مع الاحكام التام بينهما


2- إرفع درجة حرارة المكواة تقريبا الى أعلا درجة لتسمح بصهر التونر ( جرب واستنتج لانه يعتمد على نوع المكواة وعلى الورق ) واتركها أولا لتسخن وتستقر .

• مررالمكواة أولا على الجوانب الأربعة للمساعدة فى تثبيت الأجناب أولا ثم بعد ذلك مررالمكواة فى حركة دورانية مبتدءا من المركز منتهيا عند الحواف مع الضغط
• ملحوظةهامة: لكى تنجح العملية يجب عدم الخبط بالمكواة بل يجب توزيع التسخين بانتظام وبالتساوى على كل من اللوح والورقة
• بالتجربة والتكرار سوف تحصل على افضل النتائج .
• إستمر فى العملية عدة دقائق حتى تحس إنك لا تستطيع لمس اللوح من حرارته.
  3- عندئد ضع اللوح فى حوض به ماء دافىء ( أو مضاف اليه قليل من الصابون السائل ) بحيث يغمره تماما لمدة خمس دقائق.
• عند رؤيتك للماء وهو يخترق الورق ويعمل على إضعافه تكون تلك علامات الضعف( البوشان)
  4- بعد أن يضعف كل الورق على اللوح:
• إختار أى ركن من الأركان وابدأ بسحب الورق بزاوية 45 درجة فى عكس اتجاه المسارات tracks كما فى الشكل ويؤدى ذلك الى عدم تهتك الورقة .
• ملحوظةهامة: أهم شىء هو السحب ببطىء لإنه يؤدى إلى السماح للماء بعد رفع كل جزء بالوصول الى الورقة من أسفل ويساعد على إضعافها أكثر مما يسمح بسحبها بسهولة

5- كماترى اللوحة جيدة ولكن احيانا نجد ان :

• بعض من مخلفات الورق لا زالت عالقة باللوح ولإزالتها نستخدم قطن مبلل بالماء والصابون والمرور بخفة شديدة على اللوح كما فى الشكل واحذر من التاثير على المسارات.
• وإن بعض المسارات تحتاج إلى علاج (رتوش) ويتم ذلك باستخدام قلم ثابت الحبر ذو سمك مناسب

• ويمكن استخدام ماكينة تغليف البلاستيك بدلا من المكواة كما فى الشكل

• هنا تنتهى عملية نقل التصميم من الورق الى اللوح بالحرارة

القادم ان شاء الله

حفر اللوح Etch the board

[F.Abdelaziz]

حفر اللوح Etch the board


مقدمة :

• عملية الحفر هى محورعملية التصنيع ونعنى بها إزالة النحاس من الأماكن الغير مرغوب فيه وترك باقى الدائرة المطلوبة
• وهناك العديد من الطرق الكيماوية تستخدم فى عملية الحفر ولكن أقدمها ومازالت تستخدم هى كلوريد الحديديك ferric chloride الذى يعمل على أكسدة النحاس الى كلوريد النحاس فى المناطق الغير مغطاة بمقاوم للحفر ( التونر ) كما أن كلوريد الحديديك نفسه يتغيرويجب تغيره باستمرار كلما ضعف عمله
• السر فى الحصول على حفر جيد هو استخدام محلول دافىء فى وجود مساعد تفاعل ( فى بعض البلدان ) حيث يمكن إستخدام أحواض السمك بما فيها من سخان وطلبمة تقليب هواء وأحجار كوسيلة تسخين ومساعد تفاعل . وأنا اقوم مباشرة بالحفر بدون ذلك ولكنه يؤدى الى وقت أطول للحفر ولتقليل الوقت يمكن عمل حمام لتسخين محلول الحفر بوضع ماء ساخن فى حوض بيركس أو بلاستيك ( بعمق 2 الى 3 بوصة) ويوضع بداخله حوض آخر مثله به محلول الحفر وتركه لبضع دقائق لتسخين محلول الحفروالاستقرار .
• يتم لف سلك مغطى بالبلاستيك ( أو أى رباط ) حول اللوح للمساعدة فى وضع اللوح فى محلول الحفر بطريقة تساعد على عملية الحفر وفى نفس الوقت تساعد على وضع وإزالة اللوح فى المحلول .
• سوف نستخدم محلول كلوريد الحديديك فى عمليةالحفر FeCl :
• تحذير : كلوريد الحديديك يتلف أى شىء يقع عليه . يجب التهوية الجيدة .
• تاكد باستمرار إن التآ كل يجرى على ما يرام حتى تمام الحفر .
• عند تمام الحفر إغسل اللوحة بمياه نظيفة وباردة وافحص اللوحة ويمكن إعادتها مرةاخرى لإتمام الحفر .

القادم ان شاء الله

تنظيف اللوحة من التونر

[F.Abdelaziz]

يستخدم الاسيتون (او التنر ) لإزالة التونر
ملحوظة هامة : لا تستعمل وسائل النظافة العادية ( السابق استعمالها فى نظافة فى نظافة اللوح الخام ) خشية تلف المسارات النحاسية وخاصة الرفيع منها ولكن اذا استعملت وبحذر فلا مانعمن ذلك .
وتكون النتيجة كما يلى

قطع اللوحللمقاسات المضبوطة :
يتم إزالة الزوائد من اللوح وتنعيم الحواف بالوسائل الميكانيكة المناسبة والمتاحة ( سكين – مسطرة صلب – مقص – منشار - سنفرة – مبرد و .... ويمكن وضع اللوح بين فكى منجلة vice وتفضل أن تكون من الالمنيوم والحذر منتلف اللوح او المسارت

تثقيب اللوح :
يستخدم لذلك الشنيور ( المثقاب ) وهناك إنواع كثيرة ومتعددة وحسب احتياجاتك . وأنا افضل النوع العام بقدرة متوسطة وبه ذراع ضاغط بياى رجوع وبه منجلة






وإلى لقاء لقاء قريب ان شاء الله فى تقنية أخرى من تقنيات صناعة لوح الدوائر المطبوعة

[ابوقشه]

السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته

شكرا لك اخى الكريم على هذا الموضوع الرائع

والله تعالى يجعله فى ميزان حسناتك

شكرا حبيبى