Tu lam mach in

Ghi chú: Bài viết này chỉ phù hợp với môi trường VN và dành cho các bạn sinh viên hoặc các tay DIYer việt chịu chơi nên tôi dùng tiếng Việt cho các bạn dễ hiểu

TỰ LÀM MẠCH IN TẠI NHÀ

Mục lục:
1. Tại sao bạn lại cần PCB
2. Có các cách làm mạch in nào
3. Những món cần thiết để làm mạch in thủ công
4. Các bước làm mạch in thủ công
5. Cách thực hiện
6. Phụ lục bổ sung
 
 
NỘI DUNG


1. Tại sao bạn cần PCB.

  -Để đơn giản cách thức chạy mạch, đi dây, bố trí linh kiện.
  -Để trông dự án của bạn “Pro” hơn. Làm một quả Pre đèn hay chip Amp mà dùng PCB đàng hoàng thì cũng hoành tráng nhỉ.
  -Làm cho giống người ta. Ờ thì người ta làm được, tui cũng làm được chứ nhỉ?


2. Có mấy cách làm mạch in

  Nhiều lắm…
  -In lên giấy và ủi tờ giấy lên bo đồng bằng bàn ủi (dân gian thường gọi là công nghệ bàn ủi).
  -Dùng sơn nhạy sáng  và chiếu tia cực tím qua tấm film để tạo đường mạch.
  -In lụa đường mạch thẳng lên bo đồng.
  -Dùng bút lông gốc dầu mà vẽ mạch bằng tay
  Với bốn cách trên thì phải có thao tác “rửa mạch” hay còn gọi là ăn mòn.
  Ngoài ra ta còn có thể:
  -Dùng mắy cắt CNC hoặc máy phay để “khoét” thành đường mạch.
  -Dùng máy làm PCB chuyên dụng (thế này thì đâu còn là DIY nữa nhỉ).
  -Chạy ra cửa hàng đưa file PCB mà bắt nó làm cho 1 cái bo như thế.

  Trong khuôn khổ đơn giản, ít tốn kém, mạch in sắc sảo chi tiết, dễ thực hiện chúng ta chỉ có mỗi cách là dùng bàn ủi mà thôi.


3. Những món cần thiết để làm mạch in thủ công
(phương pháp ủi mạch)
  -1 bo đồng trắng, bằng sợi thuỷ tinh càng tốt.
  -1 gói thuốc rửa mạch (FeCl3 - Sắt 3 Clorua, hoặc HCL + NaOH)
  -1 Tờ giấy thủ công của học trò hoặc giấy A4 loại dầy.
  -Máy in lazer (để cho ra bản in sắc nét), có ở nhà càng tốt hoặc phải ra ngoài in.
  -Bàn ủi


4. Các bước chung của các cách làm mạch in

  -Dùng bút lông để vẽ, hoặc sơn, hoặc in… lên bo đồng thành hình mạch điện như ý muốn nhằm bảo vệ phần đồng đó khỏi tác dụng của thuốc rửa.
  -Ngâm bo đồng đã in mực chạy đường mạch điện trong thuốc rửa. Thuốc rửa thường là dung dịch FeCl3, HCL… Tốt nhất là FeCl3, vì nó không không hại da tay và môi trường vì nó không phải là axit mà là một dạng muối kim loại yếu, tuy nhiên nó mà giây vào áo thì giặt không ra đâu đấy. Phần đồng không được mực in hoặc sơn bảo vệ sẽ bị ăn mòn đi.
  -Rửa sạch bo, in chữ ghi chú lên bo, khoan lỗ trên bo, phủ lớp bảo vệ lên bo.


5. Cách thực hiện:

 Đầu tiên bạn cần một bo đồng trắng. Bo đồng này dễ dàng mua ở Chợ Giời hay chợ Nhật Tảo. Bạn “làm sạch” cái bo đồng đã rồi mới tính đến chuyện ủi. Có thể dùng miếng chà xoong nồi, hoặc miếng giẻ rửa bát màu xanh để chà sạch bo đồng trong chậu nước xà bông là tốt nhất. Chà khi thấy nó sáng lên thì ngưng chà và lau khô bo ngay, lúc này bo đồng sạch không có lớp dầu bảo vệ hoặc lớp oxi hóa bảo vệ nên rất dễ bị xỉn màu. Và khi cầm thì hạn chế cầm cái mặt đồng nhé. Tay của bạn có mồ hôi có chứa axit, dính vào đồng thì coi chừng nguyên cả dấu vân tay để lại trên bo đồng luôn à. Bo đồng càng sạch thì càng ăn mực tốt.

Sau đó bạn cần chuẩn bị mạch in. Bạn có thể dùng Protel, Orcad, Eagle, Sprint Layout… hay bất cứ trình nào có thể vẽ mạch được (thậm chí là MsPaint vẫn OK) và in nó ra tờ giấy thủ công học trò bạn chuẩn bị sẵn. Bạn cần in lên mặt có màu của giấy thủ công. Bạn nên chọn màu sáng (như màu vàng) để khi ủi dễ dàng nhìn thấy đường mạch in xuyên qua lớp giấy hơn.
mpcb01.jpg
Vì tờ giấy quá mỏng nên rất dễ kẹt trong máy, thậm chí bị cuộn sấy khô giấy nó quấn luôn làm gỡ ra rất khó khăn. Thế nên bạn cần dán nó vào một tờ giấy A4 loại tương đối dầy, loại mỏng vẫn ổn thôi.

Tiến hành cắt hình mạch in ra và áp lên bo đồng và dùng bàn ủi đè lên. Chú ý, đùng vặn bàn ủi lên tối đa và để lâu, nó có thể làm cong bo đồng và ảnh hưởng đến đường nét mực dính trên bo đồng. Ngoài ra nhiệt độ có thể làm lớp đồng bị phồng rộp, bong ra khỏi bảng gỗ. Tuy nhiên cũng không nên để nhiệt độ thấp quá, nhiệt độ cao thì giúp ta ủi nhanh hơn.
mpcb02.jpg
Ủi đều tay, áp lực đều tất cả các chỗ có đường nét, lúc này giấy thủ công màu sáng sẽ giúp bạn thấy được chỗ nào có đường nét mực in để ta tập trung ủi kỹ chỗ đó. Ủi chừng 2-5 phút, rồi để nguội một chút, giấy nó sẽ co lại nhăn nheo và phần nào không dính lên bo đồng sẽ phồng lên. Bạn có thể kiểm tra lại theo đường mạch xem có chỗ nào bị bong không ăn mực không. Và có thể ủi lại chỗ bị bong hay chỗ nào bạn nghĩ mực chưa ăn. Nếu đã ủi quen, bạn có thể vặn maximum nhiệt độ lên và chỉ cần ủi trong 5-10 giây là đủ. Chỗ nào không ăn mực thì thường là chỗ đó dính bẩn, dính mỡ, dầu… làm cho mực không dính được, như thế thì có ủi thêm 5 phút nữa chỗ đó nó cũng không ăn. Cũng chú ý là nên áp lực đều tay, đừng đè quá mạnh kẻo làm đường nét nó bị loe ra. Có bạn feedback với tôi rằng bạn ấy chỉ đè bàn ủi lên chứ không di chuyển bàn ủi lên xuống, tôi thấy cũng hay, nét ủi của bạn ấy ủi ra cứng cáp, không bị run rẩy như của tôi. Vì khi ủi tới lui, lên xuống, tôi đã vô tình làm cho mực không nằm in một chỗ mà loe ra chỗ này một ít chỗ kia một ít nên thành ra đường nét hơi run rẩy.

Đây là bo đồng đã ủi xong nhưng chưa bóc giấy ra và bo đồng còn nóng hổi nên giấy chưa phồng lên.
mpcb03.jpg

bo đồng đã đem ngâm nước cho giấy nó mục ra và sau đó bóc giấy ra từ từ.
mpcb0456.jpg

Chỗ nào khó lột ra thì lấy mũi nhọn compass mà khều giấy ra. Nên lột giấy ra khi giấy còn ướt, nếu giấy khô lại thì có thể nhúng vào nước rồi tiếp tục lột từ từ.

mpcb07.jpg

Ngoài ra các lỗ để khoan cũng cần đục thông suốt. Như thế khi khoan bo chúng ta sẽ dễ khoan chính xác hơn và khó có thể bị lệch ra ngoài.

Mạch đã lột sạch sẽ. Sẽ có một vài chỗ không ăn mực, vì máy in của tôi in không đều mực, chỗ đậm chỗ lợt. Nhất là tình trạng mực in lazer dỏm, bị pha tro vào để giảm giá thành mỗi lần nạp lại mực, chất lượng loại mực này hết sức là kinh dị. Gặp trường hợp này thì chỉ biết khóc, vì rửa sạch bo cỡ nào đi nữa, ủi xong mạch rỗ vẫn cứ hoàn rỗ…
mpcb08.jpg

Dùng bút lông viết CD (bút lông gốc dầu) để tô lại những phần mạch in không ăn mực, phần mạch bị dứt…
mpcb09.jpg

Sau khi chỉnh sửa mạch hoàn chỉnh đẹp đẽ rồi ta sẽ tiến hành ngâm bo. Bạn cứ bỏ bo vào một khay nhựa, đổ thuốc rửa vào (bột FeCl3), cho nhiều thuốc một chút, đừng tiết kiệm làm gì, nhưng cũng đừng cho hết cả gói thuốc vào khi xài cho một bo đồng loại nhỏ. Khi rửa mạch nhiều lần bạn sẽ ước lượng tốt hơn số thuốc cần để rửa mạch.
mpcb10.jpg
Cái khay nhựa này lúc trước tôi dùng để đựng vecni quét lại cái tủ gỗ rồi vất vưởng ngoài ban công, lúc ngâm mạch ngó thấy nên sử dụng luôn khỏi mất công rửa lại. Cái màu nâu đen dính vương vãi cả khay nhựa ấy là màu của vecni đó.

Châm nước vào. Nó sẽ bốc khói và nóng, vì đặc tính của FeCl3 là hút nước rất dữ dội. Cẩn thận khi bạn cho nước sôi vào. Vì nhiệt độ cao sẽ tăng khả năng hút nước của nó và có thể sẽ làm nước sôi bắn tung toé ra người bạn. Bạn cứ cho nước từ vòi nước máy là được. Với mức thuốc và bo như hình thì sau chừng 1 phút ta đã thấy một chút hiệu quả.
mpcb11.jpg

Mạch đồng đã ăn mòn xong. Sẵn sàng để rửa sạch mực in.
mpcb12.jpg

Vì tôi không cưa ra lúc đầu nên giờ phải cưa ra từng mạch một
mpcb13.jpg

Khoan lỗ luôn trước khi chà sạch mực in và sơ giấy thủ công còn dính.
mpcb14.jpg

Dùng miếng bùi nhùi chà xoong nồi hoặc miếng rửa bát màu xanh để chà bay sạch mực in đi, phần đồng sáng loá sẽ lộ ra ngay. Bạn nên nhúng tí nước để chà thì đồng sẽ đỡ bị trầy hơn và mực dễ bay hơn.

Đây là kết quả cuối cùng của chúng ta.
mpcb15.jpg

Chắc bạn cũng thắc mắc tại sao không có cái màu xanh giống mấy bo mạch thông thường? Đơn giản thôi, cái lớp màu xanh ấy là sơn Polime chịu nhiệt, dùng để bảo vệ mạch in và tránh dây chì hàn lên mạch in giúp mạch in đẹp đẽ. Cái đó không cần lắm đâu. Nếu bạn thích thì sau khi hàn linh kiện, dây dẫn xong xuôi, bạn có thể dùng sơn A10 (trong suốt) hoặc các loại sơn màu khác sơn lên bo đồng để bảo vệ lớp đồng khỏi ôxy hoá, tác dụng cũng tương tự cái chất phủ xanh ấy. 

Nếu bạn thuộc tuýp người “hơi bị siêng”, bạn có thể ra cửa hàng cắt decal vi tính, cắt các lỗ pad tròn nhỏ đó lên bo hoặc là lấy cái đồ bấm lỗ để kẹp bìa để bấm ra miếng decal tròn nhỏ xíu cũng được. Dán mấy cái miếng decal tròn bé tẹo đó lên các chân pad trên bo và sau đó quét sơn 2k lên bo, thích màu gì thì mua màu đó mà pha với sơn 2k. Quét 2k lên bo và sau đó đem phơi nắng, nắng gắt càng tốt. Khi nào khô rồi thì lấy dao rọc giấy mà bóc cái miếng decal tròn dán ở cái chân pad. Thế là ngon lành y chang bo xịn, hàn thoải mái mà không sợ lem chì tùm lum!

Đến đây bạn đã đủ khả năng tự làm một bo đồng tại nhà rồi.
Chúc các bạn DIY thành công.


6. Phụ lục bổ sung
 (bổ sung ngày 1/12/2008)
 Thay vì dùng giấy thủ công, ta có thể dùng giấy decal, sticky, giấy thủ công có keo sẵn cũng được. In lên cái mặt trơn láng của phần giấy vàng còn lại sau khi lột cái decal ra. Cách này sẽ giúp ta dễ ủi hơn và cũng giúp ta ủi được đường nét mảnh hơn (0.2 mm chẳng hạn).

bo này tôi phủ ground plane luôn và vẫn chỉ dùng giấy thủ công mà thôi:
3876-pcb.jpg

bo này thì dùng bo sợi thủy tinh, linh kiện dán và làm luôn cả hai mặt!
dac2-pcb.jpg