طراحی فیبر مدار چاپی
فیبر مدار چاپی وآموزش طراحی برد های الكترونیكی


با عرض سلام امروز بنا به دیدن نیازهایی كه در افراد علاقه مند به الكترونیك در زمینه طراحی وآموزش ها لازم دراین زمینه را دارند می خواهیم آموزشی ابتدایی و اما كار آمد داشته باشیم

اول از هر چیز باید تعریفی كوتاه و مختصر برای درك هرچه بهتر این مطلب داشته باشیم كه جنس فیبر از چیست ودر چه زمینه هایی و همچنیین قوائد استاندارد های لازم را فرا بگیریم:

ما همیشه برانیم كه اول آموزش مطمئن بعد كار تا عزیزان به مشكلات بعدی برخورد نكنند البته قصد توهین نداریم اما تفاوتی كه در این وبلاگ با سایر عزیزان وجود دارد همین است كه در ادامه خودتان به آن پی خواهید برد.

مدارات چاپی

در واقع مدارات چاپی با این نیاز ساخته شدند تا در امر آموزش و فاگیری واز همه مهمتر كم شدن اتصالات و برخورد در مدارات الكترونیكی ساخته شدند این امر همچنین باعث تسریع در ساخت مدارت شده است به نظر می رسد تا به اینجا هدف از ساخت آن را دانستیم از جمله كاربردهایی كه می توان نام برد

-از شلوغ شدن اتصالات و سیم کشی ها جلوگیری میشود.

-در ضمن تعمیر و دنبال کردن عیب در مدار چاپی به سهولت انجام می گیرد

- و اندازه مدارات کوچک میشود.و موارد دیگر كه بحث و دنبال كردن آن از خواست ما خارج است

فیبرها از نظر نوع جنس به دو بخش فیبر فایبرگلاس فیبر فنلی و تقسیم بندی می شوند.

فیبر فایبر گلاس : این فیبر دارای چند نوع مختلف میباشد و از ترکیب فشرده الیاف پشم شیشه در محلول چسب های مختلف مانند اپوکسی ساخته میشود . این نوع فیبر تحمل حرارت زیاد را داشته واز نظر استحکام نیز مقاوم تر از نوع فنلی می باشد. کار کردن با این فیبر ساده میباشد زیرا ارتباط پایه های عناصر از پشت فیبر دیده میشود و بررسی مدار هنگام تعمیر آسانتر انجام میگیرد.
به علت گران بودن این فیبر در دستگاههای گرانقیمت وحساس از آن استفاده میشود.

فیبر فنلی : از ترکیب لایه های کاغذ در محلول فنل ساخته میشود ورایج ترین نوع فیبر مدار چاپی می باشد. این فیبر را كه به تعریف مختصری از آن پرداختیم همان فیبر هایی است كه در این آموزش استفاده می كنیم به نظر می رسد تا به اینجا روشن شده است
این فیبر به علت قیمت ارزان آن در بازار به صورت فراوان یافت می شود و می توان آن را تهیه نمود و در تولید اغلب دستگاههای تجاری بکار میرود ودر مقابل حرارت مقاومت زیادی ندارد. فیبرها به صورت اندازه های استاندارد در ضخامتهای 1mm ,23mm, mm ساخته شده اند وبصورت استاندارد عرضه میگردند

درساخت و اجرا نكات ابتدایی و در عین حال اصول ساخت یك مدار خوب را تشكیل می دهند وجود دارد كه باید به آنها توجه داشت
1- نقشه الکترونیکی بصورتی به نقشه مدار چاپی تبدیل شود که ورودیها در یک طرف وخروجیها در طرف دیگر قرار گیرند كه اهمیت خاصی دارد
2- عناصر حرارتی و پركاربرد 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. كه حرارات تا حد امكان كمتر به قطعات دیگر برسد.
4- در مدار های فرکانس بالا تا جای که امکان دارد فاصله ها کوتاهتر وپایه المانها هم کوتاهتر باشد.
5- 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

حال به درس اصلی می رسیم كه اول از هرچیز اشاره ایی به انواع روش های ساخت داریم:

1 - فیبر مدار چاپی به روش اسپری پزتیو 20

2- فیبر مدار چاپی به روش لامینت

3- فیبر مدار چاپی به روش اسید کاری

4- فیبر مدار چایی با پرینتر لیزری

به سه روش اول كاری نداریم و بر اساس كارایی و زود به نتیجه رسیدن و همچنین بهتر بودن فقط به روش آخر فیبر مدار چایی با پرینتر لیزری می پردازیم

بنده به نوبه خود و تجربیاتی كه دارم بهترین روش را روش آخر را پیشنهاد می نمایم چون هم كیفت بالاتری داره و هم در مدارات سخت تر بهتر خودشو نشون می ده خلاصه از بحث خارج نشیم پیشنهاد ما همین روشه

شروع كار باید نقشه رو طراحی كنیم كه این كارو به نرم افزار PCB Wizard نرم افزارهای کم حجم و جامع طراحی الكترونیك میباشد که خصوصا میتوان از آن جهت طراحی سریع یا فیبر مدار چاپی استفاده نمود می دهیم

(برای دانلود این برنامه كم حجم و پركاربرد اینجا و یا بر نام نرم افزار در بالا كلیك نمایید)

_پرینتر لیزری
_کاغذ گلاسه ی مناسب(همان كاغذی است كه برای خوشنویسی از آن استفاده می شود در صورت امكان A4)
_فیبر مسی مدار چاپی
_اتو _برنامه PCB Wizard

حالا ابتدا باید بدونیم كه با این نرم ازار چطوری كار بكنیم



برنامه حجمش زیاد نیست حدود MB5/5 است

كار با این برنامه خیلی ساده است بعد از دانلود برای سادگی كار اون را از داخلzipباید خارج كنیم پوشه مورد نظر رو میگیریم وبه سمت خارج یا هر جایی كه بخواهیم با شد می آوریم از ما Passwordرو میخواهد كه این كد رو قرار می دهیمwww.sooran.com با خاموش بودن كلیدlockقرار می دهیم ممكنه به درشت و كوچك بودن حساس باشه حالا پوشه ای رو كه خارج كردین باز كنید البته تا 3 مرحله باید این پوشه ها كه داخل هم هستن باز بشه حالا به برنامه می رسیم كه یك كیت سبز رنگ هستش اجرا میكنیم در ضمن برنامه نیازی به نصب نداره حال صحفه ای در اختیار دارین هیچ مداری روی اون وجود نداره نقشه مورد نظرتون را قطعاتی كه لازم دارین رو شناسایی می كنیم كافی كه قطعات مورد نظرتون رو از داخل پوشه ایی كه در سمت راست برنامه دارین وارد صحفه بكنیم البته نیازی به شماره قطعات نداریم فقط شناخت خود قطعات و تعداد پایه ها كافیه چون ما می خواهیم مدارمونه چاپ كنیم نه اجرا پس به بقییه جزئیات كاری نداریم اصلا مهم نیست كه قطعات رو كجا گذاشتین یعنی مرتب كردن نمی خواهد حالا رو گزینه ....tools»convert»Design to printe وارد می شویم حالا 3 گزینه دارید بسته به كاری كه انجام می دهید جواب رو مشخص میكنیم در این مرحله فقط گزینه Next رو می زنیم در این مرحله گزینه convert رو می زنیم بعد از این مرحله قطعات رو جاگذاری والبته محدوده و اندازه فیبر رو هم مشخص می كنه كه خودمون میتونیم مقدار رو افزایش یا كاهش بدیم البته این نقشه در حالت استاندارد است حالا مجموع ابزاری رو كه در برنامه در اختیار داریم یكی از آنها یك خط قرمز نشون داده شده در كنار گزینهdelete با علامت ضربدر نشون داده شده رو فعال می كنیم و بر روی نقشه محل اتصلات رو مشخص میكنیم اگر در هنگام طراحی قسمتی رو اشتباه كردین فقط مورد رو مشخص كنید بعد delete رو بزنین حالا مدار شما آماده است و گزینه سوم سمت چپ با نامArtworkرو فعال و بعد ذخیره كنید حالا Printرو بزنید حتما در قسمت چاپ استاندارد و A4رو فعال كنید كه باعث میشه نقشه استاندارد چاپ بشه 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 پودر 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 استفاده 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 جوش از این اسید اضافه میکنیم مراقب باشید زیرا به هنگام برخورد آب جوش با اسید بخار خارج می شود كه استشمام اون مضر است و اگر مواظب نباشید خودشو به صورت یك سردرد خفیف نشون میده سعی كنید كه به صورت مستقیم با محلول در برخورد نباشید 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. برای زود به نتیجه رسیدن یكم اسید بیشتر رو مخلوط كنید 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. 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 دقت كنید گاهی ممكن است به دلیل انجام ندادن مراحل به صورت دقیق تا مدت زیادی طول بكشد. حتما باید رنگ فیبر در قسمت هایی كه باید پاك بشه از بین بره وبه رنگ پشت فیبر در بیاد. 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 توصیه میشه كه این كارو با مته 1ویا 5/0انجام بدید .حال فیبر مدار چاپی ما آماده است و میتوانیم قطعات را بر روی آن لحیم کنیم.

با سپاس از شما دوست عزیز كه به ما اطمینان كردید و ما را همراه نمودید امیدواریم كه موفق باشید اگر سوالی در این زمینه داشتید در قسمت نظرات با ما در میان بگذارید.