ĐIỆN TỬ CĂN BẢN - Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công

[Year] Đại học Quốc gia Đại học Bách Khoa Hồ Chí Minh Khoa Khoa học Ứng dụng Phòng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh 2012 Tài liệu trình bày một số khái niệm cơ bản dành cho sinh viên ngành Vật lý Kỹ[.]

[Year]

Đại học Quốc gia - Đại học Bách Khoa Hồ Chí Minh Khoa Khoa học Ứng dụng

Phòng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh

2012

Tài liệu trình bày một số khái niệm cơ bản dành cho sinh viên ngành Vật lý Kỹ thuật Y sinh thực hành mạch điện tử, nên không đầy đủ về mặt lí thuyết

Nội dung tài liệu được tham khảo từ nhiều nguồn khác nhau, nên bố cục có thể không

Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công

I Giới thiệu:

 Một trong các kỹ năng khi thực hành điện điện tử là thao túc làm mạch in thủ công

dụng (Proteus, Orcad) và trước khi test mạch

 Ngoài ra làm mạch in có thể thực hiện bằng cách đặt mạch làm chuyên nghiệp bằng máy Phương pháp thủ công dùng để giúp người thực hành điện điện tử hiểu rõ hơn kiến thức đã học

II Các buớc thực hiện:

Dụng cụ thao tác:

Hình 1.1: Các dụng cụ

2) Lưỡi dao cắt kim loại

9) Bột sắt 10) Khoan tay và các mũi khoan 11) Bọt biển & nhựa thông 12) Mỏ hàn & chân đế

II.1 Xác định kích thuớc mạch in:

 Xác định kích thước bo đồng thông qua

mạch in đã thiết kế

Hình 1.2: Xác định kích thước mạch in

Lưu ý:  Khi xác định kích thước nên trừ hao các cạnh dư ra 1 tí vì khi cắt, độ dày đường cắt

sẽ lấn ra 2 bên đáng kể

age

II.2 Cắt mạch in (bo đồng):

 Giữ chặt thước sắt và cố gắng tì mũi lưỡi

dao vuông góc với mặt cắt

đường kẻ đã xác định

Hình 1.3: Cắt mạch

Hình 1.4: Bo đồng sạch

II.3 Làm sạch bo:

khi cắt, ta nên dùng cước để chà sạch bề mặt lấy lại độ sáng bóng

 Bo đồng sạch thì việc ủi và ngâm mạch ở các buớc tiếp theo sẽ thuận lợi

Hình 1.5: Mạch in được in trên giấy thuốc

II.4 Ủi mạch:

lên mặt đồng của bo (bo có 2 mặt

nhựa và đồng)

 Dùng bàn là để ủi mạch với nhiệt độ

vừa phải

 Ủi đều và mạnh tay (khoảng 10’ 

20’)

Hình 1.6: Ủi mạch

Lưu ý:  Khi thao tác ta phải ủi đều từ các biên vào

trong để nhiệt độ phân bố đều trên bo

 Khi hoàn thành thì mạch in phải hiện đều

và rõ trên bề mặt giấy thuốc

Hình 1.7: Mạch ủi hoàn thành

Hình 1.8: Rửa mạch sau khi ủi

 Sau khi ủi xong ta ngâm bo vào nước sạch ngay khi bo còn nóng để bóc lớp giấy ra dễ dàng

 Dùng tay chà thật sạch giấy còn dính với bo

age

Hình 1.10: Tô mạch

II.5 Tô mạch:

 Dùng bút lông dầu tô các biên và các đường mạch bị mờ hoặc đứt

 Cần cẩn thận, khéo léo tô các đường

mạch đúng theo thiết kế (tránh thiếu nét,

dư nét, chạm nét, trùng nét…)

Hình 1.11: Mạch tô hoàn thành

II.6 Ngâm mạch:

nước và bột sắt tùy theo số lượng mạch

ngâm nhiều hay ít (Dung dịch không

nên pha quá nhiều hay quá ít Màu

dung dịch pha vừa đủ như Hình 1.13)

 Khi ngâm mạch cần lắc đều để dung

dịch tác dụng đều trên bề mặt bo và rút

ngắn thời gian ngâm mạch (từ 10’ 

20’)

 Trong quá trình ngâm cần chú ý kiểm

tra thường xuyên để dừng đúng thời

điểm tránh việc các đường mạch bị mất

Hình 1.12: Pha loãng bột sắt với nước

Hình 1.13: Dung dịch ngâm

Lưu ý:  Thời gian ngâm mạch phải phù hợp Tuyệt đối không ngâm mạch quá lâu

Hình 1.14: Quá trình ngâm mạch

II.7 Khoan mạch:

 Công đoạn này được tiến hành sau khi

mạch ngâm đã khô

 Sử dụng khoan tay và các mũi khoan

(dưới 2mm) có kích thước thích hợp để

khoan lỗ đúng theo thiết kế

(Để hạn chế mũi khoan bị trượt khi

khoan, ta nên dùng mũi nhọn khoét sơ

qua các pad chân linh kiện để định vị

truớc khi khoan)

2mm trở lên cần các dụng cụ khoan

thích hợp khác (Hình 1.16)

Hình 1.15: Khoan tay và mũi khoan

Hình 1.16: Máy khoan với mũi khoan 3mm

Lưu ý:  Để sử dụng khoan tay ta có thể cung cấp nguồn 12 VDC theo 1 trong 2 cách sau:

Hình 1.17: Sử dụng khoan tay

age

 Khi chuẩn bị khoan cần chú ý thử chạy trước mũi khoan để tránh mũi khoan xoay lệch tâm

 Trong lúc khoan cần chú ý giữ mũi khoan vuông góc với mặt bo và không đè quá mạnh tay để tránh làm hỏng mũi khoan hoặc hỏng bo

Hình 1.18: Quá trình khoan mạch dùng các mũi 0.8mm & 1mm

Hình 1.19: Bộ dụng cụ hàn mạch

II.8 Hàn mạch:

 Trong công đoạn này, ta sẽ tiến hành hàn chì để nối chân linh kiện với các pad chân của bo theo thiết kế

 Trước hết ta cần xác định thứ tự gắn linh kiện lên mạch

Từng linh kiện phải được hàn lần lượt theo thứ tự từ thấp lên cao, tức là các

linh kiện có chiều cao thấp (dây nối,

hàng rào, trở…) sẽ được ưu tiên hàn

trước

 Trước khi gắn linh kiện vào vị trí thiết kế,

ta cần cạo sạch lớp giấy còn dính xung

quanh pad chân của linh kiện

Chú ý chỉ cạo nhẹ để loại bỏ phần giấy,

chừa lại phần đồng sáng bên dưới

(Để tránh lớp đồng bị ôxy hóa do mất lớp

giấy bảo vệ bề mặt, ta chỉ thực hiện bước

này lần lượt cho từng pad linh kiện) Hình 1.20: Mạch in và các linh kiện

Hình 1.21: Hàn mạch

 Sau khi chân linh kiện đã được gắn vào

bo đúng cách (chiều sắp xếp chân linh kiện, loại linh kiện,…), ta tiến hành công đoạn hàn chì

Lưu ý:  Mỏ hàn là thiết bị làm việc ở nhiệt độ cao, nên

trong quá trình thực hành cần tuyệt đối nghiêm túc chấp hành các quy định về an toàn

Hình 1.22: Nhiệt độ làm việc của mỏ hàn

 Để hàn chì chính xác và hiệu quả, trước hết ta cần làm sạch đầu hàn và thực hiện “xi

chì” (công đoạn bọc đầu mỏ hàn bằng một lớp chì nhằm tạo thuận lợi cho các thao

tác hàn)

1) Thao tác làm sạch mỏ hàn lần lượt như sau:

- Đưa nhanh đầu mỏ hàn (đang nóng) qua miếng bọt biển đã thấm nước (nhưng

không quá ướt)

- Sau đó đưa ngay qua dung dịch làm sạch chuyên dụng (hoặc nhựa thông)

- Cuối cùng đưa nhanh qua miếng bọt biển lần nữa

- Thực hiện các thao tác trên nhiều lần cho đến khi mỏ hàn được làm sạch

Hình 1.23: Đầu mỏ hàn dơ và đầu mỏ hàn sạch

age

2) Thao tác “Xi chì” được thực hiện như sau:

Hình 1.24: Xi chì

- Cho chì tiếp xúc với phần trên của mỏ hàn

- Nếu mỏ hàn sạch, chì sẽ nóng chảy bọc đều đầu mỏ hàn và tụ thành giọt như Hình

1.24

- Thực hiện các thao tác trên nhiều lần để đầu mỏ hàn được bao chì sáng bóng

 Các kỹ thuật luyện tập bỗ trợ cho kỹ năng hàn chì:

a) Hàn điểm:

- Chấm đầu mỏ hàn vào điểm cần hàn cho lớp đồng tại đó nóng lên, sau đó nhanh chóng cho chì tiếp xúc với lớp đồng

Nhiệt độ tại lớp đồng sẽ làm chì chảy ra thành vết

- Chú ý:

 Tại mỗi điểm cố gắng ước lượng lượng chì vừa phải, không để chì chảy lan ra tới các điểm hàn khác

 Và không để mỏ hàn tiếp xúc quá lâu tại một điểm hàn

- Khi thành thạo ta có thể năng cao kỹ thuật này bằng cách hàn tại những điểm nhỏ hơn

Hình 1.25: Hàn chì tại các điểm

b) Hàn dây nối:

- Chuần bị các đoạn dây nối, xi chì vào đầu dây cần hàn

- Định vị trí dây nối ngay điểm cần hàn

- Sau đó dùng mỏ hàn chấm vào mối nối để chì nóng chảy ra, rút mỏ hàn ra khi chì đã bọc đều mối nối

- Khi thành thạo ta có thể năng cao kỹ thuật này bằng cách hàn tại những điểm nhỏ hơn

Hình 1.26: Nối dây

c) Hàn nối điểm:

- Chuẩn bị khung dây như Hình 1.27, ta sẽ hàn nối tại các điểm cắt nhau của các dây

- Khi hàn ta cần đảm bảo cả 2 dây đều nhận được nhiệt từ mỏ hàn, để khi chì tiếp xúc, chì sẽ chảy đều qua vị trí tiếp xúc của cả 2 dây

Hình 1.27: Nối điểm

II.9 Kiểm tra sơ bộ:

- Đây là công đoạn được thực hiện trước khi ta tiến hành bôi lớp “sơn” bảo vệ mạch

- Kiểm tra trực quang các mối nối, đường mạch theo đúng thiết kế

Cần thiết có thể dùng dụng cụ đo để kiểm tra đường mạch hay linh kiện

- Vì nhiều lý do, đôi khi có lỗi xuất hiện trên mạch  tiến hành khắc phục lỗi

(Để hạn chế lỗi và thuận lợi cho việc khắc phục lỗi, tốt nhất sau mỗi công đoạn ta đều phải

age

kiểm tra kỹ lưỡng)

Hình 1.28: Lỗi đứt mạch

 Khắc phục lỗi:

Lỗi thường xảy ra nhất là đứt mạch, để khắc phục lỗi này, đơn giản là ta nối lại mạch

- Cắt 1 đoạn dây nối dài hơn về 2 phía một tí so với đoạn mạch đứt

- Cạo sạch lớp giấy(hoặc lớp đồng bị ôxy hóa) ở 2 đầu của đoạn mạch đứt

- Dùng kỹ thuật nối dây để nối đoạn mạch đứt như Hình 1.29

Hình 1.29: Khắc phục lỗi đứt mạch

II.10 Hoàn thành:

- Sau khi kiểm tra và khắc phục tất cả các

lỗi của mạch Để tăng yếu tố thẩm mỹ và

đồng thời bảo vệ mạch ta tiến hành thực

hiện các công đoạn sau:

- Quét dung dịch “nước rửa mạch” đều qua

mạch để bóc hết tất cả các lớp giấy còn

dính trên mặt mạch

Hình 1.30: Mạch được quét dung dịch “nước rửa

mạch”

- Dùng dung dịch nhựa thông lỏng chuyên dụng hoặc pha nhựa thông (tán nhuyễn) với dung

dịch “nước rửa mạch” để quét lên mặt mạch lần nữa

Hình 1.31: Công đoạn bảo vệ mạch

Hình 1.32: Mạch hoàn thành

GOOD LUCK TO YOU