Tự làm mạch in tại nhà (homemade pcb).

Tự làm mạch in tại nhà. Cũng dễ!
Nhớ lại ngày mới tập tành chơi món điện tử này, em hàn chân những con linh kiện lại với nhau thành 1 cục, rồi sau thì hàn lên board đục lỗ sẵn. Lúc ấy cứ ngắm nhìn mãi những mạch in trong đồ tháo máy, lòng thắc mắc không biết mình có cách nào để làm mạch đẹp như vậy không. Rồi đến khi biết cách ăn mòn board đồng em hí hửng dùng sơn vẽ mạch, rồi ăn mòn, nhìn đi nhìn lại... thấy xấu quá.
Những năm về sau này em đọc được những bài viết làm mạch in bằng bàn là (bàn ủi) của tây ta đủ cả. Ôi, ước mơ sắp thành hiện thực, lần đầu tiên em ủi được cái pcb em phê lắm. Những bài viết hướng dẫn đầy đủ và chi tiết, em nghĩ ai đọc cũng làm được cả nên cũng không có ý định viết bài này làm gì. Nhưng gần đây được một số bạn bè gần xa nói em viết hướng dẫn đi, lại khen em làm mạch đẹp, phổng mũi quá chừng, lỡ được khen rồi nên sướng trong người quá viết linh tinh vài dòng.
Các bác nào mới tập làm mạch in hy vọng bài viết sẽ giúp ích được một phần nào đó. Các cao thủ làm mạch lỡ có ghé mắt qua xin chỉ giáo em thêm vài điều, còn các bác nào gạch đá em cũng rất vui lòng đón nhận (đội nón bảo hiểm rồi nên không sợ đâu).
I. Phần 1: Làm mạch in thật đơn giản
Phần này các bác đọc là đủ để làm ra được mạch in cho các dự án của mình. Phương pháp theo em dễ dàng nhất có được mạch in trong thời gian rất nhanh là sử dụng in chuyển nhiệt, sử dụng bản in bằng máy in laser.
Nói về phương pháp chuyển nhiệt, tức là dùng nhiệt độ để sang một bản vẽ trên giấy sang vật liệu khác. Ở đây là board mạch in có lớp đồng. Sử dụng máy in laser vì đặc điểm mực laser là nóng chảy với nhiệt, mực máy in phun không làm được điều đó.
A. Máy in
1. Bất kỳ máy in laser nào
Em có 2 máy in laser, 1 trắng đen và 1 in màu. Để làm mạch in em hầu như sử dụng máy in HP 5L, rất cổ lỗ sản xuất năm 1995 và mực in đương nhiên là mực nạp. Điều này cho thấy rằng nếu các bác có máy in xịn thì rất tốt nhưng nếu không có thì một máy in rất tầm thường cũng có thể làm tốt công việc (em mua ve chai cân kg có 50k về sửa lại dùng mấy năm rồi đó)



B. Chọn giấy
1. Giấy láng trong tạp chí
Đây là loại giấy "trung tính", đạt được yêu cầu dễ tìm, cho đường mạch sắc nét, độ khó trung bình.
Giấy này các bác kiếm tờ quảng cáo nào láng láng trong báo hay giấy tạp chí. Em đang dùng là giấy cắt ra trong tập quảng cáo phân bón, cứ thấy hơi dầy và láng là chơi tuốt. Đặc điểm khi ngâm nước sau chuyển nhiệt loại giấy này để lại 1 lớp giấy mỏng bám vào mực lấp khuyết điểm thưa mực của bản in.



2. Phần lưng giấy láng decal
Loại giấy này đạt yêu cầu thẩm mỹ cao nhất, độ khó trên trung bình.
Với loại giấy này chúng ta làm được những đường mạch rất nhỏ, sắc nét (em làm đường 10mil là khoảng 0.25mm vô tư). Khuyết điểm của giấy này là khi làm mạch có đường mạch to hoặc vùng đổ đồng dễ làm rỗ đường mạch, do bản in vùng màu đen lớn mực bị thưa, bác nào có máy xịn in ra đen thui thì làm tốt. Loại giấy này làm vài lần cho quen tay không thì dễ bị đứt đường mạch. Và đặc điểm là sau chuyển nhiệt không cần ngâm nước mà lột khô luôn... tiện quá xá.



3. Giấy in ảnh, giấy màu thủ công, giấy A4 thường...
Hai loại giấy trên em thường sử dụng, còn mấy loại kể ra dưới đây ưu điểm là dễ làm nhất nhưng khi chuyển nhiệt đường mạch dễ bị lem ra, với những đường nhỏ xuyên chân linh kiện hay bị dính, giấy này ngâm nước dễ bóc.



Theo ý kiến riêng em bác nào mới tập cứ dùng giấy decal, lúc đầu ủi nó hay rỗ mạch hay đứt đường kệ nó, tập vài lần thấy tương đối rồi lấy giấy tạp chí ủi rồi ngâm nước chà từ từ ra là ngon ngay. Lúc đó mạch sẽ không bị rỗ và đứt đường nữa, nhuyễn tay rồi thì cứ giấy decal mà phang nhiệt tình.
C. Phương pháp chuyển nhiệt
1. Bàn là
Nhà nào cũng có, đơn giản dễ tìm (bác nào chưa có chạy ra mua gấp về còn ủi đồ).



2. Máy ép plastic
Là máy ép nhiệt mấy ông ép giấy tờ chạy vòng vòng ngoài đường hay có, không cần đầu tư mới khi kinh tế còn eo hẹp, kiếm đồ cũ mua lại miễn sao còn nóng là được, trục cao su nhiệt nếu bẩn quá thì tháo ra lấy giấy nhám mịn chà lại là đẹp ngay.
Có 2 loại máy ép là loại dùng dây điện trở (thường có 2 trục cao su nhiệt) và loại dùng đèn sấy làm nóng (thường có 4 trục cao su nhiệt). Em thấy loại dùng dây điện trở làm nóng cho nhiệt cao hơn, dễ trị các loại mực cứng đầu.
Cái máy ép em đang dùng đây ạ (cân kg bãi ve chai 80k), về chém nó gọn gàng lại.



3. Máy ép nhiệt phẳng
Loại này em nghe nói là chuyển nhiệt đã lắm, có điều giá tầm 3 chai nên thôi. Máy ép với bàn là làm tốt rồi.



D. Quy trình thực hiện
1. In ảnh
Phần này em chỉ nói đến in còn pcb do ai vẽ hay download trên mạng em không biết nhé, miễn sao có ảnh để in ra là được rồi.
Tại sao em lại viết phần đơn giản này? bởi in thì ai cũng in được nhưng để có bản in tốt hơn thì có người biết người không. Mạch in chúng ta làm hay có những vùng đồng lớn do đó cần bản in khu vực đó phải thật đậm đen, máy xịn ra sao thì em không biết chứ máy in của em in mấy vùng đen to to là chỉ còn màu xam xám chứ không đen nữa rồi.
Để bản in tốt hơn, có thể dùng để chụp cảm quang cũng được thì... trước khi in các bác dùng khăn mềm hay bông gòn lau 1 lớp dầu lửa (dầu hỏa, dầu hôi) lên giấy in, chất lượng khác hẳn.
Với bản in bằng phần láng giấy decal rất dễ gây ra hiện tượng trợt mực (mực lem nhem, bám không đều). Sau mẹo chùi dầu lửa sẽ rất đẹp.
Cần nhớ: dùng dầu lửa nghen, xăng hay axeton sẽ làm biến dạng cao su trong máy in, cái giá này em trả rồi
Minh họa cho phần này em chọn 2 mẫu tương đối dễ.
Mẫu 1: đây là mạch điều khiển CDrom của computer để làm cd player.



Mẫu này 1 mặt, đường mạch vừa phải, có xuyên chân linh kiện. Vì đường mạch không to lắm nên em không gặp trường hợp in mực không đủ đen gây nên hiện tượng rỗ mạch, em sẽ dùng giấy láng decal.
Mẫu này em sẽ dùng bàn là (bàn ủi) để trình bày.
Link: http://gc.digitw.com/KITs/8051CDROM%20CONTROL/8051%20CDROM%20PLAYER.htm
Mẫu 2: mạch này là USB DAC.



Mẫu này 2 mặt, đường mạch vừa phải, có linh kiện smd. Vì có vùng phủ đồng lớn nên để hạn chế vùng đen và rỗ mạch, em sử dụng giấy tạp chí, như trên đã nói giấy này khi nhúng nước lột sẽ để lại 1 lớp giấy mịn che khuyết điểm mực thưa.
Mẫu này em sẽ trình bày ép bằng máy ép plastic.
Link: http://gc.digitw.com/usb_dac-pcm2706.htm
In ra giấy nào. Bác nào chưa hình dung được kích thước thật thì vào link em để trên để download file pdf in ra nhìn nhé, khá khó cho các bác mới tập, nên làm mạch to to trước khi thử sức với 2 mẫu trên.



2. Cách cắt board đồng
Các bác có thể dùng cưa lộng, đĩa cắt mini... để cắt. Em thì thường dùng... dao cắt giấy.
Dao cắt giấy phía trên đầu có 1 vòng khuyết, chúng ta dùng chỗ đó để cắt. Ghi chú phần này là nên có 1 tấm lót bằng nhựa hay gỗ gì đó để khi cắt đỡ làm mòn lưỡi cắt.



Em làm 1 cái dao cắt tương tự như vậy bằng lưỡi cưa sắt bỏ đi. Với lưỡi dao này các bác có thể dùng để cắt mica rất tốt, với mica không cần phải rạch 2 đường giống mạch in, chỉ cần cắt 1 phía rồi bẻ luôn. Có gì các bác cứ thử nhé.
Cách cắt em upload lên youtube

3. Chuyển nhiệt
Chú ý quan trọng khi chuyển nhiệt là bề mặt board đồng phải thật sạch. Có thể dùng giấy nhám mịn hay miếng rửa chén bát để chùi. Rồi dùng xăng hay axeton lau sạch lại.
Bắt đầu chuyển nhiệt nào.
Mẫu 1: (bàn là).






Vì quay video cho các bác xem em run tay nên làm xấu quá, các bác xem đỡ để biết phương pháp thôi, còn các bác chấm em mấy điểm cũng được. Cám ơn các bác!

Mẫu 2: (máy ép nhiệt).
Phần này mai rảnh em làm tiếp. Bây giờ khuya rồi, em đi ăn mòn cái mẫu 1 trước đã...

4. Ăn mòn
Sau khi chuyển nhiệt xong các bác nên ăn mòn sớm, để lâu board đồng bị oxi hóa ăn mòn ra lem nhem xấu lắm.
Về ăn mòn thì có FeCl3 (ra chợ mua thì nói bán gói bột rửa mạch), axit HCL + H2O2. Ngoài ra còn dùng axit H2SO4, với cái bột gì trắng trắng... Em hay dùng 2 loại đầu thôi.
FeCl3: tỷ lệ pha 1:2. Ví dụ 100g FeCl3 pha với 200ml nước.
Ưu điểm: pha một lần dùng nhiều lần.
Nhược điểm:bẩn, ăn mòn hơi lâu, mới pha thì khoảng 5 phút, càng dùng nhiều càng lâu. Muốn nhanh hơn phải rung, sục khí, làm nóng...
HCl + H2O2: mua hóa chất công nghiệp thường 2 hóa chất đó tỷ lệ khoảng 30%.
Pha như sau: 1 HCl + 1 H2O2 + 4 H2O.
Ưu điểm: ăn mòn rất nhanh, với tỷ lệ pha như trên thời gian ăn mòn khoảng 2 phút.
Nhược điểm: mỗi lần dùng mỗi lần pha, axit thì nguy hiểm, tỷ lệ thấp thì gây ngứa nếu tiếp xúc với da, khi ăn mòn bốc khói ngửi khó chịu và khô họng.
Mẫu 1: Ăn mòn bằng FeCl3.
Cấu tạo hộp ăn mòn của em là vầy... Hộp nhựa nhỏ đựng dung dịch FeCl3 có thể gắn cục rung vào. Hộp nhựa lớn hơn đựng nước có bỏ cây sục nước (hay dùng nấu nước chế mì tôm thời sinh viên). Bỏ hộp nhỏ vào hộp lớn, đun sôi nước trong hộp lớn, khi đó nhiệt đó của dung dịch FeCl3 khoảng 50- 60 độ C, kết hợp thêm cục rung nữa thì em ăn mòn khoảng 15' (hút xong điếu thuốc là xong).
Cục rung 5V tháo trong tay chơi game ra, gắn vô đoạn ống nước nhỏ rồi cắt rãnh kẹp vào thành hộp dung dịch là rung è è...











Còn tiếp...