Arten von Leiterplatten

1. Leiterplatte

Eine Leiterplatte ist für den Aufbau der Schaltung unerlässlich. Über die Leiterplatte werden die Komponenten angeordnet und mit elektrischen Kontakten verbunden. Im Allgemeinen erfordert die Vorbereitung einer Leiterplatte viel Aufwand wie das Entwerfen des Leiterplattenlayouts, das Herstellen und Testen der Leiterplatte. Kommerzielles PCB-Design ist ein komplizierter Prozess, bei dem das Zeichnen mit PCB-Design-Software wie ORCAD, EAGLE, Erstellen von Spiegelskizzen, Ätzen, Verzinnen, Bohren usw. durchgeführt wird. Andererseits kann eine einfache PCB einfach hergestellt werden. Dieses Verfahren hilft Ihnen bei der Herstellung einer selbstgemachten Leiterplatte.

Herstellung einer hausgemachten Leiterplatte

Erforderliches Material für die Leiterplatte:

• Kupferbeschichtete Platte - Sie ist in verschiedenen Größen erhältlich.
• Eisenchloridlösung - Zum Ätzen (Entfernen des Kupfers aus einem unerwünschten Bereich
• Handbohrmaschine mit Bohrern der gewünschten Größe.
• OHP-Markierungsstift, Skizzenpapier, Kohlepapier usw.

Schritt für Schritt Leiterplattenentwurfsprozess:

• Schneiden Sie die kupferkaschierte Platte mit einem Bügelsägeblatt ab, um die gewünschte Größe zu erhalten.
• Reinigen Sie die kupferkaschierte Platte mit einer Seifenlösung, um Schmutz und Fett zu entfernen.
• Zeichnen Sie das Diagramm mit dem OHP-Stift gemäß Schaltplan auf das Skizzenpapier und markieren Sie die zu bohrenden Punkte als Punkte.
• Auf der gegenüberliegenden Seite des Skizzenpapiers erhalten Sie den Eindruck des Diagramms im umgekehrten Muster. Dies ist die Spiegelskizze, die als Leiterplattenspuren verwendet wird.
• Legen Sie das Kohlepapier über die kupferbeschichtete Seite der plattierten Platte. Legen Sie die Spiegelskizze darüber. Falten Sie die Seiten der Papiere und befestigen Sie sie mit Celloband.
• Zeichnen Sie mit einem Kugelschreiber die Spiegelskizze mit etwas Druck.
• Entfernen Sie die Papiere. Sie erhalten die Kohlenstoffskizze der Spiegelskizze auf der kupferkaschierten Platte.
• Zeichnen Sie mit dem OHP-Stift die Kohlenstoffmarkierungen auf der kupferkaschierten Platte. Die Bohrpunkte sollten als Punkte markiert sein. Die Tinte trocknet leicht und die Skizze erscheint als Linien auf der kupferkaschierten Platte.
• Beginnen Sie jetzt mit dem Ätzen. Hierbei wird nicht verwendetes Kupfer mithilfe einer chemischen Methode von der Platte entfernt. Um dies zu erreichen, muss eine Maske auf das zu verwendende Kupfer gelegt werden. Dieser Teil des maskierten Kupfers dient als Leiter für den Stromfluss. 50 g Eisenchloridpulver werden in 100 ml lauwarmem Wasser gelöst. (Eisenchloridlösung ist ebenfalls erhältlich). Legen Sie die kupferkaschierte Platte in eine Kunststoffschale und gießen Sie die Ätzlösung darüber. Schütteln Sie die Platte häufig, um das Kupfer leicht aufzulösen. Wenn es im Sonnenlicht durchgeführt wird, ist der Prozess schnell.
• Nachdem Sie das gesamte Kupfer entfernt haben, waschen Sie die Leiterplatte in Leitungswasser und trocknen Sie sie ab. Kupferspuren befinden sich unter der Tinte. Entfernen Sie die Tinte mit Benzin oder Verdünner.
• Bohren Sie die Lötpunkte mit der Handbohrmaschine. Bohrergröße sollte sein
  • IC-Löcher - 1 mm
  • Widerstand, Kondensator, Transistor - 1,25 mm
  • Dioden - 1,5 mm
  • IC Base - 3mm
  • LED - 5mm
• Beschichten Sie die Leiterplatte nach dem Bohren mit Lack, um Oxidation zu vermeiden.

Eine Möglichkeit, die Leiterplatte zu testen

Machen Sie einen einfachen Tester auf einem Stück Sperrholz, um die Komponenten schnell zu testen, bevor Sie eine Schaltung herstellen. Es kann einfach mit Reißnägeln, LEDs und Widerständen aufgebaut werden. Die Testplatine kann zur Überprüfung von Dioden, LED, IR-LED, Fotodiode, LDR, Thermister, Zenerdiode, Transistor, Kondensator sowie zur Überprüfung des Durchgangs von Sicherungen und Kabeln verwendet werden. Es ist tragbar und batteriebetrieben. Es ist sehr nützlich für Projektbauer und reduziert die Aufgabe des Multimetertests.

Nehmen Sie ein kleines Sperrholzstück und stellen Sie mit Reißnägeln Kontaktpunkte her, wie auf dem Foto gezeigt. Die Verbindungen zwischen den Kontakten können mit dünnem Draht oder Stahldraht hergestellt werden.

Testen der Platine

Schließen Sie die 9-Volt-Batterie an und beginnen Sie mit dem Testen der Komponenten.

1. Die Punkte X und Y werden zum Testen und Bestimmen des Zenerwerts verwendet (es ist schwierig, den auf der Zenerdiode aufgedruckten Wert zu lesen). Platzieren Sie den Zener mit der richtigen Polarität zwischen den Punkten X und Y. Stellen Sie sicher, dass er in festem Kontakt mit den Punkten X und Y steht. Sie können den Zener mit Celloband befestigen. Dann mit ein digitales Multimeter Messen Sie die Spannung zwischen den Punkten A und B. Dies ist der Wert des Zener. Da die 9-Volt-Batterie verwendet wird, können nur Zenere unter 9 Volt getestet werden.

2. Die Punkte C und D werden verwendet, um verschiedene Arten von Dioden wie Gleichrichterdiode, Signaldiode, LED, Infrarot-LED, Fotodiode usw. zu testen. LDR und Thermister können ebenfalls getestet werden. Platzieren Sie die Komponente mit der richtigen Polarität zwischen C und D. Die grüne LED leuchtet auf. Verpolen Sie die Polarität der Komponente (außer LDR und Thermister). Die grüne LED sollte nicht leuchten. Dann ist die Komponente gut. Wenn die grüne LED beim Ändern der Polarität leuchtet, ist die Komponente geöffnet.

3. Die Punkte C, B und E werden zum Testen des NPN-Transistors verwendet. Platzieren Sie den Transistor über den Kontakten, damit Kollektor, Basis und Emitter in direkten Kontakt mit den Punkten C, B und E kommen. Die rote LED leuchtet schwach. Drücken Sie S1. Die Helligkeit der LED nimmt zu. Dies zeigt an, dass der Transistor gut ist. Wenn es undicht ist, auch ohne S1 zu drücken, leuchtet die LED.

4. Die Punkte F und G können für den Durchgangstest verwendet werden. Sicherungen, Kabel usw. können hier auf Kontinuität geprüft werden. Die Kontinuität von Transformatorwicklungen, Relais, Schaltern usw. kann leicht getestet werden. Dieselben Punkte können auch zum Testen von Kondensatoren verwendet werden. Stellen Sie das + ve des Kondensators auf Punkt F und das Minus auf Punkt G. Die gelbe LED leuchtet zuerst vollständig auf und erlischt dann. Dies ist auf das Laden des Kondensators zurückzuführen. Wenn ja, ist der Kondensator gut. Die zum Dimmen der LED benötigte Zeit hängt vom Wert des Kondensators ab. Ein Kondensator mit höherem Wert benötigt einige Sekunden. Wenn der Kondensator beschädigt ist, leuchtet die LED entweder vollständig auf oder nicht.

Tester Board

2. Chip an Bord

Der Chip on Board ist eine Halbleiter-Montagetechnologie, bei der der Mikrochip direkt auf der Platine montiert und über Drähte elektrisch verbunden wird. Verschiedene Formen von Chip On Board oder COB werden jetzt verwendet, um Leiterplatten anstelle der herkömmlichen Baugruppe mit mehreren Komponenten herzustellen. Diese Chips machen die Leiterplatte kompakt und reduzieren sowohl Platz als auch Kosten. Hauptanwendungen umfassen Spielzeug und tragbare Geräte.

2 Arten von COB:

1. Chip- und Drahttechnologie : Der Mikrochip wird mit der Platine verbunden und durch Drahtbonden verbunden.
2. Flip-Chip-Technologie : Der Mikrochip ist an den Schnittpunkten mit Lötperlen verbunden und umgekehrt auf die Platine gelötet. Dies geschieht mit leitfähigem Kleber auf der organischen Leiterplatte. Es wurde 1961 von IBM entwickelt.

Der COB besteht im Wesentlichen aus einem unverpackten Halbleiterchip, der direkt an der Oberfläche einer flexiblen Leiterplatte angebracht und zur Bildung der elektrischen Verbindungen drahtgebunden ist. Auf den Chip wird eine Epoxidharz- oder Silikonbeschichtung aufgebracht, um den Chip einzukapseln. Dieses Design bietet eine hohe Verpackungsdichte, verbesserte thermische Eigenschaften usw. Die COB-Baugruppe verwendet die C-MAC-Mikrotechnik, die eine vollautomatische Montage des Chips ermöglicht. Während des Montageprozesses wird ein Wafer der blanken Matrize geschnitten und auf eine LTCC- oder dicke Keramik- oder flexible Leiterplatte gelegt und dann drahtgewickelt, um die elektrischen Verbindungen herzustellen. Der Chip wird dann unter Verwendung der Glob-Top- oder Cavity-Fill-Verkapselungstechniken geschützt.

Die Herstellung eines Chips an Bord umfasst drei Hauptschritte:

1. D. dh Anbringen oder Matrizenmontage : Dabei wird Klebstoff auf das Substrat aufgetragen und anschließend der Chip oder die Matrize über diesem Klebematerial befestigt. Dieser Klebstoff kann unter Verwendung von Techniken wie Dosieren, Schablonendruck oder Stiftübertragung aufgetragen werden. Nach dem Anbringen wird der Klebstoff Hitze oder UV-Licht ausgesetzt, um starke mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften zu erzielen.

zwei. Drahtbonden : Dabei werden die Drähte zwischen Chip und Platine angeschlossen. Es beinhaltet auch das Drahtbonden von Chip zu Chip.

3. UND Kapselung : Die Einkapselung von Chips und Bonddrähten erfolgt durch Verteilen eines flüssigen Einkapselungsmaterials über die Chips. Silikon wird oft als Einkapselungsmittel verwendet.

Vorteile von Chip an Bord

1. Es ist keine Komponentenmontage erforderlich, wodurch das Substratgewicht und das Montagegewicht reduziert werden.
2. Es reduziert den Wärmewiderstand und die Anzahl der Verbindungen zwischen dem Chip und dem Substrat.
3. Es hilft, eine Miniaturisierung zu erreichen, die sich als kostengünstig erweisen kann.
4. Es ist aufgrund der geringeren Anzahl von Lötstellen sehr zuverlässig.
5. Es ist leicht zu vermarkten.
6. Es ist an hohe Frequenzen anpassbar.

Eine einfache Arbeitsanwendung von COB

Eine einfache Melodie-Schaltung von Single Music COB, die in der Türklingel verwendet wird, ist unten gezeigt. Der Chip ist mit elektrischen Kontakten zu klein. Der Chip ist ein ROM mit aufgezeichneter Musik. Der Chip arbeitet mit 3 Volt und der Ausgang kann mit einem einzelnen Transistorverstärker verstärkt werden.

Andere Anwendungen von COB umfassen Verbraucher-, Industrie-, Elektronik-, Medizin-, Militär- und Avionikanwendungen.