Làm mạch in thủ công

Biết làm mạch in là một yêu cầu rất cần thiết khi nghiên cứu về điện tử. Mạch in thủ công sẽ giúp chúng ta có thể thử thiết kế mới một cách nhanh chóng, thay vì phải dùng rất nhiều dây điện để liên kết các linh kiện trên breadboard. Ngoài ra một mạch in sẽ giúp cho thiết kế chúng ta gọn gàng hơn, nhìn hiện đại hơn. Mạch in đặt hàng sẽ rất mắc khi chúng ta làm lẻ, nên khi làm mạch in thủ công, tuy có một số hạn chế, nhưng giá thành sẽ rẻ hơn rất nhiều.

Nguyên liệu và dụng cụ

Phíp đồng – một tấm nhựa được tráng đồng một mặt hay hai mặt (ta dùng loại một mặt, 15k tại chợ Nhật Tảo).

Giấy thuốc đã in mạch in (sẽ trình bày ở dưới).
Nhựa thông lỏng (mua ở chợ Nhật Tảo với giá 10 ngàn trở xuống).
Gói thuốc ngâm mạch (FeCl3 dạng khan, 3 ngàn tại chợ Nhật Tảo).
Dao cắt mica (15 ngàn tại chợ Nhật Tảo với tên là dao cắt mạch). Bàn ủi.
Hộp nhựa (không được dùng hộp kim loại), dùng để đựng FeCl3. Một đôi đũa nhựa dùng để khuấy dung dịch và cớt mạch in lên.
Khoan mạch cầm tay cùng adapter 12V (khoảng 40k – chưa tính tiền adapter), mũi khoan 0.7 - 0.8mm (cho lỗ 30 mil), 1mm (cho lỗ 40 mil). Cùng một cuốn sách cũ để kê lên khoan.
Cọ vẽ hay bông ngoáy tai để quét nhựa thông.
Miếng chùi nồi bằng inox và miếng rửa chén bằng mút vàng (sử dụng mặt nhám màu xanh lá đằng sau)


Chú ý:FeCl3 là hóa chất ăn mòn mạnh, có tính axit, không được dây vào mắt, hay uống. Không được đựng trong đồ kim loại vì sẽ ăn mòn kim loại, chỉ đựng trong hũ nhựa. Khi hòa tan muối khan vào nước sẽ tỏa nhiệt rất mạnh và nước có thể sôi. Khi dính vào quần áo, không thể tẩy ra. Khi chạm vào tay, tay sẽ hơi bị khô, cần rửa sạch với nước, không nên để lâu.

Tiến hành

In mạch

Bạn cần có một file mạch in như hình, có thể thiết kế bằng Orcad, Altium hay Proteus…, sau đó hãy dùng tính năng xuất file PDF, để xuất lớpBottom theo đúng chiều (không Mirror) và kích thước

100%.Dùng Adobe Illustrator đểcopy nhiều bản trên 1 trang giấy đểtiết kiệm khi in.


Sau đó, ra tiệm in Lam Sơn (46 Đồng Nai, Phường 15, Quận 10, TPHCM), in file PDF và in trên giấy thuốc. Mạch phải được in bằng mực laser, trên mặt láng của giấy thuốc, in đậm màu, đường mạch rõ nét, liên tục (giá là 2 ngàn 1 tờ).Cắt phần nào cảm thấy tốt nhất, dùng để làm mạch.

Cắt mạch

Đo kích thước của board cần làm, sau đó thêm 1mm mỗi cạnh (để phòng hờ). Sau đó, dùng bút lông dầu (bút ghi đĩa CD) vẽ lên phíp đồng trên 2 mặt (mặt đồng lẫn mặt nhựa).
Dùng dao rọc mica, cắt 2 mặt sâu xuống 1/3 đến 1/2 chiều dày board. Ban đầu hãy dùng thước nhựa cứng hay thước sắt để định nét cắt. Khi đã có vết cắt rồi thì bỏ thước ra để rọc cho nhanh.
Phải rọc cả 2 mặt. Khi đã rọc đủ, hãy dùng tay bẻ nhè nhẹ board theo 2 phía, sao cho đến khi board đứt ra khỏi phíp.


Hãy dùng mặt nhám miếng rửa chén (phần màu xanh lá của miếng mút vàng) để chà hết đồng oxide. Chà cho đến khi thấy board thật sáng bóng.
Dùng miếng giấy đã in hình mạch in, gói board đồng vừa cắt ra sao cho bị trí mạch in đúng với vị trí board. Mặt in mạch của giấy (mặt láng) áp với mặt đồng của board. Gấp lại cho chắc chắn (đảm bảo không bị xê dịch).

Ủi mạch

Hãy đảm bảo mạch không bị xê dịch bên trong giấy thuốc. Sau đó hãy dùng bàn ủi, chỉnh nhiệt độ cao nhất, vào ủi ở mặt nhám của giấy thuốc (không ủi mặt nhựa của board).
Hãy ủi từ 5 đến 10 phút, tùy vào kích thước board. Hãy ủi kỹ các góc cạnh, vì phần đó nằm phía rìa nên lượng nhiệt thường tới ít hơn. Sau khi ủi xong, hãy để nguội từ từ , không ngâm nước.
Sau khi để nguội một thời gian, hãy bóc từ từ lớp giấy thuốc ra, không bóc nhanh, có thể làm tróc mực.
Với những chỗ có màu đen, không phải màu xám (do không có giấy bám vào), hãy đồ lại bằng bút lông dầu.



Ngâm mạch
Hãy đổ nguyên gói FeCl3 vào hộp nhựa, rồi sau đó hãy đổ nước khoảng 50ml (không cho nước vào trước vì FeCl3 khan háo nước rất mạnh, sẽ làm nước bắn vào mắt). Khi đó, dung dịch còn rất nóng, có thể làm nước sôi, nên hãy cẩn thận.
Khuấy đều dung dịch bằng đũa, ngay sau đó hãy cho board đồng đã được ủi và lột giấy vào dung dịch khi còn nóng (dung dịch nguội cũng được nhưng dung dịch nóng sẽ ăn đồng nhanh hơn).
Khi đó, FeCl3 sẽ tác dụng với Cu trên board tạo CuCl2 và FeCl2 hòa tan vào dung dịch, tuy nhiên nó lại không tác dụng được với phần đồng được lớp mực bảo vệ.
Hãy khuấy đều và kiểm tra board thường xuyên (khoảng 2 - 3 phút một lần). Nếu board đồng đã được ăn hết đồng (trên board ngoài những vùng mực bảo vệ thì chỉ còn lại màu nhựa, màu đồng đã biến mất hoàn toàn (kể cả màu xanh lá của muối). Khi đó cần vớtmạch ra ngay (bằng đũa hay dụng cụ gắp bằng nhựa hay gỗ, không dung tay vì FeCl3 sẽ ăn tay), nếu không vớt mạch kịp thời, FeCl3 sẽ ăn tới phần đồng được mực bảo vệ, có thể làm đường mạch loang lỗ, hay thậm chí đứt mạch. Sau khi vớt mạch, rửa lại với nước (chưa tẩy lớp mực đi).


Khoan mạch

Khi mạch đang còn ướt khi vửa mới rửa với nước, hãy tranh thủ khoan mạch. Hãy dung khoan máy nhỏ chuyên dùng khoan mạch in, lắp mũi khoan và cắm điện. Kê mạch lên 1 cuốn sách để dễ khoan.

Với lỗ 30 mil (30 th, 1 mil = 1 th = 1/1000 inch), hãy chọn mũi khoan 0.8 hay 0.7mm. Với lỗ 40mil, hãy chọn mũi 1mm.
Cầm khoan thẳng đứng, mắt hãy chú ý xem khoan có thẳng hay chưa (khoan không thẳng, linh kiện khó cắm vào được). Để mũi khoan vào lỗ chính xác. Vì ở giữa lỗ , có một phần đồng bị ăn nên tạo ra một chỗ lõm xuống giúp chúng ta dễ khoan hơn.
Sau đó hãy bấm nút để khoan, khi khoan hết mặt bên kia thì dừng lại rồi rút khoan ra. Tiếp tục khoan cho đến hết các lỗ có cùng kích thước.
Khi đã khoan hết lỗ cùng kích thước, rút điện và thay mũi khoan có kích thước khác. Sau đó cắm điện và tiếp tục khoan cho đến hết.
Sau khi khoan hết, hãy dung miếng chùi nồi bằng inox để tẩy hết mực in. Sau đó dùng mặt nhám màu xanh của miếng mút rửa chén đánh mịn board lại lần nữa cho đẹp. Nhớ đánh cả 2 mặt vì mặt nhựa còn có thể có các phần nhựa thừa ra khi khoan.

Phủ nhựa thông
Sau khi tẩy hết lớp mực, hãy dùng giấy chủi cho board khô. Sau đó hãy bắt đầu hàn mạch. Các linh kiện cần được hàn theo thứ tự từ thấp đến cao.
Sau khi đã hàn xong, hãy dung cọ vẽ hay bông khoáy tai để chấm nhựa thong lỏng. Sau đó hãy quét lên board một lớp mỏng. Không được chửa chỗ nào, tuy nhiên chỉ quét một lớp mỏng thôi.
Nếu không quét kỹ, phần không được nhựa thong bao bọc sẽ nhanh chóng bị oxi hóa thành màu đen và dẫn điện không tốt.
Nếu quét quá nhiều, nhựa thông lỏng có thể chảy qua bên kia và len lỏi vào linh kiện, làm cho các linh kiện cơ học như công tắc sẽ bị dính các cơ cấu bên trong, không còn làm việc đuợc nữa.
Sau khi quét hãy để nhựa thông khô (khi đã khô, nhựa thong không còn dính nữa, khoảng vài tiếng nhựa thông mới khô hoàn toàn). Có thể dung máy sấy để rút ngắn thời gian.

Nguồn: