[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] 2012 Đại học Quốc gia - Đại học Bách Khoa Hồ Chí Minh Khoa Khoa học Ứng dụng Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh ĐIỆN TỬ CĂN BẢN - PHỤ ĐỀ Tài liệu trình bày số khái niệm dành cho sinh viên ngành Vật lý Kỹ thuật Y sinh thực hành mạch điện tử, nên khơng đầy đủ mặt lí thuyết Nội dung tài liệu tham khảo từ nhiều nguồn khác nhau, nên bố cục khơng mang tính thống Tài liệu lưu hành nội Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công ĐIỆN TỬ CĂN BẢN Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công I Giới thiệu: Một kỹ thực hành điện điện tử thao túc làm mạch in thủ công Làm mạch in thủ công thực sau thiết kế mạch phần mềm chuyên dụng (Proteus, Orcad) trước test mạch Ngồi làm mạch in thực cách đặt mạch làm chuyên nghiệp máy Phương pháp thủ công dùng để giúp người thực hành điện điện tử hiểu rõ kiến thức học II Các buớc thực hiện: Dụng cụ thao tác: 1) Dao cắt mạch 7) Bút lông dầu 2) Lưỡi dao cắt kim loại 8) Hộp chứa nuớc/dung dịch 3) Cước 9) Bột sắt 4) Bo đồng 10) Khoan tay mũi khoan 5) Thước sắt 11) Bọt biển & nhựa thông 6) Bàn ủi 12) Mỏ hàn & chân đế Hình 1.1: Các dụng cụ II.1 Xác định kích thuớc mạch in: Xác định kích thước bo đồng thông qua mạch in thiết kế Page | Hình 1.2: Xác định kích thước mạch in Lưu ý: Khi xác định kích thước nên trừ hao cạnh dư tí cắt, độ dày đường cắt lấn bên đáng kể Tài liệu lưu hành nội | Đại học Bách Khoa HCM Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh Phụ đề: Huớng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công ĐIỆN TỬ CĂN BẢN II.2 Cắt mạch in (bo đồng): Giữ chặt thước sắt cố gắng tì mũi lưỡi dao vng góc với mặt cắt Ấn mạnh tay kéo dao xác theo đường kẻ xác định Hình 1.3: Cắt mạch II.3 Làm bo: Bo đồng thường bị ơxy hóa bề mặt, nên sau cắt, ta nên dùng cước để chà bề mặt lấy lại độ sáng bóng Bo đồng việc ủi ngâm mạch buớc thuận lợi Hình 1.4: Bo đồng Page | Hình 1.5: Mạch in in giấy thuốc Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh Đại học Bách Khoa HCM| Tài liệu lưu hành nội Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công ĐIỆN TỬ CĂN BẢN II.4 Ủi mạch: Cắt mạch in sau áp mặt giấy thuốc lên mặt đồng bo (bo có mặt nhựa đồng) Dùng bàn để ủi mạch với nhiệt độ vừa phải Ủi mạnh tay (khoảng 10’ 20’) Lưu ý: Hình 1.6: Ủi mạch Khi thao tác ta phải ủi từ biên vào để nhiệt độ phân bố bo Khi hồn thành mạch in phải rõ bề mặt giấy thuốc Hình 1.7: Mạch ủi hồn thành Hình 1.8: Rửa mạch sau ủi Sau ủi xong ta ngâm bo vào nước bo cịn nóng để bóc lớp giấy dễ dàng Page | Dùng tay chà thật giấy cịn dính với bo Tài liệu lưu hành nội | Đại học Bách Khoa HCM Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh ĐIỆN TỬ CĂN BẢN Phụ đề: Huớng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công II.5 Tô mạch: Dùng bút lông dầu tô biên đường mạch bị mờ đứt Cần cẩn thận, khéo léo tô đường mạch theo thiết kế (tránh thiếu nét, dư nét, chạm nét, trùng nét…) Hình 1.10: Tơ mạch Hình 1.11: Mạch tơ hồn thành II.6 Ngâm mạch: Pha lỗng bột sắt với nước sạch, lượng nước bột sắt tùy theo số lượng mạch ngâm nhiều hay (Dung dịch khơng nên pha nhiều hay Màu dung dịch pha vừa đủ Hình 1.13) Hình 1.12: Pha lỗng bột sắt với nước Khi ngâm mạch cần lắc để dung dịch tác dụng bề mặt bo rút ngắn thời gian ngâm mạch (từ 10’ 20’) Trong trình ngâm cần ý kiểm tra thường xuyên để dừng thời Hình 1.13: Dung dịch ngâm Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh Đại học Bách Khoa HCM| Tài liệu lưu hành nội Page | điểm tránh việc đường mạch bị Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công Lưu ý: ĐIỆN TỬ CĂN BẢN Thời gian ngâm mạch phải phù hợp Tuyệt đối không ngâm mạch lâu Hình 1.14: Quá trình ngâm mạch II.7 Khoan mạch: Công đoạn tiến hành sau mạch ngâm khô Sử dụng khoan tay mũi khoan (dưới 2mm) có kích thước thích hợp để khoan lỗ theo thiết kế (Để hạn chế mũi khoan bị trượt Hình 1.15: Khoan tay mũi khoan khoan, ta nên dùng mũi nhọn khoét sơ qua pad chân linh kiện để định vị truớc khoan) Đối với mũi khoan có kích thuớc từ 2mm trở lên cần dụng cụ khoan thích hợp khác (Hình 1.16) Hình 1.16: Máy khoan với mũi khoan 3mm Để sử dụng khoan tay ta cung cấp nguồn 12 VDC theo cách sau: Page | Lưu ý: Hình 1.17: Sử dụng khoan tay Tài liệu lưu hành nội | Đại học Bách Khoa HCM Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh ĐIỆN TỬ CĂN BẢN Phụ đề: Huớng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công Khi chuẩn bị khoan cần ý thử chạy trước mũi khoan để tránh mũi khoan xoay lệch tâm Trong lúc khoan cần ý giữ mũi khoan vng góc với mặt bo khơng đè q mạnh tay để tránh làm hỏng mũi khoan hỏng bo Hình 1.18: Quá trình khoan mạch dùng mũi 0.8mm & 1mm II.8 Hàn mạch: Trong công đoạn này, ta tiến hành hàn chì để nối chân linh kiện với pad chân bo theo thiết kế Trước hết ta cần xác định thứ tự gắn linh kiện lên mạch Từng linh kiện phải hàn theo thứ tự từ thấp lên cao, tức linh kiện có chiều cao thấp (dây nối, Hình 1.19: Bộ dụng cụ hàn mạch hàng rào, trở…) ưu tiên hàn trước Trước gắn linh kiện vào vị trí thiết kế, ta cần cạo lớp giấy cịn dính xung quanh pad chân linh kiện Chú ý cạo nhẹ để loại bỏ phần giấy, chừa lại phần đồng sáng bên (Để tránh lớp đồng bị ơxy hóa lớp giấy bảo vệ bề mặt, ta thực bước Hình 1.20: Mạch in linh kiện Page | cho pad linh kiện) Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh Đại học Bách Khoa HCM| Tài liệu lưu hành nội Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công ĐIỆN TỬ CĂN BẢN Sau chân linh kiện gắn vào bo cách (chiều xếp chân linh kiện, loại linh kiện,…), ta tiến hành cơng đoạn hàn chì Hình 1.21: Hàn mạch Lưu ý: Mỏ hàn thiết bị làm việc nhiệt độ cao, nên trình thực hành cần tuyệt đối nghiêm túc chấp hành quy định an tồn Hình 1.22: Nhiệt độ làm việc mỏ hàn Để hàn chì xác hiệu quả, trước hết ta cần làm đầu hàn thực “xi chì” (cơng đoạn bọc đầu mỏ hàn lớp chì nhằm tạo thuận lợi cho thao tác hàn) 1) Thao tác làm mỏ hàn sau: - Đưa nhanh đầu mỏ hàn (đang nóng) qua miếng bọt biển thấm nước (nhưng khơng q ướt) - Sau đưa qua dung dịch làm chuyên dụng (hoặc nhựa thông) - Cuối đưa nhanh qua miếng bọt biển lần Page | - Thực thao tác nhiều lần mỏ hàn làm Hình 1.23: Đầu mỏ hàn dơ đầu mỏ hàn Tài liệu lưu hành nội | Đại học Bách Khoa HCM Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh Phụ đề: Huớng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công ĐIỆN TỬ CĂN BẢN 2) Thao tác “Xi chì” thực sau: Hình 1.24: Xi chì - Cho chì tiếp xúc với phần mỏ hàn - Nếu mỏ hàn sạch, chì nóng chảy bọc đầu mỏ hàn tụ thành giọt Hình 1.24 - Thực thao tác nhiều lần để đầu mỏ hàn bao chì sáng bóng Các kỹ thuật luyện tập bỗ trợ cho kỹ hàn chì: a) Hàn điểm: - Chấm đầu mỏ hàn vào điểm cần hàn cho lớp đồng nóng lên, sau nhanh chóng cho chì tiếp xúc với lớp đồng Nhiệt độ lớp đồng làm chì chảy thành vết - Chú ý: Tại điểm cố gắng ước lượng lượng chì vừa phải, khơng để chì chảy lan tới điểm hàn khác Và không để mỏ hàn tiếp xúc lâu điểm hàn - Khi thành thạo ta cao kỹ thuật cách hàn điểm nhỏ Hình 1.25: Hàn chì điểm Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh Đại học Bách Khoa HCM| Tài liệu lưu hành nội Page | Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công ĐIỆN TỬ CĂN BẢN b) Hàn dây nối: - Chuần bị đoạn dây nối, xi chì vào đầu dây cần hàn - Định vị trí dây nối điểm cần hàn - Sau dùng mỏ hàn chấm vào mối nối để chì nóng chảy ra, rút mỏ hàn chì bọc mối nối - Khi thành thạo ta cao kỹ thuật cách hàn điểm nhỏ Hình 1.26: Nối dây c) Hàn nối điểm: - Chuẩn bị khung dây Hình 1.27, ta hàn nối điểm cắt dây - Khi hàn ta cần đảm bảo dây nhận nhiệt từ mỏ hàn, để chì tiếp xúc, chì chảy qua vị trí tiếp xúc dây Hình 1.27: Nối điểm Page | II.9 Kiểm tra sơ bộ: - Đây công đoạn thực trước ta tiến hành bôi lớp “sơn” bảo vệ mạch - Kiểm tra trực quang mối nối, đường mạch theo thiết kế Cần thiết dùng dụng cụ đo để kiểm tra đường mạch hay linh kiện - Vì nhiều lý do, đơi có lỗi xuất mạch tiến hành khắc phục lỗi (Để hạn chế lỗi thuận lợi cho việc khắc phục lỗi, tốt sau công đoạn ta phải Tài liệu lưu hành nội | Đại học Bách Khoa HCM Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh Phụ đề: Huớng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công ĐIỆN TỬ CĂN BẢN kiểm tra kỹ lưỡng) Hình 1.28: Lỗi đứt mạch Khắc phục lỗi: Lỗi thường xảy đứt mạch, để khắc phục lỗi này, đơn giản ta nối lại mạch - Cắt đoạn dây nối dài phía tí so với đoạn mạch đứt - Cạo lớp giấy(hoặc lớp đồng bị ơxy hóa) đầu đoạn mạch đứt - Dùng kỹ thuật nối dây để nối đoạn mạch đứt Hình 1.29 Hình 1.29: Khắc phục lỗi đứt mạch II.10 Hoàn thành: - Sau kiểm tra khắc phục tất lỗi mạch Để tăng yếu tố thẩm mỹ đồng thời bảo vệ mạch ta tiến hành thực công đoạn sau: - Quét dung dịch “nước rửa mạch” qua - Page | 10 mạch để bóc hết tất lớp giấy cịn Hình 1.30: Mạch qt dung dịch “nước rửa dính mặt mạch mạch” Dùng dung dịch nhựa thông lỏng chuyên dụng pha nhựa thông (tán nhuyễn) với dung dịch “nước rửa mạch” để quét lên mặt mạch lần Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh Đại học Bách Khoa HCM| Tài liệu lưu hành nội Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Cơng ĐIỆN TỬ CĂN BẢN Hình 1.31: Cơng đoạn bảo vệ mạch Hình 1.32: Mạch hồn thành Page | 11 GOOD LUCK TO YOU Tài liệu lưu hành nội | Đại học Bách Khoa HCM Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh ... mạch buớc thu? ??n lợi Hình 1.4: Bo đồng Page | Hình 1.5: Mạch in in giấy thu? ??c Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thu? ??t Y sinh Đại học Bách Khoa HCM| Tài liệu lưu hành nội Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ... bước Hình 1.20: Mạch in linh kiện Page | cho pad linh kiện) Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thu? ??t Y sinh Đại học Bách Khoa HCM| Tài liệu lưu hành nội Phụ đề: Hướng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công ĐIỆN TỬ... nội | Đại học Bách Khoa HCM Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thu? ??t Y sinh Phụ đề: Huớng Dẫn Làm Mạch In Thủ Công ĐIỆN TỬ CĂN BẢN II.2 Cắt mạch in (bo đồng): Giữ chặt thước sắt cố gắng tì mũi lưỡi