اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 2

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 2

image001

قد لا تتمكن من شراء البطاقة الإليكترونية. فلما لا تصنعها بنفسك إذن؟ كيف يمكنك أن تصنع الشرائح الاليكترونية كالتي تراها في الأجهزة عالية التقنية؟ هذا ما نريده اليوم، فكيف سيكون ذلك يا ترى؟


تقديم

نريد أن نأخذك لتصنع البطاقات الاليكترونية بنفسك وبمهنية عالية. فهل أنت مستعد؟

قد تتعلم مختلف الطرق التي ستجدها في هذا المقال وتنجز ما تود إنجازه لنفسك.

بل قد يقودك فكرك إلى إنشاء ورشة عمل خاصة بتصنيع اللوحات الاليكترونية حسب رغبة الزبائن.

ولن يكون مستواك أقل من الشركات المتخصصة. فالأمر ليس بالصعب!

 

image002


المحتوى

 

ما الذي نريد أن نفعله هنا؟

كيف تذيب (تحلل) النحاس؟

الطريقة الأولى: يدوية 100%

الطريقة الثانية: مهنية متوسطة

الطريقة الثالثة: المقاومة الضوئية

ماذا عن السبيكة بوجهين؟

 


ما الذي نريد أن نفعله هنا؟

يمكنك أن تجد في الشبكة العنكبوتية الانترنت وصفا كاملا وصورا  لبعض البطاقات الإليكترونية. ومن بين ما تجد هو تلك الخريطة أو قل التصميم العام (Schema) للشريحة الاليكترونية كما تراه في الصورة جانبه.

 

ملاحظة: يمكنك رسم هذا التصميم يدويا أو بالحاسوب.

image003

ونريد أن نحول هذا التصميم الورقي إلى شريحة إليكترونية حقيقية كالصورة الثانية جانبه:

 

ملاحظة: الثقب التي تراها يجب أن تحفرها بنفسك بعدما تحصل على هذا النموذج.

image004

بعدها نقوم بتثبيت المركبات الاليكترونية عليها لتبدوا كالتالي:

لاحظ أن المركبات الاليكترونية مثبتة على ظهر البطاقة بينما الدارة تظهر لك في الأسفل.

 

نلاحظ أنه من السهل تثبيت المركبات الاليكترونية باستعمال اللحام (الكاوية) إذا ما أنجزت الشريحة، أليس كذلك؟

 

إذن، دعنا في هذا المقال نريك مختلف الطرق لإنجاز الشريحة فقط، أما تثبيت المركبات الإليكترونية فسنتكلم عنه في مشاريع أخرى بالاعتماد على هذا المقال المثير.

image005


كيف تذيب النحاس؟

 

توجد عدة محاليل تتفاعل مع النحاس فيذوب أو قل يتحلل هذا الأخير فيها.

من بين هذه المحاليل نذكر التالي:

العربية

الانجليزية

الفرنسية

الصيغة

حمض النيتريك أو

حمض الآزوت

nitric acid / 

aqua fortis

acide nitrique /

acide azotique

HNO3

فوق كبريتات الأمونيوم

ammonium persulfate

Le persulfate d'ammonium /

peroxydisulfate d'ammonium

(NH4)2S2O8

أكسيد هيدروكسيد الحديد الثلاثي

iron(III) oxide-hydroxide

L’oxyhydroxyde de fer(III) 

FeO(OH) 

كلوريد الحديد الثلاثي

ferric chloride /

Iron(III) chloride

Le chlorure de fer(III) /

chlorure ferrique / 

perchlorure de fer

FeCl3 

 

يتم استعمال مثل هذه المحاليل في المدارس المتوسطية والاعدادية والثانوية. لم أتذكر ما استعمله أساتذتنا عندما كنت تلميذا، لكن إذا نسيت أنت أيضا أو لم تكن تعرف شيئا عن هذه المحاليل فاسأل تلاميذ المدارس أو أساتذتهم عن هذه المحاليل.

وإذا صعب عليك سؤال التلاميذ والأساتذة، فقم بالذهاب إلى محلات بيع الصباغة والمسامير والبراغي وما إلى ذلك من أدوات فأصحاب هذه المحلات غالبا ما يبيعون مثل هذه المحاليل (Drugstore, Droguerie)

وايضا محلات التصوير، اسألهم عن المحاليل التي تذيب النحاس. 


الطريقة الأولى: طريقة يدوية 100%

الأدوات اللازمة

سبيكة مغطات بطبقة نحاسية رقيقة.

اسم السبيكة بالعربية هو
اللّوحة الإلكترونية المطبوعة 

اسم السبيكة بالانجليزية هو
PCB أو PC board أو printed circuit board 
PWB أو printed wiring board 
etched wiring board 
المعروف أكثر هو: PCB  

اسم السبيكة بالفرنسية هو
PCB 
Un circuit imprimé

image006

 

قلم حبر أسود

image007

منشفة

image008

مسطرة

image009

طلاء أظافر

 86

مزيل طلاء الأظافر

 

اسم هذا المنتوج Acetone.

يمكنك أن تستعمل محلولا آخر أيضا. ويمكنك أن تسأل أي بنت عن مزيل طلاء الأظافر.

image010

محلول Hydrogen Peroxide

 

نبرز لك نوعين من هذا المحلول في الصورة جانبه.

 

قنينة مكتوب عليها العدد 40 أي: محلول مركز وقوي.

 

قنينة مكتوب عليها العدد 10 أي: محلول مخفف وضعيف. للحصول عليه اسأل النساء اللواتي يقمن بتشقير شعر الرأس.

image011

محلول Hydrochloric Acid

 

يستعمل هذا المحلول لتنظيف المعادن والسرميك وفي السباكة (plombie ) وكذلك لإزالة الصباغة التي جفت على الملابس أو مكان آخر.

image012

التصميم الذي تريد طباعته

image018

قفازات بلاستيكية أو مطاطية

image013

كمامة

image014

نظارة

image015

وعاء بلاستيكي وشيئا آخر تحرك به.

image016

 

الخطوة 1: تحضير السبيكة وتصميمها

قم بتنظيف السبيكة.

 

لماذا التنظيف؟

لأنه من المحتمل أن تكون بعض الأشابات أو بعض الصدأ الغير المرئي لك. ليس صدأ الحديد وإنما هو صدأ النحاس.

image017

قم بتصميم نموذج الدارة المراد طباعتها.

 

الدارة مرسومة في الأسفل، وهي مكونة من بعض المقاومات والمكثفات وصمام ثنائي.

 

لكل مركب إليكتروني مربطين بهما يتم تثبيته في الدارة الكهربائية.

 

الجزء العلوي في الصورة يمثل الأسلاك الكهربائية ومواقع مرابط جميع المركبات الاليكترونية المراد استعمالها. هذا الجزء هو التصميم الذي نريد طباعته على السبيكة.

image018

ارسمها على السبيكة بقلم حبر أسود.

image019

قم بتغطية الرسم بطلاء الأظافر. ثم دعها حتى تجف.

image020

 

الخطوة 2: تحضير المحلول الكيميائي

البس القفازات والكمامة والنظارات.

 

اعلم أني نبهتك، فإذا عصيت وحدث لك مكروه فلا تلومن إلا نفسك.

image021

اسكب محلول Hydrogen Peroxide المركز في الوعاء.

image022

اسكب القليل من محلول Hydrochloric Acid في الوعاء أيضا.

 

لا تنسى أن تحرك الخليط جيدا.

image023

ضع الشريحة وسط الخليط لبعض الوقت.

 

 

image024

سترى لونا أخضر. (هو نفس لون صدأ النحاس).

 

قم بتحريك البطاقة مرة مرة لبعض الوقت.

image025

 

الخطوة 3: تنظيف البطاقة

استخرج البطاقة من الخليط. ثم اغسلها في الماء. والبس القفازات ولا تترك يديك كما الشأن في الصورة.

 

ستبقى المناطق التي صبغت بطلاء الأظافر فقط.

image026

وما عليك الآن إلا أن تزيلها باستعمال مهاراتك أو باستعمال مزيل طلاء الأظافر وبعض من القطن.

image027

 

كما يمكن أن تقوم بثقب المناطق التي ستثبت فيها المركبات الإليكترونية. اجعل الثقب وسط المنطقة المغطات بالنحاس.

 image028

الفيديو

يمكنك أن تشاهد نفس العمليات في المقطع التالي:

 


الطريقة الثانية: مهنية متوسطة

الأدوات اللازمة

سبيكة مغطات بطبقة نحاسية رقيقة.

 

ومزيل طلاء الأظافر (Acetone مثلا)

شريط لاصق،

مقص،

قفازات بلاستيكية أو مطاطية،

كمامة،

نظارة...

image029

محلولIsopropanol

 

سيسعمل فقط لتنظيف السبيكة من الأشابات لكنه ليس ضروريا إن لم تحصل عليه.

image030

محلول Ferrum Chlorid

 

يستعمل هذا المحلول لإذابة النحاس.

image031

محلول Liquid Tin لصقل السبيكة وهو ليس ضروري.

image032

مكواة

image033

 

الخطوة 1: طباعة التصميم على السبيكة

قم بتنظيف السبيكة.

 

نفس المبدأ الذي تكلمنا عنه سابقا.

image034

استعمل محلول Isopropanol لتنظيف أوسع.

 

بعد التنظيف قم بإبعاد أصابعك عن السبيكة حتى تكون بجودة عالية.

image035

قم بطباعة تصميم البطاقة من الحاسوب.

 

يجب أن تكون مطبوعة على الورق.

 

 

image036

ثبت الورقة على السبيكة حيت يكون التصميم المرسوم مقابلا لوجه السبيكة المغطات بطبقة النحاس.

image037

استعمل الشريط اللاصق لهذه المهمة.

image038

قم بتسخين المكواة إلى أقصى حدها.

ثم قم بكي الورقة على السبيكة.

 

الغرض هنا هو جعل التصميم في الورقة يرسم على صفحة السبيكة.

 

قم بالضغط الكامل بيديك على المكوات فوق السبيكة لمدة 30 ثانية.

 

ثم استعمل رأس المكوات لتزيد من كي الورقة على السبيكة.

image039

قم بإيقاف المكواة ثم اجعل السبيكة بورقتها في إناء ماء لمدة 5 إلى 10 دقائق.

 

لماذا؟

لأننا نريد أن يطبع التصميم على السبيكة بإي ثمن!!!!

image040

قم بإزالة الورق من على السبيكة.

image041

أزل ما تبقى من ورق باستعمال فرشاة الأسنان.

image042

وهذا ما ستحصل عليه.

لكن لم ننتهي بعد. بل قطعنا نصف الشوط فقط.

image043

 

الخطوة 2: تحميض السبيكة

قم وضع قنينة المحلول Ferrum Chlorid في إناء به ماء ساخن لبعض الوقت.

image044

قم بسكب المحلول  Ferrum Chlorid في إناء والماء في إناء آخر.

 

ثم أغمس السبيكة في المحلول. وقم أيضا بجعل الإسفنجة مبللة بالمحلول أيضا.

 

قم بمسح وجه السبيكة بالأسفنجة بلطف. قم بغمس السبيكة  في المحلول مرة مرة ثم امسحها بالاسفنجة في كل مرة.

 

كرر هذه العملية حتى يذوب النحاس وسيبقى فقط النحاس المغطى بالأسود (أي المرسوم عليه تصميم الدارة الكهربائية فقط)

image045

بعد أن تزيل النحاس، قم بغسل السبيكة في الماء.

image046

ستبدو السبيكة هكذا في هذه المرحلة.

image047

ماذا بعد؟

 

لم يبق لنا إلا أن نزيل السواد من على البطاقة. استعمل أي محلول خاص لإزالة الصباغة.

 

تم استعمال محلول  Acetone لعذا الغرض.

image048

وهذه هي النتيجة.

 

في الحقيقة، انتهينا هنا. يمكنك استعمالها كما تريد الآن.

image049

لكن لو أردت أن تصقلها أكثر فيمكنك إذن استعمال محلول خاص بهذه المسألة كمحلولLiquid Tin .

 

قم بغطسها في هذا المحلول لمدة ثانية أو ثانيتين فقط.

image050

قم بغسلها في الماء ثانية.

 

وهذه هي نتيجة النهائية.

image051

الفيديو

يمكنك أن تشاهد نفس العمليات في المقطع التالي:

 


الطريقة الثالثة: المقاومة الضوئية

الأدوات اللازمة

سبيكة مغطات بطبقة نحاسية رقيقة.

هذه السبيكة حساسة للضوء وبالتالي فهي مغطات بشريط لاصق مقاوم للضوء.

 

اسم السبيكة: اللوحة الحساسة للضوء

(light sensitive board)

 

مسطرة،

شفرة سكين حادة،

كمامة،

نظارات،

قفازات ...

image052

القنينة الكبيرة تحتوي على محلول لطباعة السبائك.

 

أي هو المحلول المخصص لإذابة النحاس.

اسم القنينة: PC Board Etching Solution

image053

أما هذا المحلول فهو يستعمل من أجل عملية التحميض أو قل لإظهار ما خلفه تأثير الضوء على السبيكة.

 

اسم القنينة:

Positive Type PC Board Developer Concentrate

image054

مزيل طلاء الأظافر.

image055

 

الخطوة 1: طباعة التصميم على السبيكة

قم بطباعة نموذجين للتصميم على ورق بلاستيكي شفاف.

 

طابعة ليزرية تكفي بالغرض هنا.

 

إذ لم توجد عندك فاسأل أصحاب المحلات النسخ الذين غالبا ما يتواجدون قرب الكليات والجامعات.

image056

 

هذا هو مطبوعنا.

 

سؤال: ربما تساءلت لماذا نموذجين بالضبط؟

 

الجواب: إذا دققت في كل نموذج ستجد أن بعض المناطق لم تطبع بالحبر الأسود وستظهر كثقوب عشوائية. طباعة نموذجين وجعل بعضهما فوق بعض سيزيل معظم هذه الثقوب.

image057

قم بتقطيع النموذجين باستعمال مسطرة وشفرة سكين حاد.

image058

قم بوضع نموذج فوق الآخر وثبتهما بشريط لاصق.

 

إذا ما زالت بعض الثقوب العشوائية ظاهرة، فقم بتغطيتها بالحبر الأسود.

image059

ألصق النموذج بزجاجة إطار الصورة.

image060

السبيكة حساسة للضوء. لذا من الأفضل أن تخفض ضوء الغرفة أو استعمل ضوء شمعة أو ضوءا أحمر مثلا.

 

قم بنزع الشريط اللاصق على صفيحة السبيكة.

image061

 

قم بوضع صفيحة السبيكة على النموذج.

 

لا تنسى أن تثبتها من أطرافها على الزجاجة باستعمال شريط لاصق.

image062

قم بتغطيتها بخلفية إطار الصورة.

image063

ستحتاج لضوء أبيض.

image064

قم بوضعها تحت الضوء لبضع دقائق.

 

 

بعد انتهاء هذه المدة قد لا تلاحظ شيئا حصل على السبيكة. لكن سترى ذلك أثناء عملية التحميض.

 

قم باستخراج السبيكة ولا حاجة لنا الآن بالنموذج ولا الإطار.

image065

 

الخطوة 2: تحميض السبيكة

عملية التحميض ستأخذ حوالي دقيقة تقريبا.

 

احظر المحلول المخصص للتحميض.

image066

قم بوضع السبيكة في المحلول.

 

حرك الوعاء طولا وعرضا.

image067

حرك الوعاء طولا وعرضا.

 

حرك، حرك، حرك ….

image068

حرك إلى أن يبدأ شكل النموذج  يظهر على السبيكة.

image069

بعد أن تتأكد من أن النموذج طبع على السبيكة بسلام، قم باستخراجها...

image070

ثم اغسلها بالماء.

image071

نمر الآن إلى عملية إذابة النحاس الظاهر في المناطق العارية من السبيكة.

 

استعمل أي محلول يمكنه إذابة النحاس.

image072

قم بالتحريك طولا وعرضا مرة أخرى.

واتركها لبضع دقائق.

 

بعد ذلك استخرجها من المحلول.

image073

 

الخطوة 3: ثقب مرابط المركبات الإليكترونية

إذ لم يتواجد عندك المثقب الكهربائي فقم باستعمال أداة أخرى تقوم بنفس الغرض لثقب الأماكن التي ستثبت فيها مرابط (أو قل أقطاب) المركبات الاليكترونية.

image074

احذر من أن تفسد النحاس حوالي كل ثقب.

image075

اكمل العملية...

image076

وستكون النتيجة كما ترى في الصورة جانبه.

image077

 

الخطوة 4: إزالة طلاء السبيكة

استعمل أي مزيل صباغة عندك...

 

وكما قلنا سابقا، يمكنك استعمال مزيل طلاء الأظافر لهذه المهمة.

image078

استعمل ورقا قطنيا وبلله بالمزيل ثم امسح على صفحة السبيكة.

image079

وهذه هي النهاية.

 

مبروك عليك.

image080

الفيديو

يمكنك أن تشاهد نفس العمليات في المقطع التالي:


السبيكة بوجهين

تجد أن بعض البطاقات الاليكترونية المعقدة كالبطاقة الأم في الحاسوب أو البطاقة الأم في الهاتف النقال بها دارة كهربائية متشعبة وتغطي كلا الوجهين للشريحة.

image081

إذا أردت أن تصنع مثل هذه البطاقات الاليكترونية فالأمر سهل إن شاء الله.

 

دعنا نسمي وجهي السبيكة بالوجه "أ" والوجه "ب"

 

عندما تريد أن تطبع تصميم الدارة الكهربائية على الوجه "أ"، فقم أولا بتغطية الوجه "ب" بشريط لاصق حتى لا يتمكن المحلول من إذابة نحاسهقم باتباع نفس الخطوات في الطرائق أعلاه.

 

عندما تنتهي من الوجه "أ"،  يمكنك إذن أن تقوم بتغطيته بشريط لاصق وأزل الشريط اللاصق من على الوجه ب”. كرر نفس العمليات على الوجه "ب".

image082

 

تجد مثالا لهذه العملية في الفيديو التالي

 


تأليف محمد السهلي 


المراجع

 

 فيدوهات المقال نفسه


 

التعليقات   

 
محمد الفاتح
-1 # محمد الفاتح 2015-06-30 10:11
شكرا
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
OussamaBlack
0 # OussamaBlack 2014-12-06 11:24
السلام عليكم
ممكن تقل من اين احصل على السبيكة المغطاة بالنحاس و جزاك الله خيرا
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top