اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

image001 

قد لا تتمكن من شراء البطاقة الإليكترونية. فلما لا تصنعها بنفسك إذن؟

المشكل الأول في صناعة البطاقات البرمجية هو تحضير الشريحة الإليكترونية التي ستضع عليها المركبات الإليكترونية الأخرى. دعنا ننهي هذا الأمر أولا لنفتح الباب على مصراعيه لصناعة أي بطاقة إليكترونية أخرى.


تقديم 

image002

قد تكون من هوات الاختراعات ولكن لا تتوفر لك جميع الأجهزة أو أن اليد قصيرة. نهدي إليك إذن هذه السلسلة من تصنيع البطاقات البرمجية بنفسك. ربما يمكنك الحصول على ترنزستورات ومقاومات ومكثفات وميكروكنترولات وما إلى ذلك بسهولة. لكن قد لا تعرف كيف تستغلها لصناعة البطاقات الاليكترونية المختلفة.

 

ليس مهما أن لا تعرف عن الاليكترونيك شيئا، ولا عن الكيمياء شيئا ولا عن البرمجة شيئاولكن المهم هو أن تكون شغوفا وبالاختراعات ملهوفا وأن تحب التعلم معنا شيئا فشيئا.

 

 ستكون صناعة الشرائح الاليكترونية من جزئين:

الجزء 1: البطاقة المثقبة.

الجزء 2: السبيكة الالكترونية بوجه واحد.


مصطلحات

 

أمممم.... لهجات ومصطلحات المشرق والمغرب العربيين مختلفة شيئا ما. لهذا سأقول لكم عن بعض المصطلحات التي سأستعملها في كل مقالات السلسلة "اصنعها اليكترونيا". وسأشير لك مقابلتها بلغة أجنبية أخرى لاسيما الانجليزية والفرنسية لكي يترسخ لك عما سأتكلم عنه ولكي لا تصاب بدوار ودوخة في الرأس بتشابه المصطلحات.

 

العربية

الانجليزية

الفرنسية

الصورة

بطاقة، لوحة

Card, board

Carte, plaque

 

سبيكة

Copper PC board,

Copper sheets laminated

Plaque cuivre

image003

شريحة اليكترونية،

لوحة الكترونية مطبوعة،

لوحة دارات مطبوعة

 

PCB,

PC board,

Printed Circuit Board,

PWB,

Printed Wiring Board,

Etched Wiring Board

Circuit Imprimé,

Carte Electronique,

PCB

 

image004

بطاقة اليكترونية

PCA,

Printed Circuit Assembly,

Printed Circuit Board Assembly,

PCB Assembly (PCBA)

Circuit Electronique,

Plaque Electronique

image005

بطاقة برمجية

Development board, Programmer

Carte de développement

image006

بطاقة مثقبة

Perfboard

Perfboard

image007

بطاقة بلاستيكية مساعدة،بطاقة نموذجية

Breadboard,

Protoboard

Platine Labdec

image008

 


البطاقات الإليكترونية

 

هل تساءلت يوما كيف تتم صناعة البطاقات الإليكترونية؟

 

قد يبدوا لك الأمر معقدا في البداية. لكن الأمر بسيط، وسنريك في هذه السلسلة الشيقة كيف تصنع الشرائح الإليكترونية من أجل أن تستعملها في صناعة بطاقات إليكترونية كاملة بمهنية عالية.

 

معدن الذهب موصل جيد جدا للكهرباء، ولهذا فهو يستعمل في صناعة المعالجات (processors). لكن لن نستعمله في صناعة الشرائح الإليكترونية لأنه غالي علي وعليك.

 

المعدن الأكثر استعمالا في هذا هو النحاس. وبالتالي سنعتمد على السبائك المصنوعة من النحاس ومادة عازلة أخرى.

 

يتأثر النحاس ببعض المحاليل الكيميائية. ومنها ما يؤثر عليه فيتآكل إذا وضع فيها. وهذه الخاصية هي التي سنعتمد عليها لصناعة الشرائح الاليكترونية المتطورة، لكن في الجزء الثاني. أما اليوم فنتطرق إلى طريقة بسيطة لصناعة البطاقات الاليكترونية.

image009

  


البطاقة المثقبة

 

إذا استطعت أن تشتريها، فسيكون الباقي أسهل عليك.

 

البطاقة المثقبة هي شريحة نموذجية تسهل تركيب الدارات الكهربائية، وهي عبارة عن شبكة مربعة من الثقوب التي تفصل بينها مسافة 2.54 ميليمتر. هذه القوب تكون محاطة بقشرة نحاسية دائرية أو مربعة الشكل.

 

البعض منها مزود بقشرة نحاسية حوالي الثقوب من جهة واحدة فقط، لكن الشرائح الأكثر جودة تجد فيها القشرة النحاسية من الجهتين.

 

 

image010

طريقة تموضع القشرة النحاسية على الثقوب تعطي أشكالا متنوعة للشريحة المثقبة. بطبيعة الحال، كل شكل من هذه الأشكال مخصص لتسهيل دارات كهربائية معينة.

image011

 


الأدوات اللازمة

 

يمكنك استعمال قطعة رقيقة سواء أكانت القطعة خشبية أو بلاستيكة أو مادة أخرى عازلة.

 

كلما كانت القطعة رقيقة وصلبة كلما كلن ذلك أحسن.

image012

مثقب كهربائي (drill )

 

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

 

 

يمكنك استعمال مسمار رقيق ومطرقة مثلا. بطبيعة الحال ستأخذ منك وقتا، لكن ما في اليد حيلة!!!

 

كما يمكنك صنع واحد بسيط باستعمال محرك قوي وابرة للحفر. وهذا سيكون أحسن من المثقب الكهربائي الكبير لرخصة وسهولة استعماله في هذا المجال.

image013

image014

 


صنعها

 

اختر القطعة المناسبة

 

قم برسم أمكنة الثقب على ورقة بيضاء من نفس حجم القطعة.

 

يجب أن تكون المسافة متساوية بين الثقب. تذكر أن المسافة هي 2.54 ميليمتر.

قم بإلصاق الورقة على القطعة

image015

قم بثقب على النقاط المرسومة على الورقة. وهذه هي النتيجة.

 

 

image016

في الحقيقة هذه العملية غير كاملة، لأنه من الأحسن تغطية الثقب بطبقة رقيقة من النحاس. لكن هذا يستعصي على من ليس مجهزا ببعض الأدوات الاضافية، وبالتالي فيمكنك استخدامها بدون هذه الطبقة النحاسية.

 

لكن يجب أن تستعين باللحام وبأسلاك كهربائية لتصل بين المركبات الاليكترونية عند تركيبها.

 

image017

 


تركيب الدارة الكهربائية

 

 image018

قم بطباعة نموذجين لتصميم الدارة الكهربائية من الحاسوب بحيث يكون كل نموذج هو مرآة الآخر (أي صورة معكوسة).

 

توجد عدة تصاميم لبطاقات اليكترونية ودارات كهربائية مفتوحة المصدر ومتداولة بين المهتمين. في حالة إذا قررت أن تصنع نفس البطاقة الاليكترونية فيجب أن تحصل على تصميم الدارة ويسمى (Datasheet).

 

كما يمكنك رسم تصميم لأي بطاقة إليكترونية تود إنشائها باستعمال بعض البرامج الحاسوبية. من بين هذه البرامج نرشدك إلى PCB Wizard ويمكنك تحميله من الموقع التالي: http://www.new-wave-concept.com

ثبتهما على البطاقة المثقبة بشريط لاصق أو على الأقل بإبرتين.

 

 

image019

يجب أن تكون كل ورقة مقابلة لأختها من الجهة الأخرى. تأكد من الأمر جيدا.

 

قم بثقب مواضع مرابط (أو أقطاب) جميع المركبات الاليكترونية على الورقتين.

image020

قم بوضع المركبات الاليكترونية في مكانها حسب الدارة الكهربائية التي تريد انجازها.

 

قم بتعويج (أو قل لي) جميع أقطاب المركبات في الوجه الآخر للشريحة المثقبة حتى تثبت في مكانها.

image021

استعمل اللحام (الكاوية) لرسم الدارة الكهربائة من الوجه الآخر للشريحة المثقبة.

 

هذه العملية حساسة، فاحذر أن تحدث أخطاء فيها فيذهب جهدك سدى...

 

يمكنك أن تستعين بأسلاك كهربائية فقط للربط بين المركبات الاليكترونية.

image022

وهذه هي النتيجة.

image023

 


 تأليف محمد السهلي

 

 

{jumi [*3]}


المراجع

  1. http://myfunprojects.com
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/Perfboard
  3. http://www.artdiscount.co.uk/product/white_foam_board_/
  4. http://www.clarydon.com/
  5. http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMini
  6. http://nicegear.co.nz/prototyping/basic-breadboard/
  7. http://www.bakersfieldads.net/East-Bakersfield-/Manufacturing-/100-printed-circuit-board-11-5-X12-copper-clad-020.JSP
  8. http://en.wikipedia.org/wiki/Drill
  9. http://www.escol.com.my/Tools.html

 

التعليقات   

 
# Guest 2015-01-13 04:40
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
ابو اية
+1 # ابو اية 2013-10-09 18:49
موضوع شيق مفيد كالعادة يمكن اضافة دروس في الصيانة الالكرونية يمكن ان اساعد في ذلك باذن الله
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top