เรื่อง การทำแผ่นวงจรพิมพ์

ชุดการสอนหนว่ ยท่ี 14 เรื่องการทําแผ่นวงจรพิมพ์   วิชา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจร รหัส 2104-2102  หนว่ ยที่ 14 เรื่องการทําแผ่นวงจรพิมพ์   นายสมพร บุญริน สาขาวิชาชา่ งไฟฟา้ กาํ ลงั วิทยาลยั เทคนิคชลบุรี สาํ นักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา

ใบความรทู้ ี่ 14 สอนครั้งที่ 15 รวม 4 ช่วั โมง ช่ือวิชา อุปกรณอ์ ิเล็กทรอนกิ สแ์ ละวงจร รหสั วิชา 2104-2102 จานวน 1 ชวั่ โมง หนว่ ยที่ 14 การทาแผน่ วงจรพมิ พ์ ชอ่ื เรอื่ ง การทาแผน่ วงจรพมิ พ์ สาระสาคญั การทาแผ่นวงจรพิมพ์ เป็นส่วนหนึ่งของการประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความสาคัญมาก การศึกษาขั้นตอนการทาแผ่นวงจรพิมพ์อย่างละเอียด จะทาให้สามารถพัฒนาไปสู่การออกแบบและ สรา้ งวงจรอเิ ล็กทรอนิกสไ์ ดด้ ว้ ยตนเอง แผ่นวงจรพมิ พ์ หรือทเี่ รียกกนั ท่วั ไปคือแผน่ ปรินต์ หรอื แผน่ PCB (Printed Circuit Board) ซ่ึง ด้านท่ีใส่อุปกรณ์จะเป็นฉนวน และอีกด้านจะเป็นแผ่นทองแดงบาง ๆ แผ่นวงจรพิมพ์ที่มีใช้งาน แยก ออกเป็น 2 ชนดิ คอื แผน่ วงจรพิมพอ์ เนกประสงค์ และแผ่นวงจรพิมพเ์ ปล่า ดังน้ันผเู้ รยี นจะต้องมคี วามรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับ ความหมายของแผ่นวงจรพิมพ์ ชนิดของแผ่นวงจรพิมพ์ การทาแผ่นวงจรพิมพ์ เพอ่ื ใหส้ ามารถพัฒนาไปสกู่ ารออกแบบและสร้างวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ได้ดว้ ยตนเอง สาระการเรยี นรู้ 14.1 แผน่ วงจรพมิ พ์ 14.1.1 ความหมายของแผ่นวงจรพมิ พ์ 14.1.2 แผน่ วงจรพมิ พอ์ เนกประสงค์ 14.1.3 แผน่ วงจรพิมพ์เปล่า 14.2 วธิ ีการทาแผ่นวงจรพิมพ์ 14.3 ข้ันตอนในการทาแผน่ วงจรพมิ พ์ 14.3.1 การทาแผ่นวงจรพิมพ์โดยใชก้ ารเขยี นดว้ ยปากกาแบบลบไมไ่ ด้ 14.3.2 การทาแผน่ วงจรพิมพโ์ ดยใชเ้ ทคนคิ Toner Transfer จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ จดุ ประสงคท์ ่ัวไป 1. เพื่อใหม้ ีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกบั แผ่นวงจรพมิ พ์ วธิ ีและขั้นตอนการทาแผน่ วงจรพิมพ์ 2. มคี ณุ ธรรม จรยิ ธรรม ค่านยิ มและคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม เมอ่ื ผูเ้ รยี น ศึกษาหนว่ ยการเรยี นน้ีแลว้ มคี วามสามารถดงั ตอ่ ไปนี้ 1. บอกความหมายของแผ่นวงจรพิมพ์ได้ถูกตอ้ ง 2. บอกชนิดของแผน่ วงจรพิมพอ์ เนกประสงคไ์ ด้ถกู ตอ้ ง

3. บอกชนิดของแผน่ วงจรพมิ พเ์ ปลา่ ได้ถกู ต้อง 4. บอกวิธีการทาแผน่ วงจรพมิ พ์ไดถ้ กู ตอ้ ง 5. อธบิ ายขนั้ ตอนการทาแผน่ วงจรพิมพโ์ ดยใชก้ ารเขียนด้วยปากาแบบลบไม่ได้ ได้ถกู ตอ้ ง 6. อธบิ ายข้นั ตอนการทาแผ่นวงจรพิมพ์โดยใช้เทคนิค Toner Transfer ได้ถูกตอ้ ง

การทาแผน่ วงจรพมิ พ์ กลา่ วนา วงจรทางอเิ ล็กทรอนิกส์ ส่วนใหญ่จะประกอบบนแผน่ วงจรพิมพ์ ซง่ึ ด้านหน่งึ ท่ีใสอ่ ุปกรณ์ และ อีกด้านจะเปน็ แผ่นทองแดงบาง สาหรับเชอื่ มวงจรแทนการใช้สายตอ่ ในการทาแผ่นวงจรพมิ พเ์ พื่อใช้ใน งานเล็ก ๆ มักนิยมใช้แผ่นวงจรพิมพ์แบบอเนกประสงค์ เพราะสะดวกรวดเร็วกว่า แต่ถ้าวงจรมีความ ซับซ้อนมากก็จาเป็นต้องออกแบบบนแผ่นวงจรพมิ พ์เปล่า ๆ แล้วนามากัดลายวงจร ซ่ึงอาจใช้วิธีเขยี น ลายวงจรดว้ ยมอื โดยการเขียนดว้ ยปากกาแบบลบไม่ได้ วธิ นี ้เี หมาะสาหรับลายวงจรทไ่ี มซ่ ับซ้อน การทา แผ่นวงจรพมิ พ์โดยใช้เทคนิค Toner Transfer วิธีน้นี ยิ มทามากท่ีสดุ 14.1 แผนวงจรพมิ พ์ แผน่ วงจรพิมพ์ เรยี กกนั ท่ัวไปวา่ แผ่นปรนิ ต์ หรอื แผ่น PCB (Printed Circuit Board) ซ่ึงด้าน หนง่ึ ท่ีใสอ่ ุปกรณ์จะเป็นฉนวน และอกี ด้านจะเป็นแผ่นทองแดง ใช้สาหรับเช่ือมวงจรแทนการใชส้ ายตอ่ คือ อปุ กรณจ์ ะถกู วางอยา่ งเป็นระเบียบ และประหยัดพื้นท่ี ลดความวนุ่ วายจากการโยงสายทซ่ี บั ซ้อน แผ่นวงจรพิมพ์จะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ 1) แผน่ วงจรพิมพแ์ บบอเนกประสงค์ 2) แผ่นวงจรพมิ พเ์ ปลา่ 14.1.1 ความหมายของแผน่ วงจรพิมพ์ แผ่นวงจรพิมพ์หรือแผ่น PCB เป็นแผ่นฉนวนท่ีมีลายทองแดงนาไฟฟ้าใช้สาหรับวางอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์เพื่อประกอบเป็นวงจรและเช่ือมวงจรแทนการต่อวงจรโดยใช้สายไฟฟ้า เพ่ือลดความ ว่นุ วายจากการโยงสายท่ซี บั ซอ้ นและย่งุ ยาก 14.1.2 แผ่นวงจรพิมพ์อเนกประสงค์ แผน่ วงจรพมิ พ์ประเภทนโ้ี ดยมากมักจะมกี ารวางลายทองแดงเป็นเส้น ๆ และมีการเจาะรไู วแ้ ล้ว สามารถเสียบอุปกรณ์ลงไปได้ทนั ที แต่อาจต้องมีการตัดลายทองแดง หรอื เชือ่ มต่อด้วยสายไฟในบางจุด ส่วนใหญ่มกั ใช้กบั การประกอบวงจรที่ไมซ่ บั ซอ้ นหรือมีอุปกรณ์ไมก่ ตี่ วั โดยเราอาจจะแบ่งไดต้ ามแนวเส้น ทองแดงด้านหลงั เป็น 3 แบบ คือ 14.1.2.1 ไอซีบอร์ด (IC Board)

จะมีการวางตาแหน่งขาเป็นแนว ๆ แบบขาไอซี โดยระยะห่างระหว่างรูเจาะเท่ากับระยะหา่ ง ของขาไอซพี อดี ส่วนลายทองแดงจะมีลักษณะเป็นแถบยาวต่อเน่อื งเป็นระยะเท่า ๆ กัน สาหรับการใช้ งานจาเปน็ ตอ้ งมกี ารตัดลายทองแดงเป็นบางสว่ น และเชอื่ มตอ่ ตวั สายไฟในบางจุด ดงั รปู ที่ 14.1 รูปที่ 14.1 แผน่ วงจรพิมพ์แบบอเนกประสงค์ชนดิ ไอซีบอร์ด 14.1.2.2 แพดบอร์ด (Pad Board) หรือแผ่นปรินต์อเนกประสงค์แบบไข่ปลา ลักษณะของแผ่นวงจรพิมพ์จะไม่มีลายทองแดง เช่ือมต่อ แต่มีเพียงลายทองแดงเป็นจุด ๆ เหมือนเป็นหลักยึดอุปกรณ์ ดังรูปที่ 14.2 โดยการใช้งาน จะตอ้ งเช่ือมต่อสายระหว่างจุดตามวงจร รูปท่ี 14.2 แผ่นวงจรพิมพ์แบบอเนกประสงค์ชนดิ แพดบอรด์ 14.1.2.3 โพรโตบอร์ด (Proto Board) ลักษณะของแผ่นวงจรพิมพจ์ ะเป็นแบบผสมกนั ระหวา่ งแพดบอร์ดและ แผ่นไอซบี อรด์ ดังรปู ที่ 14.3 โดยการใช้งานจะต่อสายเช่อื มระหว่างจดุ น้อยลง

รูปที่ 14.3 แผน่ วงจรพมิ พ์แบบอเนกประสงค์ชนดิ โพรโตบอร์ด 14.1.3 แผน่ วงจรพิมพเ์ ปลา่ แผ่นวงจรพิมพ์ประเภทน้ีจะมีแผ่นทองแดงบาง ๆ เคลือบอยู่ตลอดแผ่น ในการใช้งาน จาเปน็ ตอ้ งกัดลายทองแดงบางส่วนออกไป ดว้ ยนา้ ยากัดลายปรนิ ต์ โดยมี 4 ลักษณะ คือ 14.1.3.1 แผ่นวงจรพมิ พ์แบบหนา้ เดียว (Single Side PCB) แบบน้ีจะมีลายทองแดงเคลือบอยู่เพียงหน้าเดียวเหมาะสาหรับวงจรที่ไม่ยุ่งยากซับซ้อน จนเกินไปนัก แผ่นวงจรพิมพ์แบบน้ีจะราคาถูกและมีการใช้งานกว้างขวาง เพราะผู้ใช้สามารถกัด ลายทองแดงเองได้ จงึ มักนยิ มใชใ้ นการทาโครงงานพื้นฐานตา่ ง ๆ รูปที่ 14.4 แผน่ วงจรพิมพ์แบบหนา้ เดียว

14.1.3.2 แผน่ วงจรพมิ พ์แบบ 2 หนา้ (Double Side PCB) แบบนีจ้ ะมีทองแดงเคลือบอยู่ทง้ั 2 ด้าน สว่ นใหญด่ ้านหนึ่งมกั จะปล่อยให้เปน็ ลายทองแดงเต็ม แผ่นในลักษณะเป็น กราวน์เพลน (Ground Plane) โดยมีจุดประสงค์เพื่อลดสัญญาณรบกวน มักใช้ใน วงจรเคร่ืองรับหรอื เครอ่ื งส่งวทิ ยุ รปู ที่ 14.5 แผน่ วงจรพิมพ์แบบ 2 หนา้ รูปที่ 14.6 ลายวงจรแผ่นวงจรพมิ พ์แบบ 2 หนา้ ท่มี า : http://www.fmuser.org.img.800cdn.com 14.1.3.3 แผ่นวงจรพิมพ์แบบ 2 หนา้ เช่อื มตอ่ กัน (Double Side Plate Trough Hole PCB) หรือเรียกว่า แผน่ วงจรพมิ พ์แบบเพลททรูโฮล โดยแบบนี้จะมลี ายทองแดงเคลือบอยู่ทง้ั 2 ดา้ น และมีเชื่อมต่อกันระหว่างทองแดงทัง้ สองด้านผ่านรทู ที่ าเปน็ พเิ ศษ แผ่นวงจรพิมพ์ประเภทน้ีส่วนใหญ่จะ มีการวางอปุ กรณท์ ้ังสองดา้ น สามารถลดพื้นที่ได้มาก ส่วนใหญม่ กั จะสร้างเปน็ วงจรสาเร็จมาจากโรงงาน

ดา้ นหน้า ดา้ นหลงั รูปท่ี 14.7 แผน่ วงจรพิมพ์แบบเพลททรูโฮล ท่ีมา : http://www.hamsiam.com 14.1.3.4 แผ่นวงจรพิมพ์แบบหลายชัน้ (Multilayer PCB) แผน่ วงจรพิมพป์ ระเภทนีจ้ ะมีความซบั ซ้อนมาก โดยจะมลี ายทองแดงอยูด่ ้านในด้วย และมกี าร เช่ือมต่อกันผ่านทางรูที่ทาพิเศษ แผ่นวงจรประเภทนี้จะทาสาเร็จมาจากโรงงาน เพราะมีการสร้างท่ี ซับซอ้ นและยงุ่ ยากมาก ผใู้ ช้ทว่ั ไปไม่สามารถทาได้ รูปที่ 14.8 แผ่นวงจรพิมพแ์ บบ Multilayer PCB ท่ีมา : http://www.diytrade.com

รปู ที่ 14.9 โครงสร้างแผน่ วงจรพิมพแ์ บบ Multilayer PCB ชนดิ 6 Layer ทีม่ า : http://www.unitechelectronics.com นอกจากน้ียังมีการเรียกแผ่นวงจรพิมพ์ ตามสารที่เป็นพื้นฉนวน เข่น แผ่นวงจรพิมพ์แบบ เบกาไลต์ (Bakelite) ซง่ึ ใช้เบกาไลต์ เป็นฉนวนสว่ นใหญ่มกั มสี ีน้าตาล แผน่ วงจรพมิ พแ์ บบกลาสอพี อ๊ กซ่ี (Glass Epoxy) ซ่งึ จะใชใ้ ยแกว้ เป็นฉนวน มกั มีสีตา่ ง ๆ แต่สว่ นใหญม่ กั ทาเปน็ สเี ขยี วหรอื สฟี า้ รูปที่ 14.10 แผน่ วงจรพิมพ์แบบกลาสอีพอ๊ กซี่

รูปที่ 14.11 แผ่นวงจรพิมพ์แบบเบกาไลต์ 14.2 วิธีการทาแผ่นวงจรพมิ พ์ ในการทาแผ่นวงจรพิมพ์เพื่อใช้ในงานเล็ก ๆ มักนิยมใช้แผ่นวงจรพิมพ์แบบอเนกประสงค์ (Universal PCB) เพราะสะดวกรวดเร็วกว่า แต่ถ้าวงจรมีความซับซ้อนมากก็จาเป็นต้องออกแบบบน แผ่นวงจรพิมพ์เปล่า ๆ แล้วนามากัดลายวงจร ซึ่งอาจใช้วิธีเขียนลายวงจรด้วยมือ แต่โดยส่วนใหญ่ใน การผลิตจานวนมาก ๆ หรอื ผลติ เป็นอุตสาหกรรม มกั ใชก้ ารทาแมแ่ บบสกรีน และใชซ้ อฟตแ์ วร์เขา้ ช่วย ในการทาแผ่นวงจรพิมพ์ดว้ ยตนเองมีอย่หู ลายวธิ ที ้ังแบบง่าย ๆ และซบั ซ้อน พอจะสรุปได้ดงั น้ี 1) การทาแผ่นวงจรพิมพ์โดยการเขียนด้วยปากกาแบบลบไม่ได้ วิธีน้ีเหมาะสาหรับลายวงจรท่ี ไมซ่ ับซอ้ นและทาได้งา่ ยท่สี ุด 2) การทาแผ่นวงจรพิมพ์โดยการตัดสต๊ิกเกอร์ วิธีน้ีเหมาะสาหรับลายวงจรท่ีไม่ซับซ้อน ลาย วงจรจะเป็นเหลี่ยมไมม่ สี ว่ นโคง้ มน ต้องใชฝ้ ีมือในการตดั สติ๊กเกอร์ 3) การทาแผน่ วงจรพมิ พ์โดยใชเ้ ทคนิค Toner Transfer วิธีนี้นยิ มทามากที่สุด ลายวงจรพิมพ์มี ความสวยงาม 4) การทาแผ่นวงจรพิมพ์โดยใช้ Dry film วิธีนี้นิยมทาวงจรพิมพ์ท่ีมีเส้นลายวงจรขนาดเล็ก ระยะห่างระหว่างเส้นลายวงจรน้อย ต้นทุนจะสูง และวิธีการทาซับซ้อนกว่าทุกวิธีที่กล่าวมา แต่ลาย วงจรพมิ พ์ทไ่ี ดจ้ ะมีความสวยงามมากกวา่ วิธีอ่ืน ๆ

รปู ท่ี 14.12 การทาแผน่ วงจรพมิ พโ์ ดยใช้ Dry film รูปที่ 14.13 การทาแผน่ วงจรพมิ พโ์ ดยการตดั สต๊ิกเกอร์ ท่มี า : http://nfile.snru.ac.th/download.aspx?NFILE=TEACHER_146_04082014104047256.pdf ส่ิงท่ีสาคัญในการทาแผ่นวงจรพิมพ์คือ ลายวงจรต้นแบบ (Layout Drawing) เป็นข้ันตอนใน การสร้างแบบลายวงจรตามวงจร (Schematic Circuit) ซ่ึงเป็นข้ันตอนท่ีใช้เวลามากที่สุดโดยกรณีทา เองด้วยมือ จะเริ่มด้วยการกาหนดตาแหน่งอุปกรณ์ลงบนกระดาษ จากน้ันทาการร่างเส้นลายวงจรใน สว่ นลายทองแดงเพื่อต่อเช่ือมถึงกัน ปัจจุบนั นิยมใช้ซอฟตแ์ วรค์ อมพิวเตอร์ เช่น โปรแกรม Protel ,PCB Wizard ,Circuit Wizard , PROTEUS, EAGLE มาช่วยในงานดังกล่าว แต่สาหรับวงจรท่ีไม่ซับซ้อน แนะนาโปรแกรม PCB Wizard หรือ Circuit Wizard รปู ที่ 14.14 ลายวงจรตน้ แบบ

รูปท่ี 14.15 ออกแบบลายวงจรโดยใช้โปรแกรม PCB Wizard รูปท่ี 14.16 ออกแบบลายวงจรโดยใชโ้ ปรแกรม EAGLE 14.3 ขนั้ ตอนในการทาแผ่นวงจรพิมพ์ ในหน่วยการเรียนนี้จะกล่าวถึงขั้นตอนในการทาแผ่นวงจรพิมพ์ 2 แบบ คือ การทา แผ่นวงจรพิมพโ์ ดยการเขียนด้วยปากกาแบบลบไมไ่ ด้ และ การทาแผ่นวงจรพมิ พ์โดยใช้เทคนคิ Toner Transfer

14.3.1 การทาแผ่นวงจรพมิ พโ์ ดยใช้การเขยี นดว้ ยปากกาแบบลบไมไ่ ด้ 14.3.1.1 วัสดุและอปุ กรณ์ทใ่ี ช้ 1) แผน่ วงจรพมิ พ์แบบหนา้ เดยี ว 2) กระดาษทรายละเอียด 3) แบบลายวงจร 4) ภาชนะใสน่ ้า 5) นา้ ยากดั ลายปรินต์ 6) สวา่ นเจาะปรนิ ต์ 7) ปากกาเคมีกนั นา้ 8) น้ายาเคลือบแผ่นปรินต์ 9) ทินเนอร์ 10) มีดคัตเตอร์ 11) กาว 12) ผงซักฟอก หรอื นา้ ยาล้างจาน 13) สกอ็ ตไบรท์ 14) พ่กู นั 14.3.1.2 ขน้ั ตอนในการทาแผน่ วงจรพมิ พโ์ ดยใชก้ ารเขยี นด้วยปากกาแบบลบไม่ได้ 1) สรา้ งแบบลายวงจร โดยการถ่ายเอกสารหรอื พมิ พ์จากเครื่องพิมพ์ รูปที่ 14.17 ลายวงจรตน้ แบบ

2) ตดั แผน่ วงจรพมิ พ์เปลา่ ตามขนาดต้นแบบ ด้วยเลือ่ ยฉลุ หรอื ดว้ ยมดี คัตเตอร์ แล้ว ขดั ขอบด้วยกระดาษทรายละเอียดเพอื่ ให้ขอบเรียบ รปู ที่ 14.18 แผ่นวงจรพิมพ์ตามขนาดตน้ แบบ 3) ตัดกระดาษแบบลายวงจรและนามาติดกับแผ่นวงจรพิมพ์ดังรูปท่ี 14.19 ถ้าแบบ ลายวงจรเปน็ ด้านลายทองแดงให้ตดิ แบบด้านทองแดง แต่ถา้ เป็นแบบท่กี ลับด้านลายทองแดงให้ติดแบบ ดา้ นบน รูปท่ี 14.19 การตดิ แบบลายวงจรกับแผน่ วงจรพิมพ์ 4) เจาะรตู ามตาแหน่งขาอุปกรณ์ด้วยสว่าน อาจทามาจากมอเตอร์ ของเคร่อื งเล่นเทป ที่ไม่ใช้แล้ว ติดกับดอกสว่าน และตัวจับ หาชื้อได้ ตามร้านขายอะไหล่อิเล็กทรอนิกส์ ทั่วไป โดยเลือก

ขนาดของดอกสว่านให้เหมาะสม โดยปกติจะใช้ขนาด 0.8 mm. สาหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ท่ัวไป เชน่ ตัวต้านทาน ตวั เก็บประจุ ทรานซสิ เตอร์ ไอซี ดอกสวา่ นขนาด 1 mm -1.5 mm. สาหรับอุปกรณ์ อิเลก็ ทรอนกิ สท์ ม่ี ขี าขนาดใหญ่ เชน่ ทรานซิสเตอร์ ตัวถงั To-202 ไดโอด 1N5401 เปน็ ต้น รูปที่ 14.20 การเจาะรแู ผน่ วงจรพิมพ์ 5) เมื่อเจาะเสร็จใช้กระดาษทรายเบอร์ละเอียดขัดรอยเจาะให้เรียบ นาแผ่นวงจรไป ลา้ งทาความสะอาด รูปที่ 14.21 การทาความสะอาดแผ่นวงจรพิมพ์ 6) ใช้ปากกาเมจิกวาดลายเส้น ตามต้นแบบ โดยอาศัยรู ที่เจาะไว้ช่วยในการวาด ตรวจสอบความถกู ตอ้ งอีกรอบ

รูปที่ 14.22 การวาดลายเส้นบนแผน่ วงจรพมิ พ์ 7) ผสมนา้ ยากัดลายปรินต์ 1 ฝากับนา้ 5 ฝา ใหไ้ ดป้ รมิ าณเม่ือเทใส่ภาชนะแลว้ น้ายา กัดลายปรินตจ์ ะทว่ มแผน่ วงจรพิมพ์เลก็ น้อย รูปที่ 14.23 นา้ ยากดั ลายปรนิ ต์

รูปที่ 14.24 การใช้น้ายากัดลายปรนิ ต์ 8. เขย่าไปมาเพ่อื ให้ทองแดงท่ีไมใ่ ชล่ ายวงจรหลดุ ออกไปสังเกตถ้าเหน็ วา่ หลุดออกหมดแล้วให้ เอาไปลา้ งน้าเพื่อล้างเอานา้ ยากัดลายปรินต์ออก 9. ใชท้ ินเนอร์ล้างเอาหมึกที่ติดกบั ทองแดงออกให้หมด ล้างคราบไข หรอื สงิ่ สกปรกอนื่ ๆ ด้วย น้ายาล้างจาน และสก็อตไบร์ท แล้วเช็ดหรือใช้ลมเป่าให้แห้ง ห้ามใช้มือสัมผัสผิวทองแดงหลังจากทา ความสะอาดเสรจ็ 10. ใชพ้ กู่ นั ทานา้ ยาเคลอื บแผน่ ปรินต์ดา้ นที่เปน็ ผวิ ทองแดงโดยทาไปทางเดียวกนั ห้ามทา กลับไปกลบั มา รูปที่ 14.25 นา้ ยาเคลอื บแผน่ ปรนิ ต์

14.3.2 ขน้ั ตอนการทาแผ่นวงจรพิมพ์โดยใชเ้ ทคนคิ Toner Transfer 14.3.2.1 วสั ดุและอุปกรณท์ ีใ่ ช้ 1) แผ่นวงจรพมิ พ์แบบหนา้ เดียว 2) กระดาษทรายละเอยี ด 3) แบบลายวงจร 4) ภาชนะใส่นา้ 5) น้ายากดั ลายปรนิ ต์ 6) สว่านเจาะปรนิ ต์ 7) ปากกาเคมีกนั นา้ 8) นา้ ยาเคลอื บแผ่นปรนิ ต์ 9) เตารดี แบบพนื้ เรียบ (ไมใ่ ช่แบบไอน้า) 10) มดี คตั เตอร์ 11) กระดาษกาว 12) เครื่องเปา่ ลม 13) แผ่นใสชนดิ ถ่ายเอกสาร 14) ผงซักฟอก หรือน้ายาลา้ งจาน 15) สก็อตไบรท์ 17) ฝอยขดั หมอ้ 18) พกู่ ัน 14.3.2.2 ขั้นตอนการทาแผ่นวงจรพิมพ์โดยใชเ้ ทคนคิ Toner Transfer 1) ตัดแผ่นวงจรพมิ พเ์ ปล่า ตามขนาดต้นแบบ ด้วยเลื่อยฉลุ หรือด้วยมีดคัตเตอร์ แล้ว ขัดขอบด้วยกระดาษทรายละเอียดเพ่ือใหข้ อบเรยี บ

รปู ท่ี 14.26 แผ่นวงจรพมิ พ์ตามขนาดต้นแบบ 2) ทาความสะอาดแผน่ วงจรพิมพด์ ้านที่เปน็ ผิวทองแดง ด้วยผงซักฟอกหรอื น้ายา ลา้ ง จาน และสก็อตไบร์ท เพอื่ ลา้ งคราบไข หรอื สงิ่ สกปรกอน่ื ๆ จนไมม่ ีออกไซดห์ รอื คราบสกปรกหลงเหลือ ดังรูปท่ี 14.27 แล้วเชด็ ให้แหง้ ห้ามใช้มือสมั ผัสผิวทองแดงหลงั จากทาความสะอาดเสร็จ รูปที่ 14.27 แสดงการทาความสะอาดแผ่นวงจรพิมพ์ 3) ถ่ายเอกสารแบบลายวงจรแผน่ วงจรพมิ พ์ลงบนแผ่นใส ต้องเป็นลายทองแดงทกี่ ลับ ด้านจากลายทองแดงท่ีต้องการพิมพ์ลงบนแแผ่นวงจรพิมพ์จริง หมายความว่าลายทองแดงท่ีเราไดจ้ าก หนังสือ ตามปกติแลว้ เค้าจะกลับดา้ นมาใหแ้ ล้วสังเกตได้จากตวั อกั ษรทป่ี รากฏบนลายทองแดงจะอ่านรู้ เร่ือง เมื่อนาไปถ่ายเอกสารลงบนแผ่นใส(หรอื ใช้เครือ่ งพมิ พเ์ ลเซอร์ก็ได้)จะต้องบอกคนถ่ายให้ถ่ายกลบั ดา้ น สังเกตจากตัวอักษรที่ปรากฏบนลายทองแดงจะกลับด้าน แตถ่ ้าออกแบบโดยใช้โปรแกรมออกแบบ PCB สามารถกาหนดค่าการกลับด้านก่อนพิมพ์และใช้เครื่องพิมพ์เลเซอร์พิมพ์ลงบนแผ่นใสชนิดถ่าย เอกสารไดโ้ ดยตรง

แผน่ ใสตน้ แบบลายวงจร แผ่นวงจรพิมพ์ รูปที่ 14.28 แผน่ ใสตน้ แบบลายวงจรแผน่ วงจรพิมพ์ 4) ตัดแบบท่ีถ่ายเอกสารบนแผ่นใสให้โตกว่าแผ่นวงจรพิมพ์เล็กน้อย นาแบบท่ีถ่าย เอกสารลงแผ่นใสมาทาบโดยนาด้านท่ีมีหมึกพิมพ์ของแผ่นใสประกบเข้ากับด้านทองแดงของ แผ่นวงจรพมิ พ์ ดงั รปู ท่ี 14.29 แล้วใช้เทปใสยึดใหแ้ นน่ เพื่อกันแผน่ ใสเลื่อน รปู ท่ี 14.29 การนาแผ่นใสต้นแบบมาวางทาบ รูปท่ี 14.30 แสดงการใช้เทปติดแผน่ ใสต้นแบบกับแผน่ วงจรพมิ พ์

5) ใช้เตารีดปรับความร้อนปานกลางรีดให้หมึกละลายติดกับแผ่นวงจรพิมพ์โดยใช้ กระดาษหรือผ้าวางบนแผน่ ใสก่อนรีด ข้ันตอนนเ้ี ป็นข้ันตอนทีส่ าคญั ที่สุดต้องใชท้ ักษะและความชานาญ พอสมควร ถา้ ใช้ความรอ้ นมากไปแผน่ ใสจะละลายถา้ นอ้ ยไปหมึกก็จะไม่ตดิ กบั แผน่ วงจรพิมพ์ รูปที่ 14.31 แสดงการใช้เตารีด 6) เมื่อใช้เตารีด รีดจนหมึกละลายติดกับแผ่นวงจรพิมพ์ ให้รีบเอาแช่น้าโดยเร็วหลัง จากนัน้ จงึ คอ่ ย ๆ ลอกแผ่นใสออกสังเกตว่าหมึกจะหลุดไปติดอยกู่ ับหน้าทองแดงของแผน่ วงจรพมิ พ์ ดงั รปู ท่ี 14.32 รูปท่ี 14.32 การลอกแผน่ ใสออกจากแผ่นวงจรพิมพ์ 7) ใช้ผ้าเช็ดหรือใช้ลมเป่าแผ่นวงจรพิมพ์ให้แห้ง ให้ตรวจสอบว่าหมึกติดสมบูรณ์ หรือไม่ หรือมีลายวงจรส่วนใดขาดหรือไม่ ถ้ามีให้ใช้ปากกาเคมีแบบลบด้วยน้าไม่ได้เขยี นตกแต่งลาย วงจรให้สมบรู ณ์ ดังรูปท่ี 14.33 ถา้ มสี ่วนไหนทล่ี ายวงจรชอ็ ตถงึ กนั ให้ใช้ปลายมดี คัตเตอรข์ ดู ให้หา่ งกนั

รูปที่ 14.33 ใช้ปากกาเคมีตกแต่งลายวงจร 8) ผสมน้ายากัดลายปรนิ ต์ 1 ฝา กับน้า 5 ฝา ให้ได้ปริมาณเมอ่ื เทใส่ภาชนะแล้วนา้ ยา กัดลายปรนิ ตจ์ ะท่วมแผ่นวงจรพิมพเ์ ลก็ นอ้ ย รปู ที่ 14.33 แสดงการใชน้ ้ายากดั ลายปรินต์ 9) เขย่าไปมาเพื่อให้ทองแดงท่ีไม่ถูกหมกึ หลุดออกไปสังเกตถ้าเหน็ วา่ หลุดหมดแล้วให้ เอาไปล้างนา้ เพื่อลา้ งเอานา้ ยากดั ลายปรนิ ต์ออก 10) ใช้ฝอยขดั หม้อขัดเอาหมึกทต่ี ดิ กับลายทองแดงออกให้หมด

รปู ท่ี 14.35 แสดงฝอยขัดหมอ้ ขัดหมกึ ออกจากแผน่ วงจรพมิ พ์ 11) ทาความสะอาดแผ่นวงจรพิมพ์ด้านท่ีเป็นผิวทองแดง เพ่ือล้างคราบไข หรือสิ่ง สกปรกอื่น ๆ ด้วยน้ายาล้างจาน และสก็อตไบร์ท แล้วเช็ดหรือใช้ลมเป่าให้แห้ง ห้ามใช้มือสัมผัส ผิวทองแดงหลงั จากทาความสะอาดเสร็จ 12) ใช้พู่กันทาน้ายาเคลือบแผ่นปรินต์ด้านที่เป็นผิวทองแดงโดยทาไปด้านเดียวไม่ทา กลับไปกลับมา รปู ท่ี 14.36 แสดงการเคลอื บแผน่ วงจรพมิ พ์ 13) วางทง้ิ ไว้ให้แห้งเพ่ือรอการเจาะรขู าอุปกรณ์ในข้นั ตอนต่อไป

รปู ที่ 14.37 การเจาะรูขาอปุ กรณข์ องแผน่ วงจรพิมพ์ 14) เจาะรูตามตาแหน่งของขาอุปกรณ์ โดยเลือกขนาดของดอกสว่านให้เหมาะสม ดอดสว่านขนาด 0.8 mm. สาหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ท่ัวไป เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ทรานซสิ เตอร์ ไอซี ดอกสวา่ นขนาด 1 mm -1.5 mm. สาหรบั อปุ กรณอ์ เิ ลก็ ทรอนิกสท์ ่ีมขี าขนาดใหญ่ เช่นทรานซิสเตอร์ ตวั ถงั To-202 ไดโอด 1N5401 เป็นต้น

สรุป 1. แผ่นวงจรพมิ พแ์ ยกออกได้ 2 แบบคือ 1)แผน่ วงจรพิมพแ์ บบอเนกประสงค์ แผ่นวงจรพิมพป์ ระเภทน้ีโดยมากมักจะมีการวางลายทองแดงเปน็ เส้น ๆ และมกี ารเจาะรูไว้แลว้ สามารถเสยี บอุปกรณ์ลงไปได้ทนั ที แต่อาจต้องมกี ารตัดลายทองแดง หรอื เชอื่ มตอ่ ด้วยสายไฟในบางจดุ ส่วนใหญม่ ักใช้กับการประกอบวงจรทไี่ ม่ซับซ้อนหรอื มอี ุปกรณ์ไม่ก่ีตวั 2) แผน่ วงจรพมิ พ์เปลา่ แผน่ วงจรพมิ พ์ประเภทนจ้ี ะมีแผ่นทองแดงบาง ๆ เคลอื บอยู่ตลอดแผ่น ในการใช้งาน จาเปน็ ต้องกดั ลาย ทองแดงบางสว่ นออกไป ด้วยนา้ ยากัดลายปรินต์ มี 4 ลักษณะ คอื 1) แบบหนา้ เดยี ว (Single Side PCB) 2) แบบ 2 หนา้ (Double Side PCB) 3) แบบ 2 หนา้ เช่อื มตอ่ กนั (Double Side Plate Trough Hole PCB) 4) แบบหลายช้ัน (Multilayer PCB) 2. การทาแผ่นวงจรพิมพ์ 1.การทาลายวงจรลงบนแผน่ วงจรพิมพ์ ขัน้ น้เี ป็นการเตรยี ม แผ่นวงจรพิมพ์เปล่า ตามขนาดต้นแบบลายวงจรพมิ พ์ นิยมใช้ ซอฟตแ์ วรค์ อมพวิ เตอร์ เชน่ โปรแกรม Protel ,PCB Wizard ,Circuit Wizard , PROTEUS ในการทา แผ่นวงจรพิมพด์ ้วยตนเองมีอยู่หลายวิธี พอจะสรุปได้ดังนี้ 1) การทาแผน่ วงจรพิมพโ์ ดยการเขียนด้วยปากกาแบบลบไมไ่ ด้ 2) การทาแผ่นวงจรพิมพโ์ ดยการตัดสตก๊ิ เกอร์ 3) การทาแผน่ วงจรพมิ พโ์ ดยใช้เทคนคิ Toner Transfer 4) การทาแผน่ วงจรพมิ พโ์ ดยใช้ Dry film 2. การใชน้ ้ายากดั ลายปรนิ ต์กดั ลายวงจร โดยใช้นา้ ยากัดลายปรนิ ต์ กัดทองแดงทีไ่ ม่ตอ้ งการออกให้หมด แลว้ ใช้ฝอยขัดหมอ้ ขัดเอาหมึกท่ี ตดิ กบั ทองแดงออกใหห้ มด 3. การเจาะรูขาอปุ กรณแ์ ผ่นวงจรพิมพ์ เจาะรตู ามตาแหน่งขาอปุ กรณด์ ้วยสว่าน โดยเลือกขนาดของดอกสว่านใหเ้ หมาะสม ปกตจิ ะใช้ ดอกสว่านขนาด 0.8 mm. สาหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ท่ัวไป เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ทรานซสิ เตอร์ ไอซี ขนาด1 mm -1.5 mm. สาหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกสท์ ี่มขี าขนาดใหญ่ 4. ขน้ั ตอนเคลือบแผน่ วงจรพิมพ์ โดยใช้น้ายาเคลอื บแผน่ ปรินต์ เพอ่ื ป้องกันไม่ใหเ้ กิดออกไซทล่ี ายวงจร ทาใหบ้ ดั กรไี ด้งา่ ย

บรรณานกุ รม ฉตั รธวิ ฒั น์ ธรรมานุยุต 2558. วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์. กรงุ เทพมหานคร: ซีเอด็ ยูเคชน่ั . ชงิ ชยั ศรีสรุ ตั น์ และวีรศักด์ิ สวุ รรณเพชร 2556. วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์และวงจร. กรงุ เทพมหานคร: ศูนย์หนงั สือเมอื งไทย. ไวพจน์ ศรีธัญ 2558. อุปกรณอ์ เิ ลก็ ทรอนิกสแ์ ละวงจร. กรุงเทพมหานคร: วงั อักษร จากดั . บุญสบื โพธศิ์ รี และคนอน่ื ๆ 2550. งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกสเ์ บอ้ื งต้น. กรุงเทพมหานคร :ศนู ย์ ส่งเสริมอาชีวะ. ประภาส สุวรรณเพชร “ทาปริ้นโดยวิธีToner Transfer”, [ออนไลน]์ . เข้าถงึ ได้จาก: http://www.praphas.com/index.php/2008-11-03-14-25-25/36-2008-11-04-15-15- 34/78-toner-transfer, [สืบค้นเมื่อ 10 ตุลาคม 2559] ศมทิ ธิ์ เอมสมบัติ. “วิธกี ารทา PCB โดยใช้แผน่ ใส”, [ออนไลน]์ . เข้าถึงไดจ้ าก: http://www.thaimicrotron.com/Trick/PCB/DIYPCB.htm, [สบื คน้ เม่อื 16 ธันวาคม 2559] ศมทิ ธ์ิ เอมสมบัติ. “วิธีการทา PCB โดยใช้ Dry film”, [ออนไลน]์ . เข้าถึงไดจ้ าก: http://www.thaimicrotron.com/Trick/PCB/Dryfilm.htm, [สืบค้นเมือ่ 16 ธันวาคม 2559] HS8JYX “การทาแผ่นวงจร (PCB) แบบง่าย ๆ”, [ออนไลน]์ . เขา้ ถึงไดจ้ าก: http://www.hs8jyx.com/html/easy_pcb.html, [สบื คน้ เมื่อ 10 ตลุ าคม 2559]