为穿越做准备?用天然黏土制作PCB印刷电路板

来源:21ic电子网 电路设计 18 次阅读
摘要: 在GitHub看到一个有趣的项目,用天然黏土制作PCB印刷电路板,我的第一反应是这是为穿越回古代做准备吗? 下面来看看这个项目。 一、电路与模具 这块黏土PCB上要实现这个电路: 主控芯片采用Atmega328: 这是设计好的PCB图: 既然是“印刷”电路板,那得有个用来印刷的模具,于是就用3D打印机打印了模具: 所以如果真的穿越,可能要记得带个3D打印机。 二、取土、制板、画电路 做P

在GitHub看到一个有趣的项目,用天然黏土制作PCB印刷电路板,我的第一反应是这是为穿越回古代做准备吗?

下面来看看这个项目。

一、电路与模具

这块黏土PCB上要实现这个电路:

主控芯片采用Atmega328:

这是设计好的PCB图:

既然是“印刷”电路板,那得有个用来印刷的模具,于是就用3D打印机打印了模具:

所以如果真的穿越,可能要记得带个3D打印机。

二、取土、制板、画电路

做PCB基板需要绝缘、可持续、坚固的材料,选择陶瓷的原因之一是因为它早已用于电容、压电元件、电阻等电子元器件。

瓷泥是工业材料,主要成分为高岭土与瓷石,两者都是全球开采商品,欧洲少量开采,中、巴、南非、越南等大量开采。

初秋清晨,空气微湿。走进森林,抓起一把土,倒一点水,用手指揉。土壤从深色变成红棕色,指尖能感觉到可塑性 —— 这就是黏土!

在初秋干燥天气取土,土质干,但不纯,含石子、植物、小虫,干燥黏土最简单的清洁方式是用滤网过滤:

最后得到细粉,按1kg粉+100ml水混合。像揉面一样揉10分钟,直到成团、无气泡、黏合紧密。

将黏土放在木条间,擀成1cm厚:

把3D打印模具印有电路的一面朝下,轻而稳地压在黏土上,直到纹路清晰。

寻找陶瓷用导电材料时,需要的是可焊接、耐约 700℃烧制、保持导电的贵金属,最后找到一款德国银漆,原料是首饰厂回收银粉。

手绘电路走线:

绘制好后: 

三、明火烧制PCB

收集枯木枯枝,先点火预热,把板放在火边完成最终干燥。同时准备两种木柴:粗柴垫底,细柴盖顶。

把板放在柴架上,快速盖细柴,形成 “窑炉效应”。最高温度约700℃,很难精准控制,烧20分钟左右即可。板在火中发红就说明已经烧制好了。

用夹子迅速浸入冷水数秒 —— 这是黏土的终极测试:无气泡、无石子、无裂纹、干燥到位,就能扛住冷水。

烧完银会因氧化变白,充分打磨后恢复银色。

四、焊接

陶瓷PCB上的银接点很脆弱,所以选用热风SMD焊接,需要使用焊膏。

先把ATmega引脚弯成适配形状(每块陶瓷板都是独一无二的):

在每个引脚涂焊膏,确保不连锡:

用热风枪加热至焊膏熔化发亮即可:

焊接好之后:

接好输入输出,就可以使用了!

学会之后就可以穿越了,在古代点亮电子世界的科技树吧!

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