Чем нарисовать дорожки на плате для травления: Изготовление печатной платы в домашних условиях.

Содержание

Рисование платы маркером — Diodnik

Один из самых простых и доступных простому обывателю способов изготовить печатную плату в домашних условиях – это рисование платы маркером, так называемый маркерный способ. Вкратце мы сегодня покажем, как за пару минут можно сделать простую плату с помощью маркера.

Рисование платы маркером

Первым шагом станет отрисовка шаблона печатной платы в Sprint-Layout. Этот шаг можно пропустить и сразу начать рисовать маркером по текстолиту, но есть шанс допустить ошибки в схеме.

Отпечатаем наш готовый шаблон на обычной офисной бумаге и подготовим текстолит.

Поверх текстолита закрепляем бумажный шаблон, который фиксируем канцелярским зажимом. Далее мы можем приступить к сверлению отверстий. С таким подходом все радиокомпоненты будут точно на своих посадочных местах. Сверление отверстий можно производить и после травления платы, но тогда есть возможность повредить пятачки, особенно если используется самодельная дрель с плохой центровкой.

Вырезаем будущую плату. Режем текстолит полотном по металлу.

Маркер для печатной платы мы взяли Centropen. (Это первый, который попал под руки.)

Рисуем дорожки печатной платы маркером согласно шаблону. Стараемся, чтобы маркер давал жирную и красивую линию, по каждой дорожке проводим маркером несколько раз.

После нанесения дорожек даем маркеру немного подсохнуть. Разводим хлорное железо и травим в нем плату.




Как видим, хлорное железо слегка смыло маркер, но, в целом все прошло так, как надо. Так выглядит наша плата после травления.

Отличный результат показывают маркеры в свежем растворе хлорного железа. Плата по времени травиться быстрее, а покрытия маркера лишь пару минут контактирует с раствором, вследствие этого маркер меньше смывается.

Отмываем нашу плату от маркера спиртом или ацетоном.

Если внимательно рассмотреть дорожки, то видно, что хлорное железо немного их разъело. Все-таки покрытие этого маркера частично смылось в растворе. Покрываем дорожки флюсом и залуживаем их.

В общем, это практически готовый вариант платы.

Как выбрать маркер для печатной платы?

На подборе маркера следует немного остановиться. На рынке существует огромное количество вариантов маркеров, встречаются даже специальные, с наклейками «Стойкие к хлорному железу» или «Дли рисования печатных плат». Как правило, они стоят не дешево, но под такими этими наклейками находятся обычные канцелярские маркеры.

Из отзывов в сети отлично подходит маркеры Edding, Centropen, R-teck. Centropen у людей часто дает протравы в ненужных местах, что было замечено и у нас.

Перед тем, как начать рисование платы маркером необходимо маркер протестировать на стойкость к хлорному железу на небольшом кусочке текстолита. Это сэкономит и время и нервы.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

comments powered by HyperComments

ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

   В этой статье мы поговорим о методе переноса рисунка разведенной печатной платы на текстолит с помощью лазерного принтера. Будет рассмотрен именно более современный метод ЛУТ. Если раньше, в советское время, для того чтобы защитить слой медной фольги на текстолите, приходилось наносить рисунок с помощью разных лаков, кто-то пользовался битумным лаком, кто-то даже растворял в растворителе кусочек гудрона которым покрывают крыши и рисовал получившимся раствором, консистенции лака.

Битумный лак

   Некоторые для этих целей пользовались лаком для ногтей. Но при рисовании лаком  с помощью рейхсфедера (как в принципе и при рисовании чем-либо другим) на плате было трудно внести какие либо исправления. При попытке счистить часть рисунка нанесенного лаком, нередко лак скалывался там, где это не было нужно. Причем такая работа требовала большой аккуратности и отнимала значительное время.

Рейхсфедер

Рейхсфедер

   С появлением в продаже перманентных маркеров, ситуация значительно упростилась, стало достаточно нарисовать рисунок маркером, прямо на фольгированном текстолите в несколько слоев. Но у этого способа также есть недостатки, при травлении хлорным железом или другими реактивами, часто случались подтравы на дорожках. Именно для этой цели, чтобы лучше защитить рисунок печатной платы, мы и рисовали рисунок в несколько слоев. Я пользуюсь для рисования дорожек на печатных платах, а также для того чтобы подправить переносимый рисунок методом ЛУТ, в случае если перенос рисунка, в каком-либо месте  осуществился не полностью, вот такими маркерами:

Набор CD - pen маркеров

Набор CD — pen маркеров

   Ранее мной были приобретены 3 разных маркера, в результате их использования на платах все равно были подтравы. После мне подарили набор таких маркеров, 4 штуки разных цветов. Результат отличный, почти нет подтравов.

Толстый стержень маркера

Толстый стержень маркера

   К тому же эти маркеры двусторонние, с одного конца у них пишущий стержень обычной толщины, на втором конце стержень очень тонкий, по ширине, черта проведенная им, получается почти как у шариковой ручки.

Тонкий стержень маркера

Тонкий стержень маркера

   Это удобно, если у нас на плате есть две близко расположенные дорожки, а между ними нужно проложить еще одну дорожку. Разумеется, так, чтобы они не сливались, здесь как раз выручает тонкий стержень маркера. И наконец, перейдем к самому популярному методу переноса рисунка на текстолит к методу ЛУТ. Этот метод незаменим, когда нужно перенести сложную по топологии печатную плату на текстолит. Если бы мы рисовали такую печатную плату маркером, у нас ушло бы, возможно, больше часа на такую работу. Метод ЛУТ позволяет выполнить ту же работу максимум за полчаса – сорок минут с более высоким качеством рисунка и несравнимо меньшими трудностями в переносе.

Нанесение надписей с обратной стороны платы

Нанесение надписей с обратной стороны платы

   К тому же таким способом можно нанести буквенно — цифровые обозначения и контуры деталей  с обратной стороны фольгированного текстолита, слой самодельной шелкографии. Что же понадобится нам для того, чтобы воспользоваться методом ЛУТ? 

   1. Разведенная печатная плата в любой программе для разводки печатных плат, с возможностью вывода на печать. Для начинающих рекомендую программу sprint layout.

   2. Кусочек фольгированного текстолита, отпиленный по размерам разведенной платы, хорошо подходит импортный текстолит FR-4. 

   3. Утюг, желательно самый простой советский, без электронной регулировки температуры. 

   4. Уайтспирит, бензин Калоша или растворитель, для того чтобы смыть тонер с платы после травления. 
 
   5. Мягкий абразивный круг или наждачная бумага “нулевка” для механической зачистки платы перед нанесением рисунка. 

   6. Моющее средство типа Фэйри или любой другое обезжиривающее.
 
   7. Бумага для метода ЛУТ нужна не стандартная офисная. Здесь каждый находит себе бумагу по вкусу: кто-то предпочитает основу для самоклеящейся пленки типа ORAJET, её не нужно размачивать, достаточно после остывания аккуратно отклеить.

Зачищенный текстолит

Зачищенный текстолит

   Кто-то предпочитает кальку, но так как калька тонкая и принтер её однозначно “зажуёт”, её нужно предварительно наклеивать на лист офисной бумаги.  Некоторые используют бумагу для струйных фотопринтеров марки LOMOND, но она недешевая. Я предпочитаю для этих целей пользоваться тонкой  бумагой из глянцевых журналов типа «Гламур» и подобных.

Глянцевая бумага LOMOND

Глянцевая бумага LOMOND

   Лист обрезается по ширине листа А4, его можно заправлять сразу в принтер подобно офисной бумаге, без дополнительных манипуляций. То, что на нем находится рисунок, это нам не помеха. При печати следует помнить о том, что sprint layout по умолчанию выводит на печать зеркально, если требуется прямая печать, следует снять галочку на опции отображать зеркально в программе. При печати рекомендую делать на одном листе несколько копий платы на некотором расстоянии одна от другой. С учетом того чтобы бумаги хватило на загиб вокруг платы.

Фейри фото

Фейри фото

   После того, как мы механически зачистили плату, её нужно промыть с Фейри (Fairy) и дать просохнуть. Трогать фольгу пальцами после этого нельзя. Далее загибаем бумагу вокруг платы, для того чтобы плата получилась строго по центру, можно в программе разводя плату нанести контур платы, или хотя бы сделать уголки.

Плата после переноса рисунка ЛУТ-ом

Плата после переноса рисунка ЛУТ-ом

   Этот контур выведется на печать и перенесется на текстолит, но он нам не мешает, если конечно плата сделана грамотно и контур ничего не замыкает. Толщину линий рекомендую 0.1 мм. При желании, эти уголки или контур, после травления и смывания контура (он останется в виде фольги на плате) можно механически удалить с платы (соскрести ножом). Бумагу с обратной стороны платы можно закрепить кусочками изоленты.

Травление платы

   Что касается протравливания дорожек, есть много различных методов. Можно сделать например травление медным купоросом: 

  1. Три столовые ложки с горкой, медного купороса. 
  2. Три столовые ложки с горкой, соли пищевой. 
  3. 500 грамм воды 

   При травлении, нагреваю на паровой бане, и занимает от 30мин до 2 часов. При попадании легко смывается или застирывается, следов не оставляет.

Протравленная плата

Протравленная плата

   На утюге ставим максимальный нагрев, ждем когда нагреется, кладем плату на ровную твердую поверхность, можно кусок фанеры, и проложив лист бумаги между утюгом и нашей бумажной основой, глянцевой бумагой, в течение минуты тщательно проглаживая, сильно надавливая, утюжим плату, расположенную, разумеется, фольгой кверху. После выключаем утюг, плате обязательно даем остыть минут 15! Если мы пользовались глянцевой бумагой, кладем нашу плату в теплую воду, ждем полчаса и начинаем подушечками пальцев скатывать бумагу в комочки. Отдирать бумагу нельзя!  После того, как всю бумагу скатали, у нас остаются дорожки с тонером белесого цвета (из-за вкраплений оставшейся бумаги). Смываем тонер растворителем или бензином Калошей, отмываем плату дочиста от грязи, особенно много грязи бывает, когда удаляешь рисунок нанесенный маркером.

Залуженная плата - фото

Залуженная плата — фото

   После того, как очистили плату, её для лучшей пайки необходимо залудить, покрыть дорожки слоем припоя, это легко можно сделать, набрав немного припоя на демонтажную оплетку. Также плату можно залудить сплавом Розе или Вуда. Обзор технологии подготовил — AKV.

Изготовление высококачественных печатных плат в «домашних» условиях

Таити!.. Таити!..
Не были мы ни на каком Таити!
Нас и тут неплохо кормят!
© Кот из мультика

Вступление с отступлением

Как в бытовых и лабораторных условиях делали платы раньше? Способов было несколько — например:

  1. рисовали будущие проводники рейсфедерами;
  2. гравировали и резали резаками;
  3. наклеивали скотч или изоленту, потом рисунок вырезали скальпелем;
  4. изготавливали простейшие трафареты с последующим нанесением рисунка с помощью аэрографа.

Недостающие элементы дорисовывали рейсфедерами и ретушировали скальпелем.

Это был длительный и трудоемкий процесс, требующий от «рисователя» недюжинных художественных способностей и аккуратности. Толщина линий с трудом укладывалась в 0,8 мм, точность повторения была никакая, каждую плату нужно было рисовать отдельно, что сильно сдерживало выпуск даже очень маленькой партии печатных плат (далее — ПП).

Что же мы имеем сегодня?

Прогресс не стоит на месте. Времена, когда радиолюбители рисовали ПП каменными топорами на шкурах мамонтов, канули в лету. Появление на рынке общедоступной химии для фотолитографии открывает перед нами совсем иные перспективы производства ПП без металлизации отверстий в домашних условиях.

Коротко рассмотрим химию, используемую сегодня для производства ПП.

Фоторезист

Можно использовать жидкий или пленочный. Пленочный в данной статье рассматривать не будем вследствие его дефицитности, сложностей прикатывания к ПП и более низкого качества получаемых на выходе печатных плат.

После анализа предложений рынка я остановился на POSITIV 20 в качестве оптимального фоторезиста для домашнего производства ПП.

POSITIV 20 — позитивная светочувствительная эмульсияНазначение:
POSITIV 20 — фоточувствительный лак. Используется при мелкосерийном изготовлении печатных плат, гравюр на меди, при проведении работ, связанных с переносом изображений на различные материалы.
Свойства:
Высокие экспозиционные характеристики обеспечивают хорошую контрастность переносимых изображений.
Применение:
Применяется в областях, связанных с переносом изображений на стекло, пластики, металлы и пр. при мелкосерийном производстве. Способ применения указан на баллоне.
Характеристики:
Цвет: синий
Плотность: при 20°C 0,87 г/см3
Время высыхания: при 70°C 15 мин.
Расход: 15 л/м2
Максимальная фоточувствительность: 310-440 нм

Подробнее о POSITIV 20 можно почитать здесь.

В инструкции к фоторезисту написано, что хранить его можно при комнатной температуре и он не подвержен старению. Категорически не согласен! Хранить его нужно в прохладном месте, например, на нижней полке холодильника, где обычно поддерживается температура +2…+6°C. Но ни в коем случае не допускайте отрицательных температур!

Если использовать фоторезисты, продаваемые «на розлив» и не имеющие светонепроницаемой упаковки, требуется позаботиться о защите от света. Хранить нужно в полной темноте и температуре +2…+6°C.

Просветитель

Аналогично, наиболее подходящим просветителем я считаю постоянно используемый мной TRANSPARENT 21.

TRANSPARENT 21 — просвечивающий препарат в аэрозолеНазначение:
Позволяет непосредственно переносить изображения на поверхности, покрытые светочувствительной эмульсией POSITIV 20 или другим фоторезистом.
Свойства:
Придает прозрачность бумаге. Обеспечивает пропускание ультрафиолетовых лучей.
Применение:
Для быстрого переноса контуров рисунков и схем на подложку. Позволяет значительно упростить процесс репродуцирования и сократить временные затраты.
Характеристики:
Цвет: прозрачный
Плотность: при 20°C 0,79 г/см3
Время высыхания: при 20°C 30 мин.
Примечание:
Вместо обычной бумаги с просветителем можно использовать прозрачную пленку для струйных или лазерных принтеров — в зависимости от того, на чем будем печатать фотошаблон.

Проявитель фоторезиста

Существует много различных растворов для проявления фоторезиста.

Советуют проявлять с помощью раствора «жидкое стекло». Его химический состав: Na2SiO3*5H2O. Это вещество обладает огромным числом достоинств. Наиболее важным является то, что в нем очень трудно передержать ПП — вы можете оставить ПП на не фиксированное точно время. Раствор почти не изменяет своих свойств при перепадах температуры (нет риска распада при увеличении температуры), также имеет очень большой срок хранения — его концентрация остается постоянной не менее пары лет. Отсутствие проблемы передержки в растворе позволит увеличить его концентрацию для уменьшения времени проявления ПП. Рекомендуют смешивать 1 часть концентрата с 180 частями воды (чуть более 1,7 г силиката в 200 мл воды), но возможно сделать более концентрированную смесь, чтобы изображение проявлялось примерно за 5 секунд без риска разрушения поверхности при передержке. При невозможности приобретения силиката натрия используйте углекислый натрий (Na2СO3) или углекислый калий (K2СO3).

Также рекомендуют бытовое средство для прочистки сантехники — «Крот».

Не пробовал ни первое, ни второе, поэтому расскажу, чем проявляю без каких-либо проблем уже несколько лет. Я использую водный раствор каустической соды. На 1 литр холодной воды — 7 граммов каустической соды. Если нет NaOH, применяю раствор KOH, вдвое увеличив концентрацию щелочи в растворе. Время проявления — 30-60 секунд при правильной экспозиции. Если по истечении 2 минут рисунок не проявляется (или проявляется слабо), и начинает смываться фоторезист с заготовки — значит, неправильно выбрано время экспозиции: нужно увеличивать. Если, наоборот, быстро проявляется, но смываются и засвеченные участки, и незасвеченные — либо слишком велика концентрация раствора, либо низкое качество фотошаблона (ультрафиолет свободно проходит сквозь «черное»): нужно увеличивать плотность печати шаблона.

Растворы травления меди

Лишнюю медь с печатных плат стравливают с помощью разных травителей. Среди людей, занимающихся этим дома, зачастую распространены персульфат аммония, перекись водорода + соляная кислота, раствор медного купороса + поваренная соль.

Я всегда травлю хлорным железом в стеклянной посуде. При работе с раствором нужно быть осторожным и внимательным: при попадании на одежду и предметы остаются ржавые пятна, которые с трудом удаляются слабым раствором лимонной (сок лимона) или щавелевой кислоты.

Концентрированный раствор хлорного железа подогреваем до 50-60°C, в него погружаем заготовку, стеклянной палочкой с ватным тампоном на конце аккуратно и без усилия водим по участкам, где хуже стравливается медь, — этим достигается более ровное травление по всей площади ПП. Если не выравнивать принудительно скорость, увеличивается требуемая продолжительность травления, а это со временем приводит к тому, что на участках, где медь уже стравилась, начинается подтравливание дорожек. В итоге имеем совсем не то, что хотели получить. Очень желательно обеспечить непрерывное перемешивание травильного раствора.

Химия для смывки фоторезиста

Чем проще всего смыть уже ненужный фоторезист после травления? После многократных проб и ошибок я остановился на обыкновенном ацетоне. Когда его нет — смываю любым растворителем для нитрокрасок.

Итак, делаем печатную плату

С чего начинается высококачественная печатная плата? Правильно:

Создание высококачественного фотошаблона

Для его изготовления можно воспользоваться практически любым современным лазерным или струйным принтером. Учитывая, что мы используем в рамках данной статьи позитивный фоторезист, — там, где на ПП должна остаться медь, принтер должен рисовать черным. Где не должно быть меди — принтер ничего не должен рисовать. Очень важный момент при печати фотошаблона: требуется установить максимальный полив красителя (в настройках драйвера принтера). Чем более черными будут закрашенные участки, тем больше шансов получить великолепный результат. Цвет не нужен, достаточно черного картриджа. Из той программы (рассматривать программы не будем: каждый волен выбирать сам — от PCAD до Paintbrush), в которой рисовался фотошаблон, печатаем на обычном листе бумаги. Чем выше разрешение при печати и чем качественнее бумага, тем выше будет качество фотошаблона. Рекомендую не ниже 600 dpi, бумага не должна быть сильно плотной. При печати учитываем, что той стороной листа, на которую наносится краска, шаблон будет класться на заготовку ПП. Если сделать иначе, края у проводников ПП будут размытыми, нечеткими. Даем просохнуть краске, если это был струйный принтер. Далее пропитываем бумагу TRANSPARENT 21, даем просохнуть и… фотошаблон готов.

Вместо бумаги и просветителя можно и даже очень желательно использовать прозрачную пленку для лазерных (при печати на лазерном принтере) или струйных (для струйной печати) принтеров. Учтите, что у этих пленок стороны неравнозначны: только одна рабочая. Если будете использовать лазерную печать, крайне рекомендую сделать «сухой» прогон листа пленки перед печатью — просто прогоните лист через принтер, имитируя печать, но ничего не печатая. Зачем это нужно? При печати фьюзер (печка) прогреет лист, что неизбежно приведет к его деформации. Как следствие — ошибка в геометрии ПП на выходе. При изготовлении двусторонних ПП это чревато несовпадением слоев со всеми вытекающими… А с помощью «сухого» прогона мы прогреем лист, он деформируется и будет готов к печати шаблона. При печати лист во второй раз пройдет сквозь печку, но деформация при этом будет куда менее значительной — проверено неоднократно.

Если ПП несложная, можно нарисовать ее вручную в очень удобной программе с русифицированным интерфейсом — Sprint Layout 3.0R (~650 КБ).

На подготовительном этапе рисовать не слишком громоздкие электрические схемы очень удобно в также русифицированной программе sPlan 4.0 (~450 КБ).

скриншот модели электрической схемы в программе sPlan 4.0

Так выглядят готовые фотошаблоны, распечатанные на принтере Epson Stylus Color 740:

          готовые фотошаблоны

Печатаем только черным, с максимальным поливом красителя. Материал — прозрачная пленка для струйных принтеров.

Подготовка поверхности ПП к нанесению фоторезиста

Для производства ПП используются листовые материалы с нанесенной медной фольгой. Самые распространенные варианты — с толщиной меди 18 и 35 мкм. Чаще всего для производства ПП в домашних условиях используются листовые текстолит (прессованная с клеем ткань в несколько слоев), стеклотекстолит (то же самое, но в качестве клея используются эпоксидные компаунды) и гетинакс (прессованная бумага с клеем). Реже — ситтал и поликор (высокочастотная керамика — в домашних условиях применяется крайне редко), фторопласт (органический пластик). Последний также применяется для изготовления высокочастотных устройств и, имея очень хорошие электротехнические характеристики, может использоваться везде и всюду, но его применение ограничивает высокая цена.

Прежде всего, необходимо убедиться в том, что заготовка не имеет глубоких царапин, задиров и тронутых коррозией участков. Далее желательно до зеркала отполировать медь. Полируем не особо усердствуя, иначе сотрем и без того тонкий слой меди (35 мкм) или, во всяком случае, добьемся разной толщины меди на поверхности заготовки. А это, в свою очередь, приведет к разной скорости вытравливания: быстрее стравится там, где тоньше. Да и более тонкий проводник на плате — не всегда хорошо. Особенно, если он длинный и по нему будет течь приличный ток. Если медь на заготовке качественная, без грехов, то достаточно обезжирить поверхность.

Нанесение фоторезиста на поверхность заготовки

Располагаем плату на горизонтальной или слегка наклоненной поверхности и наносим состав из аэрозольной упаковки с расстояния примерно 20 см. Помним, что важнейший враг при этом — пыль. Каждая частица пыли на поверхности заготовки — источник проблем. Чтобы создать однородное покрытие, распыляем аэрозоль непрерывными зигзагообразными движениями, начиная из верхнего левого угла. Не применяйте аэрозоль в избыточных количествах, так как это вызывает нежелательные подтеки и приводит к образованию неоднородного по толщине покрытия, требующего более длительного времени экспозиции. Летом при высокой температуре окружающей среды может потребоваться повторная обработка, либо необходимо распылять аэрозоль с меньшего расстояния — для уменьшения потерь от испарения. При распылении не наклоняйте баллон сильно — это приводит к повышенному расходу газа-пропеллента и как следствие — аэрозольный баллон прекращает работу, хотя в нем остается еще фоторезист. Если вы получаете неудовлетворительные результаты при аэрозольном нанесении фоторезиста, используйте центрифужное покрытие. В этом случае фоторезист наносится на плату, закрепленную на вращающемся столе с приводом 300-1000 оборотов в минуту. После окончания нанесения покрытия плата не должна подвергаться воздействию сильного света. По цвету покрытия можно приблизительно определить толщину нанесенного слоя:

  • светло-серый синий — 1-3 микрона;
  • темно-серый синий — 3-6 микрон;
  • синий — 6-8 микрон;
  • темно-синий — более 8 микрон.

На меди цвет покрытия может иметь зеленоватый оттенок.

Чем тоньше покрытие на заготовке, тем лучше результат.

Я всегда наношу фоторезист на центрифуге. В моей центрифуге скорость вращения 500-600 об/мин. Крепление должно быть простым, зажим производится только по торцам заготовки. Закрепляем заготовку, запускаем центрифугу, брызгаем на центр заготовки и наблюдаем, как фоторезист тончайшим слоем растекается по поверхности. Центробежными силами излишки фоторезиста будут сброшены с будущей ПП, поэтому очень рекомендую предусмотреть защитную стенку, чтобы не превратить рабочее место в свинарник. Я использую обыкновенную кастрюлю, в днище которой по центру сделано отверстие. Через это отверстие проходит ось электродвигателя, на которой установлена площадка крепления в виде креста из двух алюминиевых реек, по которым «бегают» уши зажима заготовок. Уши сделаны из алюминиевых уголков, зажимаемых на рейке гайкой типа «барашек». Почему алюминий? Маленькая удельная масса и, как следствие, меньше биения при отклонении центра массы вращения от центра вращения оси центрифуги. Чем точнее отцентрировать заготовку, тем меньше будут биения за счет эксцентриситета массы и тем меньше усилий потребуется для жесткого крепления центрифуги к основанию.

Фоторезист нанесен. Даем ему просохнуть в течение 15-20 минут, переворачиваем заготовку, наносим слой на вторую сторону. Даем еще 15-20 минут на сушку. Не забываем о том, что попадание прямого солнечного света и пальцев на рабочие стороны заготовки недопустимы.

Дубление фоторезиста на поверхности заготовки

Помещаем заготовку в духовку, плавно доводим температуру до 60-70°C. При этой температуре выдерживаем 20-40 минут. Важно, чтобы поверхностей заготовки ничто не касалось — допустимы только касания торцов.

Выравнивание верхнего и нижнего фотошаблонов на поверхностях заготовки

На каждом из фотошаблонов (верхний и нижний) должны быть метки, по которым на заготовке нужно сделать 2 отверстия — для совмещения слоев. Чем дальше друг от друга метки, тем выше точность совмещения. Обычно я их ставлю по диагонали шаблонов. По этим меткам на заготовке с помощью сверлильного станка строго под 90° сверлим два отверстия (чем тоньше отверстия, тем точнее совмещение — я использую сверло 0,3 мм) и совмещаем по ним шаблоны, не забывая о том, что шаблон должен прикладываться к фоторезисту той стороной, на которую была произведена печать. Прижимаем шаблоны к заготовке тонкими стеклами. Стекла предпочтительнее всего использовать кварцевые — они лучше пропускают ультрафиолет. Еще лучшие результаты дает оргстекло (плексиглас), но оно имеет неприятное свойство царапаться, что неизбежно скажется на качестве ПП. При небольших размерах ПП можно использовать прозрачную крышку от упаковки компакт-диска. За неимением таких стекол можно использовать и обычное оконное, увеличив время экспозиции. Важно, чтобы стекло было ровным, обеспечивая ровное прилегание фотошаблонов к заготовке, иначе невозможно будет получить качественные края дорожек на готовой ПП.


Заготовка с фотошаблоном под оргстеклом. Используем коробку из-под компакт-диска.
Экспозиция (засветка)

Время, требуемое для экспонирования, зависит от толщины слоя фоторезиста и интенсивности источника света. Лак-фоторезист POSITIV 20 чувствителен к ультрафиолетовым лучам, максимум чувствительности приходится на участок с длиной волны 360-410 нм.

Лучше всего экспонировать под лампами, диапазон излучения которых находится в ультрафиолетовой области спектра, но если такой лампы у вас нет — можно использовать и обычные мощные лампы накаливания, увеличив время экспозиции. Не начинайте засветку до момента стабилизации освещения от источника — необходимо, чтобы лампа прогрелась в течение 2-3 минут. Время экспозиции зависит от толщины покрытия и обычно составляет 60-120 секунд при расположении источника света на расстоянии 25-30 см. Используемые пластины стекла могут поглощать до 65% ультрафиолета, поэтому в таких случаях необходимо увеличивать время экспозиции. Лучшие результаты достигаются при использовании прозрачных плексигласовых пластин. При применении фоторезиста с длительным сроком хранения время экспонирования может потребоваться увеличить вдвое — помните: фоторезисты подвержены старению!

Примеры использования различных источников света:

Источник светаВремяРасстояниеПримечание
ртутная лампа Philips HPR1253 мин.30 смпокрытие из кварцевого стекла толщиной 5 мм
ртутная лампа 1000W1,5 мин.50 смпокрытие из кварцевого стекла толщиной 5 мм
ртутная лампа 500W2,5 мин.50 смпокрытие из кварцевого стекла толщиной 5 мм
кварцевая лампа 300W3-4 мин.30 смпокрытие из кварцевого стекла толщиной 5 мм
солнечный свет5-10 мин.лето, в полдень, безоблачнопокрытие из кварцевого стекла толщиной 5 мм
лампы Osram-Vitalux 300W4-8 мин.40 смпокрытие из кварцевого стекла толщиной 8 мм
готовые фотошаблоны

готовые фотошаблоны
Лампы УФ-излучения

Каждую сторону экспонируем по очереди, после экспозиции даем выстояться заготовке 20-30 минут в затемненном месте.

Проявление экспонированной заготовки

Проявляем в растворе NaOH (каустическая сода) — подробнее смотрите в начале статьи — при температуре раствора 20-25°C. Если до 2 минут проявления нет — мало время экспозиции. Если проявляется хорошо, но смываются и полезные участки — вы перемудрили с раствором (слишком велика концентрация) или слишком велико время экспозиции при данном источнике излучения или фотошаблон низкого качества — недостаточно насыщенный печатаемый черный цвет позволяет ультрафиолету засвечивать заготовку.

При проявлении я всегда очень бережно, без усилий «катаю» ватным тампоном на стеклянной палочке по тем местам, где должен смыться засвеченный фоторезист, — это ускоряет процесс.

Промывка заготовки от щелочи и остатков отслоившегося засвеченного фоторезиста

Я делаю это под водопроводным краном — обычной водопроводной водой.

Повторное дубление фоторезиста

Помещаем заготовку в духовку, плавно поднимаем температуру и при температуре 60-100°C выдерживаем 60-120 минут — рисунок становится прочным и твердым.

Проверка качества проявления

Кратковременно (на 5-15 секунд) погружаем заготовку в подогретый до температуры 50-60°C раствор хлорного железа. Быстро промываем проточной водой. В местах, где фоторезиста нет, начинается интенсивное травление меди. Если где-то случайно остался фоторезист, аккуратно механически удаляем его. Удобно это делать обычным или офтальмологическим скальпелем, вооружившись оптикой (очки для пайки, лупа часовщика, лупа на штативе, микроскоп).

Травление

Травим в концентрированном растворе хлорного железа с температурой 50-60°C. Желательно обеспечить непрерывную циркуляцию травильного раствора. Плохо стравливающиеся места аккуратно «массируем» ватным тампоном на стеклянной палочке. Если хлорное железо свежеприготовленное, время травления обычно не превышает 5-6 минут. Промываем заготовку проточной водой.

готовые фотошаблоны          
Плата вытравлена

Как готовить концентрированный раствор хлорного железа? Растворяем в слегка (до 40°C) подогретой воде FeCl3 до тех пор, пока не перестанет растворяться. Фильтруем раствор. Хранить нужно в затемненном прохладном месте в герметичной неметаллической упаковке — в стеклянных бутылках, например.

Удаление уже ненужного фоторезиста

Смываем фоторезист с дорожек ацетоном или растворителем для нитрокрасок и нитроэмалей.

Сверление отверстий

Диаметр точки будущего отверстия на фотошаблоне желательно подбирать таким, чтобы впоследствии было удобно сверлить. Например, при требуемом диаметре отверстия 0,6-0,8 мм диаметр точки на фотошаблоне должен быть около 0,4-0,5 мм — в таком случае сверло будет хорошо центроваться.

Желательно использовать сверла, покрытые карбидом вольфрама: сверла из быстрорежущих сталей очень быстро изнашиваются, хотя сталь можно применять для сверления одиночных отверстий большого диаметра (больше 2 мм), так как сверла с напылением карбида вольфрама такого диаметра слишком дорогие. При сверлении отверстий диаметром менее 1 мм лучше использовать вертикальный станок, иначе ваши сверла будут быстро ломаться. Если сверлить ручной дрелью — неизбежны перекосы, ведущие к неточной стыковке отверстий между слоями. Движение сверху вниз на вертикальном сверлильном станке самое оптимальное с точки зрения нагрузки на инструмент. Карбидные сверла изготавливают с жестким (т.е. сверло точно соответствует диаметру отверстия) или с толстым (иногда называют «турбо-») хвостовиком, имеющим стандартный размер (обычно, 3,5 мм). При сверлении сверлами с карбидным напылением важно жестко закрепить ПП, так как такое сверло при движении вверх может приподнять ПП, перекосить перпендикулярность и вырвать фрагмент платы.

Сверла маленьких диаметров обычно вставляются либо в цанговый патрон (различных размеров), либо в трехкулачковый патрон. Для точной фиксации закрепление в трехкулачковом патроне — не самый лучший вариант, и маленький размер сверла (меньше 1 мм) быстро делает желобки в зажимах, теряя хорошую фиксацию. Поэтому для сверл диаметром меньше 1 мм лучше использовать цанговый патрон. На всякий случай приобретите дополнительный набор, содержащий запасные цанги для каждого размера. Некоторые недорогие сверла производят с пластиковыми цангами — выбросите их и купите металлические.

Для получения приемлемой точности необходимо правильно организовать рабочее место, то есть, во-первых, обеспечить хорошее освещение платы при сверлении. Для этого можно использовать галогенную лампу, прикрепив ее на штативе для возможности выбирать позицию (освещать правую сторону). Во-вторых, поднять рабочую поверхность примерно на 15 см выше столешницы для лучшего визуального контроля над процессом. Неплохо было бы удалять пыль и стружку в процессе сверления (можно использовать обычный пылесос), но это не обязательно. Надо отметить, что пыль от стекловолокон, образующаяся при сверлении, очень колкая и при попадании на кожу вызывает ее раздражение. И, наконец, при работе очень удобно пользоваться ножным включателем сверлильного станка.

Типичные размеры отверстий:

  • переходные отверстия — 0,8 мм и менее;
  • интегральные схемы, резисторы и т.д. — 0,7-0,8 мм;
  • большие диоды (1N4001) — 1,0 мм;
  • контактные колодки, триммеры — до 1,5 мм.

Старайтесь избегать отверстий диаметром менее 0,7 мм. Всегда держите не менее двух запасных сверл 0,8 мм и менее, так как они всегда ломаются именно в тот момент, когда вам срочно надо сделать заказ. Сверла 1 мм и больше намного надежнее, хотя и для них неплохо бы иметь запасные. Когда вам надо изготовить две одинаковые платы, то для экономии времени их можно сверлить одновременно. При этом необходимо очень аккуратно сверлить отверстия в центре контактной площадки около каждого угла ПП, а для больших плат — отверстия, расположенные близко от центра. Положите платы друг на друга и, используя центрующие отверстия 0,3 мм в двух противоположных углах и штифты в качестве колышков, закрепите платы относительно друг друга.

При необходимости можно зенковать отверстия сверлами большего диаметра.

Лужение меди на ПП

Если нужно облудить дорожки на ПП, можно воспользоваться паяльником, мягким низкоплавким припоем, спиртоканифольным флюсом и оплеткой коаксиального кабеля. При больших объемах лудят в ванных, наполненных низкотемпературными припоями с добавлением флюсов.

Наиболее популярным и простым расплавом для лужения является легкоплавкий сплав «Розе» (олово — 25%, свинец — 25%, висмут — 50%), температура плавления которого 93-96°C. Плату при помощи щипцов помещают под уровень жидкого расплава на 5-10 секунд и, вынув, проверяют, вся ли медная поверхность покрыта равномерно. При необходимости операцию повторяют. Сразу же после вынимания платы из расплава его остатки удаляют либо с помощью резинового ракеля, либо резким встряхиванием в направлении, перпендикулярном плоскости платы, удерживая ту в зажиме. Другим способом удаления остатков сплава «Розе» является нагрев платы в термошкафу и встряхивание. Операция может проводиться повторно для достижения монотолщинного покрытия. Чтобы предотвратить окисление горячего расплава, в емкость для лужения добавляют глицерин, так чтобы его уровень покрывал расплав на 10 мм. После окончания процесса плата отмывается от глицерина в проточной воде. Внимание! Данные операции предполагают работу с установками и материалами, находящимися под действием высокой температуры, поэтому для предотвращения ожога необходимо пользоваться защитными перчатками, очками и фартуками.

Операция лужения сплавом олово-свинец протекает аналогично, но более высокая температура расплава ограничивает область применения данного способа в условиях кустарного производства.

Хочу поделиться еще одним способом лужения при помощи сплава «Розе», также проверенным на практике. Обыкновенная водопроводная вода наливается в консервную банку или небольшую мисочку, добавляется немного лимонной кислоты или уксуса, ставится на плиту. В кипящую воду помещается плата, высыпается несколько застывших капель сплава «Розе», которые тут же плавятся в кипящей воде, и ваткой, намотанной на длинный пинцет или палочку (чтобы не обжечься паром), аккуратно размазываются по дорожкам. По завершении процесса вода сливается, а застывшие остатки сплава складываются в какую-либо емкость до следующего использования.

Не забудьте после лужения очистить плату от флюса и тщательно обезжирить.

Если у вас большое производство — можно использовать химическое лужение.

Нанесение защитной маски

Операции с нанесением защитной маски в точности повторяют все, что было написано выше: наносим фоторезист, сушим, дубим, центруем фотошаблоны масок, экспонируем, проявляем, промываем и еще раз дубим. Само собой, пропускаем шаги с проверкой качества проявления, травлением, удалением фоторезиста, лужением и сверлением. В самом конце дубим маску в течение 2 часов при температуре около 90-100°C — она станет прочной и твердой, как стекло. Образованная маска защищает поверхность ПП от внешнего воздействия и предохраняет от теоретически возможных замыканий при эксплуатации. Также она играет не последнюю роль при автоматической пайке — не дает «сесть» припою на соседние участки, замыкая их.

Все, двусторонняя печатная плата с маской готова

Мне приходилось таким образом делать ПП с шириной дорожек и шагом между ними до 0,05 мм (!). Но это уже ювелирная работа. А без особых усилий можно делать ПП с шириной дорожки и шагом между ними 0,15-0,2 мм.

На плату, показанную на фотографиях, я маску не наносил — не было такой необходимости.

вид сверху         вид снизу
Печатная плата в процессе монтажа на нее компонентов

А вот и само устройство, для которого делалась ПП:

сотовый телефонный мост

Это сотовый телефонный мост, позволяющий в 2-10 раз снизить стоимость услуг мобильной связи — ради этого стоило возиться с ПП ;). ПП с распаянными компонентами находится в подставке. Раньше там было обыкновенное зарядное устройство для аккумуляторов мобильного телефона.

Дополнительная информация

Металлизация отверстий

В домашних условиях можно выполнить даже металлизацию отверстий. Для этого внутренняя поверхность отверстий обрабатывается 20-30-процентным раствором азотнокислого серебра (ляпис). Затем поверхность очищается ракелем и плата сушится на свету (можно использовать УФ-лампу). Суть этой операции в том, что под действием света азотнокислое серебро разлагается, и на плате остаются вкрапления серебра. Далее производится химическое осаждение меди из раствора: сернокислая медь (медный купорос) — 2 г, едкий натр — 4 г, нашатырный спирт 25-процентный — 1 мл, глицерин — 3,5 мл, формалин 10-процентный — 8-15 мл, вода — 100 мл. Срок хранения приготовленного раствора очень мал — готовить нужно непосредственно перед применением. После осаждения меди плату промывают и сушат. Слой получается очень тонким, его толщину необходимо увеличить до 50 мкм гальваническим способом.

Раствор для нанесения медного покрытия гальваническим способом:
На 1 литр воды 250 г сульфата меди (медный купорос) и 50-80 г концентрированной серной кислоты. Анодом служит медная пластинка, подвешенная параллельно покрываемой детали. Напряжение должно быть 3-4 В, плотность тока — 0,02-0,3 A/см2, температура — 18-30°C. Чем меньше ток, тем медленнее идет процесс металлизации, но тем качественнее получаемое покрытие.

сотовый телефонный мост
Фрагмент печатной платы, где видна металлизация в отверстии
Самодельные фоторезисты

Фоторезист на основе желатина и бихромата калия:
Первый раствор: 15 г желатина залить 60 мл кипяченой воды и оставить для набухания на 2-3 часа. После набухания желатина поставить емкость на водяную баню при температуре 30-40°C до полного растворения желатина.
Второй раствор: в 40 мл кипяченой воды растворить 5 г двухромовокислого калия (хромпик, порошок ярко-оранжевого цвета). Растворять при слабом рассеянном освещении.
В первый раствор при интенсивном перемешивании влить второй. В полученную смесь пипеткой добавить несколько капель нашатырного спирта до получения соломенного цвета. Фотоэмульсия наносится на подготовленную плату при очень слабом освещении. Плата сушится до «отлипа» при комнатной температуре в полной темноте. После экспонирования плату при слабом рассеянном освещении промыть в теплой проточной воде до удаления незадубленного желатина. Чтобы лучше оценить результат, можно окрасить участки с неудаленным желатином раствором марганцовки.

Усовершенствованный самодельный фоторезист:
Первый раствор: 17 г столярного клея, 3 мл водного раствора аммиака, 100 мл воды оставить для набухания на сутки, затем греть на водяной бане при 80°C до полного растворения.
Второй раствор: 2,5 г бихромата калия, 2,5 г бихромата аммония, 3 мл водного раствора аммиака, 30 мл воды, 6 мл спирта.
Когда первый раствор остынет до 50°C, при энергичном перемешивании влейте в него второй раствор и полученную смесь профильтруйте (эту и последующие операции необходимо проводить в затемненном помещении, солнечный свет недопустим!). Эмульсия наносится при температуре 30-40°C. Дальше — как в первом рецепте.

Фоторезист на основе бихромата аммония и поливинилового спирта:
Готовим раствор: поливиниловый спирт — 70-120 г/л, бихромат аммония — 8-10 г/л, этиловый спирт — 100-120 г/л. Избегать яркого света! Наносится в 2 слоя: первый слой — сушка 20-30 минут при 30-45°C — второй слой — сушка 60 минут при 35-45°C. Проявитель — 40-процентный раствор этилового спирта.

Химическое лужение

Прежде всего, плату необходимо декапировать, чтобы удалить образовавшийся окисел меди: 2-3 секунды в 5-процентном растворе соляной кислоты с последующей промывкой в проточной воде.

Достаточно просто осуществлять химическое лужение погружением платы в водный раствор, содержащий хлорное олово. Выделение олова на поверхности медного покрытия происходит при погружении в такой раствор соли олова, в котором потенциал меди более электроотрицателен, чем материал покрытия. Изменению потенциала в нужном направлении способствует введение в раствор соли олова комплексообразующей добавки — тиокарбамида (тиомочевины). Такого типа растворы имеют следующий состав (г/л):

1234
Двухлористое олово SnCl2*2H2O5,55-82010
Тиокарбамид CS(NH2)25035-50
Серная кислота H2SO430-40
Винная кислота C4H6O635
Каустическая сода NaOH6
Молочнокислый натрий200
Сернокислый алюминий-аммоний (алюмоаммонийные квасцы)300
Температура, °C60-7050-6018-2518-25

Среди перечисленных наиболее распространены растворы 1 и 2. Иногда в качестве поверхностно-активного вещества для 1-го раствора предлагается использование моющего средства «Прогресс» в количестве 1 мл/л. Добавление во 2-й раствор 2-3 г/л нитрата висмута приводит к осаждению сплава, содержащего до 1,5% висмута, что улучшает паяемость покрытия (препятствует старению) и многократно увеличивает срок хранения до пайки компонентов у готовой ПП.

Для консервации поверхности применяют аэрозольные распылители на основе флюсующих композиций. Нанесенный на поверхность заготовки лак после высыхания образует прочную гладкую пленку, которая препятствует окислению. Одним из популярных веществ является «SOLDERLAC» фирмы Cramolin. Последующая пайка проводится прямо по обработанной поверхности без дополнительного удаления лака. В особо ответственных случаях пайки лак можно удалить спиртовым раствором.

Искусственные растворы для лужения ухудшаются с течением времени, особенно при контакте с воздухом. Поэтому если у вас большие заказы бывают нечасто, то старайтесь приготовить сразу небольшое количество раствора, достаточное для лужения нужного количества ПП, а остатки раствора храните в закрытой емкости (идеально подходят бутылки типа используемых в фотографии, не пропускающие воздух). Также необходимо защищать раствор от загрязнения, которое может сильно ухудшить качество вещества.

В заключение хочу сказать, что все же лучше использовать готовые фоторезисты и не заморачиваться с металлизацией отверстий в домашних условиях — великолепных результатов все равно не получите.


Создание печатной платы методом лазерного утюга.

Не знаю как вы, а я с лютой ненавистью отношусь к классическим монтажным платам. Монтажка это такая хрень с дырками куда можно вставлять детальки и запаивать, где все соединения делаются посредством проводков. Вроде бы просто, но при этом получается такая каша, что понять в ней что либо весьма проблематично. Поэтому и ошибки и сгоревшие детали, непонятные глюки. Ну ее нафиг. Только нервы портить. Мне гораздо проще нарисовать в моем любимом Sprint Layout схемку и тут же вытравить ее в виде печатной платы. С использованием лазеро-утюжного метода все выходит за каких то полтора часа ненапряжной работы. Ну и, конечно же, этот метод отлично подходит для выполнения финального устройства, так как качество печатных плат, получаемых таким методом весьма высоко. А поскольку данный метод весьма непрост для неискушенного, то я с радостью поделюсь своей отработанной технологией, позволяющей получать с первого раза и без каких либо напрягов, печатные платы с дорожками 0.3мм и просветом между ними до 0.2мм. В качестве примера я изготовлю отладочную плату для моего учебного курса, посвященного контроллеру AVR. Принципиальную схему вы найдете в записи про макроассемблер, а готовый файл с разводкой для Sprint Layout 5 я выложил на сайт
 

На плате разведена демосхема, а еще навалом медных пятачков, которые тоже можно высверлить и использовать под свои нужды, подобно обычной монтажной плате.
 

▌Технология изготовления качественных печатных плат в домашних условиях.
 

Суть метода изготовления печатных плат в том, что на фольгированный текстолит наносится защитный рисунок, который предотвращает травление меди. В результате, после травления, на плате остаются дорожки проводников. Способов нанесения защитных рисунков много. Раньше их рисовали нитрокраской, посредством стеклянной трубочки, потом стали наносить водостойкими маркерами или даже вырезать из скотча и наклеивать на плату. Также для любительского применения стал доступен фоторезист, который наносится на плату, а потом засвечивается. Засвеченные участки становятся растворимы в щелочи и смываются. Но по простоте применения, дешевизне и скорости изготовления все эти методы сильно проигрывают лазеро-утюжному методу (далее ЛУТ).
 

Метод ЛУТ основан на том, что защитный рисунок образуется тонером, который посредством нагревания переносится на текстолит.
Так что нам потребуется лазерный принтер, благо они сейчас не редкость. Я использую принтер Samsung ML1520 с родным картриджем. Заправленные картриджи подходят крайне плохо, так как у них недостаточная плотность и равномерность выдачи тонера. В свойствах печати надо выставить максимальную плотность и контрастность тонера, обязательно отключить все режимы экономии — не тот случай.
 

▌Инструмент и материалы
Помимо фольгированного текстолита нам потребуется еще лазерный принтер, утюг, фотобумага, ацетон, мелкая шкурка, щетка для замши с металлопластиковым ворсом,
 

▌Процесс
Дальше рисуем рисунок платы в любой удобной для нас софтине и печатаем его. Sprint Layout. Простая рисовалка для плат. Чтобы нормально напечаталось надо слева цвета слоев выставить черным. Иначе получится фигня.
 

 


 
Вывод на печать, две копии. Мало ли, вдруг одну запортачим.
 

Вот тут заключается главная тонкость технологии ЛУТ из-за которой у многих возникают проблемы с выходом качественных плат и они бросают это дело. Путем множества экспериментов было выяснено, что самый лучший результат достигается при печати на глянцевой фотобумаге для струйных принтеров. Идеальной я бы назвал фотобумагу LOMOND 120г/м2. Идеальная бумага!
 


 

Она стоит недорого, продается везде, а главное дает отличный и повторяемый результат, и не пригорает своим глянцевым слоем к печке принтера. Это очень важно, так как я слышал про случаи когда глянцевой бумагой загаживали печь принтера.
 

Заряжаем бумагу в принтер и смело печатаем на глянцевой стороне. Печатать нужно в зеркальном отображении, чтобы после переноса картинка соответствовала действительности. Сколько раз я ошибался и делал неправильные отпечатки, не пересчитать 🙂 Поэтому первый раз лучше для пробы напечатать на обычной бумаге и проверить, чтобы все было правильно. Заодно и печку принтера прогреете.
 

Печатаем!
 


 

После печати картинку ни в коем случае нельзя хватать руками и желательно беречь от пыли. Чтобы ничто не мешало соприкосновению тонера и меди. Далее вырезаем рисунок платы точно по контуру. Без каких либо запасов — бумага жесткая, поэтому все будет хорошо.
 

Теперь займемся текстолитом. Вырежем сразу же кусок нужного размера, без допусков и припусков. Столько, сколько нужно.
 

 

Его надо хорошенько зашкурить. Тщательно, стараясь содрать весь окисел, желательно круговыми движениями. Немного шершавости не повредит — тонер будет лучше держаться. Можно взять не шкурку, а абразивную губку «эффект». Только брать надо новую, не жирную.
 

Тщательно зашкуриваем:

 

Шкурку лучше взять самую мелкую какую найдете. У меня вот такая.
 

 

После зашкуривания его надо тщательнейшим же образом обезжирить. Я обычно тырю у жены ватную подушечку и, смочив ее как следует ацетоном, хорошенько прохожусь по всей поверхности. Опять же после обезжиривания ни в коем случае нельзя хватать его пальцами.
 


 
Обрезаем по размеру заготовки
 

Накладываем наш рисунок на плату, естественно тонером вниз. Разогрев утюг на максимум, придерживая бумагу пальцем, хорошенько прижимаем и проглаживаем одну половину. Надо чтобы тонер прилип к меди.
 


 

Далее, не допуская сдвижения бумаги, проглаживаем всю поверхность. Давим изо всех сил, полируем и утюжим плату. Стараясь не пропустить ни миллиметра поверхности. Это ответственнейшая операция, от нее зависит качество всей платы. Не бойтесь давить изо всех сил, тонер не поплывет и не размажется, так как фотобумага толстая и отлично защищает его от расползания.
 

Гладим до тех пор, пока бумага не пожелтеет. Впрочем это зависит от температуры утюга. У меня на новом утюге не желтеет почти, а вот на старом почти обугливалось — результат везде был одинаково хорош.
 


 

После можно дать плате немного остыть. А затем, схватив пинцетом, суем под воду. И держим некоторое время в воде, обычно минуты две три.
 

Взяв щетку для замши, под сильной струей воды, начинаем яростно задирать внешнюю поверхность бумаги. Нам надо покрыть ее множественными царапинами, чтобы вода проникла в глубь бумаги. В подтверждение твоих действий будет проявление рисунка через плотную бумагу.
 


 

И вот этой щеткой дрючим плату пока не сдерем верхний слой.
 

 

Когда рисунок будет весь явно виден, без белых пятен, то можно начинать аккуратно, скатывать бумагу от центра к краям. Бумага Lomond скатывается великолепно, практически сразу же оставляя 100% тонера и чистую медь.
 


 

Скатав пальцами весь рисунок можно зубной щеткой хорошенько продраить всю плату, чтобы вычистить остатки глянцевого слоя и ошметки бумаги. Не бойся, зубной щеткой отодрать хорошо прижаренный тонер практически нереально.
 


 

Вытираем плату и даем ей просохнуть. Когда тонер высохнет и станет серым, то будет явно видно где осталась бумага, а где все чисто. Белесые пленочки между дорожками надо убирать. Можно разрушить их иголкой, а можно продрать зубной щеткой под струей воды. Вообще полезно пройтись щеткой вдоль дорожек. Из узких щелей белесый глянец можно вытаскивать с помощью изоленты или малярного скотча. Он липнет не так яростно как обычный и не срывает тонер. А вот остатки глянца отрывает без следа и сразу же.
 


 

Под светом яркой лампы внимательно оглядываем слои тонера на разрывы. Дело в том, что при охлаждении он может потрескаться, тогда в этом месте останется узкая трещина. Под светом лампы трещины поблескивают. Эти места стоит подкрасить перманентным маркером для компакт дисков. Даже если есть лишь подозрение, то лучше все же прокрасить. Этим же маркером можно дорисовать и некачественные дорожки, если таковые возникли. Я рекомендую маркер Centropen 2846 — он дает толстый слой краски и, фактически, им можно тупо рисовать дорожки.
 

Когда плата будет готова, то можно бодяжить раствор хлорного железа.
 


 

Техническое отступление, при желании можно его пропустить
Вообще травить можно много в чем. Кто то травит в медном купоросе, кто то в кислотных растворах, а я в хлорном железе. Т.к. продается оно в любом радио магазине, травит быстро и чисто.
Но у хлорного железа есть жуткий недостаток — оно марается просто писец. Попадет на одежду или любую пористую поверхность вроде дерева или бумаги все, считай пятно на всю жизнь. Так что свои фуфайки от Дольче Габаны или валенки от Гуччи нычь подальше в сейф и обматывай скотчем на три рулона. А еще хлорное железо самым жестоким образом разрушает почти все металлы. Особенно быстро аллюминий и медь. Так что посуда для травления должна быть стеклянной или пластиковой.

 

Я кидаю 250 граммовый пакет хлорного железа в литр воды. И полученным раствором травлю десятки плат, пока не перестанет травить.
Порошок надо сыпать в воду. И следи за тем, чтобы вода не перегревалась, а то реакция идет с выделением большого количества тепла.
 

Когда порошок весь растворится и раствор приобретет однородную окраску, то можно кидать туда плату. Желательно, чтобы плата плавала на поверхности, медью вниз. Тогда осадок будет сваливаться на дно емкости, не мешая травлению более глубоких слоев меди.
Чтобы плата не тонула, то можно на двусторонний скотч прилепить к ней кусок пенопласта. Я так и сделал. Получилось очень удобно. Шуруп я вкрутил для удобства, чтобы держатсья за него как за рукоятку.
 

Плату лучше несколько раз макнуть в раствор, причем опускать не плашмя, а под углом, чтобы на поверхности меди не остались пузырьки воздуха, иначе будут косяки. Периодически надо доставать из раствора и следить за процессом. В среднем на травление платы уходит от десяти минут до часа. Все зависит от температуры, крепости и свежести раствора.
 

Очень резко ускоряется процесс травления если под плату опустить шланчик от аквариумного компрессора и пускать пузырьки. Пузыри перемешивают раствор и мягко выбивают прореагировавшую медь с платы. Также можно покачивать плату или емкость, главное не расплескать, а то не отмоешь потом.
 

Когда вся медь стравится, то аккуратно вынимаем плату и промываем под струей воды. Дальше смотрим на просвет, чтобы нигде не было соплей и недотрава. Если сопли есть, то кидаем еще минут на десять в раствор. Если дорожки подтравились или возникли разрывы, то значит тонер криво лег и эти места надо будет пропаять медной проволокой.
 


 

Если все хорошо, то можно смывать тонер. Для этого нам потребуется ацетон — верный друг токсикомана. Хотя сейчас ацетон купить становится сложней, т.к. какой то придурок из госнаркоконтроля решил, что ацетон это вещество использующееся для приготовления наркотоиков, а значит нужно запретить его свободную продажу. Вместо ацетона вполне подходит 646 растворитель.
 


 

Берем кусок бинта и хорошенько смочив его ацетоном начинаем смывать тонер. Сильно давить не надо, главное возякать не слишком быстро, чтобы растворитель успевал впитываться в поры тонера, разьедая его изнутри. На смыв тонера уходит минуты две три. За это время даже зеленые собаки под потолком не успеют появиться, но форточку все же открыть не помешает.
 

Отмытую плату можно сверлить. Я для этих целей уже много лет использую моторчик от магнитофона, запитанный от 12 вольт. Монстр машина, правда хватает его ресурса примерно на 2000 отверстий, после чего щетки сгорают напрочь. А еще из него нужно выдрать схему стабилизации, подпаяв проводки напрямую к щеткам.
 

Микродрель
 

При сверловке нужно стараться держать сверло строго перпендикулярно. Иначе потом хрен ты туда микросхему засунешь. А с двусторонними платами этот принцип становится основным.
 


 

Изготовление двусторонней платы происходит также, только тут делаются три реперных отверстия, как можно меньшего диаметра. И после вытравливания одной стороны (другую в это время заклеивают скотчем, чтобы не стравилась) по этим отверстиям совмещают и накатывают вторую сторону. Первую заклеивают наглухо скотчем и травят вторую.
 

На лицевую сторону можно тем же ЛУТ методом нанести обозначение радиодеталей, для красоты и удобства монтажа. Впрочем, я так не заморачиваюсь, а вот камрад Woodocat из ЖЖ сообщества ru_radio_electr делает так всегда, за что ему большой респект!
 

В скором времени я, наверное, выдам также и статью по фоторезисту. Метод более замороченный, но в то же время мне им больше прикалывает делать — люблю с реактивами пошаманить. Хотя 90% плат я делаю все же ЛУТом.
 

Кстати, вот по поводу точности и качества плат изготовленных лазерно утюжным методом. Контроллер P89LPC936 в корпусе TSSOP28. Расстояние между дорожками 0.3мм, ширина дорожек 0.3мм.
 


 

Резисторы на верхней плате типоразмера 1206. Каково?
 

UPD:
Обещанный видео урок по ЛУТ технологии

Изготовление печатной платы от и до. Видео урок.

Сделал видео урок на тему изготовления печатных плат методом Лазерного Утюга ака (ЛУТ). Полный цикл, от подготовки платы с куска текстолита, до сверления и лужения.
Текстовое описание технологии, применяемые материалы и прочие тонкости уже были описаны ранее, поэтому я не стал повторяться. Материалы и инструменты те же самые, что я и писал. Весь процесс был порезан на операции для удобства просмотра, обработки и закачки в инет. При изготовлении платы, между операциями, период времени составлял считанные минуты. В основном оно тратилось на поиск какой-нибудь ваты, ацетона или пинцета, чтобы ухватить горячую плату. Так что можете считать, что они идут без перерыва во времени, чтобы оценить скорость изготовления плат.

1. Подготовка платы: Резка текстолита, зашкуривание.

2. Накатываем рисунок: Обезжириваем, утюжим.

3. Удаляем бумагу: Отмачивание и срыв бумаги, зачистка глянцевого слоя.

4. Травление. Советы по процессу.

5. Удаление тонера.

6. Сверление отверстий

7. Лужение платы. Глицериновый метод, температура паяльника 300С

8. Готовое устройство.

Это один коммерческий заказик. Простенький контроллер двери. По сути дела, замена магнитного пускателя, но с одной заморочкой которую не хотелось бы делать на реле. Сделал на ATTiny12.

Alex_EXE » Различные способы нанесения рисунка на плату

Я пробовал различные методы нанесения рисунка чертежа на плату:

Лак для ногтей.
Лак хорошо держится на стеклотекстолите, легко снимается с платы, но неудобен в нанесении.
Маркер по CD.
Маркер по CD легок в нанесении, но отмывается спиртовыми растворами, медный слой под лаком частично растворяется, что хорошо видно на фото. Наносить следует маркер по нескольку раз на одно и тоже место, чтобы маркер лучше защищал медную фольгу от растворения. После травления дорожки лучше полностью залудить.
Маркер для плат.
Маркер для плат хорошо ложиться на плату и хорошо переносит процесс травления, плата под ним не подтравливается. Легко снимается с помощью спирта или шкурки. По сравнению с маркером по CD качество очевидно, но и цена выше в 4 раза. Продаётся в радиотоварах.
Штрих.
Штрих хорошо держится на стеклотекстолите, легко снимается с платы, не сложен в нанесении. Также легко доступен в продаже.
Лазерный принтер (ЛУТ).
Рисунок, нанесённый с помощью принтера, удобен в нанесении, хорошо держится, легко снимается. Более подробно о нанесении рисунка с помощью лазерного принтера читайте в следующей статье «Технология изготовления печатных плат на лазерном принтере (ЛУТ)«

Ещё можно плату выгравировывать на станке с ЧПУ или вручную, например дремелем. Можно прорезать отверстия в плате куском лезвия от ножовки по металлу. Также есть ещё очень качественный и дорогой и требующий спец оборудования способ – фоторезист.

Alex_EXE | 22.07.2009 | Технология |

Оставьте отзыв

Руководство по

: зачем травить печатную плату, если ее можно фрезеровать?

Я вспоминаю момент, когда я начал серьезно относиться к электронике, хотя и взволнованный, чувство страха последовало за мыслью о столкновении с двумя основными препятствиями, с которыми сталкиваются любители и даже профессионалы: изготовление собственных печатных плат и возня с постоянно уменьшающимися следами для поверхностного монтажа. Любое сопротивление последнему оказывается бесполезным, дорогостоящим и, откровенно говоря, немного глупым в ретроспективе. Дешевые инструменты для поверхностного монтажа позволили очень легко хранить, размещать и паять все, что угодно, для поверхностного монтажа.

После того, как вы ограничили все ваши любительские разработки / эксперименты SMD, как вы приступите к производству печатных плат, необходимых для прототипирования? Лично я опасаюсь травить свои собственные доски. Процесс трудоемкий и включает в себя грязные химикаты и особо сенсибилизированные печатные платы — ни одна из которых меня не интересует. Я делал это всего несколько раз и пообещал себе никогда больше этого не делать. Профессиональное, но дешевое производство печатных плат больше похоже на услуги по объединению плат, такие как парк OSH, сделали это легким и доступным — если вы можете дождаться улучшения.

Итак, какие есть альтернативы? Если вы действительно серьезно относитесь к быстрому прототипированию в собственной лаборатории, я предлагаю вам фрезеровать вашу собственную печатную плату. Читайте дальше, пока я проведу вас через типичный рабочий процесс от проектирования до прототипа и убедю вас смириться с относительно высокими начальными затратами на покупку завода по производству печатных плат.

Торговых инструментов:

Мельница:

В последние годы пугающие расходы на покупку станка с ЧПУ, достаточно жесткого и точного для работы, значительно снизились.Быстрый поиск на eBay и Aliexpress по запросу «Гравировальный станок с ЧПУ» возвращает несколько интересных и доступных результатов. Стандартные станки, размещенные на этих веб-сайтах, называются CNC 3020, что означает рабочую площадь 30 см на 20 см и стоит около 250–300 фунтов стерлингов (350–400 долларов США). Другие модели — 3040 и 6040. Кажется, что все машины основаны на единой конструкции (и даже на одном производителе) и хорошо построены. Конструкция на основе алюминия прочная и, конечно же, может работать с множеством материалов при условии правильного шпинделя.

CNC-3020

На самых дешевых станках обычно устанавливается простой электрический шпиндель постоянного тока 50 Вт, который достаточно надежен и, что более важно, дешев для замены. Он подходит для гравировки и резки дерева с умеренной подачей, но не более того. Более современные машины поставляются со шпинделями мощностью 200 Вт с водяным охлаждением, что, безусловно, является лучшим выбором. Ими можно резать и алюминий небольшой толщины.

Я довольно дешево купил одну из ранних версий CNC-3020. Станок не имел конечных упоров, имел старый интерфейс на основе параллельного порта и большую часть функций печатной платы, такие как автоматическое управление шпинделем, не использовало.Некоторое время назад мы писали статью, в которой [whitequark] успешно модифицировал свою машину для обновления оборудования. Я тоже сделал необходимые изменения, которые просто прикрепили 3 концевых упора к ЧПУ и припаяли в противном случае незанятый разъем для поверхностного датчика. Многие из новых машин разумно поставляются с предустановленными сейчас.

Биты

Когда станок готов, нам нужны подходящие инструменты для фрезерования печатных плат. Самым важным из них является гравировальная насадка, отвечающая за нанесение всех фактических следов на печатную плату.Это сверло должно быть острым, чтобы резать, а не рвать медь, и, конечно же, оно должно быть достаточно тонким, чтобы фрезеровать любые крошечные следы или следы. После множества экспериментов я получил наилучшие результаты, используя обычные 0,1 мм V-образные биты от eBay. Они дешевы и достаточно надежны для 8-10 работ среднего размера. Тем не менее, V-образный профиль действительно представляет проблему при указании ширины реза в программном обеспечении, поскольку чем глубже вы заходите, тем шире они режут. Это можно настроить методом проб и ошибок.

Далее нам понадобится несколько сверл для просверливания креплений компонентов сквозных отверстий и переходных отверстий. Каждое указанное вами отверстие потребует ручной смены инструмента, поэтому лучше всего использовать одну биту 0,8–1 мм, которая подойдет для большинства задач. Я бы порекомендовал купить этот набор дешевых сверл.

Последний кусок, который нам нужен, — это концевая фреза, отвечающая за вырезание нашей платы из большей оболочки печатной платы. Концевая фреза 1-2 мм отлично справится со своей задачей.

Помимо вышеперечисленных вещей, нам также нужна печатная плата. Я обнаружил, что обычные, дешевые односторонние печатные платы на eBay ужасны, они крошатся как печенье при разрезании.Все лучшие из них кажутся двусторонними, в любом случае мне пришлось поэкспериментировать с несколькими разными поставщиками, прежде чем остановиться на одном, который мне понравился. Поиск качественной плакированной меди, кажется, не решался на протяжении всей истории Hackaday.

Гравировальное сверло

Концевая фреза

Сверла

Разное

Помимо важных вещей, перечисленных выше, нам также понадобятся:

  • Тонкая двусторонняя лента для крепления плакированной печатной платы к разделочной доске для ЧПУ.Это должна быть не поролоновая основа, а тонкопленочная, часто используемая для тканей.
  • A Кисть для чистовой обработки с жесткой металлической щетиной для последующей обработки. С платы, только что вышедшей из ЧПУ, неизбежно потребуется удалить заусенцы.
  • Блок тонкого шлифования или наждачная бумага для удаления более мелких заусенцев.
  • Медицинский спирт и более мягкая щетка (я использую зубную щетку!) Для завершающих штрихов.

Механическая установка

DFN-8 Breakout

Самая большая проблема в этом процессе своими руками — получение правильной и постоянной глубины резания.Эти V-образные биты обеспечивают более широкий разрез, чем глубже вы погружаетесь, что фактически лишает вас драгоценного разрешения гравировки. Если вы не настроите нужную глубину, некоторые следы будут слишком тонкими и хрупкими. Ключ к успеху — это поэкспериментировать с небольшой глубиной резания и, что наиболее важно, зондировать печатную плату, чтобы компенсировать любые изменения высоты по всей поверхности.

Чтобы настроить правильную глубину резания, я собрал простой тестовый дизайн, состоящий из коммутационной платы для сверхмалого основания DFN-8.Размер дорожек на этой плате настолько мал, насколько мог бы мой дизайн. Затем я попробовал несколько разной глубины резания и в конце концов нашел тот, который давал надежные результаты для этих тонких следов. Я использую глубину резания 0,8 мм с V-образной коронкой 0,1 мм.

Подготовка к автоматическому нивелированию

Процесс автоматического нивелирования настраивается программно и просто состоит из процедуры измерения перед фрезерованием. Все, что нам нужно сделать, это припаять обрезок провода к углу плакированной печатной платы и прикрепить его к идеально ровному куску обрезка дерева, используя большое количество двусторонней ленты.

Как только это будет завершено, древесина прикрепляется к рабочей зоне ЧПУ, а фрезерная головка закрепляется в патроне. Пара зажимов типа «крокодил» прикреплена к проводу, припаянному к печатной плате, и фрезерной насадке, завершая настройку щупа. Идея состоит в том, чтобы построить карту изменения высоты печатной платы, и если печатная плата не полностью выровнена, фрезерный станок будет активно компенсировать ошибку.

Ленточные ленты

Медное покрытие, прикрепленное к дереву

Медное покрытие и зажим из крокодиловой кожи

Бит и зажим из кожи аллигатора

Программное обеспечение

Печатная плата CAD

Первый шаг — подготовить файлы САПР. Все, что нам нужно от нашего любимого программного обеспечения САПР для печатных плат, — это 3 файла GERBER: Top, Bottom и Drill.Но прежде чем мы это сделаем, мы должны убедиться, что были приняты все необходимые меры предосторожности, чтобы максимизировать шансы фабрики воспроизвести схему

.

В качестве примера давайте поговорим о некоторых вещах, которые я обеспечил при разработке следующей печатной платы, которую я успешно фрезеровал уже довольно много раз. Для всех, кому интересно, это секция цепи фазовой автоподстройки частоты для самостоятельного анализатора спектра на базе микросхемы Analog Devices ADF4008.

  • Выбирайте посадочные места с умом: Эта плата основана на ИС, доступной как в TSSOP-16, так и в LFCSP-20.Плата: контур фазовой синхронизации с VCO Amplifer

    . Фрезерование для более позднего, более крошечного пакета, безусловно, расширит возможности процесса. Поскольку меньшая занимаемая площадь также подразумевает меньшие следы, это делает весь процесс намного менее надежным. По той же причине я придерживался 0805 или 0603 для пассивных умений, где это возможно.

  • Зазор от следа до следа: Как правило, я держал зазоры следа, по крайней мере, вдвое шире моего долота. С битой 0,1 мм минимальный зазор 0.2 мм достаточно.
  • Зазор заливки: Одним из преимуществ этого процесса вычитания является то, что в вашем распоряжении естественный слой заземления. Тем не менее, готовые доски имеют тенденцию иметь медные заусенцы вокруг следов, которые могут закоротиться при заливке грунтом в непосредственной близости. Следовательно, зазор заливки до следа должен быть не менее 0,3-0,4 мм. Это также значительно упростит оплавление платы без паяльной маски.
  • Ширина следа: Еще раз, все, что больше, чем вдвое больше битовой ширины, должно работать нормально.Я вообще воткнул следы 0,3мм

Эти ограничения, безусловно, очень жесткие по сравнению с любым профессиональным производством, но, если приложить немного усилий, вы, безусловно, сможете создать практичные и реалистичные платы.

FlatCAM

Как только мы убедимся, что все вышеперечисленные ограничения соблюдены, нам нужно экспортировать файлы GERBER, а затем превратить их в GCODE, который может запустить ЧПУ. Для этого мы используем отличное программное обеспечение с открытым исходным кодом: FlatCAM, которое специально разработано для процессов 2D PCB CAM.Он имеет обширный набор функций, которые вам действительно стоит попробовать.

FlatCAM

Учебное пособие по FlatCAM выходит за рамки данной статьи, для этого ознакомьтесь с официальной документацией. Таким образом, для каждого импортируемого файла GERBER у вас есть возможность генерировать различные траектории инструмента для различных видов работ, таких как вырезание, изолированное фрезерование и т. Д. Все, что вам нужно сделать, это ввести некоторые параметры, определяющие глубину резания и размеры долота.

Для односторонней платы нам понадобится 3 файла GCODE от FlatCAM; Верхний слой, сверление и вырез.Имея их в руках, мы почти готовы фрезеровать нашу доску!

Автоматическое выравнивание

Последним шагом программного обеспечения является добавление процедуры автоматического выравнивания путем последующей обработки созданного FlatCAM файла GCODE верхнего уровня. Для этого мы используем еще одно отличное программное обеспечение под названием Autoleveller, которое мы уже представили.

Есть бесплатная версия и платная версия, в бесплатной версии отсутствует возможность обмена данными зондирования между подзаданиями. Это в некоторой степени важно, поскольку вы можете проверить плату только один раз в начале работы, т.е.e вы не можете проверить работу сверления после того, как вы уже вырезали и, следовательно, изолировали часть платы от плакированной печатной платы! Честно говоря, я еще не чувствовал необходимости покупать полную версию, так как зондирование критично только для следов фрезерования.

Наиболее важным параметром этого процесса является расстояние между зондами, которое определяет разрешение зондирования. Чем меньше расстояние между зондами, тем больше точек исследуется. Хотя это требует времени, для хороших результатов стоит сделать как минимум 80-100.Как только этот файл был сгенерирован, он заменяет наш старый файл Gcode верхнего слоя, и мы готовы фрезеровать нашу плату!

Milling It Out

На этом этапе у нас будет 3 файла для нашей однослойной платы: файл верхнего слоя с зондированием, файл сверления и, наконец, файл фрезерования контура. Начнем с фрезерования файла верхнего слоя. Запустите свой любимый интерпретатор GCODE / контроллер ЧПУ, я использую MACH-3, но Linux CNC или большинство других — все жизнеспособные варианты.

Мы начинаем с перемещения в исходное положение всех трех осей, позиционирования шпинделя примерно на несколько миллиметров над углом печатной платы и обнуления всех трех осей.Важно не потерять нулевое положение X-Y между различными заданиями. Для каждого нового задания потребуется повторная установка нуля по оси Z, но нулевые позиции X и Y останутся неизменными. Убедитесь, что измерительная цепь правильно настроена, иначе мельница врежется в печатную плату! Как только мы приступим к работе, комбинат должен начать процедуру проверки. После завершения начнется процедура фрезерования, в зависимости от скорости подачи и количества проходов, обычно это занимает некоторое время. Как только это будет завершено, наша плата, надеюсь, будет напоминать нашу конструкцию, хотя и загромождена стекловолоконной пылью.

Далее переходим к сверлению, этот этап не требует точной повторной нивелировки. Мы просто вставляем сверло и обнуляем ось Z, при этом сверло прилегает к поверхности печатной платы. Как только это будет завершено, в доске должны быть просверлены все указанные отверстия.

И последнее, но не менее важное: необходимо отрезать плату от остальной части печатной платы. Этот процесс очень похож на предыдущий шаг, но с другим битом и меньшей скоростью подачи. Мы снова обнуляем ось Z и запускаем задание.Если все пойдет хорошо, у нас должна быть готовая печатная плата!

Изоляционное фрезерование

Сверление

Вырезать

Отделочные работы и сборка

Теперь перейдем к более полезным частям процесса. Процесс фрезерования не идеален, тем более, что гравировальная насадка затупляется, она скорее рвется, чем режется. Чтобы удалить случайные медные опилки, тщательно очистите печатную плату, сначала щеткой с толстой щетиной, а затем с помощью более тонкой наждачной бумаги.После окончательной протирания медицинским спиртом мы, наконец, можем припаять компоненты!

Крупным планом

Готово

Компоненты припаяны на

Взгляните на окончательный результат. Выглядит неплохо, хотя вы можете увидеть некоторые дефекты, такие как остаточные следы меди между настоящими следами. Это не должно быть проблемой, поскольку мы указали достаточные зазоры между следами и разливами!

Что дальше

Теперь вам может быть интересно, работает ли этот процесс для двусторонних плат? Ответ — да.Хотя выравнивание двух сторон может быть немного хлопотным, с правильной практикой и приспособлениями это не так уж сложно.

Фактически, FlatCAM предоставляет способ сверления центровочных отверстий для выравнивания двухслойных конструкций. Наконец, вам может быть интересно, дает ли этот продуманный рабочий процесс последовательные результаты для требовательных посадочных мест. Ответ снова: да. Я изготовил несколько плат для таких маленьких корпусов, как DFN-8 (3 мм * 3 мм * 8 контактов!) За один цикл! Обратите внимание на этот микшер на 1 ГГц на базе микросхемы LTC5560 в DFN-8.

DFN-8 и ручка 0,7 мм

Крупным планом

уроков рисования для детей: KinderArt

Сделайте свои собственные скретч-артборды, используя цветные карандаши.

Андреа Малдер-Слейтер

Младшим учащимся понравится это задание, в то время как старших учеников следует поощрять исследовать подробные изображения и узоры.

Что вам понадобится:

  • Бумага (лучше всего подходит бристольский картон [плакатный картон])
  • Мелки
  • Палочка для мороженого, канцелярская скрепка или строительный гвоздь
  • Дополнительно: черные туши India или черная темперная краска

Чем вы занимаетесь:

  1. Заполните бумагу мелками и узорами, прижимая их сильно.На этом этапе лучше всего использовать светлые тона.
  2. После того, как вы заполните бумагу узорами, нанесенными мелками, сильно закрасьте всю бумагу черным мелком.
  3. Спланируйте рисунок или рисунок и с помощью палочки для мороженого или скрепки нацарапайте рисунок на черном мелке. Светлые цвета будут видны там, где вы соскребаете черный.
  4. Отполируйте рисунок, потерев его вощеной бумагой, чтобы придать ему блеск. Вы также можете использовать замшевую ткань или даже полиэтиленовый пакет.

Необязательно : Вместо того, чтобы протирать цветной карандаш черным карандашом, вы можете нанести черную индийскую тушь или черную темперную краску поверх цветного карандаша, дать ему высохнуть и вцарапать чернила, открывая цвета ниже.

Crayon etching - maker your own scratch art boards

Пример ученика 3-го класса начальной школы Собора Святого Иосифа

Создание отличных печатных плат

23 июня 2006 г.

Эта статья изначально была написана как письмо моим друзьям, которые хотели узнать, почему мои печатные платы оказались такими хорошими.После того, как я его отправил, мне предложили превратить его в статью. Итак, вот он:

Есть лишь несколько секретов создания действительно хороших печатных плат. Во-первых, чтобы все было полностью чистым. Второй — использовать хороший резист для травления. Вот материалы, которые вам понадобятся:

  • немного черного перманентные маркеры Sharpie ® (из канцелярского магазина)
  • доска для травления
  • разбавитель для лака, разбавитель для смазки для авиамоделей или ацетон
  • состав для протирки автомобильных деталей ( без воска , в магазинах автозапчастей)
  • сверло 1/32 дюйма и сверло 1/8 дюйма
  • пластиковый лоток (Tupperware®, Rubbermaid® и т. Д.)
  • кусок пробкового дерева размером 1/8 ″ x 1/4 ″
  • хлорид железа (доступен в Radio Shack®) или травитель на основе персульфата аммония

Сначала купите себе три перманентных маркера Sharpie . Купите те, что с черными чернилами, так как они кажутся лучшими. Возьмите два точных наконечника (которые, на мой взгляд, действительно имеют форму пули) и одно сверхтонкое. У ультратонкого оружия есть стальной наконечник ствола с очень тонким маркером, торчащим на конце.

Тонкие и ультратонкие маркеры Sharpie®.

Наклейте на банку с разбавителем для лака этикетку «Очиститель плат и средство для удаления травления».

Далее почистить плату очень хорошо . Я обнаружил, что автомобильная смазка для этого действительно хорошо работает. Пока вы делаете это, он становится действительно черным и грязным, но смойте его, и вуаля, блестящая медь. После того, как вы ополоснули ее, используйте разбавитель для лака, чтобы удалить с доски все следы масла или жира. С этого момента берите доску только за края. Если вам необходимо дотронуться до поверхности, положите что-нибудь между ней и пальцами, чтобы на ней не осталось кожного жира.Может возникнуть соблазн использовать наждачную бумагу для очистки доски, но не делайте этого. Вы сделаете миллионы крошечных канавок на доске, которые могут не заполниться травостойким покрытием, и на готовых дорожках появятся микротрещины.

Следующий шаг — просверлить отверстия. Используйте бит 1/32 дюйма. В качестве направляющей используйте кусок перфорированной платы с отверстиями на расстоянии 1/10 дюйма от центра и просверливайте отверстия со стороны меди, а не со стороны компонентов. Если какое-либо из отверстий должно быть больше, увеличьте их сейчас (например, с помощью более толстой насадки или надфиля).

Чистая, просверленная и очищенная от заусенцев медная плита.

Теперь возьмите сверло 1/8 дюйма и вручную удалите выступ меди, который по какой-то причине образуется вокруг каждого отверстия при его просверливании. Не переусердствуйте. Не следует делать отверстие в меди больше, чем отверстие в плате, иначе паять будет неинтересно, поскольку выводы компонентов не будут располагаться достаточно близко к меди.

Возьмите петлю из малярной ленты и приклейте плату медной стороной вверх к куску картона (например.задняя сторона блокнота). Прижмите его ровно (но не касайтесь его голыми пальцами). Теперь у вас есть удобный способ держать доску неподвижно, пока вы рисуете на ней следы.

Далее нарисуйте все подушечки. Для этого я использую больший из двух маркеров. Обычно я начинаю с того, что вставляю кончик маркера в отверстие и поворачиваю. Это нарисует красивую круглую подушечку вокруг отверстия. После того, как вы научитесь этому, вы можете провести кончиком маркера по краю отверстия и таким образом сделать подушечку большего размера.Ободок отверстия вгрызается в маркер и не дает ему скользить по доске. Сохраните именно этот маркер для изготовления подушечек, так как создание подушечек имеет тенденцию немного изнашивать кончик маркера, и он уже не так хорош для рисования следов.

После нанесения травильного резиста и высыхания плата готова к травлению.

После того, как все контактные площадки готовы, с помощью второго большого маркера нарисуйте все следы, которые не должны проходить через ограниченные пространства (например, между булавками). Следы, которые вы рисуете, должны быть около 1/16 дюйма в ширину.Любые следы питания или заземления, которые находятся рядом с краем платы, должны быть проложены прямо до края платы (особенно, если они будут обрабатывать токи двигателя).

Теперь нарисуйте оставшиеся следы, которые проходят через узкие места. Используйте для этого сверхтонкий точечный маркер. Похоже, что супер-тонкая краска не такая густая, поэтому пройдитесь по каждому следу несколько раз.

Тщательно осмотрите плату. Если есть участки, где чернила выглядят тонкими, пройдитесь по ним. Нанесите чернила кончиком маркера.

Дайте доске высохнуть не менее 2 часов. Чернила почти сразу высыхают на ощупь, но, как и краска, некоторое время остаются довольно мягкими.

Возьмите пластиковый лоток, дно которого в 4-8 раз больше площади поверхности доски, и налейте на дно примерно 1/4 дюйма травителя. Поставьте в микроволновую печь на 20–30 секунд (не дайте закипеть, иначе кто-то будет на вас очень зол). Не кладите доску в микроволновку !! Если у вас нет микроволновой печи, сначала поместите всю бутылку травителя в раковину с горячей водой на полчаса.Время от времени открывайте его, чтобы уменьшить давление.

Поместите поднос на стол (на какую-нибудь газету), подложив под его середину полоску бальзы размером 1/8 ″ x 1/4 ″, которая будет служить опорой для его раскачивания. Поместите плату в лоток медной стороной вверх. Постоянно раскачивайте лоток, пока доска травится. Это займет около 20 минут.

Готовая плата, готовая к пайке компонентов.

Когда закончите, промойте доску под проточной водой не менее 2 минут, чтобы удалить весь травитель.Затем с помощью пинцета окуните доску в разбавитель для лака и размахните ею. Выньте, вытрите. Сделайте это еще несколько раз, чтобы полностью удалить травяной резист. Медь будет иметь микроскопические трещины, и вы захотите удалить из них все чернила, иначе пайка будет сложной задачей.

Постарайтесь не прикасаться к поверхности меди после травления, иначе на ней будут смазки, и ее будет сложно паять. Если вы не собираетесь использовать доску сразу, плотно заверните ее в полиэтиленовую пленку, чтобы она не окислялась.

Очистите все выводы компонентов. Я считаю, что лучший способ сделать это — соскрести их ножом X-acto. Они должны быть такими же блестящими, как доска.

Используйте утюг мощностью не менее 30 Вт. У вас гораздо больше шансов повредить компонент утюгом мощностью 15 Вт, потому что вам нужно дольше удерживать тепло на нем. Лично я использую утюг на 45Вт. При пайке полупроводника (транзистор, полевой МОП-транзистор, диод, интегральная схема) вам также следует закрепить зажим на выводе, который вы паяете. Это предотвратит попадание на компонент чрезмерного тепла.

Отзыв от читателя

Читатель этой страницы пишет…

Небольшая заметка о Sharpie. Я подумал, что попробую «Индустриальные суперперманентные чернила» Sharpie от Sanford. На ручке написано: «Остается стойким даже при химической стирке, сильной жаре и паре». Они стояли в магазине рядом с обычным «Шарпи». Поэтому я подумал: «Я попробую Super Sharpie», полагая, что он будет более устойчивым к персульфату аммония. Результаты были очень плохими по сравнению с обычным Sharpie.Не знаю почему. Когда я попробовал обычный Sharpie в тех же условиях, результаты были превосходными.


Купить Стефану кофе! Если вы нашли эту статью
полезное, рассмотрим оставив пожертвование в помощь
stefanv.com

Заявление об отказе от ответственности: Хотя все усилия были сделано для обеспечения точности и надежности, информация на этом сайте страница представлена ​​без каких-либо гарантий, и Стефан Форкоеттер не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб, вызванный его использовать.Вам, читателю, предстоит определить пригодность и берут на себя ответственность за использование этой информации. Ссылки на Товары Amazon.com предоставляются совместно с Amazon.com. Ссылки на поисковые запросы eBay предоставляются вместе с eBay. партнерская сеть.

Авторские права: Все материалы на этом веб-сайте, включая Текст, изображения и разметка принадлежат © 2020 Stefan Vorkoetter, если не указано иное. Все права защищены. Несанкционированное копирование запрещено.Вы можете ссылаться на этот сайт или страниц в нем, но вы можете , а не ссылаться непосредственно на изображения на этот сайт, и вы можете не копировать любые материалы с этого сайта на другой веб-сайт или другая публикация без явного письменного разрешение. Вы можете делать копии для личного пользования.

.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *