Печатная плата в домашних условиях: Изготовление печатной платы в домашних условиях (в картинках)

Содержание

Изготовление печатной платы в домашних условиях

В продолжении к первой статье: «Изготовление печатных плат непромышленным способом.» опишем еще один простой способ изготовления печатных плат в домашних условиях. Данный способ начинается с трассировки печатной платы в немецкой программе-трассировщике «Sprint Layout». Многие версии этой программы доступны для свободного скачивания. Наиболее удобна 5 версия. Характерной особенностью программы является удобный интуитивно-понятный интерфейс пользователя, не требующий специальной подготовки. Программа позволяет, стартовав с принципиальной схемы устройства, на выходе получить готовое изображение «печати» в форматах GIF и BMP. Изображение может быть приведено к зеркальному виду, что и нужно для изготовления печатной платы.


Так же, как описывалось в первой статье, из фольгированного материала вырезается в размер заготовка печатной платы и подготавливается поверхность фольги. Сверление отверстий, в отличие от первого способа, на этом этапе не производится. Зеркальное изображение проводников распечатывается на лазерном принтере ( печать черно-белая) на подложку от самоклеющейся пленки. В настройках печати важно выбрать максимальные количество тонера и контрастность. К сожалению, не все типы самоклеющихся пленок имеют подложку, пригодную для изготовления плат. Подходящая для этой цели подложка выбирается экспериментально. Если печать прошла удачно, подложку укладывают вниз рисунком на подготовленную поверхность фольги будущей платы. Далее, через лист писчей бумаги, весь полученный «бутерброд» равномерно прогревается бытовым утюгом (должно быть выставлено 2/3 от максимальной температуры утюга). После прогрева, подложка с рисунком оставляется до полного остывания платы под небольшим прессом (вполне подходит большая книга). В отличие от других разновидностей предложенного способа, вариант с подложкой от самоклеющейся пленки хорош тем, что после остывания подложка от тонера отделяется сама, не требуя отмачивания и подобных процедур. Тонер в виде рисунка будущих проводников остается на печатной плате. После этого, заготовку платы травят, как обычно, в насыщенном растворе хлорного железа. Применять при таком способе защиты проводников форсированное травление ( как в первом способе) нельзя. Когда травление завершено, печатная плата промывается, сверлится и обслуживается, как описывалось выше. Вариант печатной платы, изготовленной по этому способу, можно рассмотреть на фотографии.

Предложенные варианты позволяют оперативно, качественно, без особых сложностей и затрат изготовить необходимые печатные платы, не прибегая к использованию промышленных мощностей.

Как изготовить печатную плату в домашних условиях

Иногда возникает необходимость изготовить несложные печатные платы. Заказывать изготовление в фирме бывает долго и накладно. Есть способ несложно, быстро и дёшево изготовить печатные платы самостоятельно.

Рассмотрим процесс изготовления печатных плат в домашних условиях на конкретном примере. Нужно изготовить две платы. Одна – переходник с одного типа корпуса на другой. Вторая – замена большой микросхемы с корпусом BGA на две поменьше, с корпусами TO-252, с тремя резисторами. Размеры плат: 10x10 и 15x15 мм. Существует несколько вариантов изготовления печатных плат в домашних условиях. Самые популярные – с помощью фоторезиста и по «утюжно-лазерной технологии».

Инструкция по изготовлению печатных плат в домашних условиях

Для изготовления печатной платы в домашних условиях нам понадобится:

  • персональный компьютер с программой для трассировки печатных плат;
  • лазерный принтер;
  • плотная бумага;
  • стеклотекстолит;
  • утюг;
  • ножовка;
  • кислота для травления платы (также можно приготовить из подручных средств, описание по ссылке ниже).

1

Подготовка проектапечатной платы

Готовим проект печатной платы. Я пользуюсь программой DipTrace: удобно, быстро, качественно. Разработана нашими соотечественниками. Очень удобный и приятный пользовательский интерфейс, в отличие от общепризнанного PCAD. Бесплатна для небольших проектов. Библиотеки корпусов радиоэлектронных компонентов, в том числе и 3D модели. Есть экспорт в формат PCAD PCB, Gerber, в вектрный фаормат DXF, а также некоторые другие. Многие фирмы по производству печатных плат уже принимают проекты в формате DipTrace.

Проект печатной платы

В программе DipTrace есть возможность увидеть будущее творение в объёме, что удобно и наглядно. Вот что должно получиться у меня (платы показаны в разных масштабах):

Трёхмерное изображение печатной платы

2

Разметкастеклотекстолита

Сначала размечаем текстолит и выпиливаем заготовку для печатных плат.

Разметка текстолита, выпиливание заготовки печатной платы

3

Вывод проектана лазерном принтере

Выводим проект на лазерном принтере в зеркально отражённом виде в максимально возможном качестве, не скупясь на тонер. Путём долгих экспериментов была выбрана лучшая бумага для этого – плотная матовая бумага для принтеров. Можно попробовать использовать фотобумагу или купить специальную термобумагу.

Вывод проекта на лазерном принтере

4

Перенос проектана стеклотекстолит

Почистим и обезжирим заготовку платы. Если нет обезжиривателя, можно пройтись по медной фольге стеклотекстолита обычным ластиком. Далее с помощью утюга «привариваем» тонер с бумаги к будущей печатной плате. Я держу 3-4 минуты под небольшим нажимом, до лёгкого пожелтения бумаги. Нагрев ставлю максимальный. Сверху кладу ещё один лист бумаги для более равномерного прогрева, иначе изображение может «поплыть».

Перенос проекта на стеклотекстолит

Важный момент здесь – именно равномерность прогрева и нажима и время нагрева. Если недодержать утюг, то отпечаток смоется при травлении, и дорожки будут разъедены кислотой. Если передержать, то расположенные рядом проводники могут слиться друг с другом.

5

Снимаем бумагус заготовки

После этого кладём заготовку с прилипшей к ней бумагой в воду. Можно не дожидаться, пока текстолит остынет. Фотобумага быстро намокает, и через минуту-две можно аккуратно снять верхний слой.

Снимаем бумагу с заготовки

В местах, где большое скопление наших будущих токопроводящих дорожек, бумага прилипает к плате особенно сильно. Её пока не трогаем. Даём плате ещё пару минут отмокнуть. Теперь остатки бумаги снимаются с помощью ластика или трения пальцем.

Снимаем остатки бумаги с заготовки печатной платы

Должна получиться красивая чистая заготовка с чётко отпечатанным рисунком.

6

Подготовка платык травлению

Вынимаем заготовку из воды и просушиваем. Если где-то дорожки получились не очень чёткими, можно сделать их ярче тонким маркером для CD или, например, лаком для ногтей (смотря чем вы собираетесь травить плату).

Подготовка платы к травлению

Нужно добиться, чтобы все дорожки были чёткими, ровными и яркими. Это зависит от:

  • равномерности и достаточности прогрева заготовки утюгом;
  • аккуратности при снятии бумаги;
  • качества подготовки поверхности текстолита;
  • удачного подбора бумаги.

Поэкспериментируйте с разными видами бумаги, разным временем нагрева, разными видами очистки поверхности стеклотекстолита, чтобы найти наиболее оптимальный по качеству вариант. Подобрав приемлемое сочетание этих условий, в дальнейшем вы сможете быстрее и качественнее изготавливать печатные платы дома.

7

Травлениепечатной платы

Кладём получившуюся заготовку с отпечатанными на ней будущими дорожками-проводниками в кислоту, например, в раствор хлорного железа. Или в кислоту для травления, изготовленную в домашних условиях. Травим часа 1,5 или 2.

Травление печатной платы

Пока ждём, накроем ванночку крышкой: испарения достаточно едкие и токсичные.

8

Промывкапечатной платы

Достаём из раствора готовые платы, промываем, сушим. Тонер от лазерного принтера замечательно смывается с платы с помощью ацетона. Как видно, даже самые тонкие проводники шириной более 0,2 мм вышли вполне хорошо. Осталось совсем немного.

Промывка печатной платы

8

Лужениепечатной платы

Лудим изготовленные печатные платы. Смываем бензином или спирто-бензиновой смесью остатки флюса.

Лужение печатной платы

Осталось только выпилить платы и смонтировать радиоэлементы!

Выводы

При определённой сноровке «лазерно-утюжный метод» подходит для изготовления несложных печатных плат в домашних условиях. Чётко получаются проводники от 0,2 мм и толще. Времени на подготовку, эксперименты с подбором типа бумаги и температуры утюга, травление и лужение уходит примерно от 2 до 5 часов. Когда вы найдёте оптимальное сочетание, затрачиваемое на изготовление платы время составит менее 2 часов. Это гораздо быстрее, чем заказывать платы в фирме. Денежные затраты также минимальны. В общем, для простых бюджетных радиолюбительских проектов метод рекомендуется к использованию.

Как делать печатные платы. Печатная плата в домашних условиях

Печатная плата - это диэлектрическая пластина, на поверхность которой нанесены токопроводящие дорожки и подготовлены места для монтажа электронных компонентов. Электрорадиодетали устанавливают на плату обычно с помощью пайки.

Устройство печатной платы

Электропроводящие дорожки платы выполнены из фольги. Толщина проводников составляет, как правило, 18 или 35 мкм, реже 70, 105, 140 мкм. На плате имеются отверстия и контактные площадки для монтажа радиоэлементов.

Отдельные отверстия служат для соединения проводников, расположенных на разных сторонах платы. На внешние стороны платы нанесено специальное защитное покрытие и маркировка.

Этапы создания печатной платы

В радиолюбительской практике часто приходится иметь дело с разработкой, созданием и изготовлением различных электронных устройств. Причем любой прибор можно построить на печатной или обычной плате с навесным монтажом. Печатная плата работает гораздо лучше, надежнее и выглядит привлекательнее. Создание ее предполагает выполнение ряда операций:

Подготовка макета;

Нанесение рисунка на текстолит;

Травление;

Лужение;

Установка радиоэлементов.

Изготовление печатных плат - сложный, трудоемкий, интересный процесс.

Разработка и изготовление макета

Чертеж платы можно выполнить вручную или на компьютере с помощью одной из специальных программ.

Вручную лучше всего выполнять рисунок платы на бумаге от самописцев в масштабе 1:1. Подходит также миллиметровая бумага. Устанавливаемые электронные компоненты должны изображаться в зеркальном отражении. Дорожки одной стороны платы изображаются сплошными линиями, а другой - пунктирными. Точками отмечаются места крепления радиоэлементов. Вокруг этих мест рисуют паечные площадки. Все чертежи обычно выполняют рейсфедером. Вручную, как правило, делают простые рисунки, более сложные схемы печатных плат разрабатывают на компьютере в специальных приложениях.

Чаще всего используют простую программу Sprint Layout. Для печати годится только лазерный принтер. Бумага должна быть глянцевая. Главное, чтобы тонер не въедался, а оставался сверху. Принтер нужно настроить так, чтобы толщина тонера чертежа была максимальной.

Промышленное производство печатных плат начинается с ввода принципиальной схемы прибора в систему автоматизированного проектирования, которая создает чертеж будущей платы.

Подготовка заготовки и сверление отверстий

Прежде всего необходимо вырезать кусок текстолита с заданными размерами. Обработать края напильником. Закрепить чертеж на плате. Подготовить инструмент для сверления. Сверлить прямо по чертежу. Сверло должно быть хорошего качества и соответствовать диаметру наименьшего отверстия. Если есть возможность, нужно использовать сверлильный станок.

Сделав все необходимые отверстия, снять чертеж и рассверлить каждое отверстие до заданного диаметра. Зачистить мелкой шкуркой поверхность платы. Это необходимо для устранения заусениц и для улучшения сцепления краски с платой. Для удаления следов жира провести обработку платы спиртом.

Нанесение рисунка на стеклотекстолит

Чертеж платы на текстолит можно нанести вручную или с помощью одной из многих технологий. Наибольшей популярностью пользуется лазерно-утюжная технология.

Нанесение рисунка вручную начинают с обозначения монтажных площадок вокруг отверстий. Их наносят с помощью рейсфедера или спички. Отверстия соединяют дорожками в соответствии с чертежом. Чертить лучше нитрокраской, в которой растворена канифоль. Такой раствор обеспечивает прочное сцепление с платой и хорошую устойчивость при травлении с высокой температурой. В качестве краски можно использовать асфальтобитумный лак.

Изготовление печатных плат с помощью лазерно-утюжной технологии дает неплохие результаты. Важно правильно и аккуратно выполнять все операции. Обезжиренную плату нужно положить на ровную поверхность медью вверх. Сверху аккуратно разместить рисунок тонером вниз. Дополнительно положить еще несколько листов бумаги. Полученную конструкцию прогладить горячим утюгом примерно 30-40 секунд. Под воздействием температуры тонер должен перейти из твердого состояния в вязкое, но не в жидкое. Дать плате остыть и поместить ее на несколько минут в теплую воду.

Бумага раскиснет и легко сдерется. Следует внимательно осмотреть полученный рисунок. Отсутствие отдельных дорожек свидетельствует о недостаточной температуре утюга, широкие дорожки получаются при слишком горячем утюге или чрезмерно длительном нагреве платы.

Небольшие дефекты можно подправить маркером, краской или лаком для ногтей. Если заготовка не понравилась, то надо смыть все растворителем, зачистить наждачной бумагой и повторить процесс заново.

Травление

В пластмассовую емкость с раствором помещается обезжиренная печатная плата. В домашних условиях в качестве раствора обычно применяется хлорное железо. Ванночку с ним нужно периодически покачивать. Через 25-30 минут медь полностью растворится. Травление можно ускорить, если использовать подогретый раствор хлорного железа. По окончании процесса печатная плата извлекается из ванночки, тщательно промывается водой. Затем удаляется краска с токопроводящих дорожек.

Лужение

Существует много способов лужения. У нас есть подготовленная печатная плата. В домашних условиях, как правило, отсутствуют специальные приборы и сплавы. Поэтому пользуются простым надежным способом. Плата покрывается флюсом и лудится паяльником с обычным припоем с помощью медной оплетки.

Установка радиоэлементов

На завершающем этапе радиодетали поочередно вставляются в предназначенные для них места и припаиваются. Ножки деталей перед пайкой нужно обязательно обработать флюсом и при необходимости укоротить.

Паяльником пользоваться следует осторожно: при избытке тепла медная фольга может начать отслаиваться, печатная плата будет испорчена. Остатки канифоли удалить спиртом или ацетоном. Готовую плату можно покрыть лаком.

Промышленная разработка

В домашних условиях разработать и изготовить печатную плату для аппаратуры высокого класса невозможно. Например, печатная плата усилителя для High-End-аппаратуры многослойная, использовано покрытие медных проводников золотом и палладием, токопроводящие дорожки имеют разную толщину и т.д. Добиться такого уровня технологии непросто даже на промышленном предприятии. Поэтому в ряде случаев целесообразно приобрести готовую качественную плату или сделать заказ на выполнение работы по своей схеме. В настоящее время производство печатных плат налажено на многих отечественных предприятиях и за рубежом.

Технология изготовления печатных плат в домашних условиях
"...и опыт - сын ошибок трудных..."

Итак, процесс изготовления платы начинается с принципиальной схемы будущего устройства. На этом этапе вы определяете не только то, как будут соединены компоненты друг с другом, но и решаете какие именно компоненты подойдут для вашей конструкции. Например: использовать стандартные детали или СМД (которые, к слову, тоже бывают различных размеров). От этого будет зависеть размеры будущей платы.

Далее, определяемся с выбором программного обеспечения, при помощи которого вы будете чертить будущую плату. Если принципиальную схему можно нарисовать от руки, то с рисунком печатной платы так не получиться (особенно, если речь идёт об СМД компонентах). Я использую . Скачал её уже давно, и пользуюсь. Очень хорошая программа, с интуитивно понятным интерфейсом, ничего лишнего. В программе создаём рисунок печатной платы.

Пока никаких секретов не открыл? Так вот: когда рисунок платы уже создан, вы удостоверились в правильности расположения компонентов, следует установить "массу" т.е. заполнить промежутки между дорожками и отверстиями, для этого в программе присутствует специальная функция, которая делает это автоматически (по умолчанию стоит зазор в 0,4 мм). Зачем это нужно? Чтобы на травление (его рассмотрим далее) потребовалось меньше времени, вам будет проще контролировать процесс и ещё это полезно делать из схемотехнических соображений...

Примечание: при проектировании платы старайтесь не делать отверстия диаметром меньше 0,5 мм, если, конечно, у вас нет специального станка для сверления отверстий, но об этом позже...

Отлично! Мы нарисовали рисунок будущей печатной платы, теперь его необходимо распечатать на ЛАЗЕРНОМ принтере (Лут - значит лазерный). Для этого щёлкаем печать. Вышеупомянутая программа создаёт специальный файл, при этом можно выбрать количество копий, их расположение, сделать рамку, указать размер отверстий и отразить зеркально.

Примечание: если делаете двустороннюю печатную плату, то лицевую часть необходимо отразить по горизонтали, а изнаночную оставить как есть. Что касается Sprint - Layout , то лучше сделать это ещё на этапе создания схемы, а не на этапе подготовки файла для печати, так как возникают "глюки" с "массой", она пропадает, местами.

И ещё, лучше распечатать несколько копий, даже если вам нужен только один экземпляр, ведь возможно появятся дефекты на следующих этапах и чтобы не бегать каждый раз к принтеру, сделайте это заранее.

На чём печатать? Для начала, распечатываем на обычном листе бумаги, чтобы в последний раз удостоверится в том, что всё правильно сделано, что все компоненты подходят по размерам. Это также разогреет принтер.

Теперь устанавливаем максимальную плотность тонера, отключаем всякие режимы экономии (кстати, лучше использовать свежий картридж). Берём подложку от самоклеящейся бумаги, лучше от "бархатной" (с ней получается лучший результат, может быть, это из-за того, что она толще) блестящей стороной вставляем в принтер и жмём на "печать". Готово!

Примечание: с этого момента нельзя трогать эту бумагу, только за края, иначе можно заляпать рисунок!

О повторном использовании подложки. Допустим, что вы распечатали рисунок, а он занял только половину листа, не нужно выбрасывать другую половину, на ней тоже можно печатать, НО! по каким-то причинам при повторной печати принтер в 20% случаев "жуёт" бумагу, так что аккуратнее!

Подготавливаем текстолит

Я использую обычный фольгированный стеклотекстолит толщиной в 1 мм, который продаётся в магазине радиодеталей. Так как мы хотим сделать двустороннюю плату, то покупаем двусторонний текстолит. Отрезаем нужный кусочек, не нужно делать запас, он не понадобится. Отрезали. Берём нулевую шкурку и шкурим текстолит до блеска с обоих сторон, если остаются небольшие царапины, то ничего страшного, тонер будет лучше держаться (но без фанатизма!). Далее берём ацетон (спирт) и протираем плату с двух сторон, чтобы обезжирить её. Готово!

Примечание: когда будете шкурить текстолит, обратите внимание на углы платы, очень часто их "недошкуривают" или, что ещё хуже, "перешкуриваю", это когда там совсем не остаётся фольги. После протирания ацетоном плату также нельзя трогать руками, брать можно только за края, лучше пинцетом.

Далее самый ответственный этап: перенос рисунка с бумаги на текстолит. Делается при помощи утюга (лУт - значит утюг). Здесь подойдёт любой. Нагреваем его до 200 градусов (зачастую это максимальная температура утюга, поэтому просто выводим регулятор на максимум и ждём, когда он нагреется).

А вот теперь секретики! Чтобы перенести рисунок печатной платы с бумаги на текстолит, необходимо приложить бумагу к текстолиту нужной стороной, затем придавить утюгом и хорошенько разгладить. Вроде ничего сложного? Но самое трудное это приложить утюг так, чтобы не сметить бумагу, особенно, если платка маленькая и вы делаете её в единственном экземпляре, к тому же утюгом не так то просто орудовать. Есть интересный способ облегчить задачу.

Примечание: мы рассматриваем изготовление двусторонних печатных плат, так что немного о подготовке бумаги. В некоторых источниках советуют делать так: переносим одну сторону, противоположную заклеиваем скотчем или изолентой, травим одну сторону, потом сверлим дырочки, совмещаем рисунок другой стороны, затем опять переносим, заклеиваем, травим. Это занимает много времени, ведь, по сути, вам нужно протравить две платы! Можно ускорить процесс.

Берём две бумажки, на которых находится рисунок с лицевой и изнаночной стороны, совмещаем их. Это лучше делать на оконном стекле или на прозрачном столе с подсветкой. Обратите внимание! в этом случае необходимо отрезать бумажки с запасом, чем больше, тем лучше, но без фанатизма, вполне хватает 1-1,5 см. Скрепляем их степлером с 3-х сторон(клеем нельзя!), получаем конвертик, в который кладём плату и выравниваем её.

Самое интересное. Берём два кусочка текстолита (размер смотрим на рисунке), кладём их фольгированной стороной друг к другу, а между ними помещаем "конвертик" с платой, а края этого бутерброда закрепляем зажимами для бумаги, так чтобы листы текстолита не смещались друг относительно друга.

Примечание: для этих целей лучше выбирать текстолит потоньше, он будет быстрее прогреваться, и сможет деформироваться там, где это необходимо.

Теперь, берём утюг и спокойно прикладываем его к нашему бутерброду, и давим что есть силы, сначала с одной стороны, затем переворачиваем и давим с другой. Для лучшего эффекта рекомендую после первого надавливания совершить несколько круговых движений утюгом, чтобы быть уверенным, что бумага прижалась во всех местах. Гладить нужно не долго, обычно, не больше 1-3 минут на все дела, но точного времени вам никто не скажет, ведь это зависит от размеров платы, количества тонера. Главное не передержать, ведь в этом случае тонер может просто растечься, а если недодержать, то рисунок может полностью не перенестись. Практика, господа, практика!

Затем можно открыть бутерброд и убедиться, что бумага со всех сторон прилипла к текстолиту, т.е. нет пузырьков воздуха. И быстренько несём плату под проточную воду, и охлаждаем (холодной водой разумеется).

Примечание: Если вы использовали подложку от самоклеящейся бумаги, то она под водой зачатую сама отваливается от текстолита и плата спокойно выпадает из конверта. Если же вы использовали подложку от бархатной бумаги (более толстую), то с ней так не получиться. Берём ножницы и срезаем боковые стороны конверта, затем начитаем медленно, держась за краешек бумаги, под струёй воды, снимать бумагу. В результате на бумаге не должно остаться тонера, он весь будет на текстолите.

На данном этапе при возникновении дефектов можно поступить двумя способами. Если дефектов слишком много, лучше взять ацетон, смыть с текстолита тонер и попробовать ещё раз (предварительно повторив процесс очистки текстолита шкуркой).

Пример непоправимого дефекта (в данном случае, я начал сначала):

Если дефектов немного, то можно взять маркер для рисования печатных плат и дополнить изъяны.

Хороший вариант, есть небольшие прорехи в "массе", но их можно закрасить маркером:

Исправленные варианты. Хорошо заметны зелёные закрашенные области:

Отлично, это был самый технологически сложный этап, далее будет проще.

Теперь можно протравить плату, т.е. убрать лишнюю фольгу с текстолита. Суть травления такова: мы помещаем плату в раствор, разъедающий металл, при этом метал находящийся под тонером (под рисунком платы) остаётся невредимым, а тот, что вокруг убирается.

Скажу пару слов о растворе. Травить, на мой взгляд, лучше хлорным железом, оно не дорогое, раствор приготовить очень просто, да и в целом даёт хороший результат. Рецепт простой: 1 часть хлорного железа, 3 части воды и всё! Но встречаются и другие способы травления.

Примечание: добавлять нужно именно воду к железу, а не наоборот, так нужно!

Примечание: существует два вида хлорного железа (которые я встречал): безводное и 6-ти водное. Безводное, как ясно из названия, совершенно сухое, и в ёмкости, в которой оно продаётся всегда много пыли, это не беда. Но при добавлении воды активно растворятся, идёт сильная экзотермическая реакция (раствор нагревается), с выделением какого - то газа (скорее всего это хлор или хлороводород, ну всё одно - пакость редкостная), который НЕЛЬЗЯ ВДЫХАТЬ, рекомендую разводить на воздухе.

А вот 6-ти водное железо уже лучше. Это, по сути уже раствор, вода добавлена, получаются мокрые комочки, которые тоже нужно добавлять в воду, но такой бурной реакции уже нет, раствор нагревается, но не очень быстро и не очень сильно, зато всё безопасно и тихо (окна всё же нужно открыть).

Примечание: советы, которые я привожу здесь не являются единственно правильными, на многих форумах можно встретить людей у которых платы получаются и при другой концентрации, другим сортом хлорного железа и т.д. Я лишь постарался обобщить наиболее популярные советы и личный опыт. Так что, если эти методы не помогли, то попробуйте другой способ и у вас всё получиться!

Раствор приготовили? Отлично! Выбираем ёмкость. Для односторонних этот выбор прост, берём прозрачную (чтобы видеть процесс травления) пластиковую коробочку с крышкой, кладём на дно плату. Но с двусторонними платами всё не так просто. Необходимо, чтобы скорость травления с каждой стороны была примерно одинаковой, иначе может возникнуть ситуация, когда с одна сторона ещё не протравилась, а на другой уже растворяются дорожки. Чтобы этого не произошло, нужно располагать плату вертикально в ёмкости (чтобы она не лежала на дне), тогда раствор вокруг будет однородным и скорость травления будет примерно одинаковой. Следовательно, необходимо взять высокую ёмкость, чтобы плата поместилась в "полный рост". Лучше выбирать узкую прозрачную баночку, чтобы можно было наблюдать процесс травления.

Далее раствор необходимо нагревать (ставим на батарею), это увеличит скорость протекания реакции, и периодически встряхивать, чтобы обеспечивать равномерность травления и чтобы избежать появление осадка на плате.

Примечание: кто-то ставит в микроволновку и греет там, но я вам этого делать не рекомендую, т.к. на одном форуме прочёл, что после такого отравиться едой из этой микроволновки можно. Прямых доказательств нет, но лучше не рисковать!

Примечание: чтобы обеспечить равномерность травления нужно перемешивать раствор (встряхивать ёмкость), но существуют более технологичные способы. Можно присоединить к ёмкости генератор пузырьков (из аквариума) и тогда пузырьки будут перемешивать раствор. Я видел, как люди делают качающиеся ванночки для травления с сервоприводом и микроконтроллером, который осуществляет "взбалтывание" по специальному алгоритму! Здесь я не рассматриваю подробно каждый вариант, ведь в каждом есть свои нюансы и статья тогда бы очень затянулась. Я описал самый простой способ, который отлично подойдёт для первых плат.

Ждём, торопиться не нужно!

Понять, что процесс травления закончился очень просто: между чёрным тонером не останется никаких следов фольги. Когда это произойдёт, можно вынимать плату.

Далее несём её под воду и смываем остатки раствора. Берём спирт или ацетон и смываем тонер, под ним должны остаться дорожки из фольги. Отлично, всё ровно? Нигде нет "недотравленных" мест? Нигде нет "перетравленных" мест? Здорово! Можем двигаться дальше!

Примечание: при появлении дефектов на этом этапе производства ставит перед вами серьёзный выбор: выбросить брак и начать заново или попытаться исправить. Это зависит от того насколько серьёзные возникли дефекты и от того насколько высокие требования вы предъявляете к своей работе.

Следующий этап - лужение платы. Существует два основных способа. Первый - самый простой. Берём флюс для пайки (я использую ЛТИ-120, только не тот, который похож на канифольный лак, оставляющий жуткие пятна поле пайки, а на спиртовой основе, он значительно светлее), обильно смазываем им плату с одной стороны. Берём припой и паяльник с широким жалом и начинаем лудить плату, т.е. покрывать всю фольгу припоем.

Примечание: не стоит слишком долго держать паяльник на дорожках, т.к. текстолит бывает разного качества и от некоторого дорожки отваливаются очень легко, особенно тонкие. Будьте аккуратнее!

На плате в таком случае могут возникнуть "разводы" припоя или неприятные на вид бугорки, бороться с ними лучше при помощи оплётки для выпайки. В тех местах, где необходимо убрать лишний припой проводим ей, убирается весь лишний припой и остаётся ровная поверхность.

Примечание: можно сразу обернуть оплётку вокруг жала и лудить сразу с ней, так может получиться даже проще.

Способ хороший, но чтобы добиться эстетичного вида платы необходим некоторый опыт и сноровка.

Второй способ - посложнее. Вам понадобиться металлическая ёмкость, в которой вы сможете кипятить воду. Наливаем воду в ёмкость, добавляем пару ложек лимонной кислоты и ставим на газ, доводим до кипения. Припой нужно выбирать не простой, а с низкой температурой плавления, например сплав Розе (около 100 градусов по Цельсию). Бросаем несколько шариков на дно и видим, что они расплавились. Теперь бросаем плату на эти шарики, затем берём палочку (лучше деревянную, чтобы не обжечь руки), обматываем её ватой и начинаем тереть плату, разгонять припой по дорожкам, таким образом, можно добиться равномерного распределения припоя по всей плате.

Способ довольно хороший, но более затратный, и необходимо подобрать ёмкость, ведь вам придётся орудовать в ней инструментами. Лучше использовать что - нибудь с невысокими бортиками.

Примечание: вам придётся довольно долго проделывать эту операцию, поэтому лучше открыть окно. С опытом у вас должно получаться быстрее.

Примечание: многие не очень хорошо отзываются о сплаве Розе из - за его хрупкости, но для лужения плат данным способом он подходит очень хорошо.

Примечание: сам я этот способ недолюбливаю, потому что пытался использовать его, когда делал первую плату и хорошо помню, как было неудобно "варить" эту плату в консервной банке без инструментов....Оо это было ужасно! Но теперь...

Оба способа имеют свои достоинства и недостатки, выбор зависит только от вас и ваших возможностей, желания, умения.

Примечание: далее я рекомендую прозвонить плату мультиметром, чтобы убедиться, что нигде нет пересечения дорожек, которые не должны пересекаться, что нигде нет случайных "сопелек" или ещё какой неожиданности. В случае обнаружения проблемы, берём паяльник и убираем лишний припой, если не помогает, то используем канцелярский нож и аккуратно разъединяем необходимые места. Это может означать, что плата недотравилась в некоторых местах, но ничего страшного.

Для этого используем маленькую дрель и сверло. Сейчас продаются специальные свёрла для печатных плат с особой заточкой и особыми канавками на сверле. Сначала я использовал обычное сверло по металлу толщиной 0,6 мм, затем перешёл на специальное и результат очень хороший. Во первых, даже с моей бюджетной дрелью без проблем сверлится любой текстолит, практически без усилий. Сверло само "вгрызается" в него и тянет за собой инструмент. Во - вторых, оставляет аккуратное входное и выходное отверстие, без заусенцев, в отличие от стандартного сверла, которое буквально "рвёт" текстолит. В - третьих, это сверло почти не скользит, т.е. нужно только с первого раза попасть в нужное место и оно уже никуда не денется. Чудо, а не инструмент! Но и стоит оно немного дороже обычного сверла.

Примечание: чтобы "сразу попасть в нужное место" лучше использовать шило или специальный инструмент для кернения, только не делайте слишком глубокие зарубки, это может направить сверло не в ту сторону. Ещё: у этого сверла есть один недостаток - оно легко ломается, поэтому лучше использовать специальный станок, чтобы сверлить отверстия или держать дрель строго вертикально. Поверьте, очень легко ломается! Особенно, когда нужно просверлить отверстие в 0,3 мм или 0,2 мм, но это уже ювелирная работа.

Готово! Вот собственно и всё! Сквозные отверстия пропаиваем тонкими проводками и получаются аккуратные полусферы на плате, смотрится очень даже ничего. Теперь нужно только припаять все компоненты схемы и убедиться, что она работает, но это тема для других статей. А вот, что получилось у меня:

На этом всё. Ещё раз хочу подчеркнуть, что здесь я лишь постарался обобщить все материалы, которые мне удалось найти о ЛУТе, и свой опыт. Получилось немного затянуто, но в каждом деле есть много нюансов, которые необходимо учитывать, для достижения наилучшего результата. Последний совет, который я могу вам дать: нужно пробовать, пытаться делать платы, ведь мастерство приходит с опытом. И в конце ещё раз приведу эпиграф: "...и опыт - сын ОШИБОК трудных..."

Если остались вопросы, то можно оставлять их комментариях. Также буду благодарен за конструктивную критику.

Самодельная печатная плата

Как изготовить печатную плату в домашних условиях с помощью лазерно-утюжнаой технологии. Имеется в виду термоперенос тонера с бумаги на поверхность металлизации будущей печатной платы.

Много раз пытался изготовить печатную плату с использованием лазерно-утюжнаой технологии, но мне так ни разу не удалось получить надёжный легко повторяемый результат. Кроме того, при изготовлении платы мне необходимы протравленные отверстия в контактных площадках размером не более 0,5мм. Впоследствии, я их использую при сверлении, для того, чтобы отцентровать сверло диаметром 0,75мм.

Брак проявляется в виде смещения или изменения ширины дорожек, а так же в неодинаковой толщине тонера оставшегося на медной фольге после удаления бумаги. Кроме того, при удалении бумаги перед травлением, проблематично очистить каждое отверстие в тонере от остатков целлюлозы. В результате, при травлении печатной платы появляются дополнительные трудности, которых удалось избежать, только сделав всё наоборот. http://oldoctober.com/ru/

Предполагаю, что причина, вызывающая брак следующая.

Бумага, нагреваясь до высокой температуры начинает коробиться. В то время как температура фольгированного стеклотекстолита всегда немного ниже. Тонер частично закрепляется на фольге, но остаётся расплавленным со стороны бумаги. При короблении, бумага сдвигается и изменяет первоначальную форму проводников.

В самом начале хочу предупредить, что технология не лишена определённых недостатков.

Первый, это отсутствие специальной бумаги для термопереноса, вместо которой я предлагаю подобрать подходящую бумагу для самоклеящихся этикеток. К сожалению, не всякая бумага годится. Нужно выбрать ту, у которой этикетки плотнее, а подложка имеет хорошую, ровную поверхность.

Второй недостаток состоит в том, что размер печатной платы ограничен размерами подошвы утюга. Кроме того, не каждый утюг может достаточно равномерно разогреть фольгированный стеклотекстолит, поэтому лучше выбрать самый массивный.

Однако, при всех этих недостатках, описываемая ниже технология позволила мне получить стабильный, легко повторяемый результат, при мелкосерийном производстве.

Суть изменения традиционного процесса состоит в том, что предлагается нагревать не бумагу с тонером, а сам фольгированный стеклотекстолит.

Основное преимущество состоит в том, что при этом способе легко контролировать температуру в зоне плавления тонера. Кроме того, резиновый валик позволяет равномерно распределить давление и предотвратить раздавливание тонера.(Я везде пишу именно про фольгированный стеклотекстолит, так как другие материалы не испытывал).

Технология одинаково хорошо подходит для фольгированного стеклотекстолита разной толщины, но лучше использовать материал не толще одного миллиметра, так как его легко резать ножницами.

Итак, берём кусок, самого что ни на есть, затрапезного фольгированного стеклотекстолита и обрабатываем его шкуркой. Очень крупную шкурку использовать не стоит, так как можно повредить будущие дорожки. Однако можно не шкурить, если вы располагаете куском нового стеклотекстолита. Поверхность меди требуется тщательно очистить и обезжирить в любом случае.

Делаем трафарет для термопереноса. Для чего отрезаем необходимый кусок от листа бумаги для этикеток отделяем от подложки сами этикетки. В начале листа нужно оставить кусочек этикетки, чтобы предотвратить застревание подложки в механизме принтера.

Не следует прикасаться руками тех мест на подложке, куда впоследствии будет нанесён тонер.

Если толщина фольгированного стеклотекстолита один и менее миллиметра, то расстояние между краями отдельных плат можно выбрать 0,2мм, если больше и вы собираетесь разрезать заготовку ножовкой, то — 1,5-2,0мм в зависимости от толщины полотна и допуска на обработку.

Слой тонера я использую тот, что заложен по-умолчанию в дрйвере принтера, а вот «B & W Halftones:» (Ч/Б Полутон) следует выбрать «Solid» (Сплошной). Иными словами, нужно предотвратить появление растра. Вы его можете не увидеть на трафарете, однако это может сказаться на толщине тонера.

Закрепляем трафарет на отрезке фольгированного стеклотекстолита канцелярскими скрепками. Ещё одну скрепку цепляем на свободный край трафарета, чтобы он не соприкоснулся с утюгом.

Температура плавления тонера разных марок составляет примерно 160-180С. Поэтому, температура утюга должна быть чуть выше на 10-20С. Если ваш утюг не нагревается до температуры 180С, то придётся его подрегулировать.

Перед нагревом, подошву утюга следует тщательно очистить от жира и других загрязнений!

Разогреваем утюг до температуры 180-190 градусов и плотно прижимаем к фольгированному стеклотекстолиту так, как показано на рисунке. Если расположить утюг иначе, плата может разогреться слишком неравномерно, так как обычно утюг разогревается на 20-30С сильнее в широкой части. Выдерживаем две минуты.

После этого, снимаем утюг и одним движением, с усилием прикатываем трафарет к фольгированному стеклотекстолиту используя резиновый валик для накатки фотографий.

Если во время прикатывания происходит раздавливание тонера, то есть, дорожки съёзжают в сторону или меняют свои очертания, то следует уменьшить количество тонера в драйвере принтера.

Нужно, чтобы центр валика всегда двигался вдоль центра платы. Ручку валика нужно держать так, чтобы не допустить появления вектора силы направленного “вокруг” ручки.

Ещё несколько раз сильно прикатываем трафарет и прижимаем полученный «бутерброд» чем-нибудь тяжёлым, предварительно проложив сложенную в несколько раз газету для того, чтобы равномерно распределить вес.

Прикатывать трафарет следует всякий раз в одну и ту же сторону. Валик начинает движение от места крепления трафарета.

Минут через десять можно снять пресс и удалить трафарет. Вот что получилось.

Теперь нужно к обратной стороне платы приклеить любым способом что-то такое, за что впоследствии можно будет эту плату удерживать при травлении. (Я использую термоклей.)

Травим плату в растворе хлорного железа.

Как приготовить раствор?

Если банка с хлорным железом разгерметизирована, то там, скорее всего, уже есть сверхконцентрированный раствор. Его можно слить в посуду для травления и добавить немного воды.

Если хлорное железо ещё не покрылось водой, то это можно сделать самому. Наверное, можно достать и сами кристаллы из банки, но не используйте для этого фамильное серебро.

Имейте в виду, в сверконцентрированном растворе процесс травления не пойдёт, поэтому, получив такой раствор, нужно добавить немного воды.

В качестве посуды лучше всего использовать фото ванночку из винипласта, но можно и любую другую.

На снимке видно, что плата плавает на поверхности раствора за счёт его поверхностного натяжения. Этот метод хорош тем, что продукты травления не задерживаются на поверхности платы, а сразу опускаются на дно ванночки.

В самом начале травления нужно убедиться, что под платой не осталось воздушных пузырей. В процессе травления желательно проверять, чтобы травление протекало равномерно на всей поверхности платы.

Если есть какая-то неоднородность, то нужно активировать процесс старой зубной щёткой или чем-то подобным. Но делать это нужно осторожно, чтобы не разрушить слой тонера.

Особое внимание следует уделить отверстиям в контактных площадках. Места, на которых процесс травления не пошёл сразу — более светлые. В принципе, достаточно в самом начале процесса добиться потемнения всей поверхности и всех отверстий и тогда успех предрешён.

Если основная часть платы вытравилась за 15 минут, то не стоит увеличивать общее время травления больше, чем в два раза, то есть более 30 минут. Дальнейшее травление не только уменьшит ширину проводников, но и может частично разрушить тонер.

Обычно за удвоенное время вытравляются все отверстия 0,5мм в контактных площадках.

Моторчик крутит небольшой эксцентрик, который создаёт вибрации в растворе (не обязательно, если периодически приподнимать и шевелить плату).

Смываем тонер тампоном смоченным в ацетоне.

Вот, что получилось. Слева плата ещё покрыта тонером. Ширина дорожек 0,4мм.

Теперь можно удалить заусенцы, образовавшиеся на меди при сверлении. Для этого, сначала закатываем их при помощи шарикоподшипника закреплённого в какой-нибудь удобной оправке. При этом плату лучше разместить на твёрдой ровной поверхности. Затем, мелкой шкуркой удаляем окисел с поверхности меди, если он образовался.

Лудим заготовку, для чего предварительно покрываем её слоем флюса.

Сходил в магазин канцтоваров и сфотографировал упаковку с Самоклеящимися этикетками. Именно эта бумага плохо подходит для термопереноса. Хотя, если нет другой, то можно использовать и эту после некоторой доработки.

Бумага, которая оказалась самой удобной для термопереноса, оказалась производства финской компании «Campas». А так как на мелкой упаковке нет никаких опознавательных знаков, то вряд ли удастся её идентифицировать без тестирования.

Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.

Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.

Технология ручного способа нанесения


дорожек печатной платы

Подготовка шаблона

Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощь любого клея, например ПВА или Момент.

Вырезание заготовки

Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.

Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.

Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.

Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.

Сверление отверстий

Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки. Одним сверлом точно не обойдетесь.

Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.

После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.

Нанесение топографического рисунка

Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.

Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги так же нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.


После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.


Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.

Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.

Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием красу нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.

После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.


При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы. Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.

Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.

Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.

Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.

Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года - под лучи солнца.

Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.

Технология нанесения рисунка печатной платы


с помощью лазерного принтера

При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C. Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.

После того, как файл с рисуночком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.

Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату

Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы. Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.

В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.

Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.

Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.

Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит

Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.

Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера. В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг не достаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей сто процентный результат.

На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.


Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.


Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.


Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.

Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.

Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани. Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.

Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.


Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.

Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.


Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде .

Травление печатной платы

Для удаления медной фольги с незащищенных участков фольгированного стеклотекстолита при изготовлении печатных плат в домашних условиях радиолюбители обычно используют химический способ. Печатная плата помещается в травильный раствор и за счет химической реакции медь, незащищенная маской, растворяется.

Рецепты травильных растворов

В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.

Наименование раствора Состав Количество Технология приготовления Достоинства Недостатки
Перекись водорода плюс лимонная кислота Перекись водорода (H 2 O 2) 100 мл В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность Не хранится
Лимонная кислота (C 6 H 8 O 7) 30 г
Поваренная соль (NaCl) 5 г
Водный раствор хлорного железа Вода (H 2 O) 300 мл В теплой воде растворить хлорное железо Достаточная скорость травления, повторное использование Невысокая доступность хлорного железа
Хлорное железо (FeCl 3) 100 г
Перекись водорода плюс соляная кислота Перекись водорода (H 2 O 2) 200 мл В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту Высокая скорость травления, повторное использование Требуется высокая аккуратность
Соляная кислота (HCl) 200 мл
Водный раствор медного купороса Вода (H 2 O) 500 мл В горячей воде (50-80°С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос Доступность компонентов Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов
Медный купорос (CuSO 4) 50 г
Поваренная соль (NaCl) 100 г

Травить печатные платы в металлической посуде не допускается . Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.

Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты

Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.


Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.

Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см 2 . Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит. Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.

Травильный раствор на основе хлорного железа

Вторым по популярности травильным раствором является водный раствор хлорного железа. Ранее он был самым популярным, так как на любом промышленном предприятии хлорное железо было легко достать.

Травильный раствор не требователен к температуре, травит достаточно быстро, но скорость травления снижается по мере расходования хлорного железа в растворе.


Хлорное железо очень гигроскопично и поэтому из воздуха быстро впитывает воду. В результате на дне банки появляется желтая жидкость. Это не влияет на качество компонента и такое хлорное железо пригодно для приготовления травильного раствора.

Если использованный раствор хлорного железа хранить в герметичной таре, то его можно использовать многократно. Подлежит регенерации, достаточно в раствор насыпать железных гвоздей (они сразу покроются рыхлым слоем меди). При попадании на любые поверхности оставляет трудноудаляемые желтые пятна. В настоящее время раствор хлорного железа для изготовления печатных плат применяют реже в связи с его дороговизной.

Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты

Отличный травильный раствор, обеспечивает высокую скорость травления. Соляную кислоту при интенсивном помешивании вливают в 3% водный раствор перекиси водорода тоненькой струйкой. Вливать перекись водорода в кислоту недопустимо! Но из-за наличия в травильном растворе соляной кислоты при травлении платы нужно соблюдать большую осторожность, так как раствор разъедает кожу рук и портит все, на что попадает. По этой причине травильный раствор с соляной кислотой в домашних условиях использовать не рекомендуется.

Травильный раствор на основе медного купороса

Метод изготовления печатных плат с применение медного купороса обычно используют в случае невозможности изготовления травильного растворов на основе других компонентов из-за их недоступности. Медный купорос является ядохимикатом и широко применяется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.

Технология травления печатных плат

Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.

Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.


Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.


После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.

Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей

Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.


Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.


После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя - спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяю канифоль.

На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.

Сегодня мы выступим в немного непривычном для себя амплуа, будем рассказывать не о гаджетах, а о технологиях, которые стоят за ними. Месяц назад мы были в Казани, где познакомились с ребятами из Навигатор-кампуса . Заодно побывали на расположенном близко (ну, относительно близко) заводе по производству печатных плат - Технотех . Этот пост - попытка разобраться в том, как же все-таки производят те самые печатные платы.


Итак, как же все-таки делают печатные платы для наших любимых гаджетов?

На заводе умеют делать платы от начала и до конца - проектирование платы по вашему ТЗ, изготовление стеклотекстолита, производство односторонних и двухсторонних печатных плат, производство многослойных печатных плат, маркировка, проверка, ручная и автоматическая сборка и пайка плат.
Для начала, я покажу, как делают двухсторонние платы. Их техпроцесс ничем не отличается от производства односторонних печатных плат, кроме того, что при изготовлении ОПП не производят операции на второй стороне.

О методах изготовления плат

Вообще, все методы изготовления печатных плат можно разделить на две большие категории: аддитивные(от латинского additio -прибавление) и субтрактивные (от латинского subtratio -отнимание). Примером субтрактивной технологии является всем известный ЛУТ(Лазерно-утюжная технология) и его вариации. В процессе создания печатной платы по этой технологии мы защищаем будущие дорожки на листе стеклотекстолита тонером от лазерного принтера, а затем стравливаем все ненужное в хлорном железе.
В аддитивных методах проводящие дорожки, наоборот, наносятся на поверхность диэлектрика тем или иным способом.
Полуаддитивные методы(иногда их еще называют комбинированными.) - нечто среднее между классическими аддитивными и субтрактивными. В процессе производства ПП по этому методу часть проводящего покрытия может стравливаться(иногда почти сразу после нанесения), но как правило это происходит быстрее/проще/дешевле, чем в субтрактивных методах. В большинстве случаев, это следствие того, что большая часть толщины дорожек наращивается гальваникой или химическими методами, а слой, который подвергается травлению - тонкий, и служит лишь в качестве проводящего покрытия для гальванического осаждения.
Я покажу именно комбинированный метод.
Изготовление двухслойных печатных плат по комбинированному позитивному методу(полуаддитивный метод)

Изготовление стеклотекстолита

Процесс начинается с изготовления фольгированного стеклотекстолита. Стеклотекстолит - это материал, состоящий из тонких листов стекловолокна(они похожи на плотную блестящую ткань), пропитанных эпоксидной смолой и спрессованных стопкой в лист.
Сами полотна стекловолокна тоже не слишком просты - это плетеные(как обычная ткань в вашей рубашке) тонкие-тонкие нити обычного стекла. Они настолько тонкие, что могут легко гнуться в любых направлениях. Выглядит это примерно вот так:

Увидеть ориентацию волокон можно на многострадальной картинке из википедии:


В центре платы, светлые участки - это волокна идут перпендикулярно срезу, участки чуть темнее - параллельно.
Или например на микрофотографии tiberius , насколько я помню из этой статьи:

Итак, начнем.
Стекловолоконное полотно поступает на производство вот в таких бобинах:


Оно уже пропитано частично отвержденной эпоксидной смолой - такой материал называется препрегом , от английского pre -impreg nated - предварительно пропитанный. Так как смола уже частично отверждена, она уже не такая липкая, как в жидком состоянии - листы можно брать руками, совсем не опасаясь испачкаться в смоле. Смола станет жидкой только при нагреве фольги, и то лишь на несколько минут, прежде чем застыть окончательно.
Нужное количество слоев вместе с медной фольгой собирается вот на этом аппарате:


А вот сам рулон фольги.


Далее полотно нарезается на части и поступает в пресс высотой в два человеческих роста:


На фото Владимир Потапенко, начальник производства.
Интересно реализована технология нагрева во время прессования: нагреваются не части пресса, а сама фольга. На обе стороны листа подается ток, который за счет сопротивления фольги нагревает лист будущего стеклотекстолита. Прессование происходит при сильно пониженном давлении, для исключения появления воздушных пузырей внутри текстолита


При прессовании, за счет нагрева и давления, смола размягчается, заполняет пустоты и после полимеризации получается единый лист.
Вот такой:


Он нарезается на заготовки для плат специальным станком:


Технотех использует два вида заготовок: 305х450 - маленькая групповая заготовка, 457х610 - большая заготовка
После этого к каждому комплекту заготовок распечатывается маршрутная карта, и путешествие начинается…


Маршрутная карта - это вот такая бумажка с перечнем операций, информацией о плате и штрих-кодом. Для контроля выполнения операций используется 1С 8, в которую внесена вся информация о заказах, о техпроцессе и так далее. После выполнения очередного этапа производства сканируется штрихкод на маршрутном листе и заносится в базу.

Сверловка заготовок

Первый этап производства однослойных и двухслойных печатных плат - сверление отверстий. С многослойными платами все сложнее, и я расскажу об этом позже. Заготовки с маршрутными листами поступают на участок сверловки:


Из заготовок собирается пакет для сверловки. Он состоит из подложки(материал типа фанеры), от одной до трех одинаковых заготовок печатных плат и алюминиевой фольги. Фольга нужна для определения касания сверла поверхности заготовки - так станок определяет поломку сверла. Еще при каждом захвате сверла он контролирует его длину и заточку лазером.


После сборки пакета он закладывается вот в этот станок:


Он такой длинный, что мне пришлось сшивать эту фотку из нескольких кадров. Это швейцарский станок фирмы Posalux, точной модели, к сожалению не знаю. По характеристикам он близок вот к этому . Он ест трехразовое трехфазное питание напряжением 400В, и потребляет при работе 20 КВт. Вес станка около 8 тонн. Он может одновременно обрабатывать четыре пакета по разным программам, что в сумме дает 12 плат за цикл(естественно, что все заготовки в одном пакете будут просверлены одинаково). Цикл сверления - от 5 минут до нескольких часов, в зависимости от сложности и количества отверстий. Среднее время - около 20 минут. Всего таких станков у технотеха три штуки.


Программа разрабатывается отдельно, и подгружается по сети. Все что надо сделать оператору - отсканировать штрихкод партии и заложить пакет из заготовок внутрь. Емкость инструментального магазина: 6000 сверл или фрез.


Рядом стоит большой шкаф со сверлами, но оператору нет необходимости контролировать заточку каждого сверла и менять его - станок все время знает степень износа сверл - записывает себе в память сколько отверстий было просверлено каждым сверлом. При исчерпании ресурса сам меняет сверло на новое, старые сверла останется выгрузить из контейнера и отправить на повторную заточку.


Вот так выглядят внутренности станка:


После сверловки в маршрутном листе и базе делается отметка, а плата отправляется по этапу на следующий этап.

Очистка, активация заготовок и химическое меднение.

Хоть станок и пользуется своими «пылесосом» во время и после сверловки, поверхность платы и отверстий все равно надо очистить от загрязнений и подготовить к следующей технологической операции. Для начала, плата просто очищается в моющем растворе механическими абразивами


Надписи, слева направо: «Камера зачистки щетками верх/низ», «Камера промывки», «Нейтральная зона».
Плата становится чистой и блестящей:


После этого в похожей установке проводится процесс активации поверхности. Для каждой поверхности вводится серийный номер Активация поверхности - это подготовка к осаждению меди на внутреннюю поверхность отверстий для создания переходных отверстий между слоями платы. Медь не может осесть на неподготовленную поверхность, поэтому плату обрабатывают специальными катализаторами на основе палладия. Палладий, в отличии от меди, легко осаждается на любую поверхность, и в дальнейшем служит центрами кристаллизации для меди. Установка активации:

После этого, последовательно проходя несколько ванн в еще одной похожей установке заготовка обзаводится тонким(меньше микрона) слоем меди в отверстиях.


Дальше этот слой гальваникой наращивается до 3-5 микрон - это улучшает стойкость слоя к окислению и повреждениям.

Нанесение и экспонирование фоторезиста, удаление незасвеченных участков.

Дальше плата отправляется в участок нанесения фоторезиста. Нас туда не пустили, потому что он закрыт, и вообще, там чистая комната, поэтому ограничимся фотографиями через стекло. Нечто подобное я видел в Half-Life(я про трубы, спускающиеся с потолка):


Собственно вот зеленая пленка на барабане - это и есть фоторезист.


Далее, слева направо(на первой фотографии): две установки нанесения фоторезиста, дальше автоматическая и ручная рамы для засветки по заранее подготовленным фотошаблонам. В автоматической раме присутствует контроль, который учитывает допуск по совмещению с реперными точками и отверстиями. В ручной рамке маска и плата совмещаются руками. На этих же рамах экспонируется шелкография и паяльная маска. Дальше - установка проявки и отмывки плат, но так как мы туда не попали, фотографий этой части у меня нет. Но там ничего интересного - примерно такой же конвейер как в «активации», где заготовка проходит последовательно несколько ванн с разными растворами.
А на переднем плане - огромный принтер, который эти самые фотошаблоны печатает:


Вот плата с нанесенным, экспонированным и проявленным:


Обратите внимание, фоторезист нанесен на места, на которых в дальнейшем не будет меди - маска негативная, а не позитивная, как в в ЛУТ-е или домашнем фоторезисте. Это потому, что в дальнейшем наращивание будет происходить в местах будущих дорожек.


Это тоже позитивная маска:


Все эти операции происходят при неактиничном освещении, спектр которого подобран таким образом, чтобы одновременно не оказывать влияния на фоторезист и давать максимальную освещенность для работы человека в данном помещении.
Люблю объявления, смысл которых я не понимаю:

Гальваническая металлизация

Теперь настал через ее величества - гальванической металлизации. На самом деле, ее уже проводили на прошлом этапе, когда наращивали тонкий слой химической меди. Но теперь слой будет наращён еще больше - с 3 микрон до 25. Это уже тот слой, который проводит основной ток в переходных отверстиях. Делается это вот в таких ваннах:


В которых циркулируют сложные составы электролитов:


А специальный робот, повинуясь заложенной программе, таскает платы из одной ванны в другую:


Один цикл меднения занимает 1 час 40 минут. В одной паллете могут обрабатываться 4 заготовки, но в ванне таких паллет может быть несколько.

Осаждение металлорезиста

Следующая операция представляет собой еще одну гальваническую металлизацию, только теперь осаждаемый материал не медь, а ПОС - припой свинец-олово. А само покрытие, по аналогии с фоторезистом называется металлорезистом. Платы устанавливаются в раму:


Эта рама проходит несколько уже знакомых нам гальванических ванн:


И покрывается белым слоем ПОС-а. На заднем плане видна другая плата, еще не обработанная:

Удаление фоторезиста, травление меди, удаление металлорезиста



Теперь с плат смывается фоторезист, он выполнил свою функцию. Теперь на все еще медной плате остались дорожки, покрытые металлорезистом. На этой установке происходит травление в хитром растворе, который травит медь, но не трогает металлорезист. Насколько я запомнил, он состоит из углекислого аммония, хлористого аммония и гидрооксида аммония. После травления платы выглядят вот так:


Дорожки на плате - это «бутерброд» из нижнего слоя меди и верхнего слоя гальванического ПОС-а. Теперь, другим еще более хитрым раствором проводится другая операция - слой ПОС-а убирается, не затрагивая слой меди.


Правда, иногда ПОС не убирается, а оплавляется в специальных печах. Или плата проходит горячее лужение(HASL-процесс) - когда она опускается в большую ванну с припоем. Сначала она покрывается канифольным флюсом:


И устанавливается вот в такой автомат:


Он опускает плату в ванну с припоем и тут же вытаскивает ее обратно. Потоки воздуха сдувают лишний припой, оставляя лишь тонкий слой на плате. Плата получается вот такая:


Но на самом деле метод немного «варварский» и не очень действует на платы, особенно многослойные - при погружении в расплав припоя плата переносит температурный шок, что не очень хорошо действует на внутренние элементы многослойных плат и тонкие дорожки одно- и двухслойных.
Гораздо лучше покрывать иммерсионным золотом или серебром. Вот очень хорошая информация о иммерсионных покрытиях, если кому интересно.
Мы не побывали на участке иммерсионных покрытий, по банальной причине - он был закрыт, а за ключом было идти лень. А жаль.

Электротест

Дальше почти готовые платы отправляются на визуальный контроль и электротест. Электротест - это когда проверяются соединения всех контактных площадок между собой, нет ли где обрывов. Выглядит это очень забавно - станок держит плату и быстро-быстро тыкает в нее щупами. Видео этого процесса можно посмотреть у меня в инстаграме (кстати, подписаться можно там же). А в виде фото это выглядит вот так:


Та большая машина слева - и есть электротест. А вот и сами щупы ближе:


На видео, правда, была другая машинка - с 4 щупами, а тут их 16. Говорят, гораздо быстрее всех трех старых машинок с четырьмя щупами вместе взятых.

Нанесение паяльной маски и покрытие контактных площадок

Следующий технологический процесс - нанесение паяльной маски. То самое зеленое(ну, чаще всего зеленое. А вообще оно бывает очень разных цветов) покрытие, которое мы видим на поверхности плат. Подготовленные платы:


Закладываются вот в такой автомат:


Который через тонкую сеточку размазывает полужидкую маску по поверхности платы:


Видео нанесения, кстати, тоже можно посмотреть в инстаграме (и подписаться тоже:)
После этого, платы сушатся, пока маска перестанет липнуть, и экспонируются в той же желтой комнате, что мы видели выше. После этого, неэкспонированная маска смывается, обнажая контактные пятачки:


Потом их покрывают финишным покрытием - горячим лужением или иммерсионным нанесением:


И наносят маркировку - шелкографию. Это белые(чаще всего) буковки, которые показывают, где какой разъем и какой элемент тут стоит.
Она может наносится по двум технологиям. В первом случае все происходит так же, как и с паяльной маской, отличается лишь цвет состава. Она закрывает всю поверхность платы, потом экспонируется, и неотвержденные ультрафиолетом участки смываются. Во втором случает ее наносит специальный принтер, печатающий хитрым эпоксидным составом:


Это и дешевле, и гораздо быстрее. Военные, кстати, не жалуют этот принтер, и постоянно указывают в требованиях к своим платам, что маркировка наносится только фотополимером, что очень огорчает главного технолога.

Изготовление многослойных печатных плат по методу металлизации сквозных отверстий:

Все, что я описал выше - касается только односторонних и двухсторонних печатных плат(на заводе их, кстати, никто так не называет, все говорят ОПП и ДПП). Многослойные платы(МПП) делаются на этом же оборудовании, но немного по другой технологии.
Изготовление ядер

Ядро - это внутренний слой тонкого текстолита с медными проводниками на нем. Таких ядер в плате может быть от 1(плюс две стороны - трехслойная плата) до 20. Одно из ядер называется золотым - это означает, что оно используется в качестве реперного - того слоя, по которому выставляются все остальные. Ядра выглядят вот так:


Изготавливаются они точно так же, как и обычные платы, только толщина стеклотекстолита очень мала - обычно 0,5мм. Лист получается такой тонкий, то его можно изгибать, как плотную бумагу. На его поверхность наносится медная фольга, и дальше происходят все обычные стадии - нанесение, экспонирование фоторезиста и травление. Итогом этого являются вот такие листы:


После изготовления дорожки проверяются на целостность на станке, который сравнивает рисунок платы на просвет с фотошаблоном. Кроме этого, существует еще и визуальный контроль. Причем реально визуальный - сидят люди и смотрят в заготовки:


Иногда какая-то из стадий контроля выносит вердикт о плохом качестве одной из заготовок(черные крестики):


Этот лист плат, в которой случился дефект все равно изготовится полностью, но после нарезки бракованная плата пойдет в мусор. После того, как все слои изготовлены и проверены, наступает черед следующей технологической операции.

Сборка ядер в пакет и прессование

Это происходит в зале под названием «Участок прессования»:


Ядра для платы выкладываются вот в такую стопочку:


А рядом кладется карта расположения слоев:


После чего в дело вступает полуавтоматическая машина прессования плат. Полуавтоматичность ее заключается в том, что оператор должен по ее команде подавать ей ядра в определенном порядке.


Перекладывая их для изоляции и склеивания листами препрега:


А дальше начинается магия. Автомат захватывает и переносит листы в рабочее поле:


А затем совмещает их по реперным отверстиям относительно золотого слоя.


Дальше заготовка поступает в горячий пресс, а после прогрева и полимеризации слоев - в холодный. После этого мы получаем такой же лист стеклотекстолита, который ничем не отличается от заготовок для двухслойных печатных плат. Но внутри у него доброе сердце несколько ядер со сформированными дорожками, которые, правда, еще никак не связаны между собой и разделены изолирующими слоями полимеризированного препрега. Дальше процесс проходит те же стадии, что я уже описывал ранее. Правда, за небольшим различием.

Сверловка заготовок

При сборке пакета ОПП и ДПП для сверловки его не нужно центровать, и его можно собирать с некоторым допуском - все равно это первая технологическая операция, и все остальные будут ориентироваться на нее. А вот при сборке пакета многослойных печатных плат очень важно привязаться к внутренним слоям - при сверловке отверстие должно пройти насквозь все внутренние контакты ядер, соединив их в экстазе при металлизации. Поэтому пакет собирается вот на такой машинке:


Это рентгеновский сверлильный станок, который видит сквозь текстолит внутренние металлически реперные метки и по их расположению сверлит базовые отверстия, в которые вставляются крепежи для установки пакета в сверлильный станок.

Металлизация

Дальше все просто - заготовки сверлятся, очищаются, активируются и металлизируются. Металлизация отверстия связывает между собой все медные пяточки внутри печатной платы:


Таким образом, завершая электронную схему внутренностей печатной платы.

Проверка и шлифы

Дальше от каждой платы отрезается кусочек, который шлифуется и рассматривается в микроскоп, для того, чтобы удостовериться, что все отверстия получились нормально.


Эти кусочки называются шлифы - поперечно срезанные части печатной платы, которые позволяет оценить качество платы в целом и толщину медного слоя в центральных слоях и переходных отверстиях. В данном случае, под шлиф пускают не отдельную плату, а специально сделанные с краю платы весь набор диаметров переходных отверстий, которые используются в заказе. Шлиф, залитый в прозрачный пластик выглядит вот так:

Фрезеровка или скрайбирование

Далее платы, которые находятся на групповой заготовке необходимо разделить на несколько частей. Делается это либо на фрезерном станке:


Который фрезой вырезает нужный контур. Другой вариант - скрайбирование, это когда контур платы не вырезается, а надрезается круглым ножом. Это быстрее и дешевле, но позволяет делать только прямоугольные платы, без сложных контуров и внутренних вырезов. Вот скрайбированная плата:

А вот фрезерованная:


Если заказывалось только изготовление плат, то на этом все заканчивается - платы складывают в стопочку:


Оборачивается все тем же маршрутным листом:


И ждет отправки.
А если нужна сборка и запайка, то впереди есть еще кое-что интересное.

Сборка



Дальше плата, если это необходимо поступает на участок сборки, где на нее напаиваются нужные компоненты. Если мы говорим о ручной сборке - то все понятно, сидят люди(кстати, в большинстве своем женщины, когда я к ним зашел, у меня уши в трубочку свернулись от песни из магнитофона «Боже, какой мужчина»):


И собирают, собирают:


А вот если говорить о автоматической сборке, то там все гораздо интереснее. Происходит это вот на такой длинной 10-метровой установке, которая делает все - от нанесения паяльной пасты до пайки по термопрофилям.


Кстати, все серьёзно. Там заземлены даже коврики:


Как я говорил, начинается все с того, что на неразрезанный лист с печатными платами устанавливают вместе с металлическим шаблоном в начало станка. На шаблон густо намазывается паяльная паста, и ракельный нож проходя сверху оставляет точно отмерянные количества пасты в углублениях шаблона.


Шаблон поднимается, и паяльная паста оказывается в нужных местах на плате. Кассеты с компонентами устанавливаются в отсеки:


Каждый компонент заводится в соответствующую ему кассету:


Компьютеру, управляющему станком, говорится где какой компонент находится:


И он начинает расставлять компоненты на плате.


Выглядит это вот так(видео не мое). Можно смотреть вечно:

Аппарат установки компонентов называется Yamaha YS100 и способен устанавливать 25000 компонентов в час(на один тратится 0.14 секунды).
Дальше плата проходит горячую и холодные зоны печки(холодная - это значит «всего» 140°С, по сравнению с 300°С в горячей части). Побыв строго определенное время в каждой зоне со строго определенной температурой, паяльная паста плавится, образуя одно целое с ножками элементов и печатной платой:


Запаянный лист плат выглядит вот так:


Все. Плата разрезается, если нужно и упаковывается, чтобы вскоре уехать к заказчику:

Примеры

Напоследок, примеры того, что технотех может делать. Например, конструирование и изготовление многослойных плат(до 20 слоев), включая платы для BGA компонентов и HDI платы:


C со всеми «номерными» военными приемками(да, на каждой плате вручную ставится номер и дата изготовления - этого требуют военные):


Проектирование, изготовления и сборка плат практически любой сложности, из своих или из компонентов заказчика:


И ВЧ, СВЧ, платы с металлизированным торцом и металлическим основанием(фотографий этого я не сделал, к сожалению).
Конечно, они не конкурент резониту в плане быстрых прототипов плат, но если у вас от 5 штук, рекомендую запросить у них стоимость изготовления - они очень хотят работать с гражданскими заказами.

И все-таки, в России производство еще есть. Что бы там не говорили.

Напоследок можно отдышаться, поднять глаза на потолок и попытаться разобраться в хитросплетениях труб:

Как сделать плату в домашних условиях без лазерного принтера

Главная » Разное » Как сделать плату в домашних условиях без лазерного принтера

Изготовление печатных плат ЛУТ'ом от А до Я / Хабр

Доброго времени суток! Среди моих знакомых бытует мнение, что самостоятельно изготавливать печатные платы (ПП) бесполезно. Учитывая, что современные компоненты далеко ушли от DIP корпусов, то кустарно травить платы под них даже и не стоит пытаться. Тем не менее необходимость в быстрой оценке того или иного компонента всегда есть, и ждать несколько суток заказанной платы времени нет. И это учитывая, что заказ за «несколько суток» дорог, для одноразовой задачи.

В данной статье я хочу изложить порядок действий, которые позволят быстро изготавливать ПП под компоненты в корпусах подобных TQFP-100, то есть с ногами 0,2мм и таким же зазором, и при этом сводить брак к минимуму.

Конечно это способ изготовления плат только для прототипов, но он снижает риски ошибиться при создании конечного устройства.

В сети много статей и роликов с подобными советами, но как правило там не охвачены все нюансы тех или иных действий. Здесь же хочу показать весь процесс, который в домашних условиях позволит за час-полтора изготовить приемлемый экземпляр ПП.

Под катом подробности и трафик.

Минимальный набор материалов:

  1. Правильная бумага (ниже остановлюсь на понятии «правильная»)
  2. Персульфат аммония
  3. Ёмкость для травления
  4. Шкурка «нулевка»
  5. Кисточка (натуральная или из стекловолокна)
  6. Зубочистка

И, конечно, лазерный принтер и утюг.

Весть процесс покажу на изготовлении ПП под оценочную плату микросхемы ATxmega128A1U-AU (оценка заявленного аппаратного крипто модуля, EBI и вообще), и платы для подключения 7 дюймового дисплея к STM32F407VE

Для оценочных плат стараюсь делать разводку только на одной стороне, там где пересечений не избежать, ставлю резистор с сопротивлением=0 и корпусе 0805, пропуская дорогу под ним. Если пересечений много и точно нужно два слоя, то травлю каждый слой на отдельном текстолите (соединяю потом по VIA).

Первый этап

Подготовка текстолита.

Односторонний текстолит с толщиной меди 17-35мкм отмывается от грязи средством для посуды под теплой водой, потом капля моечного средства наносится на шкурку с зерном P800 или меньше и будущая плата шлифуется до образования шероховатостей по всей площади. Момент со шкуркой обязателен! Таким способом медь до дыр не затрем, но обеспечим хорошее прилипание тонера. После шлифовки поверхность промывается чистой водой, вытирается насухо и откладывается досыхать.

К моменту переноса макета, текстолит должен быть сухой, без окислов, жирных пятен и заметными шероховатостями.

В одной из статей видел рекомендацию, что медный слой надо подержать на солнце, до появления сизой оксидной пленки, в нашем случае это не нужно.

Второй этап

Подготовка макета.

Для ATxmega128 сделал такую вот разводку:

если нужно, то есть PDF.

На плате сама xmega, преобразователь интерфейса ft232 и стабилизатор lp2985, а так же мелочёвка- разъем PDI, USB, светодиодики на весь порт «B». Рисунок платы несколько отличается от того, что буду травить. Перед печатью добавил надписей и мелочей для усложнения.

Все дороги на верхнем слое (TOP), поэтому печатаем макет в отзеркаленном виде.

Наличие в принтере «неэкономного» режима для жирной печати необязательно. Я печатал на разных принтерах с печатью «по дефолту» и проблем не было, за исключением одного момента: Принтеры Brother (а конкретно HL-l2340 и HL-l2250) очень непочтительно относятся к переводу DPI в реальный размер, поэтому рисунок может поплыть по размерам, а это критично, когда на 1мм две дороги должны уместиться.

Теперь бумага.

Никаких глянцевых журналов и подложек от самоклейки!

И даже от китайской бумаги для ЛУТа я тоже отказался (слишком тонкая и мнется при печати)
Бумага должна быть плотной — минимум 150гр на квадратный сантиметр, должна быстро прилипать при нагревании и не ёрзать под утюгом, хорошо набухать в воде.

Лучший вариант- глянцевая фотобумага, не слишком хорошего качества. Не «слишком хорошего качества» это значит не премиум и не LOMOND. То есть дешевая глянцевая фотобумага. На фото выше, одна из таких и показана, есть еще «Фотобумага глянцевая», выпускаемая под брендом крупного магазина компьютерной техники, это клон той, что на фото (складывается впечатление, что они с одного завода, но в разных упаковках).

Данная бумага сразу прилипает к меди под утюгом и не сдвигается при проглаживании (матовая бумага не содержит глянцевого слоя и поэтому не липнет, а горячий тонер легко смазать), она легко отходит в теплой воде (в отличии от LOMOND и бумаги с приставкой «премиум»).

Итак пора печатать. Печатаем макет, потом, не касаясь лицевой стороны пальцами, обрезаем края. и готовим утюг.

Третий этап

Перевод макета.

Необходимо сначала подготовить емкость с водой, в которой будет замачиваться плата. У меня роль этой емкость выполняет обычный тазик. Наливается горячая вода ( градусов 50, то есть чтобы рука уже не терпела), литров пять, и в ней растворяется немного моющего средства (немного, это столовая ложка).

И идем к утюгу.

Подготовленный текстолит кладем на ровную поверхность и накрываем распечатанным макетом, утюгом прогретым до максимальной температуры проглаживаем по центральной линии, а потом от центра к бокам. При первом проглаживании распечатку лучше придерживать, чтобы не сдвинулась. После первого проглаживания лист фотобумаги прилипает к меди и сдвинуть его утюгом уже можно не бояться. Теперь можно носиком утюга пройтись по всем краям и местам, где на вид бумага отходит. Потом секунд тридцать просто прогреваем по всему объему.

Не смог удержаться чтобы в статье про ЛУТ не показать главное действующее лицо:

После проглаживания, не остужая кидаем плату воду. То есть не удаляя бумагу, подхватываем горячую пинцетом и кладем в подготовленную емкость с водой. 10 минут перерыв на отмачивание.

Четвертый этап

Очистка от бумаги.

По истечении 10 минут достаем плату из воды и удаляем бумагу. Как бы долго плата не лежала в воде, вся бумага не отстанет. Точнее сама то бумага без проблем, а вот глянцевый слой, который нам обеспечивал хорошее прилипание останется в узких местах.

как-то так:

Вообще тонер держится очень надежно, тереть можно пальцами, ластиком или губкой для мытья посуды, но между дорожками вытащить глянец сложно, достаточно дать плате высохнуть, как такие места будут видны.

Есть три пути.

  1. Замочить плату в спирте еще на 10-15 минут, глянцевый слой набухнет и смоется мягкой тряпочкой. Это не наш способ, в виду его кощунственности.
  2. Замочить плату в растворителе «анти-силикон», который продается в строительных магазинах. Не знаю что там в качестве активного вещества (на бутылке не написано), но глянцевый слой тоже разбухает и удаляется, тонер при этом остается. Это способ на любителя, средство довольно вонючее.
  3. И третий способ — удалить механически, что не очень долго.

Для этого надо обратно намочить плату и острым предметом удалить лишнее. Лучше всего использовать острую зубочистку. Мокрый глянец удаляется без проблем, а дерево зубочистки не сносит тонер. Особо замечу, что нельзя использовать иголки! Не потому, что можно снять тонер (он то прилеплен хорошо), а потому, что железо оставляет на меди следы. Да! сам в шоке, знаю что медь мягче железа, тем более нержавейки. Но факт имеет место быть. Там где водил иглой медь травится очень медленно.

Пример из практики:

После удаления остатков глянцевого слоя, промываем плату с моющим средством, удаляя «пальчики». Оставляем высыхать.

Почти специально оставил несколько мест, где глянец не удален (потом увидим, что не так все страшно).

Пятый этап

Травление.

Травлю персульфатом аммония, не скажу, что он лучше хлорного железа, просто от железа больше грязи (ну да, персульфат аммония это же отбеливатель, какая тут грязь) и хлорное железо труднее хранить — гигроскопичен и как следствие сплавляется в большие куски, которые надо дробить.

Травлю при температуре 40 градусов. На плату с медью 35мкм — 15 минут, С медью 17мкм — 5 тире 7 минут. Можно и при комнатной температуре 17мкм травится порядка 20 минут, 35мкм в теории 40 минут, но это уже и не помню.

В домашних условиях можно травить в любой емкости, для этой статьи специально травил в обычной пластиковой емкости, что накладывает определенные дополнительные действия от исполнителя. Но если ПП делаются часто, то можно заделать себе ванночку для травления:

главным дополнением которой — насос для перемешивания раствора, он освобождает от «определенных дополнительных действий». Насос нужен мембранный, с пластиковой мембраной.
Тот что на рисунке, купил в интернет магазине для робокрафтеров.

Внутри емкости перегородки, для размещения нескольких ПП.

На фото травятся две стороны платы под STM32F407VE подключаемую к семи дюймовому дисплею.
Под xmega вытравлю в открытой пластиковой.

Делаем раствор — пол литра воды плюс 100-150г персульфата аммония. Вообще рекомендуется 250 грамм на пол литра, но в кустарных условиях при остывании раствора и испарении воды, выпадают кристаллы и намертво прилепляются на медь, как итог непротравленные точки.
Как писал выше — температура 40 градусов.

Кидаем в раствор плату и начинаем кисточкой перемешивать раствор, чтобы травление шло равномерно. Также кисточкой можно удалять с платы хлопья глянцевого покрытия, если при подготовке не все удалились.

У меня плата с медью 35мкм, через 10 минут уже видно текстолит:

Жду еще 5 минут и все готово.

Надо сказать, что в процессе травления лучше передержать плату, чем недодержать. И дополнительное время может быть довольно большим. Один раз я увидев недотравленный полигон закинул платку обратно и забыл про нее часа на три, когда вспомнил, думал что ее разъело насквозь. Однако ни одного подтравливания не заметил:

вот этот передержанец (уже облуженный):

Итак, вытащили нашу плату, помыли и посмотрели на свет:

Если нашли лишнюю медь, то можно кинуть обратно в раствор.

Если все хорошо, то ЛУТ окончен!

Смываем ацетоном тонер и облуживаем, если в ближайшее время облуживание не предусмотрено, то хранить плату можно не смывая тонер, он будет защитной оболочкой.

Итог:

Выше я помечал места на плате, где глянцевое покрытие осталось. Те места, которые глянец закрывал герметично (уголок на плате), там не протравилось, там где небольшие перекрытия между дорожками — все нормально, раствор туда пробрался. Если использовать емкость с насосом, то глянцевое покрытие можно вообще до конца не оттирать, просто время травления увеличивается в два раза.

Пара фраз о лужении. Поскольку ЛУТом делаются платы временные или для себя, то особо возиться с облуживанием не стоит (ИМХО), можно просто пройтись паяльником по тем местам где будет пайка, а потом все покрыть лаком.

Но если компоненты на плате будут перепаиваться или плата будет долгое время эксплуатироваться, то лучше залудить. Либо паяльником пройти по всей меди, либо если есть фен, то паяльной пастой.

Я мешаю пасту с флюсом примерно 1 часть пасты и 5 частей флюса, покрываю всю плату и прогреваю феном:

во время прогрева, текстолитовой кисточкой (известная как «вечная кисточка») сгоняю припой к краям платы, Лишнего припоя на дорожках при таком способе не остается, а там где его не хватает, можно пригнать с краев. Не воздушный нож, конечно, но тоже довольно аккуратно.

Главная проблема при использовании паяльной пасты, это лишние шарики, присохшие к плате. Вот на фото их хорошо видно:

Поэтому после лужения, плату надо хорошенько промыть и оттереть тряпочкой, смоченной в ацетоне.

Плату облудили, теперь точно все. Монтаж. Проверка:

Задача выполнена. На данную плату ушло не больше часа (с учетом фотографирования этапов).

Параллельно у меня травилась вторая плата, точнее две стороны одной платы. И если первая платка была скорее для демонстрации (можно было и на DIP переходнике выполнить, а не подобие ардуины делать), то вторая нужна была для конкретной цели и плести косы проводов на переходнике не вариант (да еще не факт, что помех не нахватает при подключении через fsmc)

Две стороны:

Как видно, я не стал травить двухсторонний текстолит, проходя убийственную процедуру совмещения двух шаблонов на этапе работы утюгом. Лучше это сделать сейчас.

Сверлим отверстия на VIA у всех плат, берем ножки от резисторов и штук 5 припаиваем к одной стороне, потом нанизываем на них вторую сторону, пропаиваем с двух сторон. Все платы совмещены! Теперь можно пропаять все отверстия.

Как-то так:

Все готово!

Вы, должно быть заметили сильный брак на одной из сторон:

Бумага после принтера наэлектролизована и собирает на себя все подряд. Особенно волосы, особенно кошачьи! Так что я не досмотрел.

А вот и виновник:

Контролирует все выполняемые процессы.

После восстановления дорожки, ПП готова и устройство собралось:

Правда, это была плата как раз временная — проверить правильность подключений, чтобы потом развести по-человечески и заказать.

Вот и все. Удачи в ваших начинаниях!

Как сделать печатную плату в домашних условиях

Все мы хорошо знакомы с печатными платами или печатными платами , поскольку их легко найти в телевизорах, компьютерах и в любом электронном устройстве. Печатные платы широко распространены и чаще всего используются в электронной промышленности. Печатная плата очень рентабельна, она собирает сложные схемы в небольшом пространстве и исключает риск ослабления соединений, в ней есть заранее спроектированные медные дорожки для эффективного и чистого соединения компонентов.

В промышленности существует множество методов изготовления печатных плат, и оборудование, необходимое для разработки печатных плат, очень дорогое. А вот печатную плату мы можем сделать в домашних условиях довольно легко. Только вам нужно выполнить несколько шагов, чтобы сделать свою собственную печатную плату. Прежде чем мы начнем, вам необходимо получить инструменты и материалы:

Необходимые инструменты и материалы
  • Сверлильный станок
  • Утюг
  • Лазерный принтер
  • Фотобумага / Глянцевая бумага
  • Перчатки
  • Хлорид железа (травильный раствор)
  • Печатная плата
  • Черный перманентный маркер
  • Наждачная бумага или стальная вата
  • Паяльник
Шаг 1

На первом этапе нам понадобится программа для проектирования печатных плат , чтобы преобразовать принципиальную схему в компоновку печатной платы.Для этой цели доступно множество платных и бесплатных программ, некоторые программы с открытым исходным кодом - Cadsoft Eagle, Fritzing, PCBWizard и т. Д. Здесь мы используем программу Dip Trace для проектирования печатных плат. С помощью этого программного обеспечения мы можем разработать схему и макет печатной платы для любого проекта.

В этом руководстве мы создаем робота-следящего за линией, используя 8051, на печатной плате. Проверьте его принципиальную схему в упомянутой статье, мы разработали макет печатной платы для робота-повторителя линии.

В этом макете печатной платы мы разработали печатную плату для робота-повторителя линии и 2 стержня для размещения ИК-датчиков.

Шаг 2

После изготовления макета необходимо взять распечатку зеркального изображения макета печатной платы. Печать должна выполняться на глянцевой бумаге / фотобумаге с использованием лазерного принтера.

Шаг 3

На этом этапе нам нужна плата с медным покрытием, и нам нужно обрезать эту медную оболочку до необходимого размера в соответствии с нашим дизайном макета печатной платы.

Шаг 4

Теперь потрите наждачной бумагой или стальной ватой. Он удалит оксидный слой с доски, а также сделает ее шероховатой, чтобы бумага могла правильно приклеиваться.

Шаг 5

На этом этапе поместите это медное покрытие сбоку от отпечатанной стороны фотобумаги и сложите бумагу.

ИЛИ поместите медную плату на распечатанный макет медной стороной вниз к печатному макету и пластиковой стороной вверх.Затем сложите бумагу.

ИЛИ Вы можете вырезать макет печатной платы из фотобумаги и положить ее на медную плату стороной принтера вниз к медной плате. И используйте ленту для виолончели по углам, чтобы как следует приклеить ее к доске.

Шаг 6

Теперь возьмите горячий утюг и начните медленно гладить в течение 5-10 минут или сильно прижмите горячий утюг на некоторое время. Нагревание бумаги перенесет чернила на медную доску.Теперь дайте медной пластине остыть и откройте сложенную бумагу. Если бумага прилипла к пластине, удалите ее с помощью теплой воды.

В некоторых местах чернила не переносятся должным образом на медную пластину или теряют сознание во время удаления бумаги, поэтому используйте черный перманентный маркер и заполните недостающие линии и дорожки.

Альтернативный метод: Если вы очень хорошо рисуете или принципиальная схема очень проста, то вы можете избавиться от печати схемы на бумаге и перенести ее на медную доску, погладив ее.Вы можете нарисовать всю компоновку печатной платы на медной плате, используя черный перманентный маркер. Сначала нарисуйте его карандашом, а затем нанесите маркер на карандашный набросок. Но для сложных схем этот метод не рекомендуется.

Шаг 7

Теперь у нас есть макет схемы под черными чернилами, и нам нужны только медные дорожки под этими черными линиями. Поэтому нам нужно удалить все остальные медные линии, кроме черных линий.

Для этого сделаем Раствор хлорида железа (FECL3) , добавив 2-3 чайные ложки хлорида железа в немного воды.Этот раствор называется Etching Solution . Поместите печатную плату в этот раствор на прибл. полчаса. Теперь хлорид железа будет реагировать и удалять открытую медь и не реагировать с замаскированной медью под черными линиями. И мы получаем медную дорожку согласно схеме нашей печатной платы.

Теперь выньте печатную плату и проверьте, удалена ли вся нежелательная медь, если нет, то снова погрузите ее в раствор на некоторое время. Помните, что не прикасайтесь к раствору хлорида железа прямо , либо используйте плоскогубцы или перчатки, чтобы извлечь печатную плату из раствора.Раствор хлористого железа очень опасен и токсичен.

Наконец, извлеките печатную плату из раствора и промойте ее холодной водой.

Весь процесс этапа 7 называется процессом травления . Чтобы ускорить процесс травления, вы можете либо перемешивать раствор (с погруженной печатной платой) каждые 2-3 минуты, либо использовать немного теплой воды для приготовления раствора.

Шаг 8

Теперь протрите печатную плату стальной мочалкой или мелкой наждачной бумагой, чтобы удалить черные чернила, или вы можете использовать растворитель (ацетон) на куске хлопка, чтобы удалить черные чернила.Теперь вы можете отчетливо видеть блестящие медные дорожки в соответствии с макетом печатной платы нашего принтера.

Шаг 9

На этом этапе возьмите ручную дрель для просверливания отверстий. И просверлите отверстия в соответствии с размещением компонентов. И вырежьте из него часть ИК-датчика (поскольку мы строим печатную плату для этого робота-повторителя линии, используя 8051).

Шаг 10

Пришло время припаять компоненты на этой печатной плате (PCB).

Шаг 11

Теперь разрежьте печатную плату. Средство отрезает ненужные ножки компонента с помощью резака.

На этом процесс изготовления печатной платы завершен, проявляет особую осторожность при глажке печатной платы и при работе с раствором хлористого железа.

Теперь ваша печатная плата перед вами. Посмотри.

.

Как сделать печатную плату (PCB) | Печатная плата

Вы используете браузер, который не поддерживает CSS Flexbox. Мы предлагаем обновить ваш браузер, чтобы получить максимальную пользу.

Домой Проводить исследования
Категории
  • 3D-печать
  • Любительское радио
  • Аудио
  • Дополненная реальность
  • Автоматизация
  • Автомобильная промышленность
  • Облачные вычисления
  • Компьютеры и периферия
  • Бытовая электроника
  • Кибербезопасность
  • Дисплеи
  • Дроны
  • Здоровье и фитнес
  • Домашняя автоматизация
  • Промышленное
  • Промышленный Интернет вещей
  • Интернет вещей
  • Освещение
  • Машинное обучение
  • мобильный
  • Управление двигателем
  • Мощность
  • Робототехника
  • Безопасность / идентификация
  • Датчики
  • Интеллектуальная сеть / Энергия
  • Телеком
  • Виртуальная реальность
  • Носимые устройства
  • Погода
Посмотреть все
Платформы

Linux

Raspberry Pi

Ардуино

ESP8266

На заказ

.

10 способов протравить печатные платы в домашних условиях

Есть масса преимуществ для травления ваших собственных печатных плат в домашних условиях, главная из которых - возможность спроектировать схему утром и иметь прототип в руке к обеду. Всегда возникает вопрос, как протравить плату, но [NurdRage] на Youtube предлагает всю химию, охватывающую десять различных травильных растворов для изготовления печатных плат своими руками.

В методах на основе перекиси используется простая безрецептурная перекись водорода для удаления всей меди с печатной платы.Объединив h4O2 с соляной (соляной) кислотой или серной кислотой, вы получите относительно простой в приобретении и в некоторой степени безопасный раствор для травления.

Исторически любимым травителем для производителей домашних печатных плат был хлорид железа, и он, к удивлению, до сих пор доступен в нескольких радиочабах в США. Другой хлоридный травитель - хлорид меди - является одним из наиболее многоразовых травителей, которые можно регенерировать, просто пропуская воздух через раствор. Вы действительно можете сделать травитель с хлоридом меди, уменьшив количество продуктов травления h4O2 + HCl, что делает его очень хорошим травителем для профессионалов печатных плат.

В категории «Разное» [NurdRage] включает некоторые альтернативные травители, такие как отбеливатель и HCl, азотная кислота, нитрат калия и HCl; травитель нитрата калия очень похож на царскую водку, поэтому, если вы когда-нибудь хотели получить золотую печатную плату, это лучший вариант.

Обеспечивая баланс между простотой производства и безопасностью всех этих травителей, мы будем придерживаться нашего травителя с перекисью водорода и HCl, по крайней мере, до тех пор, пока мы не перейдем на CuCl как лучшую травильную машину, которую мы когда-либо видели.

.

Идеальных печатных плат со струйным принтером

Вместо того, чтобы возиться с производством печатных плат методом переноса тонера или делать маски для светочувствительных плат, святым Граалем домашнего изготовления печатных плат является прямой метод струйной печати до травления. [Дон] еще не совсем там, но его метод изготовления печатных плат в домашних условиях - один из самых простых, которые мы когда-либо видели.

Платы

[Don] начинаются с того, что отпечатки Eagle распечатываются на струйном принтере Epson Artisan 50.Вставив кусок картона в принтер перед медной платой, он сможет точно выровнять дорожки и контактные площадки на медной плате.

Когда плата выходит из принтера, она покрыта только чернилами. Хотя некоторых специальных чернил достаточно для защиты от травления, [Дон] придумал хитрый способ убедиться, что кислота не разъедает медь в необходимых местах - он просто наносит пыль на тонер из копировального аппарата или лазерного принтера, сдувает лишнего, и запекаем всю доску в тостере.

Результатом, показанным выше, являются идеальные следы на печатной плате без необходимости гладить листы фотобумаги на медных платах.

Что касается идеи «почему кто-то не подумал об этом раньше», то эта находится на вершине. [Дон] говорит, что метод должен работать на листах алюминия для печати масок из паяльной пасты. Впечатляющая работа, и теперь осталось только пригладить двухслойные доски. Чтобы узнать больше о печати на меди, ознакомьтесь с хитростями, которые мы использовали в прошлые годы.

.

Как изготовить качественную печатную плату в домашних условиях

Самое интересное в процессе изготовления печатной платы при помощи лазерного принтера и утюга - перенос порошка из тонера принтера на ту или иную подложку. Затем подложка соединяется с печатной платой, чтобы тонер перенесся на плату. После выполняется травление.

Кстати, все необходимые детали для изготовления печатных плат представляют интернет магазины радиодеталей, которые существуют в каждом городе.

Иногда подложку разъединяют с платой до начала травления. Или выполняют травление вместе с подложкой. В этом случае подложка растворяется вместе с медью печатной платы.

По данной технологии совершенно реально получить печатные платы высокого качества в домашних условиях. К тому же такой способ изготовления плат прост. Поэтому он быстро завоевал широкую популярность.

Как и в любом деле, изготовление печатной платы начинается с тщательного планирования. В данном случае – с составления чертежа. Делать это удобно при помощи специализированной программы. Такой, как PCAD. Программа поможет выполнить разводку платы согласно принципиальной схеме.

Шаг сетки лучше выбрать равным одной десятой дюйма. Такое значение пойдет для большинства плат. Рисование выполняется со стороны деталей. Поскольку в этом случае не придется переворачивать рисунок дорожек. Для наглядности рекомендуется создать отдельные слои дорожек и рисунков деталей. Рисунки проводников создаются толщиной 2 пункта. Так же рекомендуется обвести рисунок платы рамкой тонкой линией с припуском в 1 мм. По рамке потом удобно обрезать плату.

Следующим этапом вырезается заготовка печатной платы. С каждой стороны делаются припуски в 5 мм. Ту стороны платы, где будут расположены дорожки, нужно зачистить мелкой шкуркой и тщательно обезжирить.

Затем нужно на лазерном принтере распечатать подготовленное изображение дорожек. Лучше выбрать тонкую мелованную бумагу. Рисунок платы лучше расположить по центру листа, чтобы с краев остались поля размером в половину соответствующего размера платы для загиба бумаги.

Полученную твердую копию нужно расположить изображением вверх. На него положить заготовку печатной платы. Края бумаги заворачиваются за плату и приклеиваются скотчем. Сверху рисунок плат покрывается еще одним листом бумаги. Затем прогретый утюг, установленный на максимум температуры, устанавливается на бумагу со стороны распечатанного рисунка. Через полминуты утюг несколько раз проводится по бумаге.

Когда "сендвич" остынет, внешний лист бумаги снимается. А плата с приклеенным рисунком дорожек опускается в горячую воду. Когда тонкая бумага размокнет, она под водой отделяется от платы. Затем плату нужно тщательно просмотреть на наличие дефектов. И исправить их.

После чего можно приступать к травлению. Плата должна располагаться рисунком дорожек вниз, чтобы прореагировавшие частицы опускались на дно. Для этого важно обеспечить зазор между платой и дном. Например, проложить или приклеить с краев тонкие деревянные палочки. По окончании процедуры тонер смывается уайт-спиритом.

Создание печатной платы в домашних условиях. ЧП Неликвид

Если вы любитель что-то делать своими руками, то эта статья для вас: мы постараемся коротенько рассказать о способах изготовления печатной платы, что называется, на дому. Конечно, проще всего заказать нужную плату на каком-либо предприятии или в специализированной мастерской – не очень дорого и не пыльно. Но как же тогда реализовать желание творить.

Методы изготовления печатной платы на дому

Итак, приступим. Существует несколько методов самостоятельного изготовления ПП дома: лазерно-утюжный способ, фото резисторный и наконец, рисование вручную, но прежде всего эту самую плату необходимо как-то нарисовать. Конечно, можно и как обычно нарисовать детальку ручками на миллиметровке, если у вас нет тремора рук. Но лучше применить для этой цели специальную компьютерную программу, тот же фотошоп, к примеру, или «DeepTrace». Рисунок распечатывают на принтере с большим количеством тонера.

Про «технологию» ручного рисования, мы рассказывать не будем, это просто – взял карандашик, кальку или миллиметровку, и вперед.

Лазерно-утюжная технология (ЛУТ)

Назеркаленный рисунок печатается на глянцевой фотобумаге, затем его накладывают на текстолит фольгированный, хорошо прогревают при помощи горячего утюга (вы ж умеете гладить белье). Высокая температура помогает тонеру с рисунка, нанесенного на глянцевую бумагу, прилипнуть к фольге из меди. После прогревания плату надо отмочить в воде, а бумагу аккуратненько снять.

Метод фоторезиста

Фоторезист является чувствительной к ультрафиолету пленкой или жидкостью. Представляет собой более сложную технологию, но в результате получается более качественная плата, с более тонкими дорожками, ведь рисунок наносят на прозрачную пленку, и таким шаблоном можно пользоваться многократно. Затем, фоторезист наносят на текстолитовую подложку. Фотошаблон с нарисованной платой прочно закрепляют сверху фоторезистора, после чего сей «бутерброд» облучают при помощи ультрафиолетовой лампы определенное время. При экспонировании (засветки) «проявляется» собственно сама плата, которую протравливают в специальном растворе (персульфат аммония, хлорное железо, перекись водорода + лимонная кислота), фоторезист удаляют при помощи ацетона. Следующий этап данного метода – это лужение с использованием сплавов Вуда, Розе, или же просто покройте флюсом дорожки с помощью паяльника с припоем. Для защиты дорожек от окисления, влажности, а также для облегчения монтажа используйте паяльную маску, а для защиты от механических и химических воздействий нанесите толстый слой припоя. Важно знать – паяльная маска чрезвычайно токсична.

Как видите, создать печатную плату своими руками не так уж и сложно: немного терпения, чуть больше знаний, наличие необходимых материалов, и вот уже вы сделали ПП. Такая работа – не просто скучное ремесло, это искусство.

Чертежи печатных плат. Печатная плата в домашних условиях

Уж сколько было сказано и написано о методах изготовления печатных плат - публикаций несчесть. Но все же рискну описать еще раз один из наиважнейших процессов в изготовлении - травлении, и описать вещества которые для этих целей использовались и используются, а также постараюсь дать оценку новым химическим реактивам которые применяются для этих целей. Однако прежде небольшое отступление. Хочу сделать одно важное замечание по поводу основного используемого для изготовления плат материала - фольгированного стеклогетинакса. Дело в том,что в последнее время появились большие партии этого товара не отличающиеся особым качеством. Особенно это касается двухстороннего стеклотекстолита - в процессе травления оного, несмотря на соблюдение всех технологических соответствий (время травления,температура и концентрация раствора), был замечен факт разбухания деформации и коробления материала. Так что советую быть осторожными при выборе заготовок для плат! Так же следует позаботится о предварительной подготовке стеклотекстолита (до нанесения рисунка).

Во многих источниках предлагается предварительная зачистка поверхности медной фольги с помощью наждачной бумаги. Мое личное мнение - делать этого категорически не стоит. Для очистки и обезжиривания платы лучше использовать обычный канцелярский ластик и ацетон. Тряпку для нанесения обезжиривателя (ацетона) лучше не использовать-могут остаться частицы волокон, лучше использовать достаточно жесткую туалетную бумагу. Если заготовка платы имеет какие-либо несмываемые следы, то ее необходимо предварительно подержать 1-2 минуты в травильном растворе (до появления матовости), затем повторить процедуры описанные выше. Далее-нанесение рисунка. Каким из способов вы при этом воспользуетесь (нанесение рисунка от руки, лазерно-утюжная технология, фоторезист) не важно - все зависит от ваших возможностей. Далее следует самый важный и ответственный процесс, от которого зависит вся ваша предварительная кропотливая работа-процесс вытравливания дорожек, или как правильно бы назвали его профессиональные химики - процесс замещения. На нем и остановимся поподробнее. На протяжении всего процесса эволюции радиоэлектронной аппаратуры, радиолюбители использовали для этих целей самые различные химические вещества. Попробую их описать-вполне возможно, что начинающему радиолюбителю из отдаленного от областных центров населенного пункта такое практическое описание может пригодится так как современных реактивов там попросту не достать; профессионалам же это поможет освежить память. Итак. Существуют различные составы для травления фольгированного материала. Приведу рецепты основных из них.

1. Для форсированного травления (4-6 минут) используют следующий состав (в массовых частях): 38 процентная соляная кислота (плотность 1,19г*см), 18-ти процентная (медицинская) перекись водорода (пергидроль). Сначала смешивают 40 частей воды и 40 частей перекиси водорода, затем добавляют 20 частей кислоты. Рисунок платы наносят кислостойкой краской типа НЦ-11.

2. В стакане холодной воды растворяют 4-6 таблеток перекиси водорода и осторожно добавляют 15-25 мл концентрированной серной кислоты. Время травления платы в данном растворе примерно 1 час при комнатной температуре.

3. В 500 мл горячей (80 градусов Цельсия) воды растворяют 4 столовые ложки поваренной соли и 2 ложки медного купороса. Раствор приобретает темно-зеленую окраску. Время травления при комнатной температуре - около 8 часов. Если раствор подогревать постоянно (50 градусов Цельсия) то время травления заметно сократится.

4. В 1 литре горячей воды (60-70 градусов) растворяют 350г хромового ангидрида и добавляют 50г поваренной соли. После того как раствор остынет приступают к травлению. Время травления от 20 до 60 минут. Процесс можно ускорить, если добавить в раствор 50г концентрированной серной кислоты.

5. Применяют также водный раствор азотной кислоты. В зависимости от концентрации кислоты время травления может варьироваться от 2 минут до 1 часа.

6. И наконец, самый используемый на сегодняшний момент раствор - раствор хлорного железа с водой. В 200 мл теплой воды (35-40 градусо Цельсия) растворяют 150грамм хлорного железа в порошке. Время травления зависит от концентрации раствора и его нагрева. Ускорить процес можно также добавлением в раствор хлорного железа 10-30 процентов соляной кислоты.

7. В последнее время в магазинах радиоэлектроники появилось еще одно новое вещество, пришедшее на смену хлорному железу-персульфат натрия (natriumpersulfat) - белый кристаллический порошок. Разводят его следующим образом: в 0,5 литра теплой воды засыпают 250грамм персульфата натрия и размешивают до полного растворения. Все. Раствор готов к использованию. В процессе реакции замещения раствор желательно держать в нагретом состоянии (35-50 градусов Цельсия). Думаю что в скором времени персульфат натрия (наравне как и схожий реактив для травления плат - персульфат аммония) полностью вытеснит хлорное железо из обихода радиолюбителей.

Несколько слов хочу сказать о оснащении оборудованием для травления плат и самом процессе. Прежде всего необходим нагреватель для постоянного поддержания нужной температуры травильного раствора.

Лично я использую нагревательную платформу от вышедшей из обихода электрокофеварки. Мощность нагревательного элемента в ней 0,5 кВт.

Можно применить и обычную электроплитку, и другие способы разогрева - есть над чем потрудиться фантазии самодельщика. В качестве посуды хоть и применимы чашки из нержавейки, но лучше их заменить более химически стойкими из кварцевого стекла (можно найти в специализированных магазинах по продаже химических компонентов) или плафонами от ламп, изготовленными из того же стекла.

Если плата односторонняя,лучше прикрепить ее стороной радиоэлементов к кусочку пенопласта а затем опускать ее стороной печатного рисунка в емкость с травильным раствором - плата будет свободно плавать в травильном растворе, а вещества, получающиеся в процессе реакции замещения, будут оседать на дно сосуда.

Принятие всех этих мер позволяет получать печатные платы почти заводского качества, при ширине дорожек 0,5-0,3 мм, что уже может служить предпосылкой для разработки новых устройств на новейших радиоэлементах с высокой плотностью монтажа, например микроконтроллерах STM32 и многих других, что по сути своей является несомненным достижением и шагом в будущее! Автор материала: Электродыч.

Существует множество методов создания печатных плат . Все они имеют как плюсы, так и минусы. Основными критериями выбора способа создания печатной платы являются простота, т.е. способность реализации с помощью того, что есть дома либо на работе, и точность – насколько можно уменьшить расстояние между дорожками без ущерба для схемы. Возможно, данные критерии и не самые важные, но для меня простота и точность всегда были самыми важными.

Метод, который я опишу здесь, называется «методом плоттерной резки» . Метод хорошо известен тем, кто занят в сфере наружной рекламы. В наружной рекламе необходимо вырезать буквы, цифры, контуры на клеящей бумаге. Конечно, можно (как китайцы) все делать вручную, но там, где нужна точность, на помощь приходит плоттер. Вместо картриджа с чернилами на таком плоттере установлен нож-резак, который делает прорези в клеящем слое, оставляя бумажную подложку целой.

Плоттер можно найти в любой типографии и за небольшие деньги получить резку печатной платы с очень высокой плотностью дорожек. Чертеж печатной платы должен быть представлен в векторной форме, наиболее предпочтительным для этого является формат CorelDraw. Вот именно о создании печатной платы в программе Corel Draw и пойдет разговор ниже.

Для начала нужно определиться с рисунком печатной платы. В сети достаточно материала, чтобы найти подходящий по полноте и качеству исполнения рисунок платы. Как все рисунки, файл будет иметь расширение: jpg, bmp, gif, tif…

Берем рисунок печатной платы. Качество рисунка может быть как очень хорошим, так и не очень. Например, вот что мне удалось найти.

Качество картинки оставляет желать лучшего, поэтому с помощью любого графического редактора облагораживаем картинку. Самым распространенным редактором является Photoshop, но для работы в этой программе нужны навыки и месяцы освоения, поэтому можно пойти более длинным путем и произвести обработку в стандартной программе Windows – Paint.

Целью обработки является увеличение контрастности дорожек, удаление лишних затемнений, обрезка картинки до нужного размера. Если все это удается, то можно сразу переходить к установке программы CorelDraw. Всю обработку я производил на очень медленной машине (800 МГц, 384 Mb), поэтому новые версии программы для меня не подходили, а вот CorelDraw Graphics Suite X3 прекрасно подошел.

Для тех, кто еще не виртуоз в Photoshop, а в Paint результаты обработки оставили желать лучшего, опишу, что необходимо сделать с картинкой для достижения лучшего результата. Естественно, картинку нужно обработать. Программа для этого подойдет Sprint-Layout. Для работы в этой программе исходное обрабатываемое изображение должно иметь разрешение не более 300 на 300 пикселей, расширение bmp и любое качество. Разрешение ни на что не влияет, далее все можно будет подогнать под реальные размеры печатной платы, просто программа Layout не работает с картинками более 300 на 300 пикселей.

Sprint-Layout – программа для рисования одно- и двухсторонних печатных плат, она позволяет срисовывать печатные платы так сказать «с натуры». Это последнее умение нам и пригодится.

Запускаем программу Sprint-Layout.

«Файл – новый файл», выбираем размеры будущего рисунка печатной платы.

«Опции - задний план», открываем вид печатной платы в формате bmp.

Здесь нужно немного поколдовать с размерами исходного изображения. Хоть максимальное разрешение 300 на 300 пикселей, но при добавлении изображения 300 на 150 изображение получилось явно обрезанным по длине, поэтому при помощи увеличения разрешения dpi подгоняем размер изображения. Если это не получится - нужно изменить физические размеры изображения в фотошопе.

Перерисовываем плату с помощью инструментов программы. Программа на русском языке, и разобраться в ней не так уж и сложно. После срисовывания сохраняем получившееся изображение в формате *.jpg.

После всей обработки должно получиться примерно такое изображение, только нужно сохранить правильный слой.

Добавляем обработанное изображение в CorelDraw. От Corel необходимо только преобразование изображения в векторный рисунок, понятный плоттеру. Для этого:

1) открываем программу и нажимаем «создать»

2) нажимаем «файл – импорт» и выбираем обработанный файл изображения, появляется черная стрелка, указывающая на место, в которое необходимо поместить изображение, правой кнопкой мыши щелкаем по экрану - появляется изображение

3) нужно преобразовать изображение в векторный чертеж. Выбираем "Растровые изображения - Трассировать растровое изображение - Изображение высокого качества"

4) если контуров окна не видно, что бывает при недостаточном разрешении рабочего стола, – жмем кнопку «ввод» либо нажимаем OK и получаем примерно такой вид

5) на палитре цветов на вертикальной полосе справа ЛЕВОЙ кнопкой мышки щелкаем по БЕЛОМУ цвету, а ПРАВОЙ кнопкой мыши - по ЧЕРНОМУ цвету. Это позволит сделать обводку дорожек черного цвета

6) получилось два чертежа, наложенных друг на друга. Один - исходное изображение, второй – векторный чертеж. Сдвигаем один относительно другого, удерживая правую кнопку мыши, выделяем рисунок с темными дорожками и удаляем его кнопкой «delete», устанавливаем размеры печатной платы (в шапке программы - размер объектов). Должен получиться векторный чертеж контуров печатной платы, пригодный для резки на плоттере

7) сохраняем чертеж в формате *.cdr и отправляем на резку

После резки клеящая пленка на бумажной основе имеет множество тоненьких линий, рассекающих клеящий слой пленки и образующих дорожки.

Следующим шагом необходимо убрать всю пленку между дорожками, оставив на бумажной основе дорожки. Осторожно подковырнуть острым ножом место в углу между дорожками и тихонько тянуть в сторону платы и вверх. Необходимо следить за дорожками, чтобы ни одна не осталась на снимаемой пленке. Если дорожка поднимается с бумажной основы, то тихонько ее нужно вернуть на место ногтем.

Нельзя соприкасать снятую пленку с участками еще не снятой пленки и готовыми дорожками. Пленки слипнутся, и снятие будет затруднено. Если резка выполнена качественно, а дорожки большие, то без особых навыков можно проделать эту операцию с первого раза.

Сверху на дорожки для переноса их с бумажной основы на стеклотекстолитовую основу прикатываем прозрачную пленку с клеящим слоем и осторожно убираем бумажную основу, оставляя дорожки приклеенными к прозрачной пленке. Эта пленка имеется в типографиях и обычно идет в наборе к клеящей пленке. Получается, что дорожки с цветной стороны приклеены к прозрачной пленке, а со стороны клеящего слоя просто висят в воздухе.

Полностью подготавливаем плату для переноса на нее дорожек.

Плата должна быть в чистом виде, без жирных пятен, которые могут не дать как следует закрепиться дорожкам, поэтому плату зачищаем наждачной бумагой, обезжириваем, сушим.

Прикатываем пленку с дорожками к фольгированной части стеклотекстолита. Прикатывание подразумевает осторожный, но сильный нажим на дорожки с помощью твердой губки, которая не поцарапает пленку. Затем осторожно снимаем пленку так, чтобы все дорожки остались на печатной плате.

Прогреваем пленку для лучшего приклеивания пленки к плате при помощи фена либо тепловентилятора, протравливаем, промываем, просверливаем отверстия, снимаем пленочные дорожки, зачищаем дорожки наждачной бумагой и залуживаем дорожки.

Подготовка печатной платы происходит в несколько этапов:

1. Вырезать фольгированный стеклотекстолит под размер печатной платы, оставив зазоры под крепление.

2. Зачистить мелкой наждачной бумагой до блеска фольгированный слой стеклотекстолита, обезжирить «нефрасом» или другим растворителем, не оставляющим разводов и пятен, просушить.

3. Любым подходящим способом нанести дорожки будущей схемы.

4. Протравить плату в растворе хлорного железа.

5. Промыть и просушить печатную плату.

6. Просверлить отверстия мелким сверлом.

7. Убрать защитный слой дорожек.

8. Зачистить, обезжирить, просушить.

9. Нанести слой припоя тонким слоем на все дорожки, оставив отверстия незапаяными.

10. Запаять детали.

Печатаем плату.

Да-да, именно так - печатаем.
Сейчас речь у нас пойдет о том, как сделать хорошую печатную плату при помощи лазерного принтера и утюга. В общем, поговорим о модной нынче лазерно-утюжной технологии изготовления печатных плат.
Технология, как выяснилось не только модная, но и весьма удобная и простая. Чтобы совместить приятное с полезным и не делать некую абстрактную плату, возьмем для примера схему с нашего сайта. Для нее и сварганим плату.
Прежде всего, что нам понадобится?

1. Разумеется фольгированный стеклотекстолит - одно- или двух- сторонний, неважно. Сейчас проблем с ним нет - продается в любом магазине радиодеталей или на рынке.
2. Любой журнал на "глянцевой" бумаге.
3. Инструмент для резки текстолита - лучше всего резак из ножовочного полотна.
4. Наждачная бумага "нулевка" или жесткая губка для чистки посуды из стальной проволоки.
5. Из химии: спирт, ацетон или растворитель, жидкий флюс для пайки, хлорное железо.
6. Ну и разумеется компьютер, лазерный принтер, паяльник, хорошее освещение и много терпения.
Вроде все.
Начинать надо, естественно, с проектирования этой самой платы.
Существует великое множество разнообразных программ, которые занимаются трассировкой (то есть разведением дорожек) печатных плат в ручном и автоматическом режиме. Лично я пока остановился на программе DipTrace отечественного производителя. Она позволяет рисовать не только платы, но и принципиальные схемы и библиотеки электронных компонентов. Но нас сейчас интересует исключительно платы.

Вот так выглядит эта программа и так выглядит уже готовый чертеж платы в ней.
Ну а дальше приступаем непосредственно к процессу изготовления и, дабы в нем не запутаться будем идти маленькими шажочками, итак:

Чертеж платы нам надо распечатать на лазерном принтере. В принципе, можно использовать струйный принтер, но в этом случае надо будет сделать ксерокопию чертежа и использовать уже её. Идея простая - нам нужен отпечаток чертежа на бумаге сделанный тонером (порошком), который используется в лазерных принтерах или ксероксах. Бумага нам нужна глянцевая - чаще всего, она используется в компьютерных журналах или разных рекламных буклетах. Я использовал журнал , который очень люблю и уважаю за содержание, а теперь еще и за качественную бумагу, на которой он печатается.

Ничего чистить не надо - просто выдираем страницу и печатаем наш чертеж прямо поверх исходного текста.

Напечатайте сразу пару экземпляров - вдруг пригодится.
Напечатали, в связи с чем идем дальше.

Отрезаем необходимый нам по размерам кусок текстолита, готовим шкурку (губку) и ацетон с куском ваты или ватными дисками.

Берем шкурку или губку и начинаем тереть нашу заготовку со стороны фольги. Особо усердствовать не надо, но тем не менее, поверхность должна стать ровной и ярко блестящей, а не матовой, как была до этого. После берем кусок ваты, окунаем в ацетон или растворитель и протираем только что начищенную фольгу.
Должно получится что то вроде этого:

Должен сказать, что после того, как заготовка протерта ацетоном, её ни в коем случае нельзя хватать пальцами за фольгу - только за края, лучше даже двумя пальцами за уголки. Иначе вы должны будете заново протереть фольгу ацетоном.
Переходим к следующему шагу.

Прежде чем выполнять это шаг прочитайте до конца его описание.
Итак, из листа, на котором напечатан чертеж платы вырезаем кусок непосредственно с чертежом, оставляя при этом довольно большие поля по краям. После чего аккуратно накладываем нашу заготовку на чертеж (фольгой к напечатанным дорожкам, разумеется), заворачиваем поля и скрепляем их, например, малярным скотчем.
Должен получится вот такой конвертик:

Сделали? Отлично, переходим к самому ответственному шагу - глаженью утюгом.

Итак, берем утюг - совершенно любой.
Тефаль, Бош, Белорусский тракторный завод, с отпаривателем, без отпаривателя. Без разницы.
Регулятор температуры ставим на максимум (если у вас на утюге написаны названия тканей, то на "лён"). Кладем утюг на заготовленный конвертик.

Конвертик, разумеется, надо положить скотчем вниз. Начинаем аккуратно проглаживать. Это самая тонкая часть всей процедуры и кроме как на собственном опыте научится ей невозможно. Нажим на утюг должен быть не сильным - иначе тонер будет растекаться и размазываться по фольге, но и не слабым - иначе тонер плохо пристанет к заготовке. Короче говоря - тут широкое поле для экспериментов. В любом случае, прогревать надо равномерно всю поверхность будущей платы и особое внимание уделять краям - там наибольший риск непрогрева и последующего отслаивания тонера. Тоже относится и ко времени прогревания, хотя с этим проще.
Примерно степень готовности можно определить по пожелтению бумаги и по проступанию на ней очертаний дорожек.

Вот примерно, как на фотографии.
Ну, допустим, мы решили, что все готово. Выключаем утюг и оставляем плату примерно на 10 минут, чтобы она остыла. Наливаем воду в подходящую посудину. Температура воды должна быть такой, что в ней только-только можно было держать руку. Ну и бросаем туда нашу остывшую заготовку.

Все, идем курить, пить чай, гонять кота - все что угодно на 15 минут. Можно даже 20. Кстати, воду можно оставить включенной, дабы она не остывала.

Приходим обратно и начинаем аккуратно отделять бумагу от заготовки. Очень аккуратно и медленно. Оставшиеся после этого клочки скатываем пальцами. Ни в коем случае, не скребем когтями по плате, а нежно, подушечками пальцев очищаем фольгу от прилипшей бумаги. После чего, вооружаемся феном и сушим, сушим, сушим. На самом деле, все не так долго, потому как высыхает она буквально за минуту-другую.

Ну и получилось у нас вот такая фиговина

Фу. Выдохнули и перешли к следующему шагу.

На этом этапе нам надо протравить плату - то есть убрать с заготовки всю ненужную фольгу, дабы остались только нарисованные нами дорожки.
Для чего воспользуемся хлорным железом. Продается оно в банках - это такая кашица ржавого цвета и ужасно мерзко воняющая. Разводится оно теплой водой.
Разводим приблизительно из расчета 100 грамм хлорного железа на 100 грамм воды. Воды можно меньше - главное, чтобы раствор целиком покрывал нашу заготовку. Итак, растворяем железо в воде, тщательно размешиваем и бросаем туда будущую плату - теперь уже недолго осталось ей быть заготовкой.

В процессе травления невредно помешивать раствор - либо перемешивая его неметаллической палочкой, либо покачивая ванночку из стороны в сторону. Опять же, можно пустить под дно ванночки теплую воду, чтобы раствор не остывал. Время травления зависит от размера платы и концентрации раствора. Обычно около 20 минут. Если за это время плата не протравилась, значит концентрация хлорного железа недостаточна и стоит подсыпать еще.

Кстати! Знаете ли вы, что использованное хлорное железо можно восстанавливать? Если вас задушила большая, зеленая жаба, использованный раствор можно использовать повторно. Для этого надо его восстановить - то есть выбрать из раствора всю ту медь, которую он сожрал с печатной платы. Посмотрите на фотографию

Половина этого гвоздя побывала в использованном растворе хлорного железа. Таким образом, если всыпать горсть гвоздей - на них будет осаждаться вся медь, присутствующая в растворе. Что характерно - потребительские качества гвоздей от этого совершенно не пострадают.

Однако вернемся к нашим баранам. Вернее, к нашей уже почти готовой плате. Она уже протравилась.
Теперь тщательнейшим образом её промываем, сушим и вот что получилось:

Теперь опять берем вату, макаем в ацетон и стираем весь тонер, который сейчас покрывает дорожки на плате.

Ну вот - почти все готово - остался последний шаг.

Ну теперь осталось только просверлить отверстия под элементы, и облудить дорожки - то есть покрыть их тонким слоем припоя. Сверлим, сами понимаете, сверлом.
Я использовал сверло диаметром 0,9 мм, чего и вам рекомендую, если конечно у вас на плате не будет крупногабаритных деталей. А вообще, конечно, диаметр выводов надо учитывать еще на стадии проектирования печатной платы, дабы потом не кусать локти и не переделывать все подряд.
Что касается лужения, то тут совсем все просто - покрываем плату любым жидким флюсом - самое простое 30% раствор канифоли в спирте. Разогреваем паяльник и взяв на жало минимальное количество припоя, начинаем водить им вдоль дорожек платы. После чего протираем плату спиртом для удаления лишнего флюса.

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.

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:

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.

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.

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.

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 .

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 . Обзор технологии подготовил - AKV.

Печатная плата - это диэлектрическая пластина, на поверхность которой нанесены токопроводящие дорожки и подготовлены места для монтажа электронных компонентов. Электрорадиодетали устанавливают на плату обычно с помощью пайки.

Устройство печатной платы

Электропроводящие дорожки платы выполнены из фольги. Толщина проводников составляет, как правило, 18 или 35 мкм, реже 70, 105, 140 мкм. На плате имеются отверстия и контактные площадки для монтажа радиоэлементов.

Отдельные отверстия служат для соединения проводников, расположенных на разных сторонах платы. На внешние стороны платы нанесено специальное защитное покрытие и маркировка.

Этапы создания печатной платы

В радиолюбительской практике часто приходится иметь дело с разработкой, созданием и изготовлением различных электронных устройств. Причем любой прибор можно построить на печатной или обычной плате с навесным монтажом. Печатная плата работает гораздо лучше, надежнее и выглядит привлекательнее. Создание ее предполагает выполнение ряда операций:

Подготовка макета;

Нанесение рисунка на текстолит;

Травление;

Лужение;

Установка радиоэлементов.

Изготовление печатных плат - сложный, трудоемкий, интересный процесс.

Разработка и изготовление макета

Чертеж платы можно выполнить вручную или на компьютере с помощью одной из специальных программ.

Вручную лучше всего выполнять рисунок платы на бумаге от самописцев в масштабе 1:1. Подходит также миллиметровая бумага. Устанавливаемые электронные компоненты должны изображаться в зеркальном отражении. Дорожки одной стороны платы изображаются сплошными линиями, а другой - пунктирными. Точками отмечаются места крепления радиоэлементов. Вокруг этих мест рисуют паечные площадки. Все чертежи обычно выполняют рейсфедером. Вручную, как правило, делают простые рисунки, более сложные схемы печатных плат разрабатывают на компьютере в специальных приложениях.

Чаще всего используют простую программу Sprint Layout. Для печати годится только лазерный принтер. Бумага должна быть глянцевая. Главное, чтобы тонер не въедался, а оставался сверху. Принтер нужно настроить так, чтобы толщина тонера чертежа была максимальной.

Промышленное производство печатных плат начинается с ввода принципиальной схемы прибора в систему автоматизированного проектирования, которая создает чертеж будущей платы.

Подготовка заготовки и сверление отверстий

Прежде всего необходимо вырезать кусок текстолита с заданными размерами. Обработать края напильником. Закрепить чертеж на плате. Подготовить инструмент для сверления. Сверлить прямо по чертежу. Сверло должно быть хорошего качества и соответствовать диаметру наименьшего отверстия. Если есть возможность, нужно использовать сверлильный станок.

Сделав все необходимые отверстия, снять чертеж и рассверлить каждое отверстие до заданного диаметра. Зачистить мелкой шкуркой поверхность платы. Это необходимо для устранения заусениц и для улучшения сцепления краски с платой. Для удаления следов жира провести обработку платы спиртом.

Нанесение рисунка на стеклотекстолит

Чертеж платы на текстолит можно нанести вручную или с помощью одной из многих технологий. Наибольшей популярностью пользуется лазерно-утюжная технология.

Нанесение рисунка вручную начинают с обозначения монтажных площадок вокруг отверстий. Их наносят с помощью рейсфедера или спички. Отверстия соединяют дорожками в соответствии с чертежом. Чертить лучше нитрокраской, в которой растворена канифоль. Такой раствор обеспечивает прочное сцепление с платой и хорошую устойчивость при травлении с высокой температурой. В качестве краски можно использовать асфальтобитумный лак.

Изготовление печатных плат с помощью лазерно-утюжной технологии дает неплохие результаты. Важно правильно и аккуратно выполнять все операции. Обезжиренную плату нужно положить на ровную поверхность медью вверх. Сверху аккуратно разместить рисунок тонером вниз. Дополнительно положить еще несколько листов бумаги. Полученную конструкцию прогладить горячим утюгом примерно 30-40 секунд. Под воздействием температуры тонер должен перейти из твердого состояния в вязкое, но не в жидкое. Дать плате остыть и поместить ее на несколько минут в теплую воду.

Бумага раскиснет и легко сдерется. Следует внимательно осмотреть полученный рисунок. Отсутствие отдельных дорожек свидетельствует о недостаточной температуре утюга, широкие дорожки получаются при слишком горячем утюге или чрезмерно длительном нагреве платы.

Небольшие дефекты можно подправить маркером, краской или лаком для ногтей. Если заготовка не понравилась, то надо смыть все растворителем, зачистить наждачной бумагой и повторить процесс заново.

Травление

В пластмассовую емкость с раствором помещается обезжиренная печатная плата. В домашних условиях в качестве раствора обычно применяется хлорное железо. Ванночку с ним нужно периодически покачивать. Через 25-30 минут медь полностью растворится. Травление можно ускорить, если использовать подогретый раствор хлорного железа. По окончании процесса печатная плата извлекается из ванночки, тщательно промывается водой. Затем удаляется краска с токопроводящих дорожек.

Лужение

Существует много способов лужения. У нас есть подготовленная печатная плата. В домашних условиях, как правило, отсутствуют специальные приборы и сплавы. Поэтому пользуются простым надежным способом. Плата покрывается флюсом и лудится паяльником с обычным припоем с помощью медной оплетки.

Установка радиоэлементов

На завершающем этапе радиодетали поочередно вставляются в предназначенные для них места и припаиваются. Ножки деталей перед пайкой нужно обязательно обработать флюсом и при необходимости укоротить.

Паяльником пользоваться следует осторожно: при избытке тепла медная фольга может начать отслаиваться, печатная плата будет испорчена. Остатки канифоли удалить спиртом или ацетоном. Готовую плату можно покрыть лаком.

Промышленная разработка

В домашних условиях разработать и изготовить печатную плату для аппаратуры высокого класса невозможно. Например, печатная плата усилителя для High-End-аппаратуры многослойная, использовано покрытие медных проводников золотом и палладием, токопроводящие дорожки имеют разную толщину и т.д. Добиться такого уровня технологии непросто даже на промышленном предприятии. Поэтому в ряде случаев целесообразно приобрести готовую качественную плату или сделать заказ на выполнение работы по своей схеме. В настоящее время производство печатных плат налажено на многих отечественных предприятиях и за рубежом.

Как сделать печатную плату дома

Хотите самому изготовить печатную плату?

Может быть, вы студент, по правилам конкурса вам нужно сделать печатную плату самостоятельно; может быть, вы энтузиаст печатных плат и хотите испытать удовольствие от изготовления печатных плат самостоятельно; Возможно, вы новичок в разработке печатных плат и хотите сделать печатную плату своими руками, чтобы лучше познакомиться с электронными схемами. Короче говоря, вы по какой-то причине сделаете печатную плату самостоятельно. Как самому сделать печатную плату в домашних условиях? Если вы хотите собрать печатную плату своими руками, это можно условно разделить на четыре этапа: проектирование, подготовка материалов, производство и тестирование.

Шаг 1: дизайн:

Перед проектированием вы должны сначала выбрать программное обеспечение для проектирования, вы можете выбрать программное обеспечение для проектирования в соответствии со своими привычками. Здесь рекомендуется Altium Designer.

Altium Designer - очень хорошее программное обеспечение для проектирования, которое относится к базовому начальному уровню. Он объединяет такие методы, как схематическое проектирование, моделирование схем, рисование и редактирование печатной платы, анализ целостности сигнала и вывод проекта.Он очень подходит для рисования простой одинарной и двойной доски, а также четырех- или шестислойных досок. Для получения дополнительных сведений о программном обеспечении для проектирования, пожалуйста, обратитесь к Top 9 Best PCB Design Software of 2020 .

Step 2 : Подготовка материалов:

Некоторые материалы необходимо подготовить заранее перед производством, а электронные компоненты зависят от проектного чертежа. Другие необходимые материалы:

  • Бумага для термотрансферной печати : Бумага для термотрансферной печати требуется для последующей термотрансферной обработки.Процесс термотрансферной печати относится к печати различных рисунков на специальной бумаге с использованием специальных термотрансферных чернил, а затем перенос рисунков на продукт с помощью температуры и давления.
  • Ламинат с медным покрытием (CCL): Путем выборочной обработки ламината с медным покрытием можно изготавливать различные печатные платы.
  • FeCl 3 : в основном используется для удаления ненужного слоя меди на плате, плакированной медью.
  • Ацетон: В основном используется для удаления углерода, перенесенного в CCL.
  • Электродрель: используется для сверления отверстий в ламинате, плакированном медью.
  • Наждачная бумага: используется для полировки поверхности плакированного медью ламината.
  • Стаканы, пинцеты, лазерные принтеры, утюги, щетки , канифоль для воды, Ножницы, Файл , и другое необходимое вспомогательное оборудование;

Шаг 3 : Производство:
  • 1.Печать: Здесь вам нужно использовать лазерный принтер, чтобы распечатать чертеж на термотрансферной бумаге и, наконец, получить черно-белую электронную схему.
  • 2. Резка: Обрезать ламинат с медным покрытием (CCL) так, чтобы размер ламината с медным покрытием (CCL) соответствовал печатной электронной схеме, которая также является размером конечного продукта.
  • 3. Полировка: Для полировки ламината с медным покрытием (CCL) можно использовать наждачную бумагу, чтобы сделать поверхность ламината с медным покрытием (CCL) более шероховатой, а качество обработанной печатной платы лучше.
  • 4. Процесс переноса: Это критический шаг - перенос чертежей печатной схемы на ламинат с медным покрытием (CCL). Конкретный метод заключается в том, чтобы замкнуть электронную схему на CCL, а затем нагреть и отжать. Вы можете использовать Iron Box или теплопередающую машину для нагрева и прессования. Если вы используете Iron Box, вам может потребоваться 10 минут для завершения процесса передачи. Лучше использовать трансферную машину или машину для пластиковой упаковки.Включите утюг на более высокую температуру и начните гладить на твердой платформе. Держите руку в одном направлении, когда гладите, и давите изо всех сил. Это нормально, если во время всего процесса будет мало дыма.

Когда передача тепла завершена. Вы можете быстро посмотреть, как идет передача, когда он еще горячий. Если он идеален, как вы ожидаете, вы можете просто порвать бумагу или снова погладить ее. CCL в настоящее время выполняет токопроводящую функцию, но не выполняет изолирующую функцию.Следовательно, необходимо удалить ненужную медь за пределами поверхностной цепи CCL, чтобы она имела изолирующие свойства.

  • 5. Удаление меди: здесь используется раствор FeCl 3 . Поместите обработанный CCL в раствор FeCl3, чтобы удалить медь в нецепной части CCL. Причина в том, что произошли следующие химические реакции: Углерод в печатной плате не реагирует с FeCl 3 .

  • 6.Декарбонизация: Процесс декарбонизации заключается в удалении тонера, перенесенного на CCL. Когда вы решите удалить уголь, погрузите CCL в раствор ацетона и аккуратно смахните тонер щеткой. Или вы можете использовать физические методы, такие как наждачная бумага, чтобы удалить тонер.
  • 7.Сверление: Только если отверстия просверлены правильно, электронные компоненты могут быть установлены правильно. Этот шаг относительно прост, просто используйте электродрель, чтобы просверлить отверстие в заданном положении CCL.
  • 8. Сборка печатной платы: Установите все электронные компоненты в правильное положение и надежно припаяйте их.

Step 4 : Test

Обработанная печатная плата должна быть протестирована, чтобы убедиться, что плата находится в хорошем состоянии. Включите выключатель питания, компоненты не повреждены, и схема может работать нормально, это означает, что сделанная вами печатная плата в порядке.

Наконечники
  1. При резке материала обязательно очищайте медь по краю печатной платы, иначе это повлияет на окончательную работу теплообмена
  2. После очистки CCL не прикасайтесь к поверхности рукой, так как это повлияет на качество доски.
  3. Обязательно используйте пластиковую коробку для треххлористого железа, металлическая коробка запрещена. Вот краткая история о том, как сделать печатную плату в домашних условиях. Производителю будет интересно попробовать.

Преимущества DIY PCB :

Самым большим преимуществом является то, что она может быть изготовлена ​​быстро, а готовая печатная плата может быть получена за короткое время;

Недостатки DIY PCB:

Производственный процесс громоздкий, эффективность невысока, массовое производство затруднено, а качество не может быть гарантировано. Обычному человеку не всегда удастся найти все материалы. В это время необходимо найти завод по переработке.

Seeed Fusion PCB

Так как сейчас печатная плата с бесплатными вариантами цветов и красивой шелкографией доступна по доступной цене и легко получить, я давно отказался от самодельной печатной платы. Seeed Fusion PCB - это доступная цена и гарантированное качество; Как бы то ни было, приятно иметь настоящую собственную печатную плату (храни их в моей коллекции). Получите удовольствие от первой попытки! Если вы хотите узнать больше о печатных платах своими руками, вы можете посмотреть видео:

6 Способы изготовления печатных плат своими руками | Производство печатных плат и сборка печатных плат

Изготовление печатных плат

Как изготовить печатную плату своими руками?

Метод 1 #:

  1. Обрежьте плакированный медью ламинат до размера, требуемого печатной платой.
  2. Положите бумагу для трафарета на стальную пластину, используйте ручку, чтобы нарисовать электрическую схему на бумаге для трафарета (размер диаграммы должен быть 1: 1), вырежьте ее в соответствии с размером печатной платы и поместите ее на ламинат, покрытый медью.Возьмите небольшое количество краски и талька в подходящий печатный материал, окуните печатный материал кистью и равномерно нанесите его на трафаретную бумагу. Повторите это несколько раз. Затем схему можно распечатать на печатной плате. Печатная плата может использоваться многократно и подходит для мелкосерийного производства.
  3. Используйте 1 г хлората калия и 40 мл 15% -ной соляной кислоты, чтобы приготовить коррозионный раствор, а затем нанесите его на печатную плату, где она должна подвергнуться коррозии.
  4. Несколько раз промойте корродированные печатные платы водой. Сотрите краску банановым маслом, а затем несколько раз промойте, чтобы очистить печатную плату, не оставляя агрессивных жидкостей. Нанесите слой канифольного раствора. Дайте высохнуть перед сверлением.

Метод 2 #:

Любители могут создать печатную плату разными способами, но они либо трудоемки, либо сложны в «мастерстве», либо низкокачественны. Мой метод изготовления печатной платы - один из методов с лучшим общим эффектом.Метод выглядит следующим образом:

  1. Схема печатной платы. Контактные площадки на рисунке представлены точками, и соединение может быть одной линией, но положение и размер должны быть точными.
  2. Обрежьте печатную плату в соответствии с размерами схемы и очистите поверхность от медной фольги.
  3. Используйте копировальную бумагу, чтобы скопировать схему на печатную доску. Если схема простая и производитель имеет большой опыт изготовления плат, этот шаг можно пропустить.
  4. В зависимости от компонентов, вставьте стандартные предварительно вырезанные символы (контактные площадки) с различным внутренним и внешним диаметром. Затем приклейте ленточки разной ширины в зависимости от силы тока. Электронные магазины предоставляют стандартные предварительно вырезанные символы и ленту. Общие спецификации предварительно вырезанных символов включают базовые материалы, такие как D373 (0D-2.79, ID-0.79), D266 (0D-2.00, ID-0.80), D237 (OD-3.50, ID-1.50). Старайтесь не использовать (черный) и пластик (красный) материалы. Общие характеристики ленты: 0,3, 0,9, 1.8, 2.3, 3.7 и т. Д. Единица измерения - миллиметры.
  5. Используйте более мягкий молоток, например, из гладкой резины, пластика и т. Д., Чтобы ударить по наклейке, чтобы она полностью приклеилась к медной фольге. Сосредоточьтесь на повороте и наложении линии. Лучше всего использовать утеплитель в холодную погоду, чтобы нагреть поверхность, чтобы усилить эффект сцепления.
  6. Поместите его в хлорид железа, чтобы запустить процесс коррозии. Учтите, что температура жидкости не может быть выше 40 ° С. После коррозии ее следует вовремя вынуть и промыть, особенно если есть тонкие линии.
  7. Сделайте отверстия, отполируйте медную фольгу мелкой наждачной бумагой, нанесите раствор канифольного спирта и дайте ей высохнуть. По качеству эта печатная плата очень близка к качеству обычной печатной платы. Ленту 0,3 мм можно пропустить между двумя ножками ИС, что может значительно уменьшить количество коротких перемычек на передней панели печатной платы, что позволяет сэкономить время и время.

Метод 3 #:

  1. Растворите хлопья лака (а именно, шеллак, доступный в химических магазинах) в трех частях абсолютного спирта и тщательно перемешайте.После того, как все хлопья растворятся, добавьте несколько капель медицинского пурпурного зелья (генцианвиолет), чтобы он проявил особый вид. После равномерного перемешивания его можно использовать в качестве защитной краски для печатных плат.
  2. Сначала отполируйте покрытую медью доску мелкой наждачной бумагой. Затем используйте перо для утконоса в инструменте для рисования (или чернильное перо для утконоса, используемое для рисования графики на компасе) для рисования. На ручке утконоса есть гайки для регулировки толщины штриха. Вы также можете использовать треугольную линейку, чтобы рисовать тонкие прямые линии.Нарисованная линия должна быть гладкой, однородной, без зубчатых краев, чтобы люди чувствовали себя гладко и плавно. Вы также можете писать китайские иероглифы, английский язык, пиньинь и символы в свободном пространстве печатной платы.
  3. Если линия рисования проникает в окружающую среду, концентрация слишком мала, и вы можете добавить немного краски. Если линия рисунка не растягивается плавно и становится слишком толстой, нужно капнуть несколько капель абсолютного спирта. Неважно, если вы ошиблись.Просто вытрите его небольшим ватным тампоном, смоченным в абсолютном спирте, а затем перерисуйте. После рисования печатной платы она может подвергнуться коррозии в растворе хлорида железа. После того, как печатная плата проржавела, очень удобно удалить краску. Смочите ватный тампон в абсолютном спирте, чтобы протереть защитную краску до высыхания, а затем нанесите канифоль.
  4. Поскольку спирт быстро испаряется, приготовленную защитную краску следует запечатать и хранить в небольшой бутылке, например, в бутылке с чернилами. После использования закройте крышку флакона.Если при следующем использовании концентрация станет выше, добавьте необходимое количество безводного спирта для разбавления раствора.

Метод 4 #:

  1. Наклейте самоклеящиеся этикетки на медную фольгу плакированного медью ламината, затем нарисуйте контур на облицовке. Используйте резак, чтобы отрезать фанеру, чтобы сформировать необходимый контур, удалите детали, не связанные с контуром, и, наконец, используйте хлорид железа, чтобы разъедать идеальную печатную плату.
  2. Температура коррозии может составлять около 55 ° C, скорость коррозии более высокая.Промойте заржавевшую печатную плату чистой водой, удалите самоклеящиеся этикетки на печатной плате, проделайте отверстия, протрите и затем нанесите раствор канифольного спирта до применения

Метод 5 #:

  1. Расположите компоненты по плотности и расположению в соответствии с формой компонентов, используемых на принципиальной схеме, и размером области печатной платы. Расположение компонентов следует определять по принципу сначала крупное, затем мелкое, сначала общее, а затем локальное.Соседние компоненты в схеме размещены рядом и расположены аккуратно и равномерно.
  2. Соединительная дорожка между компонентами не может изгибаться под прямым углом в углах или пересечениях двух дорожек. Они должны пройти по кривой, и они не могут пересекать друг друга и слишком далеко повернуть. Если определенные дорожки не могут достичь этого, вы можете рассмотреть возможность размещения отпечатанной дорожки на обратной стороне печатной платы, а затем использовать шпильки для соединения с лицевой схемой. Другое решение - использовать при пайке компонентов изолированный след.
  3. Расстояние между входной и выходной частью лучше, чтобы избежать взаимных помех.

Метод 6 #:

  1. Распечатайте схему печатной платы на принтере в соотношении 1: 1 на 80 граммах копировальной бумаги. Рисование от руки также возможно, но нижняя часть бумаги должна быть ровной.
  2. Найдите факсимильный аппарат, выньте из него бумагу для факса и замените ее термоплавкой пластиковой пленкой. Поместите электрическую схему в лоток для исходящих факсов факсимильного аппарата и используйте кнопку копирования, чтобы скопировать электрическую схему на термоплавкую пластиковую пленку.На данный момент «печатная рукопись» печатной платы готова.
  3. Используйте двустороннюю липкую ленту, чтобы равномерно прикрепить вытянутую пластиковую пленку к покрытой медью плате. Пластиковая пленка и картон должны быть ровными, без складок. Лента не закрывает расплавленную часть. В противном случае это повлияет на качество изготовления печатной платы.
  4. Используйте кисть, чтобы равномерно нанести краску на пластиковую пленку. Примечание: чистите щеткой только в одном направлении. В противном случае полиэтиленовая пленка сморщится, а линии на медной пластине будут перекрываться.После чистки принципиальных схем осторожно удалите пластиковую пленку. На этом печатная плата закончена. После высыхания он может подвергнуться коррозии.
  5. Если вы хотите напечатать много деталей, вы можете сделать деревянную рамку, которая немного больше печатной платы, положить трафарет печатной платы (наша компания продает его) на деревянную рамку и закрепить. Затем с помощью двустороннего скотча приклейте фиксированную пластиковую пленку под экраном. Поместите покрытую медью доску на стол, закройте рамку экрана (печатное изображение и покрытая медью плата должны быть выровнены слева и справа), используйте кисть для рисования в одном направлении и снимите рамку экрана.Печатная плата распечатана. Если есть какой-то дефект, его можно доработать краской и бамбуком.

Обратите внимание на описанный выше процесс. При рисовании сила руки должна быть легкой и тяжелой. Если краски будет слишком много или пленка будет слишком толстой, линии будут размазаны. Если сила слишком мала, линии разорвутся. И полиэтиленовая пленка должна быть обращена вверх.

Запрос цены на изготовление печатной платы

  1. Раскрой доски

Раскрой доски - это процесс резки оригинального ламината, плакированного медью, на доски, которые можно изготовить на производственной линии.

Во-первых, давайте разберемся с несколькими понятиями:

  • UNIT: Относится к графическому устройству, разработанному инженерами-проектировщиками печатных плат.
  • НАБОР: Относится к нескольким единицам, которые инженеры собирают вместе для повышения эффективности производства и облегчения производства. Это то, что мы часто называем головоломкой, которая включает в себя единичную графику, края процесса и т. Д.
  • ПАНЕЛЬ: относится к плате, состоящей из нескольких наборов. Он дополнен краями панели инструментов для повышения эффективности и облегчения производства, когда производители печатных плат производят продукт.
  1. Внутренняя пленка

Сухая пленка внутреннего слоя - это процесс переноса рисунка схемы внутреннего слоя на печатную плату.

При производстве печатных плат мы будем упоминать концепцию передачи графики, потому что производство проводящей графики является основой производства печатных плат. Поэтому процесс передачи графики имеет большое значение для производства печатных плат.

Нанесение внутренней сухой пленки включает в себя множество процессов, таких как съемка внутреннего слоя, экспонирование, проявка и травление.Внутренняя пленка предназначена для наклеивания специальной светочувствительной пленки на поверхность медной пластины, которую мы называем сухой пленкой. Эта пленка застывает на свету, образуя защитную пленку на плате. Экспонирование и проявка обнажают доску с пленкой, прозрачная часть затвердевает, а непрозрачная часть остается сухой пленкой. После проявления неотвержденная сухая пленка удаляется, а плата с застывшей защитной пленкой протравливается. После снятия пленки рисунок внутренней схемы переносится на плату.Весь процесс показан на картинке ниже.

Для проектировщиков главное внимание уделяется минимальной ширине линии, управлению интервалом и однородности разводки. Если расстояние слишком мало, это приведет к зажатию пленки. В этом случае пленка не может быть удалена полностью и вызовет короткое замыкание. Если ширина линии слишком мала, адгезия пленки недостаточна, что приводит к обрыву цепи. Следовательно, безопасное расстояние при проектировании схемы (включая линию к линии, линию к контактной площадке, контактную площадку к контактной площадке, линию до медной поверхности и т. Д.) необходимо учитывать при производстве.

Основная функция шлифовальной пластины: Основная предварительная обработка заключается в решении проблем чистоты и шероховатости поверхности. Удалите окисление и увеличьте шероховатость медной поверхности, что повысит адгезионный эффект пленки к медной поверхности.

Нанесите на обработанную подложку сухую или влажную пленку горячим прессованием или нанесением покрытия, чтобы облегчить последующее экспонирование.

Совместите негативную пленку с подложкой, на которую прижата сухая пленка, и используйте ультрафиолетовый свет на аппарате экспонирования для переноса рисунка негативной пленки на светочувствительную сухую пленку.

Используйте слабую щелочность карбоната натрия, чтобы растворить и промыть неэкспонированную сухую / влажную пленку, оставив открытую часть.

После удаления неэкспонированной сухой пленки и влажной пленки медная поверхность будет обнажена. Используйте кислотный хлорид меди, чтобы растворить и разъедать открытую медную поверхность, чтобы получить требуемый контур.

Используйте раствор гидроксида натрия, чтобы снять открытую сухую пленку, защищающую медную поверхность, чтобы обнажить рисунок цепи.

3. Коричневое окисление

Назначение: Для образования микроскопической шероховатости и слоя органического металла на внутренней поверхности меди для улучшения адгезии между слоями.

Принцип процесса: за счет химической обработки достигается однородная и хорошая адгезия структуры металлического органического слоя. Поверхность медного слоя, которая находится перед внутренним слоем, придается шероховатости контролируемым образом. Это необходимо для усиления внутреннего слоя меди и препрега после прессования прочности пластины.

Запрос цены на изготовление печатной платы

4. сложить

Укладка - это процесс соединения каждого слоя в единое целое с использованием адгезивной способности полипропиленового листа. Это соединение достигается за счет взаимной диффузии, проникновения между макромолекулами на границе раздела и переплетения. Многослойные плиты и листы ПП спрессовываются в многослойную плиту с необходимым количеством слоев и толщиной. На практике медная фольга, связующий лист (препрег), внутренний слой, нержавеющая сталь, изоляционная плита, крафт-бумага, внешний слой и другие материалы ламинируются в соответствии с технологическими требованиями.

Для дизайнеров первое, что нужно учитывать при наложении стека, - это симметрия. Поскольку печатная плата будет подвергаться воздействию давления и температуры во время процесса ламинирования, напряжение останется на плате после завершения ламинирования. Следовательно, если две стороны многослойной платы неоднородны, напряжение на двух сторонах будет разным, что приведет к изгибу платы в одну сторону, что сильно влияет на характеристики печатной платы.

Кроме того, даже в одном слое, если распределение меди неравномерное, расход смолы в каждой точке будет разным.В результате область с меньшим количеством меди будет немного тоньше, а область с большим количеством меди будет немного толще.

Чтобы избежать этих проблем, при проектировании необходимо детально учитывать различные факторы, такие как равномерность распределения меди, симметрия штабеля, конструкция и расположение глухих и заглубленных отверстий и т. Д.

5.Сверление

Сверление - это процесс создания сквозных отверстий между слоями для соединения слоев.

6.Закрытые сквозные отверстия (PTH) и покрытие

  • Гальванические сквозные отверстия (PTH)

Гальванические сквозные отверстия также называют химической медью. После сверления плата PCB подвергается окислительно-восстановительным реакциям в опускающемся медном цилиндре, образуя медный слой для металлизации отверстий. Медь осаждается на поверхности исходной изолирующей подложки, чтобы обеспечить межслойное электрическое соединение.

Plating создает поверхность печатной платы, которая только что была погружена в медь.Медь в отверстии утолщена до 5-8 мкм, чтобы предотвратить окисление или микротравление тонкой меди в отверстии и протекание подложки перед нанесением рисунка.

(1) Наружная сухая пленка

Процесс такой же, как и для внутренней сухой пленки.

8. Рисунок наружного слоя, SES

Медный слой отверстия и схемы имеет определенную толщину (20-25 мкм), чтобы соответствовать требованиям к толщине меди окончательной печатной платы. Бесполезная медь на поверхности платы вытравливается, обнажая полезные схемы.

9. Маска припоя

Паяльная маска, также называемая зеленым маслом, является одним из наиболее ответственных процессов производства печатных плат. Паяльная маска достигается в основном с помощью трафаретной печати или нанесения краски на паяльную маску, нанесения слоя паяльной маски на поверхность платы и проявления посредством экспонирования. Процессы также открывают диск и отверстие для пайки и покрывают другие области маской припоя для предотвращения короткого замыкания во время пайки.

10. Шелкография

Требуемый текст, товарный знак или символ части печатается на поверхности платы трафаретной печатью.После этого он подвергается воздействию ультрафиолетового излучения на поверхность платы.

11. Обработка поверхности

Паяемость чистой меди сама по себе очень хорошая, но длительное пребывание на воздухе может вызвать окисление и насыщение. Она имеет тенденцию существовать в форме оксидов и вряд ли останется исходной медью в течение длительного периода времени. Следовательно, требуется поверхностная обработка поверхности меди. Основная цель обработки поверхности - обеспечить хорошую паяемость или электрические свойства.

Регулярная обработка поверхности: HASL, иммерсионное золото (ENIG), OSP, иммерсионное олово, иммерсионное серебро, электрическое твердое золото, электрические золотые пальцы и т. Д.

12. Формование

Печатная плата разрезается на требуемые размеры на формовочной машине с ЧПУ.

13. Электрический тест (E-test)

Смоделируйте состояние печатной платы и проверьте электрические характеристики после включения, чтобы увидеть, есть ли обрыв или короткое замыкание.

14. Окончательная проверка, отбор проб, упаковка

Проверьте внешний вид, размер, диаметр отверстия, толщину и маркировку печатной платы в соответствии с требованиями заказчика.Качественная продукция упакована в пачки, которые удобно хранить и транспортировать.

Как сделать печатную плату у себя дома - 2021 | Cllax

В этом посте вы узнаете, как сделать печатную плату в собственном доме.

Печатная плата (PCB) отвечает за электрические соединения и механическую фиксацию электронных компонентов устройства. Пластины состоят из непроводящей (основной) подложки, обычно фенолита или стекловолокна, и одного или нескольких слоев проводящего материала, обычно меди.

Печатные платы, присутствующие в коммерческих устройствах, имеют несколько слоев, через которые проходят токопроводящие дорожки. Для домашнего изготовления удобно использовать только один слой на тарелку.

Необходимый материал

Для изготовления печатной платы в домашних условиях вам понадобятся:

  1. Фенолитовая пластина
  2. Фотобумага
  3. Перхлорид железа
  4. Стальная вата
  5. Моющее средство
  6. Нить или нить
  7. Скотч
  8. Пластиковый контейнер
  9. Утюг
  10. Лазерный принтер
  11. Сверло или дырокол для печатной платы

Отличным вариантом изготовления печатной платы является полный комплект для производства печатных плат.

Зачем делать печатную плату?

Мы часто создаем проекты настолько полезные и крутые, что хотим сохранить их навсегда или использовать в повседневной жизни. Хранение проекта на макетной плате нецелесообразно, потому что соединения хрупкие, физическое пространство занято очень много и вероятность того, что что-то пойдет не так, чрезвычайно высока.

В этих случаях первое желание большинства производителей - использовать перфорированную пластину; однако это решение идеально только для прототипирования, а не для окончательного проекта.

При работе с перфорированной платой необходимо использовать провода для выполнения некоторых соединений, в результате чего размеры проекта намного больше, а соединения более хрупкие по сравнению с печатной платой.

Как нарисовать печатную плату?

Для проекта печатной платы доступно несколько бесплатных программ, таких как KiCad и EasyEDA. Среди них EasyEDA - самый простой для новичков, поскольку он имеет большой набор компонентов в распоряжении пользователя, включая платы и модули Arduino.

Вначале интересно сохранить толщину дорожек и расстояние между ними более 0,5 мм, используя нижний слой для дорожек и верхний слой только для компонентов.

Когда дизайн печатной платы готов, вы должны экспортировать нижний слой дизайна в PDF и распечатать его на фотобумаге с помощью лазерного принтера. Если печать выполняется струйным принтером, процесс не сработает.

Изготовление вашей первой печатной платы

Чтобы начать процесс, мы должны промыть медную сторону фенолита моющим средством и стальной мочалкой, а затем высушить бумажными полотенцами.

Обрежьте отпечаток до нужного размера, оставив два небольших выступа, как на изображении выше. Используйте язычки, чтобы прикрепить бумагу к пластине с помощью липкой ленты.

Осторожно прогладьте утюгом по пластине при максимальной температуре в течение 5 минут. По истечении этого времени бросьте тарелку в емкость с холодной водой и удалите бумагу, осторожно потерев ее пальцами. Тщательно просушите тарелку! В этот момент проверьте, правильно ли был перенесен ваш рисунок на доску, в случае небольшого изъяна исправьте его с помощью линейки и черной перманентной ручки.Доска будет выглядеть следующим образом:

В стеклянный, пластиковый или керамический контейнер поместите пластину, прикрепленную веревкой или веревкой, и налейте перхлорид железа до тех пор, пока он полностью не покроет пластину. Используйте веревку, чтобы переместить тарелку в растворе. Важно помнить, что следует избегать прямого контакта с перхлоридом, который, несмотря на то, что он не токсичен, легко окрашивает одежду и вызывает коррозию металлов при длительном воздействии.

Если медная поверхность не видна, промойте пластину под проточной водой и протрите металлической мочалкой с моющим средством до тех пор, пока не станут видны медные дорожки.

Ваша печатная плата готова!

Теперь остается просверлить отверстия под выводы компонентов и приварить их. Для этого сделайте небольшую отметку с помощью гвоздя и просверлите сверлом 1 мм. Кроме того, существуют чрезвычайно практичные и доступные штампы для печатных плат, которые значительно ускоряют процесс. Если у вас нет опыта пайки электронных компонентов, посетите наш пост «Как паять электронные компоненты».

Заключение

В этой статье я изо всех сил старался показать вам, как сделать печатную плату в вашем доме, что вам нужно для создания печатной платы, все требования и пошаговые инструкции с изображениями, чтобы сделать печатную плату .Я надеюсь, что вы лучше понимаете эту тему создания печатной платы, если у вас есть какие-либо вопросы, дайте мне знать, я помогу вам в этом отношении здесь, на этом веб-сайте разработчика.

Спасибо за чтение !!!

Труди Сигер уже более десяти лет консультирует специалистов по цифровому маркетингу, основываясь на собственном многолетнем опыте работы с такими известными брендами, как Iigers и другие.

Как сделать печатную плату в домашних условиях

Изготовить печатную плату в домашних условиях очень просто. По большей части из них я не могу сделать такую ​​печатную плату дома, потому что они очень красивы и требуют больших станков для резки, сверления и полировки платы.

Полностью прочитав это руководство, вы получите идеи и лучшие уроки о том, как сделать печатную плату в домашних условиях. Во-первых, я хочу сказать вам, что печать печатных плат - очень простой метод, вам не нужно о нем беспокоиться. Я помогу вам сделать электронную плату. Комплект для изготовления печатных плат также доступен на онлайн-рынке.

Вещи, необходимые для изготовления печатной платы:

печатная медная пластина

Раствор хлорида железа

Купить Хлорное железо для травления печатных плат

Режущее лезвие

Лазерный принтер (картриджи с тонером)

Глянцевая бумага

Ручное сверло для печатных плат

Утюг

Порядок изготовления печатной платы
  1. Во-первых, вам нужно загрузить макет печатной платы (какая схема у вас есть).пример Загрузите макет печатной платы инвертора.
  2. Затем откройте файл макета печатной платы и поместите глянцевую бумагу в лазерный принтер с тонером. затем щелкните, чтобы распечатать копию макета печатной платы.
  3. Затем возьмите распечатанную страницу. вырезать макет по напечатанному борду.
  4. Возьмите медную плату, удалите верхний слой скребком (вы почувствуете блеск медной пластины).
  5. Затем отрежьте печатную плату в соответствии с печатной длиной печатной платы, которую вы хотите.
  6. Поместите отпечатанную глянцевую бумагу на медную пластину и прогладьте ее электрическим утюгом при высокой температуре в течение 3 минут.
  7. После глажки печатной платы залейте холодной водой и удалите бумагу. Вы увидите, что тонер прикрепится к медной пластине.
  8. Удалите все остатки бумаги. тогда становится виден ясный путь соединения.
  9. Затем вылейте некоторое количество порошка хлористого железа в воду. хорошо перемешайте и медленно поместите печатную плату в растворы Fecl 3.
  10. Осторожно встряхните этот раствор до однородности в течение 5-10 минут.
  11. После удаления ненужного слоя меди вынимаем его из раствора и промываем.
  12. Высушите печатную плату и удалите с нее тонер с помощью скребка.
  13. Затем просверлите отверстие под компоненты с помощью ручной дрели. затем разместите компоненты и припаяйте их.
  14. все готово

Предыдущий пост Схема инвертора CD4047be - инвертор от 12 в до 220 в, 100 ватт

Следующее сообщение Инвертор мощностью 500 Вт с использованием микросхемы SG3525

Как собрать печатную плату в доме?

У продукции собственного производства есть множество преимуществ, таких как низкие производственные затраты, быстрые рабочие циклы, ускоряющие вывод продукции на рынок, безопасность и защита окружающей среды.Но как собрать внутреннюю печатную плату? Мы собираемся взять образцы на заводе NexPCB, чтобы показать все процессы производства внутри компании.


1. Подготовить инструменты и материалы


1) Печатные платы, трафарет, фиксация, оплавление
2) Паяльная паста, скребок
3) Пинцет, припой для проволоки, утюг

2. Печать паяльной пасты


На качество печатной платы большое влияние оказывает качество печати паяльной пасты.По словам отраслевого аналитика, около 60 процентов переделки платы из-за плохой печати, это вызывает у нас больше внимания в этом процессе. Три основных шага печати:

1) Закрепите трафарет в фиксации, поместите доску под трафарет и выровняйте отверстия.
2) Равномерно соскребите паяльную пасту спереди назад, угол скребка должен составлять 45-60 градусов, затем снова нанесите излишек пасты на переднюю часть трафарета.
3) Поднимите трафарет и осторожно извлеките плату с паяльной пастой, окончательный результат - хорошее качество печати.

3. Профиль оплавления и оплавления


Правильная температурная кривая гарантирует высокое качество точек пайки. Оптимизированный профиль оплавления является одним из наиболее важных факторов для получения качественной точки пайки на печатной плате.

Таблица1 Типичная настройка температуры оплавления печатной платы

Таблица2 Температурный профиль

4.Ручная пайка


После подготовки материалов платы и компонентов, инструментов из флюса, припоя и электрического утюга, мы приступаем к работе. Но во время пайки следует отметить четыре момента:
1) Компоненты для каждого места должны быть готовы заранее, обозначьте ярлыки и поместите их в ближайшее место.

2) Надев пару антистатических перчаток при пайке, не прикасайтесь непосредственно к контактной площадке печатной платы и галтелям.

3) Во избежание ожогов при пайке, соседние компоненты нельзя паять одновременно.

4) Контроль температуры пайки, для более низкой температуры вызовет ложную пайку, а высокая температура приведет к разрушению компонентов, 200-300 градусов будут подходящими.

5. Доска тестовая


Когда все шаги выполнены, мы должны протестировать готовую плату. Тест включает проверку внешнего вида и функциональную проверку.

Производство аккуратной и качественной печатной платы намного сложнее, чем мы описали здесь, она должна пройти через множество более тонких процессов.Услуги по прототипированию фабрики NexPCB будут полностью соответствовать вашим требованиям.

Вы также можете посетить наш веб-сайт www.nexpcb.com, чтобы просмотреть информацию о конкретных услугах. Представляем вам две платы от фабрики NexPCB.

Если вы хотите узнать больше о PCBA, мы настоятельно рекомендуем вам ознакомиться со следующими статьями:

Схема печатной платы

Дизайн печатных плат

начинается со схемы.Схема конструкции печатной платы может быть описана как принципиальная схема или функциональная схема электронных схем. Символы используются для обозначения компонентов и показывают, как они электрически соединены. Это графическое представление электронной схемы создается до фактического макета схемы. Когда схема будет утверждена для надлежащей проектной функциональности, можно начинать разводку печатной платы.

VPI Technology Group предлагает услуги по проектированию макетов печатных плат штатными разработчиками печатных плат из США, имеющими большой опыт.Они могут взять вашу схему и создать качественные макеты печатных плат. В качестве альтернативы, наш инженерный персонал может создать схемы и электрические схемы на основе требований вашей системы или продукта.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о наших услугах по компоновке печатных плат и дизайну печатных плат или позвоните нам по телефону 801-260-4065, чтобы начать работу над вашим следующим проектом дизайна печатной платы. VPI Technology - ваш надежный поставщик услуг по проектированию, компоновке, прототипам и изготовлению печатных плат под ключ.

Вы разрабатываете новый продукт и нуждаетесь в печатной плате?

Многие компании доверили VPI проектировать и разрабатывать свои новые электронные продукты, для которых требуется печатная плата. На основе спецификаций вашего продукта VPI может создать электрические конструкции, схемы, макеты печатных плат, прототипы, окончательные проекты и помочь вам превратить ваш новый продукт в готовый продукт на рынке. Узнайте больше о том, как мы разрабатываем новую электронику здесь.

Создание эффективной стратегии проектирования печатной платы

Составление схемы - важный шаг на ранних этапах разработки электронного продукта.Знание того, что представляют собой различные компоненты и межсоединения и как они связаны друг с другом, помогает затем создать успешную компоновку печатной платы и рабочий дизайн.

Создание проекта печатной платы без схемы может быть выполнено, однако это не рекомендуется. Если вы думаете о схеме как о чертеже вашего дома, а о печатной плате как о конструкции дома, вы поймете, что правильное продумывание создания схемы до завершения макета печатной платы сэкономит время и деньги.

Также важно определить подходящий размер и механические требования к печатной плате, а также плотность компонентов, чтобы электронные схемы могли удобно разместиться в пределах доступной площади платы. Необходимо учитывать зазор между самыми высокими компонентами, прокладку внутренних жгутов кабелей и проводов, стратегическое расположение разъемов и, конечно же, процедуры сборки. Наше программное обеспечение для 3D-моделирования поможет смягчить проблемы, которые могут возникнуть, если эти элементы не будут тщательно продуманы и внедрены в конструкцию печатной платы.

Одна из распространенных проблем, с которыми сталкиваются инженеры-электрики, - это прохождение нормативных испытаний и сертификации, таких как FCC Part 15. Обеспечение соответствующей заземляющей поверхности и достаточного количества слоев для вашей платы наряду с другими мерами защиты от электромагнитных помех может снизить проблемы перепроектирования и дорогостоящие производственные затраты.

Добавление контрольных точек и диагностических разъемов для проверки работоспособности вашей печатной платы также необходимо учитывать в процессе проектирования. Эти меры помогут в проверке каждой платы, сходящей с конвейера.

Команда опытных разработчиков печатных плат

Опытная команда разработчиков и инженеров печатных плат

VPI предоставляет ресурсы, необходимые для перехода на новый уровень вашего проекта печатной платы. Келли Вигингтон, директор нашей группы разработчиков печатных плат, имеет более чем 30-летний опыт компоновки и проектирования печатных плат. Кроме того, все члены нашей команды сертифицированы IPC, что обеспечивает высочайшее качество проектирования вашей печатной платы.

Для оценки вашего следующего проекта дизайна печатной платы заполните нашу форму макета и дизайна печатной платы, и один из наших опытных членов команды разработчиков печатных плат свяжется с вами своевременно.

Услуги по проектированию и компоновке печатных плат

Специалисты по проектированию печатных плат

VPI являются экспертами в области программного обеспечения Altium Designer и Cadence Allegro. Однако мы также поддерживаем другие устаревшие форматы (перечисленные ниже). У нас есть опыт перевода между наиболее популярными форматами данных, если это может потребоваться. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, чтобы обсудить, как мы можем наилучшим образом удовлетворить ваши потребности в компоновке и дизайне печатной платы.

Возможности программного обеспечения печатной платы

VPI PCB Design может завершить захват схемы и разводку печатной платы в нескольких различных форматах программного обеспечения, включая:

  • Altium Designer
  • Cadence OrCAD / Allegro
  • Устаревший PCAD
  • Eagle (преобразование Altium)

Возможности проектирования печатных плат с обширным опытом проектирования

VPI PCB Design - ведущий поставщик услуг по компоновке и дизайну печатных плат.Благодаря нашему персоналу, имеющему более 60 лет опыта в области проектирования и компоновки печатных плат, мы хорошо подготовлены к решению ваших задач по проектированию печатных плат. У нас есть опыт проектирования многих типов печатных плат, начиная от простых и заканчивая сложными.

  • Жесткие и гибкие схемы
  • Индивидуальный дизайн схемы
  • Защита от электромагнитных помех
  • Конструкция высокоскоростного сигнала
  • Контроль дифференциального сопротивления
  • Компоновка BGA с мелким шагом
  • Исполнение с высоким током / напряжением
  • Чувствительные аналоговые схемы
  • Конструкция с учетом технологичности
  • Дизайн для проверки
  • 3D моделирование

Свяжитесь с VPI Technology, чтобы получить услуги по компоновке и дизайну печатных плат

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о наших современных услугах по проектированию печатных плат или запросите коммерческое предложение для получения прямой информации о ценах сегодня.VPI Technology - ваш главный ресурс, предлагающий качественные услуги по проектированию печатных плат, включая форматы проектирования печатных плат Altium и Cadence.

Как сделать печатную плату PCB

Техника построения электронного продукта для многих - это печатная плата или печатная плата. Есть несколько способов собрать печатную плату на заказ. Для изготовления печатных плат следует использовать медь хорошего качества. Материалы, которые вы используете для изготовления печатных плат, бывают разных форм.Вы можете купить как одностороннюю, так и двустороннюю медь. Если вы не делаете двухстороннюю доску, используйте одностороннюю облицовку.
Размер платы, которую вы используете для изготовления печатной платы, должен быть равен размеру схемы, но не больше. Если доска слишком большая, разрежьте ее пилой. Сначала нарисуйте или начертите линию на меди, чтобы обеспечить прямой разрез. Затем можно сгладить края доски напильником или мелкозернистой наждачной бумагой.

Самый простой способ изготовить печатную плату - использовать заранее распечатанный шаблон требуемой схемы.Убедитесь, что вы переносите макет на доску с правильной ориентацией. Изменение компоновки приводит к зеркальному отображению платы, оставляя вам довольно бесполезную печатную плату. Если вы перевернете компоновку, соединения для любых интегральных схем будут обратными; в лучшем случае схема просто не работает, а в худшем - могут сгореть компоненты.

Выполните следующие действия, чтобы подготовить плату

  1. Сначала тщательно очистите плату. Берите доску только за края.
  2. Положите печатную плату на гладильную доску медной стороной вверх.
  3. Обрежьте переводную пленку по размеру, чтобы она не превышала размер доски.
  4. Осторожно поместите переводную пленку на плату так, чтобы сторона с тонером была обращена к медному покрытию.
  5. Закрепите пленку на месте несколькими полосками малярной ленты, но не заклеивайте участки с тонером.
  6. Поместите небольшой кусок ткани или несколько слоев бумажного полотенца поверх печатной платы и переводной пленки.
  7. Дайте утюгу нагреться, а затем приложите утюг к доске.Медленно и равномерно перемещайте утюг вперед и назад.
  8. Приложите устойчивое и сильное давление в течение 15-20 секунд.
  9. Подождите 10–15 секунд, затем осторожно приподнимите ткань.
  10. Осторожно отогните небольшой угол пленки, чтобы проверить, не переместился ли тонер на медное покрытие.
  11. Если тонер не полностью перешел на медь, замените пленку и нанесите утюг еще на 15–20 секунд.

Чтобы протравить плату, выполните следующие действия:

  1. Осторожно налейте травитель, обычно хлорид железа, в пластиковый лоток, избегая проливания и брызг.
  2. Погрузите доску в лоток и постоянно раскачивайте ее взад и вперед.
  3. Держите плату в растворе от 10 до 30 минут (в зависимости от типа и силы травителя) или до тех пор, пока травитель не удалит всю излишнюю медь. Продолжайте трясти лоток, осторожно двигаясь вперед и назад.
  4. Используйте пластиковые или деревянные щипцы, чтобы время от времени поднимать доску из лотка, чтобы проверить, как продвигается работа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *