Способы изготовления печатных плат в домашних условиях. Изготовление печатных плат в домашних условиях: полное руководство

Как сделать печатную плату дома. Какие существуют способы изготовления печатных плат в домашних условиях. Какие инструменты и материалы понадобятся для самостоятельного изготовления печатных плат. Какие этапы включает в себя процесс изготовления печатной платы в домашних условиях. Какие преимущества и недостатки у разных методов изготовления печатных плат.

Основные способы изготовления печатных плат в домашних условиях

Существует несколько основных способов изготовления печатных плат (ПП) в домашних условиях:

• Лазерно-утюжная технология
• Фоторезистивный метод
• Механическое удаление меди (фрезеровка)
• Рисование токопроводящими чернилами
• 3D-печать

Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. Выбор конкретного способа зависит от доступных материалов и оборудования, а также от требований к качеству и сложности изготавливаемой платы.

Лазерно-утюжная технология изготовления печатных плат

Лазерно-утюжная технология является одним из самых популярных методов изготовления ПП в домашних условиях. Основные этапы этого способа:

1. Подготовка чертежа платы в зеркальном виде
2. Печать рисунка на глянцевой бумаге на лазерном принтере
3. Перенос тонера с бумаги на фольгированный текстолит с помощью утюга
4. Травление меди в растворе хлорного железа
5. Удаление тонера и финишная обработка платы

Преимущества лазерно-утюжной технологии:

• Доступность необходимых материалов и оборудования
• Высокая точность при правильном выполнении
• Возможность изготовления двусторонних плат

Недостатки:

• Требует определенного навыка и опыта
• Возможны дефекты при переносе тонера
• Необходимость работы с химическими реактивами

Фоторезистивный метод изготовления печатных плат

Фоторезистивный метод позволяет получать платы высокого качества. Основные этапы:

1. Нанесение фоторезиста на фольгированный текстолит
2. Экспонирование через фотошаблон
3. Проявление фоторезиста
4. Травление меди
5. Удаление остатков фоторезиста

Преимущества фоторезистивного метода:

• Высокая точность и качество получаемых плат
• Возможность изготовления многослойных плат
• Хорошая повторяемость результатов

Недостатки:

• Необходимость специальных материалов (фоторезист, проявитель)
• Требуется источник ультрафиолетового излучения
• Более длительный процесс по сравнению с лазерно-утюжной технологией

Механическое удаление меди (фрезеровка) при изготовлении печатных плат

Метод механического удаления меди заключается в использовании специального оборудования (например, ЧПУ-фрезера) для выборки ненужных участков медного покрытия. Основные этапы:

1. Подготовка управляющей программы для фрезера
2. Закрепление заготовки на рабочем столе
3. Фрезеровка дорожек и контактных площадок
4. Сверление отверстий
5. Финишная обработка платы

Преимущества метода механического удаления меди:

• Отсутствие химических процессов
• Возможность быстрого изготовления прототипов
• Высокая точность при использовании качественного оборудования

Недостатки:

• Необходимость специального оборудования
• Ограничения по минимальной ширине дорожек и зазоров
• Сложность изготовления двусторонних плат

Рисование токопроводящими чернилами при изготовлении печатных плат

Метод рисования токопроводящими чернилами является относительно новым способом изготовления ПП. Основные этапы:

1. Подготовка чертежа платы
2. Нанесение токопроводящих чернил на подложку с помощью специального принтера или вручную
3. Сушка и/или запекание чернил
4. Монтаж компонентов

Преимущества метода рисования токопроводящими чернилами:

• Быстрота изготовления
• Отсутствие химических процессов
• Возможность создания гибких плат

Недостатки:

• Ограниченная проводимость дорожек
• Высокая стоимость токопроводящих чернил
• Сложность создания многослойных плат

3D-печать при изготовлении печатных плат

3D-печать открывает новые возможности для изготовления ПП. Основные этапы:

1. Создание 3D-модели платы
2. Печать основы платы на 3D-принтере
3. Нанесение проводящего материала (например, медной фольги или токопроводящих чернил)
4. Монтаж компонентов

Преимущества 3D-печати печатных плат:

• Возможность создания трехмерных конструкций
• Интеграция механических и электронных компонентов
• Быстрое прототипирование

Недостатки:

• Ограничения по разрешению и точности
• Сложность создания многослойных плат
• Необходимость специальных материалов и оборудования

Выбор метода изготовления печатных плат в домашних условиях

При выборе метода изготовления ПП в домашних условиях следует учитывать следующие факторы:

• Сложность и размеры платы
• Требуемая точность и качество
• Доступность материалов и оборудования
• Время на изготовление
• Стоимость процесса

Для простых односторонних плат лазерно-утюжная технология может быть оптимальным выбором. Для более сложных проектов стоит рассмотреть фоторезистивный метод или механическое удаление меди. Новые технологии, такие как рисование токопроводящими чернилами и 3D-печать, открывают интересные возможности для экспериментов и создания уникальных конструкций.

Инструменты и материалы для изготовления печатных плат дома

Независимо от выбранного метода, для изготовления ПП в домашних условиях потребуется определенный набор инструментов и материалов:

• Фольгированный текстолит или стеклотекстолит
• Лазерный принтер (для лазерно-утюжной технологии)
• Утюг или ламинатор
• Травильный раствор (например, хлорное железо)
• Защитные средства (перчатки, очки)
• Ёмкости для травления
• Сверлильный станок или ручная дрель
• Набор сверл по металлу
• Наждачная бумага разной зернистости
• Ацетон или специальные очистители

Дополнительно могут потребоваться:

• УФ-лампа (для фоторезистивного метода)
• ЧПУ-фрезер (для механического удаления меди)
• 3D-принтер (для 3D-печати плат)
• Токопроводящие чернила и специальные принтеры

Этапы изготовления печатной платы в домашних условиях

Несмотря на различия в методах, процесс изготовления ПП обычно включает следующие основные этапы:

1. Разработка схемы и чертежа платы
2. Подготовка заготовки (фольгированного текстолита)
3. Нанесение рисунка проводников
4. Травление или механическое удаление меди
5. Сверление отверстий
6. Финишная обработка платы
7. Проверка качества изготовления

Каждый из этих этапов требует внимания и аккуратности для получения качественного результата.

Советы по улучшению качества самодельных печатных плат

Чтобы повысить качество изготавливаемых в домашних условиях ПП, следуйте этим рекомендациям:

• Используйте качественные материалы (фольгированный текстолит, фоторезист)
• Тщательно очищайте поверхность платы перед нанесением рисунка
• Контролируйте температуру и время при использовании утюга
• Следите за концентрацией и температурой травильного раствора
• Используйте острые сверла и правильно выбирайте скорость сверления
• Применяйте средства защиты от коррозии после изготовления платы

Соблюдение этих простых правил поможет значительно улучшить качество самодельных печатных плат.

СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Радиолюбительская технология изготовления печатных плат в домашних условиях состоит из нескольких этапов.

1. Подготовка чертежей печатной платы.
2. Подготовка стеклотекстолита и сверление.
3. Нанесение рисунка.
4. Раствор для травления.
5. Травление.
6. Лужение.
7. Нанесение рисунка при помощи лазерного принтера.
8. Еще один способ нанесения рисунка на п/п при помощи лазерного принтера.
9. Способ нанесения рисунка на п/п с помощью лазерного принтера от автора сайта «ПАЯЛЬНИК».

Подготовка чертежей печатной платы.

Вручную удобнее всего выполнять чертеж печатной платы в масштабе 1:1 на бумаге от самописцев ( имеет клетку со стороной 2.5 мм, в «шаге» микросхем), если таковой нет, то можно «отксерить» школьную бумагу «в клеточку» с уменьшением в 2 раза, в самом крайнем случае можно использовать обычную миллиметровку. Дорожки со стороны пайки нужно рисовать сплошными линиями, а дорожки со стороны деталей ( в случае двухстороннего монтажа) рисовать пунктирными линиями. Необходимо отметить, что располагаемые элементы должны быть в зеркальном отражении. Центры ножек элементов отмечаются точками, вокруг которых необходимо нарисовать паечную площадку. Для последующих действий, очень важно, какого размера Вы выбираете установочные площадки для элементов (обидно, когда при рисовании платы «в живую» или дорожка между площадками не проходит, или после пайки элементы выпадают вместе с площадками). Ширину дорожек следует выбирать исходя из того, чем вы будете рисовать плату, при использовании стеклянных рейсфедеров примерно 1.5 мм. После того как рисунок готов, нужно приложить чертеж к светящейся поверхности ( например стекло окна) обратной стороной к себе и обвести пунктирные линии. Так Вы получите рисунок со стороны установки деталей. Далее необходимо вырезать чертеж листа бумаги, но с учетом «крылышек» для крепежа с каждой стороны (около 15 мм).

Подготовка стелотекстолита и сверление.

Вырезать по размеру чертежа кусок стеклотекстолита. Снять заусеницы напильником. Наложите чертеж на плату, загните края бумаги и закрепите их на обратной стороне скотчем или ( предпочтительнее) изоляционной лентой. Далее производится процесс сверления. Да-да, прямо по чертежу и без кернения. Важным условием того, чтобы сверло не повело, является его «свежесть». Впрочем чего ждать от конкретного сверла, можно понять, просверлив пробное отверстие на каком-нибудь обрезке стеклотекстолита. Лучшее решение этой проблемы — наличие соответствующего сверлильного станка, пусть даже и самодельного. Если применяется «моторчик со сверлом», как правило, лучше будущие отверстия «накернить». Все отверстия, включая и крепежные, сверлятся одним (наименьшим) диаметром. Далее необходимо проверить сверление на «просвет» так как обязательно найдутся непросверленные отверстия. Досверлить. После этого со стеклотекстолита очень аккуратно снимается чертеж платы (опасность представляют заусеницы от сверления). Далее производится рассверливание крепежных и остальных, больших по диаметру, отверстий.

После произведенных операций, производится зачистка поверхности платы мелкой шкуркой. Этот процесс необходим для удаления заусениц от сверления и для лучшего сцепления краски рисунка с поверхностью. По возможности не касайтесь зачищенной поверхности пальцами, чтобы не оставались жировые отпечатки. После зачистки необходимо произвести обезжиривание платы при помощи спирта ( в крайнем случае ацетоном, но следить за тем чтобы не оставались белые порошкообразные разводы). После этого касаться пальцами можно только торцевых поверхностей.

Нанесение рисунка.

По поводу применяемой краски и технологии нанесения дорожек в своих кругах мы, конечно, немало спорили, но остановился я на описанном ниже. Вычерчивание производится нитрокраской, с растворенным в ней порошком канифоли ( обеспечавает на какое-то время после высыхания пластичность для корректировки и не дает краске «отстать» в случае травления горячими растворами). Рисование производится стеклянными рейсфедерами ( которые в наше время найти весьма проблематично). Кроме того, возможно применение в качестве краски, асфальтобитумного лака, растворенного до нужной кондиции ксилолом. Бутылки хватит очень надолго. Возможно изготовление рейсфедеров самому, при соответствующей тренировке, конечно. Для этого можно взять тонкостенную стеклянную трубку и растянув на пламени ( над газовой плитой) сломать её посередине. Затем обломанный кончик «довести» на мелкой шлифовальной шкурке. Далее, разогрев над тем же пламенем, согнуть кончик до нужного угла. Сложно!? На самом деле не более 5 минут. Так же можно использовать для рисования и одноразовые шприцы. Лак набирается в одноразовый шприц (1-2 мл) и ставится тонкая игла. Иглу перед установкой необходимо обработать надфилем, так, чтобы края были ровные (убрать острый конец). Со стороны поршня можно вставить еще одну иглу для прохода воздуха внутрь шприца.

Перед тем как начать рисовать дорожки печатного монтажа, необходимо вычертить монтажные площадки для пайки элементов. Наносятся они при помощи стеклянного рейсфедера или остро заточенной спички вокруг каждого отверстия, диаметром примерно 3 мм. Далее необходимо дать им высохнуть. После этого нужно обрезать их при помощи циркуля до нужного диаметра ( я применяю маленький циркуль-измеритель с резьбовым фиксатором расстояния (да простят мне это выражения чертежники-профессианалы, никогда не знал его настоящее название), одна из иголок которого обточена под плоский резец). Далее обрезанные излишки подчищаются шилом или скальпелем. На самом деле, я использую для этих процедур переработанную школьную готовальню. В результате получаются ровные круглые площадки одного диаметра, которые остается только соединить дорожками, согласно начерченному ранее чертежу печатной платы. Далее, после просушивания, рисуется вторая сторона. После чего производится корректировка дорожек и ошибок при помощи скальпеля. Причем следует отметить, чтобы выровнять край дорожки, нужно сначала обрезать кромку по линейке (лучше металлической), а затем удалить излишки выцарапыванием. Если подчищать дорожку сразу, то в зависимости от степени пересушенности краски, можно получить «сколы» еще хуже первоначальных. Проверьте соответствие рисунка на плате с рисунком на чертеже.

Изготовление травящего вещества.

Существуют различные составы для травления, фольгированного материала при изготовлении печатных плат.

Рецепт №1.

Для форсированного (в течение 4 — 6 мин) травления можно использовать следующий состав (в массовых частях): 38 %-ная соляная кислота плотностью 1,19 г/см3, 30 %-ный пероксид (перекись) водорода — пергидроль. Если перекись водорода будет иметь концентрацию 16 — 18%, то на 20 массовых частей кислоты берут 40 частей пер оксида и столько же воды. Сначала смешивают с водой перекись, а затем добавляют кислоту. Печатные проводники и контактные площадки следует защищать кислотостойкой краской, например нитроэмалью НЦ-11.

Рецепт №2.

В стакане холодной воды растворяют 4 — 6 таблеток перекиси водорода и осторожно добавляют 15 — 25 мл концентрированной серной кислоты. Для нанесения рисунка печатной платы на фольгированный материал можно пользоваться клеем БФ-2. Время травления в данном растворе приблизительно 1 ч.

Рецепт №3.

В 500 мл горячей (примерно 80 °С) воды растворяют четыре столовые ложки поваренной соли к две ложки растолченного в порошок медного купороса. Раствор приобретает темно-зеленую окраску. Готов к применению сразу после остывания (при термостойкой краске, см. выше, необязательно). Раствора хватает для снятия 200 см3 фольги. Время травления около 8 ч. Если рисунок печатной платы выполнен достаточно теплостойкой краской или лаком, температуру раствора можно довести примерно до 50 °С, и тогда интенсивность травления увеличится.

Рецепт №4.

Растворяют 350 г хромового ангидрида в 1л горячей воды (60 — 70 °С), затем добавляют 50 г поваренной соли. После того как раствор остынет, приступают к травлению. Время травления 20 — 60 мин. Если в раствор добавить 50 г концентрированной серной кислоты, то травление будет более интенсивным.

Рецепт №5.

В 200 мл теплой воды растворяют 150 г хлорного железа в порошке.
Приготовление хлорного железа.
Если нет хлорного железа в готовом виде (в порошке), то его можно приготовить самому. Для этого необходимо иметь 9%-ную соляную кислоту и мелкие железные опилки. На 25 объемных частей кислоты берут одну часть железных опилок. Опилки засыпают в открытый сосуд с кислотой и оставляют на несколько дней. По окончании реакции раствор становится светло-зеленого цвета, а через 5 — 6 дней Окраска меняется на желто-бурую — раствор хлорного железа готов к применению. Для приготовления хлорного железа можно использовать порошкообразный железный сурик. При этом на одну объемную часть концентрированной соляной кислоты требуется 1,5 — 2 части сурика. Компоненты смешивают в стеклянной посуде, добавляя сурик небольшими порциями. После прекращения химической реакции на дно выпадает осадок и раствор хлорного железа. Готов к применению.

Травление и обработка платы.

Травление надо производить в пластмассовой (фото кювета) или фарфоровой (тарелка) посуде. Если плата небольших размеров, её удобно травить в тарелке. Глубокая тарелка выбирается так, чтобы плата не ложилась полностью на дно, а углами опиралась на стенки тарелки. Тогда между платой и дном будет пространство, заполненное раствором. Во время травления плату необходимо переворачивать и помешивать раствор. Если вам надо быстро протравить плату, подогрейте раствор до 50-70 градусов. Если плата больших размеров, то в крепёжные отверстия (по углам) вставьте спички так, чтобы они выступали на 5-10 мм с обеих сторон. Можно вставлять медную проволоку, но тогда будет большее насыщение раствора медью. Травите в фото кювете, помешивая и переворачивая плату. Работая с раствором хлорного железа необходимо соблюдать осторожность. Раствор практически невозможно смыть с одежды и предметов. При попадании на кожу, промойте содовым раствором. Фарфоровая тарелка легко отмывается от раствора и может применяться в дальнейшем по прямому назначению. По окончании травления слейте раствор в пластмассовую бутылку, он вам еще пригодится. Плату промойте в холодной проточной воде. Под тонкой струей воды снимите лак при помощи безопасного лезвия (счищать). Высушенную плату необходимо подчистить скальпелем от лишних соединений и расплывшегося лака. Если дорожки близко друг к другу, то можно расширить просвет скальпелем. После этого плата еще раз обрабатывается мелкой шкуркой.

Лужение платы.

О полезности данной процедуры можно и не писать. В противном случае можно остановиться и на предыдущей. Далее поверхности платы покрываются кисточкой жидким канифольным флюсом. Лужение производится очищенной от проводов луженой экранной оплеткой (белого цвета). Предварительно оплетка пропитывается канифолью и в небольшом количестве припоем ( можно конечно и сплавом Розе, но это уже экзотика). Далее оплетка прижимается к поверхности дорожки паяльником и медленно равномерно (подбирается экспериментально) проводится по длине дорожки. Если все условия выполнены правильно, то в результате Вы получите ровную белую луженую дорожку. После того как все дорожки на всех сторонах обработаны, производится промывка платы спиртом. Промывка ацетоном нежелательна, так как припой с ацетоном дает со временем токопроводящее химическое соединение в виде белого налета по краям площадок и дорожек, а при достаточной плотности монтажа есть опасность ненужных гальванических связей. После промывки проводится сверление (очистка) отверстий для установки р/компонентов.

Плата готова к монтажу.

Печатные платы при помощи лазерного принтера.

Всё большую популярность у радиолюбителей приобретает способ изготовления единичных печатных плат с переносом рисунка с распечатки на лазерном принтере. Печатать лучше всего на тонкую мелованную бумагу — в ней меньше ворс, хороший результат получается на листах журнала «Стерео&Video», а также подложках «самоклеек» и термобумаге для факсов (сторону подобрать экспериментально). В лазерных принтерах следует включить режим максимальной подачи тонера (отключить «экономичный» режим, если он был включен, контраст — на максимум и т.д.), а также использовать тракт с минимальным изгибом бумаги (такая опция есть в старых моделях HP LJ 2, LJ4 и др.). Рисунок платы должен быть «отзеркален», такая опция имеется в меню печати многих графических программ, например Corel Draw, Corel Photo Paint, а при печати из программ, не умеющих «зеркалить», необходимо применять вывод на Postscript принтеры, опция отзеркаливания у которых имеется в драйвере. Вместо вывода на лазерном принтере можно использовать ксерокопирование, но также в режиме с максимальной контрастностью и на термобумагу от факсов. При изготовлении двухслойных печатных плат для уменьшения термоусадки бумаги последнюю рекомендуется перед печатью изображения «прогнать» через принтер вхолостую (без печати рисунка). Кроме того, обе стороны должны быть на одном листе во избежание сильного рассогласования из-за разной термоусадки бумаги. Обезжиренная плата ложится медью вверх на ровную поверхность, сверху полученный отпечаток тонером вниз. Этот «бутерброд» со стороны бумаги прижимается утюгом (секунд на 20 — 30), разогретым до температуры глажения крепдешина (спросите у дам). Утюг должен расплавлять изображение, сделанное лазерным принтером, не сразу. То есть тонер при такой температуре должен стать из твердого вязким, но не жидким. Когда плата остынет, её нужно опустить в теплую воду, подержать там несколько минут. Как бумага раскиснет (будет видно), всё легко сдерется, остальное просто скатать пальцем. Вместо воды удалить бумагу можно серной кислотой. Если дорожки смазанные, вы неаккуратно снимали утюг или ставили холодный груз. Если дорожки где-то отсутствуют, утюг слишком холодный. Если дорожки стали широкими, утюг слишком горячий, или слишком долго грели плату. Если плата двухсторонняя, то сначала на просвет совмещаются бумажные распечатки обеих сторон, в любых свободных противоположных местах иголкой прокалываются два технологических отверстия, первая сторона платы «гладится» как обычно, потом сверлится по технологическим отверстиям тонким сверлом, а с другой стороны по ним же на просвет совмещается с бумажной распечаткой другой стороны. Травить можно и хлорным железом (для ускорения немного подогреть), и солянкой с гидропиритом. Всё это применялось даже на гетинаксе, никаких отслоений дорожек нет, нормально выполняются дорожки шириной до 0,8 мм, а при некотором опыте и до 0,5 мм. После травления тонер удаляется ацетоном, смывкой лака для ногтей или аэрозолем Flux Off. Сверлится, обрезается и так далее, как обычно…

Еще один способ нанесения рисунка на п/п при помощи лазерного принтера.

Изготовление п/п с помощью лазерного принтера и утюга процесс довольно утомительный, но даёт довольно хороший результат если немного потренироваться.

1. Аккуратно клеим лист факсовой бумаги (глянцевой стороной вверх) на лист обычной (для компенсации недостатка жесткости факсовки). Зачем? Необходимо предварительно прогнать бумагу ч/з печку принтера/лазера — для усадки. Для спокойного протаскивания ч/з тракт достаточно термобумагу просто прогладить утюгом с чувствительной стороны.
2. Бумага — взять основу от самоклейки, или термобумагу для факса однозначно термобумагу, причем подготовленную — сперва листы выгладить горячим утюгом до плоского состояния (при этом они станут тёмно-коричневым, затем синевато-серым), в таком виде сложить их для будущего употребления. перед выводом платы прогнать лист ч/з принтер — н-р, отпечатав пустую страницу. минимальный размер листа — ~6*12 см для HP 5/6L.
3. Печатать — на максимуме жирности, зеркально. печать и перевод на заготовку могут быть с разницей до недели, больше не пробовал (это для тех у кого дома лазера нет).
4. Заготовку взять с запасом по 3-5 мм с каждой стороны. фольгу — слегка зашкурить нулевкой и протереть. не должно быть всяких вредных налётов типа белого осадка от денатурата. Использую изопропиловый спирт или бензин «калоша» (aka «для зажигалок»).
5. Утюг — с нормальной, гладкой поверхностью. разогреть заранее. Температуру — для восковки надо тщательнее подбирать (у меня показометр на «иск.шелк»), иначе начнёт пропитка переноситься. для термобумаги — можно и выше.
6. Пыли и всякой мелочи — быть не должно, ни на фольге, ни на бумаге.
7. Сделать бутерброд — на ровную толстую фанеру (правда, у меня 3-хмиллиметровка) положить кусок плотного картона, заготовку платы, сдуть пыль, рисунок, для термобумаги (она ж тонкая) — ещё и кусок в меру плотной бумаги, горячий утюг.
8. Начинаешь елозить утюгом, прижимая с силой ~5..10 кг/кв.дм. елозижь минуты две, чтобы прихватилось.
9. Очень слегка наклонив утюг, пару минут прикатываешь отдельные дорожки. Тут очень важно и не раздавить дорожки, и при том приварить их. Время от времени надо опускать утюг на всю плоскость, чтобы остальная часть не остывала. На термобумаге отчётливо видно разницу в приваренных и дефектных кусках.
10. Ну ещё минуту гладишь для очистки совести и убираешь утюг. Бутерброд остывает и вспучиваются участки бумаги между дорожками. Остывания не дожидаемся, плату сразу под струю крутого кипятка.
11. Теперь плату — под струю воды и кусочком мокрого поролона начинаешь стирать бумагу. Большими кусками или с сухой фольги сдирать её нельзя. С поролона надо почаще убирать комки бумаги. Берём бумагу за уголок и срываем. Уж затем пальцем / тряпкой / поролоном снимаем остатки.
12. Новым кусочком губки стираешь ворс (насколько получится), смотришь влажный рисунок под лупой. если дефектов много, или они расположены в неудобных местах — см п. 1, с вариацией параметров.
13. Обратную сторону заклеить полосами широкого скотча, травим. Можно даже в кипящем FeCl3

Способ нанесения рисунка на п/п с помощью лазерного принтера.

Я все делаю намного проще:
Беру заготовку и простую советскую стерку. Стеркой тщательно протираю всю плату. Снимаются все окисления. Можно на всякий случай и бензином протереть (но я этого не делаю, стеркой вполне достаточно). Потом беру термобумагу от факса и глажу ее утюгом. Она становится серо-фиолетовой. Вставляю эту бумагу в принтер (у меня HP 6L и никаких бумажек для жесткости я не клею, еще не разу не зажевал) и зеркально печатаю рисунок платы. Накладываю бумагу на п/п и начинаю елозить утюгом. У меня мощность стоит на 3/4 от максимальной мощности. Глажу минуты 3-4. Потом кидаю заготовку в горячую-теплую воду и жду минут 5, чтобы раскисла бумага. Потом губкой или пальцами скатываю бумагу с платы. Не берите за край бумаги и не сдирайте ее, дорожки могут оторваться вместе с бумагой! Просто скатывайте ее с платы. Далее — сверлю, обрезаю и травлю. И плата готова.

Производство печатной платы — Национальная сборная Worldskills Россия

“

Производство печатной платы делится на два этапа: подготовка оборудования и непосредственное изготовление платы. Давайте в этом занятии подробно разберем каждое из этих действий

Видеолекция

Конспект

Производство печатной платы делят на два этапа: подготовка оборудования и непосредственное изготовление платы. Разберем оба этапа

Способы изготовления платы

1. Промышленный. Берется фольгированный текстолит, облучается лазером, с медью работают химическим способом, в конце все покрывается финишными покрытиями. Этим способом сложно изготовить плату в домашних или лабораторных условиях, поскольку требуется дорогостоящее оборудование

2. Фрезерный. Берется фольгированный текстолит, но участки меди убираются механическим способом, например, фрезерованием или лазером. Этот способ удобен тем, что в случае неудачи плату можно повторить уже через час

Изготовление платы и поддона

1. Включаем станок

2. Запускаем ПО

3. Закрепляем заготовку в станке

4. Создаем и настраиваем проект сессии для изготовления платы

Важно

Перед началом работы с новыми фрезами обязательно проверять калибровку

5. Запускаем станок на изготовление печатной платы

6. После обработки первой поверхности производим смену сторон

7. Повторно запускаем станок для изготовления второй стороны

8. По окончании работ проводим визуальный осмотр и изымаем готовую плату из текстолита

9. Обработаем торцевые поверхности плат

10. Готовые платы обрабатываем надфилем и шкуркой

“

Мы рассмотрели процесс создания печатных плат и изготовили платы, которые уже можно монтировать. Переходим к заданиям.

Интерактивное задание

Для закрепления полученных знаний пройдите тест

Стартуем!

Дает возможность быстро переделать плату

Требует дорогого, но качественного оборудования

Работа с медью происходит химическим способом

Изготовление происходит на заводе, и плата не содержит ошибок

Дальше

Проверить

Узнать результат

Проверить фрезы на тестовом текстолите

Перезапустить станок

Проверить калибровку

Обновить ПО

Дальше

Проверить

Узнать результат

Плата обрабатывается механическим способом

Используется фольгированный текстолит

Существует возможность быстро переделать плату

Работа с медью происходит химическим способом

Дальше

Проверить

Узнать результат

К сожалению, вы ответили неправильно

Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Пройти еще раз

Неплохо!

Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Пройти еще раз

Отлично!

Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями

Пройти еще раз

Сделайте свои собственные печатные платы с помощью 3D-принтера

Больше печатных плат, меньше хлопот

Послушайте, любой может сделать печатную плату дома, это просто. PCB (печатные платы) — это плоские вещи со всеми компонентами, которые находятся внутри всех электронных устройств, вы их видели. Все, что вам нужно, это лазерный принтер, несколько глянцевых журнальных страниц, распечатайте свою схему на странице, используйте утюг для одежды, чтобы перенести тонер на медную оболочку, если это не сработает, используйте немного воды и немного лака или что-то еще, я не Не знаю, я перестал читать в тот момент, потому что в последний раз я видел лазерный принтер, журнал и утюг для одежды в девяностых.

До недавнего времени единственный известный мне способ изготовления печатных плат заключался в том, чтобы попрактиковаться в темном искусстве, описанном выше, заплатить 10 долларов и подождать три недели, чтобы получить профессионально выглядящие печатные платы из Китая, или заплатить 60 долларов и подождать три дня, чтобы получить профессионально выглядящие платы. ПХБ из Европы. Это было «дешево, быстро, на самом деле выполнимо человеком, выберите два».

Меня всегда это раздражало, так не должно быть, я всегда придерживался мнения, что не должно быть вещей, которые нельзя сделать, имея 3D-принтер, но печатные платы постоянно ускользали от меня. Я тосковал по ним, хотел иметь возможность делать их дома, но это казалось невозможным.

Однажды все изменилось.

Тот день, когда все изменилось

Однажды я подумал, что было бы забавно установить ручку на мой 3D-принтер и заставить его рисовать разные вещи (пенисы) на бумаге. Если вы не знаете, как работает 3D-принтер, сейчас самое время просмотреть мой учебник по 3D-принтеру, но в целом 3D-принтер разрезает объект на 2D-части и печатает их друг над другом.

Если бы я мог взять только один из этих ломтиков и сказать принтеру печатать выше, то сопло не касалось бы стола, я мог бы установить перо ниже и подложить под него лист бумаги, и он бы рисовал дальше бумага. Получить программное обеспечение для печати (называемое слайсером) для создания трехмерной формы из фотографии было легко, так как вы можете просто импортировать рисунок, и он автоматически преобразует его в твердое тело.

Я прикрепил маркер Sharpie к держателю, который быстро спроектировал, и через несколько строк кода мой принтер напечатал вот такую ​​жемчужину (извините за качество картофеля):

Ваш браузер не поддерживает тег видео.

Мой 3D-принтер рисует мой логотип на листе бумаги.

Я так гордился совершенно бесполезной вещью, которую создал, что тут же побежал делиться ею повсюду . Друг увидел это в Твиттере и ответил, что это хороший способ изготовления печатных плат.

Я сразу же был заинтригован.

Изготовление печатных плат с помощью маркеров

Судя по всему, вся эта черная магия, связанная с печатью и переносом, журналами и лаком, описанная выше, — это всего лишь способ предотвратить растворение меди травильной кислотой. Видите ли, когда вы травите печатную плату, вы в основном получаете кислоту, чтобы растворить медь на вашей медной оболочке (чистой печатной плате). За исключением того, что вы наносите что-то (тонер) поверх меди на части, которые хотите сохранить, чтобы кислота не могла добраться до них, что оставляет на вас следы меди.

Оказывается, вам не нужно делать все эти вещи с тонером и принтером, так как вы можете гораздо легче покрыть медь, просто нарисовав ее водостойким маркером (я использовал Edding 140 S 0,3). мм). Я случайно создал плоттер, который можно использовать для рисования схемы на печатной плате.

Инвертор сигнала для телеметрии SmartPort.

Я поспешил откопать файлы для одной из моих старых маленьких печатных плат, которую вы можете видеть справа, и прогнал ее через мой улучшенный процесс рисования. Я заставил принтер нарисовать это на бумаге, просто чтобы посмотреть, как это будет выглядеть в конечном итоге, и результаты были довольно обнадеживающими.

Бумага немного впитала чернила, как это обычно бывает с бумагой, поэтому была некоторая утечка, но в целом результаты выглядели так, как будто они определенно должны работать на меди. Это первая попытка:

Первая попытка.

Выглядело очень многообещающе.

Усовершенствованный процесс рисования

Плакированный медью, помещенный на принтер.

Исходный процесс (где я экспортировал материал в изображение, а затем преобразовал изображение в 3D-модель с помощью слайсера) работал достаточно хорошо, но он предназначался для работы с 3D-моделями, а не с схемами. Таким образом, иногда он может терять точность, что на самом деле не имеет значения, если вы печатаете фигурку, но имеет значение, если это означает, что ваша схема больше не работает.

К счастью, существует отличный проект с открытым исходным кодом под названием pcb2gcode, который преобразует файлы Gerber (файлы Gerber — это, по сути, файлы, описывающие вашу печатную плату, чтобы завод мог их изготовить) в Gcode для различных инструментов САПР для их выполнения. G-код, который выводит pcb2gcode, не был совместим с моим принтером в стиле Marlin, поэтому я адаптировал свой сценарий выше, чтобы преобразовать вывод в то, что может запустить мой принтер.

Мой сценарий выполняет различные действия:

• Он удаляет команды, которые несовместимы или небезопасны для запуска на моем принтере (например, команды сверления, поскольку в нем нет команд сверления, температуры и экструзии, так как я не хочу, чтобы он нагревался вверх или выдавливать и т. д.).
• Он переписывает комментарии, чтобы они были совместимы с моим принтером (комментарии pcb2gcode используют круглые скобки, мой принтер использует точки с запятой).
• Он гарантирует, что все движения находятся в пределах определенных координат, поэтому печатающая головка не может по ошибке опуститься слишком низко или слишком высоко.
• Это позволяет мне смещать все команды рисования на некоторое расстояние, чтобы я мог печатать именно там, где хочу.

К сожалению, как вы можете видеть на фото бумажного рисунка выше, в pcb2gcode есть ошибка, из-за которой слишком узкие следы исчезают, но автор активно работает над этим, и я тем временем обошел ее, просто установив меньший диаметр наконечника маркера.

После того, как все было сделано на стороне программирования, и с большой помощью моего друга Эндрю, пришло время попробовать рисовать на меди. Вот видео попытки:

Ваш браузер не поддерживает тег видео.

Чертеж печатной платы на медном покрытии.

Нарисованный и вырезанный дизайн.

Поскольку медь не пористая, рисунок выглядит намного лучше, чем на бумаге. Трассы нарисованы очень точно, хотя допуски, на мой взгляд, слишком малы. В частности, одна дорожка наверху находится слишком близко к пэду, хотя на самом деле они не соприкасаются. Однако мне нужно было посмотреть, будут ли они соединены мостом после травления.

Вы также можете заметить небольшую дырочку в самой первой подушечке, потому что чернила еще не начали течь. Это было легко исправить, просто закрасив маркером в конце.

Единственное, что осталось сделать, это снять часть этого медного слоя, чтобы остались наши следы.

Травление

Тщательно взвесить и развести персульфат натрия.

Удивительно (и как мой друг Джош втирался, что я думаю, с большим ликованием), фактическая часть травления оказалась не такой простой, как я думал. не было хард , но тоже не заключался в том, чтобы просто кинуть печатную плату в кислоту и ждать.

Я все еще нахожусь в стадии проб и ошибок, так как я протравил только две печатные платы, но кажется, что 100 граммов воды с соответствующим количеством растворенного в ней персульфата натрия достаточно только для травления крошечной печатная плата. Если это правда, то потребуется много кислоты, чтобы вытравить больший, но мне придется поэкспериментировать и посмотреть, что получится.

ОБНОВЛЕНИЕ: Некоторые комментаторы на HN указали, что причина, по которой это заняло так много времени, заключалась в том, что у меня не было медного рубанка. Сначала я отказался от этого, потому что не хотел, чтобы маркер по существу окрашивал всю печатную плату, но после травления оно определенно того стоило. Рубанк делает так, что на печатной плате остается много меди, а протравливаются только контуры дорожек, чего и так достаточно. Таким образом, вы не тратите впустую свой травитель, пытаясь вытравить много меди, это займет меньше времени, и ваша печатная плата в конечном итоге будет лучше протравлена.

Еще я усвоил, что нельзя нагревать воду выше 50°С, иначе она начнет испаряться, а это ни на что не годится.

Кроме того, в первый раз, когда я травил печатную плату, я просто оставил ее в кислоте, но оказалось, что медь растворяется намного быстрее, если вы взбалтываете или перемешиваете смесь. Я начал искать проекты для создания мешалки для последующих попыток, но потом понял, что она вам не нужна, если у вас есть 3D-принтер, и вместо этого написал этот файл Gcode:

Ваш браузер не поддерживает тег видео.

Вы выглядите взволнованным.

Он даже нагревает платформу до 40 C, чтобы ваш травитель оставался теплым! Есть ли что-то, чего не могут 3D-принтеры? Не похоже!

Травитель опасен для здоровья

Я понятия не имею, какие опасения для здоровья вызывают эти химические вещества. Я как бы просто старался не подходить слишком близко к чану, вплоть до того, что закрывал крышкой контейнер для посуды, который использовал, но я не знаю, задерживает ли это или как-то мешает процессу травления.

Было трудно найти информацию обо всех этих химикатах, поэтому, если вы что-то знаете, пожалуйста, оставьте комментарий ниже или отправьте мне электронное письмо, особенно если вы знаете о лучшем/более удобном/безопасном травителе. Я буду обновлять статью любой информацией по мере ее появления, в назидание всем, кто это читает.

ОБНОВЛЕНИЯ:

throwanem на HN говорит, что персульфат натрия не так уж плох, самая большая проблема — это пары, которые можно свести к минимуму при низких температурах. Более высокие температуры ускоряют травление, но нельзя вдыхать пары. Это также пожароопасно, и его следует хранить в прохладном и сухом месте.

Как всегда, любой травитель следует безопасно утилизировать, а не выливать в канализацию.

Травление продолжается

Плата пузырится.

В остальном травление прошло без происшествий, печатная плата в какой-то момент начала пузыриться, а затем начала отслаиваться, а травитель стал слегка синим, что, как я полагал, означало, что он работает. Немного встряхнув его, он стал больше расслаиваться, что казалось очень хорошим знаком, поэтому я просто продолжал делать это, и это продолжало работать. Затем я оставил смесь на произвол судьбы, потому что мне стало скучно, пока я не заметил, что она наконец готова.

В конце концов у меня осталась немного перетравленная, но в остальном очень респектабельная печатная плата. Я не знаю, почему произошло чрезмерное травление, я предполагаю, что это произошло потому, что я оставил его в травителе на полчаса. Может быть, мне нужно использовать больше травителя, чтобы он работал быстрее и не успевал перетравить, я слышал, что в идеале это должно занять от трех до десяти минут.

Тем не менее, с немалой долей гордости, вот моя первая печатная плата, выгравированная в домашних условиях!:

Конечный продукт. Я так счастлив.

Оба выглядят хорошо и хорошо работают! Проверил все мультиметром и все, что должно быть подключено, подключено, и ничего, что должно быть отключено, не отключено.

В общем, я бы назвал это безоговорочным успехом!

Все это была уловка

Конечно, это была уловка! Как вы думаете, что я потратил все это время, усилия и деньги налогоплательщиков, чтобы создать инвертор сигнала для радиоуправляемого самолета? Не будь наивным.

Моя конечная цель была гораздо более гнусной, и с помощью Эндрю моя мечта всей жизни стала реальностью. Представляю вам это:

Печатная плата Ричарда Рера, вершина человеческих инноваций.

Да, это печатная плата с красным светодиодом на члене на торце.

Если вы не знаете, смеяться вам или плакать, вы совершенно правы, потому что именно этого я и добивался.

Эпилог

Я очень взволнован этим процессом, так как он, наконец, позволяет мне легко изготавливать печатные платы дома, быстро, удобно, дешево и с довольно высокими допусками, какими они есть. Я искал что-то подобное целую вечность, и я действительно думаю, что это может вызвать небольшую революцию среди энтузиастов аппаратного обеспечения. Это определенно намного быстрее, лучше, веселее и удобнее, чем паять макетные платы, которые я ненавижу, ненавижу, ненавижу.

Если вы хотите сделать это дома, весь мой код, файлы Gcode и документация по процессу находятся в этом репозитории:

https://gitlab.com/stavros/pcb-plotting

Не стесняйтесь открывать проблему, если что-то не работает должным образом, или PR, если вы хотите что-то улучшить. Буду признателен за вашу помощь.

Кроме того, как обычно, пишите мне в Твиттер или гудите, или пишите мне напрямую.

Введение в электронику для начинающих — печатная плата

Если у вас есть хотя бы небольшой интерес к изучению электроники, вам совершенно необходимо знать о печатной плате или печатной плате. Почему? Эти платы есть во всех известных человечеству электронных устройствах, без исключений! Откройте свой компьютер, смартфон или даже вилку, и вы найдете печатную плату.

 

 

Новичку в электронике эти зеленые формы могут показаться немного загадочными. Существует множество различных компонентов, и так много нужно узнать, чтобы понять, как все это работает вместе. Но с высотной точки зрения понять, что такое печатная плата и как она работает, может быть легко. Посмотрите на печатную плату с высоты 10 000 футов, и вы обнаружите, что она выглядит как город!

 

Сядьте у окна

Хотя и не в последнее время, скорее всего, вы хотя бы раз в жизни летали на самолете. Моя любимая часть путешествия — это когда самолет взлетает с взлетно-посадочной полосы. Поднимаясь все выше и выше, вы получаете новый взгляд на город, который вы видите только с большой высоты. И чем выше вы поднимаетесь, тем больше вы начинаете видеть, насколько ваш город организован и тщательно спланирован. Есть дороги, здания, автомобили и люди, связанные в единую систему.

 

 

Как и наши города, печатные платы представляют собой законченную систему, основу для всех электронных компонентов, благодаря которым наши повседневные устройства оживают. Фактически, вы можете сравнить многие аспекты города с печатной платой.

 

Следы = Дороги

 

Очередь Вилли Нельсон

 

На печатной плате вы заметите множество проводящих повсюду линий, соединяющихся с различными компонентами. Это точь-в-точь как дороги в наших городах, за исключением того, что по улицам, сделанным из меди, летят электроны, а не автомобили, спешащие питать один компонент за другим! Эти медные дороги называются трассирует в нашем печатном городе.

 

Печатная плата без каких-либо ее компонентов, вы можете видеть следы, соединяющие все.

 

Интегральные схемы = Центр города

 

Очередь Петула Кларк…

 

Центр города — это место, где происходит вся работа в городе. У вас есть большие корпоративные офисы, местные предприятия на каждом углу и, возможно, даже несколько открытых рынков. Этот центральный узел человеческой деятельности похож на те квадратные черные фигуры, которые вы найдете на печатной плате под названием 9.0093 Интегральные схемы ( IC ). В этих микросхемах вся тяжелая обработка выполняется на печатной плате, выполняя быстрые вычисления.

 

 

Пассивные компоненты = Пригород

 

Очередь Arcade Fire…

 

В пригородах обычно встречаются дома, парки и школы. С самолета вы заметите, что ряды домов в пригороде часто выглядят точно так же, как маленькие резисторы или конденсаторы на печатной плате. Эти резисторы существуют, сопротивляясь потоку тока в соответствии с их значением.

 

 

Колодки = Конструкция

 

Поставь песню молота в очередь…

 

Ни один город не свободен от строительства! Будь то строительство нового небоскреба или нового жилого комплекса, вы обнаружите, что повсюду закладывается новый фундамент. Эти основания аналогичны пустым контактным площадкам , которые вы найдете на печатной плате без каких-либо компонентов. Сейчас они могут быть пустыми, но вскоре к ним будет припаян компонент.

 

 

Шелкография = Адреса и названия улиц

 

Очередь U2…

 

Вы не сможете ориентироваться в городе без адреса или названия улицы. И точно так же, как эти два помогают вам ориентироваться в лабиринтах улиц, все белые надписи, которые вы найдете на печатной плате, делают то же самое. Эта надпись, называемая , шелкография , помогает людям, занимающимся сборкой или ремонтом печатных плат, точно знать, что это за деталь и где она находится.

 

 

Переходы = Канализационная система

 

Убери это, Том Йорк…

 

Вся та вода, которую мы используем, когда моем посуду или мою машину, должна куда-то уходить, и в канализацию она попадает в новые места назначения. Канализационная система похожа на отверстия, которые вы можете найти на печатной плате под названием vias . Эти формы, похожие на люки, помогают доставлять электричество с одной стороны печатной платы на другую, точно так же, как вода проходит из вашей раковины в местную очистную станцию, это скоростная автомагистраль!

 

 

Конденсаторы = Электростанция

 

Очередь MGMT…

 

Электростанции обеспечивают работу нашего освещения. Могли бы вы представить, каким был бы город без них? Надеюсь, не зомби! Так же, как электростанции в городе, у нас есть так называемые конденсаторы на печатной плате, которые накапливают электричество. Они могут удерживать заряд и высвобождать его, когда это необходимо, чтобы направить энергию туда, куда нужно.

 

 

Светодиоды = уличные фонари и указатели

 

Ага… Путешествие.

 

Уличные фонари и знаки помогают поддерживать порядок в мире, полном сумасшедших водителей, контролируя поток машин в нашем лабиринте улиц и автомагистралей. На печатной плате уличные фонари и вывески выглядят так же, как диоды и их двоюродный брат светодиод . Диод управляет потоком электричества на печатной плате, позволяя ему идти только в одном направлении. И вы наверняка видели светодиод, он такой же, как диод, за исключением того, что он загорается, когда через него проходит ток.

 

 

Теперь, когда вы мысленно собрали все отдельные детали, взгляните на рисунок ниже, чтобы увидеть, сможете ли вы указать некоторые ориентиры на этой печатной плате. Интегральные схемы найти проще всего; просто ищите черные ящики. Но вам, возможно, придется прищуриться, чтобы увидеть все крошечные пригороды резисторов, сгруппированные повсюду. Конечно, части и детали, которые мы перечислили выше, — это лишь малая часть того, что вы найдете на печатной плате, но теперь у вас достаточно знаний, чтобы вытащить печатную плату из любой части электроники и начать называть вещи!

 

 

Как мне сделать печатную плату?

Вы можете представить печатную плату своего рода вкусным многослойным ванильным и клубничным пирогом, если смотреть на него со стороны. Он состоит из нескольких повторяющихся слоев меди, паяльной маски, шелкографии и стекловолокна. Давайте начнем изнутри, чтобы понять эти слои.

 

Поперечное сечение двусторонней печатной платы с шелкографией, паяльной маской, медью и FR4.

 

Стекловолокно. Этот материал находится в центре печатной платы и обычно называется подложкой или FR4. Стекловолокно является самым прочным слоем из всех и отвечает за то, чтобы придать печатной плате ее жесткую и толстую структуру. При изготовлении печатной платы весь процесс начинается со стекловолокна, а все остальные слои добавляются сверху.

 

Медь. Без слоя меди печатная плата никогда не сможет проводить электричество. Обычно вы найдете медь как в верхней, так и в нижней части печатной платы, и она содержит все дорожки, которые будут соединять ваши компоненты.

 

Паяльная маска. Этот материал придает печатной плате ее традиционный зеленый цвет и наносится поверх медных слоев. Вы также можете найти печатные платы красного или синего цвета; это выбор дизайнера! Solder Mask отлично справляется со своей работой по изоляции всех медных дорожек друг от друга, чтобы не было аварий, таких как короткое замыкание.

 

Шелкография. Вы найдете этот белый текст повсюду на печатной плате, идентифицирующий названия резисторов, конденсаторов, светодиодов и т. д.… Шелкография пригодится, когда вы делаете печатную плату, так как она может сообщить другому человеку или компьютеру, где определенная часть должна уйти.

 

Фактический процесс изготовления печатной платы может быть сложным и включает в себя использование производителя, которого некоторые также называют фабрикой. Эти фабрики возьмут все готовые файлы дизайна, которые инженер передает для создания печатной платы в ее физической форме. Хотя весь процесс заслуживает отдельного поста в блоге, мы не будем усложнять задачу и кратко расскажем о том, как создается печатная плата:

.

 

1. Этап 1 – Создание основы из стекловолокна. Сначала производитель изготавливает внутренний слой из стекловолокна (сердцевину), на который будут наноситься все остальные слои меди, паяльная маска и т.  д.
2. Шаг 2 – Добавление медных слоев. После установки основы из стекловолокна производитель добавляет медную фольгу с обеих сторон стекловолокна.
3. Шаг 3 – Добавление медных узоров. Затем поверх меди укладывается ламинированный лист с дизайном печатной платы, на котором видно, где должны быть все медные дорожки.
4. Шаг 4 – Определение рисунков меди. Ламинированный лист и медь затем экспонируются в УФ-лампе и покрываются фоторезистивной пленкой, которая вытравливает следы на медной фольге.
5. Шаг 5 – Купание доски. Теперь, когда медные дорожки на месте, печатная плата подвергается химической ванне, которая удаляет всю нежелательную медь, оставляя только медные дорожки, спроектированные инженером.
6. Шаг 6 – Защита паяльной маской. Наносится защитный слой паяльной маски, придающий печатной плате ее традиционный зеленый цвет и защищающий ее от коротких замыканий.
7. Шаг 7 – Добавление шелкографии. В завершение добавлена ​​белая шелкография, которая поможет точно определить, где компоненты должны располагаться на печатной плате. На этом этапе печатная плата считается готовой как «голая плата», то есть к ней еще не прикреплены детали.
8. Шаг 8 – Добавление компонентов. Затем голая плата проходит процесс сборки, в ходе которого к ней присоединяются различные компоненты, такие как резисторы, интегральные схемы, конденсаторы и т. д. После завершения это печатная плата в ее окончательной форме, которую вы увидите во всей своей электронике дома.

В процессе сборки немало деталей, которые мы упустили, и это целый мир. Если вам интересно узнать больше о производственном процессе, обязательно посмотрите видео ниже, чтобы увидеть его в действии на Eurocircuits!

 

 

Всегда ли ПХД были такими сложными?

Зеленые печатные платы, которые мы знаем во всей нашей электронике, не всегда были такими. Ведь чуть более 60 лет назад вы обязательно должны были увидеть печатные платы, сделанные из таких материалов, как мазонит, картон и даже деревянные доски. В этих печатных платах старой школы к плате были привинчены плоские латунные провода, а набор компонентов был разбросан повсюду. Вот старый телевизор с одной из первых печатных плат внутри, посмотрите на этот беспорядок!

 

 

Однако эта чудовищная печатная плата вскоре изменилась, и в 1943 году австрийский ученый доктор Пауль Эйслер создал первую современную печатную плату для радиоприемника. Вскоре после этого медь заменила латунь в качестве предпочтительного металла для печатных плат, так как она позволяла электричеству течь более эффективно, а также была намного дешевле в производстве.

 

Печатные платы, наконец, получили свою славу в 1956 году, когда Патентное ведомство США выдало патент на «Процесс сборки электрических цепей» группе ученых из армии США. Именно военные должны быть благодарны за многие достижения, которые мы видели в печатных платах. Благодаря их потребности в новом оружии и системах связи, мы взяли огромную массу печатных плат вчерашнего дня и уменьшили ее до размера, который может поместиться в наших карманах!

 

Современные безумные способы использования печатных плат

Сегодня повсюду используются печатные платы, приводящие в действие некоторые из диких и сумасшедших устройств и услуг, о существовании которых мы даже не могли и мечтать. Вы слышали об этом?

 

Дроны доставки

В 2017 году Amazon представила новую службу доставки Prime Air, которая стала возможной благодаря дронам! Мы говорим о возможности заказать что-то на Amazon и доставить его домой за считанные минуты, а не дни, и все благодаря мощности печатных плат.

 

Печатные платы в этих дронах обеспечивают всю сложность, необходимую для выполнения работы, включая GPS и Bluetooth, которые позволяют точно доставлять посылку, а также гироскопы и акселерометры, которые позволяют им лететь прямо. Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть Amazon Prime Now в действии.

 

 

Протезы конечностей

Прошли времена простых механических конечностей, которые не обеспечивали никакой обратной связи. Современные протезы конечностей оснащены микропроцессорами, которые добавляют совершенно новый уровень естественных ощущений. В протезах ноги датчики угла колена могут передавать микропроцессору информацию о регулировке давления в пятке или передней части стопы. Все это приводит к гораздо более естественной ходьбе благодаря печатным платам и их микропроцессорным аналогам.

 

 

Слуховые имплантаты Кохлеарные импланты

позволяют глухим или слабослышащим снова слышать, и все это благодаря мощности печатных плат и электроники. Эти имплантаты хирургическим путем помещаются под кожу и содержат массу электроники, в том числе:

 

 

• Микрофон, улавливающий все разнообразие окружающих звуков.
• Речевой процессор, который может понимать все звуки, собираемые микрофоном.
• Передатчик, приемник и стимулятор, который получает сигналы от речевого процессора и преобразует их в электрические импульсы.
• Массив электродов, который собирает все электрические импульсы от стимулятора и посылает их в области слухового нерва, чтобы их услышали!

 

Это лишь некоторые из необычных применений, которые печатные платы и электроника в целом сделали возможными для человечества. Там есть масса других вещей, таких как компьютер или смартфон, на которых вы читаете этот пост в блоге. Без печатной платы вас бы здесь никогда не было! Еще раз снимаю шляпу перед вами, PCB.

 

Вы можете ходить вокруг своей печатной платы

Печатная плата — это основа нашего будущего, позволяющая нам создавать, открывать и улучшать человеческий опыт способами, которые мы никогда не считали возможными.