Tahiti!.. Tahiti!..
Nismo bili ni na kakvom Tahitiju!
I ovdje nas dobro hrane!
© Crtani mačak

Uvod s digresijom

Kako su se u prošlosti izrađivale ploče u domaćim i laboratorijskim uvjetima? Bilo je nekoliko načina, npr.

1. budući dirigenti crtali su crteže;
2. gravirano i izrezano rezačima;
3. zalijepili su ga ljepljivom trakom ili trakom, a zatim skalpelom izrezali dizajn;
4. Napravili su jednostavne šablone, a zatim nanijeli dizajn zračnim kistom.

Elementi koji nedostaju dopunjeni su crtaćima i retuširani skalpelom.

Bio je to dug i mukotrpan proces, koji je zahtijevao da "crtač" ima izvanredne umjetničke sposobnosti i točnost. Debljina linija se jedva uklapala u 0,8 mm, nije bilo točnosti ponavljanja, svaka se ploča morala posebno crtati, što je uvelike ograničavalo proizvodnju čak i vrlo male serije tiskane ploče (unaprijediti PP).

Što imamo danas?

Napredak ne stoji mirno. Vremena kada su radioamateri slikali PP kamenim sjekirama na koži mamuta pala su u zaborav. Pojava na tržištu javno dostupne kemije za fotolitografiju otvara potpuno drugačije izglede za proizvodnju PCB-a bez metalizacije rupa kod kuće.

Pogledajmo na brzinu kemiju koja se danas koristi za proizvodnju PP-a.

Fotorezist

Možete koristiti tekućinu ili film. U ovom članku nećemo razmatrati foliju zbog njezine oskudnosti, poteškoća pri namotavanju na PCB i niže kvalitete dobivenih tiskanih pločica.

Nakon analize tržišne ponude, odlučio sam se za POSITIV 20 kao optimalni fotorezist za kućnu proizvodnju PCB-a.

Svrha:
POSITIV 20 fotoosjetljivi lak. Koristi se u maloj proizvodnji tiskanih ploča, bakroreza i pri izvođenju radova vezanih uz prijenos slika na različite materijale.
Svojstva:
Karakteristike visoke ekspozicije osiguravaju dobar kontrast prenesenih slika.
Primjena:
Koristi se u područjima prijenosa slika na staklo, plastiku, metale itd. male proizvodnje. Upute za uporabu navedene su na bočici.
Karakteristike:
Boja: plava
Gustoća: na 20°C 0,87 g/cm 3
Vrijeme sušenja: na 70°C 15 min.
Potrošnja: 15 l/m2
Maksimalna fotoosjetljivost: 310-440 nm

Upute za fotorezist kažu da se može čuvati na sobnoj temperaturi i da nije podložan starenju. Uopće se ne slažem! Treba ga čuvati na hladnom mjestu, na primjer, na donjoj polici hladnjaka, gdje se temperatura obično održava na +2+6°C. Ali ni pod kojim uvjetima ne dopustite negativne temperature!

Ako koristite fotoreziste koji se prodaju na staklo i nemaju svjetlootpornu ambalažu, potrebno je voditi računa o zaštiti od svjetlosti. Čuva se u potpunom mraku i na temperaturi od +2+6°C.

Prosvjetitelj

Isto tako, smatram da je TRANSPARENT 21, koji stalno koristim, najprikladniji obrazovni alat.

Svrha:
Omogućuje izravan prijenos slike na površine obložene fotoosjetljivom emulzijom POSITIV 20 ili drugim fotorezistom.
Svojstva:
Daje prozirnost papiru. Omogućuje prijenos ultraljubičastih zraka.
Primjena:
Za brzo prenošenje obrisa crteža i dijagrama na podlogu. Omogućuje značajno pojednostavljenje procesa reprodukcije i smanjenje vremena s e troškovi.
Karakteristike:
Boja: prozirna
Gustoća: na 20°C 0,79 g/cm 3
Vrijeme sušenja: na 20°C 30 min.
Bilješka:
Umjesto običnog papira s prozirnicom, možete koristiti prozirnu foliju za inkjet ili laserske printere, ovisno o tome na što ćemo tiskati fotomasku.

Razvijač fotorezista

Postoji mnogo različitih rješenja za razvijanje fotorezista.

Preporuča se razvijanje pomoću otopine "tekućeg stakla". Njegovo kemijski sastav: Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Ova tvar ima ogroman broj prednosti. Najvažnije je da je vrlo teško preeksponirati PP u njemu; Otopina gotovo ne mijenja svoja svojstva s promjenama temperature (nema opasnosti od raspadanja kada se temperatura poveća), a također ima vrlo dug rok trajanja - njegova koncentracija ostaje konstantna najmanje nekoliko godina. Odsutnost problema prekomjerne izloženosti u otopini omogućit će povećanje njegove koncentracije kako bi se smanjilo vrijeme razvoja PP. Preporuča se pomiješati 1 dio koncentrata sa 180 dijelova vode (nešto više od 1,7 g silikata u 200 ml vode), no moguće je napraviti i koncentriraniju smjesu tako da se slika razvije za oko 5 sekundi bez opasnosti od oštećenja površine oštećenje zbog pretjeranog izlaganja. Ako je nemoguće kupiti natrijev silikat, koristite natrijev karbonat (Na 2 CO 3) ili kalijev karbonat (K 2 CO 3).

Nisam probala ni prvo ni drugo, pa ću vam reći ono što bez problema koristim već nekoliko godina. Koristim vodenu otopinu kaustične sode. Za 1 litru hladna voda 7 grama kaustične sode. Ako nema NaOH, koristim otopinu KOH, udvostručujući koncentraciju lužine u otopini. Vrijeme razvijanja 30-60 sekundi s pravilnom ekspozicijom. Ako se nakon 2 minute uzorak ne pojavi (ili se pojavi slabo), a fotootpor se počne ispirati s obratka, to znači da je vrijeme ekspozicije pogrešno odabrano: morate ga povećati. Ako se, naprotiv, brzo pojavi, ali se i izložena i neeksponirana područja isperu ili je koncentracija otopine previsoka ili je kvaliteta fotomaske niska (ultraljubičasto svjetlo slobodno prolazi kroz "crno"): morate povećati gustoću ispisa predloška.

Otopine za jetkanje bakra

Višak bakra uklanja se s tiskanih ploča pomoću raznih sredstava za jetkanje. Među ljudima koji to rade kod kuće, amonijev persulfat, vodikov peroksid + klorovodična kiselina, otopina bakreni sulfat+ kuhinjska sol.

Uvijek trujem željeznim kloridom u staklenoj posudi. Pri radu s otopinom morate biti oprezni i pažljivi: ako dospije na odjeću i predmete, ostavlja hrđave mrlje koje je teško ukloniti slabom otopinom limunske (limunovog soka) ili oksalne kiseline.

Koncentriranu otopinu željeznog klorida zagrijemo na 50-60°C, u nju uronimo izradak i pažljivo i bez napora pomičemo staklenu šipku s vatom na kraju po mjestima gdje se bakar teže urezuje, čime se postiže ravnomjernija jetkanje po cijeloj površini PP-a. Ako ne prisilite brzinu da se izjednači, potrebno trajanje jetkanja se povećava, a to na kraju dovodi do činjenice da u područjima gdje je bakar već urezan, počinje jetkanje tragova. Kao rezultat toga, uopće ne dobivamo ono što smo htjeli. Vrlo je poželjno osigurati kontinuirano miješanje otopine za jetkanje.

Kemikalije za uklanjanje fotorezista

Kako najlakše isprati nepotrebni fotootpor nakon jetkanja? Nakon ponovljenih pokušaja i pogrešaka, odlučio sam se za obični aceton. Kad ga nema, isperem ga bilo kojim otapalom za nitro boje.

Dakle, napravimo tiskanu pločicu

Gdje počinje PCB visoke kvalitete? Pravo:

Napravite visokokvalitetni foto predložak

Za izradu možete koristiti gotovo svaki moderni laserski ili inkjet pisač. S obzirom na to da u ovom članku koristimo pozitivni fotorezist, printer bi trebao crtati crno tamo gdje bi bakar trebao ostati na PCB-u. Tamo gdje ne bi trebalo biti bakra, tiskar ne bi trebao ništa crtati. Vrlo važna točka kada ispisujete fotomasku: trebate postaviti maksimalni protok boje (u postavkama upravljačkog programa pisača). Što su obojena područja tamnija, to su veće šanse za postizanje izvrsnog rezultata. Nije potrebna boja, dovoljan je crni uložak. Iz programa (nećemo razmatrati programe: svatko je slobodan izabrati za sebe - od PCAD-a do Paintbrusha) u kojem je iscrtan predložak fotografije ispisujemo na običan list papira. Što je veća rezolucija ispisa i kvalitetniji papir, to je fotomaska ​​bolja. Ne preporučujem nižu od 600 dpi; papir ne smije biti jako debeo. Kod tiska vodimo računa da će stranom lima na koju se nanosi boja šablona biti postavljena na PP blanko. Ako se učini drugačije, rubovi PP vodiča bit će zamagljeni i nejasni. Pustite da se boja osuši ako se radi o inkjet pisaču. Zatim impregniramo papir TRANSPARENTOM 21, pustimo da se osuši i predložak za fotografije je spreman.

Umjesto papira i prosvjetljenja moguće je, pa i vrlo poželjno koristiti prozirnu foliju za laserske (kod ispisa na laserskom pisaču) ili inkjet (za inkjet ispis) pisače. Imajte na umu da ovi filmovi imaju nejednake strane: samo jedna radna strana. Ako koristite laserski ispis, preporučujem suho provlačenje lista filma prije ispisa - jednostavno provucite list kroz pisač, simulirajući ispis, ali ne ispisujući ništa. Zašto je to potrebno? Prilikom ispisa, fuser (pećnica) će zagrijati list, što će neizbježno dovesti do njegove deformacije. Kao posljedica toga, postoji pogreška u geometriji izlazne tiskane ploče. Kod proizvodnje dvostranih PCB-a to je prepuno neusklađenosti slojeva sa svim posljedicama. A uz pomoć "suhog" rada zagrijat ćemo list, deformirati se i biti spreman za ispis predloška. Prilikom ispisa, list će proći kroz pećnicu drugi put, ali će deformacija biti mnogo manje značajna provjeriti nekoliko puta.

Ako je PP jednostavan, možete ga nacrtati ručno u vrlo praktičnom programu s rusificiranim sučeljem Sprint Layout 3.0R (~650 KB).

U pripremnoj fazi vrlo je prikladno crtati ne previše glomazne električne krugove u također rusificiranom programu sPlan 4.0 (~ 450 KB).

Ovako izgledaju gotovi predlošci fotografija, ispisani na pisaču Epson Stylus Color 740:

Tiskamo samo u crnoj boji, s maksimalnim dodatkom boje. Materijal prozirne folije za inkjet pisače.

Priprema PP površine za nanošenje fotorezista

Za izradu PP-a koriste se limeni materijali obloženi bakrenom folijom. Najčešće opcije su debljine bakra od 18 i 35 mikrona. Najčešće se za proizvodnju PP-a kod kuće koriste lisnati tekstolit (tkanina prešana ljepilom u nekoliko slojeva), stakloplastika (isto, ali epoksidni spojevi se koriste kao ljepilo) i getinax (prešani papir s ljepilom). Rjeđe, sittal i polycor (visokofrekventna keramika se izuzetno rijetko koristi kod kuće), fluoroplastika (organska plastika). Potonji se također koristi za izradu visokofrekventnih uređaja i, imajući vrlo dobre električne karakteristike, može se koristiti bilo gdje i svugdje, ali je njegova upotreba ograničena visokom cijenom.

Prije svega, morate biti sigurni da obradak nema duboke ogrebotine, neravnine ili korodirana područja. Zatim je preporučljivo ispolirati bakar do ogledala. Poliramo bez posebne revnosti, inače ćemo izbrisati ionako tanak sloj bakra (35 mikrona) ili ćemo, u svakom slučaju, postići različite debljine bakra na površini izratka. A to će zauzvrat dovesti do različitih brzina jetkanja: bit će brže urezano tamo gdje je tanje. A tanji vodič na ploči nije uvijek dobar. Pogotovo ako je dug i kroz njega će teći pristojna struja. Ako je bakar na izratku visoke kvalitete, bez grijeha, tada je dovoljno odmastiti površinu.

Nanošenje fotorezista na površinu obratka

Postavljamo ploču na vodoravnu ili blago nagnutu površinu i nanosimo sastav iz aerosolnog pakiranja s udaljenosti od oko 20 cm. Sjetimo se da je najvažniji neprijatelj u ovom slučaju prašina. Svaka čestica prašine na površini obratka je izvor problema. Za stvaranje jednolike prevlake raspršite aerosol kontinuiranim cik-cak pokretima, počevši od gornjeg lijevog kuta. Nemojte koristiti aerosol u prevelikim količinama jer će to uzrokovati neželjeno kapanje i dovesti do stvaranja nejednolike debljine premaza, što zahtijeva dulje vrijeme izlaganja. Ljeti na visokim temperaturama okoliš Možda će biti potrebna ponovna obrada ili će aerosol možda trebati raspršiti s kraće udaljenosti kako bi se smanjili gubici isparavanjem. Prilikom prskanja nemojte previše naginjati limenku jer će to uzrokovati povećana potrošnja pogonski plin i kao posljedica toga aerosol limenka prestaje djelovati, iako u njemu još ima fotorezista. Ako ne dobijete zadovoljavajuće rezultate pri nanošenju fotootpornog premaza raspršivanjem, upotrijebite nanošenje centrifuge. U ovom slučaju, fotorezist se nanosi na ploču postavljenu na rotirajući stol s pogonom od 300-1000 okretaja u minuti. Nakon završetka premazivanja ploča se ne smije izlagati jakom svjetlu. Na temelju boje premaza možete približno odrediti debljinu nanesenog sloja:

• svijetlo sivo plava 1-3 mikrona;
• tamno siva plava 3-6 mikrona;
• plava 6-8 mikrona;
• tamnoplava više od 8 mikrona.

Na bakru, boja premaza može imati zelenkastu nijansu.

Što je tanji premaz na izratku, to je bolji rezultat.

Uvijek centrifugiram premaz fotootpora. Moja centrifuga ima 500-600 okretaja u minuti. Pričvršćivanje treba biti jednostavno, stezanje se vrši samo na krajevima obratka. Fiksiramo izradak, palimo centrifugu, prskamo po središtu izratka i gledamo kako se fotorezist razlijeva po površini u tankom sloju. Centrifugalne sile će odbaciti višak fotorezista s budućeg PCB-a, stoga preporučujem da napravite zaštitni zid kako se radno mjesto ne bi pretvorilo u svinjac. Ja koristim obični lonac s rupom na dnu u sredini. Kroz ovu rupu prolazi os elektromotora, na koju je postavljena montažna platforma u obliku križa od dvije aluminijske letvice, duž kojih "teku" uši za stezanje obratka. Uši su izrađene od aluminijskih uglova, stegnutih na šinu krilnom maticom. Zašto aluminij? Niska specifična težina i, kao rezultat, manje otjecanje kada središte mase rotacije odstupa od središta rotacije osi centrifuge. Što je obradak točnije centriran, to će biti manje udaranja zbog ekscentričnosti mase i manje će biti potrebno napora za kruto pričvršćivanje centrifuge na podlogu.

Nanosi se fotorezist. Pustite da se osuši 15-20 minuta, okrenite obradak, nanesite sloj s druge strane. Ostavite još 15-20 minuta da se osuši. Ne zaboravite da su izravna sunčeva svjetlost i prsti na radnim stranama obratka neprihvatljivi.

Fotorezist za tamnjenje na površini izratka

Stavite obradak u pećnicu, postupno dovedite temperaturu na 60-70 ° C. Držite na ovoj temperaturi 20-40 minuta. Važno je da ništa ne dodiruje površine obratka; dopušteno je samo dodirivanje krajeva.

Poravnavanje gornje i donje fotomaske na površinama obratka

Svaka od foto maski (gornja i donja) treba imati oznake duž kojih je potrebno napraviti 2 rupe na izratku za poravnavanje slojeva. Što su oznake udaljenije jedna od druge, veća je točnost poravnanja. Obično ih postavljam dijagonalno na šablone. Pomoću stroja za bušenje, koristeći ove oznake na izratku, izbušimo dvije rupe strogo pod 90 ° (što su rupe tanje, to je točnije poravnanje; ja koristim bušilicu od 0,3 mm) i poravnamo šablone duž njih, ne zaboravljajući da predložak se mora nanijeti na fotootpornu stranu na kojoj je otisnut. Šablone pritišćemo na obradak tankim staklima. Poželjno je koristiti kvarcno staklo jer bolje propušta ultraljubičasto zračenje. Pleksiglas (pleksiglas) daje još bolje rezultate, ali ima neugodno svojstvo grebanja, što će neizbježno utjecati na kvalitetu PP-a. Na male veličine PP, možete koristiti prozirni omot s pakiranja CD-a. U nedostatku takvog stakla, možete koristiti obično prozorsko staklo, povećavajući vrijeme ekspozicije. Važno je da je staklo glatko, osiguravajući ravnomjerno pristajanje fotomaski na radni komad, inače će biti nemoguće dobiti visokokvalitetne rubove staza na gotovom PCB-u.

Praznina s fotomaskom ispod pleksiglasa. Koristimo CD box.

Ekspozicija (izloženost svjetlu)

Vrijeme potrebno za ekspoziciju ovisi o debljini sloja fotorezista i intenzitetu izvora svjetlosti. Fotorezist lak POSITIV 20 je osjetljiv na ultraljubičaste zrake, maksimalna osjetljivost javlja se u području valne duljine 360-410 nm.

Najbolje je izlagati pod svjetiljkama čiji je raspon zračenja u ultraljubičastom području spektra, ali ako nemate takvu lampu, možete koristiti i obične jake žarulje sa žarnom niti, povećavajući vrijeme ekspozicije. Nemojte pokretati osvjetljenje dok se osvjetljenje izvora ne stabilizira; potrebno je da se lampa zagrije 2-3 minute. Vrijeme ekspozicije ovisi o debljini premaza i obično iznosi 60-120 sekundi kada se izvor svjetlosti nalazi na udaljenosti od 25-30 cm Staklene ploče koje se koriste mogu apsorbirati do 65% ultraljubičastog zračenja, dakle u takvim slučajevima potrebno je povećati vrijeme ekspozicije. vrhunski rezultati postiže se pomoću prozirnih ploča od pleksiglasa. Kada koristite fotorezist s dugim vijekom trajanja, vrijeme ekspozicije će možda trebati udvostručiti zapamtite: Fotorezisti su podložni starenju!

Primjeri korištenja različitih izvora svjetlosti:

UV lampe

Izlažemo svaku stranu redom, nakon izlaganja ostavljamo da obradak odstoji 20-30 minuta na tamnom mjestu.

Razvijanje izloženog obratka

Razvijamo ga u otopini NaOH (kaustične sode) vidi više detalja na početku članka na temperaturi otopine od 20-25°C. Ako nema manifestacije unutar 2 minute mali O trajanje izlaganja. Ako izgleda dobro, ali se ispere i korisna područja bili ste prepametni s otopinom (koncentracija je previsoka) ili je vrijeme ekspozicije za određeni izvor zračenja predugo ili je fotomaska ​​loše kvalitete nedovoljno zasićena ispisana crna boja dopušta ultraljubičastom svjetlu da osvijetli izradak.

Prilikom razvijanja uvijek vrlo pažljivo, bez napora “valjam” štapićem s vatom po mjestima gdje se treba isprati izloženi fotootpor; to ubrzava proces.

Pranje izratka od lužina i ostataka ljuštenog izloženog fotorezista

Ja to radim ispod slavine s običnom vodom iz slavine.

Fotootpor za ponovno tamnjenje

Stavljamo obradak u pećnicu, postupno podižemo temperaturu i držimo ga na temperaturi od 60-100 ° C 60-120 minuta; uzorak postaje jak i tvrd.

Provjera kvalitete razvoja

Nakratko (5-15 sekundi) uronite obradak u otopinu željezovog klorida zagrijanu na temperaturu od 50-60°C. Brzo isprati tekuća voda. Na mjestima gdje nema fotorezista počinje intenzivno nagrizanje bakra. Ako slučajno negdje ostane fotorezist, pažljivo ga uklonite mehanički. Prikladno je to učiniti običnim ili oftalmološkim skalpelom, naoružanim optikom (naočale za lemljenje, povećalo A urar, lupa A na stativu, mikroskopu).

Bakropis

Trovamo u koncentriranoj otopini željeznog klorida na temperaturi od 50-60°C. Preporučljivo je osigurati kontinuiranu cirkulaciju otopine za jetkanje. Pažljivo “masiramo” slabo krvareća mjesta vatom na staklenoj šipci. Ako je željezni klorid svježe pripremljen, vrijeme jetkanja obično ne prelazi 5-6 minuta. Radni komad isperemo tekućom vodom.

Ploča urezana

Kako pripremiti koncentriranu otopinu željeznog klorida? FeCl 3 otopiti u lagano (do 40°C) zagrijanoj vodi dok se ne prestane otapati. Filtrirajte otopinu. Treba ga čuvati na hladnom i tamnom mjestu u zatvorenoj nemetalnoj ambalaži staklene boce, Na primjer.

Uklanjanje nepotrebnog fotorezista

Fotorezist sa staza isperemo acetonom ili otapalom za nitro boje i nitro emajle.

Bušenje rupa

Preporučljivo je odabrati promjer vrha buduće rupe na fotomaski tako da kasnije bude prikladno bušiti. Na primjer, s potrebnim promjerom rupe od 0,6-0,8 mm, promjer vrha na fotomaski trebao bi biti oko 0,4-0,5 mm, u tom će slučaju svrdlo biti dobro centrirano.

Preporučljivo je koristiti svrdla presvučena volfram karbidom: svrdla izrađena od brzoreznih čelika se vrlo brzo troše, iako se čelik može koristiti za bušenje pojedinačnih rupa velikog promjera (više od 2 mm), jer svrdla presvučena volfram karbidom ovog promjera su preskupi. Kada bušite rupe promjera manjeg od 1 mm, bolje je koristiti okomiti stroj, inače će se svrdla brzo slomiti. Ako bušite ručnom bušilicom, izobličenja su neizbježna, što dovodi do netočnog spajanja rupa između slojeva. Kretanje odozgo prema dolje po vertikali bušilica najoptimalniji s gledišta opterećenja alata. Svrdla od tvrdog metala izrađuju se s krutim (tj. svrdlo točno odgovara promjeru rupe) ili debelim (ponekad zvanim "turbo") drškom standardne veličine (obično 3,5 mm). Kada bušite svrdlima s karbidnim premazom, važno je čvrsto učvrstiti PCB, budući da takva bušilica, kada se kreće prema gore, može podići PCB, iskriviti okomitost i istrgnuti fragment ploče.

Svrdla malih promjera obično se umeću ili u steznu glavu ( razne veličine), ili u steznu glavu s tri čeljusti. Za preciznu fiksaciju, montaža u steznu glavu s tri čeljusti nije najbolja opcija, i mala veličina bušilice (manje od 1 mm) brzo prave utore u stezaljkama, gubeći dobru fiksaciju. Stoga je za bušilice promjera manjeg od 1 mm bolje koristiti steznu glavu. Kako biste bili sigurni, kupite dodatni set koji sadrži rezervne stezne čahure za svaku veličinu. Neke jeftine bušilice dolaze s plastičnim steznim čahurama; bacite ih i kupite metalne.

Da biste dobili prihvatljivu točnost, potrebno je pravilno organizirati radno mjesto, to jest, prvo, osigurati dobro osvjetljenje daske pri bušenju. Da biste to učinili, možete koristiti halogenu svjetiljku, pričvrstiti je na tronožac kako biste mogli odabrati položaj (osvijetlite desnu stranu). Drugo, povisite radna površina otprilike 15 cm iznad površine stola za bolju vizualnu kontrolu procesa. Bilo bi dobro ukloniti prašinu i strugotine tijekom procesa bušenja (možete koristiti obični usisavač), ali ovo nije obavezno. Treba napomenuti da je prašina od stakloplastike koja se stvara tijekom bušenja vrlo jetka i, ako dođe u dodir s kožom, izaziva iritaciju kože. I na kraju, kada radite, vrlo je prikladno koristiti nožni prekidač stroja za bušenje.

Tipične veličine rupa:

• vias 0,8 mm ili manje;
• integrirani krugovi, otpornici itd. 0,7-0,8 mm;
• velike diode (1N4001) 1,0 mm;
• kontaktni blokovi, trimeri do 1,5 mm.

Pokušajte izbjeći rupe promjera manjeg od 0,7 mm. Uvijek imajte barem dvije rezervne svrdla od 0,8 mm ili manje, jer se uvijek pokvare baš u trenutku kada hitno trebate naručiti. Svrdla od 1 mm i veća su puno pouzdanija, iako bi bilo dobro imati rezervne za njih. Kada trebate izraditi dvije identične ploče, možete ih bušiti istovremeno kako biste uštedjeli vrijeme. U ovom slučaju, potrebno je vrlo pažljivo izbušiti rupe u središtu kontaktne pločice u blizini svakog kuta PCB-a, a za velike ploče, rupe koje se nalaze blizu središta. Položite ploče jednu na drugu i pomoću rupa za centriranje od 0,3 mm u dva suprotna kuta i klinova kao klinova pričvrstite ploče jednu za drugu.

Ako je potrebno, rupe možete upustiti bušilicama većeg promjera.

Kositrenje bakra na PP

Ako trebate kalajisati staze na tiskanoj ploči, možete upotrijebiti lemilo, meki lem s niskim talištem, fluks na bazi alkohola i kolofonija i pletenicu koaksijalnog kabela. Za velike količine kalajišu u kupkama ispunjenim niskotemperaturnim lemovima uz dodatak topitelja.

Najpopularnija i najjednostavnija talina za kalajisanje je niskotaljiva legura "Rose" (kositar 25%, olovo 25%, bizmut 50%), čija je točka taljenja 93-96 ° C. Pomoću hvataljki postavite ploču ispod razine tekuće taline na 5-10 sekundi i nakon vađenja provjerite je li cijela površina bakra ravnomjerno pokrivena. Ako je potrebno, operacija se ponavlja. Neposredno nakon uklanjanja ploče iz taline, njeni ostaci se uklanjaju gumenom krpom ili oštrim trešenjem u smjeru okomitom na ravninu ploče, držeći je u stezaljci. Drugi način za uklanjanje ostataka Rose legure je zagrijavanje ploče u grijaćoj komori i protresanje. Postupak se može ponoviti kako bi se postigao sloj jednolike debljine. Kako bi se spriječila oksidacija vruće taline, glicerin se dodaje u posudu za kalajisanje tako da njegova razina pokriva talinu za 10 mm. Nakon završenog procesa ploča se opere od glicerina u tekućoj vodi. Pažnja! Ovi postupci uključuju rad s instalacijama i materijalima izloženim visokim temperaturama, stoga je za sprječavanje opeklina potrebno koristiti zaštitne rukavice, naočale i pregače.

Operacija kalajisanja s legurom kositra i olova odvija se slično, ali više toplina taline ograničava opseg primjene ove metode u uvjetima zanatske proizvodnje.

Nakon kalajisanja ne zaboravite očistiti ploču od fluksa i temeljito je odmastiti.

Ako imate veliku proizvodnju, možete koristiti kemijsko kositrenje.

Nanošenje zaštitne maske

Radnje s nanošenjem zaštitne maske u potpunosti ponavljaju sve gore napisano: nanosimo fotorezist, sušimo, tamnimo, centriramo masku fotomaske, eksponiramo, razvijamo, peremo i ponovno tamnimo. Naravno, preskačemo korake provjere kvalitete razvijanja, jetkanja, skidanja fotorezista, kalajisanja i bušenja. Na samom kraju masku tamnite 2 sata na temperaturi od oko 90-100°C - postat će čvrsta i tvrda, poput stakla. Formirana maska ​​štiti površinu PP od vanjski utjecaj te štiti od teoretski mogućih kratkih spojeva tijekom rada. Također igra važnu ulogu u automatskom lemljenju: sprječava da lem "sjedne" na susjedna područja, stvarajući ih u kratkom spoju.

To je to, dvostrana tiskana ploča s maskom je spremna

Morao sam napraviti PP na ovaj način sa širinom staza i korakom između njih do 0,05 mm (!). Ali ovo je već nakitni rad. I bez puno napora možete napraviti PP s širinom staze i korakom između njih od 0,15-0,2 mm.

Nisam nanosio masku na ploču prikazanu na fotografijama; nije bilo takve potrebe.

Tiskana ploča u procesu ugradnje komponenti na nju

A evo i samog uređaja za koji je napravljen PP:

Ovo je mobilni telefonski most koji vam omogućuje smanjenje troškova usluga za 2-10 puta mobilne komunikacije za ovo se isplatilo petljati s PP;). PCB sa zalemljenim komponentama nalazi se u postolju. Nekada je to bilo obično Punjač za baterije za mobilne telefone.

dodatne informacije

Metalizacija rupa

Možete čak i metalizirati rupe kod kuće. Da biste to učinili, unutarnja površina rupa se tretira s 20-30% otopinom srebrnog nitrata (lapis). Potom se površina očisti brisačem i ploča suši na svjetlu (možete koristiti UV lampu). Bit ove operacije je da se pod utjecajem svjetlosti srebrni nitrat raspada, a srebrne inkluzije ostaju na ploči. Zatim se provodi kemijsko taloženje bakra iz otopine: bakar sulfat (bakar sulfat) 2 g, kaustična soda 4 g, amonijak 25 posto 1 ml, glicerin 3,5 ml, formaldehid 10 posto 8-15 ml, voda 100 ml. Rok trajanja pripremljene otopine je vrlo kratak; mora se pripremiti neposredno prije upotrebe. Nakon taloženja bakra, ploča se opere i osuši. Ispada da je sloj vrlo tanak, njegova debljina mora se povećati na 50 mikrona galvanskim putem.

Rješenje za nanošenje bakrenja galvaniziranjem:
Za 1 litru vode, 250 g bakrenog sulfata (bakrenog sulfata) i 50-80 g koncentrirane sumporne kiseline. Anoda je bakrena ploča obješena paralelno s dijelom koji se oblaže. Napon treba biti 3-4 V, gustoća struje 0,02-0,3 A/cm 2, temperatura 18-30°C. Što je niža struja, to je sporije proces je u tijeku metalizacije, ali što je veća kvaliteta dobivenog premaza.

Fragment tiskane pločice s metalizacijom u rupici

Domaći fotootpornici

Fotorezist na bazi želatine i kalij bikromata:
Prva otopina: 15 g želatine preliti sa 60 ml prokuhane vode i ostaviti da bubri 2-3 sata. Nakon što želatina nabubri, stavite posudu u vodenu kupelj na temperaturu od 30-40°C dok se želatina potpuno ne otopi.
Druga otopina: otopiti 5 g kalijevog dikromata (krompic, svijetlonarančasti prah) u 40 ml prokuhane vode. Otopiti na slabom, difuznom svjetlu.
Ulijte drugu u prvu otopinu uz snažno miješanje. U dobivenu smjesu pipetom dodajte nekoliko kapi amonijaka dok ne postane slamnato boje. Emulzija se nanosi na pripremljenu ploču pod vrlo slabim svjetlom. Ploča se suši dok ne postane neljepljiva na sobnoj temperaturi u potpunom mraku. Nakon izlaganja, isperite ploču pri slabom ambijentalnom svjetlu u toploj tekućoj vodi dok ne uklonite nepotamnjelu želatinu. Da biste bolje procijenili rezultat, možete obojiti područja s neuklonjenom želatinom otopinom kalijevog permanganata.

Poboljšani domaći fotootpor:
Prva otopina: 17 g ljepila za drvo, 3 ml vodene otopine amonijaka, 100 ml vode, ostaviti da bubri jedan dan, zatim zagrijavati u vodenoj kupelji na 80°C dok se potpuno ne otopi.
Druga otopina: 2,5 g kalijevog dikromata, 2,5 g amonijevog dikromata, 3 ml vodene otopine amonijaka, 30 ml vode, 6 ml alkohola.
Kada se prva otopina ohladi na 50°C, ulijte drugu otopinu u nju uz snažno miješanje i filtrirajte dobivenu smjesu ( Ova i naredne operacije moraju se izvoditi u zamračenoj prostoriji, sunčeva svjetlost nije dopuštena!). Emulzija se nanosi na temperaturi od 30-40°C. Nastavite kao u prvom receptu.

Fotorezist na bazi amonijevog dikromata i polivinil alkohola:
Pripremite otopinu: polivinil alkohol 70-120 g/l, amonijev bikromat 8-10 g/l, etilni alkohol 100-120 g/l. Izbjegavajte jaku svjetlost! Nanosi se u 2 sloja: prvi sloj se suši 20-30 minuta na 30-45°C, drugi sloj se suši 60 minuta na 35-45°C. Razvijač 40% otopina etilnog alkohola.

Kemijsko kalajisanje

Prije svega, ploču je potrebno probrati kako bi se uklonio nastali bakreni oksid: 2-3 sekunde u 5% otopini klorovodične kiseline, nakon čega slijedi ispiranje u tekućoj vodi.

Dovoljno je jednostavno izvršiti kemijsko kalajisanje uranjanjem ploče u vodenu otopinu koja sadrži kositrov klorid. Oslobađanje kositra na površini bakrene prevlake događa se kada se uroni u otopinu soli kositra u kojoj je potencijal bakra elektronegativniji od materijala prevlake. Promjena potencijala u željenom smjeru olakšava se uvođenjem aditiva za kompleksiranje, tiokarbamida (tiourea), u otopinu soli kositra. Ova vrsta otopine ima sljedeći sastav (g/l):

Među navedenima, najčešće su otopine 1 i 2. Ponekad se predlaže korištenje kao surfaktanta za 1. otopinu deterdžent"Napredak" u količini od 1 ml/l. Dodavanje 2-3 g/l bizmut nitrata drugoj otopini dovodi do taloženja legure koja sadrži do 1,5% bizmuta, što poboljšava sposobnost lemljenja premaza (sprječava starenje) i uvelike produljuje vijek trajanja gotovog PCB-a prije lemljenja. komponente.

Za očuvanje površine koriste se aerosolni sprejevi koji se temelje na sastavima za fluksiranje. Nakon sušenja, lak nanesen na površinu obratka stvara jak, gladak film koji sprječava oksidaciju. Jedna od popularnih supstanci je "SOLDERLAC" iz Cramolina. Naknadno lemljenje se izvodi izravno na obrađenu površinu bez dodatnog uklanjanja laka. U posebno kritičnim slučajevima lemljenja, lak se može ukloniti otopinom alkohola.

Umjetne otopine za pokositrenje s vremenom se kvare, osobito kada su izložene zraku. Stoga, ako rijetko imate velike narudžbe, pokušajte odjednom pripremiti malu količinu otopine, dovoljnu za kalajisanje potrebne količine PP-a, a preostalu otopinu pohranite u zatvorenu posudu (boce koje se koriste u fotografiji koje ne dopustiti da zrak prođe su idealni). Također je potrebno zaštititi otopinu od onečišćenja, što može uvelike pogoršati kvalitetu tvari.

Zaključno, želim reći da je ipak bolje koristiti gotove fotoreziste i ne mučiti se s metalizirajućim rupama kod kuće; ipak nećete postići dobre rezultate.

Puno hvala kandidatu kemijskih znanosti Filatov Igor Evgenijevič za konzultacije o pitanjima vezanim uz kemiju.
Također želim izraziti svoju zahvalnost Igor Čudakov."

U ovom članku ćemo govoriti o metodama za proizvodnju tiskane ploče i jetkanje ploče.

Postoji mnogo načina za izradu tiskane ploče. Glavni način, koju osobno koristim, je izrada ploče od folije PCB (getinax), nanošenjem uzorka flomasterom i jetkanjem u kemijskoj otopini. Tako se dogodilo da sam pločice počeo crtati od šestog razreda škole (trenutno od petog), kada su računala bila veličine cijele sobe. U to sam vrijeme postao "istreniran". Stoga crtam ploču na kvadratnom papiru brže nego na računalu, koristeći posebne programe. Istina, najobimnija ploča u smislu baze elemenata koju sam ikada nacrtao rukom bila je ploča koja se sastojala od četrnaest mikro krugova i nekoliko stotina jednostavnih elemenata.

Izrada ploče nanošenjem uzorka olovkom za crtanje ili, u posljednje vrijeme češće, LUT-om (tehnologija laserskog željeza) i jetkanjem u kemijskoj otopini sastoji se od sljedećih koraka; razlika u odnosu na druge metode može se malo razlikovati u samim operacijama njihov redoslijed:

1. Raspored postavljanja radijskih elemenata na ploču i polaganje vodiča (staza). Trenutno postoji mnogo programa za razvoj radio ploča. Lakše ih je koristiti. Možete raditi razvoj bez upotrebe posebnih programa, ali to zahtijeva malo upornosti i mnogo više vremena. U ovom slučaju, radi praktičnosti, ploča je nacrtana na listu papira u kariranom uzorku, a za ponovni razvoj ponovno je nacrtana;

2. Od folije PCB, odnosno getinax izrezuje se ploča potrebnih dimenzija. Prikladniji materijal je tekstolit, koji je u biti višeslojni stakloplastik, a folija na njega prianja bolje nego na getinax. Getinax je pločasti materijal izrađen od prešanog papira impregniranog bakelitnim lakom. Getinax je materijal niže kvalitete od PCB-a i ima nekoliko svojstava koja se meni osobno ne sviđaju:

- može se raslojiti;

— tiskani vodiči brže se odbijaju od pregrijavanja nego oni na PCB-u, što otežava zamjenu radijskih komponenti bez oštećenja ploče u slučaju kvara;

— postoje slučajevi pregrijavanja radijskih komponenti, što može uzrokovati "dimljenje" radio ploče. Ista stvar se događa kada vlaga dospije u visokonaponske krugove. Spaljeni getinax često se pretvara u vodič (nešto poput grafita). Ista stvar se događa s getinaxom kada vlaga slučajno uđe u krugove visokog napona. Ovo posljednje vam može donijeti velike probleme;

No, unatoč svemu tome, značajno je jeftiniji i može se rezati škarama. Ovo može biti korisno kada trebate napraviti brzu jednostranu ploču koristeći SMD dijelove.

3. Rubovi ploče obrađuju se od oštrih kutova i neravnina turpijom ili brusnim papirom;

4. Izrezana ploča se zamota u plahtu na kojoj je nacrtana ploča. Pomoću tanke jezgre i laganih udaraca čekića izrađuju se rupe (označavanje) za buduće rupe na mjestima koja su prethodno označena na listu;

5. Na označenim mjestima izbušene su rupe za buduće radio komponente. Za male dijelove - otpornike, kondenzatore, tankovodne tranzistori koristi se svrdlo od 0,5 mm, za deblje izvode - svrdlo od 0,7 mm. Po potrebi se mogu koristiti i druge veličine. Kao bušilica, prikladnije je koristiti prijenosni stroj za bušenje, koji se može kupiti u specijaliziranoj radio trgovini. Također možete koristiti ručnu električnu bušilicu s određenom vještinom;

6. Nakon bušenja rupa ploča se brusi brusnim papirom. Svi neravnini nastali kao rezultat bušenja se uklanjaju, a folija se čisti za daljnje nanošenje tragova i jetkanje;

7. Olovka se pravi od obične prazne kemijske olovke. Da biste to učinili, šipka se zagrijava na plamenu šibice (ili upaljača), a kada se plastika otopi, šipka se izvlači. Nakon što se plastika stvrdne, kraj ploče za crtanje se reže kako bi se dobila rupa promjera približno 0,2...0,4 mm;

8. U olovku za crtanje stavlja se lak (prikladnije je koristiti lak za nokte) visine 2…5 cm, nakon čega se iscrtava tiskana pločica: oko rupica se prave lemne pločice, a između njih se crtaju tragovi tiskane ploče. jastučići. Uz određenu dozu vještine i korištenjem ravnala kao vodiča, kvaliteta crteža može biti na razini tvorničkih radio ploča;

9. Nakon što se lak osuši, nelakirana područja ploče se jetkaju stavljanjem ploče u otopinu željezovog klorida. Istodobno, bakar staza zaštićenih lakom nije ugraviran, a bakreni premaz ploče koji nije prekriven lakom ulazi u kemijsku reakciju, otapa se u željezovom kloridu. Kako bi se ubrzao proces jetkanja, otopina s pločom može se zagrijati u vodenoj kupelji ili jednostavno staviti na radijator centralnog grijanja;

10. Nakon jetkanja ploča se ispere vodom te se vatom navlaženom acetonom ili drugim otapalom s ploče ukloni lak, nakon čega se ponovno ispere pod tekućom vodom;

11. Bolje je lemiti radio komponente pomoću lema s niskim talištem i fluksa - kolofonije otopljene u alkoholu.

Treba dodati:

Kao olovku za crtanje možete koristiti špricu za jednokratnu upotrebu; u ovom slučaju potrebno je slomiti kosi rez igle i naoštriti ga tako da nema oštrih površina za grebanje vrha. Nedavno je u prodaji mnogo markera čija se boja ne ispire vodom i daje prilično izdržljiv zaštitni sloj, pa se mogu koristiti i kao ploča za crtanje.

Neki majstori također kalaju nakon jetkanja ploče. Konzerviranje se vrši na jedan od dva načina:

1. Lemilo;

2. Željezna kupka je napunjena legurom Rose ili Wood. Legura, kako bi se izbjegla oksidacija lema, potpuno je prekrivena slojem glicerina na vrhu. Za kalajisanje, ploča se uranja u talinu ne duže od pet sekundi. Zagrijte kupku pomoću električnog štednjaka.

Nedavno je metoda pisača za prijenos uzorka radio ploče postala sve raširenija.

Sastoji se od sljedećeg:

1. Pomoću posebnih programa dizajnira se i crta radijska ploča;

2. Zrcalna slika ploče ispisuje se na podlogu pomoću laserskog pisača. U ovom slučaju kao podloga se koristi tanki premazani papir (naslovnice raznih časopisa), faks papir ili film za laserske pisače.

3. Podloga se prednjom stranom (slika) nanosi na pripremljenu ploču i jako vrućim glačalom “utrlja” na ploču. Za ravnomjernu raspodjelu pritiska glačala na podlogu, preporuča se između njih položiti nekoliko slojeva debelog papira. Toner se topi i lijepi za ploču.

4. Nakon hlađenja postoje dvije mogućnosti skidanja podloge: ili se podloga jednostavno ukloni nakon prijenosa tonera na ploču (u slučaju filma za laserske pisače) ili se prethodno namoči u vodu i potom postupno odlijepi ( premazan papir). Toner ostaje na ploči. Nakon skidanja podloge, na onim mjestima gdje se odvojio toner, možete ručno retuširati ploču.

5. Ploča je urezana u kemijskoj otopini. Tijekom jetkanja, toner se ne otapa u željezovom kloridu.

Ova metoda vam omogućuje da dobijete vrlo lijepu tiskanu montažu, ali morate se naviknuti na to, jer možda neće uspjeti prvi put. Činjenica je da je potreban određeni režim visoke temperature. Ovdje postoji samo jedan kriterij: toner se mora dovoljno otopiti da se zalijepi za površinu ploče, a istovremeno ne smije doći u polutekuće stanje kako se rubovi tragova ne bi raspalili. spljoštiti. Uklanjanje lista papira zahtijeva malo omekšavanja vodom, inače bi se list papira mogao odvojiti zajedno s tonerom. Bušenje rupa u tiskanoj pločici provodi se nakon jetkanja.

PCB jetkanje

Postoje mnogi spojevi za kemijsko skidanje bakra s tiskanih ploča. Svi se razlikuju u brzini reakcije i dostupnosti kemijskih reagensa potrebnih za pripremu otopine. Ne zaboravite da je svaka kemikalija štetna za zdravlje, stoga ne zaboravite poduzeti mjere opreza. Evo kemijskih otopina za jetkanje tiskanih ploča koje sam osobno koristio:

1. Dušična kiselina (HNO 3)– najopasniji i nepopularniji reagens. Proziran je, ima oštar miris, vrlo je higroskopan i također snažno isparava. Stoga se ne preporučuje skladištenje kod kuće. Za jetkanje se ne koristi u čistom obliku, već u otopini s vodom u omjeru 1/3 (jedan dio kiseline na tri dijela vode). Ne zaboravite da se ne ulijeva voda u kiselinu, već kiselina u vodu. Proces jetkanja ne traje više od pet minuta, uz aktivno oslobađanje plina. “Dušik” također otapa lak, pa je prije upotrebe lak potrebno pustiti da se dobro osuši. Zatim, tijekom jetkanja, neće imati vremena omekšati i odvojiti se od bakrene prevlake. Moraju se strogo pridržavati mjera opreza.

2. Otopina sumporne kiseline (H 2 SO 4) i vodikovog peroksida (H 2 O 2). Da biste pripremili ovu otopinu, morate dodati četiri tablete vodikovog peroksida (ljekarnički naziv - "Hydroperit") u čašu običnog baterijskog elektrolita (otopina sumporne kiseline u vodi). Pripremljenu otopinu treba čuvati u tamnoj posudi, ne hermetički zatvorenu, budući da se raspadom vodikovog peroksida oslobađa plin. Vrijeme jetkanja za tiskanu pločicu je oko jedan sat za dobro izmiješanu svježu otopinu na sobnoj temperaturi. Ova se otopina nakon jetkanja može obnoviti dodavanjem vodikovog peroksida H 2 O 2. Potrebna količina vodikovog peroksida procjenjuje se vizualno: bakrenu ploču uronjenu u otopinu treba prebojati od crvene do tamno smeđe. Stvaranje mjehurića u otopini ukazuje na višak vodikovog peroksida, što dovodi do usporavanja reakcije jetkanja. Moraju se strogo pridržavati mjera opreza.

Pažnja: Kada koristite dvije prethodno navedene otopine, morate poduzeti sve mjere opreza pri radu s kaustičnim kemikalijama. Svi radovi moraju se obavljati samo na svježem zraku ili pod poklopcem. Ako otopina dospije na kožu, potrebno ju je odmah isprati s puno vode.

3. Željezov klorid (FeCl 3)- najpopularniji reagens za jetkanje tiskanih ploča. Otopiti 150 g željeznog klorida u prahu u 200 ml tople vode. Proces jetkanja u ovoj otopini može trajati od 15 do 60 minuta. Vrijeme ovisi o svježini otopine i temperaturi. Nakon završetka jetkanja, ploču je potrebno oprati s puno vode, po mogućnosti sapunom (kako bi se neutralizirali ostaci kiseline). Nedostaci ovog rješenja su stvaranje otpada tijekom reakcije koji se taloži na ploči i ometa normalan tijek procesa jetkanja, kao i relativno niska brzina reakcije.

4. Otopina kuhinjske soli (NaCl) i bakrenog sulfata (CuSO 4) u vodi. U 500 ml Vruća voda(približno 80 ° C) otopite četiri žlice kuhinjske soli i dvije žlice bakrenog sulfata usitnjenog u prah. Otopina je spremna za upotrebu odmah nakon hlađenja (kod upotrebe boje otporne na toplinu hlađenje nije potrebno). Vrijeme jetkanja je oko 8 sati. Kako bi se ubrzao proces jetkanja, otopina s pločom može se zagrijati na 50 °C.

5. Otopina limunske kiseline u vodikovom peroksidu (H 2 O 2). U maloj kupki (do 100 ml) tiskana ploča se puni velikim volumenom vodikovog peroksida, nakon čega se dodaje 1 žlica limunske kiseline. Nakon čega počinje proces jetkanja tiskane pločice. Aktivno ga prati promjena boje tekućine od prozirne do plave. Rubovi su glatki i, ako najprije prijeđete finim brusnim papirom preko laminata od stakloplastike, sve će biti vrlo ravnomjerno urezano.

Koristeći ovu metodu, uspio sam dobiti ploče sa sljedećim parametrima:

Razmak između vodiča je 0,2 mm.

S postavljenom debljinom vodiča od 0,25 mm, u stvarnosti se pokazalo da je 0,2-0,22 mm.

Dimenzije ploča do 100x200 mm.

Ako trebate brže kiseliti, možete dodati prstohvat obične kuhinjske soli. To će ubrzati proces, ali budite oprezni: proces jetkanja oslobađa toplinsku energiju i obično uzrokuje da otopina postane prilično vruća. Tijekom mog dugogodišnjeg iskustva rada s ovom otopinom dva puta je eksplodirala i “pomazala” sve oko mene. Naravno, sve se vrlo brzo obrisalo običnom krpom i sodom i nije bilo tragova na odjeći i stvarima (za razliku od željeznog klorida), ali bilo je prilično zanimljivo promatrati.

Prosječno vrijeme jetkanja je 20-30 minuta.

Nisam koristio druga rješenja za jetkanje tiskanih pločica. Najugodnije je raditi s posljednjom točkom, jer se komponente mogu nabaviti u bilo kojem gradu.

Ako to trebate učiniti dobro

U principu se tiskana pločica može naručiti iu tvornici specijaliziranoj za njihovu proizvodnju. Naravno, košta više nego što biste ga sami napravili, ali će kvaliteta izrade biti višestruko bolja. Ako imate puno takvih prototipova, toplo preporučujem da pogledate video o proizvodnji tiskanih ploča.

Ovdje je poanta sljedeća. Tvornica uzima novac za 2 stvari: za pripremu za proizvodnju, tijekom koje pretvara vaše datoteke s tiskanom pločicom u svoj standard i proizvodi opremu, te za samu proizvodnju. Sama izrada nije skupa stvar: tvornice kupuju praznine za radio ploče u velikim količinama i sama izrada je jeftinija, ali pripremu naplaćuju u prosjeku 2-3 tisuće rubalja. Za mene platiti toliki novac za izradu jedne ploče nema smisla. Ali, ako ima 10-20 tih ploča, onda se taj novac za pripremu podijeli na sve ploče i ispadne jeftinije.

Kako pripremiti ploču izrađenu u Eagleu za proizvodnju

Priprema za proizvodnju sastoji se od 2 faze: provjera tehnoloških ograničenja (DRC) i generiranje Gerber datoteka

DRC

Svaki proizvođač PCB-a ima tehnološka ograničenja minimalne širine tračnica, razmaka između tračnica, promjera rupa itd. Ako ploča ne zadovoljava ova ograničenja, proizvođač odbija prihvatiti ploču za proizvodnju.

Prilikom izrade PCB datoteke, zadana tehnološka ograničenja postavljaju se iz datoteke default.dru u direktoriju dru. Obično se ta ograničenja ne podudaraju s onima stvarnih proizvođača, pa ih je potrebno promijeniti. Moguće je postaviti ograničenja neposredno prije generiranja Gerber datoteka, ali bolje je to učiniti odmah nakon generiranja datoteke ploče. Za postavljanje ograničenja pritisnite tipku DRC

praznine

Idite na karticu Clearance, gdje su postavljeni razmaci između vodiča. Vidimo 2 odjeljka: Različiti signali I Isti signali. Različiti signali- određuje razmake između elemenata koji pripadaju različitim signalima. Isti signali- određuje razmake između elemenata koji pripadaju istom signalu. Dok se krećete između polja za unos, slika se mijenja i prikazuje značenje unesene vrijednosti. Dimenzije se mogu navesti u milimetrima (mm) ili tisućinkama inča (mil, 0,0254 mm).

Udaljenosti

Kartica Distance definira minimalne udaljenosti između bakra i ruba ploče ( Bakar/Dimenzija) i između rubova rupa ( Bušotina)

Minimalne dimenzije

Na kartici Veličine za dvostrane ploče, 2 parametra imaju smisla: Minimalna širina- minimalna širina vodiča i Minimalna bušilica- minimalni promjer rupe.

Pojasevi

Na kartici Restring postavljate veličine traka oko otvora i kontaktnih pločica komponenti elektroda. Širina remena je postavljena u postotku od promjera rupe, a možete postaviti ograničenje minimalne i maksimalne širine. Za dvostrane ploče parametri imaju smisla Jastučići/Top, Jastučići/Dno(jastučići na gornjem i donjem sloju) i Vias/Vanjski(vias).

Maske

Na kartici Maske postavljate razmake od ruba podloge do maske za lemljenje ( Stop) i pasta za lemljenje ( Krema). Zazori su postavljeni kao postotak manje veličine jastučića, a možete postaviti ograničenje minimalnog i maksimalnog zazora. Ako proizvođač ploče ne navodi posebne zahtjeve, možete ostaviti zadane vrijednosti na ovoj kartici.

Parametar Ograničiti definira minimalni promjer otvora koji neće biti pokriven maskom. Na primjer, ako navedete 0,6 mm, tada će otvore promjera 0,6 mm ili manje prekrivati ​​maska.

Pokretanje skeniranja

Nakon postavljanja ograničenja, idite na karticu Datoteka. Postavke možete spremiti u datoteku klikom na gumb Spremi kao.... Ubuduće možete brzo preuzeti postavke za druge ploče ( Opterećenje...).

Jednim pritiskom gumba primijeniti utvrđena tehnološka ograničenja primjenjuju se na PCB datoteku. Utječe na slojeve tStop, bStop, tKrema, bKrema. Vias i jastučići za pinove također će se promijeniti u veličini kako bi zadovoljili ograničenja navedena u kartici Prenizati.

Pritisak na gumb Ček pokreće proces praćenja ograničenja. Ako ploča zadovoljava sva ograničenja, pojavit će se poruka u retku statusa programa Nema grešaka. Ako ploča ne prođe pregled, pojavljuje se prozor DRC pogreške

Prozor sadrži popis DRC pogrešaka, s naznakom vrste i sloja pogreške. Kada dvaput kliknete na liniju, područje ploče s pogreškom bit će prikazano u središtu glavnog prozora. Vrste grešaka:

razmak premali

promjer rupe premali

raskrižje kolosijeka s različitim signalima

folija preblizu rubu daske

Nakon ispravljanja grešaka potrebno je ponovno pokrenuti kontrolu i ponavljati ovaj postupak dok se sve greške ne otklone. Ploča je sada spremna za izlaz u Gerber datoteke.

Generiranje Gerber datoteka

Iz jelovnika Datoteka izabrati CAM procesor. Pojavit će se prozor CAM procesor.

Skup parametara za generiranje datoteke naziva se zadatak. Zadatak se sastoji od nekoliko dijelova. Odjeljak definira izlazne parametre jedne datoteke. Prema zadanim postavkama, distribucija Eagle uključuje zadatak gerb274x.cam, ali ima 2 nedostatka. Prvo, niži slojevi se prikazuju u zrcalnoj slici, a drugo, datoteka bušenja se ne ispisuje (za generiranje bušenja morat ćete izvršiti drugi zadatak). Stoga, razmislimo o stvaranju zadatka od nule.

Trebamo izraditi 7 datoteka: obrube ploče, bakar na vrhu i dnu, sitotisak na vrhu, masku za lemljenje na vrhu i dnu i svrdlo.

Počnimo s granicama ploče. U polju Odjeljak unesite naziv odjeljka. Provjeravam što je u grupi Stil instaliran samo poz. Coord, Optimizirajte I Ispunite jastučiće. S popisa Uređaj izabrati GERBER_RS274X. U polje za unos Datoteka Unosi se naziv izlazne datoteke. Zgodno je smjestiti datoteke u poseban direktorij, pa ćemo u ovo polje unijeti %P/gerber/%N.Edge.grb . To znači direktorij u kojem se nalazi izvorna datoteka ploče, poddirektorij gerber, originalni naziv datoteke ploče (bez ekstenzije .brd) s dodanim na kraju .Rub.grb. Imajte na umu da se poddirektorije ne stvaraju automatski, tako da ćete morati stvoriti poddirektorij prije generiranja datoteka gerber u direktoriju projekta. U poljima Pomak unesite 0. Na popisu slojeva odaberite samo sloj Dimenzija. Ovime je dovršeno stvaranje odjeljka.

Za izradu novog odjeljka kliknite Dodati. U prozoru se pojavljuje nova kartica. Postavljamo parametre sekcije kao što je gore opisano, ponavljamo postupak za sve sekcije. Naravno, svaki odjeljak mora imati vlastiti skup slojeva:

bakar na vrhu - vrh, jastučići, vias

bakreno dno - Dno, Jastučići, Vias

sitotisak na vrhu - tPlace, tDocu, tNames

maska ​​na vrhu - tStop

donja maska ​​- bStop

bušenje - Svrdlo, Rupe

i naziv datoteke, na primjer:

bakar na vrhu - %P/gerber/%N.TopCopper.grb

bakreno dno - %P/gerber/%N.BottomCopper.grb

sitotisak na vrhu - %P/gerber/%N.TopSilk.grb

maska ​​na vrhu - %P/gerber/%N.TopMask.grb

donja maska ​​- %P/gerber/%N.BottomMask.grb

bušenje - %P/gerber/%N.Drill.xln

Za datoteku za bušenje, izlazni uređaj ( Uređaj) trebalo bi EXCELLON, ali ne GERBER_RS274X

Treba imati na umu da neki proizvođači ploča prihvaćaju samo datoteke s nazivima u formatu 8.3, odnosno ne više od 8 znakova u nazivu datoteke, ne više od 3 znaka u ekstenziji. To treba uzeti u obzir prilikom navođenja naziva datoteka.

Dobivamo sljedeće:

Zatim otvorite datoteku ploče ( Datoteka => Otvori => Ploča). Provjerite je li datoteka ploče spremljena! Klik Procesni posao- i dobivamo skup datoteka koje se mogu poslati proizvođaču ploče. Imajte na umu da će se osim stvarnih Gerber datoteka generirati i informacijske datoteke (s ekstenzijama .gpi ili .dri) - ne morate ih slati.

Također možete prikazati datoteke samo iz pojedinih odjeljaka odabirom željene kartice i klikom Odjeljak za proces.

Prije slanja datoteka proizvođaču ploče, korisno je pregledati što ste proizveli pomoću Gerber preglednika. Na primjer, ViewMate za Windows ili za Linux. Također može biti korisno spremiti ploču kao PDF (u uređivaču ploče gumb Datoteka->Ispis->PDF) i poslati tu datoteku proizvođaču zajedno s gerberima. Budući da su i oni ljudi, to će im pomoći da ne pogriješe.

Tehnološke operacije koje se moraju izvesti pri radu s fotorezistom SPF-VShch

1. Priprema površine.
a) čišćenje poliranim prahom (“Maršalit”), veličina M-40, pranje vodom
b) dekapiranje 10% otopinom sumporne kiseline (10-20 sec), ispiranje vodom
c) sušenje na T=80-90 gr.C.
d) provjerite - ako u roku od 30 sekundi. na površini ostaje kontinuirani film - podloga je spremna za upotrebu,
ako ne, ponovite sve iznova.

2. Primjena fotorezista.
Fotorezist se nanosi pomoću laminatora s T osovinom = 80 g.C. (vidi upute za korištenje laminatora).
U tu svrhu se vruća podloga (nakon sušionice) istovremeno s filmom iz SPF role usmjerava u razmak između osovina, a polietilenski (mat) film treba usmjeriti prema bakrenoj strani površine. Nakon pritiskanja filma na podlogu počinje pomicanje osovina, pri čemu se polietilenska folija uklanja, a sloj fotorezista kotrlja na podlogu. Zaštitni film od lavsana ostaje na vrhu. Nakon toga se SPF film reže sa svih strana na veličinu podloge i drži na sobnoj temperaturi 30 minuta. Dopušteno je izlaganje od 30 minuta do 2 dana u mraku na sobnoj temperaturi.

3. Izloženost.
Ekspozicija kroz fotomasku provodi se na SKTSI ili I-1 instalacijama s UV svjetiljkama poput DRKT-3000 ili LUF-30 s vakuumskim vakuumom od 0,7-0,9 kg/cm2. Vrijeme ekspozicije (za dobivanje slike) regulirano je samom instalacijom i odabire se eksperimentalno. Šablonu je potrebno dobro pritisnuti na podlogu! Nakon izlaganja, obradak se drži 30 minuta (dopušteno je do 2 sata).

4. Očitovanje.
Nakon izlaganja slijedi razvijanje crteža. U tu svrhu, gornji zaštitni sloj, lavsan film, uklanja se s površine podloge. Nakon toga, obradak se uroni u otopinu natrijevog pepela (2%) na T = 35 g.C. Nakon 10 sekundi počnite s postupkom uklanjanja neosvijetljenog dijela fotorezista gumenim štapićem. Vrijeme manifestacije odabire se eksperimentalno.
Zatim se supstrat izvadi iz razvijača, ispere vodom, dekapira (10 sec.) sa 10% otopinom H2SO4 (sumporne kiseline), ponovo sa vodom i suši u komori na T = 60 stupnjeva C.
Dobiveni uzorak ne smije se odlijepiti.

5. Dobiveni crtež.
Dobiveni uzorak (sloj fotorezista) otporan je na jetkanje u:
- željezov klorid
- klorovodična kiselina
- bakreni sulfat
- aqua regia (nakon dodatnog sunčanja)
i druga rješenja

6. Rok trajanja SPF-VShch fotorezista.
Rok trajanja SPF-VShch je 12 mjeseci. Skladištenje se vrši na tamnom mjestu na temperaturi od 5 do 25 stupnjeva. C. u uspravnom položaju, umotan u crni papir.

Kako urezati tiskanu ploču.

Za one koji se tek počinju baviti amaterskim dizajnom radija ili jednostavno ne znaju kako napraviti tiskanu ploču, u ovom ćemo članku predstaviti nekoliko opcija za jetkanje pomoću kemijskih reagensa.

Željeli bismo odmah napomenuti da većina radioamatera koristi željezni klorid za jetkanje ploča, razmotrit ćemo ovu opciju, kao i nekoliko alternativa, ali se nećemo zadržavati na jetkanju pomoću klorovodične i dušične kiseline, kao i mnogim drugim nesigurnim ili zbunjujućim metodama; . Razmotrimo samo one mogućnosti koje se stvarno mogu primijeniti kod kuće, i to brzo. Dakle, idemo redom.

Mogućnost graviranja ploče 1.
Željezov klorid.

Obično na pakiranju proizvođač piše u kojem se omjeru priprema otopina željeznog klorida. U pravilu je to 1: 3 (jedan prema tri), odnosno 30...40 grama kristala željeznog klorida otopi se u 100 grama vode. Vrijeme jetkanja ploče ovisi o koncentraciji otopine, kao io temperaturi otopine; u zagrijanoj otopini (do 60 stupnjeva) jetkanje se odvija mnogo brže. Potrebno je jetkati u plastičnoj ili staklenoj kupki, a za pripremu otopine bolje je koristiti plastičnu žlicu.

Na internetu smo naišli na informacije kako sami pripremiti otopinu željeznog klorida. Da biste to učinili, 15 grama sitnih željeznih strugotina ulije se u 250 ml 10% klorovodične kiseline (čaša), a otopina se infundira nekoliko dana dok ne postane smeđa. Kada se slegne, možete početi s jetkanjem.

Ploča se stavlja u kadu za jetkanje sa stranom za jetkanje prema dolje. Kako ploča ne bi potonula na samo dno, mnogi radioamateri zalijepe komad pjenaste plastike na gornju stranu ploče dvostranom trakom. Ako trebate gravirati dvostranu ploču, postavite je okomito u pladanj ili staklenku. Na taj način će se otopljeni bakar lakše taložiti na dnu posude i proces jetkanja će biti brži.

Nemojte dopustiti da otopina željeznog klorida dođe u dodir s vašom odjećom; ona će se oštetiti i mrlje se najvjerojatnije neće ukloniti.

Mogućnost graviranja ploče 2.
Bakar sulfat + kuhinjska sol.

Kao što vjerojatno znate, bakreni sulfat su plavičasti kristali, možete ga kupiti u trgovinama hardverom ili vrtlarskim trgovinama, općenito, nema nedostatka. Sol – obična krupna sol iz trgovine.

Osim soli i vitriola, trebat će nam i neki manji željezni predmet (željezna pločica, čavao ili nešto drugo), koji ćemo tijekom jetkanja staviti u otopinu uz ploču. Nećemo ulaziti u zamršenost kemijskih procesa, samo ćemo primijetiti da se ovaj proces odvija uz stvaranje mnogih složenih soli, a željezni predmet stavljen u otopinu tijekom jetkanja ulazi u ovu reakciju i troši se u procesu. Otopina se priprema iz jednog dijela bakrenog sulfata i dva dijela kuhinjske soli.

Odnosno, na dvije pune žlice bakrenog sulfata stavite četiri pune žlice bakrenog sulfata, ulijte jednu i pol čašu vruće vode (70 stupnjeva), miješajte dok se kristali potpuno ne otope i otopina za jetkanje je spremna. Nemojte unaprijed napraviti mješavinu vitriola i kristala soli; prvo otopite jednu komponentu, a zatim drugu.

Vrijeme jetkanja je oko 40 minuta.
Čak i ako ne koristite željezni predmet prilikom jetkanja, ploča će također biti ugravirana.
Ako nakon jetkanja na ploči ostanu plavičaste mrlje, lako ih je ukloniti octom.

Mogućnost graviranja ploče 3.
Vodikov peroksid + limunska kiselina + kuhinjska sol.

Recept za ovu otopinu za jetkanje ploča je jednostavan: u 100 grama običnog ljekarničkog 3% vodikovog peroksida otopite otprilike 30 grama limunske kiseline i 5 grama kuhinjske soli. Miješajte dok se svi glavni sastojci potpuno ne otope i otopina bude spremna za upotrebu.

Skrećemo vam pozornost na činjenicu da nema potrebe za sipanjem vode u otopinu. I na kraju, ova se otopina ne pohranjuje niti ponovno koristi. Ovako pripremljena količina dovoljna je za jetkanje cca 100 četvornih metara. cm bakrene folije debljine 35 mikrona. Za daljnje jetkanje, otopina se ponovno priprema.

Nadamo se da ćete između ove tri opcije sigurno odabrati onu koja vam najviše odgovara, na temelju onoga što trenutno imate pri ruci.

Što je tiskana ploča

Tiskana pločica (PCB, ili printed wiring board, PWB) je dielektrična ploča na čijoj su površini i/ili volumenu oblikovani električno vodljivi krugovi elektroničkog sklopa. Tiskana ploča dizajnirana je za električno i mehaničko povezivanje različitih elektroničkih komponenti. Elektroničke komponente na tiskanoj pločici spojene su svojim stezaljkama na elemente vodljivog uzorka, obično lemljenjem.

Za razliku od površinske montaže, na tiskanoj pločici elektrovodljivi uzorak je izrađen od folije, koja se u potpunosti nalazi na čvrstoj izolacijskoj podlozi. Tiskana ploča sadrži montažne rupe i jastučiće za montažu olovnih ili ravnih komponenti. Osim toga, tiskane ploče imaju otvore za električno povezivanje dijelova folije koji se nalaze na različitim slojevima ploče. S vanjske stranke obično označen na ploči zaštitni pokrov(“lemna maska”) i oznake (popratni crtež i tekst prema projektnoj dokumentaciji).

Ovisno o broju slojeva s elektrovodljivim uzorkom, tiskane pločice dijelimo na:

jednostrano (OSP): postoji samo jedan sloj folije zalijepljen na jednu stranu dielektrične ploče.

dvostrano (DPP): dva sloja folije.

višeslojni (MLP): folija ne samo na dvije strane ploče, već iu unutarnjim slojevima dielektrika. Višeslojne tiskane pločice izrađuju se lijepljenjem više jednostranih ili dvostranih pločica.

S povećanjem složenosti projektiranih uređaja i gustoće ugradnje, povećava se i broj slojeva na pločama.

Osnova tiskane ploče je dielektrik; najčešće korišteni materijali su stakloplastika i getinax. Također, osnova tiskanih ploča može biti metalna baza obložena dielektrikom (na primjer, anodizirani aluminij); bakrena folija staza se nanosi na vrh dielektrika. Takve tiskane pločice koriste se u energetskoj elektronici za učinkovito odvođenje topline s elektroničkih komponenti. U ovom slučaju, metalna baza ploče je pričvršćena na radijator. Materijali koji se koriste za tiskane pločice koje rade u mikrovalnom području i na temperaturama do 260 °C su fluoroplastika ojačana staklenom tkaninom (npr. FAF-4D) i keramika. Fleksibilne ploče izrađene su od poliimidnih materijala kao što je Kapton.

Koji materijal ćemo koristiti za izradu ploča?

Najčešći dostupnih materijala za proizvodnju tiskanih ploča - to su Getinax i Fiberglass. Getinax papir impregniran bakelitnim lakom, stakloplastični tekstolit s epoksidom. Svakako ćemo koristiti fiberglas!

Folijski laminat od stakloplastike su ploče izrađene od staklene tkanine impregnirane vezivom na bazi epoksidne smole i obostrano obložen bakrenom elektrolitičkom galvanski otpornom folijom debljine 35 mikrona. Najveća dopuštena temperatura od -60ºS do +105ºS. Ima vrlo visoka mehanička i električna izolacijska svojstva i može se lako strojno obrađivati ​​rezanjem, bušenjem, utiskivanjem.

Fiberglas se uglavnom koristi jednostrano ili dvostrano debljine 1,5 mm i s bakrenom folijom debljine 35 mikrona ili 18 mikrona. Koristit ćemo jednostrani laminat od stakloplastike debljine 0,8 mm s folijom debljine 35 mikrona (zašto, detaljnije u nastavku).

Metode izrade tiskanih ploča kod kuće

Ploče se mogu proizvoditi kemijskim i mehaničkim putem.

S kemijskom metodom, na onim mjestima gdje bi trebale biti staze (uzorak) na ploči, na foliju se nanosi zaštitni sastav (lak, toner, boja itd.). Zatim se ploča uranja u posebnu otopinu (željezni klorid, vodikov peroksid i drugi) koja "nagriza" bakrenu foliju, ali ne utječe na zaštitni sastav. Kao rezultat toga, bakar ostaje ispod zaštitnog sastava. Zaštitni sastav se naknadno uklanja otapalom i ostaje gotova ploča.

Mehanička metoda koristi skalpel (sa ručni rad) ili glodalicu. Poseban rezač pravi brazde na foliji, ostavljajući u konačnici otoci s folijom - potreban uzorak.

Lijepe glodalice skupo zadovoljstvo, kao i sami rezači su skupi i imaju kratak resurs. Stoga nećemo koristiti ovu metodu.

Najjednostavnije kemijska metoda- priručnik. Rizografskim lakom crtamo tragove na ploči, a zatim ih urezujemo otopinom. Ova metoda ne dopušta izradu složenih ploča s vrlo tankim tragovima - tako da ni ovo nije naš slučaj.

Sljedeći način izrade pločica je korištenje fotorezista. Ovo je vrlo uobičajena tehnologija (ploče se izrađuju ovom metodom u tvornici) i često se koristi kod kuće. Na internetu postoji mnogo članaka i metoda za izradu ploča pomoću ove tehnologije. Daje vrlo dobre i ponovljive rezultate. Međutim, to također nije naša opcija. Glavni razlog su prilično skupi materijali (fotootpor, koji također s vremenom propada), kao i dodatni alati (UV lampa, laminator). Naravno, ako kod kuće imate veliku proizvodnju tiskanih ploča - tada je fotorezist bez premca - preporučujemo da ga svladate. Također je vrijedno napomenuti da nam oprema i fotorezist tehnologija omogućuju proizvodnju sitotisaka i zaštitnih maski na tiskanim pločama.

S pojavom laserskih pisača, radio amateri su ih počeli aktivno koristiti za izradu tiskanih ploča. Kao što znate, laserski pisač koristi "toner" za ispis. Ovo je poseban prah koji se pod temperaturom stegne i lijepi za papir - rezultat je crtež. Toner je otporan na razne kemikalije, to mu omogućuje da se koristi kao zaštitni premaz na površini bakra.

Dakle, naša metoda je prenijeti toner s papira na površinu bakrene folije i zatim jetkati ploču posebnom otopinom kako bi se stvorio uzorak.

Ova metoda je zbog svoje jednostavnosti primjene vrlo raširena u radioamaterstvu. Ako u Yandex ili Google upišete kako prenijeti toner s papira na ploču, odmah ćete pronaći izraz kao što je "LUT" - tehnologija laserskog glačanja. Ploče koje koriste ovu tehnologiju izrađuju se ovako: uzorak staza se ispisuje u zrcalnoj verziji, papir se nanosi na ploču s uzorkom na bakru, vrh tog papira se pegla, toner omekša i zalijepi se za odbor. Zatim se papir namoči u vodu i ploča je gotova.

Na internetu postoji “milijun” članaka o tome kako napraviti ploču pomoću ove tehnologije. Ali ova tehnologija ima mnogo nedostataka koji zahtijevaju izravne ruke i jako dugo vremena da se na nju prilagodite. Odnosno, trebate ga osjetiti. Isplate ne dolaze prvi put, dolaze svaki drugi put. Postoje mnoga poboljšanja - korištenje laminatora (s modifikacijama - uobičajeni nema dovoljno temperature), što vam omogućuje postizanje vrlo dobrih rezultata. Postoje čak i metode za izradu posebnih toplinskih preša, ali sve to opet zahtijeva posebna oprema. Glavni nedostaci LUT tehnologije:

pregrijavanje - tragovi se rašire - postaju širi

nedovoljno zagrijavanje - tragovi ostaju na papiru

papir je “spržen” za ploču - čak i kada je mokar teško se odvaja - kao rezultat toga, toner se može oštetiti. Na internetu postoji mnogo informacija o tome koji papir odabrati.

Porozni toner - nakon skidanja papira ostaju mikropore u toneru - kroz njih se urezuje i ploča - dobivaju se korodirane staze

ponovljivost rezultata - danas odličan, sutra loš, pa dobar - vrlo je teško postići stabilan rezultat - potrebna vam je strogo konstantna temperatura za zagrijavanje tonera, potreban vam je stabilan kontaktni pritisak na ploču.

Usput, nisam uspio napraviti ploču ovom metodom. Pokušao sam to učiniti i na časopisima i na premazanom papiru. Kao rezultat toga, čak sam pokvario ploče - bakar je nabubrio zbog pregrijavanja.

Iz nekog razloga, na Internetu ima nepravedno malo informacija o još jednoj metodi prijenosa tonera - metodi hladnog kemijskog prijenosa. Temelji se na činjenici da toner nije topiv u alkoholu, ali je topiv u acetonu. Kao rezultat toga, ako odaberete mješavinu acetona i alkohola koja će samo omekšati toner, tada se on može "ponovno zalijepiti" na ploču od papira. Ova metoda mi se jako svidjela i odmah je urodila plodom - prva ploča je bila spremna. Međutim, kako se kasnije pokazalo, nigdje nisam mogao pronaći detaljne informacije koje bi dale 100% rezultate. Trebamo metodu kojom bi čak i dijete moglo napraviti ploču. Ali drugi put nije uspjelo napraviti ploču, pa je opet trebalo dugo da se izaberu potrebni sastojci.

Kao rezultat toga, nakon mnogo truda, razvijen je niz radnji, odabrane su sve komponente koje daju, ako ne 100%, onda 95% dobrog rezultata. I što je najvažnije, proces je toliko jednostavan da dijete može napraviti ploču potpuno samostalno. Ovo je metoda koju ćemo koristiti. (naravno, možete ga nastaviti dovoditi do ideala - ako vam ide bolje, onda napišite). Prednosti ove metode:

svi reagensi su jeftini, dostupni i sigurni

nisu potrebni dodatni alati (pegle, lampe, laminatori - ništa, iako ne - potrebna vam je posuda za umake)

nema šanse da oštetite ploču - ploča se uopće ne zagrijava

papir se skida sam od sebe - vidi se rezultat transfera tonera - tamo gdje transfer nije izašao

nema pora u toneru (zapečaćene su papirom) - dakle, nema jednih tvari

radimo 1-2-3-4-5 i uvijek dobivamo isti rezultat - gotovo 100% ponovljivost

Prije nego što počnemo, pogledajmo koje nam ploče trebaju i što možemo učiniti kod kuće pomoću ove metode.

Osnovni zahtjevi za proizvedene ploče

Izrađivat ćemo uređaje na mikrokontrolerima, koristeći moderne senzore i mikrosklopove. Mikročipovi postaju sve manji i manji. U skladu s tim, moraju biti ispunjeni sljedeći zahtjevi za ploče:

ploče moraju biti dvostrane (u pravilu je vrlo teško ožičiti jednostranu ploču, izrada četveroslojnih ploča kod kuće je prilično teška, mikrokontrolerima je potreban sloj uzemljenja za zaštitu od smetnji)

tragovi bi trebali biti debljine 0,2 mm - ova veličina je sasvim dovoljna - 0,1 mm bi bilo još bolje - ali postoji mogućnost nagrizanja i odlijepanja tragova tijekom lemljenja

razmaci između staza su 0,2 mm - to je dovoljno za gotovo sve krugove. Smanjenje razmaka na 0,1 mm prepuno je spajanja staza i poteškoća u praćenju kratkih spojeva na ploči.

Nećemo koristiti zaštitne maske, niti ćemo raditi sitotisak - to će komplicirati proizvodnju, a ako ploču radite za sebe, onda za tim nema potrebe. Opet, na internetu ima dosta informacija o ovoj temi, a po želji možete i sami organizirati “maraton”.

Ploče nećemo kalajati, to također nije potrebno (osim ako ne pravite uređaj za 100 godina). Za zaštitu ćemo koristiti lak. Naš glavni cilj je brzo, učinkovito i jeftino napraviti ploču za uređaj kod kuće.

Ovako izgleda gotova ploča. izrađeno po našoj metodi - staze 0,25 i 0,3, udaljenosti 0,2

Kako napraviti dvostranu ploču od 2 jednostrane

Jedan od izazova pri izradi dvostranih ploča je poravnavanje stranica tako da se spojni otvori poravnaju. Obično se za to napravi "sendvič". Na list papira ispisuju se dvije strane odjednom. List je presavijen na pola, a stranice su točno poravnate pomoću posebnih oznaka. Unutra je postavljen dvostrani tekstolit. LUT metodom se takav sendvič pegla i dobije se dvostrana ploča.

Međutim, kod metode prijenosa hladnog tonera, sam prijenos se provodi pomoću tekućine. Zbog toga je vrlo teško organizirati proces vlaženja jedne strane u isto vrijeme kao i druge strane. To se, naravno, također može učiniti, ali uz pomoć poseban uređaj- mini preša (štipaljka). Uzimaju se debeli listovi papira – koji upijaju tekućinu za prijenos tonera. Plahte se nakvase kako tekućina ne bi curila i plahta zadržala oblik. I onda se napravi "sendvič" - navlažena plahta, plahta toaletni papir za upijanje viška tekućine, plahta s uzorkom, dvostrana ploča, plahta s uzorkom, list wc papira, opet navlažena plahta. Sve je to okomito stegnuto u škripcu. Ali nećemo to učiniti, učinit ćemo to jednostavnije.

Na forumima o proizvodnji ploča pojavila se jako dobra ideja - kakav je problem napraviti dvostranu ploču - uzmite nož i prerežite PCB na pola. Budući da je stakloplastika slojeviti materijal, to nije teško učiniti uz određenu vještinu:

Kao rezultat toga, iz jedne dvostrane ploče debljine 1,5 mm dobivamo dvije jednostrane polovice.

Zatim napravimo dvije ploče, izbušimo ih i to je to - savršeno su poravnate. Nije uvijek bilo moguće ravnomjerno rezati PCB, a na kraju je došlo do ideje da se koristi tanki jednostrani PCB debljine 0,8 mm. Dvije polovice tada ne moraju biti zalijepljene; ​​držat će ih zalemljeni kratkospojnici u otvorima, gumbima i konektorima. Ali ako je potrebno, možete ga bez problema zalijepiti epoksi ljepilom.

Glavne prednosti ovog izleta:

Tekstolit debljine 0,8 mm lako se reže škarama za papir! U bilo kojem obliku, odnosno vrlo ga je lako rezati kako bi odgovarao tijelu.

Tanki tekstolit - proziran - svjetiljkom svjetiljke odozdo možete lako provjeriti ispravnost svih tragova, kratkih spojeva, prekida.

Lakše je lemljenje jedne strane - komponente s druge strane ne smetaju i lako možete kontrolirati lemljenje pinova mikro kruga - strane možete spojiti na samom kraju

Morate izbušiti duplo više rupa, a rupe se mogu malo razlikovati

Krutost konstrukcije malo se gubi ako ploče ne lijepite zajedno, ali lijepljenje nije baš zgodno

Jednostrani laminat od stakloplastike debljine 0,8 mm teško je kupiti; većina ljudi prodaje 1,5 mm, ali ako ga ne možete nabaviti, možete rezati deblji tekstolit nožem.

Prijeđimo na detalje.

Potreban alat i kemija

Trebat će nam sljedeći sastojci:

Sada kada imamo sve ovo, idemo korak po korak.

1. Raspored slojeva ploče na listu papira za ispis koristeći InkScape

Set automatskih steznih čahura:

Preporučujemo prvu opciju - jeftinija je. Zatim trebate lemiti žice i prekidač (po mogućnosti gumb) na motor. Bolje je staviti gumb na tijelo kako bi bilo prikladnije brzo uključiti i isključiti motor. Ostaje samo odabrati napajanje, možete uzeti bilo koje napajanje sa 7-12V struje 1A (moguće je i manje), ako nema takvog napajanja, tada može biti prikladno USB punjenje na 1-2A ili Krona baterija (samo morate isprobati - ne vole svi motore za punjenje, motor se možda neće pokrenuti).

Bušilica je spremna, možete bušiti. Ali samo trebate bušiti strogo pod kutom od 90 stupnjeva. Možete izgraditi mini stroj - na internetu postoje razne sheme:

Ali postoji jednostavnije rješenje.

Šablona za bušenje

Za bušenje točno 90 stupnjeva dovoljno je napraviti šablonu za bušenje. Napravit ćemo nešto poput ovoga:

Vrlo ga je jednostavno napraviti. Uzmite kvadrat bilo koje plastike. Postavljamo bušilicu na stol ili drugu ravnu površinu. I izbušite rupu u plastici pomoću potrebne bušilice. Važno je osigurati da se bušilica ravnomjerno pomiče vodoravno. Motor možete nasloniti na zid ili šinu i plastiku. Zatim velikom bušilicom izbušite rupu za steznu čauru. Sa stražnje strane izbušite ili odrežite komad plastike tako da se svrdlo vidi. Na dno možete zalijepiti protukliznu površinu - papir ili gumicu. Takva šablona mora se napraviti za svaku bušilicu. To će osigurati savršeno precizno bušenje!

Ova je opcija također prikladna, odrežite dio plastike na vrhu i odrežite kut s dna.

Evo kako bušiti s njim:

Pričvrstimo svrdlo tako da strši 2-3 mm kada je stezna čahura potpuno uronjena. Svrdlo postavimo na mjesto gdje trebamo bušiti (prilikom jetkanja ploče imat ćemo oznaku gdje bušiti u obliku mini rupice u bakru - u Kicadu smo za to posebno stavili kvačicu, tako da bušilica će stajati sama), pritisnite šablonu i uključite motor - rupa je spremna. Za osvjetljenje možete koristiti svjetiljku tako da je postavite na stol.

Kao što smo ranije napisali, rupe možete izbušiti samo s jedne strane - tamo gdje gusjenice odgovaraju - drugu polovicu možete izbušiti bez šablone duž prve rupe za vođenje. Ovo štedi malo truda.

8. Kalajiranje ploče

Zašto ploče pokositriti - uglavnom radi zaštite bakra od korozije. Glavni nedostatak kalajisanja je pregrijavanje ploče i moguće oštećenje staza. Ako nemate stanicu za lemljenje, definitivno nemojte kalajisati ploču! Ako jest, onda je rizik minimalan.

Ploču možete pokositriti legurom ROSE u kipućoj vodi, ali je skupa i teško ju je nabaviti. Bolje je kalajisati običnim lemom. Da biste to učinili učinkovito, morate napraviti jednostavan uređaj s vrlo tankim slojem. Uzimamo komad pletenice za dijelove za lemljenje i stavljamo ga na vrh, pričvrstimo ga žicom na vrh tako da se ne odlijepi:

Pokrivamo ploču fluksom - na primjer LTI120 i pletenicu. Sada stavimo lim u pletenicu i pomičemo je po dasci (obojimo) - dobivamo odličan rezultat. Ali dok koristite pletenicu, ona se raspada i na ploči počinju ostajati bakrene dlačice - moraju se ukloniti, inače će doći do kratkog spoja! To možete vrlo lako vidjeti tako da svjetiljkom osvijetlite stražnju stranu ploče. Kod ove metode dobro je koristiti ili snažno lemilo (60 w) ili legura ROSE.

Kao rezultat toga, bolje je ne kalajisati ploče, već ih lakirati na samom kraju - na primjer, PLASTIC 70 ili jednostavnim akrilnim lakom kupljenim od auto dijelova KU-9004:

Fino podešavanje metode prijenosa tonera

Postoje dvije točke u metodi koje se mogu podesiti i možda neće raditi odmah. Da biste ih konfigurirali, potrebno je napraviti testnu ploču u Kicadu, staze u kvadratnoj spirali različitih debljina, od 0,3 do 0,1 mm i s različitim intervalima, od 0,3 do 0,1 mm. Bolje je odmah ispisati nekoliko takvih uzoraka na jednom listu i izvršiti prilagodbe.

Mogući problemi koje ćemo riješiti:

1) tragovi mogu promijeniti geometriju - raširiti se, postati širi, obično vrlo malo, do 0,1 mm - ali to nije dobro

2) toner se možda neće dobro zalijepiti za ploču, odvojiti se kad se papir ukloni ili se loše zalijepiti za ploču

Prvi i drugi problem su međusobno povezani. Ja riješim prvo, ti dođeš na drugo. Moramo pronaći kompromis.

Tragovi se mogu širiti iz dva razloga - prevelik pritisak, previše acetona u nastaloj tekućini. Prije svega, morate pokušati smanjiti opterećenje. Minimalno opterećenje je oko 800 g, ne isplati se smanjivati ​​ispod. Shodno tome, teret postavljamo bez ikakvog pritiska - samo ga stavimo na vrh i to je to. Mora postojati 2-3 sloja toaletnog papira kako bi se osiguralo dobro upijanje viška otopine. Morate osigurati da nakon uklanjanja utega papir bude bijel, bez ljubičastih mrlja. Takve mrlje ukazuju na ozbiljno topljenje tonera. Ako ga ne možete prilagoditi utegom, a tragovi se i dalje mute, povećajte udio sredstva za uklanjanje laka za nokte u otopini. Možete povećati na 3 dijela tekućine i 1 dio acetona.

Drugi problem, ako nema povrede geometrije, ukazuje na nedovoljnu težinu tereta ili malu količinu acetona. Opet, vrijedi početi s opterećenjem. Više od 3 kg nema smisla. Ako se toner i dalje ne lijepi dobro za ploču, tada morate povećati količinu acetona.

Ovaj problem se uglavnom javlja kada promijenite sredstvo za uklanjanje laka za nokte. Nažalost, to nije trajna ili čista komponenta, ali ju nije bilo moguće zamijeniti drugom. Pokušao sam ga zamijeniti alkoholom, ali očito smjesa nije homogena i toner se lijepi na nekim mjestima. Također, odstranjivač laka za nokte može sadržavati aceton, pa će ga biti potrebno manje. Općenito, morat ćete izvršiti takvo podešavanje jednom dok tekućina ne nestane.

Ploča je spremna

Ako odmah ne lemite ploču, mora se zaštititi. Najlakši način da to učinite je da ga premažete alkoholnim kolofonijskim fluksom. Prije lemljenja, ovaj premaz će morati biti uklonjen, na primjer, izopropilnim alkoholom.

Alternativne opcije

Također možete napraviti ploču:

Osim toga, usluge proizvodnje ploča po narudžbi sada dobivaju na popularnosti - na primjer Easy EDA. Ako vam je potrebna složenija ploča (na primjer, 4-slojna ploča), onda je to jedini izlaz.