Zu Hause. Für einen Anfänger ist es schwierig, sich in einer Welt zurechtzufinden, in der es viel zu tun gibt einfache Gebühr Deshalb werde ich versuchen, Ihnen kurz und klar zu erklären, wie Sie kostengünstig und einfach ein Board herstellen können. Kommen wir also zur Schritt-für-Schritt-Anleitung.

Anleitung zur Herstellung von Leiterplatten

Tafelzeichnung

Folienplatine

Eisenchlorid im Angebot

Eisenchlorid in Kristallen

Beizbad

PCB-Ätzbad

Fertiges hausgemachtes Brett

• 1. Für die zukünftige Platte benötigen Sie Textolith oder Glasfaser.
• 2. Nach vorheriger Markierung sorgfältig ausschneiden benötigte Größen Aus einem Stück mache ich das Werkstück mit kleinen Aufmaßen ca. 1 cm größer, daher ist es besser, später besonders kleine Bretter zu pressen, außerdem wird ein weiterer Teil für Sägen, Schleifen usw. aufgewendet.
• 3. Nachdem Sie das gewünschte Stück abgeschnitten haben, nehmen Sie ein gröberes Stück Schleifpapier und schleifen es entlang der Kanten ab, damit keine Kerben entstehen, die das Pressen behindern würden.
• 4. Schleifen Sie die Oberfläche der Folie vorsichtig mit feinem Schleifpapier ab, damit sie glänzt.
• 5. Wir gehen den Kupferstaub nach dem Schleifen durch und waschen ihn mit einem Lösungsmittel ab 646 .
• 6. Wir warten, bis es vom vorherigen Vorgang getrocknet ist, drucken auf einem Laserdrucker auf Hochglanzpapier, was im Programm verfügbar ist, nachdem wir zuvor die erforderlichen Spuren und Layouts gezeichnet haben.
• 7. Wir prüfen, was wir gedruckt haben. Sie müssen mit der höchstmöglichen Druckerauflösung und deaktiviertem Tonersparmodus drucken.
• 8. Wir tragen den Rohling auf, ich klebe die Kanten mit Papierkreppband zusammen und bügele 2-3 Minuten lang mit gutem Druck mit einem erhitzten Bügeleisen bei einer Temperatur von 180-220 Grad, abhängig von der Schmelztemperatur des Toners.
• 9. Wir warten, bis es abgekühlt ist, berühren Sie überhaupt nichts – es sollte langsam von selbst abkühlen. Es ist nicht nötig, das Board in den Gefrierschrank, unter einen Ventilator, vor ein Fenster, ins Wasser zu legen, der Toner sollte so trocknen, wie er soll und erst dann sicher greifen. Es braucht Zeit, normalerweise 10-15 Minuten, und Sie müssen Geduld haben.
• 10. Nehmen Sie ein Bad passende Größen, etwa die Hälfte davon mit normalem kaltem Wasser übergießen, das Ganze nach dem Abkühlen mit dem Papier auflegen, ein paar Minuten warten und mit dem Entfernen und Abwischen des Papiers beginnen, man muss vorsichtig vorgehen, ich mache alles mit den Händen ohne improvisierte Mittel.
• 11. Wir nehmen die gleiche Badewanne aus Kunststoff, sicher nicht aus Metall, Eisenchlorid(1-2 Löffel pro 200-300 Gramm Wasser) mit auf 40-50 Grad erhitztem Wasser verdünnen, warten, bis die Mischung richtig gerührt ist und nicht mehr aktiv sprudelt.
• 12. Briefpapiergebühr doppelseitiges Klebeband Kleben Sie es auf ein Stück Schaumstoff Verpackungsmaterial, wir setzen die Segel, schütteln es ein wenig und lassen es nass werden, damit es ein wenig sinkt, und warten, es dauert einige Zeit.
• 13. Solange die Lösung frisch ist, wird die Leiterplatte normalerweise 15 bis 30 Minuten lang geätzt. Danach entfernen wir die Platine, wenn die Leiterbahnen die Form haben, die sie in dem Programm hatten, aus dem sie gedruckt wurden – und spülen sie unter fließendem Wasser ab, um sie zu entfernen verbleibendes Eisenchlorid.
• 14. Nehmen Sie Watte und Aceton – entfernen Sie den Toner, der die Spuren bedeckt hat, und reinigen Sie ihn gut, damit keine Spuren zurückbleiben.
• 15. Schleifen Sie den Schal mit feinem Schleifpapier ab, um Oxide zu entfernen, und waschen Sie ihn erneut mit Lösungsmittel.
• 16. Alles kann mit Lösung abgedeckt werden LTI-120 und mit dem Verzinnen beginnen.
• 17. Nachdem das Brett verzinnt ist, lassen Sie es abkühlen und bohren Sie es.
• 18. Wir führen Schleifen durch Rückseite, die Kanten beschneiden und es ästhetisch schön machen und der richtige Typ und die Form der Tafel.

Viele Leute sagen, dass die Herstellung Ihrer ersten Leiterplatte sehr schwierig sei, aber in Wirklichkeit ist es sehr einfach.

Jetzt erzähle ich Ihnen ein paar bekannte Methoden Wie man zu Hause eine Leiterplatte herstellt.

Zunächst ein kurzer Plan, wie eine Leiterplatte hergestellt wird:

1. Vorbereitung für die Fertigung
2. Leitende Pfade werden eingezeichnet
2.1 Mit Lack lackieren
2.2Zeichnen Sie mit einem Marker oder Nitrofarbe
2.3Laserbügeln
2.4Drucken mit Filmfotolack
3. Ätzen der Platine
3.1 Eisenchlorid-Ätzen
3.2 Ätzen mit Kupfersulfat und Speisesalz
4. Verzinnen
5. Bohren

1. Vorbereitung für die Fertigung Leiterplatte

Zunächst benötigen wir eine Leiterplattenfolie, eine Metallschere oder eine Bügelsäge, eine normale Bleistiftreibe und Aceton.

Schneiden Sie das benötigte Stück Folienplatine vorsichtig aus. Dann müssen Sie unseren Textolit von der Kupferseite her vorsichtig mit einer Bleistiftreibe reinigen, bis er glänzt, und dann unser Werkstück mit Aceton abwischen (dies geschieht zum Entfetten).

Abb. 1. Hier ist mein Rohling

Alles ist fertig, jetzt berühren Sie nicht die glänzende Seite, sonst müssen Sie erneut entfetten.

2. Leiterbahnen einzeichnen

Dies sind die Wege, auf denen der Strom transportiert wird.

2.1 Wir zeichnen die Wege mit Lack.

Diese Methode ist die älteste und einfachste. Wir brauchen den einfachsten Nagellack.

Mit Nagellack vorsichtig Leiterbahnen nachzeichnen. Seien Sie vorsichtig, da der Lack manchmal ausläuft und die Spuren verschmelzen. Lassen Sie den Lack trocknen. Das ist alles.

Abb. 2. Mit Lack bemalte Wege

2.2 Spuren mit Nitrofarbe oder Marker zeichnen

Diese Methode unterscheidet sich nicht von der vorherigen, nur wird alles viel einfacher und schneller gezeichnet

Abb. 3. Mit Nitrofarbe bemalte Wege

2.3 Laserbügeln

Das Laserbügeln ist eine der gebräuchlichsten Methoden zur Herstellung von Leiterplatten. Die Methode ist nicht arbeitsintensiv und nimmt wenig Zeit in Anspruch. Ich habe diese Methode nicht persönlich ausprobiert, aber viele Leute, die ich kenne, wenden sie mit großem Erfolg an.

Zuerst müssen wir eine Zeichnung unserer Leiterplatte auf einem Laserdrucker ausdrucken. Wenn Sie keinen Laserdrucker haben, können Sie mit einem Tintenstrahldrucker drucken und dann Kopien auf einem Kopierer erstellen. Zum Erstellen von Zeichnungen verwende ich das Programm Sprint-Layout 4.0. Seien Sie nur vorsichtig, wenn Sie mit einem Spiegel drucken; viele haben Boards auf diese Weise mehr als einmal zerstört.

Wir werden ein altes, unnötiges Magazin mit Hochglanzpapier bedrucken. Stellen Sie Ihren Drucker vor dem Drucken auf ein maximaler Durchfluss Toner, das erspart Ihnen viele Probleme.

Abbildung 4. Drucken einer Zeichnung auf glänzendem Zeitschriftenpapier

Nun schneiden wir unsere Zeichnung sorgfältig in Form eines Umschlags aus.

Abb. 5. Umschlag mit Diagramm

Nun stecken wir unseren Rohling in den Umschlag und verschließen ihn auf der Rückseite sorgfältig mit Klebeband. Wir verschließen es, damit sich der Textolith im Umschlag nicht bewegt

Abb. 6. Fertiger Umschlag

Jetzt bügeln wir den Umschlag. Wir versuchen, keinen Millimeter zu verpassen. Davon hängt die Qualität des Boards ab

Abb. 7. Bügeln des Bretts

Wenn das Bügeln beendet ist, legen Sie den Umschlag vorsichtig in eine Schüssel mit warmes Wasser

Abb. 8. Weichen Sie den Umschlag ein

Wenn der Umschlag durchnässt ist, rollen Sie das Papier ohne ruckartige Bewegungen auf, um die Tonerspuren nicht zu beschädigen. Bei Mängeln nehmen Sie einen CD- oder DVD-Marker zur Hand und korrigieren Sie die Spuren.

Abb. 9. Fast fertiges Brett

2.4 Herstellung einer Leiterplatte mit Filmfotoresist

Wie bei der vorherigen Methode erstellen wir eine Zeichnung mit dem Programm Sprint-Layout 4.0 und drücken auf Drucken. Wir bedrucken eine spezielle Folie für den Druck auf Tintenstrahldruckern. Deshalb richten wir den Druck ein: Wir entfernen die Seiten f1, m1, m2; Aktivieren Sie in den Optionen die Kontrollkästchen „Negativ“ und „Rahmen“.

Abbildung 10. Druckeinstellungen

Wir stellen den Drucker so ein, dass er in Schwarzweiß druckt und stellen die Farbeinstellungen auf maximale Intensität ein.

Abbildung 11. Druckereinrichtung

Wir drucken auf der matten Seite. Diese Seite ist die Arbeitsseite, Sie können sie bestimmen, indem Sie sie an Ihre Finger kleben.

Lassen Sie unsere Vorlage nach dem Drucken trocknen.

Abb. 12. Trocknen unserer Vorlage

Jetzt schneiden wir das benötigte Stück Fotolackfolie ab

Abbildung 13. Fotolackfilm

Vorsichtig entfernen Schutzfolie(es ist matt), kleben Sie es auf unseren Platinenrohling

Abbildung 14. Aufkleben des Fotolacks auf den Textolithen

Sie müssen es sorgfältig verkleben. Denken Sie daran: Je besser Sie den Fotolack anpressen, desto besser ist die Qualität der Leiterbahnen auf der Platine. Das ist ungefähr das, was passieren sollte.

Abbildung 15. Fotolack auf der Leiterplatte

Nun schneiden wir aus der Folie, auf die wir gedruckt haben, unsere Zeichnung aus und tragen sie mit Textolith auf unseren Fotolack auf. Verwechseln Sie nicht die Seiten, sonst erhalten Sie einen Spiegel. Und bedecke es mit Glas

Abb. 16. Bringen Sie eine Folie mit einer Zeichnung an und bedecken Sie sie mit Glas

Jetzt lasst uns nehmen UV-Lampe und erhelle unsere Wege. Jede Lampe hat ihre eigenen Entwicklungsparameter. Wählen Sie daher den Abstand zum Board und die Leuchtdauer selbst aus

Abb. 17. Beleuchten Sie die Spuren mit einer UV-Lampe

Wenn die Wege beleuchtet sind, nehmen wir eine kleine Plastikgeschirr Machen Sie eine Lösung aus 250 Gramm Wasser, einem Löffel Soda und senken Sie unser Brett dort ab, ohne die Schablone unseres Bretts und die zweite transparenter Film Fotolack.

Abb. 18. Legen Sie das Brett in eine Sodalösung

Nach 30 Sekunden erscheint unser Ausdruck der Titel. Wenn sich der Fotolack vollständig aufgelöst hat, erhalten wir unsere Platine, die wir wollten. Unter fließendem Wasser gründlich abspülen. Alles ist fertig

Abbildung 19. Fertige Platine

3. Ätzen einer neuen Leiterplatte. Durch Ätzen wird überschüssiges Kupfer von Leiterplatten entfernt.

Zum Ätzen werden spezielle Lösungen verwendet, die in Kunststoffbehältern hergestellt werden.

Nach dem Herstellen der Lösung wird die Leiterplatte dort abgesenkt und für eine gewisse Zeit geätzt. Sie können die Ätzzeit verkürzen, indem Sie die Lösungstemperatur bei etwa 50–60 Grad halten und ständig rühren.

Vergessen Sie nicht, es zu verwenden Gummihandschuhe beim Arbeiten, und waschen Sie anschließend Ihre Hände gründlich mit Seife.

Nach dem Ätzen der Platte müssen Sie die Platte gründlich unter Wasser abspülen und alle Lackreste (Farbe, Fotolack) mit normalem Aceton oder Nagellackentferner entfernen.

Nun ein wenig zu den Lösungen

3.1 Eisenchlorid-Ätzen

Eine der bekanntesten Ätzmethoden. Zum Ätzen werden Eisenchlorid und Wasser im Verhältnis 1:4 verwendet. Dabei steht 1 für Eisenchlorid und 4 für Wasser.

Die Zubereitung ist ganz einfach: Geben Sie die benötigte Menge Chloreisen in eine Schüssel und füllen Sie diese mit warmem Wasser. Die Lösung sollte grün sein.

Die Ätzzeit für eine Platte mit den Maßen 3x4 Zentimeter beträgt etwa 15 Minuten

Eisenchlorid erhalten Sie auf dem Markt oder in Radioelektronikgeschäften.

3.2 Ätzen mit Kupfersulfat

Diese Methode ist nicht so verbreitet wie die vorherige, aber auch üblich. Ich persönlich verwende diese Methode. Diese Methode ist viel günstiger als die vorherige und die Beschaffung der Komponenten ist einfacher.

Gießen Sie 3 Esslöffel Speisesalz, 1 Löffel Kupfersulfat in die Schüssel und füllen Sie sie mit 250 Gramm Wasser bei einer Temperatur von 70 Grad. Wenn alles korrekt ist, sollte die Lösung türkis und etwas später grün werden. Um den Vorgang zu beschleunigen, müssen Sie die Lösung umrühren.

Die Ätzzeit für eine Platte mit den Maßen 3x4 Zentimeter beträgt etwa eine Stunde

Kupfersulfat erhalten Sie im Agrarfachhandel. Kupfersulfat ist ein blauer Dünger. Es liegt in Form von Kristallpulver vor. Batterieschutzeinrichtung vor Tiefentladung

Hallo lieber Besucher. Ich weiß, warum Sie diesen Artikel lesen. Ja, ja, ich weiß. Nein, was bist du? Ich bin kein Telepath, ich weiß nur, warum Sie auf dieser Seite gelandet sind. Sicherlich......

Und wieder möchte mein Freund Vyacheslav (SAXON_1996) seine Arbeit über Lautsprecher teilen. Wort an Vyacheslav, ich habe irgendwie einen 10MAC-Lautsprecher mit Filter und einen Hochfrequenzlautsprecher bekommen. Das habe ich schon lange nicht mehr getan.

Wenn ein Laserdrucker verfügbar ist, verwenden Funkamateure eine Technologie zur Herstellung von Leiterplatten namens LUT. Allerdings ist ein solches Gerät nicht in jedem Haushalt erhältlich, da es auch in unserer Zeit recht teuer ist. Es gibt auch eine Herstellungstechnologie mit Fotolackfilm. Um damit arbeiten zu können, benötigen Sie jedoch auch einen Drucker, allerdings einen Tintenstrahldrucker. Es ist schon einfacher, aber der Film selbst ist ziemlich teuer, und für einen unerfahrenen Funkamateur ist es zunächst besser, das verfügbare Geld für eine gute Lötstation und anderes Zubehör auszugeben.
Ist es möglich, zu Hause ohne Drucker eine Leiterplatte in akzeptabler Qualität herzustellen? Ja. Dürfen. Wenn außerdem alles wie im Material beschrieben ausgeführt wird, benötigen Sie nur sehr wenig Geld und Zeit und die Qualität ist auf einem sehr hohen Niveau. Ohnehin elektrischer Strom Ich werde solche Wege mit großer Freude „laufen“.

Liste der notwendigen Werkzeuge und Verbrauchsmaterialien

Sie sollten damit beginnen, die Werkzeuge, Geräte und Verbrauchsmaterialien vorzubereiten, auf die Sie einfach nicht verzichten können. Um das Beste zu realisieren Budgetmethode Um Leiterplatten zu Hause herzustellen, benötigen Sie Folgendes:

1. Software für Zeichnungsdesign.
2. Transparente Polyethylenfolie.
3. Schmales Klebeband.
4. Marker.
5. Glasfaserfolie.
6. Sandpapier.
7. Alkohol.
8. Unnötige Zahnbürste.
9. Werkzeug zum Bohren von Löchern mit einem Durchmesser von 0,7 bis 1,2 mm.
10. Eisenchlorid.
11. Kunststoffbehälter zum Ätzen.
12. Pinsel zum Malen mit Farben.
13. Lötkolben.
14. Lot.
15. Flüssiges Flussmittel.

Lassen Sie uns jeden Punkt kurz durchgehen, da es einige Nuancen gibt, die nur durch Erfahrung erreicht werden können.
PCB-Designsoftware gibt es heute riesige Menge, aber für einen Anfänger-Funkamateur am meisten einfache Möglichkeit wird Sprint-Layout sein. Die Schnittstelle ist leicht zu beherrschen, die Nutzung ist kostenlos und es gibt eine riesige Bibliothek gängiger Funkkomponenten.
Zur Übertragung des Musters vom Monitor wird Polyethylen benötigt. Besser ist es, eine steifere Folie zu nehmen, zum Beispiel aus alten Umschlägen von Schulbüchern. Zur Befestigung am Monitor Jeder wird es tun Scotch. Es ist besser, ein schmales zu nehmen – es lässt sich leichter abziehen (dieser Vorgang schadet dem Monitor nicht).
Es lohnt sich, sich die Markierungen genauer anzusehen, da dies ein heikles Thema ist. Prinzipiell ist jede Möglichkeit geeignet, ein Design auf Polyethylen zu übertragen. Um jedoch auf Glasfaserfolie zu zeichnen, benötigen Sie einen speziellen Marker. Aber es gibt einen kleinen Trick, um Geld zu sparen und keine teuren „speziellen“ Marker zum Zeichnen von Leiterplatten zu kaufen. Tatsache ist, dass sich diese Produkte in ihren Eigenschaften absolut nicht von gewöhnlichen Permanentmarkern unterscheiden, die in jedem Bürobedarfsgeschäft 5-6 Mal günstiger verkauft werden. Der Marker muss jedoch die Aufschrift „Permanent“ tragen. Sonst geht nichts.

Sie können jedes folierte Glasfaserlaminat nehmen. Es ist besser, wenn es dicker ist. Für Anfänger ist die Arbeit mit solchem ​​Material viel einfacher. Zum Reinigen benötigen Sie Schleifpapier mit einer Körnung von etwa 1000 Einheiten sowie Alkohol (in jeder Apotheke erhältlich). Das letzte Verbrauchsmaterial kann durch Nagellack-Mischflüssigkeit ersetzt werden, die in jedem Haus erhältlich ist, in dem eine Frau lebt. Allerdings riecht dieses Produkt ziemlich unangenehm und es dauert lange, bis es verfliegt.
Zum Bohren der Platine ist es besser, einen speziellen Minibohrer oder Graveur zu haben. Sie können jedoch einen günstigeren Weg wählen. Es reicht aus, eine Spannzange oder ein Backenfutter für kleine Bohrmaschinen zu kaufen und diese an eine normale Haushaltsbohrmaschine anzupassen.
Eisenchlorid kann durch andere ersetzt werden Chemikalien, einschließlich derjenigen, die Sie wahrscheinlich bereits zu Hause haben. Beispielsweise ist eine Lösung geeignet Zitronensäure in Wasserstoffperoxid. Informationen darüber, wie alternative Zusammensetzungen zu Eisenchlorid für Ätzplatten hergestellt werden, können leicht im Internet gefunden werden. Das Einzige, worauf man achten sollte, ist der Behälter für solche Chemikalien – er sollte aus Kunststoff, Acryl, Glas, aber nicht aus Metall sein.
Über Lötkolben, Lot und flüssiges Flussmittel muss nicht näher gesprochen werden. Wenn sich ein Funkamateur mit der Frage der Herstellung einer Leiterplatte beschäftigt, ist er mit diesen Dingen wahrscheinlich bereits vertraut.

Entwicklung und Übertragung eines Boarddesigns in eine Vorlage

Wenn alle oben genannten Werkzeuge, Geräte und Verbrauchsmaterial Wenn Sie vorbereitet sind, können Sie mit der Entwicklung des Boards beginnen. Wenn das hergestellte Gerät nicht einzigartig ist, ist es viel einfacher, sein Design aus dem Internet herunterzuladen. Sogar eine normale Zeichnung im JPEG-Format reicht aus.

Wenn Sie einen komplizierteren Weg gehen möchten, zeichnen Sie die Tafel selbst. Diese Option ist häufig unumgänglich, beispielsweise in Situationen, in denen Sie nicht genau die gleichen Funkkomponenten haben, die Sie für den Zusammenbau der Originalplatine benötigen. Wenn Sie Komponenten durch Analoga ersetzen, müssen Sie dementsprechend Platz auf Glasfaser zuweisen, Löcher und Schienen anpassen. Wenn das Projekt einzigartig ist, muss das Board von Grund auf neu entwickelt werden. Dafür wird die oben genannte Software benötigt.
Wenn das Platinenlayout fertig ist, muss es nur noch in eine transparente Vorlage übertragen werden. Das Polyethylen wird mit Klebeband direkt am Monitor befestigt. Als nächstes übersetzen wir einfach das vorhandene Muster – Spuren, Kontaktflächen usw. Für diese Zwecke verwenden Sie am besten denselben Permanentmarker. Es verschleißt nicht, schmiert nicht und ist deutlich sichtbar.

Vorbereitung von Folien-Glasfaserlaminat

Der nächste Schritt ist die Vorbereitung von Glasfaser. Zuerst müssen Sie es auf die Größe der zukünftigen Platine zuschneiden. Es ist besser, dies mit einem kleinen Spielraum zu tun. Zum Schneiden von Glasfaserlaminat können Sie eine von mehreren Methoden verwenden.
Erstens lässt sich das Material mit einer Bügelsäge perfekt schneiden. Zweitens: Wenn Sie einen Graveur mit Schneidrädern haben, ist es bequem, ihn zu verwenden. Drittens kann Glasfaser mit einem Universalmesser zugeschnitten werden. Das Prinzip des Schneidens ist das gleiche wie beim Arbeiten mit einem Glasschneider: In mehreren Durchgängen wird eine Schnittlinie angebracht, anschließend wird das Material einfach abgebrochen.

Jetzt ist es unbedingt erforderlich, die Kupferschicht des Glasfasergewebes von der Schutzschicht und dem Oxid zu reinigen. Der beste Weg Es gibt keinen besseren Weg, dieses Problem zu lösen, als Sandpapier zu verwenden. Die Korngröße wird von 1000 bis 1500 Einheiten angenommen. Ziel ist es, eine saubere, glänzende Oberfläche zu erhalten. Es lohnt sich nicht, die Kupferschicht auf Hochglanz zu schleifen, da kleine Kratzer durch Schleifpapier die später benötigte Haftung der Oberfläche erhöhen.
Abschließend muss nur noch die Folie von Staub und Fingerabdrücken befreit werden. Verwenden Sie dazu Alkohol oder Aceton (Nagellackentferner). Nach der Verarbeitung zu Kupferoberfläche Wir berühren nicht mit unseren Händen. Für spätere Manipulationen greifen wir die Glasfaser an den Kanten.

Kombination aus Schablone und Glasfaser

Unsere Aufgabe besteht nun darin, das auf Polyethylen erhaltene Muster mit dem vorbereiteten Glasfaserlaminat zu kombinieren. Dazu wird die Folie an der gewünschten Stelle angebracht und positioniert. Die Reste werden auf der Rückseite umwickelt und mit dem gleichen Klebeband befestigt.

Löcher bohren

Vor dem Bohren empfiehlt es sich, das Glasfaserlaminat mit der Schablone auf irgendeine Weise am Untergrund zu befestigen. Dies ermöglicht eine höhere Genauigkeit und verhindert außerdem eine plötzliche Rotation des Materials beim Durchgang des Bohrers. Wenn ja Bohrmaschine Bei solchen Arbeiten wird das beschriebene Problem überhaupt nicht auftreten.

Sie können mit jeder Geschwindigkeit Löcher in Glasfaser bohren. Manche arbeiten bei niedrigen Geschwindigkeiten, andere bei hohen Geschwindigkeiten. Die Erfahrung zeigt, dass die Bohrer selbst deutlich länger halten, wenn sie mit niedrigen Drehzahlen betrieben werden. Dies macht es schwieriger, sie zu brechen, zu verbiegen und das Schärfen zu beschädigen.
Die Löcher werden direkt durch das Polyethylen gebohrt. Zukünftige auf der Vorlage gezeichnete Kontaktflächen dienen als Referenzpunkte. Wenn es das Projekt erfordert, tauschen wir die Bohrer umgehend auf den erforderlichen Durchmesser aus.

Spuren zeichnen

Als nächstes wird die Schablone entfernt, aber nicht weggeworfen. Wir versuchen immer noch, die Kupferbeschichtung nicht mit unseren Händen zu berühren. Zum Zeichnen von Pfaden verwenden wir einen Marker, immer dauerhaft. Von der Spur, die er hinterlässt, ist es deutlich zu erkennen. Es ist besser, in einem Durchgang zu malen, da der in der Zusammensetzung enthaltene Lack erst ausgehärtet ist Permanentmarker, es wird sehr schwierig sein, Änderungen vorzunehmen.

Als Orientierung verwenden wir die gleiche Polyethylen-Schablone. Sie können auch vor dem Computer zeichnen und dabei das Originallayout, Markierungen und andere Notizen überprüfen. Wenn möglich, ist es besser, mehrere Marker mit Spitzen zu verwenden verschiedene Stärken. Dadurch können Sie sowohl dünne Pfade als auch ausgedehnte Polygone effizienter zeichnen.

Warten Sie nach dem Auftragen der Zeichnung unbedingt einige Zeit, bis der Lack endgültig ausgehärtet ist. Sie können es sogar mit einem Haartrockner trocknen. Davon wird die Qualität zukünftiger Tracks abhängen.

Markierungsspuren ätzen und reinigen

Jetzt kommt der spaßige Teil – das Ätzen der Platine. Hier gibt es einige Nuancen, die nur wenige erwähnen, die jedoch die Qualität des Ergebnisses erheblich beeinflussen. Bereiten Sie zunächst die Eisenchloridlösung gemäß den Empfehlungen auf der Packung vor. Normalerweise wird das Pulver im Verhältnis 1:3 mit Wasser verdünnt. Und hier ist der erste Ratschlag. Machen Sie die Lösung gesättigter. Dies beschleunigt den Vorgang und die gezeichneten Pfade fallen nicht ab, bevor alles Notwendige herausgeätzt ist.

Gleich der zweite Tipp. Es wird empfohlen, das Bad mit der Lösung einzutauchen heißes Wasser. Sie können es in einer Metallschüssel erhitzen. Ein Temperaturanstieg, wie man seitdem weiß Schullehrplan, beschleunigt die chemische Reaktion, bei der es sich um das Ätzen unserer Platine handelt, erheblich. Die Verkürzung der Eingriffszeit ist für uns von Vorteil. Die mit einem Marker erstellten Spuren sind ziemlich instabil und je weniger sie in der Flüssigkeit sauer werden, desto besser. Wenn die Platte bei Raumtemperatur etwa eine Stunde lang in Eisenchlorid geätzt wird, dann warmes Wasser Dieser Vorgang verkürzt sich auf 10 Minuten.
Abschließend noch ein Ratschlag. Während des Ätzvorgangs wird dieser durch die Erwärmung zwar bereits beschleunigt, es empfiehlt sich jedoch, die Platte ständig zu bewegen und die Reaktionsprodukte mit einem Zeichenpinsel zu entfernen. Durch die Kombination aller oben beschriebenen Manipulationen ist es durchaus möglich, überschüssiges Kupfer in nur 5-7 Minuten herauszuätzen, was für diese Technologie einfach ein hervorragendes Ergebnis ist.

Am Ende des Vorgangs muss das Brett gründlich abgewaschen werden fließendes Wasser. Dann trocknen wir es. Es bleibt nur noch, die Spuren der Markierung wegzuwaschen, die noch immer unsere Wege und Flecken verdecken. Dies geschieht mit dem gleichen Alkohol oder Aceton.

Verzinnen von Leiterplatten

Vor dem Verzinnen unbedingt noch einmal mit Schleifpapier über die Kupferschicht schleifen. Aber jetzt machen wir es äußerst vorsichtig, um die Gleise nicht zu beschädigen. Das einfachste und erschwinglicher Weg Verzinnen - traditionell, mit Lötkolben, Flussmittel und Lot. Es können auch Rosen- oder Holzlegierungen verwendet werden. Es gibt auch sogenanntes Flüssigzinn auf dem Markt, das die Aufgabe erheblich vereinfachen kann.
Aber all diese neuen Technologien erfordern zusätzliche Kosten und etwas Erfahrung, sodass sie zum ersten Mal geeignet sind klassische Methode Verzinnen. Auf die gereinigten Gleise wird flüssiges Flussmittel aufgetragen. Als nächstes wird Lot auf der Lötkolbenspitze gesammelt und über das nach dem Ätzen verbleibende Kupfer verteilt. Hier ist es wichtig, die Leiterbahnen aufzuwärmen, sonst kann es passieren, dass das Lot nicht „klebt“.

Wenn Sie noch über Rosen- oder Holzlegierungen verfügen, können diese außerhalb der Technologie verwendet werden. Sie schmelzen gut mit einem Lötkolben, lassen sich leicht entlang der Gleise verteilen und verklumpen nicht, was für einen unerfahrenen Funkamateur nur von Vorteil ist.

Abschluss

Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, ist die preisgünstige Technologie zur Herstellung von Leiterplatten zu Hause wirklich erschwinglich und kostengünstig. Sie benötigen keinen Drucker, kein Bügeleisen und keine teure Fotolackfolie. Mit allen oben beschriebenen Tipps können Sie ganz einfach einfache elektronische Geräte erstellen, ohne in sie zu investieren großes Geld, was in den ersten Phasen der Amateurfunkausbildung sehr wichtig ist.

Was ist eine Leiterplatte?

Eine Leiterplatte (PCB, oder auch Leiterplatte, PWB) ist eine dielektrische Platte, auf deren Oberfläche und/oder Volumen elektrisch leitende Schaltkreise einer elektronischen Schaltung gebildet sind. Eine Leiterplatte dient dazu, verschiedene elektronische Komponenten elektrisch und mechanisch zu verbinden. Elektronische Bauteile auf einer Leiterplatte werden über ihre Anschlüsse mit Elementen eines Leiterbildes verbunden, meist durch Löten.

Im Gegensatz zu wandmontiert Auf der Leiterplatte besteht das elektrisch leitende Muster aus Folie, das vollständig auf einer festen isolierenden Unterlage liegt. Die Leiterplatte enthält Befestigungslöcher und Pads zur Montage bedrahteter oder planarer Komponenten. Darüber hinaus verfügen die Leiterplatten über Durchkontaktierungen für elektrischer Anschluss Folienabschnitte, die sich auf verschiedenen Schichten der Platine befinden. MIT Externe Parteien normalerweise auf der Tafel vermerkt Schutzbeschichtung(„Lötmaske“) und Markierungen (unterstützende Zeichnung und Text gemäß der Konstruktionsdokumentation).

Abhängig von der Anzahl der Schichten mit elektrisch leitfähigem Muster werden Leiterplatten unterteilt in:

einseitig (OSP): Auf einer Seite der dielektrischen Platte ist nur eine Folienschicht aufgeklebt.

doppelseitig (DPP): zwei Lagen Folie.

Multilayer (MLP): Folie nicht nur auf zwei Seiten der Platine, sondern auch in den inneren Schichten des Dielektrikums. Mehrschichtige Leiterplatten werden durch Zusammenkleben mehrerer einseitiger oder doppelseitiger Leiterplatten hergestellt.

Mit zunehmender Komplexität der entworfenen Geräte und zunehmender Installationsdichte nimmt die Anzahl der Schichten auf den Platinen zu.

Die Basis der Leiterplatte ist ein Dielektrikum; die am häufigsten verwendeten Materialien sind Glasfaser und Getinax. Die Basis von Leiterplatten kann auch eine mit einem Dielektrikum beschichtete Metallbasis sein (z. B. wird auf dem Dielektrikum eine eloxierte Aluminiumfolie der Leiterbahnen aufgebracht). Solche Leiterplatten werden in der Leistungselektronik zur effizienten Wärmeabfuhr von elektronischen Bauteilen eingesetzt. In diesem Fall wird die Metallbasis der Platine am Kühler befestigt. Die verwendeten Materialien für Leiterplatten, die im Mikrowellenbereich und bei Temperaturen bis 260 °C betrieben werden, sind mit Glasgewebe verstärkte Fluorkunststoffe (z. B. FAF-4D) und Keramik. Flexible Leiterplatten werden aus Polyimidmaterialien wie Kapton hergestellt.

Aus welchem ​​Material werden wir die Bretter herstellen?

Am häufigsten verfügbaren Materialien zur Herstellung von Leiterplatten – das sind Getinax und Fiberglas. Mit Bakelitlack imprägniertes Getinax-Papier, Glasfaser-Textolith mit Epoxidharz. Wir werden auf jeden Fall Glasfaser verwenden!

Folien-Glasfaserlaminat sind Platten aus Glasgewebe, die mit einem Bindemittel auf Epoxidharzbasis imprägniert und beidseitig mit einer elektrolytisch-galvanisch beständigen Kupferfolie mit einer Dicke von 35 Mikrometern beschichtet sind. Maximal zulässige Temperatur von -60 °C bis +105 °C. Es verfügt über sehr hohe mechanische und elektrische Isoliereigenschaften und eignet sich gut für Bearbeitung Schneiden, Bohren, Stanzen.

Glasfaser wird hauptsächlich ein- oder doppelseitig mit einer Dicke von 1,5 mm und mit Kupferfolie mit einer Dicke von 35 Mikrometern oder 18 Mikrometern verwendet. Wir werden einseitiges Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 0,8 mm mit einer Folie mit einer Dicke von 35 Mikrometern verwenden (warum, wird weiter unten ausführlich erläutert).

Methoden zur Herstellung von Leiterplatten zu Hause

Platten können chemisch und mechanisch hergestellt werden.

Bei der chemischen Methode wird an den Stellen, an denen Spuren (Muster) auf der Platine vorhanden sein sollen, eine Schutzzusammensetzung (Lack, Toner, Farbe usw.) auf die Folie aufgetragen. Anschließend wird die Platine in eine spezielle Lösung (Eisenchlorid, Wasserstoffperoxid und andere) getaucht, die die Kupferfolie „korrodiert“, die Schutzzusammensetzung jedoch nicht beeinträchtigt. Dadurch verbleibt Kupfer unter der Schutzmasse. Anschließend wird die Schutzmasse mit einem Lösungsmittel entfernt und zurück bleibt die fertige Platte.

Bei mechanische Methode ein Skalpell wird verwendet (z handgefertigt) oder Fräsmaschine. Ein spezieller Fräser macht Rillen in die Folie und hinterlässt letztendlich Inseln mit Folie – das nötige Muster.

Fräsmaschinen sind ziemlich teuer, und die Fräsmaschinen selbst sind teuer und haben eine knappe Ressource. Daher werden wir diese Methode nicht verwenden.

Die einfachste chemische Methode ist die manuelle. Mit einem Risographenlack zeichnen wir Spuren auf die Tafel und ätzen sie dann mit einer Lösung. Mit dieser Methode ist die Herstellung komplexer Platinen mit sehr dünnen Leiterbahnen nicht möglich – das ist also auch nicht unser Fall.

Die nächste Methode zur Herstellung von Leiterplatten ist die Verwendung von Fotolack. Dies ist eine sehr verbreitete Technologie (Platten werden mit dieser Methode im Werk hergestellt) und wird häufig zu Hause verwendet. Im Internet gibt es viele Artikel und Methoden zur Herstellung von Platinen mit dieser Technologie. Es liefert sehr gute und wiederholbare Ergebnisse. Dies ist jedoch auch nicht unsere Option. Der Hauptgrund sind recht teure Materialien (Fotolack, der sich mit der Zeit ebenfalls verschlechtert) sowie zusätzliche Werkzeuge(UV-Beleuchtungslampe, Laminator). Wenn Sie zu Hause eine Großserienproduktion von Leiterplatten haben – dann ist Fotolack konkurrenzlos – empfehlen wir Ihnen natürlich, ihn zu beherrschen. Erwähnenswert ist auch, dass die Ausrüstung und die Fotolacktechnologie es uns ermöglichen, Siebdrucke und Schutzmasken auf Leiterplatten herzustellen.

Mit dem Aufkommen von Laserdruckern begannen Funkamateure, diese aktiv für die Herstellung von Leiterplatten zu nutzen. Wie Sie wissen, verwendet ein Laserdrucker zum Drucken „Toner“. Hierbei handelt es sich um ein spezielles Pulver, das unter Temperatur versintert und am Papier haftet – das Ergebnis ist eine Zeichnung. Der Toner ist gegen verschiedene Chemikalien beständig und kann daher als Schutzschicht auf der Kupferoberfläche verwendet werden.

Unsere Methode besteht also darin, Toner vom Papier auf die Oberfläche der Kupferfolie zu übertragen und dann die Platine mit einer speziellen Lösung zu ätzen, um ein Muster zu erzeugen.

Aufgrund der Benutzerfreundlichkeit diese Methode habe es sehr verdient weit verbreitet im Amateurfunk. Wenn Sie in Yandex oder Google eingeben, wie man Toner von Papier auf eine Tafel überträgt, finden Sie sofort einen Begriff wie „LUT“ – Laser-Bügeltechnologie. Boards mit dieser Technologie werden folgendermaßen hergestellt: Ein Muster aus Gleisen wird eingedruckt Spiegelversion, das Papier wird mit einem Muster auf dem Kupfer auf die Tafel aufgetragen, wir bügeln die Oberseite dieses Papiers mit einem Bügeleisen, der Toner wird weich und haftet an der Tafel. Anschließend wird das Papier in Wasser eingeweicht und fertig ist die Tafel.

Im Internet gibt es „eine Million“ Artikel darüber, wie man mit dieser Technologie ein Board herstellt. Diese Technologie hat jedoch viele Nachteile, die direkte Hände und eine sehr lange Eingewöhnungszeit erfordern. Das heißt, Sie müssen es fühlen. Die Zahlungen erfolgen nicht beim ersten Mal, sondern jedes zweite Mal. Es gibt viele Verbesserungen – die Verwendung eines Laminators (mit Modifikation – der übliche hat nicht genug Temperatur), wodurch Sie sehr gute Ergebnisse erzielen können. Es gibt sogar Methoden zum Bau spezieller Heißpressen, aber all dies erfordert wiederum Sonderausstattung. Die Hauptnachteile der LUT-Technologie:

Überhitzung – die Spuren breiten sich aus – werden breiter

Unterhitzung – die Spuren bleiben auf dem Papier

Das Papier ist an der Platine „festgebacken“ – selbst wenn es nass ist, lässt es sich nur schwer ablösen – dadurch kann der Toner beschädigt werden. Im Internet gibt es viele Informationen darüber, welches Papier man wählen sollte.

Poröser Toner – nach dem Entfernen des Papiers verbleiben Mikroporen im Toner – durch diese wird auch die Platine geätzt – es entstehen korrodierte Spuren

Wiederholbarkeit des Ergebnisses - heute ausgezeichnet, morgen schlecht, dann gut - es ist sehr schwierig, ein stabiles Ergebnis zu erzielen - Sie benötigen eine streng konstante Temperatur zum Aufwärmen des Toners, Sie benötigen einen stabilen Anpressdruck auf der Platine.

Mit dieser Methode konnte ich übrigens kein Board herstellen. Ich habe versucht, es sowohl auf Zeitschriften als auch auf beschichtetem Papier zu machen. Dadurch habe ich sogar die Platinen verdorben – das Kupfer ist durch Überhitzung aufgequollen.

Aus irgendeinem Grund gibt es im Internet ungerechtfertigt wenig Informationen über eine andere Methode der Tonerübertragung – die kalte chemische Übertragungsmethode. Es basiert auf der Tatsache, dass Toner nicht in Alkohol, sondern in Aceton löslich ist. Wenn Sie also eine Mischung aus Aceton und Alkohol wählen, die den Toner nur weich macht, kann er aus Papier „wieder aufgeklebt“ werden. Diese Methode hat mir sehr gut gefallen und sofort Früchte getragen – das erste Brett war fertig. Wie sich jedoch später herausstellte, konnte ich nirgends etwas finden detaillierte Informationen, was 100 % Ergebnisse liefern würde. Wir brauchen eine Methode, mit der sogar ein Kind das Brett herstellen kann. Aber beim zweiten Mal hat es nicht geklappt, das Brett zu machen, und dann hat es wieder lange gedauert, die nötigen Zutaten auszuwählen.

Als Ergebnis wurde nach viel Aufwand eine Handlungsfolge entwickelt, alle Komponenten ausgewählt, die, wenn nicht 100 %, dann 95 % ergeben gutes Ergebnis. Und das Wichtigste: Der Vorgang ist so einfach, dass das Kind das Brett völlig selbstständig herstellen kann. Dies ist die Methode, die wir verwenden werden. (Natürlich können Sie es weiterhin auf das Ideal bringen – wenn Sie es besser machen, dann schreiben Sie). Die Vorteile dieser Methode:

Alle Reagenzien sind kostengünstig, zugänglich und sicher

Es werden keine zusätzlichen Werkzeuge benötigt (Bügeleisen, Lampen, Laminiergeräte – nichts, obwohl nicht – Sie benötigen einen Topf)

Es besteht keine Möglichkeit, die Platine zu beschädigen – die Platine erwärmt sich überhaupt nicht

das Papier löst sich von selbst – man sieht das Ergebnis der Tonerübertragung – wo die Übertragung nicht gelungen ist

Es gibt keine Poren im Toner (sie sind mit Papier versiegelt) und daher keine Beizen

Wir machen 1-2-3-4-5 und erhalten immer das gleiche Ergebnis – fast 100 % Wiederholbarkeit

Bevor wir beginnen, sehen wir uns an, welche Bretter wir benötigen und was wir mit dieser Methode zu Hause machen können.

Grundvoraussetzungen für gefertigte Platinen

Wir werden Geräte auf Mikrocontrollern herstellen moderne Sensoren und Mikroschaltungen. Mikrochips werden immer kleiner. Dementsprechend ist eine Leistung erforderlich folgenden Anforderungen zu den Foren:

die Platinen müssen doppelseitig sein (in der Regel ist es sehr schwierig, eine einseitige Platine zu verdrahten, vierschichtige Platinen zu Hause herzustellen ist ziemlich schwierig, Mikrocontroller benötigen eine Erdungsschicht zum Schutz vor Störungen)

Die Leiterbahnen sollten eine Dicke von 0,2 mm haben – diese Größe ist völlig ausreichend – 0,1 mm wären sogar noch besser – es besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Leiterbahnen beim Löten verätzen und sich lösen

Die Abstände zwischen den Leiterbahnen betragen 0,2 mm – das reicht für fast alle Schaltungen. Die Reduzierung des Spalts auf 0,1 mm ist mit der Verschmelzung von Leiterbahnen und der Schwierigkeit verbunden, die Platine auf Kurzschlüsse zu überwachen.

Wir werden keine Schutzmasken verwenden und auch keinen Siebdruck durchführen – dies würde die Produktion erschweren, und wenn Sie das Board selbst herstellen, ist dies nicht erforderlich. Auch hier gibt es viele Informationen zu diesem Thema im Internet und wenn Sie möchten, können Sie den „Marathon“ auch selbst organisieren.

Wir verzinnen die Platinen nicht, das ist auch nicht notwendig (es sei denn, Sie stellen ein Gerät für 100 Jahre her). Zum Schutz verwenden wir Lack. Unser Hauptziel ist es, schnell, effizient und kostengünstig eine Platine für das Gerät zu Hause herzustellen.

So sieht das fertige Brett aus. hergestellt nach unserer Methode - Spuren 0,25 und 0,3, Abstände 0,2

Wie man aus zwei einseitigen Brettern ein doppelseitiges Brett macht

Eine der Herausforderungen bei der Herstellung doppelseitiger Platinen besteht darin, die Seiten so auszurichten, dass die Durchkontaktierungen ausgerichtet sind. Üblicherweise wird hierfür ein „Sandwich“ hergestellt. Es werden zwei Seiten gleichzeitig auf ein Blatt Papier gedruckt. Das Blatt wird in der Mitte gefaltet und die Seiten werden mithilfe spezieller Markierungen genau ausgerichtet. Im Inneren wird doppelseitiger Textolit platziert. Bei der LUT-Methode wird ein solches Sandwich gebügelt und man erhält ein doppelseitiges Brett.

Bei der Kalttonerübertragungsmethode erfolgt die Übertragung selbst jedoch mithilfe einer Flüssigkeit. Daher ist es sehr schwierig, den Prozess der Benetzung einer Seite gleichzeitig mit der anderen Seite zu organisieren. Das geht natürlich auch, aber mit Hilfe spezielles Gerät- Minipresse (Schraubstock). Es werden dicke Blätter Papier genommen, die die Flüssigkeit aufsaugen, um den Toner zu übertragen. Die Platten werden benetzt, so dass die Flüssigkeit nicht tropft und die Platte ihre Form behält. Und dann wird ein „Sandwich“ gemacht – ein angefeuchtetes Blatt, ein Blatt Klopapier zur Absorption überschüssige Flüssigkeit, Blatt mit Bild, doppelseitiges Brett, Blatt mit Bild, Blatt Toilettenpapier, wieder ein angefeuchtetes Blatt. All dies wird vertikal in einen Schraubstock eingespannt. Aber das machen wir nicht, wir machen es einfacher.

In Foren zur Platinenherstellung kam eine sehr gute Idee auf: Was für ein Problem es ist, eine doppelseitige Platine herzustellen – nehmen Sie ein Messer und schneiden Sie die Leiterplatte in zwei Hälften. Da es sich bei Glasfaser um ein Schichtmaterial handelt, ist dies mit etwas Geschick nicht schwer zu bewerkstelligen:

Als Ergebnis erhalten wir aus einer doppelseitigen Platte mit einer Dicke von 1,5 mm zwei einseitige Hälften.

Als nächstes fertigen wir zwei Bretter, bohren sie und fertig – sie sind perfekt ausgerichtet. Da es nicht immer möglich war, die Leiterplatte gleichmäßig zuzuschneiden, kam man am Ende auf die Idee, eine dünne einseitige Leiterplatte mit einer Dicke von 0,8 mm zu verwenden. Die beiden Hälften müssen dann nicht mehr zusammengeklebt werden; sie werden durch angelötete Brücken in den Durchkontaktierungen, Knöpfen und Anschlüssen gehalten. Bei Bedarf können Sie es aber problemlos mit Epoxidkleber verkleben.

Die Hauptvorteile dieser Wanderung:

Textolith mit einer Dicke von 0,8 mm lässt sich leicht mit einer Papierschere schneiden! In jeder Form, das heißt, es lässt sich sehr einfach auf den Körper zuschneiden.

Dünner Textolith – transparent – ​​durch Beleuchten einer Taschenlampe von unten können Sie leicht die Richtigkeit aller Spuren, Kurzschlüsse und Unterbrechungen überprüfen.

Das Löten einer Seite ist einfacher – die Komponenten auf der anderen Seite stören nicht und Sie können das Löten der Mikroschaltungsstifte leicht kontrollieren – Sie können die Seiten ganz am Ende verbinden

Sie müssen doppelt so viele Löcher bohren und die Löcher können leicht voneinander abweichen

Die Steifigkeit der Struktur geht leicht verloren, wenn Sie die Bretter nicht zusammenkleben, aber das Kleben ist nicht sehr praktisch

Einseitiges Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 0,8 mm ist schwer zu kaufen; die meisten Leute verkaufen 1,5 mm, aber wenn Sie es nicht bekommen können, können Sie dickeres Textolith mit einem Messer schneiden.

Kommen wir zu den Details.

Erforderliche Werkzeuge und Chemie

Wir benötigen folgende Zutaten:

Nun, da wir das alles haben, gehen wir es Schritt für Schritt an.

1. Anordnung der Plattenschichten auf einem Blatt Papier zum Drucken mit InkScape

Automatischer Spannzangensatz:

Wir empfehlen die erste Option – sie ist günstiger. Als nächstes müssen Sie Drähte und einen Schalter an den Motor löten ( besserer Knopf). Es ist besser, den Knopf am Gehäuse zu platzieren, um das schnelle Ein- und Ausschalten des Motors zu erleichtern. Sie müssen nur noch ein Netzteil auswählen, Sie können jedes Netzteil mit 7-12V Strom 1A (weniger ist möglich) nehmen, wenn kein solches Netzteil vorhanden ist, dann kann USB-Laden mit 1-2A oder ein Krona-Akku geeignet sein (Sie müssen es einfach ausprobieren – nicht jeder mag Lademotoren, der Motor startet möglicherweise nicht).

Der Bohrer ist fertig, Sie können bohren. Sie müssen jedoch nur streng im 90-Grad-Winkel bohren. Sie können eine Mini-Maschine bauen – im Internet gibt es verschiedene Schemata:

Aber es gibt eine einfachere Lösung.

Bohrlehre

Um genau im 90-Grad-Winkel zu bohren, reicht es aus, eine Bohrlehre anzufertigen. Wir werden so etwas machen:

Es ist sehr einfach zu machen. Nehmen Sie ein Quadrat aus beliebigem Kunststoff. Wir legen unsere Bohrmaschine auf den einen oder anderen Tisch flache Oberfläche. Und bohren Sie mit dem benötigten Bohrer ein Loch in den Kunststoff. Es ist wichtig, auf eine gleichmäßige horizontale Bewegung des Bohrers zu achten. Sie können den Motor an die Wand oder Schiene und auch an den Kunststoff lehnen. Als nächstes bohren Sie mit einem großen Bohrer ein Loch für die Spannzange. Bohren oder schneiden Sie von der Rückseite ein Stück Kunststoff ab, sodass der Bohrer sichtbar ist. Sie können eine rutschfeste Oberfläche auf die Unterseite kleben – Papier oder Gummiband. Für jeden Bohrer muss eine solche Vorrichtung angefertigt werden. Dadurch wird ein absolut präzises Bohren gewährleistet!

Diese Option ist auch geeignet: Schneiden Sie oben einen Teil des Kunststoffs ab und schneiden Sie unten eine Ecke ab.

So bohren Sie damit:

Wir spannen den Bohrer so ein, dass er bei vollständig eingetauchter Spannzange 2-3 mm herausragt. Wir platzieren den Bohrer an der Stelle, an der wir bohren müssen (beim Ätzen der Platine werden wir eine Markierung in Form eines Minilochs im Kupfer haben, an der gebohrt werden soll – in Kicad haben wir dafür speziell ein Häkchen gesetzt, damit das (Bohrer steht von alleine da), Bohrlehre drücken und Motor einschalten - fertig ist das Bohren. Zur Beleuchtung können Sie eine Taschenlampe verwenden, indem Sie diese auf den Tisch stellen.

Wie wir bereits geschrieben haben, können Sie Löcher nur auf einer Seite bohren – dort, wo die Schienen passen – die zweite Hälfte kann ohne Bohrlehre entlang des ersten Führungslochs gebohrt werden. Das spart ein wenig Aufwand.

8. Verzinnen des Bretts

Warum die Platinen verzinnen – hauptsächlich um Kupfer vor Korrosion zu schützen? Der Hauptnachteil der Verzinnung ist die Überhitzung der Platte, mögliche Schäden Spuren. Wenn Sie keine Lötstation haben, verzinnen Sie die Platine auf keinen Fall! Wenn ja, ist das Risiko minimal.

Man kann ein Brett mit ROSE-Legierung in kochendem Wasser verzinnen, aber es ist teuer und schwer zu bekommen. Es ist besser, mit gewöhnlichem Lot zu verzinnen. Um dies effizient zu bewerkstelligen, müssen Sie ein einfaches Gerät mit einer sehr dünnen Schicht herstellen. Wir nehmen ein Stück Geflecht zum Entlöten von Teilen, legen es auf die Spitze und schrauben es mit Draht an die Spitze, damit es sich nicht löst:

Wir bedecken die Platine mit Flussmittel – zum Beispiel LTI120 und auch das Geflecht. Jetzt legen wir Zinn in das Geflecht und bewegen es über das Brett (bemalen) – es stellt sich heraus hervorragendes Ergebnis. Aber wenn Sie das Geflecht verwenden, löst es sich und Kupferflusen bleiben auf der Platine zurück – diese müssen entfernt werden, sonst kommt es zu einem Kurzschluss! Sie können dies sehr leicht erkennen, indem Sie mit einer Taschenlampe auf die Rückseite der Tafel leuchten. Bei dieser Methode empfiehlt es sich, entweder einen leistungsstarken Lötkolben (60 Watt) oder ROSE-Legierung zu verwenden.

Daher ist es besser, die Bretter nicht zu verzinnen, sondern ganz zum Schluss zu lackieren – zum Beispiel mit PLASTIC 70 oder einfachem Acryllack, gekauft bei Autoteile KU-9004:

Feinabstimmung der Tonerübertragungsmethode

Es gibt zwei Punkte in der Methode, die angepasst werden können und möglicherweise nicht sofort funktionieren. Um sie zu konfigurieren, müssen Sie in Kicad eine Testplatine mit Spuren in einer quadratischen Spirale unterschiedlicher Dicke von 0,3 bis 0,1 mm und mit unterschiedlichen Abständen von 0,3 bis 0,1 mm erstellen. Es ist besser, mehrere solcher Muster gleichzeitig auf ein Blatt zu drucken und Anpassungen vorzunehmen.

Mögliche Probleme, die wir beheben werden:

1) Raupen können ihre Geometrie verändern – sie breiten sich aus, werden breiter, normalerweise sehr wenig, bis zu 0,1 mm – aber das ist nicht gut

2) Der Toner haftet möglicherweise nicht gut auf der Platine, löst sich beim Entfernen des Papiers oder haftet schlecht auf der Platine

Das erste und das zweite Problem hängen miteinander zusammen. Ich löse das erste, du kommst zum zweiten. Wir müssen einen Kompromiss finden.

Die Spuren können sich aus zwei Gründen ausbreiten: zu viel Druck, zu viel Aceton in der entstehenden Flüssigkeit. Zunächst müssen Sie versuchen, die Belastung zu reduzieren. Die Mindestlast liegt bei ca. 800g, eine Reduzierung darunter lohnt sich nicht. Dementsprechend platzieren wir die Ladung ganz ohne Druck – einfach auflegen und fertig. Es müssen 2-3 Lagen Toilettenpapier vorhanden sein, um eine gute Aufnahme überschüssiger Lösung zu gewährleisten. Sie müssen sicherstellen, dass das Papier nach dem Entfernen des Gewichts weiß und ohne violette Flecken ist. Solche Flecken weisen auf ein starkes Schmelzen des Toners hin. Wenn Sie es nicht mit einem Gewicht justieren können und die Spuren trotzdem verschwimmen, dann erhöhen Sie den Anteil des Nagellackentferners in der Lösung. Sie können die Menge auf 3 Teile Flüssigkeit und 1 Teil Aceton erhöhen.

Das zweite Problem, wenn keine Verletzung der Geometrie vorliegt, weist auf ein unzureichendes Gewicht der Ladung oder eine geringe Menge Aceton hin. Auch hier lohnt es sich, mit der Ladung zu beginnen. Mehr als 3 kg machen keinen Sinn. Wenn der Toner immer noch nicht gut auf der Platine haftet, müssen Sie die Acetonmenge erhöhen.

Dieses Problem tritt hauptsächlich auf, wenn Sie Ihren Nagellackentferner wechseln. Leider handelt es sich hierbei nicht um ein dauerhaftes bzw. reines Bauteil, ein Austausch gegen ein anderes war jedoch nicht möglich. Ich habe versucht, es durch Alkohol zu ersetzen, aber anscheinend ist die Mischung nicht homogen und der Toner klebt an einigen Stellen. Außerdem kann Nagellackentferner Aceton enthalten, dann wird weniger davon benötigt. Im Allgemeinen müssen Sie eine solche Abstimmung einmal durchführen, bis die Flüssigkeit ausgeht.

Das Brett ist fertig

Wenn Sie die Platine nicht sofort verlöten, muss sie geschützt werden. Der einfachste Weg, dies zu tun, besteht darin, es mit Alkohol-Kolophoniumflussmittel zu beschichten. Vor dem Löten muss diese Beschichtung beispielsweise mit Isopropylalkohol entfernt werden.

Alternative Optionen

Sie können auch eine Tafel erstellen:

Darüber hinaus erfreuen sich kundenspezifische Dienstleistungen zur Herstellung von Leiterplatten immer größerer Beliebtheit – beispielsweise Easy EDA. Wenn Sie eine komplexere Platine benötigen (zum Beispiel eine 4-Lagen-Platine), dann ist dies der einzige Ausweg.

Heute werden wir in einer etwas ungewöhnlichen Rolle sprechen; wir werden nicht über Gadgets sprechen, sondern über die Technologien, die dahinter stecken. Vor einem Monat waren wir in Kasan, wo wir die Jungs vom Navigator Campus trafen. Gleichzeitig besuchten wir eine nahegelegene (naja, relativ nahegelegene) Fabrik zur Herstellung von Leiterplatten – Technotech. Dieser Beitrag ist ein Versuch zu verstehen, wie dieselben Leiterplatten hergestellt werden.


Wie werden also Leiterplatten für unsere Lieblingsgeräte hergestellt?

Die Fabrik weiß, wie man Platinen von Anfang bis Ende herstellt – sie entwirft eine Platine nach Ihren Vorgaben, stellt Glasfaser her, produziert einseitige und doppelseitige Leiterplatten, produziert mehrschichtige Leiterplatten, markiert, prüft, manuell und automatisch zusammen und … Löten von Platinen.
Zuerst zeige ich Ihnen, wie doppelseitige Bretter hergestellt werden. Ihr technischer Prozess unterscheidet sich nicht von der Herstellung einseitiger Leiterplatten, außer dass bei der Herstellung von OPP keine Vorgänge auf der zweiten Seite durchgeführt werden.

Über Methoden zur Plattenherstellung

Generell lassen sich alle Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten in zwei große Kategorien einteilen: additiv (aus dem Lateinischen). Zusatz-addieren) und subtraktiv (aus dem Lateinischen). Subtratio-Subtraktion). Ein Beispiel für die subtraktive Technologie ist die bekannte LUT (Laser Ironing Technology) und ihre Variationen. Bei der Herstellung einer Leiterplatte mit dieser Technologie schützen wir zukünftige Leiterbahnen auf einer Glasfaserplatte mit Toner aus einem Laserdrucker und entfernen dann alles Unnötige in Eisenchlorid.
Bei additiven Verfahren hingegen werden auf die eine oder andere Weise Leiterbahnen auf der Oberfläche des Dielektrikums abgeschieden.
Halbadditive Methoden (manchmal auch kombiniert genannt) sind eine Kreuzung zwischen klassischer Addition und Subtraktion. Bei der Herstellung von Leiterplatten mit diesem Verfahren kann es vorkommen, dass ein Teil der leitfähigen Beschichtung abgeätzt wird (manchmal fast unmittelbar nach dem Auftragen), dies geschieht jedoch in der Regel schneller/einfacher/kostengünstiger als bei subtraktiven Verfahren. In den meisten Fällen ist dies eine Folge der Tatsache, dass am meisten die Dicke der Gleise wird durch Verzinkung erhöht bzw chemische Methoden, und die geätzte Schicht ist dünn und dient nur als leitfähige Beschichtung für die Galvanisierung.
Ich zeige dir genau die kombinierte Methode.

Herstellung von zweischichtigen Leiterplatten im kombinierten Positivverfahren (semiadditives Verfahren)

Herstellung von Glasfaserlaminat

Der Prozess beginnt mit der Herstellung von Folien-Glasfaserlaminat. Fiberglas ist ein Material, das aus dünnen, imprägnierten Glasfaserplatten besteht (sie sehen aus wie dichter, glänzender Stoff). Epoxidharz und in einem Stapel zu einem Blatt gepresst.
Auch die Glasfaserplatten selbst sind nicht ganz einfach – sie sind (wie gewöhnlicher Stoff in Ihrem Hemd) aus dünnen, dünnen Fäden aus gewöhnlichem Glas gewebt. Sie sind so dünn, dass sie sich leicht in jede Richtung biegen lassen. Es sieht ungefähr so ​​aus:

Die Ausrichtung der Fasern können Sie dem leidgeprüften Bild aus Wikipedia entnehmen:


In der Mitte des Brettes sind die hellen Bereiche die senkrecht zum Schnitt verlaufenden Fasern, die etwas dunkleren Bereiche verlaufen parallel.
Oder zum Beispiel auf einer Mikrofotografie von Tiberius, soweit ich mich aus diesem Artikel erinnere:

Also fangen wir an.
Glasfasergewebe wird in folgenden Rollen an die Produktion geliefert:


Es ist bereits mit teilweise ausgehärtetem Epoxidharz imprägniert – dieses Material wird aus dem Englischen Prepreg genannt vor-Ich bin schwanger niert – vorimprägniert. Da das Harz bereits teilweise ausgehärtet ist, ist es nicht mehr so ​​klebrig wie im flüssigen Zustand – die Platten können mit der Hand aufgenommen werden, ohne befürchten zu müssen, dass sie mit dem Harz verschmutzt werden. Das Harz wird erst beim Erhitzen der Folie flüssig und auch dann nur für wenige Minuten, bevor es vollständig aushärtet.
Auf dieser Maschine wird die erforderliche Anzahl Lagen samt Kupferfolie montiert:


Und hier ist die Folienrolle selbst.


Als nächstes wird die Leinwand in Stücke geschnitten und einer Presse mit einer Höhe von zwei Menschenhöhen zugeführt:


Auf dem Foto ist Vladimir Potapenko, Produktionsleiter.
Die Technologie der Erwärmung beim Pressen wird auf interessante Weise umgesetzt: Es werden nicht Teile der Presse erhitzt, sondern die Folie selbst. Auf beiden Seiten der Platte wird ein Strom zugeführt, der aufgrund des Widerstands der Folie die Platte des zukünftigen Glasfaserlaminats erwärmt. Das Pressen erfolgt bei sehr niedrigem Druck, um die Entstehung von Luftblasen im Inneren der Leiterplatte zu verhindern


Beim Pressen erweicht das Harz durch Hitze und Druck, füllt die Hohlräume und nach der Polymerisation erhält man eine einzelne Folie.
So was:


Mit einer Spezialmaschine wird es in Platinenrohlinge geschnitten:


Technotech verwendet zwei Arten von Rohlingen: 305 x 450 – kleine Gruppenrohlinge, 457 x 610 – große Rohlinge
Danach wird für jeden Rohlingsatz eine Streckenkarte ausgedruckt und die Reise beginnt ...


Eine Streckenkarte ist ein Blatt Papier mit einer Liste der Vorgänge, Angaben zum Entgelt und einem Barcode. Zur Steuerung der Ausführung von Vorgängen wird 1C 8 verwendet, das alle Informationen zu Aufträgen, dem technischen Ablauf usw. enthält. Nach Abschluss des nächsten Produktionsschrittes wird der Barcode auf dem Streckenblatt gescannt und in die Datenbank eingetragen.

Rohlinge bohren

Der erste Schritt bei der Herstellung von einschichtigen und zweischichtigen Leiterplatten ist das Bohren von Löchern. Bei Multilayer-Platinen ist es komplizierter, darauf werde ich später noch eingehen. Zuschnitte mit Streckenplänen kommen im Bohrabschnitt an:


Aus den Rohlingen wird ein Paket zum Bohren zusammengestellt. Es besteht aus einem Trägermaterial (sperrholzartiges Material), einem bis drei identischen Leiterplattenzuschnitten und Aluminiumfolie. Die Folie wird benötigt, um festzustellen, ob der Bohrer die Oberfläche des Werkstücks berührt – so stellt die Maschine fest, ob der Bohrer gebrochen ist. Jedes Mal, wenn er den Bohrer in die Hand nimmt, kontrolliert er dessen Länge und Schärfe mit einem Laser.


Nach dem Zusammenbau des Pakets wird es in diese Maschine gelegt:


Es ist so lang, dass ich dieses Foto aus mehreren Rahmen zusammenfügen musste. Dies ist eine Schweizer Maschine von Posalux, genaues Modell, leider weiß ich es nicht. Von den Eigenschaften her kommt es diesem nahe. Es verbraucht dreimal dreiphasiges Stromnetz mit einer Spannung von 400 V und verbraucht im Betrieb 20 kW. Das Gewicht der Maschine beträgt ca. 8 Tonnen. Es können vier Pakete gleichzeitig mit unterschiedlichen Programmen bearbeitet werden, was insgesamt 12 Platinen pro Zyklus ergibt (selbstverständlich werden alle Werkstücke in einem Paket auf die gleiche Weise gebohrt). Der Bohrzyklus liegt je nach Komplexität und Anzahl der Löcher zwischen 5 Minuten und mehreren Stunden. Die durchschnittliche Zeit beträgt etwa 20 Minuten. Insgesamt verfügt Technotech über drei solcher Maschinen.


Das Programm wird separat entwickelt und über das Netzwerk heruntergeladen. Der Bediener muss lediglich den Chargen-Barcode scannen und das Rohlingspaket hineinlegen. Kapazität des Werkzeugmagazins: 6000 Bohrer oder Fräser.


In der Nähe gibt es einen großen Schrank mit Bohrern, aber der Bediener muss nicht das Schärfen jedes Bohrers kontrollieren und ihn wechseln – die Maschine kennt immer den Verschleißgrad der Bohrer – sie speichert in ihrem Speicher, wie viele Löcher jeder Bohrer gebohrt hat bohren. Wenn die Ressource erschöpft ist, tauscht er den Bohrer selbst gegen einen neuen aus, die alten Bohrer müssen nur noch aus dem Container entladen und zum Nachschärfen geschickt werden.


So sieht das Innere der Maschine aus:


Nach dem Bohren wird eine Markierung im Streckenblatt und im Untergrund angebracht und das Brett Schritt für Schritt zur nächsten Stufe geschickt.

Reinigung, Aktivierung von Werkstücken und chemische Verkupferung.

Obwohl die Maschine während und nach dem Bohren einen eigenen „Staubsauger“ verwendet, muss die Oberfläche der Platte und der Löcher dennoch von Schmutz befreit und für den nächsten technologischen Arbeitsgang vorbereitet werden. Zunächst wird die Platte einfach in einer Reinigungslösung mit mechanischen Schleifmitteln gereinigt


Aufschriften von links nach rechts: „Bürstenreinigungskammer oben/unten“, „Waschkammer“, „Neutralzone“.
Das Brett wird sauber und glänzend:


Anschließend erfolgt die Oberflächenaktivierung in einer ähnlichen Anlage. Für jede Oberfläche wird eine Seriennummer eingegeben. Die Aktivierung der Oberfläche ist eine Vorbereitung für die Abscheidung von Kupfer innere Oberfläche Löcher, um Durchkontaktierungen zwischen den Platinenschichten zu erzeugen. Auf einer unvorbereiteten Oberfläche kann sich Kupfer nicht absetzen, daher wird die Platine mit speziellen Katalysatoren auf Palladiumbasis behandelt. Im Gegensatz zu Kupfer lagert sich Palladium leicht auf jeder Oberfläche ab und dient anschließend als Kristallisationszentrum für Kupfer. Aktivierungsinstallation:

Danach durchläuft das Werkstück nacheinander mehrere Bäder in einer anderen ähnlichen Anlage und erhält in den Löchern eine dünne Kupferschicht (weniger als einen Mikrometer).


Anschließend wird diese Schicht durch Galvanisierung auf 3–5 Mikrometer erhöht – dies verbessert die Widerstandsfähigkeit der Schicht gegen Oxidation und Beschädigung.

Auftragen und Belichten von Fotolack, Entfernen unbelichteter Bereiche.

Als nächstes wird die Platine zum Bereich zum Auftragen des Fotolacks geschickt. Sie ließen uns dort nicht hinein, weil es geschlossen war und es im Allgemeinen ein sauberer Raum war, also beschränken wir uns auf Fotos durch die Glasscheibe. Ich habe etwas Ähnliches in Half-Life gesehen (ich spreche von Rohren, die von der Decke herunterkommen):


Tatsächlich ist der grüne Film auf der Trommel der Fotolack.


Als nächstes von links nach rechts (im ersten Foto): zwei Installationen zum Auftragen von Fotolack, dann ein automatischer und manueller Rahmen zur Beleuchtung mit vorgefertigten Fotovorlagen. Der Automatikrahmen verfügt über eine Steuerung, die Ausrichtungstoleranzen mit Referenzpunkten und Löchern berücksichtigt. IN handgerahmt Die Maske und das Brett werden von Hand zusammengefügt. Siebdruck und Lötstopplack werden auf den gleichen Rahmen dargestellt. Als nächstes folgt die Installation, das Entwickeln und Waschen der Bretter, aber da wir nicht dort angekommen sind, habe ich keine Fotos von diesem Teil. Aber da gibt es nichts Interessantes - ungefähr das gleiche Förderband wie bei der „Aktivierung“, bei der das Werkstück nacheinander mehrere Bäder mit unterschiedlichen Lösungen durchläuft.
Und weiter Vordergrund- ein riesiger Drucker, der dieselben Fotovorlagen druckt:


Hier ist die Platine mit aufgebrachter, belichteter und entwickelter Platine:


Bitte beachten Sie, dass an den späteren Stellen Fotolack aufgetragen wird wird es nicht geben Kupfer – die Maske ist negativ, nicht positiv, wie bei LUT oder hausgemachtem Fotolack. Dies liegt daran, dass es in Zukunft zu Aufschüttungen im Bereich zukünftiger Gleise kommen wird.


Dies ist auch eine positive Maske:


Alle diese Vorgänge erfolgen unter nicht-aktinischer Beleuchtung, deren Spektrum so gewählt ist, dass es gleichzeitig den Fotolack nicht beeinträchtigt und ergibt maximale Ausleuchtung für die menschliche Arbeit in diesem Raum.
Ich liebe Ankündigungen, deren Bedeutung ich nicht verstehe:

Galvanische Metallisierung

Jetzt ist es durch Ihre Majestät gekommen – galvanische Metallisierung. Tatsächlich wurde dies bereits in der vorherigen Phase durchgeführt, als eine dünne Schicht aus chemischem Kupfer aufgebaut wurde. Doch nun wird die Schichtstärke noch weiter erhöht – von 3 Mikrometer auf 25 Mikrometer. Dies ist die Schicht, die den Hauptstrom in den Vias leitet. Dies geschieht in folgenden Bädern:


In welchen komplexen Zusammensetzungen von Elektrolyten zirkulieren:


Und ein spezieller Roboter schleppt, einem programmierten Programm folgend, Bretter von einem Bad zum anderen:


Ein Verkupferungszyklus dauert 1 Stunde und 40 Minuten. Eine Palette kann 4 Werkstücke bearbeiten, es können sich jedoch auch mehrere solcher Paletten in einem Bad befinden.

Abscheidung von Metallresist

Der nächste Arbeitsgang ist eine weitere galvanische Metallisierung, nur ist das abgeschiedene Material jetzt nicht Kupfer, sondern POS – Blei-Zinn-Lot. Und die Beschichtung selbst wird analog zum Fotolack als Metallresist bezeichnet. Die Bretter werden im Rahmen montiert:


Dieser Rahmen durchläuft mehrere bereits bekannte galvanische Bäder:


Und es ist mit einer weißen Schicht POS bedeckt. Im Hintergrund sehen Sie ein weiteres, noch nicht bearbeitetes Board:

Entfernung von Fotolacken, Kupferätzen, Entfernen von Metalllacken

Nun ist der Fotolack von den Platinen abgewaschen, er hat seine Funktion erfüllt. Auf der noch vorhandenen Kupferplatte befinden sich nun Spuren, die mit Metallresist bedeckt sind. Bei dieser Installation erfolgt das Ätzen in einer komplizierten Lösung, die das Kupfer anätzt, den Metalllack jedoch nicht berührt. Soweit ich mich erinnere, besteht es aus Ammoniumcarbonat, Ammoniumchlorid und Ammoniumhydroxid. Nach dem Ätzen sehen die Bretter so aus:


Die Leiterbahnen auf der Platine sind ein „Sandwich“ aus der unteren Kupferschicht und der oberen galvanischen POS-Schicht. Nun wird mit einer noch raffinierteren Lösung ein weiterer Arbeitsgang durchgeführt – die POS-Schicht wird entfernt, ohne die Kupferschicht zu beeinträchtigen.


Manchmal wird das PIC zwar nicht entfernt, sondern in speziellen Öfen geschmolzen. Oder die Platte wird beim Eintauchen einer Heißverzinnung (HASL-Verfahren) unterzogen großes Bad mit Lot. Zuerst wird es mit Kolophoniumflussmittel beschichtet:


Und es ist in dieser Maschine installiert:


Er senkt die Platine in das Lötbad und zieht sie sofort wieder heraus. Luftströmungen blasen weg überschüssiges Lot, so dass nur eine dünne Schicht auf der Platine verbleibt. Die Bezahlung läuft so ab:


Tatsächlich ist die Methode jedoch ein wenig „barbarisch“ und funktioniert bei Platinen, insbesondere bei mehrschichtigen Platinen, nicht besonders gut. Beim Eintauchen in geschmolzenes Lot erleidet die Platine einen Temperaturschock, der bei Platinen nicht besonders gut funktioniert interne Elemente Mehrschichtplatten und dünne ein- und zweischichtige Leiterbahnen.
Es ist viel besser, mit Immersionsgold oder -silber zu überziehen. Hier finden Sie einige sehr gute Informationen zu Tauchbeschichtungen, falls es jemanden interessiert.
Wir haben die Tauchbeschichtungsstelle aus einem banalen Grund nicht besucht – sie war geschlossen und wir waren zu faul, den Schlüssel zu bekommen. Es ist schade.

Elektrotest

Anschließend werden die fast fertigen Platinen zur Sichtprüfung und elektrischen Prüfung geschickt. Bei einem elektrischen Test werden die Verbindungen aller Kontaktpads auf Unterbrechungen überprüft. Es sieht sehr lustig aus – die Maschine hält die Platine und steckt schnell Sonden hinein. Sie können sich ein Video dieses Vorgangs auf meiner Website ansehen Instagram(Übrigens können Sie sich dort abonnieren). Und in Fotoform sieht es so aus:


Die große Maschine links ist der elektrische Test. Und hier sind die Sonden selbst näher:


Im Video gab es jedoch eine andere Maschine – mit 4 Sonden, aber hier sind es 16. Sie sagen, dass sie viel schneller ist als alle drei alten Maschinen mit vier Sonden zusammen.

Auftragen einer Lötstoppmaske und Pad-Beschichtung

Nächste Verfahren- Auftragen einer Lötmaske. Das gleiche Grün (na ja, meistens grün. Aber im Allgemeinen kann es sehr sein verschiedene Farben) Beschichtung, die wir auf der Oberfläche der Bretter sehen. Vorbereitete Tafeln:


Sie werden in diese Maschine gegeben:


Das durch ein dünnes Netz eine halbflüssige Maske auf der Oberfläche des Bretts verteilt:


Das Bewerbungsvideo kann übrigens auch hier angesehen werden Instagram(und auch abonnieren :)
Danach werden die Platten getrocknet, bis die Maske nicht mehr klebt, und in derselben belichtet gelbes Zimmer was wir oben gesehen haben. Anschließend wird die unbelichtete Maske abgewaschen, wodurch die Kontaktstellen freigelegt werden:


Dann werden sie abgedeckt Endanstrich- Heißverzinnung oder Tauchbeschichtung:


Und es werden Markierungen angebracht – Siebdruck. Dabei handelt es sich (meistens) um weiße Buchstaben, die anzeigen, wo sich welcher Anschluss befindet und welches Element sich dort befindet.
Es kann mit zwei Technologien angewendet werden. Im ersten Fall läuft alles wie beim Lötstopplack ab, nur die Farbe der Zusammensetzung unterscheidet sich. Es bedeckt die gesamte Oberfläche der Platte, wird dann freigelegt und die nicht durch ultraviolettes Licht ausgehärteten Bereiche werden abgewaschen. Im zweiten Fall wird es von einem speziellen Drucker aufgetragen, der mit einer kniffligen Epoxidverbindung druckt:


Es ist sowohl billiger als auch viel schneller. Das Militär befürwortet diesen Drucker übrigens nicht und gibt in den Anforderungen an seine Tafeln ständig an, dass Markierungen nur mit Photopolymer angebracht werden, was den Cheftechnologen sehr verärgert.

Herstellung von mehrschichtigen Leiterplatten im Durchkontaktierungsverfahren:

Alles, was ich oben beschrieben habe, gilt nur für einseitige und doppelseitige Leiterplatten (im Werk nennt sie übrigens niemand so, jeder sagt OPP und DPP). Mehrschichtplatinen (MPCs) werden auf derselben Ausrüstung hergestellt, jedoch mit einer etwas anderen Technologie.

Herstellung von Kernen

Der Kern ist die innere Schicht einer dünnen Leiterplatte mit Kupferleiter darauf. Es können 1 solcher Kerne in einer Platine (plus zwei Seiten – eine dreischichtige Platine) bis zu 20 vorhanden sein. Einer der Kerne heißt Gold – das bedeutet, dass er als Referenz dient – ​​die Schicht, auf der sich alle anderen befinden Satz. Die Kernel sehen so aus:


Sie werden genauso hergestellt wie herkömmliche Platten, nur ist die Dicke des Glasfaserlaminats sehr gering – in der Regel 0,5 mm. Das Blatt fällt so dünn aus, dass es sich wie dickes Papier biegen lässt. Auf seine Oberfläche wird Kupferfolie aufgebracht, und dann erfolgen alle üblichen Schritte: Aufbringen, Belichten des Fotolacks und Ätzen. Das Ergebnis sind folgende Blätter:


Nach der Herstellung werden die Leiterbahnen auf einer Maschine auf Unversehrtheit geprüft, die das Platinenmuster mit dem Licht einer Fotomaske vergleicht. Darüber hinaus erfolgt auch eine visuelle Kontrolle. Und es ist wirklich visuell – die Leute sitzen und betrachten die Lücken:


Manchmal fällt eine der Kontrollstufen ein Urteil über die schlechte Qualität eines der Werkstücke (schwarze Kreuze):


Diese Platte, bei der ein Defekt aufgetreten ist, wird weiterhin vollständig gefertigt, nach dem Zuschnitt wandert die defekte Platte jedoch in den Müll. Nachdem alle Schichten hergestellt und getestet sind, beginnt der nächste technologische Vorgang.

Die Kerne in einen Beutel füllen und pressen

Dies geschieht in einem Raum namens „Pressing Area“:


In diesem Stapel werden die Kerne für das Brett ausgelegt:


Und daneben ist eine Karte mit der Lage der Schichten:


Anschließend kommt eine halbautomatische Plattenpressmaschine zum Einsatz. Sein halbautomatischer Charakter liegt darin, dass der Bediener ihm auf Befehl die Kerne in einer bestimmten Reihenfolge geben muss.


Übertragen zur Isolierung und Verkleben mit Prepreg-Platten:


Und dann beginnt der Zauber. Die Maschine greift und übergibt Bleche an das Arbeitsfeld:


Und dann richtet er sie entlang der Referenzlöcher relativ zur Goldschicht aus.


Anschließend gelangt das Werkstück in eine Heißpresse und nach dem Erhitzen und Polymerisieren der Schichten in eine Kaltpresse. Danach erhalten wir die gleiche Glasfaserplatte, die sich nicht von Zuschnitten für zweischichtige Leiterplatten unterscheidet. Aber im Inneren steckt ein gutes Herz, mehrere Kerne mit geformten Bahnen, die allerdings noch in keiner Weise miteinander verbunden und durch isolierende Schichten aus polymerisiertem Prepreg getrennt sind. Dann durchläuft der Prozess die gleichen Phasen, die ich zuvor beschrieben habe. Stimmt, mit einem kleinen Unterschied.

Rohlinge bohren

Beim Zusammenbau des OPP- und DPP-Pakets zum Bohren muss es nicht zentriert werden und kann mit einer gewissen Toleranz zusammengebaut werden – dies ist immer noch das Erste technologischer Betrieb, und alle anderen werden sich davon leiten lassen. Beim Zusammenbau eines Pakets aus mehrschichtigen Leiterplatten ist es jedoch sehr wichtig, die inneren Schichten einzuhalten – beim Bohren muss das Loch durch alle inneren Kontakte der Kerne gehen und diese während der Metallisierung in Ekstase verbinden. Daher wird das Paket auf einer Maschine wie dieser zusammengebaut:


Hierbei handelt es sich um eine Röntgenbohrmaschine, die interne Metallreferenzmarken durch den Textolith hindurch erkennt und anhand ihrer Position Basislöcher bohrt, in die Befestigungselemente zum Einbau des Pakets in die Bohrmaschine eingesetzt werden.

Metallisierung

Dann ist alles ganz einfach: Die Werkstücke werden gebohrt, gereinigt, aktiviert und metallisiert. Die Metallisierung des Lochs verbindet alle Kupferabsätze innerhalb der Leiterplatte:


Damit ist der elektronische Schaltkreis im Inneren der Leiterplatte vervollständigt.

Prüfen und polieren

Als nächstes wird von jedem Brett ein Stück abgeschnitten, das poliert und unter dem Mikroskop untersucht wird, um sicherzustellen, dass alle Löcher in Ordnung sind.


Diese Stücke werden Abschnitte genannt – quer geschnittene Teile der Leiterplatte, die es Ihnen ermöglichen, die Qualität der Leiterplatte als Ganzes und die Dicke der Kupferschicht in den zentralen Schichten und Durchkontaktierungen zu beurteilen. In diesem Fall darf nicht eine einzelne Platine geschliffen werden, sondern der gesamte Satz speziell aus der Platinenkante gefertigter Via-Durchmesser, die im Auftrag verwendet werden. Ein mit transparentem Kunststoff gefüllter dünner Abschnitt sieht so aus:

Fräsen oder Ritzen

Als nächstes müssen die Platinen, die sich auf dem Gruppenrohling befinden, in mehrere Teile geteilt werden. Dies erfolgt entweder auf einer Fräsmaschine:


Der mit einem Fräser die gewünschte Kontur ausschneidet. Eine weitere Möglichkeit ist das Ritzen, dabei wird der Umriss der Platine nicht ausgeschnitten, sondern eingekerbt rundes Messer. Dies ist schneller und kostengünstiger, ermöglicht aber die Herstellung nur rechteckiger Bretter ohne komplexe Konturen und Innenausschnitte. Hier ist die beschriftete Tafel:

Und hier ist das gefräste:


Wenn nur die Herstellung von Brettern in Auftrag gegeben wurde, dann endet alles damit – die Bretter werden auf einen Stapel gelegt:


Es ergibt sich das gleiche Routenblatt:


Und warten darauf, verschickt zu werden.
Und wenn Sie Montage und Abdichtung benötigen, dann liegt noch etwas Interessantes vor Ihnen.

Montage

Anschließend geht die Platine bei Bedarf in den Montagebereich, wo sie verlötet wird notwendigen Komponenten. Wenn wir darüber reden manuelle Montage- dann ist alles klar, da sitzen Leute (die meisten davon sind übrigens Frauen, als ich zu ihnen ging, krümmten sich meine Ohren vom Lied vom Tonbandgerät „Gott, was für ein Mann“):


Und sie sammeln, sie sammeln:


Aber wenn wir über automatische Montage sprechen, dann ist alles viel interessanter. Das passiert bei einer so langen 10-Meter-Anlage, die vom Auftragen der Lotpaste bis zum Löten auf Thermoprofilen alles mitmacht.


Übrigens ist alles ernst. Sogar die Teppiche sind dort geerdet:


Wie gesagt, alles beginnt damit, dass ein ungeschnittenes Blech mit Leiterplatten zusammen mit einer Metallschablone am Anfang der Maschine installiert wird. Die Lotpaste wird dick auf der Schablone verteilt und mit dem von oben geführten Rakelmesser werden genau dosierte Pastenmengen in den Vertiefungen der Schablone hinterlassen.


Die Schablone wird angehoben und die Lotpaste an den richtigen Stellen auf der Platine platziert. Kassetten mit Komponenten werden in folgende Fächer eingebaut:


Jede Komponente wird in die entsprechende Kassette eingelegt:


Dem Computer, der die Maschine steuert, wird mitgeteilt, wo sich jede Komponente befindet:


Und er beginnt, die Bauteile auf der Platine anzuordnen.


Es sieht so aus (Video nicht von mir). Sie können ewig zuschauen:

Die Komponenteninstallationsmaschine heißt Yamaha YS100 und kann 25.000 Komponenten pro Stunde installieren (eine davon dauert 0,14 Sekunden).
Anschließend durchläuft das Brett die heiße und die kalte Zone des Ofens (kalt bedeutet „nur“ 140°C, im Vergleich zu 300°C im heißen Teil). Eine streng definierte Zeit in jeder Zone mit streng definiertem Aufenthalt verbringen bestimmte Temperatur, die Lotpaste schmilzt und bildet mit den Beinen der Elemente und der Leiterplatte ein Ganzes:


Die gelötete Platinenplatte sieht so aus:


Alle. Das Brett wird bei Bedarf zugeschnitten und verpackt, um es zeitnah zum Kunden zu bringen:

Beispiele

Zum Schluss noch Beispiele dafür, was Technotech leisten kann. Zum Beispiel Design und Herstellung von Multilayer-Platinen (bis zu 20 Lagen), einschließlich Platinen für BGA-Komponenten und HDI-Platinen:


C mit allen „nummerierten“ Militärzulassungen (ja, jede Platine ist manuell mit einer Nummer und einem Produktionsdatum gekennzeichnet – dies ist vom Militär vorgeschrieben):


Design, Herstellung und Montage von Platinen nahezu beliebiger Komplexität, aus eigenen oder aus Kundenkomponenten:


Und HF, Mikrowelle, Bretter mit metallisiertem Ende und Metallsockel (ich habe davon leider keine Fotos gemacht).
Natürlich sind sie keine Konkurrenz zu Resonit, wenn es um schnelle Prototypen von Platinen geht, aber wenn Sie 5 oder mehr Teile haben, empfehle ich, sie nach den Produktionskosten zu fragen – sie wollen wirklich mit zivilen Bestellungen arbeiten.

Und dennoch wird in Russland noch produziert. Egal was sie sagen.

Schließlich können Sie durchatmen, an die Decke schauen und versuchen, die Feinheiten der Pfeifen zu verstehen: