На сторінках сайту вже заходила мова про так звану «олівцеву технологію» виготовлення друкованих плат. Метод простий і доступний - коригувальний олівець можна купити практично в будь-якому магазині, що торгує канцелярськими товарами. Але є й обмеження. Ті, хто пробував малювати малюнок друкованої плати за допомогою олівця, що коригує, помітили, що мінімальна ширинаотримуваної доріжки навряд чи буде менше 1,5-2,5 мм.
Ця обставина накладає обмеження на виготовлення друкованих плат, які мають тонкі доріжки та малу відстань між ними. Відомо, що крок між висновками мікросхем, виконаних у корпусі поверхневого монтажудуже малий. Тому, якщо потрібно виготовити друковану платуз наявністю тонких доріжок і малою відстанню між ними «олівцева» технологія не підійде. Також варто зазначити, що нанесення малюнка коригуючим олівцем не дуже зручно, доріжки виходять не завжди рівні, а мідні п'ятачки для запаювання висновків радіодеталей виходять не дуже акуратні. Тому доводиться коригувати малюнок друкованої плати гострим лезом бритви або скальпелем.
Виходом із ситуації може бути використання маркера для друкованих плат, який чудово підходить для нанесення стійкого до травлення шару. За незнанням можна придбати маркер для нанесення написів та позначок на CD/DVD-диски. Такий маркер не підходить для виготовлення друкованих плат – розчин хлорного заліза роз'їдає малюнок такого маркера, і мідні доріжки практично повністю витравлюються. Але, незважаючи на це, у продажу є маркери, які годяться не тільки для нанесення написів та позначок на різні матеріали(CD/DVD-диски, пластмасу, ізоляцію проводів), але й виготовлення стійкого до травлення захисного шару.
На практиці було застосовано маркер для друкованих плат Edding 792. Він дозволяє малювати лінії завширшки 0,8-1 мм. Цього достатньо для виготовлення великої кількостідрукованих плат для саморобних електронних пристроїв Як виявилося, цей маркер чудово справляється з поставленим завданням. Друкована плата вийшла досить непоганою, хоча й малювалася поспіхом. Погляньте.
Друкована плата (зроблено за допомогою маркера Edding 792)
До речі, маркер Edding 792 можна використовувати для виправлення помилок і помарок, які вийшли при перенесенні малюнка друкованої плати на заготівлю методом ЛУТ (лазерно-прасної технології). Таке буває, особливо якщо друкована плата досить великих розмірівта зі складним малюнком. Це дуже зручно, оскільки немає потреби знову повністю переносити весь малюнок на заготівлю.
Якщо знайти маркер Edding 792 не вдасться, підійде Edding 791, Edding 780. Їх можна використовувати для малювання друкованих плат.
Напевно, початківцям любителям електроніки цікавий сам технологічний процесвиготовлення друкованої плати за допомогою маркера, тому далі піде розповідь саме про це.
Весь процес виготовлення друкованої плати аналогічний тому, що описаний у статті «Виготовлення друкованої плати "олівцевим" методом». Ось короткий алгоритм:
Трохи "тонкощів".
Про свердління отворів.
Є думка, що свердлити отвори у друкованій платі потрібно після травлення. Як бачимо, у наведеному алгоритмі свердління отворів стоїть до травлення друкованої плати у розчині. В принципі можна свердлити хоч до травлення друкованої плати, хоч після. З технологічного погляду жодних обмежень немає. Але, варто враховувати, що якість свердлівки безпосередньо залежить від інструменту, яким виробляється отвори.
Якщо свердлильний верстатрозвиває хороші обороти і є якісні свердла, то можна свердлити і після травлення - результат буде хороший. Але, якщо свердлити отвори в платі самопальною мінідрелью на основі слабкого моторчика з поганою центровкою, то можна легко здерти мідні п'ятачки під висновки.
Також багато залежить від якості текстоліту, гетинаксу або склотекстоліту. Тому в наведеному алгоритмі свердління отворів стоїть до травлення друкованої плати. При такому алгоритмі мідні краї, що залишилися після свердління, легко прибрати наждачним папером і заодно очистити мідну поверхню від забруднень, якщо такі є. Як відомо, забруднена поверхня мідної фольги погано витравлюється у розчині.
Чим розчинити захисний шармаркера?
Після травлення у розчині захисний шар, який наносили маркером Edding 792, легко прибрати розчинником. Насправді використовувався "Уайт-спірит". Смердить він, звичайно, гидко, але захисний шар змиває на ура. Залишків лаку не залишається.
Підготовка друкованої плати до лудіння мідних доріжок.
Після того, як захисний шар прибраний, можна на кілька секундзакинути заготовку друкованої плати знову у розчин. При цьому поверхня мідних доріжок трохи підтравиться і стане яскраво-рожевого кольору. Така мідь краще покривається припоєм при подальшому луді доріжок, так як на її поверхні немає оксидів і дрібних забруднень. Правда лудіння доріжок потрібно робити відразу, інакше мідь на відкритому повітрізнову покриється шаром оксиду.
Готовий пристрій після збирання
Чим малювати доріжки на платі
У радіоаматорів маса способів чимтільки не можна малювати доріжкина платах щоб вони залишалися після травлення в хлорному залозіабо іншому витравлюючому розчині.
І дехто з них читайте.
Деякі знають, а деякі можливо дізнаються нові способи для себе. більше способівні,або вони не по кишені.Так як у деяких є мінус це нерівні доріжки,а тонкі і з використанням мікросхем іноді намалювати не так то просто.Спільним читаємо статтю
Перше що повинен знати кожен радіоаматор. І робить, так це зашкурити дрібним наждачним папером фольгований текстоліт
Спосіб перший: Малювання друкованої плати за допомогою маркера.
Цей спосіб мало підходить для малювання тонких доріжок під мікросхеми.Але якщо потрібно виготовити швидко, і колись висіти над кресленням, то це спосіб для вас. Знадобляться наступні маркери, оскільки вони найбільш стійкі до солей травлення
Основна вимога до маркерів, так само можете поексперементувати і з іншими, це те, що він не повинен змиватися водою і хлорним залізом.
Найкраще вибирати лакові маркери, тому що лак дуже стійкий, і його можна змити тільки розчинниками та ацетоном.
Що б полегшити роботу, на платісвердляться насамперед спочатку отвори, і тільки потім малюються і труїться доріжки, по скріншоті знизу це зрозуміло видно
Якщо двома словами, то просвердлені отвориз'єднуємо маркером.
Спосіб другий: Малювання друкованої плати за допомогою медичного шприца
Для малювання плат за допомогою даного методу, береться медичний шприц, у якого спилюється голка, і просвердлюється отвір у тому що надходило повітря.
Що заливати
А заправляти шприцможна клеєм ПВА,але він довго сохне,і погано видно коли висихає,можна заливати нітролак,або лак для нігтів,але перед цим його розбавляти ацетоном,що б він спокійно міг чинити через голку
Можна малювати бітумним лаком. Великий плюс даного методу в тому, що можна малювати тонкі доріжки, кілька міліметрів шириною. Хороший заправник для шприца ще цапон
У наступних статтях я докладно зупинюся ще на одному способі, це за допомогою фоторезиста.
Обговорення на
Купив заради інтересу маркер для друкованих плат - edding 791 paint (купував у ПЕК за 95 рублів). В інтернеті пишуть – що він лаковий.
На маркері була наклеєна захисна наклейка від розтину. Для застосування його треба потрясти і в вертикальному положеннінатискати на наконечник, щоб чорнило потрапило на нього і просочили.
Підготував плату, прокинув і просвердлив отвори. Приступимо до нанесення малюнка. Маркер купив із товщиною лінії 1-2 мм, таким маркером дрібні роботиробити неможливо, виходять лінії завтовшки 1,5-2 мм. Якщо доріжки з'єднуватися - достатньо дочекатися, коли чорнило підсохнуть і голкою прибрати надлишки маркера. Доріжки навколо отворів робляться коротким дотиком маркером до отвору, чорнило від маркера трохи розтікається на всі боки, утворюючи хороший майданчик.
До травлення
Після травлення
Після зняття чорнила.
Чорнило легко знімається за допомогою спирту або шкірки. Підтруєнь під маркером майже немає, можливо, плату було перетримано.
Цей маркер добре підходить для нанесення, не дрібного, малюнку на друковану плату.
lupoну так і продовжуй, тим більше, що плата на замовлення, і, очевидно, час обмежений, а на освоєння ЛУТ часу досить багато витратиш. Мої "секрети" з тих часів, коли я малював фарбою:А) використання інсулінового шприца зі сточеною (не обкусаною!) до 4-5 мм знімною тонкою (рожевою) голкою.
б) використання не нітрофарби, а емалей ПФ розбавлених відповідними розчинниками (ні в якому разі не ацетоном і ацетонсодержащими розчинниками! - Всупереч логіці, що роздається, розведена ацетоном ПФ буде сохнути тиждень).
в) досить рідке розведення емалі та регулювання "подачі" вставкою в голку тяганини - діаметр підбирається експериментально - для виключення мимовільного витікання "чорнила". З цією ж метою шприц небажано заповнювати більше, ніж на 2-3 мм вище за рівень голки. При цьому фарба "висмоктується" з голки за рахунок капілярного ефекту лише при малюванні. Під рукою треба мати шматочок картону - навіть при короткочасній перерві "розмальовувати" голку доведеться піддувом шприца, а при цьому виповзе крапля, яка при спробі "розмалювати" шприц безпосередньо на платі призведе до ляпки.
г) спочатку описуються ВСІ п'ятаки контактних майданчиків, потім платі дається час підсохнути до стану "неприлипання" до п'яток лінійки - години 3 як мінімум)
д) малювання ліній ведеться під лінійку зі скошеним всередину нижнім краєм - щоб уникнути підтікання фарби. При цьому згідно з проектом спочатку малюються горизонтальні лінії (із запасом з обох боків - ПФ, на відміну від нітри, тим і хороша, що її легше акуратно підчистити, поки вона не зовсім висохла (навіть під лінійку, що дуже зручно при підчистці "сіток"). , що утворюються при цій технології, наприклад, на поворотах багаторозрядних шин), потім платі дається час підсохнути, і потім малюються вертикальні лінії. Кульковою ручкою робляться позначки - для подальшої домальовки.
е) після підсихання вертикалей при необхідності домальовуються діагоналі, і відразу можна підчистити підтікання, "хвостів" горизонталей і т.д. Перевага ПФ - вона досить довго зберігає пластичність і при зачистці не сколюється, на відміну від нітри. Завдяки цьому при відпрацьованому навичці можна спокійно між ніжками мікросхеми з кроком 2,5 мм "пересмикнути" дві доріжки. 0,5 мм доріжка при дотриманні цих рекомендацій - стандартна ширинадоріжки, при ДУЖЕ великої копіткості, ретельному підборі густоти фарби та діаметра тяганини-вставки - 0,3 мм витягнути можна. Зіллються з п'ятаками ніжок? Та й Х з ними - після підсихання ізолюючі проміжки спокійно і без напруження "домальовуються" скребком. Не треба намагатися усунути затіки ВІДРАЗУ - це призведе тільки до бруду на платі! Нехай підсохнуть (я зазвичай вимагали в подальшому уваги "затіки", що утворилися, відзначав на малюнку-проекті маркером-видільником, і усував вже після ПОВНОГО промальовування доріжок плати).
ж) дати платі підсохнути не менше 4-х годин, хоча поки не зникне відчуття "прилипання" пальця до останніх намальованих доріжок.
з) Ну і все... Далі – хлорне залізо, остаточний огляд та за потреби – зачистка. Міцність фарби цілком дозволяє при високій нерівномірності розведення (дуже щільний малюнок тонкими доріжками в одних місцях, і великі ділянки, що стравлюються в інших), щоб уникнути підтравлювання доріжок, що вже протруїлися, зупинити загальне перемішування розчину і застосувати ручне примусове (поролоновим тампоном).
і) фарбу з протруєної плати змиваю не розчинником, а під краном - за допомогою клаптя мішковини та "Пемоксолі" (або будь-якого іншого абразивного) миючого засобу) - це дозволяє відразу після змивки фарби і промакування крапель з плати облудити її паяльником, обливши спиртоканіфольним флюсом (краще - активованим ЛТІ-120)
к) Enjoy!
Ностальгія... Цим способом не користувався вже років так... А якщо є час і лазерний принтер - задай у Пошуку на форумах або в Гуглі запит ЛУТ(Лазерно-прасна Технологія), і буде щастя. При відпрацьованих навичках (жодна рекомендація не котить за догму, багато залежить від принтера, носія, паперу та особистих переваг) ця технологія дозволяє отримувати плати з якістю навіть вище за промислову шовкографію, з дуже стабільним результатом. Від себе додам секрет, який чомусь пропущений у "лікнепах" по ЛУТ - при цій технології досить погано продруковуються широкі (силові) доріжки та великі зафарбовані ділянки - виникають дуже негарні точкові підтравлювання. У цьому випадку я зазвичай у проекті всі доріжки ширші за 1 мм і "острівці" фольги малюю тільки контуром (лінією 0,5 мм), після друку малюнка на платі зафарбовуючи міжконтурний простір класично - шприцом з фарбою.
Коли є лазерний принтер, радіоаматорами застосовується технологія виготовлення друкованих плат, яка називається ЛУТ. Однак такий прилад є далеко не в кожному будинку, оскільки навіть у наш час він коштує досить дорого. Ще є технологія виготовлення із застосуванням фоторезистивної плівки. Однак для роботи з нею теж потрібний принтер, але вже струйний. Вже простіше, але сама плівка коштує досить дорого, а радіоаматору-початківцю спочатку краще витратити наявні кошти на хорошу паяльну станціюта інше приладдя.
Чи можна виготовити друковану плату прийнятної якості в домашніх умовах без принтера? Так. Можна. Причому, якщо все зробити, як описано в матеріалі, знадобиться зовсім небагато грошей та часу, а якість буде на дуже високому рівні. Принаймні електричний струм«побіжить» такими доріжками з великим задоволенням.
Перелік необхідних інструментів та розхідників
Почати варто з підготовки інструментів, пристроїв та витратних матеріалів, без яких просто не можна обійтися. Для реалізації самого бюджетного способувиготовлення друкованих плат у домашніх умовах знадобиться таке:- Програмне забезпечення розробки рисунка.
- Прозора поліетиленова плівка.
- Вузький скотч.
- Маркер.
- Фольгований склотекстоліт.
- Наждачний папір.
- Спирт.
- Непотрібна зубна щітка.
- Інструмент для свердління отворів діаметром від 07 до 12 мм.
- Хлорне залізо.
- Пластикова ємність для травлення.
- Пензлик для малювання фарбами.
- Паяльник.
- Припій.
- Рідкий флюс.
Програм для розробки друкованих плат існує сьогодні величезна кількість, але для радіоаматора-початківця самим простим варіантомбуде Sprint Layout. Нескладно освоїти інтерфейс, користуватися можна безкоштовно, є величезна бібліотека, що включає поширені радіокомпоненти.
Поліетилен необхідний переносу малюнка з монітора. Краще взяти більш жорстку плівку, наприклад, від старих обкладинок для шкільних книг. Для її кріплення до монітора підійде будь-якийскотч. Краще взяти вузький – простіше відклеюватиме (монітору ця процедура не шкодить).
На маркерах варто зупинитися докладніше, оскільки це хвора тема. Для перенесення малюнку на поліетилен, в принципі, підійде будь-який варіант. А ось для малювання за фольгованим склотекстолітом потрібен спеціальний маркер. Але тут є маленька хитрість, як заощадити, і не купувати досить дорогі спеціальні маркери для малювання друкованих плат. Справа в тому, що ці вироби за своїми властивостями абсолютно ні чим не відрізняються від звичайних маркерів, які продаються в 5-6 разів дешевше в будь-якому канцелярському магазині. Але маркер повинен обов'язково мати напис "Permanent". Інакше нічого не вийде.
Фольгований склотекстоліт можна брати будь-хто. Краще, якщо він буде товстішим. Початківцям з таким матеріалом працювати набагато простіше. Для його очищення знадобиться наждачний папір зернистістю близько 1000 одиниць, а також спирт (є в будь-якій аптеці). Останній розхідник можна замінити на рідину для зведення лаку для нігтів, яка є в будь-якому будинку, де живе жінка. Однак цей засіб досить неприємно пахне і довго вивітрюється.
Для свердління плати краще мати спеціальну міні-дриль або гравер. Однак можна піти і дешевшим шляхом. Достатньо купити цанговий або кулачковий патрон під маленькі свердла та пристосувати його до звичайного побутового дриля.
Хлорне залізо можна замінити іншими хімічними засобамивключаючи ті, які вже напевно є у вашому будинку. Наприклад, підійде розчин лимонної кислотиу перекисі водню. Інформацію про те, як готуються альтернативні хлорному залізу склади для травлення плат, без проблем можна знайти у Мережі. Єдине, на що варто звернути увагу, це на ємність для такої хімії – вона має бути пластиковою, акриловою, скляною, але не металевою.
Про паяльник, припій та рідкий флюс докладніше говорити не варто. Якщо радіоаматор дійшов питання виготовлення друкованої плати, то з цими речами він вже напевно знайомий.
Розробка та перенесення малюнка плати на шаблон
Коли всі вищезазначені інструменти, пристрої та витратні матеріалипідготовлені, можна братися за розробку плати. Якщо пристрій, що виготовляється, не унікальний, то набагато простіше буде скачати його проект з Мережі. Підійде навіть звичайний рисунок у форматі JPEG.
Хочете піти складнішим шляхом – малюйте плату самостійно. Цей варіант часто буває неминучим, наприклад, в ситуаціях, коли у вас немає в наявності точно таких радіодеталей, які потрібні для складання оригінальної плати. Відповідно, замінюючи компоненти аналогами, під них доводиться виділяти місце на склотекстоліті, підганяти отвори та доріжки. Якщо проект унікальний, то платню доведеться розробляти з нуля. Для цього і потрібне вищезгадане програмне забезпечення.
Коли макет плати готовий, його залишається лише перенести на прозорий шаблон. Поліетилен фіксується прямо на моніторі за допомогою скотчу. Далі просто перекладаємо малюнок – доріжки, контактні п'ятачки і так далі. Для цих цілей найкраще використовувати той самий перманентний маркер. Він не стирається, не розмазується, і добре видно.
Підготовка фольгованого склотекстоліту
Наступним етапом йде підготовка склотекстоліту. Спочатку потрібно відрізати його за розмірами майбутньої плати. Робити це краще із невеликим запасом. Для розкривання фольгованого склотекстоліту можна використовувати одні з кількох способів.По-перше, матеріал добре ріжеться за допомогою ножівки по металу. По-друге, якщо у вас є гравер з відрізними колами, зручно буде використовувати його. По-третє, склотекстоліт можна відрізати за розміром канцелярським ножем. Принцип розкривання такий самий, як і при роботі зі склорізом – у декілька проходів наноситься лінія відрізу, потім матеріал просто відламується.
Тепер обов'язково потрібно очистити мідний шар склотекстоліту від захисного покриттята оксиду. Найкращого способу, Чим обробка наждачним папером, для вирішення цього завдання немає. Зернистість береться від 1000 до 1500 одиниць. Ціль – отримати чисту блискучу поверхню. До дзеркального блиску зачищати мідний шар не варто, оскільки дрібні подряпинивід наждакового паперу збільшують адгезію поверхні, що знадобиться далі.
На завершення залишається лише очистити фольгу від пилу та слідів ваших пальців. Для цього використовується спирт або ацетон (рідина для зняття лаку). Після обробки до мідної поверхніруками не торкаємось. Для подальших маніпуляцій захоплюємо склотекстоліт за межі.
Поєднання шаблону та склотекстоліту
Тепер нашим завданням є суміщення отриманого на поліетилені малюнка з підготовленим склотекстолітом. Для цього плівка накладається на потрібне місце та позиціонується. Залишки загортаються на зворотний бікі кріпляться за допомогою того ж скотчу.
Свердління отворів
Перед свердлінням рекомендується будь-яким способом закріпити склотекстоліт із шаблоном на поверхні. Це дозволить досягти більшої точності, а також виключить раптове прокручування матеріалу під час проходу свердла наскрізь. Якщо у вас є свердлильний верстат для такої роботи, описана проблема взагалі не виникне.
Свердлити отвори у склотекстоліті можна на будь-якій швидкості. Хтось працює на малих оборотах, хтось на більших. Досвід показує, що самі свердла служать набагато довше, якщо їх експлуатувати на низьких швидкостях. Так їх складніше зламати, погнути та пошкодити заточування.
Отвори свердляться прямо через поліетилен. Орієнтирами служитимуть майбутні контактні п'ятачки, намальовані на шаблоні. Якщо цього вимагає проект, то своєчасно змінюємо свердла під потрібний діаметр.
Малювання доріжок
Далі шаблон знімається, але не викидається. До мідного покриття, як і раніше, намагаємося не торкатися руками. Для малювання доріжок використовуємо маркер, обов'язково перманентний. Його добре видно по сліду, що він залишає. Малювати краще за один прохід, тому що після застигання лаку, який є у складі перманентного маркера, Виправлення робити буде дуже важко.
Як орієнтир використовуємо той самий шаблон з поліетилену. Можна також малювати перед комп'ютером, звіряючись з оригінальним макетом, де є маркування та інші позначки. Якщо є можливість, то краще використовувати кілька маркерів із наконечниками різної товщини. Це дозволить якісніше промалювати і тонкі доріжки, і великі полігони.
Після нанесення малюнка обов'язково чекаємо на деякий час, необхідний для остаточного затвердіння лаку. Можна навіть підсушити феном. Від цього залежатиме якість майбутніх доріжок.
Травлення та очищення доріжок від маркера
Тепер найцікавіше – травлення плати. Тут є кілька нюансів, про які мало хто згадує, але вони суттєво впливають на якість результату. Насамперед готуємо розчин хлорного заліза згідно з рекомендаціями на упаковці. Зазвичай порошок розбавляється водою у співвідношенні 1:3. І тут перша порада. Зробіть розчин більш насиченим. Це допоможе прискорити процес, і намальовані доріжки не відваляться, перш ніж витравиться все необхідне.
Відразу ж порада друга. Ванночку з розчином рекомендується занурити в гарячу воду. Можна нагріти її в металевому посуді. Підвищення температури, як відомо ще з шкільної програмизначно прискорює хімічну реакцію, Якою травлення нашої плати і є. Скорочення часу процедури нам на руку. Нанесені маркером доріжки досить нестабільні, і що менше вони киснуть у рідини, то краще. Якщо при кімнатній температуріплата в хлорному залозі труїться близько години, то в теплій водіцей процес скорочується до 10 хвилин.
На завершення ще одна порада. У процесі травлення, хоч і так прискорений з допомогою підігріву, рекомендується постійно рухати плату, і навіть зчищати продукти реакції щіточкою для малювання. Поєднуючи всі вищеописані маніпуляції цілком можливо витравити зайву мідь всього за 5-7 хвилин, що є просто відмінним результатомдля цієї технології.
Наприкінці процедури плату потрібно ретельно промити під проточною водою. Потім просушуємо її. Залишається тільки змити сліди від маркера, які все ще закривають наші доріжки та п'ятачки. Робиться це тим самим спиртом чи ацетоном.
Лудіння друкованих плат
Перед лудінням ще раз обов'язково проходимося по мідному шару наждачним папером. Але тепер робимо це дуже обережно, щоб не пошкодити доріжки. Найпростіший і доступний спосіблудіння – традиційний, за допомогою паяльника, флюсу та припою. Також можна використовувати сплави Розе або Вуда. Також існує на ринку так зване рідке олово, яке може спростити завдання.Але всі ці нові технології вимагають додаткових витрат та деякого досвіду, тому для першого разу підійде та класичний методлудіння. На очищені доріжки наноситься рідкий флюс. Далі набирається припій на жало паяльника і розподіляється по міді, що залишилася після травлення. Тут важливо прогріти доріжки, інакше припій може не приклеїтися.
Якщо у вас є сплави Розе або Вуда, то їх можна використовувати і не за технологією. Вони просто чудово плавляться паяльником, легко розподіляються по доріжках, не збиваються в грудки, що для радіолюбителя-початківця буде тільки плюсом.
Висновок
Як видно з вищеописаного, бюджетна технологія виготовлення друкованих плат у домашніх умовах справді доступна та недорога. Не потрібен ні принтер, ні праска, ні фоторезистивна плівка. Використовуючи всі вищеописані поради, ви легко зможете виготовляти найпростіші електронні, не вкладаючи в це. великих грошейщо дуже важливо на перших етапах заняття радіоаматорством.
