Исторический путь печатной платы
Электронные печатные платы отметили начало пути становления и развития системами электрических соединений, разработанных в середине XIX века.
Металлические полосы (стержни) изначально применялись для подключения громоздких электрических компонентов, смонтированных на древесном основании.
Постепенно металлические полосы вытеснили проводники с винтовыми клеммными колодками. Деревянную основу тоже модернизировали, отдав предпочтение металлу.
КЛЕММНАЯ
Примерно таким выглядел прототип современного производства ПП. Подобные решения конструирования применялись в середине XIX века
Практика применения компактных, малых по размерам электронных деталей, требовала уникального решения по базовой основе. И вот, в 1925 году некто Чарльз Дюкасс (США) нашёл такое решение.
Американский инженер предложил уникальный способ организации электрических связей на изолированной пластине. Он использовал электропроводящие чернила и трафарет для переноса принципиальной схемы на пластину.
Чуть позже — в 1943 году, англичанин Пол Эйслер также запатентовал изобретение травления токопроводящих контуров на медной фольге. Инженер использовал пластину-изолятор, ламинированную фольгированным материалом.
Однако активное применение технологии Эйслера отметилось лишь в период 1950-60 годов, когда изобрели и освоили производство микроэлектронных компонентов — транзисторов.
Технологию изготовления сквозных отверстий на многослойных печатных платах запатентовала фирма Hazeltyne (США) в 1961 году.
Так, благодаря увеличению плотности электронных деталей и тесному расположению связывающих линий, открылась новая эра дизайна печатных плат.
Виды плат и их применение
По количеству используемых слоёв фольги с нанесённым рисунком-схемой выделяют три вида плат:
- Однослойные (ОПП) – фольга с проводниками имеется только с одной стороны пластины. Это самый простой и дешевый вариант. Встречается в бытовых приборах, любительском конструировании, различных макетах.
- Двухслойные (ДПП) – соответственно имеют покрытие из фольги с обеих сторон. Обладают большей плотностью монтажа и прочностью креплений. Изготавливаются с металлизацией или без неё. Доля в общем выпуске ПП в нашей стране составляет 65 -75%. Используются: в любых радиоэлектронных приборах, в системах сигнализации и средствах телекоммуникации, бытовой технике, измерительном и промышленном оборудовании, военной промышленности.
- Многослойные (МПП) – состоят из нескольких слоёв изоляционных пластин, соединённых через металлизированные отверстия в электрическую цепь. Фольга и печатные проводники имеются во всех слоях. Такие платы создаются путём склеивания одно- и двухслойных либо способом послойного наращивания. Количество слоёв может достигать 40. МПП обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, но и более высокой стоимостью, сложностью разработки и изготовления. Применяются в высокоточных приборах, ракетных комплексах, космической, авиационной и компьютерной технике.
Материал подложки влияет на степень пластичности ПП. Если в этом качестве применяется гетинакс, стеклотекстолит или иной подобный диэлектрик, то деталь будет жёсткой, а если особый полиамидный или лавсановый тонкий электроизоляционный материал, например, каптон – гибкой. Такие платы также могут иметь различное количество слоёв.
Жёсткие платы (ЖПП) получили наибольшее распространение. Твёрдая подложка не деформируется и не скручивается. Самый простой пример применения – материнская плата компьютера.
Гибкие печатные платы (ГПП) имеют ряд несомненных преимуществ: ниже стоимость, меньше межсоединений, лучше теплообмен, меньше размеры, их удобно монтировать, они могут быть основой для трёхмерных блоков.
Используются для антенн и катушек индуктивности, гибких светодиодных лент, соединения отдельных частей электронной аппаратуры, приборов и т. п. Их разновидностью можно считать гибкие печатные кабели, которыми вместо жгута объединяют печатные платы.
Гибко-жёсткие печатные платы (ГЖПП) являются не простым гибридом первых двух видов, как может показаться. Они сложны в изготовлении и имеют разные модификации.
Часто гибкую плату усиливают в определённом месте для повышения надёжности электрического соединения. Для этого к гибкой плате крепят жёсткий слой (стеклотекстолит или полиимид) со стороны, противоположной контактным площадкам.
Популярен вариант, когда гибкая часть служит шлейфом, соединяющим жёсткие печатные платы.
Такие платы также могут быть многослойными.
Преимущества: малый вес и размеры, надёжность, долговечность, возможность создания объёмных блоков и встраивания в конструкцию сложной конфигурации, простота сборки.
Гибкие и гибко-жёсткие печатные платы применяют:
- в бытовой электронной технике (видео- и фотокамеры, калькуляторы и т. п.);
- компьютерной технике и гаджетах;
- медицине (кардиостимуляторы, рентгеновские аппараты, слуховые аппараты и др.);
- военной технике, авиационной и космической отраслях (различное оружие, торпеды, радары, системы ночного видения, спутники, панели управления и т. П.);
- производстве автомобилей;
- в сфере телекоммуникаций и других областях.
Последнее время спрос на эти виды печатных плат неуклонно растёт.
В печатных платах на алюминиевой основе в качестве подложки используется металлическая пластина, покрытая электроизоляционным веществом. Сверху приклеивается фольга. Применяется для теплоотвода в силовой электронике.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации создаются ПП со специальными характеристиками. Например, устойчивые к значительным перепадам и подъёму температуры до 260 °C, при работе в ВЧ и СВЧ-диапазоне. Для их производства используют фторопласт, армированный стеклотканью, и керамику.
АО «Кварц» более 40 лет занимается производством печатных плат. Наша организация первой в стране в 1987 году освоила разработку и выпуск многослойных печатных плат.
Принимаем заказы на изготовление печатных плат гибких, гибко-жёстких, многослойных и других видов по 4-5 классу точности.
Высокое качество и короткие сроки обеспечивают высококвалифицированный опытный персонал, инновационные технологии, высокоточное оборудование и современные станки, тщательный контроль качества исходных материалов, применение нескольких методов тестирования и испытания готовых изделий.
8Лужениепечатной платы
Лудим изготовленные печатные платы. Смываем бензином или спирто-бензиновой смесью остатки флюса.
Лужение печатной платы
Осталось только выпилить платы и смонтировать радиоэлементы!
Выводы
При определённой сноровке «лазерно-утюжный метод» подходит для изготовления несложных печатных плат в домашних условиях. Чётко получаются проводники от 0,2 мм и толще. Времени на подготовку, эксперименты с подбором типа бумаги и температуры утюга, травление и лужение уходит примерно от 2 до 5 часов. Когда вы найдёте оптимальное сочетание, затрачиваемое на изготовление платы время составит менее 2 часов. Это гораздо быстрее, чем заказывать платы в фирме. Денежные затраты также минимальны. В общем, для простых бюджетных радиолюбительских проектов метод рекомендуется к использованию.
Подготовка к травлению
Результат на фото ниже. Теперь необходимо отлепить оставшуюся защитную плёнку. Можно сделать это как есть, но намного проще сделать это с небольшой хитростью.
Результат экспозиции
Отправляем наши заготовки на 10 минут в самый холодный отсек морозилки. После этого защитная плёночка может местами начать отходить сама, останется ей немного помочь.
Заготовки в морозилке
После удаления защитной плёнки необходимо избавиться от неэкспонированного фоторезиста. Для этого погружаем заготовку в тёплый раствор кальцинированной соды (я готовлю на глаз). Затем нежно трём кисточкой, мягкой щёточкой или пальцем (в перчатках!). Заканчиваем после того, как на всех неэкспонированных участках покажется чистая медь. Долго в растворе соды держать не советую — может начать отклеиваться фоторезист.
Растворение лишнего фоторезиста
Затем сушим наши заготовки. Результат на фото ниже.
Очищенные заготовки
Перед травлением желательно осмотреть заготовки на предмет наличия затвердевшего фоторезиста там, где его быть не должно. Необходимо механически счистить его, например, кончиком ножа. На фото ниже видны маленькие вкрапления из-за не очень качественной печати маски. Я их счищаю скальпелем.
Изъяны от печати
После осмотра наступает время травить заготовки. Можно делать это раствором хлорного железа — это довольно эффективный традиционный способ. Я же использую раствор, состоящий из 3% перекиси водорода, лимонной кислоты и поваренной соли, в соотношении 20 : 5 : 1. Погружаем плату в раствор и через некоторое время наблюдаем появление пузырьков. Это говорит о том, что началась химическая реакция. Для лучшего травления также желательно покачивать ванночку с раствором или перемешивать раствор каким-нибудь ещё способом.
Признаки химической реакции
Раствор также окрашивается в бирюзовый цвет. После прекращения признаков реакции проверяем все вытравленные участки — не должно остаться лишней меди. Если есть непротравленные участки — оставляем в растворе ещё на некоторое время.
Травление закончено
Затем нам необходимо удалить фоторезист. Для этого хорошо подходит ацетон. Просто заливаем плату ацетоном и помогаем ему кисточкой или щёткой.
Отмываем фоторезист
Печать рисунка
Распечатываем рисунок любым удобным способом. Я использую Adobe Photoshop — привычка, к тому же можно отрезать излишки и гибко настроить печать. Обязательно нужно печатать в масштабе «как есть», или 100% от оригинального файла, сгенерированного EasyEDA.
Распечатка рисунка платы в Adobe Photoshop
Печатаем в максимальном доступном разрешении, в наилучшем доступном качестве. Если принтер цветной, то необходимо печатать только чёрным цветом.
Настройки принтера
Получаем нашу маску для дальнейшей экспозиции.
Готовая маска
Дам также некоторые советы касательно печати. Распечатывать рекомендую на струйном принтере, так как печка лазерного принтера заметно раскаляет плёнку, на которой ведётся печать, и вызывает коробление. Даже если это не заметно глазу, для каких-нибудь многоногих микросхем это может оказаться критичным. В любом случае, для принтера, который вы будете использовать для печати, необходима соответствующая плёнка. Для струйного принтера — плёнка для струйной печати, для лазерного — для лазерной печати. Я использую самую дешёвую из доступных в моём городе плёнку, даже самоклеющуюся, но для изготовления плат это не имеет значения. Должен сказать, что именно на этой плёнке качество печати далеко не лучшее, поэтому планирую после этой упаковки взять что-то покачественнее.
Самоклеящаяся плёнка для струйной печати
Изготовление плат на стекле своими руками
В этой статье мастер покажет нам, как можно сделать плату на стекле. Конечно особого практического смысла это не несет, но это красиво, познавательно и может пробудить интерес к электронике у детей. Инструменты и материалы: -Плоттер; -Лист медной фольги A4; -Лента из медной фольги; -Бумага для переноса винила; -Микроконтроллер ATtiny 84; -Светодиоды SMD; -Резисторы 100 Ом; -Держатель батареи CR2032; -Переключатель; -Батарея CR2032; Шаг первый: проектирование платы Для начала выберите электронные компоненты, которые нужны для платы. В данном случае нужны: — Микроконтроллер: ATtiny84 — 7 светодиодов SMD. Размер: 1206 — 7 резисторов. Размер: 1206 — Один переключатель SMD Дальше переходим к созданию схемы. Мастер использует программное обеспечение EASY EDA. Это программа бесплатна и скачать ее можно здесь. Откройте программу и начните создавать новый проект. Для этого нажмите «Документ» в левом верхнем углу и нажмите «Новый». Дайте название вашему проекту и подтвердите. Для создания электрической схемы вам понадобятся две иконки: «EElib», в которой все инструменты и символы, и «Библиотеки». Для добавления компонента выбираете его, устанавливаете в нужное место и нажимаете кнопку «Разместить».
Когда ваша электрическая схема закончена, преобразуйте ее в PCB. Чтобы преобразовать электрическую схему в печатную плату, нажмите на значок вверху «Преобразовать» и «Преобразовать в печатную плату». Программное обеспечение будет импортировать компоненты автоматически. Вам просто нужно разместить компоненты в нужном положении. Затем вы «рисуете» дорожки. Они не должны пересекаться, потому что мы работаем над однослойной схемой. Мастер специально увеличила дорожки до 1,5 мм, для лучшего примера. Следующий шаг, конвертировать плату в PDF. В верхней панели задач EasyEDA нажмите «Документ», «Экспорт» и «PDF…». Появится всплывающее окно, о и нажмите «Экспорт».
Затем нужно в любом фоторедакторе, например, Photoshop, конвертировать файл PDF в PNG. В принципе это умеет делать и EASY EDA, но мастер говорит, что при этом качество ухудшается.
Шаг второй: дорожки Мастер использует резак CAMEO 4. Но в принципе можно использовать любой виниловый плоттер. Порядок работы следующий. Нужно импортировать файл (.PNG) в программное обеспечение для резки. Мастер использует ПО «Silhouette Studio», которое идет вместе с плоттером. Также можно его скачать здесь.
Когда программа запустится, нажмите «Открыть» на верхней панели задач и импортируйте файл .PNG. Далее, на правой панели задач, нажмите «TRACE», «Select Trace Area» и выберите ваш проект PCB. Наконец, нажмите «TRACE» в правом нижнем углу. Нужно выделить графическую часть проекта красным. Установите следующие параметры: нажмите «SEND», синий значок справа вверху. Установите «FORCE» на 10 и «SPEED» на 2.
В комплекте с плоттером поставляется специальный коврик с липкой основой. На этом коврике мастер закрепляет медный лист и устанавливает его в плоттер. После резки нужно аккуратно удалить медный лист не трогая дорожек.
Затем мастер использует специальную бумагу для переноса винила. Она имеет липкий слой. Мастер снимает защитный слой и наклеивает бумагу на медные дорожки. Затем карточкой «прокатывает» бумагу. Шаг третий: перенос дорожек на стекло Дальше нужно перенести дорожки на стекло. Мастер вырезает стекло нужного размера. Шлифует грани. Обезжиривает поверхность. Снимает дорожки вместе с бумагой с коврика. Приклеивает дорожки на стекло и удаляет бумагу. Шаг четвертый: монтаж Перед монтажом мастер программирует микроконтроллер. Код можно скачать здесь или написать свой. Сгибает ножки Attiny84, как показано на фото. Монтирует комплектующие. После окончания работы удаляет остатки припоя с помощью стеклоочистителя. Теперь осталось установить батарейку и проверить работу схемы.
Весь процесс по изготовлению такой платы можно посмотреть на видео. Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Промышленная разработка
В домашних условиях разработать и изготовить печатную плату для аппаратуры высокого класса невозможно. Например, печатная плата усилителя для High-End-аппаратуры многослойная, использовано покрытие медных проводников золотом и палладием, токопроводящие дорожки имеют разную толщину и т.д. Добиться такого уровня технологии непросто даже на промышленном предприятии. Поэтому в ряде случаев целесообразно приобрести готовую качественную плату или сделать заказ на выполнение работы по своей схеме. В настоящее время производство печатных плат налажено на многих отечественных предприятиях и за рубежом.
8Лужениепечатной платы
Лудим изготовленные печатные платы. Смываем бензином или спирто-бензиновой смесью остатки флюса.
Лужение печатной платы
Осталось только выпилить платы и смонтировать радиоэлементы!
Выводы
При определённой сноровке «лазерно-утюжный метод» подходит для изготовления несложных печатных плат в домашних условиях. Чётко получаются проводники от 0,2 мм и толще. Времени на подготовку, эксперименты с подбором типа бумаги и температуры утюга, травление и лужение уходит примерно от 2 до 5 часов. Когда вы найдёте оптимальное сочетание, затрачиваемое на изготовление платы время составит менее 2 часов. Это гораздо быстрее, чем заказывать платы в фирме. Денежные затраты также минимальны. В общем, для простых бюджетных радиолюбительских проектов метод рекомендуется к использованию.
Список причин
Материнская плата может отказываться запускаться как из-за одной причины, так и из-за нескольких одновременно. Чаще всего, именно эти причины способны вывести ее из строя:
- Подключение какого-либо компонента к компьютеру, который несовместим с текущей системной платой. В этом случае придётся просто отключить проблемное устройство, после подключения которого плата перестала работать;
- Отошли либо износились кабели для подключения передней панели (на ней расположены различные индикаторы, кнопка включения и перезагрузки);
- Произошёл сбой в настройках BIOS;
- Вышел из строя блок питания (например, из-за резкого перепада напряжения в сети);
- Неисправен какой-либо элемент на материнке (планка ОЗУ, процессор, видеокарта и т.д.). Данная проблема редко вызывает полную неработоспособность материнки, обычно не работает только повреждённый элемент;
- Транзисторы и/или конденсаторы окислились;
- На плате имеются сколы или другие физические повреждения;
- Плата износилась (бывает только с моделями, которым 5 и более лет). В этом случае придётся менять материнку.
6Подготовка платык травлению
Вынимаем заготовку из воды и просушиваем. Если где-то дорожки получились не очень чёткими, можно сделать их ярче тонким маркером для CD или, например, лаком для ногтей (смотря чем вы собираетесь травить плату).
Подготовка платы к травлению
Нужно добиться, чтобы все дорожки были чёткими, ровными и яркими. Это зависит от:
- равномерности и достаточности прогрева заготовки утюгом;
- аккуратности при снятии бумаги;
- качества подготовки поверхности текстолита;
- удачного подбора бумаги.
Поэкспериментируйте с разными видами бумаги, разным временем нагрева, разными видами очистки поверхности стеклотекстолита, чтобы найти наиболее оптимальный по качеству вариант. Подобрав приемлемое сочетание этих условий, в дальнейшем вы сможете быстрее и качественнее изготавливать печатные платы дома.
Перенос рисунка на подготовленный текстолит
3) Третий этап – самый ответственный. Необходимо напечатанный на термотрансферной бумаге рисунок перенести на подготовленный текстолит. Для этого отрезаем бумагу так, как показано на фото, оставляя запасы по краям. На ровную деревянную дощечку кладём бумагу рисунком вверх, затем сверху прикладываем текстолит, медью к бумаге. Загибаем края бумажки так, как будто она обнимает кусочек текстолита. После этого аккуратно переворачиваем бутерброд, чтобы бумага оказалась сверху. Проверяем, чтобы рисунок никуда не сместился относительно текстолита и кладём сверху чистый кусочек обычной офисной белой бумаги так, чтобы он закрывал собой весь бутерброд.
Теперь осталось лишь всё это дело хорошенько нагреть, и весь тонер с бумаги окажется на текстолите. Нужно приложить разогретый утюг сверху и нагревать бутерброд в течение 30-90 секунд. Время нагрева подбирается экспериментально и во многом зависит от температуры утюга. Если тонер перешёл плохо и остался на бумаге – нужно держать дольше, если же, наоборот, дорожки перевелись, но размазались – явный признак перегрева. Давить на утюг при этом не нужно, хватает его собственного веса. После прогрева нужно убрать утюг и прогладить ещё не остывшую заготовку ватным тампоном, на случай, если в некоторых местах тонер плохо перешёл при глажке утюгом. После этого остаётся только подождать, пока будущая плата остынет и снять термотрансферную бумагу. С первого раза может не получиться, это не беда, ведь опыт приходит со временем.
Нанесение фоторезиста
На этом этапе на медные слои панели наносится специальный фоточувствительный слой. Этот слой в форме пленки наклеивается на заготовку, после чего с ней совмещаются специальные маски, представляющие собой прозрачные пластины с напечатанными дорожками нашего проекта. Созданный таким образом «сэндвич» помещается под ультрафиолетовую лампу, свет которой отверждает часть светочувствительной пленки, незащищенную маской. После этого панель тщательно очищают от неотвержденного светочувствительного слоя, а затем сушат и нагревают в печи. Упрочненный в результате этой операции слой становится механически более стойким.
 |
| Рулон со светоотверждаемой пленкой. |
 |
| Ультрафиолетовая маска с рисунком дорожек. |
6Подготовка платык травлению
Вынимаем заготовку из воды и просушиваем. Если где-то дорожки получились не очень чёткими, можно сделать их ярче тонким маркером для CD или, например, лаком для ногтей (смотря чем вы собираетесь травить плату).
Подготовка платы к травлению
Нужно добиться, чтобы все дорожки были чёткими, ровными и яркими. Это зависит от:
- равномерности и достаточности прогрева заготовки утюгом;
- аккуратности при снятии бумаги;
- качества подготовки поверхности текстолита;
- удачного подбора бумаги.
Поэкспериментируйте с разными видами бумаги, разным временем нагрева, разными видами очистки поверхности стеклотекстолита, чтобы найти наиболее оптимальный по качеству вариант. Подобрав приемлемое сочетание этих условий, в дальнейшем вы сможете быстрее и качественнее изготавливать печатные платы дома.
4Перенос проектана стеклотекстолит
Почистим и обезжирим заготовку платы. Если нет обезжиривателя, можно пройтись по медной фольге стеклотекстолита обычным ластиком. Далее с помощью утюга «привариваем» тонер с бумаги к будущей печатной плате. Я держу 3-4 минуты под небольшим нажимом, до лёгкого пожелтения бумаги. Нагрев ставлю максимальный. Сверху кладу ещё один лист бумаги для более равномерного прогрева, иначе изображение может «поплыть».
Перенос проекта на стеклотекстолит
Важный момент здесь – именно равномерность прогрева и нажима и время нагрева. Если недодержать утюг, то отпечаток смоется при травлении, и дорожки будут разъедены кислотой. Если передержать, то расположенные рядом проводники могут слиться друг с другом.
1Подготовка проектапечатной платы
Готовим проект печатной платы. Я пользуюсь программой DipTrace: удобно, быстро, качественно. Разработана нашими соотечественниками. Очень удобный и приятный пользовательский интерфейс, в отличие от общепризнанного PCAD. Бесплатна для небольших проектов. Библиотеки корпусов радиоэлектронных компонентов, в том числе и 3D модели. Есть экспорт в формат PCAD PCB, Gerber, в вектрный фаормат DXF, а также некоторые другие. Многие фирмы по производству печатных плат уже принимают проекты в формате DipTrace.
Проект печатной платы
В программе DipTrace есть возможность увидеть будущее творение в объёме, что удобно и наглядно. Вот что должно получиться у меня (платы показаны в разных масштабах):
Трёхмерное изображение печатной платы
Способ 3: проверка остальных компонентов
В редких случаях, неисправность какого-либо компонента компьютера может повлечь за собой полный отказ материнской платы, но если предыдущие способы не помогли или не выявили причину, то можно проверить другие элементы компьютера.
Пошаговая инструкция по проверке сокета и центрального процессора выглядит так:
Отключите ПК от электросети и демонтируйте боковую крышку.
Отсоедините от блока питания процессорный сокет.
Демонтируйте кулер. Обычно крепится к сокету при помощи специальных зажимов или шурупов.
Открепите держатели процессора. Их можно убрать руками. Потом удалите с процессора ссохшуюся термопасту при помощи ватного диска, смоченного в спирте.
Аккуратно отодвиньте процессор в бок и снимите его
Проверьте на наличие повреждений сам сокет, особенно обратите внимание на небольшой треугольный разъём в углу сокета, т.к. при помощи него процессор подключается к материнке
Осмотрите сам ЦП на наличие царапин, сколов или деформаций.
Для профилактики очистите сокет от пыли при помощи сухих салфеток. Делать данную процедуру желательно в резиновых перчатках, чтобы минимизировать случайное попадание влаги и/или частичек кожи.
Если никаких проблем не было обнаружено, то соберите всё обратно.
Автоматизированные технологии
В ситуациях, когда электронные компоненты имеют выводы с очень малым шагом, при пайке разъёмов, имеющих большое количество выводов, и в других случаях, требующих использования очень тонких технологий, обычно применяется паяльный робот.
Робот-манипулятор для пайки плат представляет собой прецизионное устройство, содержащее координатный стол, на который устанавливается плата с размещёнными на ней деталями и паяльной головки, перемещающейся по трём координатным осям.
Головка оборудована механизмом подачи припоя и устройством для вакуумного отсоса его излишков.
Кроме собственно пайки, роботы часто используются для установки деталей на плате непосредственно перед их спайкой. Отдельные элементы, установка которых в силу их сложной нестандартной формы (трансформаторы, дроссели, некоторые виды микросхем) плохо поддаются автоматизации, устанавливаются вручную.
Поэтому, даже на крупных сборочных конвейерах известных фирм, выпускающих электронное оборудование, присутствуют участки, на которых сборку осуществляют люди.
Кроме этого, контроль качества продукции также часто выполняется людьми. Платы с дефектами, которые могут быть устранены, направляются на доработку, выполняемую паяльником вручную.
SVG –> Текстолит
Вся статья, на самом деле, написана только ради того, чтобы поделиться с миром самой правильной бумагой для ЛУТа. Вот она:
Также, у нас есть информация о пригожести бумаги Black Diamond. Другие марки могут обладать необходимыми свойствами, а могут нет. HP не подходит точно (плавится под утюгом), Lomond условно подходит, “но как-то средне”. Можно экспериментировать с разной глянцевой фотобумагой для струйной печати. Пишите в коменты чо как с другими бумагами )
Алгоритм:
Ставим утюг греться на максимальную температуру.
Шлифуем текстолит с обеих сторон мелкой наждачкой, сантехнической абразивной губкой (, klirichek), губкой для посуды или абразивным ластиком.
Если Ваш принтер умеет кушать форматы отличные от A4, Отрезаем от А4 полоску по размеру изображения. Бумага сверхценная: если Вам удалось её достать, надо экономить.
Заталкиваем в принтер узкой стороной. Проверяем, что изображение двух слоёв платы не превышает ширины отрезанной полоски по ширине и 210 по высоте.
Печатаем лазерником с оригинальным тонером в картридже на этой глянцевой фотобумаге для струйных принтеров.
Не прикасаясь к тонеру, разрезаем слои на две отдельные бумажки и дырявим габаритные отверстия на обоих слоях.
Вставляем прямые штырьки (например, от PLS/PLD гребёнки) в 4 габаритных отверстия.
Насаживаем передний слой.
Проглаживаем равномерно, сильно не надавливая, до пожелтения бумаги (или еще каких-либо знаков свыше, это всё-таки ЛУТ: совсем избавиться от магии, наверно, невозможно)
Штырьки можно вытащить когда бумага начнет прилипать и потеряет способность смещаться.
Не отдирая бумагу от текстолита, повторяем последние три пункта с задним слоем.
Даём текстолиту остыть: можно пока поставить греться чайник и начать разбодяживать персульфат аммония.
С остывшего текстолита (без воды, это архиважно) аккуратненько отодрать лишнюю бумагу. Тонер должен сойти вместе с глянцевым слоем фотобумаги, так и было задумано.
В случае ошибок, можно стереть один из слоёв ацетоном, подложить уже оторванную бумажку противоположного слоя (чтобы тонер не отлип от платы и не перевёлся на доску, на которой Вы гладите) и повторить.
Макетные платы для монтажа накруткой
Монтаж накруткой – это отдельный вид макетирования. Сами платы вместо отверстий имеют многочисленные штыревые контакты, на которые наматываются концы соединительных проводов. Главным правилам правильного монтажа таким способом является 7 оборотов оголённого участка провода вокруг штырька и полтора оборота изоляции. Наглядно этот процесс показан на рисунке №10.Рисунок №10 – пример монтажа накруткой
Несмотря на кажущуюся примитивность данного способа, он может не уступать в надёжности паечному монтажу. Зачастую подобную работу выполняет автоматизированная система по указанным данным, а человек в дальнейшем корректирует соединения вручную. На рисунке №11 показан пример макетной платы с выполненным монтажом путём накрутки.
Рисунок №11 – макетная плата и монтаж накруткой
Травление
Для травления печатной платы, чаще всего, используется раствор хлорного железа. Составы других растворов для травления фольгированного материала смотри здесь.
Для травления платы в любом из травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой.
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается.
Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.
Готовим раствор хлорного железа согласно рекомендациям на упаковке. Обычно порошок разбавляется водой в соотношении 1:3. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.
Посуда для травления выбирается так, чтобы плата не ложилась
полностью на дно, а углами опиралась на стенки тарелки. Тогда между платой
и дном будет пространство, заполненное раствором. Во время травления плату
необходимо переворачивать и помешивать раствор. Если надо быстро
протравить плату, подогрейте раствор до 50-70°С.
Если плата больших размеров, то в крепёжные отверстия (по углам) вставьте спички так, чтобы они выступали на 5-10 мм с обеих сторон. Можно вставлять медную проволоку, но тогда будет большее насыщение раствора медью. Травите в фото кювете,
помешивая и переворачивая плату.
Работая с раствором хлорного железа необходимо соблюдать осторожность. Раствор практически невозможно смыть с
одежды и предметов
При попадании на кожу, промойте содовым раствором.
Фарфоровая тарелка легко отмывается от раствора и может применяться в
дальнейшем по прямому назначению. По окончании травления слейте раствор в
пластмассовую бутылку, он вам еще пригодится.
Рис. 11 – Хлорное железо
Совет. Сделайте раствор более насыщенным. Это поможет ускорить процесс, и нарисованные дорожки не отвалятся прежде, чем вытравится все необходимое.
Совет. Ванночку с раствором рекомендуется погрузить в горячую воду. Повышение температуры значительно ускоряет химическую реакцию травления. Нанесенные маркером дорожки достаточно нестабильны, и чем меньше они будут находиться в жидкости, тем лучше. Если при комнатной температуре плата в хлорном железе травится около часа, то в теплой воде этот процесс сокращается до 10 минут.
Совет. В процессе травления, хоть он и так ускорен за счет подогрева, рекомендуется постоянно двигать плату, а также счищать продукты реакции щеточкой для рисования.
Совет . Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.
Рис. 12 – Пробка – ручка
Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.
Рис. 13 – Травление
После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.
Совмещая все вышеописанные манипуляции вполне возможно вытравить лишнюю медь всего за 5-7 минут, что является просто отличным результатом для этой технологии.
Рис. 14 – Печатная плата после травления
После травления плату нужно тщательно промыть под проточной водой и просушить. Лак снимите при помощи безопасного
лезвия (счищать) под тонкой струей воды. Следы от маркера, закрывающие дорожки и контактные площадки, можно удалить спиртом или ацетоном.
Высушенную плату необходимо подчистить скальпелем от
лишних соединений и расплывшегося лака. Если дорожки близко друг к другу,
то можно расширить просвет скальпелем.
Итоги моего опыта
В целом я доволен. Я не рассчитывал получить дорожки/зазоры в 0.1 мм и я их не получил. Тут и возможности принтера сильно ограничивают (размер пикселей), да и вообще для таких результатов нужен неплохой опыт. Но я надеялся получить хотя бы 0.2 мм, а если повезет, то и 0.15 мм – и я это получил. 0.2 мм уверенно, 0.15 мм – ну так себе… Если постараться, то можно добиться 🙂
Не обошлось без огрехов – это и непротрав в некоторых участках, и неидеальное совмещение слоев и отверстий. Но и то и другое не критично. По непротраву – я думаю, что просто поспешил вынуть из проявки, боялся после ПФ-ВЩ, что начнут отслаиваться тонкие дорожки. Хотя в отзывах народ пишет, что перепроявить этот Ordyl довольно сложно, нужно постараться для этого. Неидеальное совмещение слоев и отверстий – это ожидаемо. От такого простейшего способа совмещения я и ожидал погрешности в 0.1-0.2 мм, что и получил, но меня это устраивает.
Спасибо тем, кто дочитал.
