Простой способ изготовления печатных плат (не ЛУТ)

Процесс изготовления печатной платы на дому

Кому не приходилось изготавливать печатную плату? Дело это не очень сложное, а результат придаёт проекту завершённость. В этом посте я бы хотел рассказать о процессе создания печатной платы на дому. Я опишу фоторезистивный метод создания платы. Он довольно прост в применении и позволяет печатать весьма сложные платы. Более того, я обошёлся струйным принтером.

Пост содержит фотографии, видео и схемы.

Идея фоторезистивного метода очень проста. Медь на печатной плате сверху покрыта специальным веществом. Если на это вещество попадает свет, то оно потом растворяется в проявителе. Если свет не попал, то в проявителе вещество остаётся красителем. Процесс изготовления платы состоит из четырёх частей:
1. Создаём прозрачную маску на которой размечено что с чем соединять
1. Светим на плату с веществом через эту маску
2. Бросаем плату в проявитель: на плате окрашены только места, размеченные на маске
3. Бросаем плату в травитель: он съест всю медь, кроме окрашеной

Создание схемы

Первый шаг создания печатной платы вполне очевиден: надо создать схему того, что будет на плате. Довольно стандартной программой для этого является Eagle CAD. Не смотря на то, что программой довольно сложно овладеть (мне так кажется, что она совершенно отвратительна в использовании), Eagle CAD пользуются очень многие. Пользователей так много, что производители и поставщики деталей иногда создают библиотеки компонентов.

В рамках этого поста мы будем делать довольно простое устройство: плату, разводящую контакты для ATTiny. Так, чтобы можно было воткнуть в плату чип, питание и программатор.
Сначала нарисуем простенькую схему, а потом, нажав «Switch to board» расположим компоненты на макете платы.

Схему и разводку платы можно увидеть тут.

Печать макета

Отмечу, что я печатал две схемы, одну – на сегодня, а другую – на потом.

Документ готов. Печатаем на прозрачной плёнке. Я использовал плёнку от MG Chemicals. Хоть она и предназначена для лазерных принтеров, я использовал свой струйный Lexmark. Минус: чернила легко смазать рукой.

Подготовка платы

Экспонирование

Снимем с платы защитный слой (белая тонка плёночка) и положим её на основу (книжка по электронике даёт +3 к удаче). Плату укроем плёнкой с распечаткой и прижмём это дело стеклом:

Конструкция должна простоять под сильной лампой минут 10:

Проявка

Проявитель готов, десять минут уже прошло. Берём плату и кидаем её в проявитель:

Получится что-то вроде этого:

Травление

Зачистка

В результате остаётся чистенькая плата:

Отверстия

Получается почти уже готовая плата:

Компоненты

Цепляем на плату необходимые компоненты и припаиваем их к медной основе:

Результат

Плата получилась что надо, хоть друзьям показывай:

Впрочем, не всем друзьям объяснишь, что это такое…

Безопасность

Процесс изготовления плат этим методом предполагает работу со всякой химической дрянью.

Во-перых, не сливайте химическую дрянь в раковину или туалет. В интернете много советов о том, что с этой дрянью делать.

Во-вторых эта химическая дрянь портит одежду, оставляет пятна на руках и делает что-то совсем страшное с глазами. Пожалуйста, используйте средства безопасности! К примеру, я использовал резиновые перчатки, очки и передник из шторы для душа:

Я буду рад ответить на вопросы, услышать предложения как этот процесс можно улучшить, ну и, конечно, дополнить пост любой упущенной информацией.

Лазерно-утюжный способ изготовления печатных плат

Некоторые считают, что делать печатные платы – бессмысленное и хлопотное занятие. Если учесть, что современные элементы уже совсем отличные от DIP корпусов, то и пробовать кустарное травление платы не нужно. Однако иногда есть потребность быстро оценить тот или иной компонент, и ожидать приобретенной платы на заказ нет времени. Порой покупная плата стоит недешево для одноразового пользования.

Посредством лазерно-утюжной технологии умельцы часто мастерят печатные платы в домашних условиях. Такая технология стала практиковаться с появлением лазерных принтеров.
В этой статье описан подробный порядок проведенных процедур, позволяющий в кратчайшие сроки изготовить печатные платы под компоненты в корпусах схожих с моделью TQFP-100: идентичным зазором, ножками в 0,2 мм. При этом количество брака по возможности сведено на минимум.

Данный метод подходит исключительно для прототипов. Но он значительно уменьшает вероятность ошибиться при производстве конечного изделия.
Ниже представлен процесс изготовления, осуществленный в домашних условиях. За 1-1,5 часа можно сделать годный вариант печатной платы.

Для работы понадобится следующий список материалов:

  • заостренная спичка или зубочистка;
  • небольшая кисть;
  • наждачная бумага «нулевка»;
  • небольшая тара для травления;
  • плотная бумага;
  • аммония персульфат.

Также следует подготовить лазерный принтер и утюг.

Весь процесс показан на изготовлении платы под оценочную ПП микросхемы ATxmega128A1U-AU и платы для подсоединения 7 дюймового дисплея к STM32F407VE.

Для оценочных плат разводка выполняется по возможности на одной стороне. В местах, где пересечения все-таки присутствуют, устанавливается резистор с нулевым сопротивлением и корпус 0805. Дорожка перед ним пропускается. При большом количестве пересечений и двух слоях травится каждый пласт на отдельном текстолите. После этого происходит соединение посредством VIA.

Первый этап — подготавливается текстолита

На этом этапе подготавливается текстолит. Односторонний материал с толщиной меди в 17-35 мкм тщательно очищается с помощью средства для мытья посуды в теплой воде. Далее необходимо нанести каплю моющего средства на наждачную бумагу с зерном Р800 (можно мельче) и отшлифовать будущую плату до возникновения шероховатости на поверхности всей пластины. Обрабатывать плату посредством шкурки является обязательным этапом, так как после затирания происходит отличное приклеивание тонера.

По окончанию шлифования следует тщательно промыть поверхность в чистой воде, вытереть чистым материалом и оставить высыхать.

К тому моменту, когда будет переноситься макет текстолит необходимо высушить. Он должен быть без окислов, сальных пятен и с видными шероховатыми участками.

Второй этап — подготовить макета

На этом этапе необходимо подготовить макет. Ниже на рисунке представлена разводка для ATxmega128.

Подготовить макета печатной платы

На плате есть микроконтроллер xmega, преобразователь интерфейса ft232, стабилизатор lp2985, разъем PDI, USB, светодиоды на весь порт «B». Все дорожки находятся на верхнем слое (ТОР), поэтому производить печать макета нужно в зеркальном виде.
Необязательно иметь на используемом принтере «неэкономный режим» для жирной печати.

Некоторые модели компании Brother неточно переводят DPI в нужный размер, поэтому изображение может немного поплыть в размерах, а это в данной ситуации очень критично. Ведь в некоторых местах две дорожки должны уместиться на 1мм.

При выборе бумаги ни в коем случае не стоит брать журнальные листы из глянцевых изданий и подложек от самоклеящейся пленки. Китайская бумага для ЛУТа также не подходит. Она сильно мнется при печати.
Бумагу следует выбирать плотную – минимум 150 грамм на см2. Она должна моментально приклеиваться при нагревании и неподвижно лежать под утюгом, а также отлично набухать под действием воды. Некоторые специалисты используют винил или факсовую бумагу.

Самым лучшим вариантом будет глянцевая фотобумага среднего качества. Такой материал моментально прилипает к меди, не ерзает при проглаживании и с легкостью отходит в теплой воде.
После всех приготовлений печатается макет. После этого необходимо обрезать края, не касаясь пальцами лицевой стороны.

Третий этап — перевод макета

На этом этапе переводится макет. Перед началом процедуры следует подготовить контейнер с водой, в котором потом будет вымачиваться ПП. Можно взять обыкновенный таз. После этого в емкость нужно налить пять литров горячей воды, примерно 50 градусов. Также необходимо взять примерно столовую ложку моющего средства.

Иногда перед началом перевода поверхность проходят нашатырным спиртом. Это делается для того, чтобы изображение на этапе утюга хорошо переносилось на плату.

Переходим к переводу. Заранее подготовленный текстолит следует положить на ровную поверхность и накрыть подготовленным распечатанным макетом. Далее необходимо максимально горячим утюгом прогладить по линии центра, а после от центральной линии к бокам. При первом соприкосновении утюга с поверхностью следует придерживать распечатку, чтобы она не сдвинулась. Уже при повторном проглаживании фотобумага приклеивается к меди, и сдвинуть ее уже невозможно. В конце можно поводить кончиком утюга по всем краям и поверхностям, где бумага отходит. После этого полминуты прогреть все места.

Читайте также  Приспособление для заточки ножей мясорубки

Некоторые умельцы кладут текстолит с подготовленным шаблоном в самодельный конверт, который можно сделать из листа и степлера. Если заготовка будет лежать на одном месте, шансы сдвинуть бумагу значительно снижаются.
После проглаживания утюгом следует кинуть плату в воду. Пластину нужно опускать в таз, предварительно не остужая. Не снимая бумаги, необходимо подцепить горячую плату пинцетом и положить в приготовленную емкость с водой. На отмачивание выделяют 10 минут.

Перевод макета печатной платы на текстолит

Вместо утюга можно использовать ламинатор. Аппарат справляется со своей задачей не хуже утюга.

Четвертый этап — очищение платы от бумаги

На данном этапе происходит очищение платы от бумаги. После десятиминутного отмачивания следует достать пластину из емкости с водой и отделить бумагу. Важно полностью убрать глянцевый слой, благодаря которому произошло отличное прилипание. Очищать плату можно посредством губки для мытья посуды или просто пальцами.

Между дорожками убрать глянец достаточно трудно. Есть доступные варианты по очищению от бумаги в труднодоступных местах:

  • замочить пластину в спиртовом растворе на четверть часа. Глянец набухнет и легко смоется с помощью мягкой тряпки. Такой метод не совсем подходит для данной процедуры;
  • поместить плату в растворителе «анти-силикон», который можно приобрести в любом магазине строительных материалов. Глянцевый слой разбухает и отстает. Тонер при этом остается;
  • удалить весь глянец механически. Такой метод займет очень много времени. Для механического удаления необходимо опять намочить пластину и острым предметом пытаться удалить лишнее. Здесь отлично подойдет обычная зубочистка. Мокрый глянцевый слой очистится, а тонер останется на месте.

Очищение печатной платы от бумаги

При использовании механического способа удаления глянца ни в коем случае не стоит использовать иголки. Железо оставляет следы на меди. На местах, где будет работать иголка, медь будет травиться крайне медленно.

После того, как остатки глянцевого слоя полностью удалились, следует тщательно промыть плату посредством моющего средства, ликвидируя отпечатки пальцев.

Пятый этап — травление

На этом этапе происходит травление. В качестве основного вещества выступает аммония персульфат. Можно взять и хлорное железо. Но от него остается много грязи и это вещество сложнее хранить.

Проводить травление необходимо при температурном режиме в 40 градусов. Для пластины с медью 35 мкм достаточно четверти часа, с медью 17 мкм – 7 минут. При комнатной температуре 17 мкм медь травится около трети часа, 35 мкм в течение 40 минут.
Дома можно проводить травление в абсолютно любой емкости. Если данные процедуры проводятся постоянно, можно сделать или приобрести специальную ванночку для травления. Главная особенность такой емкости – это насос для перемешивания раствора.

Он избавляет человека от некоторых дополнительных действий. Насос лучше выбирать мембранный, желательно с мембраной из пластика. Также внутри покупной емкости предусмотрены перегородки для того, чтобы в ней могли разместиться несколько плат одновременно.

Процесс травления печатной платы

Раствор для травления готовится следующим образом: в воду, объемом пол литра добавляется 100-150 грамм аммония персульфата. Иногда рекомендуют добавлять 250 грамм вещества на половину литра. Однако в кустарных условиях при остывании приготовленного раствора и выкипании некоторого количества воды происходит выпадение кристаллов, прилипающих на медь. Как итог получаются непротравленные места.

В подготовленный раствор помещается плата. Обязательно при этом помешивать раствор кисточкой для равномерного травления пластины. Также кисточкой можно убирать хлопья глянцевого покрытия, которые не убрались при очищении платы от бумаги.
В процессе травления плату лучше передержать в растворе, чем протравить ее недостаточное количество минут. После окончания необходимо вытащить плату, тщательно ее промыть и посмотреть ее на свет. При обнаружении лишней меди на пластине, плату можно поместить обратно в раствор.

Если травление платы прошло удачно и никаких дефектов не обнаружено, можно переходить к следующим действиям. С платы необходимо отмыть тонер. Сделать это можно с помощью ацетона. Далее следует ее обслужить. Если плата владельцу в ближайшее время не нужна и обслуживание не предусмотрено, то хранить пластину можно не убирая тонер. Он будет служить для платы своеобразной защитной пленкой.

Места, с которых глянец полностью не удалился, могут не протравиться. При использовании специальной емкости с насосом глянцевое покрытие можно до конца не убирать. Просто время на травление увеличится вдвое.

Так как с помощью лазерно-утюжной технологии изготавливаются только временные платы или изделия для собственного пользования, то прикладывать большие усилия к обслуживанию нецелесообразно. Можно просто пройтись паяльником по определенным местам (где будет пайка). После этого всю поверхность покрыть лаком.

Если планируется перепайка компонентов на плате или изделие планируется эксплуатировать на протяжении длительного времени, то лучше залудить сделанную пластину. Можно пройтись паяльником по всей поверхности, где есть медь. Если есть специальный фен, то можно использовать паяльную пасту. Для этой процедуры необходимо смешать пасту с флюсом в пропорции один к пяти и покрыть раствором всю плату. После этого следует тщательно прогреть феном все участки.

Во время прогревания поверхности текстолитовой кисточкой можно сдвигать припой к краям платы. При таких действиях лишнего припоя на дорожках не остается. В места, где припоя не хватает, его можно нагнать кисточкой с краев.

Основная проблема при использовании паяльной пасты это наличие лишних шариков, которые присыхают к плате. Поэтому после проведения лужения плату необходимо тщательно промыть и протереть чистой тряпкой или салфеткой, которые нужно предварительно смочить в ацетоне.

После того как плата готова, ее можно применять по назначению. В данном случае на приготовленных платах просверливаются отверстия на VIA и припаиваются ножки (5 штук) к одной стороне. Далее происходит нанизывание второй стороны на эти ножки. Далее вся конструкция пропаивается с двух сторон. Все пластины совмещаются и пропаиваются отверстия.

Готовая протравленная печатная плата

На всю работу с платой уходит в среднем около часа. Важно следить за тем, чтобы бумага не была наэлектризована. Материал может собирать разный мусор и в итоге плата получится с дефектами.

Академия Гитарной Электроники: Самый Простой Способ Изготовления Печатных Плат Для Новичков. — Академия Гитарной Электроники

Самый Простой Способ Изготовления Печатных Плат Для Новичков. Рассчитано на новичков.

#1 thercass

  • Группа: Паяльные маньяки
  • Сообщений: 347
  • Регистрация: 28 August 11

Изготовить печатную плату в домашних условиях очень просто даже без наличия лазерного принтера и спец реагентов в которых много минусов.

Здесь я опишу как при минимальных затратах и не желании влезать в ,,паяние,, с ушами ради одной педальки изготовить для неё плату.
Чтобы статья была как можно меньше и информативние я её обрезал.

И так ,
1 — с самого начала вам нужна разведённая плата (самым лучшим вариантом будет в распостранённом формате lay ) который поддерживает программа Sprint-Layout

2 — Сама прога Sprint-Layout , лично я пользуюсь

Sprint-Layout 5.0 RUS.part1.rar (6.73МБ)
Количество загрузок:748
и
Sprint-Layout 5.0 RUS.part2.rar (5.77МБ)
Количество загрузок:739 этой версией , так как она не требует установок — но уже существует 6-я версия .

3 — И при условии что у вас нет лазерного принтера и печать вы будете осуществлять где нибудь в другом месте (я печатаю в интернет кафе) нужна прога — виртуальный принтер для перевода с Sprint-Layout в pdf файл с которым без проблем и сохранением всех пропорций можно распичатать где угодно . Я использую freePDF
freePDFxp4.02.part1.rar (6.73МБ)
Количество загрузок:797
и
freePDFxp4.02.part2.rar (4.94МБ)
Количество загрузок:657

если по каким либо причинам архивы не открылись скачать одним архивом

4 — Теперь на примере печатки делея Deep Blue Delay http://guitar-gear.r. hp?p=proj&id=87 и при условии что проги которые я добавил уже на компе , я раскажу как правильно приготовить PDF шаблон для последующей печати .

Загружаем LAY файл с нужной платой в Sprint-Layout и жмём Печать?
Теперь нужно отключить ненужные слои , оставив только дорожки — 1 и изменить цвет с зелёного на чёрный — 2

Теперь жмём печать и всплывает окно виртуального принтера который конвертирует нашу плату в формат pdf .
Вот то , чего мы добивались и работа с компом на даный момент закончена , теперь переходим к самому интересному — реализации печатной платы .

5 — Теперь немного тонкостей , в данном случае подходит только лазерный принтер , технология (лазерно-утюжного метода)есть зависимость от бумаги, советую почитать какое.Если дома есть такой,то очевидно все танцы вокруг конвертации платы в pdf были не нужны ))
Но с учётом того что дома его нет или есть — но не тот , скидываем всё на флешку и газируем в ближайший ларёк где делают ксерокопии и просим отпечать максимум насыщенный трафарет, но у меня сначала были трудности когда небыло подложки от самоклейки и приходилось печатать на глянцевых журналах , не все соглашались печатать , боясь повредить принтер

Читайте также  Ремонт пола, настил ламината и монтаж плинтуса

6 — По дороге домой советую забежать в аптеку и гастроном , прикупить обычную лимонную кислоту 25г и обычную перекесь водорода 3% 100мг если дома закончелась.
Подготовка платы : здесь всё просто , вырезаем лобзиком если текстолит толстый или простыми ножницами если тонкий , протираем нулевой наждачкой и обезжириваем спиртом , керосином , нашатырём.
Вырезаем плату с отпечатанного листа , оставляя по краям завороты для подклейки скотчем , клеем лист с тонером скотчем с одной стороны и под натяжение с другой , так чтобы лист плотно сидел на текстолите.
Далие разогреваем утюг , подойдёт любой и предавлевая гладим нашу плату по приклеенному тонеру , можно даже оставить утюг гдето на минуту на плате , не давая плате остыть медленно снимаем тонер , если некоторые дорожки остались на бумаге , нужно ещё пргладить с усилием , при акуратном подходе весь тонер остаётся на текстолите с первого раза. Если по каким либо причинам на текстолите остались пропуски на дорожках , это корректируется простым лаком для ногтей .

— 7 Теперь готовим раствор для травления , в отличии от хлорного железа и прочих спец веществ наш способ не оставляет невыводимых пятен и не гробит посуду в которой травится плата , но всёже я бы рекомендовал найти подходящий не пищевой лоток.Сам использую круглую крышку от бокса с DVD балванок на 10 дисков.
Выливаем в него:
100 мл перекеси ,
пол 25 ти грамового пакетика лимонной кислоты (можно уксус место лимонной кислоты , но я не в восторге , всё чернеет и травит медленнее как с лимонной кислотой ) (А перекессь можно заменить на таблетки гидроперит измельчённые и разбавленные водой , но я этот метод не пробывал, так как хватает перекеси .)
и добавляем 1 чайную ложку соли
Всё это дело перемешиваем и кидаем туда платку, реакция будет сразу видна выделение пузырей кислорода , так что курить над ней я не советую )
И так как в воздухе всёже есть запах меди , советую проветривать помещение , или летом вовсе ставить на подоконник , предварительно подложив кипу газет .

Смотря от правильности раствора время травления от 10 до 30 минут , с уксусом 3 часа
Вообще скорость травления зависит от колличества соли , чем больше тем быстрее , но злоупотреблять не стоит , так как при сильно едком растворе могут пострадать дорожки , я привёл оптимальный рецепт.
Если по каким либо причинам раствор истощился а плата не дотравилась — нужно добавить соли или подогреть на водяной бане.Когда плата вытравилась — нужно промыть её под краном и снять тонер растворителем и ватным тампоном, плата готова под сверловку и лужение.
Раствор одноразовый и не рассчитан на хранение.

— 8 Какие преимущества ?
Вопервых компоненты есть в любом доме или магазине , кроми текстолита )
Не нужна покупка лазерного принтера , ламинатора .
Быстрая травка ,не оставляет гамняные невыводимые пятна всего чего касается (но всёже стоит соблюдать осторожность , так как оставляет синие пятна , но они не едкие и легко стираются обычной водой ), не разъедает руки , глаза .
А сомое главное этот метод не вонючий как остальные )))

Для тех кому изготовление одной платы размером с Deep Blue Delay стоимостю в 6 гривен/25 рублей учитывая текстолит кажется неактуальным — делает так

Процесс иготовления следуещего проекта я зафоткаю и добавлю сода , чтобы всё было с картинками ) Хотя я ничего не изобрёл и в нете полно видео .

Изготовление печатных плат своими руками в домашних условиях

Всем привет! Сегодня мы поговорим о следующей ступени развития человека как мастера в сфере электроники — это разработка. Разработка собственных устройств это очень интересное и полезное дело, как плане приобретения новых знаний и навыков, так и экономически. Многие мастера в процессе работы используют диагностическое оборудование собственного изготовления, т. к. это удобно и эффективно. Кто пользовался различными самодельными приблудами на куске макетной платы и пучка проводов, тот наверняка знает как отламывается какой нибудь провод в самый неподходящий момент. А чтобы ваше устройство служило долго и исправно надо ответственно подойти к его сборке и монтажу. Таким требованиям может удовлетворять только аппарат собранный на печатной плате.

dsc00781.jpg

Еще в недавние времена платы изготавливали вырезанием, рисованием Цапон лаком, лазерно-утюжным способом .Но технологии не стоят на месте, и в настоящий момент различные САПР помогают быстро и точно разработать трассировку печатной платы, а изготовление произвести с помощью фотолитографии, и даже нанести защитную маску для защиты платы от внешних факторов и придания эстетичности.

dsc00775.jpg

Итак, приступим к разработке В этот раз продуктом нашего труда должен стать прибор для проверки бытовых компрессоров, о котором мы поговорим в следующей статье
Трассировку печатной платы производим в программе Sprint layout. Эта программа проста в освоении, имеется множество видеоуроков, имеет достаточное количество макросов (библиотек посадочных мест компонентов), ее возможностей вполне хватает для изготовления плат малой и средней сложности, а большего в большинстве случаев и не надо.

dsc00774.jpg

Наша плата оттрассирована и готова к изготовлению. Изготавливать ее будем при помощи пленочного фоторезиста, для этого необходимо сам фольгированный стеклотекстолит, фоторезист и распечатанный на пленке негатив платы.

dsc00770.jpg

dsc00771.jpg

Текстолит зачищаем мелкозернистой наждачной бумагой, обезжириваем и наклеиваем фоторезист. Во время наклеивания стоит избегать попадания яркого и особенно солнечного света, т. к. под их воздействием происходит его полимеризация. Для лучшей адгезии, после приклеивания пропускаем плату через ламинатор, или просто проглаживаем утюгом на минимуме через бумажную подкладку. Далее кладем на подготовленную к экспонированию плату негатив, накрываем стеклом и ставим под УФ лампу.

dsc00776.jpg

Через несколько минут достаем, и видим очертания будущих дорожек. Проявляем в растворе щелочи, промываем водой, и наше творение готово к травлению.

dsc00783.jpg

Травление производим классическим способом в растворе хлорного железа, по моему мнению это самый предсказуемый и эффективный раствор для травления, так же его можно подогреть, что ускорит процесс.

По прошествии некоторого времени плата готова, достаем, промываем водой, и смываем фоторезист ацетоном.

На этом можно и закончить, но для лучшей защиты от внешнего воздействия и повышения эстетических качеств, а так же облегчения монтажа SMD компонентов нанесем защитную маску. Для этого применим однокомпонентную паяльную маску с ультрафиолетовым отвердением.

На края платы наклеиваем скотч, который служит как креплением платы к подложке, так и дистанцирующей прокладкой. Далее на край платы выкладываем валик маски, накрываем лавсановой плёнкой и разглаживаем ровным предметом, я например это делаю отрезком алюминиевого уголка.

dsc00778.jpg

Далее в программе Sprint layout печатаем на пленке фотошаблон, накладываем на плату, накрываем стеклом, и ставим под ультрафиолет.
По прошествии 40 минут снимаем пленку и изопропиловым спиртом смываем не полемизировавшую маску.

dsc00766.jpg

После промывки ставим плату под ультрафиолет еще на 1-2 часа для окончательной полимеризации маски

И вот, наша плата готова! Остаются вполне стандартные процедуры, такие как сверловка, обрезка и окончательная сборка.

Вот таким образом, в условиях мастерской можно изготовить плату довольно высокого качества, или даже небольшую серию плат, которые будут служить Вам верными помощниками в работе, или же клиентам принося вам доход, как разработчику-изготовителю чего то нового и полезного! На этом все, удачи в разработке и ремонтах!

Печатная плата электроники – инструкция изготовления

Практика конструирования и монтажа, напрямую связанная с электроникой, никак не обходится без главной детали – печатная плата. Начальная разработка какого-нибудь электронного устройства, конечно, допустима с помощью навесного монтажа. Однако полноценную печатную плату всё равно придётся делать, если речь идёт о серьёзном электронном устройстве.

Практика печати на фольгированном текстолите

Существуют два варианта: заказать изготовление печатной платы в сервисе или сделать печатную плату своими руками непосредственно дома. Первый вариант требует солидных финансовых вложений и двух-трёх недель ожидания. Второй не требует ничего, кроме личного желания, куска фольгированного текстолита и небольшого количества хлорного железа.

Читайте также  Варенье из сосновых шишек

Листовой текстолит, ламинированный по одной или обеим сторонам тонким слоем меди, традиционно используется для изготовления печатных электронных плат. Обычно жёсткая основа с разводкой электронных схем под пайку электронных деталей – это приоритеты специализированной производственной сферы. Однако конструирование электроники для личных нужд и в малых экземплярах выглядит более рационально, когда технология производства «печаток» доступна в условиях быта.

Печатная плата своими руками

Вот такой результат работы вполне возможно получить в домашних условиях, используя простые доступные средства, инструменты, материалы

Если же освоить все тонкости производства и запастись необходимым материалом, не исключается изготовление печатных плат дома, если не в промышленных масштабах, так в количествах достаточных для бизнеса. Существует несколько технологий прорисовки и травления миниатюрных дорожек на фольгированном текстолите.

Начиная от метода простого рисунка электронной схемы лаком для ногтей с последующим химическим травлением, и заканчивая автоматической лазерной разводкой и микронной резкой. Однако для домашних условий требуется методика особая – эффективная, но одновременно бюджетная и относительно несложная.

Изготовление печатных плат в домашних условиях

Здесь – в рамках своего рода учебного пособия, рассматривается процесс изготовления печатных плат с использованием технологии переноса тонера лазерным принтером. Этот метод разработан давно, но до сих пор сопровождается массой новых советов и приемов, благодаря которым эффективность только повышается. Что потребуется домашнему электронщику?

  • программа разработки дизайна,
  • лазерный принтер,
  • любой глянцевый журнал,
  • утюг бытовой,
  • одна-две пластиковых тары,
  • небольшая кисточка или зубная щетка,
  • резиновые перчатки,
  • хлорное железо,
  • фольгированный текстолит.

Практически все компоненты списка можно найти в бытовом хозяйстве. Исключение составляют: хлорное железо и текстолит с фольгой.

Хлорное железо и фольгированный текстолит

Два материала: хлорид железа и фольгированный текстолит, которые потребуется купить. Всё остальное обычно имеется в наличии среди предметов и материалов домашнего хозяйства

Эти два пункта списка закрываются через посещение радиоэлектронного магазина или радио-рынка. Такие торговые точки имеются в любом среднем по величине населённом пункте. В крайнем случае, можно заказать оба компонента через интернет.

Между тем, хлорное железо вполне заменимо другим химическим веществом, полученным на основе смеси медного купороса (МК) и обычной поваренной соли (ПС). Смесь делается в соотношении 1 часть МК на 2 части ПС, разведённых в 0,5 л кипятка.

Обычно на изготовление средней по размерам электронной печатной платы достаточно взять 4 столовых ложки МК и 2 столовых ложки ПС. Залитую кипятком порошковую смесь тщательно размешать и дать отстояться.

Единственное отличие такого раствора от FeCl3 – несколько увеличенное время травления. Но с другой стороны – смесь на медном купоросе безопаснее FeCl3. Медный купорос (порошковый) доступен в любом хозяйственном магазине.

Создание дизайна печатной платы

Для создания дизайна рисунка ПП оптимальной видится компьютерная программа «KiCad» – профессиональное средство рисования электронных печатных плат, но при этом бесплатное. Программное обеспечение «KiCad» обеспечивает пользователя функцией маршрутизации кисти, благодаря чему легко разводить дифференциальные пары, интерактивно настраивать длину трассировки.

Разработка проекта KiCad

Рабочее окно программы KiCad — профессионального средства разводки, без которого никак не обойтись в процессе изготовления печатной платы. ПО распространяется бесплатно

С помощью редактора схем создаётся дизайн без ограничений. Имеется обширная библиотека схемной символики. Также встроенный редактор схем позволяет без особых трудностей освоить работу с проектами.

Всё, что нарисовано программой красным цветом принадлежит фронтальной поверхности. Линии жёлтого цвета, является рисунком обратной стороны печатной платы. Созданный рисунок необходимо экспортировать в pdf формат. Для этого у «KiCad» есть инструмент «Plot». Применяя «Plot», следует выбрать зеркальное отображение.

Xraydisk Sata3 SSDСмартфон Xiaomi POCO M3 RUАвтомобильное пусковое устройство Baseus

Печать рисунка разводки на принтере

После получения файла печатной платы в формате «pdf», нужно распечатать проект на лазерном принтере. Для выполнения этой операции подойдёт страница любого глянцевого журнала.

Страница вставляется в лоток ручной подачи лазерного принтера. Наряду с журнальной, допустимо применить обычную глянцевую бумагу. Не стоит беспокоиться относительно уже существующих изображений на журнальной странице. Они не помешают.

Отпечаток на журнальной странице

Отпечаток тонера на глянцевой странице журнала. Как видно из рисунка, качество печати достаточно высокое. Такой же след должен получиться на фольге печатной платы

Фактор присутствия сторонних изображений не оказывает никакого влияния на процесс. Рисунок тонером принтера в любом случае остаётся на глянцевой поверхности страницы журнала (бумаги). А это именно тот результат, который требуется получить.

Желательно дважды (на двух разных страницах) провести печать, чтобы удостовериться, что напечатанный рисунок не имеет пятен, мазков, иных дефектов. Если печать выходит с пятнами, рекомендуется использовать страницу другого журнала и повторить попытку. Необходимо получить максимально качественный результат печати.

Перенос разводки с принтера на фольгу

Если след разводки печатной платы качественно выдан лазерным принтером, глянцевую страницу журнала с полученным оттиском следует аккуратно извлечь из принтера и поместить рисунком вниз на медную поверхность текстолита.

Предварительно медное покрытие рекомендуется зачистить шкуркой-нулевкой и обезжирить техническим спиртом. Затем включают в сеть бытовой утюг на максимум нагрева, прогревают инструмент глажки белья до отключения автоматикой.

Термическая обработка печатной платы

Термическая обработка печатной платы с помощью обычного хозяйственного утюга. Температура нагрева — максимум. Иначе страдает качество переноса

Нагретой подошвой утюга прижимают журнальный лист с напечатанной разводкой схемы к поверхности фольгированного текстолита. Выдерживают утюг на листе без движений в течение примерно 30 секунд.

Далее необходимо плавными круговыми движениями разгладить утюгом поверхность листа в течение 2-3 минут. За этот промежуток времени термальной обработкой, тонер намертво прилипает к медному покрытию текстолита.

Печать на фольгированном текстолите

Результат переноса оттиска тонера от журнальной страницы на медное покрытие текстолита. Выглядит не хуже варианта промышленного изготовления

Завершением процесса переноса отпечатка на медную фольгу текстолита является удаление приклеенного листа журнала. Здесь требуется терпение и аккуратность.

Облегчает операцию очистки текстолита от приклеенной бумаги ванночка с холодной водой, куда нужно поместить на время обрабатываемый объект. Вода размягчает бумагу, чем обеспечивается полный съём остатков бумажных волокон. Тонер при этом остаётся на текстолите.

Печатная плата — технология травления

Итак, рисунок схемы соединений нанесён на текстолит. Можно приступать к следующей части процесса – травлению излишек меди.

Травление печатной платы

Травление меди в растворе хлорного железа. Химическое содержимое хлорида железа опасно. Поэтому следует применять защитные аксессуары

Для этого потребуется раствор хлорного железа, залитый в пластиковую ванну подходящих размеров.

Внимание! Раствор хлорида железа является опасной химией.

Обязательно следует проводить работы травления внутри хорошо проветриваемого помещения. Защитные аксессуары – резиновые перчатки и очки также обязательны. Печатную плату рекомендуется оснастить ниткой, протянутой сквозь отверстие, высверленное в свободном углу заготовки.

Этот аксессуар позволит вынимать периодически заготовку из раствора для контроля. Или же можно использовать пластиковый пинцет. Среднее время травления хлорным железом составляет примерно 20-25 минут. Правда, конкретное значение времени во многом зависит от размеров заготовки и объёма меди, который требуется вытравить. Как только свободная от печати медь будет вытравлена, печатную плату нужно извлечь из раствора и поместить в посуду с проточной водой.

Промывка готовой печатной платы

Тщательная промывка готового продукта необходима обязательно. Если на поверхности останутся излишки хлорида железа, существует риск повреждения разводки

Оставшийся раствор хлорида железа следует перелить из ванночки в герметичную пластиковую ёмкость и плотно закрыть крышкой. Этот раствор допустимо использовать многократно.

Вытравленную печатную плату следует тщательно промыть водой, применяя мыльные средства. Далее останется только очистить медные дорожки печатной платы, сохранившиеся целыми под слоем тонера.

Здесь применима та же мелкозернистая шкурка или металлическая сетка. После очистки, печатная плата обрезается по требуемому размеру, грани выравниваются мелким рашпилем. Вот и всё – электронная печатная плата готова.

Таким способом доступно готовить непосредственно в домашних условиях разные по сложности электронные печатные платы, в том числе двухсторонние. Нужно отметить вполне приличное качество производства печатных плат методом «журнальной» печати на лазерном принтере.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: