ЛУТ технология изготовления в домашних условиях

Так как я учусь на инженера, я часто делаю дома проекты с достаточно простыми электронными схемами и для этого частенько делаю печатные платы сам.

Что такое печатная плата?

Печатная плата (ПП) служит для механического монтажа радиокомпонентов и электрического их соединения с помощью проводящего рисунка, контактных площадок и других компонентов, вытравленных на медном слое ламинированной пластины.
На ПП находятся заранее спроектированные медные дорожки. Правильно проектирование соединений посредством этих дорожек сокращает количество использованных проводов, а значит, и количество повреждений, вызванных разрывами соединений. Компоненты монтируются на ПП пайкой.

Способы создания

Основных способов изготовления печатных плат своими руками три:

1. ЛУТ технология изготовления печатных плат
2. Нанесение дорожек вручную
3. Травление на лазерном станке

Метод лазерного травления является промышленным, поэтому я расскажу подробнее о первых двух методах изготовления.

Шаг 1: Создаем разводку печатной платы

Обычно разводку делают путем конвертирования принципиальной схемы с помощью специальных программ. Существует множество бесплатных программ в открытом доступе, например:

1. Cadsoft Eagle
2. PCBWizard

Я создал разводку с помощью первой программы.

Не забудьте в настройках изображения (Файл – Экспорт – Изображение) выбрать DPIG 1200 для лучшего качества изображения.

Шаг 2: Материалы для платы

(текст на фото):

• Журналы или рекламные брошюры
• Лазерный принтер
• Обычный утюг
• Ламинат с медным покрытием для ПП
• Раствор для травления
• Поролоновая губка
• Растворитель (например, ацетон)
• Провод в пластиковой изоляции

Также вам понадобятся: перманентный маркер, острый нож, наждачная бумага, бумажные полотенца, вата, старая одежда.
Объяснять технологию я буду на примере изготовления ПП сенсорного выключателя с IC555.

Шаг 3: Распечатываем разводку

Распечатайте разводку схемы на листе глянцевой или фото бумаги форматаА4 на лазерном принтере. Не забудьте:

• Распечатывать нужно изображение в зеркальном отображении
• Выберите «Печатать все черным» и в программе для дизайна печатных плат и в настройках лазерного принтера
• Убедитесь, что изображение будет напечатано на глянцевой стороне листа.

Шаг 4: Вырезаем плату из ламината

Вырежьте из листа ламината кусок такого же размера, как и изображение разводки платы.

Шаг 5: Шлифуем плату

Обработайте фольгированную сторону металлической мочалкой или абразивной стороной губки для мытья посуды. Это нужно, чтобы снять оксидную пленку и фоточувствительный слой.
На загрубленную поверхность изображение ложится лучше.

Шаг 6: Варианты изготовления схемы

Вариант 1:
ЛУТ: перенос напечатанного на глянцевом слое бумаги изображения на фольгированный слой ламината. Положите напечатанное изображение на горизонтальную поверхность тонером вверх. Положите сверху плату медным слоем на изображение. Изображение должно располагаться ровно относительно краев. Скрепите ламинат и изображение с двух сторон скотчем, чтобы бумага не могла сместиться, липкий слой скотча не должен попасть на медное покрытие.

Вариант 2:
Нанесение дорожек перманентным маркером: взяв за образец распечатанную разводку, нанесите схему на медный слой куска ламината сначала простым карандашом, затем обведите перманентным черным маркером.

Шаг 7: Проглаживаем изображение

• распечатанное изображение нужно прогладить утюгом. Разогрейте утюг до максимальной температуры.
• положите на ровную деревянную поверхность чистую ненужную ткань, на нее положите будущую плату медным слоем вверх с прижатым к нему изображением схемы.
• с одной стороны прижмите плату рукой с полотенцем, с другой прижмите ее утюгом. Утюг держите в течение 10 секунд, затем начинайте проглаживать с бумагой немного надавливая, в течение 5-15 минут.
• хорошо прогладьте края – с нажимом, медленно перемещая утюг.
• длительное нажатие действует лучше, чем постоянно проглаживание.
• тонер должен расплавиться и прилипнуть к медному слою.

Шаг 8: Очистка платы

После утюжки поместите ее в теплую воду примерно на 10 минут. Бумага намокнет и ее можно будет удалить. Удаляйте бумагу под малым углом и, желательно, без остатков.

Иногда с бумагой снимаются частички дорожек.
Белым прямоугольником на фотографиях выделено место, где дорожки плохо перенесены и затем восстановлены черным перманентным маркером.

Шаг 9: Травление

Во время травления нужно быть чрезвычайно осторожным.

• сначала оденьте резиновые перчатки или перчатки с пластиковым покрытием
• застелите пол газетами на всякий случай
• наполните пластиковую коробку водой
• добавьте в воду 2-3 чайных ложки порошка хлорида железа
• опустите плату в раствор примерно на 30 минут
• хлорид железа вступит в реакцию с медью и медь, не защищенная слоем тонера, уйдет в раствор
• чтобы проверить, как идет травление внутренних частей платы, достаньте плату из раствора пассатижами, если внутренняя часть еще не очистилась от меди, оставьте ее в растворе еще на некоторое время.

Слегка перемешивайте раствор, чтобы реакция шал активнее. В растворе образуется хлорид меди и хлорид железа.

Каждые две-три минуты проверяйте, вся ли медь вытравлена с платы.

Шаг 10: Техника безопасности

Не прикасайтесь к раствору незащищенными руками, обязательно используйте перчатки.
На фото видно, как проходит травление.

Шаг 11: Утилизация раствора

Раствор для травления токсичен для рыб и других водных организмов.
Не выливайте отработанный раствор в раковину, это незаконно и может испортить трубы.
Разбавьте раствор для снижения концентрации и только после этого слейте в общую канализацию.

Шаг 12: Завершение процесса изготовления

На фото показаны для сравнения две печатных платы, изготовленных с помощью ЛУТ и перманентного маркера.

апните несколько капель растворителя (можно жидкость для снятия лака) на ватку и удалите остатки тонера с платы, у вас должны остаться только медные дорожки. Действуйте осторожно, затем просушите плату чистой тканью. Обрежьте плату до нужного размера и обработайте края наждачной бумагой.

Просверлите монтажные отверстия и припаяйте все компоненты на плату.

Шаг 13: Заключение

1. Лазерно-утюжная технология — вполне эффективный способ изготовления печатных плат в домашних условиях. Если делать все аккуратно, каждая дорожка получится четкой.
2. Выполнение разводки с помощью перманентного маркера ограниченно нашими художественными навыками. Этот способ подходит для простейших схем, для чего-то более сложного лучше изготавливать плату первым способом.

Изготовление печатной платы. «Карандашный» метод.

«Карандашный» метод

Изготовление печатных плат методом травления для радиолюбителей не является чем-то новым, но начинающие любители электроники порой сталкиваются с проблемой изготовления качественной печатной платы для своих самодельных радиоустройств.

Стоит заметить, что обычно новички стремятся изготовить какую-либо несложную схему, с небольшим количеством радиоэлементов и низкой плотностью монтажа.

Основной сложностью при изготовлении печатной платы остаётся процесс формирования устойчивого к травлению слоя, который не позволяет раствору хлорного железа вступить в реакцию с будущими медными проводниками.

Сейчас в ходу так называемая лазерно-утюжная технология, которая позволяет изготавливать очень качественные печатные платы. Но для этого метода нужно соответствующее оборудование и материалы. Например, лазерный принтер, специальная бумага и прочие мелочи.

Но можно ли обойтись минимумом инструментов для производства простой с точки зрения размеров и плотности монтажа печатной платы? Да! Читайте далее.

«Карандашная» технология изготовления печатных плат.

Суть данной технологии заключается в использовании корректирующего карандаша. Данный карандаш служит для исправления помарок и корректировки ошибок при письме. Но этот же карандаш можно с лёгкостью использовать и для нанесения рисунка проводников на поверхность фольгированного стеклотекстолита или гетинакса.

Корректирующий карандаш

В широкой продаже есть также «замазка» – аналог корректирующего карандаша, в котором есть специальная кисточка и маленький тюбик с белой корректирующей жидкостью. Карандаш же замечателен тем, что он позволяет наносить рисунок в виде тонкой дорожки, шириной около 2 миллиметров, что в большинстве случаев вполне пригодно для нанесения рисунка печатной платы.

Процесс изготовления печатной платы «карандашным» методом.

Покажу наглядно весь процесс нанесения устойчивого к травлению слоя на заготовку при изготовлении печатной платы для усилителя на микросхеме TDA2822.

Для начала понадобиться рисунок (разводка) соединительных дорожек, который необходимо перенести на поверхность фольгированного текстолита, стеклотекстолита либо гетинакса. Рисунок можно нарисовать самому, а можно взять готовый из описания устройства, которое планируется собрать. Далее можно поступить таким образом. Если есть принтер – подойдёт любой – распечатываем рисунок на листе бумаги. Затем вырезаем шаблон.

Заготовка печатной платы и шаблон рисунка соединительных дорожек

Далее приклеиваем бумажный шаблон с рисунком на заготовку из фольгированного текстолита со стороны медной фольги. Перебарщивать с клеем не нужно, необходимо лишь 4-6 капель, чтобы зафиксировать шаблон рисунка на заготовке. Клей можно применять в принципе любой – от обычного ПВА до «Момента». Всё равно, заготовку потом придётся шлифовать.

Далее необходимо просверлить отверстия под установку радиодеталей. Для этого понадобится миниатюрный сверлильный станок и свёрла диаметром 0,8 – 0,9 мм. Перед началом сверления отверстий рекомендуется сделать шилом небольшие углубления в местах сверления. Если этого не сделать, то сверло будет уводить. Стоит отметить, что широко распространённые в продаже свёрла плохо сверлят медную фольгу. Поэтому проделывая небольшие углубления в медной фольге, мы уменьшаем нагрузку на свёрла и облегчаем процесс сверления.

Печатная плата после сверления отверстий

После того, как отверстия просверлены – аккуратно отделяем шаблон от заготовки. Если бумажный шаблон не повреждён, то его лучше сохранить. Далее он нам ещё может понадобиться. Кроме всего прочего, его можно использовать повторно при изготовлении платы для такого же устройства.

Для шлифовки желательно использовать наждачную бумагу или ленту с мелкой зернистостью. От неё на медной фольге не останется глубоких царапин.

Шлифуем заготовку со стороны медной фольги до тех пор, пока поверхность не будет очищена от грязи, окисла и остатков клея. Также шлифовка необходима, чтобы убрать острые медные края у отверстий, образовавшиеся от сверления фольгированного стеклотекстолита.

Производить сверление отверстий рекомендуется до нанесения рисунка дорожек карандашом и последующего травления. Причина проста. При сверлении отверстий можно легко испортить уже готовые соединительные дорожки и «пятаки». Например, при сверлении или шлифовке очень легко повредить медную окантовку вокруг отверстий.

Вот теперь настало время применения корректирующего карандаша. Наносим рисунок будущих проводников на фольгированную поверхность в соответствии с рисунком. Это довольно легко, так как отверстия служат своего рода координатами. Кстати, здесь может понадобиться наш бумажный шаблон, ведь на нём указана трассировка всех соединений.

Заготовка печатной платы после нанесения рисунка дорожек

Форму дорожек можно подкорректировать с помощью лезвия безопасной бритвы, скальпелем. Далее необходимо подготовить раствор хлорного железа. Для травления понадобиться небольшой пластиковый резервуар, но, ни в коем случае не металлический!

Корректировка дорожек

В резервуар для травления заливаем немного тёплой, чуть горячей воды. Температура увеличивает скорость протекания химических процессов, и медь вытравится быстрее. Добавляем в резервуар хлорного железа. При этом следует засыпать порошок хлорного железа медленно и держаться от резервуара на расстоянии. Растворение хлорного железа в воде сопровождается выделением пара и брызг.

В процессе травления время от времени рекомендуется покачивать резервуар либо помешивать раствор с целью очистить реагирующую медную поверхность от нерастворимого осадка, который появляется в результате химической реакции. Процесс травления может занять несколько часов, всё зависит от температуры раствора, концентрации реагирующих веществ, конвекции жидкости в резервуаре, чистоты поверхности заготовки.

Заготовка после травления

После того, как ненужные участки вытравились, печатную плату нужно промыть под струёй воды и очистить медные дорожки от защитного покрытия. Затем заготовку нужно ещё раз отшлифовать до блеска. Далее нужно облудить медные дорожки – покрыть их тонким слоем припоя. Чтобы процесс лужения проводников был быстрее и качественнее, рекомендуется покрыть их нейтральным паяльным флюсом, таким как ЛТИ-120. Также можно применить паяльный жир.

Очищенная печатная плата

Далее с помощью паяльника покрываем дорожки тонким слоем припоя. Если в процессе лужения отверстия под выводы деталей «закрыло» припоем, то берём деревянную зубочистку или остро заточенную спичку. Прогреваем место рядом с отверстием и «прокалываем» зубочисткой отверстие.

Готовая печатная плата

И ещё маленький совет. После того, как монтаж деталей в печатную плату будет произведён, протрите или отмойте места пайки тряпкой (или кусочком ваты), смоченной в растворителе (Уайт-спирите) или изопропиловом спирте, чтобы удалить остатки канифоли в местах пайки. Чтобы процесс пошёл быстрее, сначала очищаем от канифоли те места, где её особенно много обычным пинцетом. А оставшуюся канифоль отмываем растворителем.

Как уже говорилось, данная технология годиться для быстрого изготовления печатных плат с низкой плотностью монтажа радиоэлементов. Но, несмотря на это, с её помощью можно изготавливать огромное количество электронных устройств или небольших совместимых модулей.

Также изготовить печатную плату можно с помощью маркера для печатных плат или с применением цапонлака.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Делаем печатную плату

Что такое печатная платa

Печа́тная пла́та (англ. printed circuit board, PCB, или printed wiring board, PWB) — пластина из диэлектрика, на поверхности и/или в объёме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Печатная плата предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов. Электронные компоненты на печатной плате соединяются своими выводами с элементами проводящего рисунка обычно пайкой.

В отличие от навесного монтажа, на печатной плате электропроводящий рисунок выполнен из фольги, целиком расположенной на твердой изолирующей основе. Печатная плата содержит монтажные отверстия и контактные площадки для монтажа выводных или планарных компонентов. Кроме того, в печатных платах имеются переходные отверстия для электрического соединения участков фольги, расположенных на разных слоях платы. С внешних сторон на плату обычно нанесены защитное покрытие («паяльная маска») и маркировка (вспомогательный рисунок и текст согласно конструкторской документации).

В зависимости от количества слоёв с электропроводящим рисунком, печатные платы подразделяют на:

• односторонние (ОПП): имеется только один слой фольги, наклеенной на одну сторону листа диэлектрика.

• двухсторонние (ДПП): два слоя фольги.

• многослойные (МПП): фольга не только на двух сторонах платы, но и во внутренних слоях диэлектрика. Многослойные печатные платы получаются склеиванием нескольких односторонних или двухсторонних плат.

По мере роста сложности проектируемых устройств и плотности монтажа, увеличивается количество слоёв на платах.

Основой печатной платы служит диэлектрик, наиболее часто используются такие материалы, как стеклотекстолит, гетинакс. Также основой печатных плат может служить металлическое основание, покрытое диэлектриком (например, анодированный алюминий), поверх диэлектрика наносится медная фольга дорожек. Такие печатные платы применяются в силовой электронике для эффективного теплоотвода от электронных компонентов. При этом металлическое основание платы крепится к радиатору. В качестве материала для печатных плат, работающих в диапазоне СВЧ и при температурах до 260 °C, применяется фторопласт, армированный стеклотканью (например, ФАФ-4Д), и керамика. Гибкие платы делают из полиимидных материалов, таких как каптон.

Какой материал будем использовать для изготовления плат

Самые распространненые, доступные материалы для изготовления плат — это Гетинакс и Стеклотекстолит. Гетинакс-бумага пропитанная бакелитовым лаком, текстолит стекловолокно с эпоксидкой. Однозначно будем использовать стеклотекстолит!

Стеклотекстолит фольгированный представляет собой листы, изготовленные на основе стеклотканей, пропитанных связующим на основе эпоксидных смол и облицованные с двух сторон медной электролитической гальваностойкой фольгой толщиной 35 мкм. Предельно допустимая температура от -60ºС до +105ºС. Имеет очень высокие механические и электроизоляционные свойства, хорошо поддается механической обработке резкой, сверлением, штамповкой.

Стеклотекстолит в основном используется одно или двухсторонний толщиной 1.5мм и с медной фольгой толщиной 35мкм или 18мкм. Мы будем использовать односторонний стеклотекстолит толщиной 0.8мм с фольгой толщиной 35мкм (почему будет подробно рассмотрено далее).

Методы изготовления печатных плат дома

Платы можно изготавливать химическим методом и механическим.

При химическом методе в тех местах где должны быть дорожки (рисунок) на плате на фольгу наносится защитный состав (лак, тонер, краска и т.д.). Далее плата погружается в специальный раствор (хлорное железо, перекись водорода и другие) который «разъедает» медную фольгу, но не действует на защитный состав. В итоге под защитным составом остается медь. Защитный состав в дальнейшем удаляется растворителем и остаётся готовая плата.

При механическом методе используется скальпель (при ручном изготовлении) или фрезерный станок. Специальная фреза делает бороздки на фольге, в итоге оставляя островки с фольгой — необходимый рисунок.

Фрезерные станки довольно дорогое удовольствие, а также сами фрезы дороги и имеют небольшой ресурс. Так что, этот метод мы не будем использовать.

Самый простой химический метод — ручной. Ризографом лаком рисуются дорожки на плате и потом травим раствором. Этот метод не позволяет делать сложные платы, с очень тонкими дорожками — так что это тоже не наш случай.

Следующий метод изготовления плат — с помощью фоторезиста. Это очень распространненая технология (на заводе платы делаются как раз этим методом) и она часто используется в домашних условиях. В интернет очень много статей и методик изготовления плат по этой технологии. Она дает очень хорошие и повторяемые результаты. Однако это тоже не наш вариант. Основная причина — довольно дорогие материалы (фоторезист, который к тому же портится со временем), а также дополнительные инструменты (УФ ламка засветки, ламинатор). Конечно, если у вас будет объемное производство плат дома — то фоторезист вне конкуренции — рекомендуем освоить его. Также стоит отметить, что оборудование и технология фоторезиста позволяет изготовливать шелкографию и защитные маски на платы.

С появлением лазерных принтеров радиолюбители стали активно их использовать для изготовления плат. Как известно, для печати лазерный принтер использует «тонер». Это специальный порошок, который под температурой спекается и прилипает к бумаге — в итоге получается рисунок. Тонер устойчив к различным химическим веществам, это позволяет использовать его как защитное покрытие на поверхности меди.

Итак, наш метод состоит в том, чтобы перенести тонер с бумаги на поверхность медной фольги и потом протравить плату специальным раствором для получения рисунка.

В связи с простотой использования данный метод заслужил очень большое распространение в радиолюбительстве. Если вы наберете в Yandex или Google как перенести тонер с бумаги на плату — то сразу найдёте такой термин как «ЛУТ» — лазерно утюжная технология. Платы по этой технологии делаются так: печатается рисунок дорожек в зеркальном варианте, бумага прикладывается к плате рисунком к меди, сверху данную бумагу гладим утюгом, тонер размягчяется и прилипает к плате. Бумага далее размачивается в воде и плата готова.

В интернет «миллион» статей о том как сделать плату по этой технологии. Но у данной технологии есть много минусов, которые требуют прямых рук и очень долгой пристройки себя к ней. То есть ее надо почувствовать. Платы не выходят с первого раза, получаются через раз. Есть много усовершенствований — использовать ламинатор (с переделкой — в обычном не хватает температуры), которые позволяют добиться очень хороших результатов. Даже есть методы построения специальных термопрессов, но все это опять требует специального оборудования. Основные недостатки ЛУТ технологии:

• перегрев — дорожки растекаются — становятся шире

• недогрев — дорожки остаютяся на бумаге

• бумага «прижаривается» к плате — даже при размокании сложно отходит — в итоге может повредится тонер. Очень много информации в интернете какую бумагу выбрать.

• Пористый тонер — после снятия бумаги в тонере остаются микропоры — через них плата тоже травится — получаются изъеденные дорожки

• повторяемость результата — сегодня отлично, завтра плохо, потом хорошо — стабильного результат добиться очень сложно — нужна строго постоянная температура прогрева тонера, нужно стабильное давление прижима платы.

К слову, у меня этим методом не получилось сделать плату. Пробовал делать и на журналах, и на мелованной бумаге. В итоге даже платы портил — от перегрева вздувалась медь.

В интернет почему-то незаслуженно мало информации про еще один метод переноса тонера — метод холодного химического переноса. Он основан на том факте, что тонер не растворяется спиртом, но растворяется ацетоном. В итоге, если подобрать такую смесь ацетона и спирта, которая будет только размягчать тонер — то его можно «переклеить» на плату с бумаги. Этот метод мне очень понравился и сразу дал свои плоды — первая плата была готова. Однако, как оказалось потом, я нигде не смог найти подробной информации, которая давала бы 100% результат. Нужен такой метод, которым плату мог сделать даже ребёнок. Но на второй раз плату сделать не вышло, потом опять и пришло долго подбирать нужные ингридиенты.

В итоге после долгих была разработана последовательность действий, подобраны все компоненты, которые дают если не 100% то 95% хорошего результата. И самое главное процесс настолько простой, что плату может сделать ребенок полностью самостоятельно. Вот этот метод и будем использовать. (конечно его можно и далее доводить до идеала — если у вас выйдет лучше — то пишите). Плюсы данного метода:

• все реактивы недорогие, доступные и безопасные

• не нужны дополнительные инструменты (утюги, лампы, ламинаторы — ничего, хотя нет — нужна кастрюля)

• нет возможности испортить плату — плата вообще не нагревается

• бумага отходит сама — видно результат перевода тонера — где перевод не вышел

• нет пор в тонере (они заклеиваются бумагой) — соответственно нет протравов

• делаем 1-2-3-4-5 и получаем всегда один и тот же результат — почти 100% повторяемость

Прежде чем начать, посмотрим какие платы нам нужны, и что мы сможем сделать дома данным методом.

Основные требования к изготовленным платам

Мы будем делать приборы на микроконтроллерах, с применением современных датчиков и микросхем. Микросхемы становятся все меньше и меньше. Соответственно необходимо выполнение следующих требований к платам:

• платы должны быть двух сторонними (как правило развести одностороннюю плату очень сложно, сделать дома четырехслойные платы довольно сложно, микроконтроллерам нужен земляной слой для защиты от помех)

• дорожки должны быть толщиной 0.2мм — такого размера вполне достаточно — 0.1мм было бы еще лучше — но есть вероятность протравов, отхода дорожек при пайке

• промежутки между дорожками — 0.2мм — этого достаточно практически для всех схем. Уменьшение зазора до 0.1мм чревато сливанием дорожек и сложностью в контроле платы на замыкания.

Мы не будем использовать защитные маски, а также делать шелкографию — это усложнит производство, и если вы делаете плату для себя, то в этом нет нужды. Опять же в интернет много информации на эту тему, и если есть желание вы можете навести «марафет» самостоятельно.

Мы не будем лудить платы, в этом тоже нет необходимости (если только вы не делаете прибор на 100лет). Для защиты мы будем использовать лак. Основная наша цель — быстро, качественно, дёшево в домашних условиях сделать плату для прибора.

Вот так выглядит готовая плата. сделанная нашим методом — дорожки 0.25 и 0.3, расстояния 0.2

 

Как сделать двухстороннюю плату из 2-ух односторонних

Одна из проблем изготовления двухсторонних плат — это совмещение сторон, так чтобы переходные отверстия совпадали. Обычно для этого делается «бутерброд». На листе бумаги печатается сразу 2 стороны. Лист сгибается пополам, на просвет точно совмещаются стороны с помощью специальных меток. Внутрь вкладывается двухсторонний текстолит. При методе ЛУТ такой бутерброд проглаживается утюгом и получается двухсторонняя плата.

Однако, при методе холодного переноса тонера сам перенос осуществляется с помощью жидкости. И поэтому очень сложно организовать процесс смачивания одной стороны одновременно с другой стороной. Это конечно тоже можно сделать, но с помощью специального приспособления — мини пресса (тисков). Берутся плотные листы бумаги — которые впитывают жидкость для переноса тонера. Листы смачиваются так, чтобы жидкость не капала, и лист держал форму. И дальше делается «бутерброд» — смоченный лист, лист туалетной бумаги для впитывания лишней жидкости, лист с рисунком, плата двухсторонняя, лист с рисунком, лист туалетной бумаги, опять смоченный лист. Все это зажимается вертикально в тиски. Но мы так делать не будем, мы поступим проще.

На форумах по изготовлению плат проскочила очень хорошая мысль — какая проблема делать двухстороннюю плату — берем нож и режем текстолит пополам. Так как стеклотекстолит — это слоеный материал, то это не сложно сделать при опредленной сноровке:

В итоге из одной двухсторонней платы толщиной 1.5мм получаем две односторонние половинки.

Далее делаем две платы, сверлим и все — они идеально совмещены. Ровно разрезать текстолит не всегда получалось, и в итоге пришла идея использовать сразу тонкий односторонний текстолит толщиной 0.8мм. Две половинки потом можно не склеивать, они будут держаться за счет запаяных перемычек в переходных отверстиях, кнопок, разъемов. Но если это необходимо без проблем можно склеить эпоксидным клеем.

Основные плюсы такого похода:

• Текстолит толщиной 0,8мм легко режется ножницами по бумаге! В любую форму, то есть очень легко обрезать под корпус.

• Тонкий текстолит — прозрачный — посветив фонарем снизу можно легко проверить корректность всех дорожек, замыкания, разрывы.

• Паять одну сторону проще — не мешают компоненты на другой стороне и легко можно контролировать спайки выводов микросхем— соединить стороны можно в самом конце

Минусы:

• Сверлить надо в два раза больше отверстий и отверстия могут чуть-чуть не совпасть

• Немного теряется жёсткость конструкции если не склеивать платы, а склеивать не очень удобно

• Односторонний стеклотекстолит толщиной 0.8мм трудно купить, в основном продается 1.5мм, но если не удалось достать, то можно раскроить ножем более толстый текстолит.

Перейдем к деталям.

Необходимые инструменты и химия

Нам понадобятся следующие ингридиенты:

• стеклотекстолит 0.8мм 1-сторонний

• губка пружинка для мытья посуды

• фейри или другая жидкость для мытья посуды

• ацетон (Не забывайте что его пары ядовиты! Работайте в хорошо провертриваемом помещении!)

• жидкость для снятия лака без ацетона (например ЛАСКА, она точно подходит). Обязательно проверьте жидкость. сейчас очень много подделок, в которые добавлен ацетон. Для проверки надо смочить распечатку на бумаге этой жидкостью, тонер не должен поплыть!

• спирт технический (ИЗОПРОПАНОЛ — Изопропиловый спирт абслолютированный 99.7% безводный), можно и медицинский, но его сейчас трудно купить

• туалетная бумага мягкая двух-слойная (например Zewa)

• шприц пластиковый на 2-3мл

• фото бумага LOMOND 0102145 85gsm InkJet Photo Paper

• принтер лазерный чернобелый с высоким разрешением — больше 600dpi. Например HP LaserJet P1102. Картридж можно использовать неоригинальный. Например — Profline отлично подходит.

• Ножницы, лучше швейный для раскроя ткани

• сверла 0.6, 0.8, 1мм

• маркер для корректировки плат Edding 140S

• минидрель из моторчика (ниже будет рассказано как ее сделать)

• гидроперит (приобретается в аптеке)

• лимонная кислота (в хозяйсвтенном магазине или супермаркете)

• соль каменная (без йода)

• емкость для травления — например пластиковый контейнер

Теперь когда все это есть, делаем по шагам.

1. Компоновка слоев платы на листе бумаги для печати c помощью InkScape

Inkscape — это высококачественный профессиональный инструмент для работы с векторной графикой для Windows, Mac OS X и Linux. Он широко используется любителями и профессионалами по всему миру для создания иллюстраций, иконок, логотипов, диаграмм, карт, а также веб-графики. Inkscape использует открытый стандарт SVG (Scalable Vector Graphics) от W3C в качестве формата по-умолчанию, а также сам является свободным и открытым программным обеспечением.

Эта программа очень хороша для компоновки рисунка будущей платы. На выходе программы трассировки платы Kicad (или другой) мы получаем рисунок каждого слоя в формате svg или pdf. С помощью этой программы можно импортировать на один лист каждый слой (то есть несколько svg файлов), если необходимо отразить их зеркально и разместить их на листе в нужном количестве. Получившийся рисунок можно сохранить в pdf формате или сразу распечтать.

Давайте посмотрим как это делается.

1. Создаем новый документ в InkScape

2. Выбираем «Файл — Импортировать» и выбираем наши файлы svg слоев платы. ОБЯЗАТЕЛЬНО делать импортирование, иначе можно измениться геометрия рисунка! В итоге получается 2 объекта (можно импортировать по одному):

3. Далее растаскиваем два чертежа и необходимый слой платы (если в Kicad делали оба слоя не зеркальные — то F.Cu слой надо сделать зеркальным) делаем зеркальным (кнопка V — вертикально или H — горизонтально, все равно как, больше для наглядности). Располагаем их рядом, чтобы можно было разрезать — достаточно зазора 2-3мм. Для большей точности можно использовать поля с милиметрами в панели инструментов:

4. Если нам надо поместится в печатную плату определенного размера — то можно сделать прямоугольник нужного размера и внутри его располагать наши рисунки. !Перед печатью нужно удалить все лишние элементы!, если оставить то может в итоге выйти не черный цвет.

5. Лучше сразу печатать 2 копии — чтобы сразу посмотреть какая вышла лучше или если не выйдет с первого раз то останется вторая. В этом редакторе легко можно скопировать и сделать второй экземпляр.

6. Выбираем Файл — сохранить Как — формат PDF и сохраняем. Если вы будете печатать непосредственно из Inkscape, то обязательно проверяйте геометрию, диагональные расстояния сверьте линейкой, иначе плата не выйдет. При печати лучше выбирать Тип печати — ВЕКТОРНЫЙ.

Естественно, если вы например делаете несколько плат сразу, то можно на одном листе расположить нужное количество чертежей.

Небольшие советы:

• Старайтесь оставить отступы от краев, потому что принтер может плохо печатать ближе к краю.

• Если плата небольшая, то лучше разместить так, чтобы рисунок занимал пол страницы, тогда можно лист фотобумаги разрезать на 2 части при печати и использовать 2 раза.

• На печати не должно быть никаких серых областей — все только черно-белое!

• Обязательно проверяйте посадочные места перед изготовлением платы — приложите микросхемы к распечатанным областям на обычном листе бумаги, или прямо к монитору

• Внимательно следите за зеркальным слоем — проверить очень легко — после печати — переверните лист и на просвет убедитесь, что все соответсвует рисунку в Kicad.

• Перед началом изготовления выберите лучшую копию — где больше тонера, где он лучше лежит и т. д.

• Старайтесь, чтобы сама плата была не большой — не больше 10см х 10 см, иначе ее будет сложно равномерно прижать чертеж к плате. То есть если плата большая, лучше сделать каждую сторону за отдельный заход.

• Если что-то пошло не так, не переживайте, все можно повторить заново.

• Оставьте небольшой отступ по длинной стороне итогового чертежа, например 2см, чтобы держать вырезанный рисунок руками.

• Сама плата должно быть хотя бы на 3мм больше с каждого края чертежа

Вот идеальный вариант:

Еще раз напишу — все добавленные прямоугольники необходимо удалить! Оставить только рисунки платы!

2. Печатаем на принтере рисунок платы

Для нашего метода изготовления плат нужна специальная бумага. Ее подбор — это большая сложная работа. Перепробовав разные бумаги: факсовая, журналы, мелованная, обычная, наконец то была найдена идеальная бумага. Какая бумага нам нужна:

• Она должна быть легко доступна

• Недорогая

• Тонкая, и в то же время не рвущаяся при размачивании

• Бумага с глянцевым слоем

• Хорошо и быстро впитывающая влагу (наш раствор), и при этом не коробящаяся при намокании

• Она должна подходить для лазерного принтера, чтобы не мучиться с приклеиванием бумаги и т. д.

Итак, наш выбор — это бумага фотобумага Lomond (см выше точное название).

Печатать нужно на максимальном расходе тонера. В Windows идем в принтеры, находим нужный принтер и на нем нажимаем правой кнопкой мышки — свойства. Идем на закладку «Параметры устройства» и выбираем плотность печати — максимальная (например 5). В linux такой настройки в драйверах нет, пришлось ставить виртуальную машину с Windows.

Без этой настройки перевод может не получится, и тонер может быть более пористым. При печати также выбираем свойства и чернобелую печать и максимальное разрешение:

Данные настройки могут отличаться для разных принтеров, важно чтобы было максимальное качество печати и расход картриджа. После печати ни в коем случае не трогать руками сам рисунок платы, чтобы не оставить на нем жирных следов!

!При печати PDF файла — обязательно следите за тем, чтобы масштаб был 100% или реальный размер. Adobe PDF любит автоматически размещать на листе меняя масштаб! В этом случае ничего не выйдет.

Теперь вырезаем ножницами рисунок который получился лучше всего. С одного края оставляем 2см бумаги, чтобы держать листок руками (лучше по длинной стороне платы). Режем близко к рисунку 2-3 мм от самого рисунка, чтобы видеть границы рисунка. Кладем его рядом, и он ждет своей участи.

3. Готовим раствор для химического перевода

Сам рецепт очень простой. Берем 2 части жидкости для снятия лака и 1 часть ацетона (например 10мл жидкости и 5мл ацетона). Отмерить можно как угодно — шприцом, мерным стаканчиком. На одну плату 100х50мм идет 2-3мл раствора, так что обычно 30мл хватает на долго, тоесть можно все сразу не смешивать. Хранить такой раствор надо обязательно в плотно закрытой емкости. Очень удобно использовать бутылки стеклянные от физраствора из аптеки с резиновыми крышками:

Ацетон более летучий, так что при длительном хранении может нарушится пропорция. Лучше раствор готовить сразу, и очень долго не хранить. Смешали, немного поболтали и все готово.

4. Готовим стеклотекстолит

На этом этапе лучше сразу подготовить рабочее место где вы будете переводить рисунок на плату. Подойдет стол или табуретка. Сверху лучше положить широкую доску толщиной 2 см или мебельный щит — нужна ровная массивная поверхность. В центр доски кладем 1 лист двухслойной туалетной бумаги.

Для хорошего качества перевода тонера плату необходимо подготовить. Делается это в два этапа. Сначала нашей железной губкой пружинками натираем плату круговыми движениями до блеска. Так как плата у нас тонкая — то лучше положить ее на что-то жесткое. Придерживаем за край и движениями от себя зачищаем плату. Должны уйти все следы окислов, царапины мелкие, отпечатки пальцев. Плата должна блестеть как зеркало, примерно так (для сравнения слева вверху необработанная поверхность):

После этого капаем каплю Фейри в центр платы и хорошо вспениваем руки и саму плату. Моем, трем прямо 2-3 минуты. После этого промываем холодной водой. Держим строго за края платы. Никаких следов от рук остаться не должно. После этого плата готова для перевода. Стряхиваем воду и кладем нашу плату на лист туалетной бумаги, которую мы подготовили. Из шприца выдавливаем пару больших капель нашего раствора на плату и протираем ее куском туалетной бумаги на сухо. На этом этапе следим, чтобы на плату не попали ворсинки, пыль, волосы и т. д. Если у вас грязное помещение, то надо сначала навести порядок.

5. Переводим рисунок

Итак, мы добрались до самого ответственного момента — он него зависит качество полученной платы. Самое приятное тут, что если вдруг что-то пойдет не так, то всегда можно начать сначала и переделать плату заново. Сама плата на этом этапе не портится, и этот этап можно повторять, пока не выйдет идеально.

Переводим рисунок (прежде чем делать — прочитайте несколько раз, делать надо все строго последовательно и быстро).

1. Набираем в шприц наш приготовленный раствор — достаточно около 2-3мл.

2. Кладем нашу подготовленную плату на туалетную бумагу медной поверхностью вверх. На медь наносим с помощью шприца много-много капелек, покрывая всю плату тонким слоем раствора. Шприц здесь очень помогает экономить раствор и равномерно наносить его на плату. Лучше чтобы это была цельная лужа без промежутков.

3. 
   Теперь быстро кладем вырезанный чертеж рисунка платы самим рисунком ВНИЗ и белой стороной бумаги вверх на смоченную раствором плату. Класть лучше держа за тот кусочек, который мы специально оставили. Бумага должна лечь ровно по плате и сразу начнем промокать. Двигать ее в этот момент нельзя! Так что лучше потренироваться с водой, чтобы она ложилась ровно по границе платы.

4. 
   По мере промокания бумаги берем пластиковую карту (например карту скидок какого-то магазина) и проводим ей от того места где мы держим бумагу до края, выдавливая лишнюю жидкость и распрямляя наш чертеж.

5. Теперь начинаем считать до 10, кладем сверху 2 куска туалетной бумаги и через 10 секунд придавливаем нашу плату грузом весом около 3кг. Можно использовать кастрюлю с ровным дном, налив туда воды (лучше теплой) или что-то похожее. Дно должно быть очень ровным. Поставили кастрюлю на плату — и надавали на нее половиной своей массы на секунд 5. Теперь ждем 5 минут.

6. Через 5 минут снимаем кастрюлю и достаем нашу плату. Бумага должна стать практически белой, рисунка почти не видно. Это значит, что она высохла. Если это не так, то пусть полежит досохнет. На ощупь она должна стать полностью сухой.

Очень важно чтобы обе поверхности пресса были ровные без выступов и дырок. У нас должен получится ровный гладкий пресс. Большую массу тут нельзя применять. Я пробовал делать это с грузом в 10кг — дорожки расплывались. Вес груза 3-4 кг является идеальным. Вы можете попробовать разные варианты, пока не набьете руку, но в принципе этот этап получается обычно сразу и легко.

Теперь необходимо удалить бумагу, чтобы рисунок остался на плате. Если попробовать сделать как в методе ЛУТ, поместить плату под теплую воду, чтобы бумага размокла. То бумага размокнет, но на плате останется тонка пленка фото слоя, которая будет мешать травлению. Если его продолжать удалять щеткой или руками, то повысится пористось тонера и не выйдут полигоны. В общем каким то случайным образом получилось снять бумагу другим методом, который отлично работает на 95% (иногда не выходит, но после небольшой сноровки получается с первого раза). Лучше этот этап внимательно посмотреть на видео несколько раз, там подробно видно как все работает. По сути это ключевой момент всей технологии.

Нам понадобится изопропиловый спирт 97% (см выше) и старая зубная щетка. Окунаем щетку в спирт, и смачиваем сверху нашу бумагу. Она становится немного маслянистой, и в отличие от воды остается полностью целой, не разбухает, не размокает. С того края, где у нас была лишняя бумага без рисунка немного отгибаем бумагу и щеткой заливаем спирт между бумагой и платой. Нам надо намочить бумагу сверху спиртом и подлить его между бумагой и платой. Подливаем спирт несколько раз, бумагу можно прижимать обратно к плате, чтобы спирт стал проникать на зону чертежа. Теперь начинаем очень медленно, желательно с равномерной, силой тянуть листок бумаги. Вы должны почувствовать как бумага отходит от тонера, а он остается на плате.

Когда пройдете 1см, то опять подливаем спирт сверху и между бумагой, она должна быть постоянно смоченной. Продолжаем тянуть и подливать сприт, пока вся бумага не отойдет от тонера.

В итоге у вас в руках должна остаться бумага БЕЗ ТОНЕРА. А на плате остаться ТОНЕР. Бумага здесь является контрольным инструментом — если часть тонера отвалится, то он останется на БУМАГЕ! То есть вы сразу увидите, как получилось перевести тонер. Например черная точка — это часть дорожки. Бумага должна быть абсолютно без тонера.

Хороший результат если тонер отвалился с части полигонов — плата подойет. Если тонер отвалился с пары дорожек — то не беда — можно подреставрировать. Если же отошли большие куски — значит что-то не то, малый груз, грязная плата, где-то попали ворсинки. Всю процедуру надо повторить. Тонер надо смыть ацетоном, и опять начать сначала, с подготовки текстолита.

Если у вас небольшие куски тонера отвалились, то проще не переделывать плату, а воспользоваться маркером. Он отлично подкрашивает нужные участки. Красить лучше как бы ставя много точек с небольшим нажимом. Оставленный рисунок должен быть плотный и видным как наплыв черного лака. Красить надо минимум в 2 слоя. Вот на дорожке видим отвалился тонер:

На бумаге тоже это будет видно:

А вот так выглядит плата после реставрации (маркер просто идеальный, в конце фото платы после травления):

Плата готова для травления. На этом этапе вы можете еще раз проверить все хорошо. Возьмите яркий источник света и посветите на плату, и наклоняйте ее из стороный в сторну как бы ловя солнечный зайчик. Если в тонере есть поры, или где-то он плохо прилип, то вы без сомнения увидите отблески меди обычно на полигонах. Это говорит скорее всего о том, что у вас сел картридж или низкое разрешение принтера. Можно оставить — плата скорее всего получится, но дорожки могут быть пористыми или переделать.

В нашем методе после высыхания тонер будет иметь белый налет, на нем остается фото слой — он дополнительно защищает поры тонера. Осталось протравить плату.

Если вдруг у вас не получается этот этап, то все равно плату можно сделать — сняв слой бумаги обычным методом как в ЛУТ технологии — размочив в теплой воде, плата получится хорошо — но будет не так идеально на полигонах.

Внимание! Прежде чем травить плату, еще раз проверьте рисунок, там ли находятся отверстия, те ли корпуса под микросхемы, нет ли разрывов на дорожкам. Тут еще можно все переделать. После того как вы протравите плату, придется только работать ножом и проводками. !При переносе тонера, если сдвинуть бумагу или сильно давить картой при выравнивании, может измениться геометрия рисунка. Обязательно проверьте линейкой по диагональным точкам расстояние!

6. Травим плату

В интернет рассмотрено очень много травильных растворов. Самый известный — хлорное железо. Но так как мы занимаемся платами дома, будем использовать самый чистый и безопасный раствор — перекись водорода. Абсолютно безвредная жидкость, можно выливать в раковину, конечно нельзя ПИТЬ.

Минус у нашего раствора один — его нельзя хранить. То есть готовится он на раз. Но с другой стороны его плюс — недорогая стоимость и доступность всех ингридиентов.

Готовим раствор для травления, лучше это делать например в обычной литровой банке, удобно помешивать.

1. Наливаем в банку 50мл теплой воды.

2. Кладем туда 3 таблетки Гидроперита (1 таблетка 1.5г в упаковке 8 таблеток) и помешиваем круговыми движениями, пока она полностью не растворится! Должен получится 3% раствор перекиси водорода.

3. Кладем 15 грамм Лимонной кислоты (можно 20) и 5 гр (чайную ложку) НЕ ЙОДИРОВННОЙ СОЛИ. Все это опять помешиваем круговыми движениями до полного растворения.

Теперь выливаем этот раствор в плоскую емкость, контейнер, и в него кладем нашу плату. Лучше класть плату дорожками вниз! В этом случае процесс будет идти быстрее. Иначе на поверхности платы будет образовываться нерастворимый осадок, который будет мешать травлению. Сразу должен пойти процесс — вся плата должна покрыться пузырьками. Ждем где-то около 20-30 минут и все должно быть готово. Иногда немного дольше — 40минут. Контролировать процесс очень легко — светим фонариком снизу контейнера, и мы должны увидеть рисунок платы. В процессе травления раствор становится сначала зеленый, а потом, когда вся кислота уже прореагировала и стала солью — синий. Если раствор пенится и пузырится, вы перебрали с солью. Капните туда еще немного перекиси и воды. Сильное пузырение может повредить тонер. Когда пузырение прекратится — плата готова.

Если все протравилось — нет точек лишних и т.д. — то достаем плату, еще раз смотрим внимательно и промываем теплой водой, можно добавить немного соды, чтобы нейтрализовать лимонную кислоту. Если плату вы сразу не будете запаивать, то можно оставить тонер как защиту меди. Второй вариант снять тонер ацетоном и покрыть плату спиртоканифольным флюсом. Качество готовой платы вы можете оценить по этому фото (дорожки 0.25):

7. Сверлим отверстия

Не смотрите на то, какие сверла указаны в KICAD, эти размеры используются при сверлении на заводе, при очень точно центровке. При ручной сверловке, подбирайте сверла как можно меньшего диаметра, по деталям, которые будут в эти отверстия запаиваться (Ориентируйтесь на список свёрел, приведенный ниже).

Посмотрим какие свёрла нам могут понадобиться:

• Сверло диаметр 0.6мм — тоньше сверла не нужны, это самое тонкое которое нужно. Чем тоньше сверло, тем более точно вы попадаете в разметку, поэтому этим сверлом можно сверлить ответсвенные переходные отверстия там где нужна особая точность. Потом отверстие можно рассверлить любым нужным сверлом. Такая двухэтапная сверловка будет гораздо точнее, чем сразу сверлить нужным сверлом. Если брать тонкую проволку на переходные отверстия, то оно подойдет для них (например из витой пары).

• Сверло диаметр 0.7мм — самое ходовое сверло, под все выводные компоненты можно сверлить им — резисторы, конденсаторы, кварцы, монтажные провода, переходные отверстия.

• Сверло диаметр 0.8мм — можно использовать для отверстий под монтажные провода и некоторые разъемы.

• Сверло диаметр 1мм — подходит для разъемов типа PIN 2.54 — штыри. Можно конечно попробовать 0.8 — но его чуть-чуть не хватает.

• Сверло диаметр 2мм — хорошо подходит для монтажных отверстий под маленькие шурупы — крепление платы к корпусу

• Сверло диаметр 3мм — монтажные отверстия под болты М3

Чтобы упростить себе работу, сверлить надо только те отверстия где подходит дорожка, и второе отверстие просверлить уже потом, когда запяете переходные отверстия. Чтобы не склеивать плату, для обеспечения жесткости, можно добавить неоходимые переходы по земляным полигонам по краям платы.

Сверла такого диаметра нельзя зажать в обычную дрель. Нужна специальная мини-дрель. Можно использовать готовые — например Дремель или специальный мини станок для сверления плат, но гораздо проще и дешевле сделать минидрель из моторчика.

Делаем мини дрель

Для того чтобы сделать мини дрель нужен только моторчик и цанговый патрон для маленьких сверл. Мотор лучше выбрать с высокими оборотами — около 10тыс оборотов в минуту. Отличный мотор R380-2580. При 12в питании выдает 14тыс оборотов. Диаметр вала — 2.3мм.

Цанговый патрон бывает двух видов — набор цанг на фиксированный диаметр сверла:

Автоматический цанговый набор:

Мы рекомендуем первый вариант — он дешевле. Далее необходимо к мотору припаять провода и выключатель (лучше кнопку). Кнопку лучше разместить на корпусе, чтобы удобнее было быстро включать и выключать моторчик. Остается подобрать блок питания, можно взять любой блок питания на 7-12в током 1А (можно и меньше), если такого блока питания нет, то может подойти зарядка по USB на 1-2А или батарейка Крона (только надо пробовать — не все зарядки любят моторы, мотор может не запустится).

Дрель готова, можно сверлить. Но вот только необходимо сверлить строго под углом 90градусов. Можно соорудить мини станок — в интернет есть различные схемы:

Но есть более простое решение.

Кондуктор для сверления

Чтобы сверлить ровно под 90 градусов достаточно изготовить кондуктор для сверления. Мы будем делать вот такой:

Изготовить его очень легко. Берем квадратик любого пластика. Кладем нашу дрель на стол или другую ровную поверхность. И сверлим в пластике нужным сверлом отверстие. Важно обеспечить ровное горизонтальное смещение дрели. Можно прислонить моторчик к стене или рейке и пластик тоже. Далее большим сверлом рассверлить отверстие под цангу. С обратной стороны рассверлить или срезать кусок пластика, чтобы было видно сверло. На низ можно приклеить нескользящую поверхность — бумагу или резинку. Такой кондуктор надо сделать под каждое сверло. Это обеспечит идеально точное сверление!

Такой вариант тоже подойдет, срезать сверху часть пластика и срезать уголок снизу.

Вот как производится сверление с его помощью:

Зажимаем сверло так, чтобы оно торчало на 2-3мм при полном погружении цанги. Ставим сверло на место где надо сверлить (при травлении платы у нас будет оставаться метка где сверлить в виде мини отверстия в меди — в Kicad мы специально ставили галку для этого, так что сверло будет само вставать туда), прижимаем кондуктор и включаем мотор — отверстие готово. Для подстветки можно использовать фонарик, положив его на стол.

Как уже мы писали ранее, сверлить можно только отверстия с одной стороны — там где подходят дорожки — вторую половину можно досверлить уже без кондуктора по направляющему первому отверстию. Это немного экономит силы.

8. Лужение платы

Зачем лудить платы — в основном для защиты меди от корозии. Основной минус лужения — перегрев платы, возможная порча дорожек. Если у вас нет паяльной станции — однозначо — не лудите плату! Если она есть, то риск минимальный.

Можно лудить плату сплавом РОЗЕ в кипящей воде, но он дорого стоит и его сложно достать. Лудить лучще обычным припоем. Чтобы сдеалать это качественно, очень тонким слоем надо сделать простое приспособление. Берем кусочек оплетки для выпайки деталей и одеваем ее на жало, прикручиваем проволокой к жалу, чтобы она не соскочила:

Плату покрываем флюсом — например ЛТИ120 и оплетку тоже. Теперь в оплетку набираем олово и ей водим по плате (красим)— получается отличный результат. Но по мере использования оплетка расподается и на плате начинают оставаться ворскинки медные — их обязательно надо убрать, а то будет замыкание! Увидеть это очень легко посветив фонарем с обратной стороны платы. При таком методе хорошо использовать или мощный паяльник (60ват) или сплав РОЗЕ.

В итоге, платы лучше не лудить, а покрывать лаком в самом конце— например PLASTIC 70, или простой акриловый лак купленный в автозапчастях KU-9004:

Тонкий тюнинг метода переноса тонера

В методе есть два момента, которые поддаются тюнингу, и могут не получиться сразу. Для их настройки, необходимо в Kicad сделать тестовую плату, дорожки по квадратной спирали разной толщины, от 0.3 до 0.1 мм и с разными промежутками, от 0.3 до 0.1 мм. Лучше сразу распечатать несколько таких образцов на одном листе и провести подстройку.

Возможные проблемы, которые мы будем устранять:

1) дорожки могут менять геометрию — растекаться, становится шире, обычно очень не значительно, до 0.1мм — но это не хорошо

2) тонер может плохо прилипать к плате, отходить при снятии бумаги, плохо держаться на плате

Первая и вторая проблема взаимосвязаны. Решаю первую, вы приходите ко второй. Надо найти компромисс.

Дорожки могут растекаться по двум причинам — слишкой большой груз прижима, слишком много ацетона в составе полученной жидкости. В первую очередь надо попробовать уменьшить груз. Минимальный груз — около 800гр, ниже уменьшать не стоит. Соответственно груз кладем без всякого прижима — просто ставим сверху и все. Обязательно должно быть 2-3 слоя туалетной бумаги для хорошего впитывания лишнего раствора. Вы должны добиться того, что после снятия груза, бумага должна быть белая, без фиолетовых подтеков. Такие подтеки говорят о сильном расплавлении тонера. Если грузом отрегулировать не получилось, дорожки все равно расплываются, то увеличиваем долю жидкости для снятия лака в растворе. Можно увеличить до 3 части жидкости и 1 часть ацетона.

Вторая проблема, если нет нарушения геометрии, говорит о недостаточном весе груза или малом количестве ацетона. Начать опять же стоит с груза. Больше 3кг смысла не имеет. Если тонер все равно плохо держится на плате, то надо увеличить количество ацетона.

Эта проблема в основном возникает, когда вы меняете жидкость для снятия лака. К сожалению, это не постоянный и не чистый компонент, но на другой его заменить не получилось. Пробовал заменить его спиртом, но видимо получается не однородная смесь и тонер прилипает какими-то вкраплениями. Также жидкость для снятия лака может содержать ацетон, тогда ее надо будет меньше. В общем, такой тюнинг вам надо будет провести один раз, пока не закончится жидкость.

Плата готова

Если вы не будете сразу запаивать плату, то ее необходимо защитить. Самый простой способ сделать это — покрыть спиртоканифольным флюсом. Перед пайкой это покрытие надо будет снять например изопропиловым спиртом.

Альтернативные варианты

Вы также можете сделать плату:

Дополнительно, сейчас набирает популярность сервис изготовления плат на заказ — например Easy EDA. Если необходима более сложная плата (например 4-х слойная) — то это единственный выход.

Как изготовить печатную плату в домашних условиях

Иногда возникает необходимость изготовить несложные печатные платы. Заказывать изготовление в фирме бывает долго и накладно. Есть способ несложно, быстро и дёшево изготовить печатные платы самостоятельно.

Рассмотрим процесс изготовления печатных плат в домашних условиях на конкретном примере. Нужно изготовить две платы. Одна – переходник с одного типа корпуса на другой. Вторая – замена большой микросхемы с корпусом BGA на две поменьше, с корпусами TO-252, с тремя резисторами. Размеры плат: 10×10 и 15×15 мм. Существует несколько вариантов изготовления печатных плат в домашних условиях. Самые популярные – с помощью фоторезиста и по «утюжно-лазерной технологии».

Инструкция по изготовлению печатных плат в домашних условиях

Для изготовления печатной платы в домашних условиях нам понадобится:

• персональный компьютер с программой для трассировки печатных плат;
• лазерный принтер;
• плотная бумага;
• стеклотекстолит;
• утюг;
• ножовка;
• кислота для травления платы (также можно приготовить из подручных средств, описание по ссылке ниже).

1

Подготовка 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

2

Разметкастеклотекстолита

Сначала размечаем текстолит и выпиливаем заготовку для печатных плат.

Разметка текстолита, выпиливание заготовки печатной платы

3

Вывод проектана лазерном принтере

Выводим проект на лазерном принтере в зеркально отражённом виде в максимально возможном качестве, не скупясь на тонер. Путём долгих экспериментов была выбрана лучшая бумага для этого – плотная матовая бумага для принтеров. Можно попробовать использовать фотобумагу или купить специальную термобумагу.

Вывод проекта на лазерном принтере

4

Перенос 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.

5

Снимаем бумагус заготовки

После этого кладём заготовку с прилипшей к ней бумагой в воду. Можно не дожидаться, пока текстолит остынет. Фотобумага быстро намокает, и через минуту-две можно аккуратно снять верхний слой.

Снимаем бумагу с заготовки

В местах, где большое скопление наших будущих токопроводящих дорожек, бумага прилипает к плате особенно сильно. Её пока не трогаем. Даём плате ещё пару минут отмокнуть. Теперь остатки бумаги снимаются с помощью ластика или трения пальцем.

Снимаем остатки бумаги с заготовки печатной платы

Должна получиться красивая чистая заготовка с чётко отпечатанным рисунком.

6

Подготовка 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.

7

Травлениепечатной платы

Кладём получившуюся заготовку с отпечатанными на ней будущими дорожками-проводниками в кислоту, например, в раствор хлорного железа. Или в кислоту для травления, изготовленную в домашних условиях. Травим часа 1,5 или 2.

Травление печатной платы

Пока ждём, накроем ванночку крышкой: испарения достаточно едкие и токсичные.

8

Промывкапечатной платы

Достаём из раствора готовые платы, промываем, сушим. Тонер от лазерного принтера замечательно смывается с платы с помощью ацетона. Как видно, даже самые тонкие проводники шириной более 0,2 мм вышли вполне хорошо. Осталось совсем немного.

Промывка печатной платы

8

Лужениепечатной 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.

Изготовление печатной платы в домашних условиях

Если вы решили собрать понравившуюся электрическую схему, а раньше этим никогда не занимались, то вам пригодятся приводимые ниже советы, а со временем, при появлении опыта, вы сможете выбрать наиболее удрбную для себя методику.

Вся современная радиоаппаратура собирается на печатных платах, что позволяет повысить ее надежность, а также упростить сборку. Несложно научиться делать печатные платы своими руками, тем более что особых секретов в технологии нет.

Итак, вы выбрали нужную схему и приобрели необходимые детали. Теперь можно приступать к разводке топологии печатных проводников, учитывая реальные габариты деталей. Удобнее это делать на миллиметровой бумаге, но можно взять и обычный лист в клеточку. Рисуем контуры платы, габариты которой будут определяться с учетом размещения ее в каком-то готовом корпусе,, что наиболее удобно, так как изготовление самодельного потребует много времени и не каждый сможет его сделать аккуратно и красиво.

Разводку топологии платы выполняют карандашом, отмечая места отверстий для выводов радиоэлементов и пунктиром контуры самих элементов. Линии соединения элементов выполняются в соответствии с электрической схемой по кратчайшему пути при минимальной длине соединительных проводников. Входные и выходные цепи схемы должны быть разнесены друг относительно друга по возможности дальше, что исключит наводки и самовозбуждение схем усилителей.

Наилучшее размещение элементов с первой попытки, как правило, не получается, и приходится пользоваться ластиком при изменении компоновки деталей.г-Оосле сверления мелкой наждачной шкуркой (нулевкой) слегка зачищаем фольгу, чтобы снять заусенцы и окисную пленку, — это ускоряет процесс травления.

Перед нанесением рисунка топологии плату нужно обезжирить техническим спиртом или ацетоном (протерев поверхность ‘смоченной тряпкой), подойдут и многие другие растворители.

Для выполнения рисунка проводников используется любой быстро сохнущий лак, например женский лак для ногтей или мебельный (его можно подкрасить пастой от шариковой авторучки, чтобы было хорошо видно на плате). Очень удобно рисовать печатные соединения тонким водостойким маркером (не каждый тип подойдет).

Для нанесения рисунка можно воспользоваться двумя методами:

• берется рейсфедер или перо (или маркер) и рисуются проводники от Отверстия к отверстию (рис. 7.1а) в соответствии с рисунком топологии;
• во втором методе покрывается лаком вся поверхность платы и при его подсыхании счищаются лишние участки лака при помощи скальпеля и линейки, оставляя закрашенными только токопроводящие дорожки (рис..•скорректировать, аккуратно соскоблив скальпелем лишние участки лака. Затем плату помещаем в ванночку с раствором хлорного железа. Если плата двухсторонняя, чтобы заготовка не легла рисунком проводников на дно, необходимо в крепежные отверстия вставить диэлектрические клинья или любым другим способом обеспечить зазор.

  Весь процесс травления займет около часа, но если вы хотите его ускорить, то раствор должен быть слегка теплым и при травлении иногда его помешивайте (время зависит и от концентрации раствора хлорного железа в воде).

  После окончания травления заготовку промываем под струей воды и отверткой соскабливаем лак с платы (его можно также растворить, например ацетоном, но это дольше и создает больше грязи).

  Для удобства монтажа, проводники платы необходимо облудить припоем ПОС-61 с использованием жидкого спирТо-канифольного флюса (для лучшей пайки плату можно слегка зачистить мелкой шкуркой). Прикосновения паяльника должны быть легкими и не надолгими, иначе медная фольга дорожек начнет отслаиваться.

  Остатки канифоли после облуживания удаляют с платы ацетоном или спиртом. На этом процесс изготовления печатной платы считается законченным и можно приступать к монтажу элементов на ней.

  В заключение отметим, что существует способ изготовления печатной платы без использования химических реактивов. При этом зазоры между контактными дорожками выполняются резаком при помощи металлической линейки, но этот метод требует больше сил и определенных навыков, так как резак может соскочить и порезать нужные участки фольги. Поэтому этим методом обычно пользуются очень редко, когда топология очень простая, а хлорного железа нет под руками.

  Хлорное железо нетрудно изготовить самостоятельно. Для этого берется соляная кислота с концентрацией около 9% (ее можно приобрести в хозяйственных магазинах) и железные опилки (или тонкие листовые кусочки). Опилки заливаем кислотой и оставляем в открытой емкости на несколько дней. Если кислота имеет низкую концентрацию, то ее берется 25 частей на 1 часть объема опилок для получения водного раствора хлорного железа сразу нужной плотности.

  По окончании реакции получается светло-зеленый раствор, который, постояв еще несколько дней, становится желто-бурым.

  Изготовление плат и сборка устройства для плавного розжига светодиодов

  Приветствую всех начинающих электронщиков и любителей радиотехники и тех, что любит что-то поделать своими руками. В данной статье я постараюсь убить сразу двух зайцев: постараюсь вам рассказать о том, как самому сделать печатную плату отличного качества, которая ничем не будет отличаться от заводского аналога, тем самым мы с вами будем делать устройство для плавного розжига и затухания светодиодов. Данное устройство можно будет использовать в автомобиле для подключения светодиодов. Например, как в этой самоделке.

   

  Для работы нам понадобятся:
  • Транзисторы – IRF9540N и КТ503;
  • Конденсатор на 25 V 100 пФ;
  • Диод выпрямительный 1N4148;
  • Резисторы:
    • R1 – 4.7 кОм 0,25 Вт;
    • R2 – 68 кОм 0,25 Вт;
    • R3 – 51 кОм 0,25 Вт;
    • R4 – 10 кОм 0,25 Вт.
  • Клеммники винтовые, 2-х и 3-х контактные, 5 мм
  • Текстолит односторонний и FeCl3 – хлорное железо
  Ход Работы.

  Первым делом нам необходимо подготовить плату. Для этого отмечаем на текстолите условные границы платы. Края платы делаем чуть больше чем рисунок дорожки. После того как отметили края границ можно начать вырезать. Вырезать можно ножницами по металлу, а если их под рукой нет, то можно попробовать вырезать с помощью канцелярского ножа.

  После того как вырезали плату, ее нужно отшлифовать. Для этого наждачкой с зернистостью Р800-1000 прошкуриваем под водой плату. Далее сушим и обезжириваем поверхность 646-м растворителем. После чего прикасаться к плате не рекомендуется.

  Далее скачиваем программу, что находится в конце статьи, SprintLayout и с помощью ее открываем схему платы и распечатываем ее на лазерном принтере на глянцевой бумаге. Важно, чтобы при печати в настройках принтера была выставлена высокая четкость и высокое качество изображения.

  Затем необходимо будет утюгом подогреть подготовленную плату и приложить на нее нашу распечатку и утюгом хорошенько проутюжить плату в течение нескольких минут.

  Далее дадим плате немного остыть, после чего опустим ее  на несколько минут в чашку с холодной водой. Вода позволит легко отодрать глянцевую бумагу от платы. Если глянец целиком не отодрался, то можно просто скатывать потихоньку пальцами остатки бумаги.

  Затем необходимо будет проверить качество дорожек, если имеются незначительные повреждения, то можно подкрасить плохие места простым маркером.

  Итак, подготовительный этап завершен. Осталось протравить плату. Для этого насаживаем нашу плату на двухсторонний скотч и приклеиваем ее на небольшой кусок пенопласта и опускаем ее в раствор хлорного железа. Чтобы ускорить процесс травления можно покачивать чашку с раствором.

  После того как лишняя медь стравится необходимо будет отмыть плату в воде и с помощью растворителя очистить тонер с дорожек.

  Осталось просверлить дырочки. Для нашего устройства были использованы сверла диаметром в 0.6 и 0.8 мм.

  Далее необходимо облудить плату. С помощью кисточки смазываем плату флюсом и паяльников лудим дорожки. На жало насаживаем больше припоя и аккуратно проводим по дорожкам.

  Важно не перегревать дорожки иначе можно их повредить.

  Осталось собрать наше устройство. Предварительно схему с обозначениями рекомендуется распечатать на обычной бумаге и, ориентируясь по нему расположить все элементы на плате.

  После того как все припаяно, надо полностью очистить плату от флюса. Для этого тщательно протрите плату тем 646 растворителем и хорошенько промойте щеткой и с мылом и высушите.

  После просушки подключаем и проверяем  с помощью мультиметра работоспособность сборки. Для этого подключаем «постоянный плюс » и «минус» к питанию а вместо светодиодов подключаем мультиметр и проверяем нет ли напряжения. Если есть напряжение, то значит что флюс смут не полностью.

  Как видите процесс изготовления платы не очень и сложный процесс. Данный способ изготовления платы называется ЛУТом (лазерно-утюжная технология). Как было сказано выше, данная сборка может быть использована для плавного розжига светодиодов в автомобиле (плавный розжиг панели приборов: дефлекторов, спидометра, подсветки салона, подсветки ручек), или же в любых других местах, где используются светодиода и питание в 12 вольт – даже на велосипед

  Всем спасибо за внимание! С удовольствием отвечу на все Ваши вопросы!

  Архив с программами и схемой – С К А Ч А Т Ь

   

  Удачи на дорогах!!!

  Автор: Петров Владимир. г. Пермь

   

  ---

   ОБЯЗАТЕЛЬНО !!! 

  Приборы, действия и свойства которых вам мало известны, особенно самоделки, подключайте через предохранители. 

  ---

  Как изготовить печатную плату в домашних условиях. | ITSpec. Ремонт. Электроника.

  Если вы начинающий радиолюбитель, то рано или поздно столкнетесь с тем что вам нужно будет изготовить печатную плату своими руками.

  Конечно сейчас есть куча вариантов чтобы не травить плату самому можно заказать вот такие платы.

  Монтажные платы.

  Монтажные платы.

  Этот способ подойдет если у вас DIP компоненты и вам нужно разработать прототип что бы посмотреть как он работает, но если вам нужно изготовить компактную плату с применением smd компонентов то вам подойдет два варианта

  1. Заказать у китайцев

  Первый вариант очень хорош, но у него есть и свои минусы:

  • партия от 10 штук
  • срок ожидания доставки около месяца
  • стоимость

  Этот способ очень неудобен если вы находитесь на стадии прототипирования, то этот способ окажется дорогим и сроки растянутся на бесконечность если в проекте есть ошибки . Этот способ хорош если у нас уже 100% рабочий проект и мы хотим его размножить.

  2. Сделать прототип самому

  Рассмотрим вариант изготовления платы в домашних условиях на основе одного из моих проектов. Проект был на DIP компонентах, но это сути не меняет.

  Для этого мы применим технологию ЛУТ(Лазерно-Утюжную Технологию).

  Нам понадобится:

  • текстолит
  • лазерный принтер
  • утюг
  • раствор для травления

  Для начала нужно нарисовать проект в какой нибудь программе. Я использовал среду EasyEDA.

  EasyEDA

  EasyEDA

  Макет печатной платы.

  Макет печатной платы.

  Т.к. форма отличная от прямоугольника пришлось помучатся с гравером.

  Вырезание печатной платы.

  Вырезание печатной платы.

  После того как вырезали, фольгу нужно зачистить мелкой наждачкой и обезжирить. На напечатанный отзеркаленный макет приклеивается наш текстолит.

  Теперь очень обильно водим утюгом чтобы тонер расплавился и прилип к медной фольге.

  Перенос тонера с бумаги на текстолит.

  Перенос тонера с бумаги на текстолит.

  Затем отрезаем ножницами лишнюю бумагу и кладем нашу заготовку на 15 минут в воду чтобы бумага размокла.

  Размокание бумаги.

  Размокание бумаги.

  После того как бумага размокла можно потереть зубной щеткой либо просто пальцем пока не слезет вся бумага.

  После этой процедуры остается последний этап это травление.

  Когда я изготавливал свои первые платы я использовал хлорное железо. Оно до сих пор продается на любом радиорынке. Но так как мы находимся дома а хлорное железо оставляет пятна которые не отстируются я буду использовать следующий раствор:

  • лимонная кислота 30 г
  • перекись водорода 100 г
  • поваренная соль 5 г

  Я изготовил меньше раствора но в тех же пропорциях.

  Травление платы в перекиси водорода и лимонной кислоты.

  Травление платы в перекиси водорода и лимонной кислоты.

  На травление ушло примерно пол часа. Вот что получилось.

  Печатная плата.

  Печатная плата.

  Результат конечно далек от идеала, но это прототип поэтому сойдет. Опять же выполнялась полностью в домашних условиях.

  После этого нужно защитить медь либо нанесением лака, либо просто залудить.

  Не забудьте поставить лайк и подписаться.

  Youtube

  Наш сайт

  Подробней в видео.

  Как сделать собственную печатную плату в домашних условиях (метод переноса тонера)

  В предыдущем уроке я кратко показал вам, как проектировать печатную плату с помощью Eagle CAD. В этом уроке, который является продолжением предыдущего, я покажу вам, как сделать собственную печатную плату в домашних условиях.

  Мы уже видели, как начать работу с программным обеспечением Autodesk Eagle CAD, нарисовать схему проекта (цепь пожарной сигнализации) и, наконец, нарисовать компоновку печатной платы с помощью Eagle.

  После проверки на наличие ошибок (DRC — Design Rule Check) вы можете продолжить собственное производство печатной платы двумя способами: используя сгенерированные файлы Gerber, вы можете связаться с любыми компаниями-производителями печатных плат или производителями печатных плат и получить свою печатную плату (и даже в сборе) или вы можете сделать свою печатную плату в домашних условиях.

  Прежде чем приступить к созданию собственной печатной платы, ознакомьтесь со статьей о How to Design PCB using Eagle CAD.

  Производство печатных плат и производство печатных плат в домашних условиях

  Использование корпусов для печатных плат — хорошая идея, если вы разрабатываете коммерческие продукты. Обычно дома для печатных плат производятся в больших количествах (для снижения стоимости), и если вы заказываете печатные платы только для прототипирования, это может стоить вам дороже.

  ПРИМЕЧАНИЕ: Стоимость изготовления печатной платы будет зависеть от выбранного вами дома печатной платы.В настоящее время многие компании-производители печатных плат предоставляют недорогие, но качественные печатные платы для прототипирования. Не стесняйтесь проверить их.

  Альтернативой производству печатных плат из PCB Houses является изготовление печатных плат самостоятельно в домашних условиях. Изготовление печатных плат в домашних условиях — хорошая идея, если ваш дизайн прост (обычно однослойная плата) и если вы готовы испачкать руки (буквально).

  Если у вас есть небольшая схема или конструкция, которую вы хотите опробовать с печатной платой, то вы, вероятно, сможете изготовить ее самостоятельно дома, не прибегая к помощи Gerber Files, производителей печатных плат или ожидания, пока заказанная печатная плата прибудет к вам на порог.

  В этом руководстве я покажу все необходимые шаги по созданию собственной печатной платы в домашних условиях с использованием простых компонентов и инструментов.

  Как сделать собственную печатную плату дома?

  Предупреждение: Перед тем, как продолжить процесс, я предлагаю вам принять необходимые меры предосторожности, такие как использование защитных очков, перчаток, маски и т. Д.

  Печать макета печатной платы на бумаге

  После завершения рисования макета печатной платы схемы нам нужно распечатать макет на бумаге.Чтобы распечатать макет, сначала нажмите кнопку «Параметры печати». Вы получите новое окно с опциями для настройки макета печати.

  Теперь в этом окне установите следующие параметры.

  • Принтер: печать в файл (PDF)
  • Выходной файл: * установить имя и расположение выходного PDF-файла *
  • Бумага: A4
  • Ориентация: книжная
  • Выравнивание: вверху слева (* где угодно *)
  • Площадь: Полная

  Также установите масштабный коэффициент на 1 и предел страниц на 0.Установите флажки «Черный» и «Сплошной». Наконец нажмите ОК.

  PDF-файл будет создан в желаемом месте. Теперь нам нужно распечатать этот PDF-файл на специальной бумаге, и выбор бумаги — важная задача.

  Как выбрать бумагу для печатной платы?

  Метод, который мы собираемся использовать для изготовления печатной платы, называется методом переноса тонера. В этом методе мы возьмем печать макета печатной платы на листе специальной бумаги с помощью лазерного принтера и перенесем тонер с бумаги на плату печатной платы, используя теплопередачу (железный ящик).

  Поскольку лазерные принтеры используют тонер (разновидность порошка) для печати на бумаге, порошок тонера не впитывается бумагой, а скорее прилипает к поверхности. В этом отличие от обычных струйных принтеров, в которых для распыления отпечатка на бумаге используются чернила (которые впитываются бумагой).

  Следовательно, очень важен выбор правильной бумаги для метода переноса тонера на печатную плату. Для этого мы будем использовать (и я предлагаю вам использовать то же самое) одностороннюю глянцевую бумагу для лазерных принтеров толщиной 130 GSM.

  ПРИМЕЧАНИЕ. Не используйте глянцевую бумагу для струйной печати с лазерным принтером, так как это может повредить барабан в лазерном принтере.

  Подготовка платы к переносу тонера

  Сначала распечатайте макет на бумаге с помощью лазерного принтера. Здесь мы сделали несколько копий макета, чтобы продемонстрировать, что мы можем сделать несколько досок из одной бумаги (экономьте бумагу !!!).

  ПРИМЕЧАНИЕ. Во время печати установите размер бумаги A4, ориентацию на Книжную и проверьте параметр «Фактический размер» (ВАЖНО).

  Теперь отрежьте лист бумаги с напечатанным макетом. Выберите размер бумаги немного больше, чем окончательный размер доски, чтобы вы могли обернуть бумагу вокруг доски.

  Возьмите печатную плату с медным покрытием и отметьте размер платы в одном углу. В нашем случае это был прямоугольник размером 4 см на 3 см.

  Отрежьте небольшую доску пилой. Перед тем, как разрезать доску пилой, используйте острый инструмент, например, нож для резки бумаги, и сделайте мелкие бороздки на поверхности.Это позволит вам легко разрезать доску с помощью пилы.

  Теперь поверхность доски (та, которую мы только что вырезали) не чистая, от отпечатков пальцев и грязи. Итак, чтобы очистить поверхность, используйте мягкую наждачную бумагу или наждачную бумагу и протрите ею медную сторону доски.

  Убедитесь, что наждачная бумага не твердая, так как она может полностью удалить медь. Чистая доска с удаленной грязью будет выглядеть очень блестящей.

  Теперь очистите медную сторону платы спиртом.Если у вас нет алкоголя, вы можете использовать ацетон (также доступен как средство для снятия краски с ногтей). Этот шаг полностью удалит небольшие отложения медного порошка (вызванные трением наждачной бумагой) и грязь с поверхности доски.

  Теперь возьмите Медную доску и поместите ее на бумагу так, чтобы слой печати был обращен к Медной стороне. Оберните доску лишней бумагой и плотно заклейте ее клеем или скотчем.

  Перенос тонера с бумаги на печатную плату

  Следующим шагом будет перенос тонера с бумаги на медную сторону платы.Для этого я воспользуюсь железным ящиком. Существует еще один метод переноса тонера с бумаги на картон, называемый «теплый перенос тонера», при котором для достижения эффекта используются химические вещества. Мы пока оставим это другому руководству.

  Разогрейте Iron Box примерно до 200 ⁰ C (или поместите ручку между хлопком и льном).

  Поместите медную сторону доски сверху, поместите железный ящик на доску и медленно начните гладить доску. Слегка надавите на доску примерно на 10 минут и возьмите железный ящик.Вы можете увидеть изменение цвета бумаги до и после глажки.

  Поместите доску (с обернутой бумагой) в миску с водой. Будьте осторожны, прикасаясь к доске, так как она может быть очень горячей (Физика средней школы: медь — хороший проводник тепла !!!).

  Это мгновенное охлаждение более прочно связывает тонер с медной платой. Дайте доске остыть минуту или две.

  Теперь вы можете медленно разворачивать бумагу с доски.Вы можете заметить, что бумага плотно прижата к доске.

  Используйте воду из миски и сотрите бумагу с доски. Не нажимайте слишком сильно, удаляя бумагу.

  Когда бумага полностью удалена, вы можете увидеть чистый перенос тонера на покрытой медью плате.

  Если вы чувствуете, что часть следа или контактной площадки не переносилась идеально, используйте перманентный маркер и нанесите сломанный или непрозрачный тонер.В нашем случае передача была очень хорошей. Вы также можете использовать мультиметр для проверки подключения.

  Гравировка меди с доски

  Следующим шагом является удаление всей ненужной меди с печатной платы. Этот процесс называется травлением. Для этого я буду использовать хлорид железа (FeCl ₃ ). Хлорид железа — очень вредное и токсичное химическое вещество. Будьте предельно осторожны при использовании его для изготовления печатной платы.

  Возьмите одну-две ложки порошка хлористого железа и положите его в толстый пластиковый или стальной контейнер.Налейте в емкость немного горячей воды.

  Предупреждение: Вы можете увидеть дым, выходящий из контейнера, как только вы добавите воду.

  Опустите печатную плату в контейнер и перемешивайте воду в течение 10–15 минут (или пока медь полностью не протравится).

  Хлорид железа не реагирует с углеродом (который является основным компонентом тонера), а только с медью. Следовательно, медь на плате, за исключением того, что под тонером (который действует как защитный слой) будет полностью удалена.

  Осторожно слейте воду и добавьте свежую воду в емкость. Теперь поместите печатную плату в воду, чтобы очистить поверхность от химических отложений.

  Возьмите другой кусок мягкой наждачной бумаги и медленно удалите тонер с печатной платы.

  Ваша печатная плата готова (ну почти. Еще нужно просверлить отверстия).

  Сверление отверстий в печатной плате

  Следующим шагом является просверливание отверстий на печатной плате для установки компонентов.Мы использовали небольшую ручную дрель (моторизованную дрель), чтобы проделать отверстия.

  Когда все отверстия просверлены, ваша печатная плата готова к сборке.

  Сборка печатной платы

  Соберите все компоненты, необходимые для сборки на плате.

  Разместите все компоненты на своих местах и ​​проверьте, все ли отверстия, направляющие и контактные площадки соответствуют ожидаемым.

  Начните пайку компонентов на печатной плате.После этого нижняя часть платы будет выглядеть примерно так.

  И это последняя печатная плата со всеми собранными компонентами.

  В этом руководстве вы увидели пошаговое руководство о том, как сделать свою собственную печатную плату в домашних условиях, используя метод переноса тонера. Не стесняйтесь комментировать, если вы сделали аналогичную доску или какие-либо предложения другим читателям.

  ---

  PCBGOGO Изготовление печатных плат Quickturn и производитель печатных плат

  PCBGOGO является лидером отрасли более 10 лет и является одним из самых опытных производителей печатных плат и сборок печатных плат в Китае.Мы гордимся тем, что производим высококачественные печатные платы и предоставляем нашим клиентам лучшие услуги по сборке печатных плат. Наша цель — попасть в категорию производителей печатных плат, с которыми проще всего вести бизнес.

  Как получить профессионально печатные платы, дешево

  Допустим, у вас есть проблема, которую можно решить с помощью некоторой электроники и, возможно, даже микроконтроллера. Вы собираете детали и подтверждаете идею на макете, что-то вроде чистого холста для прототипов проектов.И что? Распространенное решение — припаять все к пустой перфорированной печатной плате, но при этом остается хрупкая путаница проводов, которая выглядит как катастрофа и требует много времени для сборки. Лучшая идея: профессионально напечатайте печатную плату. Слишком расточительно? Подумай еще раз. У меня было напечатано около 10 различных досок для самых разных проектов, от батута, стреляющего огненными шарами, до гораздо менее сложных досок, которые пишут текст на колесах моего велосипеда. Эти схемы все еще работают четыре года спустя и не сломали мой кошелек.Следуйте инструкциям по переходу, чтобы увидеть мои советы по приобретению профессиональных досок, не нарушая ваш кошелек.

  Чтобы получить максимальную отдачу от работы по профессиональной печати, вы должны сначала спросить: сколько вы можете обойтись без? Вам нужна легенда (также известная как шелкография) — названия деталей на печатной плате? Если вы разработали схему и будете единственным, кто ее построит, вы, вероятно, можете пропустить легенду. Как насчет паяльной маски? Это просто тонкое резистивное покрытие, которое предотвращает образование перемычек между участками платы, подлежащими пайке.Если они вам не нужны, зачем за них платить? Вот почему мне нравится Barebones PCB, минималистичный магазин плат, который производит двухслойные платы со сквозными отверстиями по цене меньше, чем в любом другом месте, которое я нашел в Интернете. (Если вы нашли более выгодную сделку, дайте мне знать в комментариях!)

  Главная страница BarebonesPCB.com

  У

  Barebones есть простой веб-сайт, который предлагает вам ответить на три основных вопроса. Ответьте на них, и вы получите цену за единицу.

  Количество?
  Y_Dimension?
  X_Dimension?

  Я набрал количество: 2 y = 2 ″ и x = 3 ″ и получил цену в 23 доллара.70. Достаточно поговорить о хорошей сделке, верно? Но когда я изменил количество на 20, цена упала до 4,80 доллара за плату. Таким образом, для любых проектов, которые вы собираетесь реализовать более одного раза, вы можете сэкономить кучу денег и избавиться от головной боли, связанной с ручным сверлением досок или возня с макетами.

  Все первые печатные платы, которые я напечатал, были основаны на проектах с постоянным видением. Микроконтроллер мигал определенными светодиодами с частотой 30 Гц, создавая эффект, похожий на текст, когда свет двигался.Это интересный проект для начинающих, и каждая из моих досок работала. Я отправил эти доски в печать по двум причинам:

  1. Я интересовался деталями для поверхностного монтажа, которые делают домашнее травление и перфорацию еще менее привлекательными.

  2. Эти доски шли на велосипедные колеса, поэтому я не хотел, чтобы они разваливались или падали с колеса, когда я ехал по улицам Нью-Йорка.

  Печатные платы Persistence of Vision, напечатанные BareBonesPCB

  Вот основные шаги, чтобы перейти от идеи к профессиональной печатной плате:
  Шаг 1: Разработайте схему (большинство домашних мастеров используют программное обеспечение Eagle, я использую gschem)
  Шаг 2: Спроектируйте печатную плату (большинство домашних мастеров используют программное обеспечение Eagle , Я использую печатную плату)
  Шаг 3: Экспорт герберов (файлы в формате печатной платы)
  Шаг 4: Загрузите герберы на barebonesPCB в виде zip-файла
  Шаг 5: Подождите пять рабочих дней, пока не будут доставлены платы
  Шаг 6: Наполнить (собрать) доски и наслаждайтесь

  Да, и если вы решите, что пришло время для более профессиональной печатной платы с легендой и паяльной маской, вы все равно можете пройти через Advanced Circuits.Стоимость первоначального заказа barebone-комплекта будет вычтена из вашей последней партии профессиональных плат.

  Цепь постоянного обзора, установленная на велосипеде

  Вот как можно самому спроектировать печатную плату

  Вот как можно самому сконструировать печатную плату

  Каждый хоть раз в жизни сталкивался с печатной платой.Нам хорошо знакомо это современное электронное оборудование, которое в наши дни внедрилось в каждое электронное устройство нового поколения. Но редко мы знаем об услуге по сборке печатных плат и о том, что идет на ее производство!

  Печатная плата или печатная плата — это устройство, используемое для механической поддержки и связи электронных компонентов через непроводящую подложку. Вот что нужно для самостоятельного изготовления печатной платы, посмотрите:

  • Подложка печатной платы изготовлена ​​из тонкого непроводящего материала, который очень трудно согнуть.Он покрыт тонким слоем медной фольги, чтобы обеспечить электрическое соединение с другими частями печатной платы с помощью выгравированной проводки, оставляя остальную часть печатной платы в виде небольшой линии, похожей на сетку.
  • Вышеупомянутый процесс составляет первую часть всех услуг по сборке печатных плат. Линии вырезанных проводов отличаются от линий на самой печатной плате. Печатные платы окрашены в коричневый или зеленый цвет, поскольку это цвет паяльной краски, которая состоит из изолирующего слоя, который защищает медные провода и остальные части от пайки в неправильном месте.
  • После того, как подложка покрыта тонким слоем медной фольги и изготовлена ​​светотянутая проводка, печатная плата «печатается» на металлическом проводнике.
  • Следующий шаг? Просто просверлите и вставьте необходимые компоненты, но перед сверлением не забудьте зарезервировать отверстие, чтобы внутренние слои можно было соединить друг с другом.
  • При этом будьте осторожны, так как полимерная подложка претерпевает химические изменения при нагревании. Кроме того, убедитесь, что паяльная краска покрыта краской, чтобы светлые провода не касались остальной части пластины.
  • Маркировка пластины печатной платы — последний шаг в этом процессе. Каждый компонент отмечен, чтобы показать точное положение каждой части.

  Также прочтите: Руководство по выбору материалов для печатной платы

  По мере того, как вы продвигаетесь по процессу, не забывайте проверять свою печатную плату на короткое замыкание и проверять ее электронными средствами, чтобы она работала хорошо при практическом использовании. Вы же не хотите, чтобы печатная плата вышла из строя во время выполнения.Кроме того, запустите некоторые оптические тесты, так как они быстрее обнаруживают проблемы.

  Это один из самых простых способов спроектировать печатную плату самостоятельно. Если вам нужна дополнительная помощь, посетите наш веб-сайт в Absolute Electronics и будьте в курсе последних советов и рекомендаций.
  

  Как сделать печатную плату дома

  Хотите самому изготовить печатную плату?

  Может быть, вы студент, по правилам конкурса вам нужно сделать печатную плату самостоятельно; может быть, вы энтузиаст печатных плат и хотите испытать удовольствие от изготовления печатных плат самостоятельно; Возможно, вы новичок в разработке печатных плат и хотите сделать печатную плату своими руками, чтобы лучше познакомиться с электронными схемами. Короче говоря, вы по какой-то причине сделаете печатную плату самостоятельно.Как самому сделать печатную плату в домашних условиях? Если вы хотите собрать печатную плату своими руками, это можно условно разделить на четыре этапа: проектирование, подготовка материалов, производство и тестирование.

  Шаг 1: дизайн:

  Перед проектированием вы должны сначала выбрать программное обеспечение для проектирования, вы можете выбрать программное обеспечение для проектирования в соответствии со своими привычками. Здесь рекомендуется Altium Designer.

  Altium Designer — очень хорошее программное обеспечение для проектирования, которое относится к базовому начальному уровню.Он объединяет такие методы, как схематическое проектирование, моделирование схем, рисование и редактирование печатной платы, анализ целостности сигнала и вывод проекта. Он очень подходит для рисования простой одинарной и двойной доски, а также четырех- или шестислойных досок. Для получения дополнительных сведений о программном обеспечении для проектирования, пожалуйста, обратитесь к Top 9 Best PCB Design Software of 2020 .

  Step 2 : Подготовка материалов:

  Некоторые материалы необходимо подготовить заранее перед производством, а электронные компоненты зависят от проектного чертежа.Другие необходимые материалы:

  • Бумага для термотрансферной печати : Бумага для термотрансферной печати требуется для последующей термотрансферной обработки. Термотрансферный процесс — это печать различных рисунков на бумаге особого типа с использованием специальных термотрансферных чернил, а затем перенос рисунков на продукт с помощью температуры и давления.
  • Ламинат с медным покрытием (CCL): Путем выборочной обработки ламината с медным покрытием можно изготавливать различные печатные платы.
  • FeCl ₃ : в основном используется для удаления ненужного слоя меди на плате, плакированной медью.
  • Ацетон: В основном используется для удаления углерода, перенесенного в CCL.
  • Электродрель: используется для сверления отверстий в ламинате, плакированном медью.
  • Наждачная бумага: используется для полировки поверхности плакированного медью ламината.
  • Стаканы, пинцеты, лазерные принтеры, утюги, щетки , канифоль для воды, Ножницы, Файл , и другое необходимое вспомогательное оборудование;
  Step 3 : Производство:
  • 1. Печать: Здесь вам нужно использовать лазерный принтер для печати чертежа дизайна на Бумага для термопереноса, и, наконец, получите черно-белую электронную схему.
  • 2. Резка: Обрезать ламинат с медным покрытием (CCL) так, чтобы размер ламината с медным покрытием (CCL) соответствовал печатной электронной схеме, которая также является размером конечного продукта.
  • 3. Полировка: Вы можете использовать наждачную бумагу для полировки ламината с медным покрытием (CCL), чтобы сделать поверхность ламината с медным покрытием (CCL) более шероховатой, а качество обработанной печатной платы лучше.
  • 4. Процесс переноса: Это важный этап — перенос чертежей печатной схемы на ламинат с медным покрытием (CCL).Конкретный метод заключается в том, чтобы замкнуть электронную схему на CCL, а затем нагреть и отжать. Вы можете использовать Iron Box или теплопередающую машину для нагрева и прессования. Если вы используете Iron Box, вам может потребоваться 10 минут для завершения процесса передачи. Лучше использовать трансферную машину или машину для пластиковой упаковки. Включите утюг на более высокую температуру и начните гладить на твердой платформе. Держите руку в одном направлении, когда гладите, и давите изо всех сил. Это нормально, если во время всего процесса будет мало дыма.

  Когда передача тепла завершена. Вы можете быстро посмотреть, как идет передача, когда он еще горячий. Если он идеален, как вы ожидаете, вы можете просто порвать бумагу или снова погладить ее. CCL в настоящее время выполняет токопроводящую функцию, но не выполняет изолирующую функцию. Следовательно, необходимо удалить ненужную медь за пределами поверхностной цепи CCL, чтобы она имела изолирующие свойства.

  • 5. Удаление меди: здесь используется раствор FeCl ₃ .Поместите обработанный CCL в раствор FeCl3, чтобы удалить медь в нецепной части CCL. Причина в том, что произошли следующие химические реакции: Углерод в печатной плате не реагирует с FeCl ₃ .
  • 6. Декарбонизация: Процесс декарбонизации заключается в удалении тонера, перенесенного на CCL. Когда вы решите удалить уголь, погрузите CCL в раствор ацетона и аккуратно смахните тонер щеткой.Или вы можете использовать физические методы, такие как наждачная бумага, чтобы удалить тонер.
  • 7.Сверление: Только если отверстия просверлены правильно, электронные компоненты могут быть установлены правильно. Этот шаг относительно прост, просто используйте электродрель, чтобы просверлить отверстие в заданном положении CCL.
  • 8. Сборка печатной платы: Установите все электронные компоненты в правильное положение и надежно припаяйте их.
  Step 4 : Test

  Обработанная печатная плата должна быть протестирована, чтобы убедиться, что плата находится в хорошем состоянии.Включите выключатель питания, компоненты не повреждены, и схема может работать нормально, это означает, что сделанная вами печатная плата в порядке.

  Наконечники
  1. При резке материала обязательно очищайте медь по краю печатной платы, иначе это повлияет на окончательную работу теплопередачи
  2. После очистки CCL не прикасайтесь к поверхности рукой, так как это повлияет на качество доски.
  3. Убедитесь, что использовать пластиковую коробку для треххлористого железа. Металлическая коробка запрещена. Вот краткая история о том, как сделать печатную плату в домашних условиях. Производителю будет интересно попробовать.
  Преимущества DIY PCB ：

  Самым большим преимуществом является то, что ее можно быстро изготовить, а готовую печатную плату можно получить за короткое время;

  Недостатки DIY PCB:

  Производственный процесс громоздкий, эффективность невысока, массовое производство затруднено, а качество не может быть гарантировано. Обычному человеку не всегда удастся найти все материалы. В это время необходимо найти завод по переработке.

  Seeed Fusion PCB

  Так как сейчас печатная плата с бесплатными вариантами цветов и красивой шелкографией доступна по цене и легко достать, я давно отказался от самодельной печатной платы. Seeed Fusion PCB — это доступная цена и гарантированное качество; Как бы то ни было, приятно иметь настоящую собственную печатную плату (храни их в моей коллекции). Получите удовольствие от первой попытки！ Если вы хотите узнать больше о DIY PCB, вы можете посмотреть видео:

  Сделайте свои собственные печатные платы с помощью 3D-принтера

  Больше плат, меньше хлопот

  Послушайте, любой может сделать печатную плату дома, это просто.Печатные платы (печатные платы) — это те плоские предметы со всеми компонентами, которые находятся внутри всех электронных устройств, вы их видели. Все, что вам нужно, это лазерный принтер, несколько глянцевых журнальных страниц, распечатайте схему на странице, используйте утюг для одежды, чтобы перенести тонер на медное покрытие, если это не сработает, используйте немного воды и немного лака или что-то в этом роде, я не Не знаю, с этого момента я перестал читать, потому что последний раз я видел лазерный принтер, журнал и утюг для одежды в девяностых годах.

  До недавнего времени я знал только один способ сделать печатные платы — это практиковать темное искусство, указанное выше, заплатить 10 долларов и подождать три недели, чтобы получить профессионально выглядящие печатные платы из Китая, или заплатить 60 долларов и подождать три дня, чтобы получить профессионально выглядящие печатные платы. из Европы. Это было «дешево, быстро, реально выполнимо человеком, выберите два».

  Меня это всегда беспокоило, так быть не должно, я всегда считал, что не должно быть вещей, которые нельзя сделать, когда у вас есть 3D-принтер, но печатные платы постоянно ускользают от меня.Я тосковал по ним, хотел сделать их дома, но это казалось невозможным.

  Однажды все изменилось.

  В тот день, когда все изменилось

  Однажды я подумал, что было бы весело прикрепить ручку к моему 3D-принтеру, и заставил ее рисовать какие-то вещи (пенисы) на бумаге. Если вы не знаете, как работает 3D-принтер, сейчас самое время просмотреть мой учебник по 3D-принтеру, но в целом 3D-принтер разрезает объект на 2D-срезы и печатает их друг на друге.

  Если бы я мог взять хотя бы один из этих срезов и сказать принтеру, чтобы он печатал выше, тогда сопло не касалось бы кровати, я мог бы установить ручку ниже и подложить под нее лист бумаги, и она будет рисовать на бумага. Получить программное обеспечение для печати (называемое слайсером) для создания трехмерной формы из фотографии было легко, так как вы можете просто импортировать рисунок, и он автоматически преобразует его в твердое тело.

  Я прикрепил резиновую ленту Sharpie к держателю, который я быстро сконструировал, и, несколькими строками кода позже, мой принтер произвел этот драгоценный камень (извините, качество картофеля):

  Ваш браузер не поддерживает теги видео.

  Мой 3D-принтер рисует мой логотип на листе бумаги.

  Я так гордился созданной мной совершенно бесполезной вещью, что сразу побежал делиться ею везде . Друг увидел это в Твиттере и ответил, что это хороший способ делать печатные платы.

  Я был сразу заинтригован.

  Изготовление печатных плат с помощью маркеров

  Очевидно, вся эта черная магия, связанная с печатью и переносом, журналами и лаком, описанными выше, — всего лишь способ не дать травящей кислоте растворить медь.Видите ли, когда вы травите печатную плату, вы в основном получаете кислоту, которая растворяет медь на медном покрытии (пустая печатная плата). За исключением того, что вы наносите что-то (тонер) на медь на тех частях, которые хотите сохранить, чтобы кислота не могла добраться до них, что оставляет на вас следы меди.

  Оказывается, вам действительно не нужно делать все это с тонером и принтером, так как вы можете гораздо легче покрыть медь, просто нарисовав ее постоянным водонепроницаемым маркером (я использовал Edding 140 S 0.3 мм). Я случайно создал плоттер, который можно использовать для рисования схемы на печатной плате.

  Это инвертор сигналов для телеметрии SmartPort.

  Я поспешил выкопать файлы для одной из моих старых маленьких печатных плат, которые вы можете видеть справа, и прогнал их через улучшенный процесс рисования. Я попросил принтер нарисовать его на бумаге, просто чтобы посмотреть, как он будет выглядеть, и результаты были довольно обнадеживающими.

  Бумага немного впитывала чернила, как это обычно бывает с бумагой, поэтому была некоторая просачивание, но в целом результаты выглядели так, как будто они определенно должны работать на меди.Это первая попытка:

  Та первая попытка.

  Это выглядело очень многообещающе.

  Улучшенный процесс рисования

  Медь, размещенная на принтере.

  Исходный процесс (где я экспортировал материал в изображение, а затем преобразовал изображение в 3D-модель с помощью слайсера) работал достаточно хорошо, но он предназначался для работы с 3D-моделями, а не со схемами. Таким образом, иногда он может терять точность, что не имеет значения, если вы печатаете фигурку, но имеет значение, если это означает, что ваша схема больше не работает.

  К счастью, существует отличный проект с открытым исходным кодом под названием pcb2gcode, который преобразует файлы Gerber (файлы Gerber — это в основном файлы, которые описывают вашу печатную плату, чтобы фабрика по производству могла ее сделать) в Gcode для различных инструментов САПР для его выполнения. Gcode, который выводит pcb2gcode, несовместим с моим принтером в стиле Marlin, поэтому я адаптировал свой сценарий сверху, чтобы преобразовать вывод во что-то, что может запускать мой принтер.

  Мой сценарий выполняет разные функции:

  • Он удаляет команды, которые несовместимы или небезопасны для запуска на моем принтере (например,грамм. команды сверления, так как в нем нет команд сверления, температуры и выдавливания, так как я не хочу, чтобы он нагревался, выдавливался и т. д.).
  • Он переписывает комментарии, чтобы они были совместимы с моим принтером (в комментариях pcb2gcode используются круглые скобки, в моем принтере используются точки с запятой).
  • Он гарантирует, что все движения находятся в пределах определенных координат, чтобы печатающая головка не могла по ошибке опуститься слишком низко или слишком высоко.
  • Это позволяет мне смещать все команды рисования на некоторое расстояние, поэтому я могу печатать именно там, где хочу.

  К сожалению, как вы можете видеть на фотографии бумажного чертежа выше, pcb2gcode имеет ошибку, из-за которой исчезают слишком узкие следы, но автор активно работает над этим, и я работал над этим, просто установив нижний диаметр наконечника маркера.

  Когда все было сделано со стороны программирования и с большой помощью моего друга Эндрю, пришло время действительно попробовать порисовать медь. Вот видео попытки:

  Ваш браузер не поддерживает теги видео.

  Чертеж печатной платы на медном покрытии. Чертеж и вырезка.

  Поскольку медь не пористая, рисунок выглядит намного лучше, чем на бумаге. Трассы нарисованы очень точно, хотя допуски, на мой взгляд, завышены. Особенно один след вверху находится слишком близко к пэду, хотя на самом деле они не соприкасаются. Однако мне нужно посмотреть, будут ли они замкнуты после травления.

  Вы также можете заметить небольшое отверстие в самой первой подушечке, потому что чернила еще не потекли.Это было легко исправить, просто закрасив его маркером в конце.

  Осталось только убрать часть этого слоя меди, чтобы остались наши следы.

  Офорт

  Тщательно взвесьте и разведите персульфат натрия.

  Удивительно (и когда мой друг Джош втирал в себя, как я полагаю, изрядно ликование), собственно гравировка оказалась не такой простой, как я думал. Это не был hard , но он также не заключался в том, чтобы просто окунуть печатную плату в кислоту и ждать.

  Я все еще нахожусь на этапе проб и ошибок, так как я протравил только две печатные платы, но кажется, что 100 граммов воды с соответствующим количеством растворенного в ней персульфата натрия достаточно хороши только для травления крошечной печатной платы. . Если это правда, потребуется много кислоты, чтобы протравить более крупную, но мне придется поэкспериментировать и посмотреть, что произойдет.

  ОБНОВЛЕНИЕ: Некоторые комментаторы HN отметили, что это заняло так много времени, потому что у меня не было медного самолета. Изначально я отказался от этого, потому что не хотел, чтобы маркер в основном закрашивал всю печатную плату, но после травления это определенно того стоит.Плоскость делает так, что на печатной плате остается много меди, а протравливаются только контуры следов, а это все, что вам нужно. Таким образом, вы не тратите зря травку, пытаясь протравить много меди, это займет меньше времени, и ваша печатная плата будет лучше протравлена.

  Еще я узнал, что нельзя нагревать воду выше 50 ° C, иначе она начнет испаряться, и это ни к чему не приведет.

  Кроме того, в первый раз, когда я протравил печатную плату, я просто оставил ее в кислоте, но оказалось, что медь растворяется намного быстрее, если вы взбалтываете или перемешиваете смесь.Я начал разрабатывать конструкции мешалки для последующих попыток, но затем понял, что он вам не нужен, если у вас есть 3D-принтер, и написал вместо этого этот файл Gcode:

  Ваш браузер не поддерживает теги видео.

  Вы, кажется, взволнованы.

  Он даже нагревает кровать до 40 C, чтобы ваш травитель оставался в тепле! Есть ли что-то, что не умеют делать 3D-принтеры? Не похоже!

  Проблемы со здоровьем травления

  Я понятия не имею, чем опасны для здоровья эти химические вещества.Я как бы просто старался не подходить слишком близко к чану, даже дошел до того, что закрыл крышку контейнера для посуды, который использовал, но я не знаю, задерживает ли это процесс травления или как-то иначе.

  Было сложно найти информацию обо всех этих химикатах, поэтому, если вы что-нибудь знаете, оставьте комментарий ниже или отправьте мне электронное письмо, особенно если вы знаете лучший / более удобный / безопасный травитель. Я буду обновлять статью любой информацией по мере ее поступления в назидание всем, кто это прочтет.

  ОБНОВЛЕНИЯ:

  throwanem on HN говорит, что персульфат натрия не так уж и плох, самая большая проблема — это испарения, которых можно свести к минимуму при низких температурах. Более высокие температуры ускоряют травление, но пары нельзя вдыхать. Это также риск возгорания, и его следует хранить в прохладном и сухом месте.

  Как всегда, любой травитель следует безопасно утилизировать, а не сливать в канализацию.

  Продолжение травления

  Печатная плата пузырится. В остальном травление

  протекало без происшествий, на печатной плате в какой-то момент начали пузыриться, а затем начали отслаиваться, а травитель стал слегка синим, что, как я предположил, означало, что он работает.Немного встряхнув его, он еще больше рассыпался, что казалось очень хорошим знаком, поэтому я просто продолжал это делать, и он продолжал работать. Затем я оставил смесь наедине с собой, потому что мне стало скучно, пока я не заметил, что, наконец, это было сделано.

  В конце концов у меня осталась слегка протравленная, но в остальном чрезвычайно респектабельная печатная плата. Не знаю, почему произошло чрезмерное травление, полагаю, это потому, что я оставил его в травителе на полчаса. Возможно, мне нужно использовать больше травителя, чтобы он работал быстрее и не было времени на протравливание, я слышал, что в идеале это должно занять от трех до десяти минут.

  Тем не менее, без малейшей гордости, вот моя первая печатная плата с самотравлением !:

  Конечный продукт. Я очень счастлив.

  И то, и другое хорошо выглядит и хорошо работают! Я проверил все с помощью мультиметра, и все, что должно быть подключено, подключено, и ничего, что должно быть отключено, не отключено.

  В целом, я бы назвал это безоговорочным успехом!

  Все это было уловкой

  Конечно, это была уловка! Как вы думаете, что я потратил все это время, усилия и доллары налогоплательщика на создание инвертора сигналов для радиоуправляемого самолета? Не будь наивным.

  Моя конечная цель была гораздо более гнусной, и с помощью Эндрю моя мечта всей жизни стала реальностью. Представляю вам это:

  Да, это печатная плата с красным светодиодом на члене на торце.

  Если вы не знаете, плакать или смеяться, вы совершенно правы, потому что это именно то, к чему я стремился.

  Эпилог

  Я очень воодушевлен этим процессом, так как он, наконец, позволяет мне легко изготавливать печатные платы в домашних условиях, быстро, удобно, дешево и с довольно высокими допусками, какими бы они ни были.Я давно искал что-то подобное, и я действительно думаю, что это может вызвать небольшую революцию среди энтузиастов аппаратного обеспечения. Это определенно намного быстрее, лучше, веселее и удобнее, чем пайка прототипов, которую я ненавижу, ненавижу.

  Если вы хотите сделать это дома, весь мой код, файлы Gcode и документация по процессам находятся в этом репозитории:

  https://gitlab.com/stavros/pcb-plotting

  Не стесняйтесь открывать вопрос, если что-то не работает должным образом, или PR, если вы хотите что-то улучшить.Буду признателен за вашу помощь.

  Также, как всегда, пожалуйста, напишите мне в Твиттере или напишите мне напрямую.

  Какие лучшие советы по изготовлению печатной платы своими руками?

  Существует несколько различных способов сборки печатных плат для самостоятельных проектов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Перфорированные платы и другие подобные продукты могут использоваться для проектов самодельных печатных плат, которые не требуют профессионального внешнего вида, а макеты хороши для создания прототипов схем.Когда проект требует более профессионального внешнего вида, можно также изготавливать печатные платы своими руками с использованием подходящих материалов и оборудования. Лучший способ построить самодельную печатную плату такого типа — это напечатать рисунок на журнальной бумаге с помощью лазерного принтера, прогладить его на кусок медного ламината, а затем протравить ламинат раствором хлорида железа. Аналогичных результатов можно достичь с помощью фрезерного станка для печатных плат, если таковой имеется.

  Платы

  предназначены для обеспечения электрического соединения и поддержки электронных компонентов.Обычно они используют медь для электрического соединения компонентов, а также используют ряд непроводящих подложек. Печатные платы промышленного производства обычно протравливаются, хотя некоторые из них изготавливаются путем добавления медных дорожек на непроводящую подложку. Есть несколько способов сделать печатные платы своими руками, в том числе метод, который может привести к получению травленых плат, которые будут иметь довольно профессиональный вид.

  Чтобы сделать лучшую печатную плату своими руками, необходимо принять во внимание конкретный проект.Самый простой вариант для создания схем своими руками — это просто использовать коммерчески выпускаемый «макет», поскольку эти устройства предназначены для быстрого создания прототипов новых схем. Перфорированная плита — еще один вариант, с помощью которого можно быстро собрать монтажные платы своими руками, хотя результаты обычно не имеют профессионального внешнего вида.

  Один из способов сделать профессионально выглядящую печатную плату своими руками — это использовать фрезерный станок для печатных плат.Обычно это устройства с числовым программным управлением (ЧПУ), в которых используются инструкции автоматизированного проектирования (САПР) для автоматического фрезерования схемы схемы на куске медного ламината. Если фрезерный станок для печатных плат недоступен, можно также использовать процесс травления для создания печатной платы профессионального вида.

  Материалы и оборудование, необходимые для травления печатной платы своими руками, включают лазерный принтер, глянцевую бумагу, утюг, медный ламинат и раствор хлорида железа.Этот процесс включает в себя печать зеркального изображения схемы и перенос ее на кусок медного ламината с теплом от утюга. Затем бумагу можно удалить водой, а медный ламинат можно поместить в раствор хлорида железа, который разъедает открытую медь. Один из важных советов при изготовлении такого типа печатной платы своими руками — найти глянцевую бумагу, которая не является водонепроницаемой. Журнальная бумага обычно является хорошим выбором, поскольку журналы обычно печатаются чернилами, а не тонером.

  Как отремонтировать платы самостоятельно?

  Зачем нужно знать, как отремонтировать печатную плату?

  Для профессиональных инженеров-электронщиков и любителей DIY печатные платы — это то, с чем они должны столкнуться.Необходимо понимать работу схем и разбираться в ремонте плат .

  Тем не менее, в большинстве случаев мы получаем более одной печатной платы, мы можем смело выбросить сломанную в мусорное ведро, зачем нужно знать, как ремонтировать печатные платы?

  Очевидно, что во-первых, сэкономленные деньги, печатная плата не является разовым продуктом, большинство неисправностей которого можно устранить простым ремонтом. А тем, кто увлечен электроникой, процесс «от обнаружения к решению» приносит огромное психологическое удовлетворение.Для инженеров-электронщиков более важно уметь ремонтировать печатные платы, что внесет значительный вклад в накопление опыта в их карьере.

  Тогда как отремонтировать печатные платы?

  Необходимо знать, что наиболее частые неисправности вызваны тепловым повреждением, физическим повреждением или перегрузкой высоким напряжением. Для различных типов печатных плат частота отказов различается, поэтому важно разместить печатные платы в подходящей среде.

  Инструменты, которые вам понадобятся

  • Острый нож, отвертка с плоским шлицем или мелкая наждачная бумага
  • Медная фольга
  • Паяльный пистолет
  • Пистолет горячего воздуха
  • Ножницы
  • Ручка
  • Ватный тампон и медицинский спирт
  • Пинцет
  • Скрепка

  1. Закрепите печатную плату на рабочей поверхности, затем удалите поврежденные детали.

  Иногда для диагностики поврежденной печатной платы требуется осциллограф для измерения уровней сигналов и форм сигналов в различных точках для проверки целостности цепи по всей плате.В других случаях это просто вопрос поиска обгоревшей области, которая указывает на то, что неисправный компонент, контактную площадку или дорожку необходимо заменить и снова присоединить к существующей дорожке на плате.

  Если вы обнаружите, что один из компонентов на вашей плате не работает должным образом, существует простой процесс его удаления и замены:

  1. Возьмите термофен и включите его. Держите его на расстоянии не менее 6 дюймов от вышедшего из строя компонента,
  2. Через несколько секунд возьмите пинцет и попытайтесь поднять компонент.Если этого не произошло, продолжайте нагревать еще несколько секунд, а затем повторите попытку.

  Если прокладка была повреждена нагреванием, лучше всего осторожно удалить ее острым ножом. Ваш приоритет — ограничить количество повреждений, которые вы наносите дорожке и другим близлежащим объектам, при этом освобождая доску от любых остатков.

  2. Очистите дорожку и удалите припой.

  После того, как вы удалили поврежденную площадку, продолжайте использовать острый нож, чтобы удалить существующий припой.Если вам неудобно использовать нож для этой относительно деликатной части операции, подойдет также остроконечная отвертка или наждачная бумага с очень мелким зерном. Независимо от того, какой инструмент вы предпочитаете, в результате должна получиться полностью открытая дорожка без припоя, которая выглядит блестящей и чистой.

  3. Оберните медную ленту поверх направляющей.

  После того, как вы удалили поврежденную дорожку и очистили область, пора наклеить липкую медную ленту поверх области, с которой вы работаете.Ваша лента должна перекрывать существующую дорожку и закрывать существующее сквозное отверстие и часть области вокруг него.

  4. Спаять стыки.

  Теперь нужно аккуратно припаять стыки в местах соединения новой медной ленты с существующей дорожкой на восстановленной плате. Вот несколько советов и предупреждений об этой части процесса:

  1. Медная лента быстро плавится при температуре пайки, поэтому не начинайте, пока не будете уверены, что сможете завершить эту часть процесса за один присест.
  2. Используйте как можно меньше тепла и работайте осознанно, но быстро, чтобы уменьшить количество применяемого тепла.

  5. Восстановите сквозное отверстие в печатной плате.

  Найдите твердый инструмент с закругленным концом, например ручку или другой простой инструмент. Нажмите на область, которую вы только что припаяли, и сильно потрите, чтобы убедиться, что медная лента надежно прикреплена ко всей области контактной площадки. Клей должен оставаться липким после того, как вы нагреете эту область.

  С помощью этой техники вы сможете определить, где находится сквозное отверстие, которое затем можно проткнуть скрепкой или другим подобным приспособлением.

  6. Установите и припаяйте компонент.

  Если вы выполнили эти шаги до сих пор, у вас должна быть печатная плата, функциональность которой восстановлена ​​и которая готова к приему выбранного вами компонента.

  Постарайтесь, чтобы применение тепла было как можно короче. Новое соединение, которое вы образовали между недавно приклеенной медной лентой / колодкой и дорожкой, может быть несколько хрупким.

  7. Обрежьте лишнюю ленту на отремонтированном участке.

  Ножницами или ножом для рукоделия аккуратно обрежьте липкую медную ленту до нужного размера, чтобы закончить ремонт.Важно отметить, что соединение, которое вы только что отремонтировали, может восстановить работоспособность вашей печатной платы, но контактная площадка, дорожка и соединение никогда не будут такими структурно прочными, как оригинальная плата.

  Что еще нужно, кроме инструментов?

  Зная теоретические знания о том, как ремонтировать печатные платы, требуется ряд базовых мягких и жестких навыков, включая отличную зрительно-моторную координацию, большое терпение и внимание к деталям. В конечном счете, самое главное — это практика, снова и снова.

  В целом, PS Electronics не стремится продемонстрировать свои незначительные навыки перед экспертами, а просто предоставляет реальный метод ремонта печатных плат для тех, кто не знаком с электрическими схемами.

  .