Делаем печатную плату маркером.

Маркер для печатных плат Edding 792

На страницах сайта уже заходила речь о так называемой «карандашной технологии» изготовления печатных плат. Метод прост и доступен – корректирующий карандаш можно купить практически в любом магазине, торгующем канцелярскими товарами. Но есть и ограничения. Те, кто пробовал рисовать рисунок печатной платы с помощью корректирующего карандаша, заметили, что минимальная ширина получаемой дорожки вряд ли будет меньше 1,5-2,5 миллиметров.

Это обстоятельство накладывает ограничения на изготовление печатных плат, которые имеют тонкие дорожки и малое расстояние между ними. Известно, что шаг между выводами микросхем, выполненных в корпусе для поверхностного монтажа очень мал. Поэтому, если требуется изготовить печатную плату с наличием тонких дорожек и малым расстоянием между ними то «карандашная» технология не подойдёт. Также стоит отметить, что нанесение рисунка корректирующим карандашом не очень удобно, дорожки получаются не всегда ровные, а медные пятачки для запайки выводов радиодеталей выходят не очень аккуратные.

Поэтому приходится корректировать рисунок печатной платы острым лезвием бритвы или скальпелем.

Выходом из сложившейся ситуации может быть использование маркера для печатных плат, который прекрасно подходит для нанесения устойчивого к травлению слоя. По незнанию можно приобрести маркер для нанесения надписей и пометок на CD/DVD-диски. Такой маркер не годится для изготовления печатных плат – раствор хлорного железа разъедает рисунок такого маркера, и медные дорожки практически полностью вытравливаются. Но, несмотря на это, в продаже имеются маркеры, которые годятся не только для нанесения надписей и пометок на различные материалы (CD/DVD-диски, пластмассу, изоляцию проводов), но и для изготовления устойчивого к травлению защитного слоя.

На практике был применён маркер для печатных плат Edding 792. Он позволяет рисовать линии шириной 0,8-1 мм. Этого достаточно для изготовления большого количества печатных плат для самодельных электронных устройств. Как оказалось, данный маркер прекрасно справляется с поставленной задачей. Печатная плата получилась довольно неплохой, хотя и рисовалась второпях. Взгляните.

Печатная плата (сделано с помощью маркера Edding 792)

К слову сказать, маркер Edding 792 также можно использовать для исправления ошибок и помарок, которые получились при переносе рисунка печатной платы на заготовку методом ЛУТ (лазерно-утюжной технологии). Такое бывает, особенно, если печатная плата довольно больших размеров и со сложным рисунком. Это очень удобно, так как нет необходимости снова полностью переносить весь рисунок на заготовку.

Если найти маркер Edding 792 не удастся, то подойдёт Edding 791, Edding 780. Их также можно использовать для рисования печатных плат.

Наверняка начинающим любителям электроники интересен сам технологический процесс изготовления печатной платы с помощью маркера, поэтому дальше пойдёт рассказ именно об этом.

Весь процесс изготовления печатной платы аналогичен тому, который описан в статье «Изготовление печатной платы «карандашным» методом». Вот краткий алгоритм:

• Вырезание из куска стеклотекстолита заготовки под будущее устройство.

• Распечатка или рисование шаблона печатной платы.

• Разметка и сверление отверстий по шаблону.

• Очистка заготовки от загрязнений и неровностей, оставшихся после сверловки.

• Нанесение рисунка будущих медных проводников маркером для печатных плат Edding 792. (Лучше рисовать дорожки от руки, так как при использовании линейки можно смазать ещё незастывший лак от маркера).

• Травление заготовки в хлорном железе или другом химикате (персульфате аммония, медном купоросе и др…). На выходе должно получиться нечто похожее…

• Очистка медных дорожек от защитного слоя растворителем.

• Лужение медных дорожек печатной платы.

Немного «тонкостей».

О сверлении отверстий.

Есть мнение, что сверлить отверстия в печатной плате нужно после травления. Как видим, в приведённом алгоритме сверловка отверстий стоит до травления печатной платы в растворе. В принципе, можно сверлить хоть до травления печатной платы, хоть после. С технологической точки зрения никаких ограничений нет. Но, стоит учитывать, что качество сверловки напрямую зависит от инструмента, которым производится сверловка отверстий.

Если сверлильный станок развивает хорошие обороты и в наличии есть качественные свёрла, то можно сверлить и после травления – результат будет хороший. Но, если сверлить отверстия в плате самопальной минидрелью на базе слабенького моторчика с плохой центровкой, то можно запросто содрать медные пятачки под выводы.

Также многое зависит от качества текстолита, гетинакса или стеклотекстолита. Поэтому в приведённом алгоритме сверловка отверстий стоит до травления печатной платы. При таком алгоритме медные края, оставшиеся после сверления легко убрать наждачной бумагой и заодно очистить медную поверхность от загрязнений, если таковые имеются. Как известно, загрязнённая поверхность медной фольги плохо вытравливается в растворе.

Чем растворить защитный слой маркера?

После травления в растворе защитный слой, который наносили маркером Edding 792 легко убрать растворителем. На деле использовался «Уайт-спирит». Воняет он, конечно, противно, но защитный слой смывает на ура. Остатков лака не остаётся.

Подготовка печатной платы к лужению медных дорожек.

После того, как защитный слой убран, можно на несколько секунд закинуть заготовку печатной платы опять в раствор. При этом поверхность медных дорожек чуть подтравится и станет ярко-розового цвета. Такая медь лучше покрывается припоем при последующем лужении дорожек, так как на её поверхности нет окислов и мелких загрязнений. Правда лужение дорожек нужно производить сразу, иначе медь на открытом воздухе вновь покроется слоем окисла.

Готовое устройство после сборки

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Чем рисовать печатные платы — РАДИОСХЕМЫ

Тема по изготовлению плат не нова, а тем более рисование маркером или лаком, но в моем городе есть немного мест, где можно купить маркер. Да и почти во всех магазинах они одинаковые — я обегал все магазины ну так и нового не нашел, есть только 2 вида маркеров, ну ещё разноцветные, но они точно нам не подходят. Сегодня тестировать будем вот такой набор маркеров для рисования печатных плат: 2 ручки и лак для ногтей (он конечно вне конкуренции).

Для эксперимента взял кусочек текстолита, зашкурил и стал что-то рисовать. Вышло примерно так, скажу сразу тест у нас зверский и не адекватный, но уже даст понять что к чему. Плату оставил травится на шесть часов.

Теперь поговорим о результатах и подопытных пластинах поподробнее.

Маркер цветной синий был когда-то ничего он не защищает текстолит что з ним что без него, да и засох он, я разобрал, а корпус сохранил, в такой корпус подойдет просто идеально на устройство прозвонки, но сейчас не о нем.

• Маркер, самый что не на есть обыкновенный чёрный маркер
• Маркер для подписи CD дисков
• Две разные ручки — не гелиевые
• И конечно лак для ногтей

Итак, как видим, лучше всего справился лак, но им не удобно рисовать платы, только подрисовывать.

Далее маркер для CD, он неплохо справился, и если не держать в растворе 5 часов, то он справляется не хуже лака. Есть в нем одна особенность — рисующая часть тоненькая, немного выше защищена пластмассой и рисовать под линейку одно удовольствие.

Маркер обыкновений справился так же, как и предыдущий, только у него немного побольше будет рисующий наконечник, но тоже очень не дурственно получается.

Теперь ручки. От ручек и следу не осталось, была когда-то у меня гелевая ручка, так она так рисовала, что одно загляденье! Получались дорожки от 0.4 мм только она где-то пропала, при испытаниях вспомнил это и решил проверить как рисуют теперешние ручки.

Лак здесь — только одни плюсы, а если заправит в банку от пот-корректора — так вообще термоядерная вещь выходит для рисования плат! Мне хватает и маркеров, а это так — на заметку.

Думаю тест можно считать завершенным. С вами, как всегда, был Kalyan.Super.Bos. Удачи!

Чем рисовать печатные платы. Простой способ изготовления печатных плат (не ЛУТ) Чернила для рисования плат

Тема по изготовлению плат не нова, а тем более рисование маркером или лаком, но в моем городе есть немного мест, где можно купить маркер. Да и почти во всех магазинах они одинаковые — я обегал все магазины ну так и нового не нашел, есть только 2 вида маркеров, ну ещё разноцветные, но они точно нам не подходят. Сегодня тестировать будем вот такой набор маркеров для рисования печатных плат: 2 ручки и лак для ногтей (он конечно вне конкуренции).

Для эксперимента взял кусочек текстолита, зашкурил и стал что-то рисовать. Вышло примерно так, скажу сразу тест у нас зверский и не адекватный, но уже даст понять что к чему. Плату оставил травится на шесть часов.

Теперь поговорим о результатах и подопытных пластинах поподробнее.

Маркер цветной синий был когда-то ничего он не защищает текстолит что з ним что без него, да и засох он, я разобрал, а корпус сохранил, в такой корпус подойдет просто идеально на устройство прозвонки, но сейчас не о нем.

• Маркер, самый что не на есть обыкновенный чёрный маркер
• Маркер для подписи CD дисков
• Две разные ручки — не гелиевые
• И конечно лак для ногтей

Итак, как видим, лучше всего справился лак, но им не удобно рисовать платы, только подрисовывать.

Далее маркер для CD, он неплохо справился, и если не держать в растворе 5 часов, то он справляется не хуже лака. Есть в нем одна особенность — рисующая часть тоненькая, немного выше защищена пластмассой и рисовать под линейку одно удовольствие.

Маркер обыкновений справился так же, как и предыдущий, только у него немного побольше будет рисующий наконечник, но тоже очень не дурственно получается.

Теперь ручки. От ручек и следу не осталось, была когда-то у меня гелевая ручка, так она так рисовала, что одно загляденье! Получались дорожки от 0.4 мм только она где-то пропала, при испытаниях вспомнил это и решил проверить как рисуют теперешние ручки.

Лак здесь — только одни плюсы, а если заправит в банку от пот-корректора — так вообще термоядерная вещь выходит для рисования плат! Мне хватает и маркеров, а это так — на заметку.

Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.

Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.

Технология ручного способа нанесения

дорожек печатной платы

Подготовка шаблона

Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощью любого клея, например ПВА или Момент.

Вырезание заготовки

Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.

Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.

Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.

Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.

Сверление отверстий

Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки. Одним сверлом точно не обойдетесь.

Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.

После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.

Нанесение топографического рисунка

Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.

Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги также нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.

После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.

Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.

Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.

Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием краску нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.

После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.

При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы. Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.

Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.

Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.

Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.

Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года — под лучи солнца.

Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.

Технология нанесения рисунка печатной платы

с помощью лазерного принтера

При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C. Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.

После того, как файл с рисунком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.

Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату

Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы. Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.

В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.

Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.

Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.

Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит

Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.

Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера. В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг недостаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей стопроцентный результат.

На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.

Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.

Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.

Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.

Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.

Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани. Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.

Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.

Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.

Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.

Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде .

Травление печатной платы

Для удаления медной фольги с незащищенных участков фольгированного стеклотекстолита при изготовлении печатных плат в домашних условиях радиолюбители обычно используют химический способ. Печатная плата помещается в травильный раствор и за счет химической реакции медь, незащищенная маской, растворяется.

Рецепты травильных растворов

В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.

Наименование раствора	Состав	Количество	Технология приготовления	Достоинства	Недостатки
Перекись водорода плюс лимонная кислота	Перекись водорода (H 2 O 2)	100 мл	В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль	Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность	Не хранится
	Лимонная кислота (C 6 H 8 O 7)	30 г
	Поваренная соль (NaCl)	5 г
Водный раствор хлорного железа	Вода (H 2 O)	300 мл	В теплой воде растворить хлорное железо	Достаточная скорость травления, повторное использование	Невысокая доступность хлорного железа
	Хлорное железо (FeCl 3)	100 г
Перекись водорода плюс соляная кислота	Перекись водорода (H 2 O 2)	200 мл	В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту	Высокая скорость травления, повторное использование	Требуется высокая аккуратность
	Соляная кислота (HCl)	200 мл
Водный раствор медного купороса	Вода (H 2 O)	500 мл	В горячей воде (50-80°С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос	Доступность компонентов	Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов
	Медный купорос (CuSO 4)	50 г
	Поваренная соль (NaCl)	100 г

Травить печатные платы в металлической посуде не допускается . Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.

Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты

Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.

Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.

Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см 2 . Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит. Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.

Травильный раствор на основе хлорного железа

Вторым по популярности травильным раствором является водный раствор хлорного железа. Ранее он был самым популярным, так как на любом промышленном предприятии хлорное железо было легко достать.

Травильный раствор не требователен к температуре, травит достаточно быстро, но скорость травления снижается по мере расходования хлорного железа в растворе.

Хлорное железо очень гигроскопично и поэтому из воздуха быстро впитывает воду. В результате на дне банки появляется желтая жидкость. Это не влияет на качество компонента и такое хлорное железо пригодно для приготовления травильного раствора.

Если использованный раствор хлорного железа хранить в герметичной таре, то его можно использовать многократно. Подлежит регенерации, достаточно в раствор насыпать железных гвоздей (они сразу покроются рыхлым слоем меди). При попадании на любые поверхности оставляет трудноудаляемые желтые пятна. В настоящее время раствор хлорного железа для изготовления печатных плат применяют реже в связи с его дороговизной.

Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты

Отличный травильный раствор, обеспечивает высокую скорость травления. Соляную кислоту при интенсивном помешивании вливают в 3% водный раствор перекиси водорода тоненькой струйкой. Вливать перекись водорода в кислоту недопустимо! Но из-за наличия в травильном растворе соляной кислоты при травлении платы нужно соблюдать большую осторожность, так как раствор разъедает кожу рук и портит все, на что попадает. По этой причине травильный раствор с соляной кислотой в домашних условиях использовать не рекомендуется.

Травильный раствор на основе медного купороса

Метод изготовления печатных плат с применение медного купороса обычно используют в случае невозможности изготовления травильного раствора на основе других компонентов из-за их недоступности. Медный купорос является ядохимикатом и широко применяется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.

Технология травления печатных плат

Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.

Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.

Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.

После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.

Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей

Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.

Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектрическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.

После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя — спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяют канифоль.

На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.

lupo , ну дык так же и продолжай, тем более, что плата на заказ, и, очевидно, время ограничено, а на освоение ЛУТ времени довольно много потратишь. Мои «секреты» с тех времён, когда я рисовал краской:

А) использование инсулинового шприца со сточенной (не обкусанной!) до 4-5 мм съёмной тонкой (розовой) иглой.
б) использование не нитрокраски, а эмалей ПФ разбавленных соответствующими растворителями (ни в коем случае не ацетоном и ацетонсодержащими растворителями! — вопреки кажущейся логике, разбавленная ацетоном ПФ будет сохнуть неделю).
в) достаточно жидкое разбавление эмали и регулировка «подачи» вставкой в иглу проволочки — диаметр подбирается экспериментально — для исключения самопроизвольного вытекания «чернил». С этой же целью шприц нежелательно заполнять больше, чем на 2-3 мм выше уровня иглы. При этом краска «высасывается» из иглы за счёт капиллярного эффекта только при рисовании. Под рукой надо иметь кусочек картона — даже при кратковременном перерыве «разрисовывать» иглу придётся поддувом шприца, а при этом выползет капля, которая при попытке «разрисовать» шприц непосредственно на плате приведёт к кляксе.
г) сначала обрисовываются ВСЕ пятаки контактных площадок, затем плате даётся время подсохнуть до состояния «неприлипания» к пятакам линейки — часа 3 как минимум)
д) рисование линий ведётся под линейку со скошенным внутрь нижним краем — для исключения подтекания краски. При этом согласно проекту сначала рисуются горизонтальные линии (с запасом с обеих сторон — ПФ, в отличие от нитры, тем и хороша, что её легче аккуратно подчистить, пока она не совсем высохла (даже под линейку, что очень удобно при подчистке «сеток», образующихся при этой технологии, например, на поворотах многоразрядных шин), затем плате даётся время подсохнуть, и затем рисуются вертикальные линии. В этот момент как правило обнаруживаются «забытые» горизонтали — тогда вертикальные линии рисуются тоже с запасом, а на месте пропущенных горизонталей ШАРИКОВОЙ РУЧКОЙ делаются отметки — для последующей дорисовки.
е) после подсыхания вертикалей при необходимости дорисовываются диагонали, и сразу же можно произвести подчистку подтёков, «хвостов» горизонталей и т.д. Преимущество ПФ — она довольно долго сохраняет пластичность, и при зачистке не скалывается, в отличие от нитры. Благодаря этому при отработанном навыке можно СПОКОЙНО между ножками микросхемы с шагом 2,5 мм «продёрнуть» две дорожки. 0,5 мм дорожка при соблюдении этих рекомендаций — стандартная ширина дорожки, при ОЧЕНЬ большой кропотливости, тщательном подборе густоты краски и диаметра проволочки-вставки — 0,3 мм вытянуть можно. Сольются с пятаками ножек? Да и Х с ними — после подсыхания изолирующие промежутки спокойно и без напряга «дорисовываются» скребком. Не надо пытаться устранить затёки СРАЗУ — это приведёт только к грязи на плате! Пусть подсохнут (я обычно требующие в последующем внимания образовавшиеся «затёки» отмечал на рисунке-проекте маркером-выделителем, и устранял уже после ПОЛНОЙ прорисовки дорожек платы).
ж) дать плате подсохнуть не менее 4-х часов, хотя бы пока не исчезнет ощущение «прилипания» пальца к последним нарисованным дорожкам.
з) Ну и всё… Далее — хлорное железо, окончательный осмотр и при необходимости — зачистка. Прочность краски вполне позволяет при высокой неравномерности разводки (очень плотный рисунок тонкими дорожками в одних местах, и большие стравливаемые участки в других) во избежание подтравливания уже протравившихся дорожек остановить общее перемешивание раствора и применить ручное принудительное (пороллоновым тампоном) на больших стравливаемых поверхностях.
и) краску с протравленной платы смываю не растворителем, а под краном — с помощью лоскута мешковины и «Пемоксоли» (или любого другого абразивного моющего средства) — это позволяет сразу после смывки краски и промакивания капель с платы облудить её паяльником, облив спиртоканифольным флюсом (лучше — активированным ЛТИ-120)
к) Enjoy!

Ностальгия… Этим способом не пользовался уже лет эдак… А если есть время и лазерный принтер — задай в Поиске по форумам или в Гугле запрос ЛУТ (Лазерно-Утюжная Технология), и будет счастье. При отработанных навыках (ни одна рекомендация не катит за догму, многое зависит от принтера, носителя, бумаги и личных предпочтений) эта технология позволяет получать платы с качеством даже выше промышленной шелкографии, с весьма стабильным результатом. От себя добавлю секрет, который почему-то пропущен в «ликбезах» по ЛУТ — при этой технологии довольно плохо пропечатываются широкие (силовые) дорожки и большие закрашенные участки — возникают очень некрасивые точечные подтравливания. В этом случае я обычно в проекте все дорожки шире 1 мм и «островки» фольги рисую только контуром (линией 0,5 мм), после печати рисунка на плате закрашивая межконтурное пространство классически — шприцем с краской.

Печатная плата — это лист изоляционного материала, обычно, стеклотекстолита, на одной или двух сторонах которого есть токопроводящие, обычно медные, дорожки. Детали вставляются в отверстия в плате и припаиваются к этим дорожкам. Токопроводящие дорожки расположены так, что если правильно вставить в нужные отверстия и хорошо припаять, то эти дорожки соединят детали между собой таким образом, что получится некое электронное устройство.

Бывает и поверхностный монтаж, когда детали расположены на той же стороне, где и печатные дорожки, и припаяны к ним без просовывания выводов в отверстия. Этот способ чаще всего применяется в очень компактных устройствах, при монтаже миниатюрных деталей. Дома же, так сказать, в кухонных условиях, проще сделать первый вариант. О нем и будет здесь речь.

Существует много способов и методов изготовления печатных плат в «кухонных» условиях, описанных в различной радиолюбительской литературе. Здесь, не претендуя на оригинальность, рассматривается один из них, пригодный для изготовления печатных плат для несложных электронных устройств. В качестве примера сделаем плату для звукового сигнализатора, описанного в этом журнале в статье «Электронный звонок для велосипеда». Чтобы не листать журнал лишний раз, схема таймера, а также рисунок печатной платы и монтажная схема, повторены здесь на рисунках, соответственно,1,2 и 3.

Подготовка рисунка

Но, прежде чем заниматься изготовлением печатной платы нужно узнать в каком масштабе дан её рисунок. В радио журналах практически всегда рисунок дается в масштабе 1:1. Но в разных изданиях бывает по-разному.

Если рисунок платы дан в другом масштабе его нужно переснять или перерисовать по масштабной сетке, так чтобы получилось изображение в масштабе 1:1. Здесь же изображение сразу в масштабе 1:1, и ничего уменьшать или увеличивать не требуется.

Материал для печатной платы

Основной материал для печатных плат — фольгированный стеклотекстолит. Это такой изоляционный лист, на который с одной или с обеих сторон наклеена медная фольга. Из этого листа нужно вырезать заготовку, — кусок по размерам немного больше печатной платы. Обычно рекомендуется пилить пилкой по металлу, но, при наличии достаточной физической силы, это можно сделать ножницами по металлу, — получится быстрее и с меньшим количеством пота.

Затем, фольгу нужно осторожно ошкурить мелкой шкуркой — нулевкой, но только не до дыр, а так чтобы снять только слой окислов. Не нужно добиваться зеркального блеска, пусть лучше будет множество мелких царапинок. Суть дальнейших действий в том, чтобы защитить от травильного раствора нужные участки фольги.

Перенос рисунка

Теперь нужно перенести рисунок 2 на эту фольгу. Проще всего это сделать при помощи шила, легонького молоточка, копировальной бумаги («копирки», которую подкладывают между листами бумаги, чтобы разом исписать несколько листов), и шариковой ручки.

Рис. 1. Схема простого электронного устройства.

Рис. 2. Печатная плата для электронного устройства.

Рис. 3. Схема расположения компонентов на печатной плате.

Нужно подложить заготовку под лист с изображением дорожек (рис.2). Впрочем, можно предварительно сделать ксерокопию, чтобы не портить журнал. Затем между листом с изображением дорожек и заготовкой проложить «копирку» красящей стороной к заготовке. При помощи канцелярских скрепок, или другим способом, этот «бутерброд» зафиксировать.

Далее, при помощи шила и легонького молоточка нужно немного, чуть-чуть, накернить точки, в которых должны быть отверстия. Затем, с помощью шариковой ручки прорисовать дорожки, так чтобы их контуры через копирку перешли на заготовку. Теперь «бутерброд» разбираем.

Сверление отверстий

Берем микродрель (в качестве микродрели сгодится электроотвертка или небольшой шуруповерт), и сверлом по металлу диаметром 1-1,2 мм сверлим отверстия в накерненных местах. Опилки лучше сдувать, а не смахивать рукой, иначе можно стереть рисунок от «копирки». Поверхность платы со стороны фольги не лапать, потому что от пальцев остаются «пото-жировые» следы, которые в дальнейшем могут помешать травлению.

Рисование дорожек

Следующий этап — рисование самих дорожек. Существует много способов как это сделать. Можно использовать лак для ногтей (с соответствующей кисточкой), «цапон-лак», нитро-краску, битумный лак. При этом пишущий инструмент — кисточка от лака для ногтей, рейсфедер, перо для черчения, остро заточенная спичка.

Но все это ушло в глубокое дремучее прошлое, после того как в канцелярских магазинах появились фломастеры (маркеры) для письма по компакт-дискам и DVD-дискам.

Это, можно сказать, произвело «революцию в кухонном производстве» печатных плат. Берем маркер «For CD» или «For DVD» черного густого цвета, свеженький, «вкусно» пахнущий не то спиртом, не то ацетном, и скрупулезно рисуем им монтажные площадки и печатные дорожки, закрашивая их поверхность плотно, в несколько слоев.

При этом, всю остальную поверхность нужно оставить не закрашенной (и не залапанной). След от маркера «For CD» или «For DVD» высыхает моментально, так что заготовка готова к травлению сразу же после завершения процесса рисования.

Травление дорожек

Самый подходящий для травления реактив — раствор хлорного железа. Сейчас хлорное железо в виде порошка продается практически везде там же, где и радиодетали. Развести нужно 50-60 грамм на стакан теплой воды.

Перемешивать неметаллическим предметом (обычная металлическая чайная ложка, конечно удобна, но она все испортит и сама испортится). Потом, проделав в незанятом дорожками уголочке платы маленькое отверстие, можно эту плату за него подвесить на капроновой леске и опустить в этот самый стакан (стакан должен быть неметаллическим).

Так чтобы плата находилась где-то посредине стакана, полностью покрытая раствором хлорного железа. После того как вся не закрашенная фольга растворится, заготовку вынуть, промыть водой. Краску маркера смыть любой спиртосодержащей жидкостью, например… дешевым одеколоном.

Еще раз промыть водой, просушить феном и можно расставлять детали по рисунку 3 и паять.

На страницах сайта уже заходила речь о так называемой «карандашной технологии» изготовления печатных плат . Метод прост и доступен – корректирующий карандаш можно купить практически в любом магазине, торгующем канцелярскими товарами. Но есть и ограничения. Те, кто пробовал рисовать рисунок печатной платы с помощью корректирующего карандаша, заметили, что минимальная ширина получаемой дорожки вряд ли будет меньше 1,5-2,5 миллиметров.

Это обстоятельство накладывает ограничения на изготовление печатных плат, которые имеют тонкие дорожки и малое расстояние между ними. Известно, что шаг между выводами микросхем, выполненных в корпусе для поверхностного монтажа очень мал. Поэтому, если требуется изготовить печатную плату с наличием тонких дорожек и малым расстоянием между ними то «карандашная» технология не подойдёт. Также стоит отметить, что нанесение рисунка корректирующим карандашом не очень удобно, дорожки получаются не всегда ровные, а медные пятачки для запайки выводов радиодеталей выходят не очень аккуратные. Поэтому приходиться корректировать рисунок печатной платы острым лезвием бритвы или скальпелем.

Выходом из сложившейся ситуации может быть использование маркера для печатных плат, который прекрасно подходит для нанесения устойчивого к травлению слоя. По незнанию можно приобрести маркер для нанесения надписей и пометок на CD/DVD-диски. Такой маркер не годится для изготовления печатных плат – раствор хлорного железа разъедает рисунок такого маркера, и медные дорожки практически полностью вытравливаются. Но, несмотря на это, в продаже имеются маркеры, которые годятся не только для нанесения надписей и пометок на различные материалы (CD/DVD-диски, пластмассу, изоляцию проводов), но и для изготовления устойчивого к травлению защитного слоя.

На практике был применён маркер для печатных плат Edding 792 . Он позволяет рисовать линии шириной 0,8-1 мм. Этого достаточно для изготовления большого количества печатных плат для самодельных электронных устройств. Как оказалось, данный маркер прекрасно справляется с поставленной задачей. Печатная плата получилась довольно неплохой, хотя и рисовалась второпях. Взгляните.

Печатная плата (сделано с помощью маркера Edding 792)

К слову сказать, маркер Edding 792 также можно использовать для исправления ошибок и помарок, которые получились при переносе рисунка печатной платы на заготовку методом ЛУТ (лазерно-утюжной технологии). Такое бывает, особенно, если печатная плата довольно больших размеров и со сложным рисунком. Это очень удобно, так как нет необходимости снова полностью переносить весь рисунок на заготовку.

Если найти маркер Edding 792 не удастся, то подойдёт Edding 791 , Edding 780 . Их также можно использовать для рисования печатных плат.

Наверняка начинающим любителям электроники интересен сам технологический процесс изготовления печатной платы с помощью маркера, поэтому дальше пойдёт рассказ именно об этом.

Весь процесс изготовления печатной платы аналогичен тому, который описан в статье «Изготовление печатной платы «карандашным» методом ». Вот краткий алгоритм:

Немного «тонкостей».

О сверлении отверстий.

Есть мнение, что сверлить отверстия в печатной плате нужно после травления. Как видим, в приведённом алгоритме сверловка отверстий стоит до травления печатной платы в растворе. В принципе, можно сверлить хоть до травления печатной платы, хоть после. С технологической точки зрения никаких ограничений нет. Но, стоит учитывать, что качество сверловки напрямую зависит от инструмента, которым производится сверловка отверстий.

Если сверлильный станок развивает хорошие обороты и в наличии есть качественные свёрла, то можно сверлить и после травления – результат будет хороший. Но, если сверлить отверстия в плате самопальной минидрелью на базе слабенького моторчика с плохой центровкой, то можно запросто содрать медные пятачки под выводы.

Также многое зависит от качества текстолита, гетинакса или стеклотекстолита. Поэтому в приведённом алгоритме сверловка отверстий стоит до травления печатной платы. При таком алгоритме медные края, оставшиеся после сверления легко убрать наждачной бумагой и заодно очистить медную поверхность от загрязнений, если таковые имеются. Как известно, загрязнённая поверхность медной фольги плохо вытравливается в растворе.

Чем растворить защитный слой маркера?

После травления в растворе защитный слой, который наносили маркером Edding 792 легко убрать растворителем. На деле использовался «Уайт-спирит». Воняет он, конечно, противно, но защитный слой смывает на ура. Остатков лака не остаётся.

Подготовка печатной платы к лужению медных дорожек.

После того, как защитный слой убран, можно на несколько секунд закинуть заготовку печатной платы опять в раствор. При этом поверхность медных дорожек чуть подтравиться и станет ярко-розового цвета. Такая медь лучше покрывается припоем при последующем лужении дорожек, так как на её поверхности нет окислов и мелких загрязнений. Правда лужение дорожек нужно производить сразу, иначе медь на открытом воздухе вновь покроется слоем окисла.

Готовое устройство после сборки

plata-flom

Фото.1. Вверху — печатная плата изготовлена с использованием перманентного фломастера. Внизу — с использованием ацетоновой краски и ручки с редисным пером.   Изготовление печатных плат с использованием перманентного маркера.      Рисование печатных плат с использованием нитрокраски сопряжено с рядом трудностей. Краска должна быть определённой консистенции, но даже при этом из-за быстрого испарения растворителя она быстро густеет, забивается перо или рейсфедер. Кроме того, и сам запах ацетона не есть удовольствие для человека с нормальной психикой, да и вреден он для здоровья. А большие платы и по времени долго рисовать приходится, да и капнуть краска обычно норовит не совсем в то место куда надо. Другое дело фломастер.      Прочитав в литературе о том, что можно рисовать печатную плату перманентным фломастером, а особенно после того, как увидел изготовленные платы у друзей, решил и я воспользоваться этим методом. Был использован фломастер «Marker-Pen» (RUHENG-tm), хотя вначале поэкспериментировал с четырьмя типами фломастеров. Да не тут-то было! Качество вытравленной платы, как говорится, оставляет желать лучшего. И сильно желает! В чем же дело? Проанализировав ситуацию, поговорив с уже имевшими опыт, пришел к нижеследующим выводам. Для получения приемлемого качества печатной платы следует: Перед рисованием печатной платы её зеркало нужно пройти мелкой наждачной шкуркой (нулёвкой). Руками после этого зеркало не трогать, чтобы не нанести жир или грязь. Рисовать проводники следует в два этапа, причем приступать к этому нужно сразу же после зачистки медной фольги, пока зеркало ещё не успело окислиться. Сначала рисуют проводники фломастером, имеющим более светлый цвет (синий, зелёный). После чего дают краске хорошо просохнуть в течение двух часов. Далее наносят ещё один слой краски, но уже фломастером с более темным цветом (темно-синим, черным). При этом хорошо заметны места проводников, где второй слой краски нанесен некачественно (тонок или вообще отсутствует). При нанесении прямых проводников следует пользоваться утолщенной линейкой со скошенным краем (такую используют для рисования тушью). После нанесения второго слоя дают высохнуть краске в течение суток. Не следует скупиться на ширину токопроводящих дорожек и площадь контактных площадок. Подчистки и исправления рисунка следует делать острым шилом через 10 минут после окончания рисования. Травить плату следует в свежем хлорном железе (обратите внимание: именно в свежем!) и только через сутки после окончания рисования проводников. Три травлении не следует покачивать ванночку с хлорным железом для ускорения процесса травления, ибо при этом краска может смыться и качество платы резко ухудшится. Следует внимательно следить за травлением и особенно его окончанием. Ни в коем случае не передерживайте плату в растворе (нитрокраска в этом отношении менее критична!). Вынув из ванночки плату, тщательно промойте её сначала в проточной воде, а затем с использованием пищевой соды. Протрите плату насухо и удалите фломастер (краску) тряпочкой, смоченной в спирте (можно и в ацетоне). Удалите скальпелем невытравленные места. Покройте рисунок печатной платы канифольным лаком (канифоль, растворённая в спирте). Выводы: Рисование с использованием Перманентно фломастера имеет свои преимущества. Отсутствует вредный запах при рисовании. Нет проблем с быстрым загустеванием краски. Отпадают операции по очистке пера. Становится много проще сам процесс рисования (приближен к процессу рисования авторучкой на листе бумаги). Качественнее становится и рисунок проводников (очертания). Но есть и минусы: Красится в цвет фломастера основа печатной платы – текстолит (при её промывке). И даже неоднократная промывка платы спиртом или ацетоном не дают должного результата (краситель проникает внутрь текстолита). Каким образом это сказывается на изоляционных качествах текстолита тоже не ясно. После промывки платы и затем нанесения на, казалось бы (на вид), уже чистую плату канифольного лака, через некоторое время происходит подкраска текстолита и печатных проводников красителем фломастера (проникшим внутрь текстолита). На представленном фото это заметно: сверху плата выполнена с использованием перманентного фломастера, а снизу – ацетоновой краски. Кое-где наблюдается и подтравливание печатных проводников сверху даже при тщательной прорисовке проводников на втором этапе рисования. Вывод: Таким способом изготовления печатных плат пользоваться можно, но следует более внимательно относиться к процессу рисования при обязательном выполнении вышеуказанных пунктов. И ещё: Если вы наносите рисунок печатных плат, пользуясь рисунками, сделанными на лазерном принтере (перевод рисунка с бумаги на фольгу при помощи горячего утюга), то всё же прорисуйте после этого рисунок сверху ещё и перманентным фломастером. Это так же будет способствовать улучшению качества печатных проводников. Но всё же помните: Хотя нитрокраской и труднее рисовать печатную плату – качество её получается всё же выше! Рубцов В.П. UN7BV. Казахстан. Астана. [email protected] . 73!

KiCAD: как сделать печатную плату | others

В этой статье рассматриваются основные вопросы проектирования печатной платы (PCB) в KiCAD.

В KiCAD, как и во всех системах сквозного («сквозного» означает, что в одной среде проектируется и схема, и печатная плата) проектирования печатных плат, процесс разработки платы включает в себя следующие основные шаги:

1. Подбор и/или создание элементов схемы (символов).
2. Подбор и/или создание посадочных мест деталей (модулей).
3. Рисование схемы, экспорт списка цепей.
4. Привязка символов и модулей друг к другу.
5. Рисование контура платы, загрузка списка цепей и привязки символов и модулей.
6. Ручная или автоматическая, или полуавтоматическая трассировка платы.
7. Получение Gerber-файлов для фотоплоттера и файлов для сверлильного станка.

[1. Подбор и/или создание элементов принципиальной схемы]

Иногда компонент, который Вы хотите поместить на свою создаваемую схему, отсутствует в библиотеках KiCad. Это обычная штатная ситуация, и нет причин для беспокойства.

В среде KiCad компонентом является блок текста (в файле с расширением *.lib), начинающийся с DEF и заканчивающийся на ENDDEF. Один или большее количество компонентов обычно помещаются в файл библиотеки (простой текстовый файл с расширением lib). Для того, чтобы копировать компоненты из одной библиотеки в другую, Вы можете использовать обычный текстовый редактор, и команды Copy/Cut и Paste. Библиотеки схемотехнических отображений компонентов, который поставляются вместе с KiCad, находятся в папке c:\Program Files\KiCad\share\library\.

Как создавать новый компонент схемы средствами KiCad, можно подробно прочитать по ссылке [5]. Однако помните, что готовые компоненты для KiCad можно попробовать найти в Интернете [6, 7].

[2. Подбор и/или создание посадочных мест деталей]

В KiCad посадочные места для компонентов (package) называются почему-то модулями (module). Модули объединены в библиотечные файлы с расширением *.mod. Точно так же как и файлы *.lib, это обычные текстовые файлы, которые можно легко просмотреть текстовым редактором. Библиотеки модулей (корпусов деталей), который поставляются вместе с KiCad, находятся в папке c:\Program Files\KiCad\share\modules\. Как создавать новое посадочное место детали средствами KiCad, можно подробно прочитать по ссылке [5].

[3. Рисование схемы, экспорт списка цепей]

Рисование схемы особенностей не имеет, все делается так же, как и в других системах сквозного проектирования радиоэлектроники. Нужно только освоить специфику редактора схем Eeschema, как делать основные операции: копирование и перемещение объектов, копирование и перемещение групп, добавление цепей, присваивание имен цепям.

Почему нужно обязательно рисовать схему, и нельзя сразу нарисовать печатную плату? Рисование схемы придумано не просто так. Схема позволяет проверить правильность дизайна платы, а также делает возможным дальнейшую поддержку разработки — исправление ошибок и изменения схемы. Кроме того, в схеме можно отдельным цепям назначить имена, чтобы в дальнейшем можно было использовать классы цепей — цепи земли и питания можно сделать толще, можно назначить для отдельных цепей особые значения зазоров (clearance), и т. п. Поэтому почти во всех пакетах рисование схемы — обязательный шаг.

Копирование, перемещение объектов. В KiCAD команды Copy/Paste отсутствуют как класс. Drag-and-drop не работает, как общепринято — оказывается, чтобы что-то перетащить, нужно это сначала обвести рамочкой, или навести курсор и нажать на клавишу M. Таким способом можно переместить как отдельные объекты, так и группу объектов. Копирование можно произвести, если предварительно нажать на клавишу Shift, обвести левой кнопкой мыши рамку вокруг копируемых объектов, и переместить обведенную область на новое место — при этом на новом месте образуется копия. Один объект можно скопировать, если нажать на клавишу Shift, кликнуть на объекте и перетащить его — перетащите копию объекта. При перемещении компонентов схемы уже проложенные проводники отрываются от деталей, и их приходится перекладывать заново.

Перенумерование компонентов на схеме. Когда схема будет готова, нужно присвоить каждому элементу схемы уникальную метку (R1, R2, C1 и т. д.). Чтобы пронумеровать схему (расставить RefDes), нужно выбрать в меню Tools -> Annotate.

После того, как схема готова и пронумерована, проверьте, что у Вас правильно настроены текущие библиотеки символов (меню Preferences -> Library) и выгрузите список цепей (netlist) через меню Tools -> Generate Netlist (*.net). Список цепей понадобится, чтобы перенести детали и соединения принципиальной схемы на печатную плату.

[4. Привязка символов и модулей друг к другу]

Из-за того, что имеется принципиальная схема и соответствующая им печатная плата, то компоненты (радиодетали) представлены в системе KiCAD как две разновидности объектов — символы и корпуса (в KiCAD корпуса деталей называются модулями). Этот принцип общий для всех систем проектирования плат, по разному устроена только привязка символов и модулей друг к другу. В KiCAD привязка делается с помощью специальной программы CvPcb. Интерфейс программы CvPcb тоже довольно необычен, но освоиться можно.

На входе программы CvPcb имеется список цепей (netlist) и библиотеки корпусов (модулей, файлы с расширением *.mod). На выходе CvPcb генерирует список соответствия символов и модулей (файл с расширением *.cmp) — т. е. каким символам какой корпус детали поставлен в соответствие. Проверьте правильную настройку библиотек (Preferences -> Library), и каждому символу в списке деталей схемы присвойте соответствующий модуль.

Сохраните файл привязки *.cmp.

[5. Создание чертежа печатной платы]

Чертеж печатной платы создается в программе Pcbnew. Предполагается, что схема уже нарисована, и библиотека (или библиотеки) посадочных мест (модулей) подготовлены. Запустите Pcbnew (PCB editor), поменяйте размер листа на нужный (меню File -> Page settings). Проверьте настройку библиотек модулей (меню Preferences -> Library).

Создание чертежа платы начинается с рисования контура на слое Edge.Cuts. Выберите слой Edge.Cuts и нарисуйте контур будущей печатной платы. Для того, чтобы ориентироваться в размерах, сделайте привязку относительных координат сетки к левому верхнему углу контура печатной платы. Эти координаты отражаются в строке статуса в виде параметров dx, dy, d.

Привязку относительных координат можно поменять в любой момент, для этого переместите курсор в нужную точку и нажмите пробел — параметры dx, dy, d сразу обнулятся, и по их значению теперь можно отсчитывать абсолютные размеры. Абсолютные координаты положения курсора Z, X, Y (они также отображаются в строке статуса) поменять нельзя, они всегда привязаны к верхнему левому углу чертежа.

После того, как нарисовали контур платы, загрузите список цепей (файл *.net) и соответствие символов модулям (файл *.cmp) с помощью операции Tools -> Netlist. Появится окно Netlist для загрузки списка цепей. Переведите радиокнопку Module Name Source в состояние From separate .cmp file, кнопкой Browse Netlist Files выберите сгенерированный файл списка цепей. Затем нажмите на кнопку Read Current Netlist.

Список цепей загрузится. Если в процессе загрузки будут ошибки, то они будут видны в поле Messages. Обычно ошибки бывают следующих видов — несоответствие нумерации выводов символа и модуля, отсутствие привязки символа к модулю, недоступность библиотек модулей.

После успешной загрузки списка цепей детали платы окажутся наваленными в кучу в правом нижнем углу платы. Можно растащить детали вручную, как обычно (кнопка M — Move), но лучше это сделать автоматически. На панели инструментов вверху есть кнопка Mode footprint: manual and automatic move and place modules. Активируйте её, как показано на скриншоте:

После этого в контекстном меню редактора (это меню вызывается правой кнопкой мыши) появится пункт Glob Move and Place. Выберите в этом меню Glob Move and Place -> Autoplace all modules, и на предупреждение «Footprints NOT LOCKED will be moved Yes/No» («Все незафиксированные посадочные места будут перемещены Да/Нет») ответьте положительно (Yes). Начнется процесс авторастаскивания компонентов по плате, который занимает несколько минут.

Обычно процесс авторазмещения запускают только после того, как на плате вручную перемещены и зафиксированы в нужных местах компоненты, которые должны быть в заранее известных местах. Обычно это коннекторы, которые размещены по краям платы. Фиксируются детали на плате тоже неочевидным образом — нужно навести курсор на фиксируемую деталь и нажать клавишу L (от сокращения Lock — зафиксировать). В результате авторазмещение получится нечто подобное, как показано на скриншоте.

[6. Трассировка токопроводящего рисунка платы]

Трассировка платы можно делать полностью вручную, можно автоматически, а можно смешанным способом — сначала развести важные цепи (например цепи кварцевого генератора, питание и т. п.), а затем оставить всю остальную разводку автороутеру. Я обычно использую смешанный вариант, он хорошо работает со всеми системами проектирования печатных плат. KiCAD в этом отношении не оказался исключением.

Рекомендации по соблюдению допусков трассировки. Завод, на котором Вы будете заказывать изготовления печатной платы, имеет технологические ограничения по минимальной толщине линии проводящего рисунка, минимальному зазору между проводниками, минимальной толщине линии шелкографии, минимальной высоте текста шелкографии, минимальному диаметру отверстия. Общие рекомендации китайского завода для двухслойной платы обычной точности приведены в таблице.

Наименование допуска	Значение допуска, mil	Значение допуска, mm	Где настраивается в KiCAD
Минимальная толщина линии проводящего рисунка (ширина медной дорожки, trace width)	6	0.1524	Design Rules -> Net Classes -> Track Width
Минимальный зазор между проводниками (clearance)	6	0.1524	Design Rules -> Net Classes -> Clearance
Минимальный диаметр переходного отверстия (via drill)	25	0.635	Design Rules -> Net Classes -> Via Drill
Минимальный внешний диаметр медного кольца переходного отверстия (via)	35	0.889	Design Rules -> Net Classes -> Via Dia
Минимальная высота и ширина символа текста шелкографии	32	0.8128	Свойства текста -> Size Y и Size X
Минимальная толщина линии графики текста шелкографии	5	0.127	Свойства текста -> Thickness

Если Вы выполните при создании печатной платы эти условия, то у технологов завода скорее всего к Вам не будет много лишних вопросов.

Ручная трассировка. Правила разводки следующие: чтобы начать прокладывать трассу, кликните на выводе детали, или на уже проложенной дорожке. Далее ведите трассу, кликая на каждом конце сегмента. Направление трассы можно менять клавишей /, слой можно поменять клавишей V (при этом ставится переходное отверстие). Толщина прокладываемой дорожки и зазоры зависят от Design Rules, и может назначены на класс цепей. Заканчивается трасса двойным щелчком мыши.

Если дорожки не прокладываются ни вручную, ни автоматически, то значит это не позволяют правила Design Rules. Причем редактор не дает никаких предупреждений, и только что разведенная дорожка сразу исчезает. Исправить проблему можно, если исправить ограничения на толщину дорожки и зазор на класс проблемной цепи. Другое решение проблемы — откройте меню Preferences -> General и снимите галочки:

Enforce design rules when routing — если эта галочка снята, то Вы можете прокладывать дорожки как угодно, не взирая на установки DRC и существующие цепи.

Delete unconnected tracks — если эта галочка снята, то Вы можете проложить сегменты дорожек, ни к чему не подключенные. Например, Вы можете теперь для ножек питания микросхем с мелким шагом провести короткие тонкие сегменты, которые не укладываются в требования DRC.

Авторассировка. В систему KiCAD из коробки встроена поддержка бесплатного автороутера FreeROUTE. Трассировщик FreeRoute [1] в настоящее время находится в активной разработке. Однако уже есть стабильный релиз, который сейчас показывает отличные результаты при разводке с шагом угла 45 градусов. Скорость трассировки все еще оставляет желать лучшего, однако качество трассировки очень хорошее, если сравнивать с результатами имеющихся на рынке автотрассировщиков.

Версия трассировщика FreeRoute, основанная на Веб (web-based version), является бесплатной. Обмен данными между программным обеспечением разработки печатных плат (PCB design) происходит через стандартный интерфейс Specctra DSN. Этот интерфейс есть в Cadsoft-Eagle, KiCAD и многих других средах проектирования печатных плат. Трассировщик можно использовать с такими программами, как FreePCB, Kicad, gEDA, CadSoft-Eagle всеми системами разработки PCB, в составе которых есть интерфейс взаимодействия с автотрассировщиками Specctra или Electra.

Трассировщик FreeRoute можно запустить прямо в браузере по ссылке со странички [1], если у Вас установлен пакет Java 6. Трассировщик FreeRoute довольно прост в настройке и использовании. Вот общие указания по использованию автотрассировщика FreeRoute:

1. Трассировщик FreeRoute не перекладывает проводящий рисунок, который уже имеется на плате в момент запуска трассировки. Этим можно воспользоваться, если предварительно вручную оттрассировать важные цепи, которые должны быть определенным образом проложены. После того, как дизайн платы будет готов к автоматической трассировке, создайте файл *.dsn в интерфейсе Specctra — такая возможность есть во многих программах проектирования плат. К примеру, в KiCAD эта возможность вызывается в программе Pcbnew через меню File -> Export -> Specctra DSN.

2. Запустите трассировщик по ссылке со странички [1] (будет ссылка наподобие http://www.freerouting.net/java/freeroute.jnlp). Или в программе Pcbnew выберите Tools -> FreeRoute. Загрузится автотрассировщик FreeRoute, написанный на Java — откроется маленькое окошко диалога запуска трассировки.

Нажмите кнопку «Open Your own Design» и выберите файл DSN, который был создан на шаге 1.

3. Запустите процесс трассировки — нажмите кнопку Autorouter, и начнется неспешный процесс автотрассировки платы. Процесс трассировки состоит из двух основных стадий — сначала трассы прокладываются так, чтобы все соединения были разведены (routing). Стадия разводки не закончится, пока не останется неразведенных цепей. После этого запускается стадия оптимизации разводки (Bath Optimizer) — все трассы оптимизируются на предмет уменьшения длины и количества переходных отверстий. Вторая стадия оптимизации продолжается довольно долго. Прервать оптимизацию в любой момент можно, если кликнуть левой кнопкой мыши в окно Board Layout.

4. После завершения трассировки сохраните разводку в виде сессии Specctra (файл *.ses) через меню «Export Specctra Session File» окна Board Layout.

5. Импортируйте сгенерированную сессию через интерфейс Specctra на Вашей системе разработки плат. В программе KiCAD Pcbnew это делается через меню File -> Import -> Specctra session.

Особенности трассировки с помощью FreeRoute. Дорожки, которые уже были разведены перед запуском FreeRoute, никак не будут затронуты трассировщиком. Поэтому эту возможность следует использовать для предварительной трассировки заранее известных и критичных цепей. Перед началом трассировки обязательно удалите все заливки медью (добавленные инструментом Add filled zones), иначе после окончания разводки можете получить неподключенные выводы, которые относились к цепи заливки. Если трассировка застопорилась на первом этапе, то лучше остановить трассировку, передвинуть некоторые компоненты, которые мешают разводке, и/или предварительно развести некоторые цепи вручную. Когда первый этап трассировки прошел, и началась вторая стадия Bath Optimizer, то её можно не останавливать, и дождаться полного завершения оптимизации. 

Проверка платы — тест DRC. После полного завершения трассировки, перед генерацией файлов Gerber нужно проверить дизайн платы на ошибки и соответствие допускам толщины дорожек и зазоров. Для этого служит инструмент DRC. Запускается он из меню Tools -> DRC или кнопкой на панели инструментов.

Откроется окно DRC Control, где можно настроить допуски на минимальную ширину дорожки и минимальные размеры переходных отверстий. Можно ничего не менять, оставить как есть, и просто нажать на кнопку Start DRC.

Тест DRC займет несколько секунд, в окне Messages появятся сообщения наподобие «Compile ratsnest… Pad clearances… Track clearances… Fill zones… Test zones… Unconnected pads… Keepout areas … Finished». Если в процессе теста будут обнаружены ошибки, то их можно увидеть на закладках Problems / Markers и Unconnected.

Если у Вас были наложены зоны заливки медью (filled zones), то после теста DRC они перезаливаются заново, даже если Вы отменили заливку на зоне.

[7. Как получить файлы Gerber]

Файлы для фотоплоттера и сверлильного станка в KiCAD получить очень просто. Предположим, что Ваша плата двухсторонняя, и у неё есть маска и шелкография с двух сторон. Все действия производятся в редакторе печатной платы Pcbnew. Далее описан процесс по шагам.

1. Установите зазор между контактными площадками для пайки и границей маски через меню Dimensions -> Pads Mask Clearance.

По умолчанию там указан зазор Solder mask clearance: 0.2 мм. Для простых плат этот зазор подойдет, но если к примеру у Вас есть микросхемы с шагом выводов 0.5 мм, то зазор лучше установить поменьше, порядка 0.05 мм.

2. Запустите диалог вывода файлов для фотоплоттера (Gerber) через меню File -> Plot.

Проверьте, что Plot Format задан Gerber, задайте папку для файлов Output directory относительно текущего рабочего каталога (в нашем примере gerbers/), поставьте галочки против нужных слоев:

F.Cu медь на верхней стороне платы (Forward, в других редакторах это слой Top).
B.Cu медь на нижней стороне платы (Bottom).
F.SilkS шелкография на верхней стороне платы (обычно надписи белой краской).
B.SilkS шелкография на нижней стороне платы.
F.Mask маска для пайки на верхней стороне платы (покрытие, открывающее только места пайки, обычно зеленое).
B.Mask маска для пайки на нижней стороне платы.
Edge.Cuts контур печатной платы.

Установите ширину линии по умолчанию 0.01 мм (Default line width mm), галочки поставьте как на скриншоте.

Нажмите кнопку Plot, и в папке gerbers/ появятся Gerber-файлы. Если Ваш проект называется MyProject, то файлы будут такие:

MyProject-B_Cu.gbl медь на нижней стороне платы
MyProject-B_Mask.gbs маска для пайки на нижней стороне платы
MyProject-B_SilkS.gbo шелкография на нижней стороне платы
MyProject-Edge_Cuts.gbr контур печатной платы
MyProject-F_Cu.gtl медь на верхней стороне платы
MyProject-F_Mask.gts маска для пайки на верхней стороне платы
MyProject-F_SilkS.gto шелкография на верхней стороне платы

3. Осталось получить файлы для сверлильного станка. Для этого нажмите кнопку Generate Drill File, и появится окно настройки генерации файлов для сверления. Тут точно так же установите выходную папку для файлов Output directory относительно текущего рабочего каталога (gerbers/), и проверьте правильность установки всех опций.

Нажмите кнопку Drill File, и в папке gerbers/ появятся файлы для сверлильного станка:

MyProject-NPTH.drl отверстия NPTH (Non-Plated Through-Hole), если таковые есть
MyProject.drl обычные отверстия

Для просмотра (проверки) выходных Gerber-файлов используйте программу ViewMate [3]. Она бесплатна для простого просмотра формата Gerber. Есть и другие инструменты — CAM350, GerbTool, Genesis 2000 (платные программы, для которых существуют демо-версии).

[Ссылки]

1. FreeRoute site:freerouting.net.
2. RefDes, reference designator — общепринятые префиксы для нумерации элементов принципиальной схемы.
3. ViewMate gerber viewer site:pentalogix.com.
4. KiCAD: бесплатная система проектирования печатных плат.
5. KiCAD: как сделать новый библиотечный элемент.
6. KiCAD Electronic CAD libraries site:smisioto.no-ip.org.
7. KiCAD libraries site:kicadlib.org.

Как делать качественные печатные платы в домашних условиях. / Хабр

Любой электронный девайс требует соединения воедино кучи деталей. Конечно, можно спаять девайс на монтажной плате, но при этом велик риск наделать кучу ошибок, да и сам девайс будет выглядеть весьма стремно. Торчащие во все стороны провода оценят только любители трешдизайна. Поэтому, будем делать печатную плату!

А чтобы тебе было проще, я сделал видео урок на тему изготовления печатных плат методом Лазерного Утюга ака ЛУТ.

Полный цикл, от подготовки платы с куска текстолита, до сверления и лужения.

Что требуется:
0) Рисунок печатной платы в электронном виде.
1) Лазерный принтер, для печати оттиска будущей платы. Желательно чтобы принтер имел возможность прямого тракта — печать с минимальным изгибом бумаги. У меня Samsung ML1520. Печать на максимум, без всякой экономии тонера!
2) Фольгированный текстолит.
3) Фотобумага для струйной печати Lomond 120г/м глянцевая, односторонняя с улучшеным покрытием. Также неплохие результаты на бумаге Lomond 230г/м глянцевая.
4) Щетка для замши с металлическим+пластиковым ворсом (опционально)
5) Ацетон
6) Шкурка нулевка

Весь процесс был порезан на операции для удобства просмотра, обработки и закачки в инет. При изготовлении платы, между операциями, период времени составлял считанные минуты. В основном оно тратилось на поиск какой-нибудь ваты, ацетона или пинцета, чтобы ухватить горячую плату. Так что можете считать, что они идут без перерыва во времени, чтобы оценить скорость изготовления плат.

1. Подготовка платы.

2. Накатываем рисунок.
Наша цель сделать на печатной плате защитный рисунок, который предохранит дорожки от вытравливания в агрессивном к металлам растворе хлорного железа.

3. Удаляем бумагу:
Отмачивание и срыв бумаги, зачистка глянцевого слоя.

4. Травление.
В качестве травильного раствора юзается хлорное железо — адская вещь, сжирающая моментом почти все металлы. Раствор делается из соотношения 250гр хлорного железа на литр воды. Точность тут не важна особо.

5. Удаление тонера
Мавр сделал дело, мавр должен уйти.

6. Сверление отверстий.

7. Лужение платы.

8. Что, в итоге, получилось.

TXT
Текстовое описание технологии, фотографии обложек используемой фотобумаги и некоторые подробности.

Делаем печатную плату. Секреты изготовления печатных плат лутом

Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.

Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.

Технология ручного способа нанесения

дорожек печатной платы

Подготовка шаблона

Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощь любого клея, например ПВА или Момент.

Вырезание заготовки

Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.

Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.

Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.

Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.

Сверление отверстий

Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки. Одним сверлом точно не обойдетесь.

Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.

После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.

Нанесение топографического рисунка

Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.

Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги так же нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.

После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.

Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.

Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.

Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием красу нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.

После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.

При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы. Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.

Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.

Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.

Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.

Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года — под лучи солнца.

Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.

Технология нанесения рисунка печатной платы

с помощью лазерного принтера

При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C. Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.

После того, как файл с рисуночком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.

Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату

Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы. Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.

В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.

Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.

Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.

Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит

Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.

Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера. В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг не достаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей сто процентный результат.

На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.

Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.

Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.

Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.

Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.

Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани. Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.

Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.

Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.

Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.

Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде .

Травление печатной платы

Для удаления медной фольги с незащищенных участков фольгированного стеклотекстолита при изготовлении печатных плат в домашних условиях радиолюбители обычно используют химический способ. Печатная плата помещается в травильный раствор и за счет химической реакции медь, незащищенная маской, растворяется.

Рецепты травильных растворов

В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.

Наименование раствора	Состав	Количество	Технология приготовления	Достоинства	Недостатки
Перекись водорода плюс лимонная кислота	Перекись водорода (H 2 O 2)	100 мл	В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль	Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность	Не хранится
	Лимонная кислота (C 6 H 8 O 7)	30 г
	Поваренная соль (NaCl)	5 г
Водный раствор хлорного железа	Вода (H 2 O)	300 мл	В теплой воде растворить хлорное железо	Достаточная скорость травления, повторное использование	Невысокая доступность хлорного железа
	Хлорное железо (FeCl 3)	100 г
Перекись водорода плюс соляная кислота	Перекись водорода (H 2 O 2)	200 мл	В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту	Высокая скорость травления, повторное использование	Требуется высокая аккуратность
	Соляная кислота (HCl)	200 мл
Водный раствор медного купороса	Вода (H 2 O)	500 мл	В горячей воде (50-80°С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос	Доступность компонентов	Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов
	Медный купорос (CuSO 4)	50 г
	Поваренная соль (NaCl)	100 г

Травить печатные платы в металлической посуде не допускается . Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.

Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты

Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.

Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.

Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см 2 . Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит. Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.

Травильный раствор на основе хлорного железа

Вторым по популярности травильным раствором является водный раствор хлорного железа. Ранее он был самым популярным, так как на любом промышленном предприятии хлорное железо было легко достать.

Травильный раствор не требователен к температуре, травит достаточно быстро, но скорость травления снижается по мере расходования хлорного железа в растворе.

Хлорное железо очень гигроскопично и поэтому из воздуха быстро впитывает воду. В результате на дне банки появляется желтая жидкость. Это не влияет на качество компонента и такое хлорное железо пригодно для приготовления травильного раствора.

Если использованный раствор хлорного железа хранить в герметичной таре, то его можно использовать многократно. Подлежит регенерации, достаточно в раствор насыпать железных гвоздей (они сразу покроются рыхлым слоем меди). При попадании на любые поверхности оставляет трудноудаляемые желтые пятна. В настоящее время раствор хлорного железа для изготовления печатных плат применяют реже в связи с его дороговизной.

Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты

Отличный травильный раствор, обеспечивает высокую скорость травления. Соляную кислоту при интенсивном помешивании вливают в 3% водный раствор перекиси водорода тоненькой струйкой. Вливать перекись водорода в кислоту недопустимо! Но из-за наличия в травильном растворе соляной кислоты при травлении платы нужно соблюдать большую осторожность, так как раствор разъедает кожу рук и портит все, на что попадает. По этой причине травильный раствор с соляной кислотой в домашних условиях использовать не рекомендуется.

Травильный раствор на основе медного купороса

Метод изготовления печатных плат с применение медного купороса обычно используют в случае невозможности изготовления травильного растворов на основе других компонентов из-за их недоступности. Медный купорос является ядохимикатом и широко применяется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.

Технология травления печатных плат

Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.

Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.

Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.

После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.

Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей

Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.

Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.

После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя — спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяю канифоль.

На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.

Условиях с помощью перекиси водорода. Все очень просто и не требует особых усилий.

Для работы нам потребуется следующий перечень инструментов:
— Программа- layout 6.0.exe (можно и другую модификацию)
— Фоторезист негативный (это пленка специальная)
— Лазерный принтер
— Прозрачная пленка для печати
— Маркер для печатных плат (если нет, можно использовать нитролак или лак для ногтей)
— Фольгированый текстолит
— УФ лампа(если нет лампы, ждем солнечную погоду и пользуемся солнечными лучами, я много раз так делал все получается)
— Два кусочка оргстекла(можно и один но я себе сделал два) так же можно использовать коробку от CD-дисков
— Канцелярский нож
— Перекись водорода 100 мл
— Лимонная кислота
— Сода
— Соль
— Ровные руки (это обязательно)

В программе layout делаем разводку платы

Тщательно проверяем ее, что бы ничего не перепутать и ставим на печать

Обязательно слева выставляем все галочки так как на фото. На фото видно, что рисунок у нас в негативном изображении, так как фоторезист у нас негативный, те участки на которые попадет УФ лучи и будут дорожками, а остальное смоется, но об этом немного позже.

Далее берем прозрачную пленку для печати на лазерном принтере (находится в свободной продаже) одна ее сторона немного матовая а другая глянцевая, так вот ставим пленку так, что бы рисунок был на матовой стороне.

Берем текстолит и вырезаем его по размеру требуемой платы

Отрезаем по размеру фоторезист (при работе с фоторезистом избегайте прямых солнечных лучей, так как они испортят фоторезист)

Зачищаем текстолит ластиком и протираем что бы не осталось ни какого мусора

Далее на фоторезисте отрываем защитную прозрачную пленку

И аккуратно приклеиваем к текстолиту, важно что бы не было никаких пузырьков. Хорошо проглаживаем чтобы все хорошо приклеилось

Далее нам потребуется два куска оргстекла и две прищепки можно использовать коробку от CD-дисков

На плату кладем наш распечатанный шаблон, обязательно нужно класть шаблон напечатанной стороной на текстолит и зажимаем между двух половинок оргстекла так чтобы все плотно прилегало

После нам потребуется УФ лампа (или простое солнце в солнечный день)

Вкручиваем лампочку в любой светильник и выставляем над нашей платой на высоте где то 10-20 см. И включаем, время засветки от такой лампы как на фото на высоте 15 см у меня составляет 2,5 минуты. Дольше не советую, можете испортить фоторезист

Спустя 2 минуты выключаем лампу и смотрим что получилось. Дорожки должны хорошо просматриваться

Если все хорошо видно приступаем к следующему шагу.

Берем перечисленные ингредиенты
— Перекись
— Лимонная кислота
— Соль
— Сода

Теперь нам нужно удалить с платы не засвеченный фоторезист, его нужно удалять в растворе кальцинированной соды. Если ее нет то нужно ее сделать. Кипятим воду в чайнике и наливаем в тару

Насыпаем туда простую соду. Много не нужно на 100-200 мл 1-2 ложки соды и хорошо перемешиваем, должна начаться реакция

Даем раствору остыть до 20-35 градусам(сразу в горячий раствор класть плату нельзя, слезет весь фоторезист)
Берем нашу плату и снимаем вторую защитную пленку ОБЯЗАТЕЛЬНО

И ложем плату в ОСТЫВШИЙ раствор на 1-1,5 минуты

Периодически достаем плату и промываем ее под струей воды счищая с нее аккуратно пальцем или мягкой кухонной губкой. Когда все лишнее смоется должна остаться вот такая плата

На фото видно что смылось немного больше чем нужно, наверное передержал в растворе (что не рекомендуется)

Но ничего страшного. просто берем маркер для печатных плат или лак для ногтей и замазываем им все оплошности

Далее наливаем в другую тару Перекись 100 мл,3-4 ложки лимонной кислоты и 2 ложки соли.

Не знаю как вы, а я с лютой ненавистью отношусь к классическим монтажным платам. Монтажка это такая хрень с дырками куда можно вставлять детальки и запаивать, где все соединения делаются посредством проводков. Вроде бы просто, но при этом получается такая каша, что понять в ней что либо весьма проблематично. Поэтому и ошибки и сгоревшие детали, непонятные глюки. Ну ее нафиг. Только нервы портить. Мне гораздо проще нарисовать в моем любимом схемку и тут же вытравить ее в виде печатной платы. С использованием лазеро-утюжного метода все выходит за каких то полтора часа ненапряжной работы. Ну и, конечно же, этот метод отлично подходит для выполнения финального устройства, так как качество печатных плат, получаемых таким методом весьма высоко. А поскольку данный метод весьма непрост для неискушенного, то я с радостью поделюсь своей отработанной технологией, позволяющей получать с первого раза и без каких либо напрягов, печатные платы с дорожками 0.3мм и просветом между ними до 0.2мм . В качестве примера я изготовлю отладочную плату для моего учебного курса, посвященного контроллеру AVR . Принципиальную вы найдете в записи , а

На плате разведена демосхема, а еще навалом медных пятачков, которые тоже можно высверлить и использовать под свои нужды, подобно обычной монтажной плате.

▌Технология изготовления качественных печатных плат в домашних условиях.

Суть метода изготовления печатных плат в том, что на фольгированный текстолит наносится защитный рисунок, который предотвращает травление меди. В результате, после травления, на плате остаются дорожки проводников. Способов нанесения защитных рисунков много. Раньше их рисовали нитрокраской, посредством стеклянной трубочки, потом стали наносить водостойкими маркерами или даже вырезать из скотча и наклеивать на плату. Также для любительского применения стал доступен фоторезист , который наносится на плату, а потом засвечивается. Засвеченные участки становятся растворимы в щелочи и смываются. Но по простоте применения, дешевизне и скорости изготовления все эти методы сильно проигрывают лазеро-утюжному методу (далее ЛУТ ).

Метод ЛУТ основан на том, что защитный рисунок образуется тонером, который посредством нагревания переносится на текстолит.
Так что нам потребуется лазерный принтер, благо они сейчас не редкость. Я использую принтер Samsung ML1520 с родным картриджем. Заправленные картриджи подходят крайне плохо, так как у них недостаточная плотность и равномерность выдачи тонера. В свойствах печати надо выставить максимальную плотность и контрастность тонера, обязательно отключить все режимы экономии — не тот случай.

▌Инструмент и материалы
Помимо фольгированного текстолита нам потребуется еще лазерный принтер, утюг, фотобумага, ацетон, мелкая шкурка, щетка для замши с металлопластиковым ворсом,

▌Процесс
Дальше рисуем рисунок платы в любой удобной для нас софтине и печатаем его. Sprint Layout. Простая рисовалка для плат. Чтобы нормально напечаталось надо слева цвета слоев выставить черным. Иначе получится фигня.

Вывод на печать, две копии. Мало ли, вдруг одну запортачим.

Вот тут заключается главная тонкость технологии ЛУТ из-за которой у многих возникают проблемы с выходом качественных плат и они бросают это дело. Путем множества экспериментов было выяснено, что самый лучший результат достигается при печати на глянцевой фотобумаге для струйных принтеров. Идеальной я бы назвал фотобумагу LOMOND 120г/м 2

Она стоит недорого, продается везде, а главное дает отличный и повторяемый результат, и не пригорает своим глянцевым слоем к печке принтера. Это очень важно, так как я слышал про случаи когда глянцевой бумагой загаживали печь принтера.

Заряжаем бумагу в принтер и смело печатаем на глянцевой стороне . Печатать нужно в зеркальном отображении, чтобы после переноса картинка соответствовала действительности. Сколько раз я ошибался и делал неправильные отпечатки, не пересчитать:) Поэтому первый раз лучше для пробы напечатать на обычной бумаге и проверить, чтобы все было правильно. Заодно и печку принтера прогреете.

После печати картинку ни в коем случае нельзя хватать руками и желательно беречь от пыли . Чтобы ничто не мешало соприкосновению тонера и меди. Далее вырезаем рисунок платы точно по контуру. Без каких либо запасов — бумага жесткая, поэтому все будет хорошо.

Теперь займемся текстолитом. Вырежем сразу же кусок нужного размера, без допусков и припусков. Столько, сколько нужно.

Его надо хорошенько зашкурить. Тщательно, стараясь содрать весь окисел, желательно круговыми движениями. Немного шершавости не повредит — тонер будет лучше держаться. Можно взять не шкурку, а абразивную губку «эффект». Только брать надо новую, не жирную.

Шкурку лучше взять самую мелкую какую найдете. У меня вот такая.

После зашкуривания его надо тщательнейшим же образом обезжирить. Я обычно тырю у жены ватную подушечку и, смочив ее как следует ацетоном, хорошенько прохожусь по всей поверхности. Опять же после обезжиривания ни в коем случае нельзя хватать его пальцами.

Накладываем наш рисунок на плату, естественно тонером вниз. Разогрев утюг на максимум , придерживая бумагу пальцем, хорошенько прижимаем и проглаживаем одну половину. Надо чтобы тонер прилип к меди.

Далее, не допуская сдвижения бумаги, проглаживаем всю поверхность. Давим изо всех сил, полируем и утюжим плату. Стараясь не пропустить ни миллиметра поверхности. Это ответственнейшая операция, от нее зависит качество всей платы. Не бойтесь давить изо всех сил, тонер не поплывет и не размажется, так как фотобумага толстая и отлично защищает его от расползания.

Гладим до тех пор, пока бумага не пожелтеет. Впрочем это зависит от температуры утюга. У меня на новом утюге не желтеет почти, а вот на старом почти обугливалось — результат везде был одинаково хорош.

После можно дать плате немного остыть. А затем, схватив пинцетом, суем под воду. И держим некоторое время в воде, обычно минуты две три.

Взяв щетку для замши, под сильной струей воды, начинаем яростно задирать внешнюю поверхность бумаги. Нам надо покрыть ее множественными царапинами, чтобы вода проникла в глубь бумаги. В подтверждение твоих действий будет проявление рисунка через плотную бумагу.

И вот этой щеткой дрючим плату пока не сдерем верхний слой.

Когда рисунок будет весь явно виден, без белых пятен, то можно начинать аккуратно, скатывать бумагу от центра к краям. Бумага Lomond скатывается великолепно, практически сразу же оставляя 100% тонера и чистую медь.

Скатав пальцами весь рисунок можно зубной щеткой хорошенько продраить всю плату, чтобы вычистить остатки глянцевого слоя и ошметки бумаги. Не бойся, зубной щеткой отодрать хорошо прижаренный тонер практически нереально.

Вытираем плату и даем ей просохнуть. Когда тонер высохнет и станет серым, то будет явно видно где осталась бумага, а где все чисто. Белесые пленочки между дорожками надо убирать. Можно разрушить их иголкой, а можно продрать зубной щеткой под струей воды. Вообще полезно пройтись щеткой вдоль дорожек. Из узких щелей белесый глянец можно вытаскивать с помощью изоленты или малярного скотча. Он липнет не так яростно как обычный и не срывает тонер. А вот остатки глянца отрывает без следа и сразу же.

Под светом яркой лампы внимательно оглядываем слои тонера на разрывы. Дело в том, что при охлаждении он может потрескаться, тогда в этом месте останется узкая трещина. Под светом лампы трещины поблескивают. Эти места стоит подкрасить перманентным маркером для компакт дисков. Даже если есть лишь подозрение, то лучше все же прокрасить. Этим же маркером можно дорисовать и некачественные дорожки, если таковые возникли. Я рекомендую маркер Centropen 2846 — он дает толстый слой краски и, фактически, им можно тупо рисовать дорожки.

Когда плата будет готова, то можно бодяжить раствор хлорного железа.

Техническое отступление, при желании можно его пропустить
Вообще травить можно много в чем. Кто то травит в медном купоросе, кто то в кислотных растворах, а я в хлорном железе. Т.к. продается оно в любом радио магазине, травит быстро и чисто.
Но у хлорного железа есть жуткий недостаток — оно марается просто писец. Попадет на одежду или любую пористую поверхность вроде дерева или бумаги все, считай пятно на всю жизнь. Так что свои фуфайки от Дольче Габаны или валенки от Гуччи нычь подальше в сейф и обматывай скотчем на три рулона. А еще хлорное железо самым жестоким образом разрушает почти все металлы. Особенно быстро аллюминий и медь. Так что посуда для травления должна быть стеклянной или пластиковой.

Я кидаю 250 граммовый пакет хлорного железа в литр воды . И полученным раствором травлю десятки плат, пока не перестанет травить.
Порошок надо сыпать в воду. И следи за тем, чтобы вода не перегревалась, а то реакция идет с выделением большого количества тепла.

Когда порошок весь растворится и раствор приобретет однородную окраску, то можно кидать туда плату. Желательно, чтобы плата плавала на поверхности, медью вниз. Тогда осадок будет сваливаться на дно емкости, не мешая травлению более глубоких слоев меди.
Чтобы плата не тонула, то можно на двусторонний скотч прилепить к ней кусок пенопласта. Я так и сделал. Получилось очень удобно. Шуруп я вкрутил для удобства, чтобы держатсья за него как за рукоятку.

Плату лучше несколько раз макнуть в раствор, причем опускать не плашмя, а под углом, чтобы на поверхности меди не остались пузырьки воздуха, иначе будут косяки. Периодически надо доставать из раствора и следить за процессом. В среднем на травление платы уходит от десяти минут до часа. Все зависит от температуры, крепости и свежести раствора.

Очень резко ускоряется процесс травления если под плату опустить шланчик от аквариумного компрессора и пускать пузырьки. Пузыри перемешивают раствор и мягко выбивают прореагировавшую медь с платы. Также можно покачивать плату или емкость, главное не расплескать, а то не отмоешь потом.

Когда вся медь стравится, то аккуратно вынимаем плату и промываем под струей воды. Дальше смотрим на просвет, чтобы нигде не было соплей и недотрава. Если сопли есть, то кидаем еще минут на десять в раствор. Если дорожки подтравились или возникли разрывы, то значит тонер криво лег и эти места надо будет пропаять медной проволокой.

Если все хорошо, то можно смывать тонер. Для этого нам потребуется ацетон — верный друг токсикомана. Хотя сейчас ацетон купить становится сложней, т.к. какой то придурок из госнаркоконтроля решил, что ацетон это вещество использующееся для приготовления наркотоиков, а значит нужно запретить его свободную продажу. Вместо ацетона вполне подходит 646 растворитель .

Берем кусок бинта и хорошенько смочив его ацетоном начинаем смывать тонер. Сильно давить не надо, главное возякать не слишком быстро, чтобы растворитель успевал впитываться в поры тонера, разьедая его изнутри. На смыв тонера уходит минуты две три. За это время даже зеленые собаки под потолком не успеют появиться, но форточку все же открыть не помешает.

Отмытую плату можно сверлить. Я для этих целей уже много лет использую моторчик от магнитофона, запитанный от 12 вольт. Монстр машина, правда хватает его ресурса примерно на 2000 отверстий, после чего щетки сгорают напрочь. А еще из него нужно выдрать схему стабилизации, подпаяв проводки напрямую к щеткам.

При сверловке нужно стараться держать сверло строго перпендикулярно. Иначе потом хрен ты туда микросхему засунешь. А с двусторонними платами этот принцип становится основным.

Изготовление двусторонней платы происходит также, только тут делаются три реперных отверстия, как можно меньшего диаметра. И после вытравливания одной стороны (другую в это время заклеивают скотчем, чтобы не стравилась) по этим отверстиям совмещают и накатывают вторую сторону. Первую заклеивают наглухо скотчем и травят вторую.

На лицевую сторону можно тем же ЛУТ методом нанести обозначение радиодеталей, для красоты и удобства монтажа. Впрочем, я так не заморачиваюсь, а вот камрад Woodocat из ЖЖ сообщества ru_radio_electr делает так всегда, за что ему большой респект!

В скором времени я, наверное, выдам также и статью по фоторезисту. Метод более замороченный, но в то же время мне им больше прикалывает делать — люблю с реактивами пошаманить. Хотя 90% плат я делаю все же ЛУТом.

Кстати, вот по поводу точности и качества плат изготовленных лазерно утюжным методом. Контроллер P89LPC936 в корпусе TSSOP28 . Расстояние между дорожками 0.3мм, ширина дорожек 0.3мм.

Резисторы на верхней плате типоразмера 1206 . Каково?

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:

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.

Многие говорят, что сделать свою первую печатную плату очень сложно, но на самом деле это очень просто.

Сейчас я расскажу парочку известных способов, как изготовить печатную плату в домашних условиях.

Для начала коротенький план как изготавливается печатная плата:

1.Подготовка к изготовлению
2.Рисуются токопроводящие дорожки
2.1Рисуем лаком
2.2Рисуем маркером или нитрокраской
2.3Лазерная утюжка
2.4Печать с пленочным фоторезистом
3.Травление платы
3.1Травление хлорным железом
3.2Травление медным купоросом с поваренной солью
4.Лужение оловом
5.Сверление

1. Подготовка к изготовлению печатной платы

Для начала нам понадобится лист фольгированного текстолита, ножницы по металлу или ножовка по металлу, обычная терка для карандашей и ацетон.

Аккуратно вырезаем необходимый кусочек фольгированного текстолита. Затем необходимо зачистить аккуратно наш текстолит, с медной стороны, теркой для карандаша до блеска, потом протереть нашу заготовку ацетоном (это сделано для обезжиривания).

Рис 1. Вот моя заготовка

Все готово, теперь не прикасайтесь до блестящей стороны, а то опять придется обезжиривать.

2. Рисуем токопроводящие дорожки

Это дорожки, по которым будет проводится ток.

2.1 Рисуем дорожки лаком.

Этот способ самый давний и саамы простой. Нам понадобится самый простой лак для ногтей.

Аккуратненько рисуем лаком для ногтей дорожки токопроводящие дорожки. Будьте внимательны, поскольку лак иногда расплывается и дорожки сливаются. Даем лаку высохнуть. Вот и все.

Рис 2. Дорожки, рисованные лаком

2.2 Рисуем дорожки нитрокраской или маркером

Этот способ ничем не отличается от предыдущего, только рисуется все намного проще и быстрее

Рис 3. Дорожки, рисованные нитрокраской

2.3 Лазерная утюжка

Лазерная утюжка один из самых распространенных способов изготавливать печатные платы. Способ не трудоемок и занимает мало времени. Я лично не пробовал этот способ, но многие знакомые используют его с огромным успехом

Для начала нам необходимо распечатать на лазерном принтере чертеж нашей печатной платы. Если нет лазерного принтера, можно напечатать на струйном, а затем наделать копий на ксероксе Для составления чертежей я использую программу Sprint-Layout 4.0. Только при печати будьте внимательны с использованием зеркала, многие не раз убивали платы таким способом.

Печатать мы будем на каком-нибудь старом ненужном журнале с глянцевой бумагой. Перед печатью, настройте ваш принтер на максимальный расход тонера, это избавит от многих проблем.

Рис 4. Печать чертежа на глянцевой журнальной бумаге

Теперь аккуратненько вырезаем наш чертеж в виде конверта.

Рис 5. Конверт со схемой

Теперь вкладываем нашу заготовку в конверт и аккуратно заклеиваем ее сзади скотчем. Заклеиваем так, что бы текстолит ни шевелился в конверте

Рис 6. Готовый конверт

Теперь утюжим конверт. Стараемся не пропустить ни одного миллиметра. От этого зависит качество платы

Рис 7. Утюжка платы

Когда утюжка будет закончена, аккуратно ложем конверт в посуду с теплой водой

Рис 8. Размачиваем конверт

Когда конверт размок, скатываем бумагу без резких движений, что бы ни повредить тонер дорожек. Если есть дефекты, возьмите маркер для дисков cd или dvd, и поправьте дорожки.

Рис 9. Почти готовая плата

2.4 Изготовление печатной платы с помощью пленочного фоторезиста

Как и в предыдущем способе, изготавливаем чертеж с помощью программки Sprint-Layout 4.0 и нажимаем печать. Печатать мы будем на специальной пленке для печати на струйных принтерах. Поэтому настраиваем печать: Снимаем стороны ф1, м1, м2; В опциях ставим галочки Негатив и Рамка.

Рис 10. Настройка печати

Настраиваем принтер на черно белую печать и в настройке цветов выставляем максимальную интенсивность.

Рис 11. Настройка принтера

Печатаем на матовой стороне. Эта сторона рабочая, определить её можно по прилипанию её к пальцам.

После печати, наш шаблон ложем сохнуть.

Рис 12. Сушим наш шаблон

Теперь отрезаем нужный нам кусочек пленки фоторезиста

Рис 13. Пленка фоторезиста

Аккуратно снимаем защитную пленку (она матовая), приклеиваем его к нашей заготовке текстолита

Рис 14. Клеим к текстолиту фоторезист

Клеить нужно аккуратно, и помните, чем лучше вы прижмете фоторезист, тем качественней будут дорожки на плате. Вот примерно, что должно получится.

Рис 15. Фоторезист на текстолите

Теперь с пленки, на которой мы печатали, вырезаем наш чертеж и прикладываем его на наш фоторезист с текстолитом. Не перепутайте стороны, а то получится зеркало. И накрываем стеклом

Рис 16. Прикладываем пленку с чертежом и накрываем стеклом

Теперь берем ультрафиолетовую лампу и засвечиваем наши дорожки. Для каждой лампы, свои параметры для проявления. Поэтому расстояние до платы и время свечения выбирайте сами

Рис 17. Засвечиваем дорожки ультрафиолетовой лампой

Когда засветились дорожки, берем небольшую пластмассовую посуду делаем раствор 250 грамм воды ложка соды и опускаем туда нашу плату уже без шаблона нашей платы и второй прозрачной пленки фоторезиста.

Рис 18. Ложем плату в содовый раствор

Секунд через 30, проявляется наша печать дорожек. Когда закончится растворение фоторезиста, получится наша плата, которую и хотели. Промываем тщательно под струей воды. Все готово

Рис 19. Готовая плата

3. Травление новой печатной платы. Травление – это способ убрать лишнюю медь с текстолита.

Для травления используют специальные растворы, которые делаются в пластмассовой посуде.

После изготовление раствора, туда опускается печатная плата и травится в течении определенного времени. Ускорить время травления можно, поддерживая температуру раствора в районе 50-60 градусов и постоянном перемешивании.

Не забывайте использовать резиновые перчатки при работе, а затем хорошо мыть руки с мылом.

После протравки платы, нужно хорошо промыть плату под водой и снять остатки лака (краски, фоторезиста) обычным ацетоном или жидкостью для снятия лака.

Теперь немного о растворах

3.1 Травление хлорным железом

Один из самых известных способов травления. Для травления используется хлорное железо и вода с отношением 1:4. Где 1 это хлорное железо, 4 – вода.

Готовится просто: в посуду насыпается нужное количество хлорированного железа и заливается теплой водой. Раствор должен получится зеленого цвета.

Время травления платы размером 3х4 сантиметра, в районе 15 мин

Достать можно хлорное железо на рынке или в магазинах радиоэлектроники.

3.2 Травление медным купоросом

Этот способ не так распространен, как предыдущий, но тоже встречается часто. Я лично пользуюсь этим способом. Этот способ намного дешевле предыдущего, да и достать компоненты проще.

В посуду засыпаем 3 ложки столовой поваренной соли, 1 ложку медного купороса и заливаем водой 250 грамм температурой 70 градусов. Если все правильно, раствор должен стать бирюзовым, а чуть погодя зеленым. Для ускорения процесса надо перемешивать раствор.

Время травления платы размером 3х4 сантиметра, в районе одного часа

Достать медный купорос можно в магазинах сельхоз продукции. Медный купорос — это удобрение синего цвета. Имеет форму кристального порошка. Устройство защиты АКБ от полной разрядки

Здравствуйте уважаемый посетитель. Я знаю зачем вы читаете эту статью. Да да знаю. Нет что вы? Я не телепат, просто я знаю почему вы попали именно на эту страничку. Наверняка…….

И снова мой знакомый Вячеслав (SAXON_1996) Хочет поделится своей наработкой по колонкам. Слово Вячеславу Досталась как — то мне одна колонка 10МАС с фильтром и высокочастотным динамиком. Я долго не…….

Как разработать макет печатной платы

Макетные платы

отлично подходят для создания прототипов схем, но они не так хороши для фактического использования того, что вы создаете. В какой-то момент вы, вероятно, захотите сделать проект более постоянным. Лучше всего это сделать на печатной плате.

В этом руководстве я расскажу вам, как разработать макет печатной платы и распечатать ее на заказном изготовителе печатной платы. Производительность вашей схемы будет во многом зависеть от того, как она размещена на печатной плате, поэтому я дам вам множество советов, как оптимизировать вашу конструкцию.

Вы всегда можете протравить печатные платы дома, используя процесс, аналогичный проявлению отпечатков с фотопленки. Но этот метод грязный и требует использования большого количества химикатов. Гораздо проще (и дешевле) получить печатную плату от профессионального производителя. Чтобы продемонстрировать процесс, я воспользуюсь онлайн-сервисом EasyEDA для разработки макета печатной платы для аудиоусилителя LM386, затем я изготовлю его и покажу вам результаты. Их бесплатное программное обеспечение для онлайн-дизайна прост в использовании, а цены очень доступны.

Все начинается со схемы

Перед тем, как приступить к проектированию печатной платы, неплохо было бы сделать схему вашей схемы. Схема будет служить планом для разметки трасс и размещения компонентов на печатной плате. Кроме того, программное обеспечение для редактирования печатных плат может импортировать все компоненты, посадочные места и провода в файл печатной платы, что упростит процесс проектирования (подробнее об этом позже).

Начните с входа в EasyEDA и создайте новый проект:

Находясь на стартовой странице, щелкните вкладку «Новая схема»:

Теперь вы увидите пустой холст, на котором можно нарисовать схему:

Лучше всего разместить все схематические символы на холсте, прежде чем рисовать какие-либо провода.В EasyEDA условные обозначения находятся в «Библиотеках». Библиотека EasyEDA по умолчанию содержит большинство общих символов, но есть также «библиотеки, созданные пользователем» с множеством других символов:

С каждым используемым вами схематическим обозначением должно быть связано посадочное место печатной платы. Посадочное место на печатной плате будет определять физические размеры компонента и размещение медных площадок или сквозных отверстий. Сейчас хорошее время, чтобы решить, какие компоненты вы будете использовать.

Схематические символы в библиотеке EasyEDA уже имеют связанные с ними посадочные места, но их можно изменить, если вы используете другой размер или стиль:

Чтобы изменить посадочное место, связанное со схематическим обозначением, найдите в библиотеках «Создано пользователем» посадочное место, которое соответствует используемому вами компоненту.Как только вы найдете его, нажмите на значок сердца, чтобы «добавить его в избранное»:

Затем скопируйте имя компонента:

Теперь щелкните символ в редакторе схем и вставьте имя нового посадочного места в поле «package» в меню правой боковой панели (см. Видео ниже для демонстрации):

После того, как все ваши символы размещены на схеме и вы назначили посадочные места для каждого символа, пора приступить к рисованию проводов.Вместо того, чтобы объяснять детали всего этого в этой статье, я снял видео, чтобы вы могли посмотреть, как я рисую схему моего аудиоусилителя LM386:

После того, как все подключения выполнены, рекомендуется промаркировать символы. Этикетки будут перенесены на макет печатной платы и в конечном итоге будут напечатаны на готовой печатной плате. У каждого символа есть имя (R1, R2, C1, C2 и т. Д.) И значение (10 мкФ, 100 Ом и т. Д.), Которые можно редактировать, щелкнув по метке.

Следующим шагом является импорт схемы в редактор плат, но прежде чем мы это сделаем, давайте поговорим о некоторых вещах, которые следует учитывать при проектировании печатной платы.

Оптимизация конструкции печатной платы

Определите, что делает каждая часть вашей схемы, и разделите схему на секции в соответствии с функциями. Например, моя схема аудиоусилителя LM386 состоит из четырех основных частей: источника питания, аудиовхода, LM386 и аудиовыхода. На этом этапе может помочь нарисовать несколько диаграмм, которые помогут вам визуализировать дизайн, прежде чем вы начнете его выкладывать.

Держите компоненты в каждой секции сгруппированными вместе в одной и той же области печатной платы, чтобы токопроводящие дорожки были короткими.Длинные следы могут улавливать электромагнитное излучение от других источников, что может вызывать помехи и шум.

Различные участки вашей цепи должны быть расположены так, чтобы путь электрического тока был как можно более линейным. Сигналы в вашей цепи должны проходить по прямому пути от одной секции к другой, что позволит сократить длину следа.

На каждую секцию цепи должно подаваться питание с отдельными трассами одинаковой длины. Это называется звездообразной конфигурацией , и она гарантирует, что каждая секция получает одинаковое напряжение питания.Если секции соединены в гирляндную конфигурацию, ток, потребляемый из секций, расположенных ближе к источнику питания, вызовет падение напряжения и приведет к снижению напряжения на участках, удаленных от источника питания:

Форма и размер печатной платы

Нередко можно увидеть печатную плату круглой, треугольной или другой интересной формы. Большинство печатных плат имеют минимально возможные размеры, но в этом нет необходимости, если ваше приложение не требует этого.

Если вы планируете разместить печатную плату в корпусе, размеры могут быть ограничены размером корпуса.В этом случае вам нужно будет узнать размеры корпуса, прежде чем устанавливать печатную плату, чтобы все поместилось внутри.

Компоненты, которые вы используете, также будут влиять на размер готовой печатной платы. Например, компоненты для поверхностного монтажа имеют небольшой размер и низкий профиль, поэтому вы сможете уменьшить размер печатной платы. Компоненты со сквозными отверстиями больше по размеру, но их часто легче найти и легче паять.

Пользовательские интерфейсы

Расположение компонентов, таких как разъемы питания, потенциометры, светодиоды и аудиоразъемы в вашем готовом проекте, повлияет на расположение вашей печатной платы.Нужен ли вам светодиод рядом с выключателем питания, чтобы указать, что он включен? Или вам нужно поставить потенциометр громкости рядом с потенциометром усиления? Для лучшего взаимодействия с пользователем вам, возможно, придется пойти на некоторые компромиссы и спроектировать остальную часть вашей печатной платы с учетом расположения этих компонентов.

Слои печатной платы

Схемы большего размера сложно спроектировать на однослойной печатной плате, потому что сложно провести трассы, не пересекая друг друга. Возможно, вам придется использовать два медных слоя с трассировками, проложенными с обеих сторон печатной платы.

Следы на одном слое могут быть соединены с другим слоем с помощью через . Переходное отверстие — это отверстие в печатной плате, покрытое медью, которое электрически соединяет верхний слой с нижним слоем. Вы также можете соединить верхнюю и нижнюю дорожки в сквозном отверстии компонента:

Слои грунта

Некоторые двухслойные печатные платы имеют слой заземления, где весь нижний слой покрыт медной пластиной, соединенной с землей. Положительные дорожки прокладываются сверху, а соединения с землей выполняются через сквозные отверстия или переходные отверстия.Слои заземления хороши для схем, которые подвержены помехам, потому что большая площадь меди действует как экран от электромагнитных полей. Они также помогают рассеивать тепло, выделяемое компонентами.

Толщина слоя

Большинство производителей печатных плат разрешают заказывать слои разной толщины. Вес меди — это термин, который производители используют для описания толщины слоя, и он измеряется в унциях. Толщина слоя влияет на то, сколько тока может протекать по цепи, не повреждая следы.Ширина дорожки — еще один фактор, который влияет на то, сколько тока может безопасно проходить через цепь (обсуждается ниже). Чтобы определить безопасные значения ширины и толщины, вам необходимо знать силу тока, которая будет протекать через рассматриваемую дорожку. Используйте онлайн-калькулятор ширины дорожки, чтобы определить идеальную толщину и ширину дорожки для заданной силы тока.

Следы печатной платы

Если вы посмотрите на профессионально разработанную печатную плату, вы, вероятно, заметите, что большинство медных дорожек изгибаются под углом 45 °.Одна из причин этого заключается в том, что углы 45 ° сокращают электрический путь между компонентами по сравнению с углами 90 °. Другая причина заключается в том, что высокоскоростные логические сигналы могут отражаться от задней части угла, вызывая помехи:

Если в вашем проекте используется цифровая логика или высокоскоростные протоколы связи выше 200 МГц, вам, вероятно, следует избегать углов 90 ° и переходных отверстий на трассах. Для более медленных трасс трассы под углом 90 ° не сильно повлияют на характеристики вашей цепи.

Ширина следа

Как и толщина слоя, ширина ваших следов будет влиять на то, сколько тока может протекать через вашу цепь, не повреждая цепь.

Близость трасс к компонентам и соседним трассам также определяет ширину трассы. Если вы разрабатываете небольшую печатную плату с большим количеством дорожек и компонентов, вам может потребоваться сузить дорожки, чтобы все подходило.

Создание макета печатной платы

Теперь, когда мы обсудили некоторые способы оптимизации конструкции печатной платы, давайте посмотрим, как компоновка печатной платы в EasyEDA.

Откройте схему в редакторе схем и нажмите кнопку «Преобразовать проект в плату»:

Посадочные места, связанные с каждым символом схемы, будут автоматически переданы в редактор плат:

Обратите внимание на тонкие синие линии, соединяющие компоненты. Они называются ratsnest строк. Линии Ratsnest — это виртуальные провода, которые представляют соединения между компонентами. Они показывают вам, где вам нужно развести следы в соответствии с проводными соединениями, которые вы создали в своей схеме:

Теперь вы можете приступить к расположению компонентов, учитывая приведенные выше советы по проектированию.Возможно, вы захотите провести небольшое исследование, чтобы узнать, есть ли какие-либо особые требования к конструкции для вашей схемы. Некоторые схемы лучше работают с определенными компонентами в определенных местах. Например, в схеме усилителя LM386 развязывающие конденсаторы источника питания необходимо размещать близко к микросхеме, чтобы уменьшить шум.

После того, как вы расставили все компоненты, пора начинать рисовать следы. Используйте провода ratsnest в качестве приблизительного ориентира для прокладки каждого следа. Однако они не всегда показывают лучший способ прокладки трасс, поэтому рекомендуется вернуться к своей схеме, чтобы проверить правильность соединений.

Трассы

также могут быть маршрутизированы автоматически с помощью программного обеспечения auto-router . Для сложных цепей, как правило, лучше маршрутизировать трассы вручную, но попробуйте автоматический маршрутизатор на более простых схемах и посмотрите, что у него получится. Вы всегда можете настроить отдельные трассы позже.

Это видео покажет вам, как рисовать следы в редакторе плат EasyEDA:

Теперь пора определить размер и форму контура печатной платы.Щелкните контур платы и перетащите каждую сторону, пока все компоненты не окажутся внутри:

Последнее, что нужно сделать перед размещением заказа, — это запустить проверку правил проектирования . Проверка правил проектирования покажет вам, перекрываются ли какие-либо компоненты или трассировки трассируются слишком близко друг к другу. Проверку правил проектирования можно найти, нажав кнопку «Диспетчер дизайна» в правом боковом окне:

Элементы, не прошедшие проверку правил проектирования, будут перечислены под папкой «Ошибки DRC».Если вы нажмете на одну из ошибок, трассировка проблемы или компонент будут выделены в обзоре платы:

Вы можете указать свои собственные настройки для проверки правил проектирования, щелкнув раскрывающееся меню в верхнем правом углу и выбрав Разное> Настройки правил проектирования:

Откроется окно, в котором вы можете установить правила проектирования для ширины трассы, расстояния между трассами и других полезных параметров:

На этом этапе рекомендуется дважды проверить компоновку печатной платы по схеме, чтобы убедиться, что все подключено правильно.Если результат вас устраивает, следующим шагом будет заказ печатной платы. EasyEDA делает эту часть очень простой…

Заказ печатной платы

Начните с нажатия кнопки «Fabrication Output» в верхнем меню редактора плат:

Это перенесет вас на другой экран, где вы можете выбрать опции для вашего заказа печатной платы:

Вы можете выбрать количество плат, которые хотите заказать, количество слоев меди, толщину печатной платы, вес меди и даже цвет печатной платы.После того, как вы сделали свой выбор, нажмите «Сохранить в корзину», и вы попадете на страницу, где можете ввести свой адрес доставки и платежную информацию.

Вы также можете загрузить файлы Gerber своей печатной платы, если хотите отправить их другому производителю:

Gerber-файлы — это набор файлов изображений, содержащих шаблоны, используемые для изготовления вашей печатной платы. Все файлы сжаты в один файл .zip. Есть отдельный файл для медных дорожек, шелкографии и расположения просверленных отверстий и переходных отверстий:

Я заказал 15 печатных плат для схемы усилителя звука LM386, и их стоимость составила около 15 долларов США.Изготовление и доставка заняли около двух недель. Печатные платы были сделаны хорошо, и я не смог найти никаких дефектов. После того, как я припаял компоненты и протестировал усилитель, он отлично заработал. Вы можете клонировать мою схему усилителя LM386 и печатную плату здесь, если хотите.

Создание собственной нестандартной печатной платы — это очень весело, и результаты могут быть очень полезными. Надеюсь, эта статья поможет вам перенести прототип схемы на печатную плату. Сообщите нам в комментариях, если у вас есть какие-либо вопросы, и сообщите нам, какие проекты дизайна печатных плат вы запланировали.Если вам понравился этот урок и вы хотите, чтобы он понравился еще больше, обязательно подпишитесь!

Как создать печатную плату с нуля

Чтобы создать печатную плату (PCB), вам нужно нарисовать отверстия, контактные площадки и провода для вашей схемы. Этот навык называется PCB Design и очень полезен.

Когда закончите, отправьте дизайн производителю или вытравите его самостоятельно.

Звучит сложно? Не волнуйтесь, существует множество бесплатных инструментов, которые помогут вам в этом.

Ниже я расскажу, что вам нужно сделать.

Бонус: Загрузите бесплатную электронную книгу, которая шаг за шагом покажет вам, как сделать вашу первую печатную плату.

Шаг 1. Создайте или найдите принципиальную схему

Прежде чем вы начнете рисовать провода и прочее, вам нужно знать, какую схему вы хотите построить. Итак, вам нужна принципиальная схема.

Вы можете найти ту, которую сделал кто-то другой, или создать свою с нуля.

Рекомендую начать с чего-нибудь простого. Как мигающий светодиод.

Когда у вас есть принципиальная схема, переходите к шагу 2.

Шаг 2. Нарисуйте свою схему

Во-первых, вам необходимо установить программное обеспечение для проектирования печатных плат.

Я настоятельно рекомендую KiCad для изготовления вашей печатной платы. Это бесплатно и действительно хорошо. Я также создал пошаговое руководство по KiCad для начинающих.

Создайте новый проект. Затем нарисуйте схему из принципиальной схемы, которую вы нашли на шаге 1.

Когда вы думаете, что закончили, запустите средство проверки электрических правил (ERC), чтобы проверить, не допустили ли вы типичных ошибок.

Шаг 3. Разработайте макет платы

Пришло время нарисовать доску. Вам необходимо перенести вашу принципиальную схему в чертеж вашей печатной платы.

Это не так сложно, как может показаться. Потому что программа сравнивает то, что вы рисуете, с файлом схемы. И это поможет вам создать такие же связи.

Здесь важно решить, какую занимаемую площадь выбрать для компонентов. Монтаж в сквозное отверстие или на поверхность?

Компоненты со сквозными отверстиями паять проще всего. Для новичков рекомендую сквозное отверстие. Компоненты для поверхностного монтажа меньше по размеру, поэтому занимают гораздо меньше места. Но меньше также означает, что паять будет труднее. Тем не менее, нужно просто немного практики, чтобы привыкнуть к компонентам для поверхностного монтажа. Так что если вы готовы принять вызов, то дерзайте.

Не торопитесь и убедитесь, что он хорошо выглядит;) Следуйте рекомендациям по проектированию для рисования печатных плат.

По завершении запустите средство проверки правил проектирования (DRC), чтобы проверить, не допустили ли вы ошибок.

Шаг 4: Сделайте свою печатную плату

Когда вы закончите рисовать свою печатную плату, вам нужно сделать дизайн. Вы можете протравить свою печатную плату дома, но я предпочитаю просто заказать печатную плату у одного из многих производителей печатных плат.

Это действительно не дорого. Например, нередко можно увидеть предложения 5 копий вашей доски менее чем за 5 долларов США! И вам не нужно возиться с химическими веществами в одиночку.

Вот некоторые из моих любимых:

Классический способ отправки макета платы производителю — создание файлов Gerber на основе вашего дизайна. Но некоторые (например, OSH Parks) также принимают файлы KiCad напрямую, так что вам не нужно выполнять какие-либо преобразования.

Шаг 5: Заказ компонентов

Обычно требуется некоторое время, прежде чем ваша печатная плата будет готова. Так что пока вы ждете, убедитесь, что у вас есть все необходимые компоненты. Нет ничего хуже, чем получить новую печатную плату, просто чтобы понять, что вам не хватает некоторых ключевых компонентов!

Я составил список магазинов, где можно купить электронные компоненты в Интернете.В перечисленных магазинах я либо пользовался сам, либо знаю кого-то, кто ими пользовался.

Шаг 6: Сборка печатной платы — Припаивание компонентов к плате

Печатная плата только что вынута из принтера. Вы заказали и получили компонент. Пришло время самого интересного — воспитания печатных плат!

Подготовьте верстак и достаньте паяльные инструменты. Разложите компоненты и печатную плату на рабочем столе.

Имейте рядом свой компьютер с PCB Design, чтобы при необходимости можно было проверить ориентацию и стоимость компонентов.Если это невозможно, распечатайте схему со значениями и макетом платы.

Сделайте себе чашку кофе и приступайте к пайке!

Вопросы?

Что вас больше всего беспокоит, вызывает сомнения или вопросы по поводу дизайна печатной платы? Что-то мешает вам сделать свою первую печатную плату? Дайте мне знать в поле для комментариев ниже!

Как нарисовать и разработать схему печатной платы

Принципиальная схема — это логическое и визуальное представление электрической цепи.Это самый первый шаг в разработке электронного продукта. Раньше конструкторы рисовали принципиальную схему на бумаге. Теперь они начали использовать инструменты проектирования печатных плат (M-CAD и E-CAD), которые упростили процесс проектирования. Разработчикам рекомендуется следовать стандартным схемам, чтобы иметь хорошо структурированный и безошибочный дизайн.

Сегодня дизайнеры используют множество инструментов EDA (автоматизации электронного проектирования), таких как Altium, Allegro, Pads, Kicad, Tinycad, Express PCB и так далее. Эти инструменты проектирования гарантируют отсутствие ошибок в схемных схемах, поскольку они постоянно отслеживают логические ошибки и ошибки соединений.Разработчикам необходимо следовать стандартным правилам проектирования, чтобы схема была машиночитаемой.

В этой статье мы рассмотрим следующие моменты:

Какое значение имеет принципиальная схема? Схема

— один из важных аспектов проектирования печатной платы. Хорошая схема представляет собой хорошо структурированную принципиальную схему, четко отображающую электрические соединения между различными электронными компонентами. Следует также отметить, что технически правильная, но перегруженная схема все равно плохая, поскольку может сбить с толку дизайнеров.Схемы могут быть чрезвычайно ценным инструментом для поиска и устранения неисправностей, поскольку они отслеживают соединения в цепи.

Рекомендации по построению принципиальной схемы печатной платы

Для успешного проектирования следуйте этим стандартным схемам.

Выбор размера страницы

Большинство инструментов дизайна предлагают разные размеры страниц. Как правило, инструменты выбирают размер страницы как A4. Однако следует отметить, что также доступны различные другие размеры страниц.Дизайнеры должны выбирать размер в зависимости от размера их схемотехники.

Соглашение об именах страниц

Логические блоки схемы должны быть разделены страницами. Страницы могут быть названы с использованием букв A, B, C и так далее. Таким образом мы можем расположить страницы в алфавитном порядке. Пример такого соглашения об именах показан ниже.

• A_Блок-схема
• B_P Электроснабжение
• Интерфейс C_ MCU
• Интерфейс D_Memory
• E_ История изменений

Блок-схемы и история изменений часто игнорируются большинством дизайнеров для экономии времени.Однако они могут быть очень полезны другим дизайнерам, пытающимся разобраться в схеме. Большинство организаций, работающих с продуктами, требуют соблюдения всех таких протоколов и правил.

Настройка сетки

Хотя это не является прямым требованием дизайнера, инструмент должен иметь некоторые ссылки. Следовательно, используется сеточная система. Наличие сеток помогает дизайнеру правильно ссылаться на детали и устанавливать их соединение. Компоненты цепи и соединения всегда должны находиться в сети, это помогает прощупывать сети во время анализа.

Основная надпись страницы

Блок заголовка страницы находится в нижнем колонтитуле страницы схемы соединений. Рекомендуется заполнить все необходимые данные, такие как размер страницы, дату обновления, редакцию, номер документа, название / функцию схемы и заявление компании об отказе от ответственности. Пример основной надписи показан ниже.

Основная надпись на схеме

Разработчикам необходимо написать необходимые комментарии по схемотехнике. Примечания могут быть написаны как на независимых документах, так и на схемах.Как правило, для сложных проектов примечания предоставляются на отдельной странице. Примерами примечаний могут быть статус перемычки, ограничения / рекомендации по компоновке печатной платы и так далее. Схему с примечаниями можно увидеть ниже.

Схема с примечаниями и комментариями

История изменений

История изменений содержит изменения, внесенные в конструкцию. В этом документе содержится такая информация, как дата и описание внесенных изменений, имя автора и рецензента, а также комментарии к рецензии, если таковые имеются.История изменений обычно размещается на первой или последней странице схемы. Пример истории изменений схемы показан ниже.

История изменений схемы

Содержание схематического документа

В оглавлении перечислены темы, представленные в схематическом документе. Наличие этой страницы помогает дизайнерам легко найти конкретный модуль в сложной и большой конструкции. Это можно пропустить, если дизайн небольшой и простой. Пример ToC приведен ниже.

Содержание схематического документа

Блок-схема

Блок-схема представляет различные модули в конструкции и потоке сигналов. Это очень помогает рецензенту понять дизайн для целей рецензирования. Пример схематической блок-схемы можно увидеть ниже.

Блок-схема схемы

ЗАГРУЗИТЕ НАШЕ РУКОВОДСТВО ПО ДИЗАЙНУ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ:

Иерархическая схема

Если проект сложный и содержит много модулей, предпочтительнее иметь иерархический дизайн.Иерархическая схема четко отображает поток сигналов от одного модуля к другому, как показано ниже. Подробный вид каждого модуля можно получить, щелкнув соответствующий модуль в иерархической схеме.

Иерархическая схема

Обозначение компонента

В таблице ниже показаны названия обычно используемых электронных компонентов и их соответствующие условные обозначения, используемые в любой схеме. Обозначения присвоены в соответствии со стандартом IEEE.Рекомендуется называть компоненты его стандартными позиционными обозначениями. Кроме того, всегда используйте заглавные буквы для обозначения условных обозначений.

Компонент	Условное обозначение	Компонент	Условное обозначение	Компонент	Условное обозначение
Резистор	R	Штекер / разъем	P / CON	Блок питания	PS
Конденсатор	С	Джемпер	Jp	Кристалл	X или Y
Диод / LED	D	Кабель / провод	Вт	Осциллятор	OSC
Стабилитрон	Z	Контрольная точка	Tp	Радиатор	H
Сеть резисторов	Rn	Реле	К	Опорная точка	Fd
Индуктор / шарик	л	Предохранитель	F	Зуммер / Громкоговоритель	LS
IC (интегральная схема)	U / IC	Переключатель	SW	Аккумулятор	BT

Генерация символов

Принципиальная схема состоит из различных типов компонентов, таких как активные компоненты, пассивные компоненты и соединители.Активные компоненты включают транзисторы, диоды, логические вентили, микросхему процессора, FPGA, операционные усилители и т. Д. Такие компоненты, как конденсаторы, катушки индуктивности и трансформаторы, называются пассивными устройствами. Создание новых символов не рекомендуется, если символ для этого компонента отсутствует в стандартной библиотеке.

Чтобы узнать больше, прочтите статью «Как создать библиотеку схем и символов в KiCad».

Резисторы Резисторы

могут быть представлены двумя разными способами, как показано ниже.Дизайнеры должны позаботиться о единообразии используемых символов.

Условные обозначения резисторов

Единица измерения сопротивления — Ом, обозначается символом «Ω». Иногда символ «Ω» можно заменить буквой «E». Дизайнеры должны гарантировать, что единообразное представление единиц должно соблюдаться во всем проекте. Все необходимые данные о компонентах необходимо ввести в средство проектирования. Это упрощает создание спецификации (ведомости материалов) в конце проектирования.

Конденсаторы поляризованные и неполяризованные

Конденсаторы имеют две клеммы, одну положительную и одну отрицательную. Обратите внимание на полярность этих клемм. Ошибка полярности вывода конденсатора может привести к взрыву. На рисунке ниже показаны символы конденсаторов из стандартов IEEE.

Конденсаторы поляризованные и неполяризованные

Разработчики также должны убедиться, что номера выводов, присвоенные символам, должны точно соответствовать компоновке посадочного места.

Также ознакомьтесь с разделом «Производственные дефекты печатной платы, вызванные неровностями поверхности».

Транзисторы

Транзистор — это трехконтактный полупроводниковый прибор. Клеммы бывают базовыми, коллекторными и эмиттерными. Проектировщики должны всегда обращаться к таблице данных компонента при сопоставлении контактов в компоновке посадочного места с условным обозначением схемы.

Обозначение транзистора с номерами выводов

При создании символов важно ввести описание компонента.Это очень полезно для использования в будущем или когда деталь устарела и ее необходимо заменить. Наличие этих подробностей в спецификации улучшает читаемость. На двух изображениях ниже показаны полностью заполненные поля описания символа транзистора.

Условное обозначение транзистора

Описание символа компонента (Изображение предоставлено Altium)

Операционный усилитель

Очень важно создать символ операционного усилителя в соответствии со стандартами IEEE.Многие дизайнеры часто рисуют операционный усилитель для удобства, что имеет тенденцию терять читаемость. Это может произойти из-за отсутствия понимания и опыта работы со схемами САПР.

Символ операционного усилителя

При создании символа рекомендуется, чтобы все входные контакты были слева, а все выходные контакты — справа. Точно так же контакты питания и заземления можно разместить вверху и внизу соответственно. На изображении показаны входные контакты 2 и 3, выходные контакты — 4, контакты питания и заземления — 7 и 4 соответственно.

Дизайнеры должны быть осторожны при переворачивании или изменении ориентации символа. Когда мы это делаем, есть большая вероятность, что положительные и отрицательные клеммы поменяются местами. Следовательно, необходимо внимательно сверить каждый символ с таблицей данных производителя.

Неоднородное условное обозначение

Сложные устройства, такие как FPGA, память, микропроцессор, называются гетерогенными компонентами. Эти компоненты имеют большое количество различных типов контактов, таких как линии данных, входы / выходы, адресные линии, линии управления и линии питания.Чтобы сохранить ясность и удобочитаемость, ожидается, что дизайнеры должны создать несколько компонентов одного пакета, таких как UxA, UxB, UxC и UxD. Пример такого разнородного схематического обозначения компонента приведен ниже.

Неоднородное схематическое обозначение компонента

Обозначения питания и заземления

Символы контактов питания и заземления показаны ниже.

Символы питания и заземления

Всегда рекомендуется представлять напряжения знаком «+», поскольку на плате могут присутствовать отрицательные напряжения.Разработчики должны следовать стандартным и последовательным соглашениям для представления уровней напряжения и их сечения внутри кремния. Например, + 3.3V_IO, + 3.3V_DG, + 3.3V_AN + 1.8V_Core, + 1.2V_LVCore, + 2.5_Vref и т. Д.

Точно так же на доске могут быть разные типы оснований. Символы показаны ниже.

Различные типы обозначений заземления

Сетевые соединения

Если у вас есть два провода, которые образуют соединение и разделяют электрическое соединение, на этом пересечении должна быть точка соединения.Это стандартная практика для каждого схематического дизайна.

Сетевое соединение в схематическом исполнении

Условные обозначения сетевых этикеток

Цель схемы — сделать вашу схему более понятной для проектировщиков. Следует свести к минимуму количество ненужных сетевых подключений. Это обычно наблюдается при нанесении символа интегральной схемы (ИС) на схему.

Вместо того, чтобы рисовать десятки цепей повсюду, дизайнеры указывают имя цепи для определенного вывода, который связан с контактом на другом устройстве.Эти булавки будут иметь то же имя. Предполагается, что выводы с тем же именем подключены. Это улучшает читаемость схемы. На изображении ниже показан ряд именованных сетей.

Соглашение о маркировке сети

Рекомендации по маркировке сеток

Когда цепи подключаются на одной странице напрямую к другой ИС, именование сетей не требуется. Однако, если сеть должна быть подключена к ИС, которая присутствует на другой странице, вам потребуется назвать ее.

Дизайнеры могут следовать этим простым правилам при именовании сетей:

• Имена сигналов всегда должны быть написаны в верхнем регистре и должны располагаться непосредственно над цепью.
• Избегайте длинных имен. Желательно, чтобы имена могли состоять максимум из 4 букв.
• Опишите активные низкие или высокие сигналы с помощью верхней панели. Пин с верхней полосой считается активным нижним пином.
• Открытые цепи / соединения следует удалить.

Внешнее соединение

Чтобы улучшить читаемость, разработчики обычно называют цепи в схеме. Это нормально работает, когда сигнал должен быть подключен на той же странице. Если есть требование подключить цепь к контакту, который присутствует на другой странице, следует использовать символ межстраничного соединителя.

Представление потока сигналов

На странице схемы соединений сигнал проходит слева направо. Все подключения питания и заземления показаны вверху или внизу страницы. Дизайнерам рекомендуется помнить об этом и соответствующим образом хранить компоненты.

Размещение компонентов

Размещение компонентов в схеме — одна из важных задач. Это связано с тем, что инженер-компоновщик будет хранить компоненты соответствующим образом.Слева показано параллельное соединение конденсаторов. Как видим, читаемость схемы не на должном уровне.

Параллельное соединение конденсаторов в схеме

Для улучшения читаемости подключение можно выполнить, как показано ниже.

Предпочтительное параллельное соединение конденсаторов в схеме

Также прочтите, Как размещать компоненты в KiCad.

Размещение кристаллов

Кристалл на схеме всегда размещается так, как показано ниже.Компоненты, подключенные к кристаллу, всегда размещаются рядом с ним, так как сигналы могут быть высокочастотными.

Размещение кристалла на схеме

Чек DRC

Проверка правил проектирования (DRC) — это интеллектуальная функция, предлагаемая программным обеспечением САПР для проверки как логической, так и физической целостности проекта. Проверки выполняются на соответствие всем действующим правилам проектирования и могут выполняться в режиме онлайн по мере разработки.

Проверка списка соединений

Список соединений создается, когда схематический проект завершен и готов для импорта в компоновку.Файлы списка соединений могут иметь два разных расширения (.mnl и .txt). Файл .mnl машиночитаем. Файл .txt отображает все соединения / цепи между выводами компонентов. Рекомендуется вручную проверять сети, чтобы избежать ошибок проектирования.

Также прочтите, Gerber, ODB ++ и другие файлы проектирования печатных плат, требуемые производителем.

Ведомость материалов (BOM)

В настоящее время инструменты САПР предоставляют ключевую функцию, называемую созданием спецификации. Полная и достаточная спецификация может быть создана только в том случае, если дизайнеры предоставили все входные данные в инструментах при создании или импорте компонентов из библиотеки.Входными данными для спецификации могут быть MPN (производственный номер детали), пакет, название поставщика, номер детали поставщика и т. Д. При создании символа рекомендуется предоставить всю необходимую информацию.

Контрольный список схем

Контрольный список схемы — это наиболее часто игнорируемый пункт при создании схемы. Это больше связано с процессом организации, который основан на прошлом опыте проектирования. Наличие контрольного списка позволяет избежать ошибок в схеме и делает конструкцию надежной.Ниже приведен контрольный список.

• Нумерация контактов и метки должны быть проверены для каждого компонента, указанного в техническом паспорте.
• Необходимо проверить полярность для всех поляризованных компонентов.
• Проверьте, не совпадают ли метки и номера контактов.
• Проверьте выводы базы, коллектора и эмиттера всех транзисторов с помощью таблицы данных, условного обозначения и посадочного места.
• Проверьте значение, ссылочные позиции и расположение компонента.
• Убедитесь, что присутствуют описания схематических символов. (MPN, название поставщика, номер детали поставщика и т. Д.).
• Проверьте коннекторы вне страницы.
• Ищите ссылку между листами.
• Разделительный конденсатор проверяет все микросхемы, разделение выводов заземления в зависимости от типа сигнала (аналоговый, цифровой, сигнальный, заземляющий).
• Спецификация проверяет количество и номер детали.

Когда проектировщик рисует схему в инструменте САПР, следует отметить, что схематический проект является входом для дизайнера компоновки.Разработчик макета ожидает, что схема будет безошибочной, чтобы макет был хорошо структурированным и точным.

Посетите нашу страницу производства печатных плат и узнайте больше о наших услугах. Дайте нам знать, если вам что-то еще нужно относительно схем, в разделе комментариев.

СКАЧАТЬ РУКОВОДСТВО ПО DFM:

Создание печатной платы онлайн

Мы иногда используем партнерские ссылки в нашем контенте.Это вам ничего не будет стоить, но поможет нам компенсировать расходы на оплату труда наших писателей. Вы можете поддержать нас прямо на BuyMeACoffee. Спасибо!

Как производитель, я всегда хотел создать печатную плату онлайн, но изготовление печатных плат всегда казалось утомительной задачей. Затем я наткнулся на бесплатный онлайн-инструмент под названием EasyEDA. В этой статье я покажу вам, как начать работу с EasyEDA, чтобы начать создавать профессиональные печатные платы для ваших проектов.

В этом проекте я проведу вас через процесс проектирования и изготовления печатной платы для ИК-датчика приближения.Давайте начнем!

Шаг 1. Планирование нестандартной конструкции печатной платы

Во-первых, нам нужно спланировать дизайн, нарисовав принципиальную схему на бумаге. Как только схема будет завершена, мы сможем сделать прототип на макете для проверки схемы. При необходимости внесите изменения в схемный чертеж.

Теперь, когда у нас есть рабочая схема, мы можем доработать дизайн в программном обеспечении.

Шаг 2: Подключение схемы к сети с помощью EasyEDA

Существует множество онлайн-инструментов для онлайн-создания пользовательских печатных плат.Для этого проекта мы будем использовать EasyEDA. Здесь вы можете либо скачать инструмент, либо воспользоваться онлайн-дизайнером. Затем щелкните EasyEDA Designer, чтобы использовать онлайн-инструмент.

Теперь нам нужно создать учетную запись в EasyEDA. Нажмите «Проекты» и «Войти» в левом меню. Создайте учетную запись или войдите в систему.

Затем нажмите «Новый проект». Дайте проекту имя и описание. Я назвал проект «Инфракрасный датчик приближения».

Сохраните проект.Вы заметите пустой холст и некоторые символы деталей с левой стороны. Мы будем использовать эти детали для создания нашего дизайна. Если вы не можете найти деталь, вы можете поискать ее в библиотеках. Просто найдите ту деталь, которую ищете. Убедитесь, что на нем есть символ и посадочные места печатной платы.

Дважды щелкните деталь, чтобы выбрать ее, и поместите на холст. Затем ищите следующую часть. Повторите этот процесс для остальных частей. Используйте нарисованную от руки принципиальную схему, чтобы создать цифровую схему. Нарисуйте провода, нажав на конец одной части и клемму другой части.

На приведенной выше диаграмме GND представляет собой заземляющие соединения, а + 5V представляет силовые соединения. Когда вы довольны дизайном, преобразуйте эту схему в печатную плату. Для этого сначала нажмите на опцию PCB в верхнем меню (рядом со значком звездочки). Затем выберите «Преобразовать в печатную плату».

Шаг 3. Сделайте проект печатной платы онлайн

EasyEDA может попросить вас проверить цепи или соединения, но вы можете пропустить это, если уверены, что ваши соединения правильные.Вы увидите новую вкладку с рамкой и компонентами, которые нужно расположить на плате.

Начните размещать компоненты на плате. Убедитесь, что вы физически расположили ближе те компоненты, которые подключаются напрямую. Это упростит и упростит маршрутизацию. После размещения всех компонентов мы можем приступить к трассировке.

PCB Routing — это когда вы добавляете трассы, которые будут соединять компоненты. Как любитель, мы будем делать двухслойные печатные платы, потому что они более доступны в производстве.Красные дорожки представляют верхний слой, а синие дорожки — нижний слой. Вы всегда можете добавить больше слоев, но они увеличат стоимость вашей доски.

Как проложить следы на печатной плате

EasyEDA также имеет инструмент автотрассировщика, который сделает трассировки за вас. Этот инструмент отлично подходит для небольших и менее сложных схем, но может допускать ошибки в больших проектах. Рекомендую ручную маршрутизацию.

Вот некоторые ключевые моменты, которые следует учитывать при прокладке проводов на вашей печатной плате.

1. Используйте более толстые гусеницы для линий электропередач.
2. При создании следов избегайте поворотов на 90 °. Следы могут легко стереться при 90 °. Кроме того, это может вызвать много шума в цепи, что может повлиять на беспроводные приложения.
3. Не подключайте дорожки GND. Используйте инструмент медной области в конце, чтобы создать единую пластину заземления.
4. Убедитесь, что вы сохраняете хороший зазор между дорожками и пластинами заземления, чтобы избежать коротких замыканий.
5. Никогда не оставляйте следов возле края печатной платы или отверстий для винтов.

Когда вы довольны своими трассировками, еще раз проверьте маршруты и сохраните файл платы.

Шаг 4: 3D-просмотр и файлы Gerber

Вы можете увидеть, как продукт будет выглядеть после производства, прежде чем создавать файлы печатной платы (также известные как файлы Gerber). Откройте средство трехмерного просмотра в EasyEDA, щелкнув значок камеры на верхней панели и выбрав «Средство трехмерного просмотра».

Загрузка 3D-модели займет несколько секунд. Используйте эту модель, чтобы увидеть, как будет выглядеть окончательная доска.Когда вы будете удовлетворены внешним видом, вернитесь на вкладку PCB и щелкните значок G.

Вы увидите окно для проверки маршрутов. Если вы нажмете «Да», программа покажет вам ошибки маршрутизации. Имейте в виду, что если вы использовали флаги или порты для присвоения имени контакту, а затем установили соединения, эти соединения будут отображаться как ошибки.

Убедившись, что соединения правильные, переходите к следующему шагу. Вы увидите всплывающее окно, как показано ниже.

Здесь вы можете загрузить файлы Gerber и отправить их любому производителю печатных плат (получите 5 долларов бесплатно на PCBWay) или заказать их прямо в OshPark или JLCPCB.

Заключительная записка

Это базовое руководство, которое поможет вам начать проектирование печатных плат. Теперь вы можете начать преобразовывать свои макеты в печатные платы профессионального качества.

Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже.

Поддержка такого содержания

10 простых шагов по созданию печатной платы

Altium Designer

| & nbsp Создано: 31 августа 2018 г. & nbsp | & nbsp Обновлено: 25 сентября 2020 г.

Нелегко понять, как проектировать платы печатных плат, но правильное программное обеспечение для проектирования печатных плат может иметь большое значение.Другие инженеры нашли время, чтобы изучить искусство проектирования печатных плат, и вы можете извлечь пользу из их опыта. Если вы новичок в проектировании печатных плат и все еще изучаете разработку собственных печатных плат в Altium Designer ^® , мы собрали 10 важных шагов, которые вы можете использовать для создания современных макетов печатных плат практически для любого приложения.

В любую спроектированную конструкцию входит многое, от базовой печатной схемы до сложной нежесткой печатной платы. Любое новое электронное устройство начинается с блок-схемы и / или набора электронных схем.После того, как вы закончите и подтвердите свою схему, вы можете выполнить следующие шаги, чтобы создать современные макеты печатных плат в Altium Designer. Вот полный список этапов компоновки и проектирования печатной платы:

1. Создание схемы
2. Создайте пустую компоновку печатной платы
3. Захват схемы: подключение к печатной плате
4. Разработка стека печатных плат
5. Определение правил проектирования и требований DFM
6. Размещение компонентов
7. Вставить отверстия для сверления
8. Следы маршрута
9. Добавить метки и идентификаторы
10. Создание файлов проекта

Как спроектировать печатную плату за 10 шагов

При разработке печатной платы иногда может казаться, что создание окончательного дизайна будет долгим и трудным.Будь то основы микроменеджмента вашей меди и припоя, или попытка убедиться, что ваша печатная плата в конечном итоге будет напечатана, или решение более конкретных проблем проектирования, таких как технология сквозных отверстий или проектирование макета с переходными отверстиями, контактными площадками и любым количеством проблемы с целостностью сигнала, убедитесь, что у вас есть подходящее программное обеспечение для проектирования.

Если вы занимаетесь этим десятилетиями, вам не нужно, чтобы я рассказывал вам, насколько ценно знание вашего программного обеспечения для проектирования для правильного проектирования печатных плат.Разметка трасс для трассировки и размещения меди или управление слоем, необходимым для пайки, может стать трудным без точной и надежной интеграции от захвата схемы до разводки.

Несмотря на то, что Altium Designer представляет собой обширную программу, пользовательский опыт очень полезен как для новых, так и для опытных разработчиков печатных плат. Он предлагает среду проектирования, созданную с нуля, для упрощения процесса проектирования пользовательских плат в единой унифицированной среде компоновки печатных плат.

Шаг 1. Создайте схему

Создаете ли вы свой дизайн по шаблону или создаете печатную плату с нуля, вероятно, лучше всего начать со схемы. Ваша схема похожа на чертежи вашего нового устройства, и важно понимать, что показано на ваших схемах. Во-первых, ваши схемы показывают вам следующее:

• Какие компоненты используются в вашем дизайне
• Как компоненты соединяются вместе
• Взаимосвязи между группами компонентов в различных схемах

Последний пункт выше очень важен, поскольку в сложных проектах могут использоваться иерархические схемы.Вы можете обеспечить значительную организацию в своей новой плате, если вы примените иерархический подход к своему дизайну и разместите разные блоки схемы в разных схемах. Вы можете узнать больше о ценности хорошо разработанных схем от Карла Шаттке в подкасте OnTrack.

Редактор схем в Altium Designer

Не только легче определять и редактировать взаимосвязь схем, но и преобразовывать схему в макет платы намного проще, чем проектировать непосредственно на плате.Что касается компонентов, в Altium Designer есть обширная база данных библиотек компонентов. Кроме того, вы можете использовать Altium Vault, который предоставляет доступ к тысячам библиотек компонентов и добавляет гибкости в управление проектами и разработку продуктов. Однако вы также можете разработать свои собственные схематические символы и создать посадочные места. Или, если вы хотите создать деталь для вас, попробуйте услугу Altium EE Concierge.

Шаг 2. Создайте пустую компоновку печатной платы

После того, как вы создали схему, вам нужно будет использовать инструмент захвата схемы в Altium Designer, чтобы импортировать компоненты в пустую компоновку печатной платы.Сначала создайте пустой документ печатной платы, который будет генерировать файл PcbDoc. Это делается из главного меню Altium Designer, как показано ниже.

Запуск нового проекта печатной платы в Altium Designer

Если форма печатной платы, размеры и набор слоев для вашей платы уже определены, вы можете установить их сейчас. Если вы не хотите выполнять эти задачи сейчас, не волнуйтесь, форма, размер и набор слоев вашей доски (см. Шаг 4 ниже) могут быть изменены позже.Информация о схемах становится доступной для PcbDoc путем компиляции SchDoc. Процесс компиляции включает в себя проверку дизайна и создание нескольких ваших проектных документов, которые позволяют вам проверить и исправить дизайн перед передачей в PcbDoc, как показано ниже. На этом этапе настоятельно рекомендуется просмотреть и обновить параметры проекта, которые используются для создания информации PcbDoc.

Варианты проекта для преобразования в печатную плату

Шаг 3: Захват схемы: подключение к печатной плате

Все инструменты Altium Designer работают в единой среде проектирования, где схема, макет печатной платы и спецификация взаимосвязаны и доступны одновременно.Другие программы заставляют вас вручную компилировать данные схемы, но Altium Designer делает это автоматически, пока вы создаете свой проект. Чтобы перенести информацию SchDoc во вновь созданный PcbDoc, нажмите Design »Update PCB {Filename of your new PCB} .PcbDoc. Откроется диалоговое окно Engineering Change Order (ECO) со списком всех компонентов и цепей из схемы, аналогичное приведенному ниже.

Пример заказа на технические изменения

Проверьте изменения (добавление информации SchDoc в проект без ошибок), щелкнув вкладку «Проверить изменения».Если статус всех элементов зеленый, щелкните вкладку «Выполнить изменения». Чтобы завершить процесс, закройте диалог.

Шаг 4. Проектирование стека печатных плат

Когда вы переносите информацию о схеме в PcbDoc, посадочные места компонентов отображаются в дополнение к указанному контуру платы. Перед размещением компонентов вы должны определить компоновку печатной платы (то есть форму, набор слоев) с помощью диспетчера слоев слоев, показанного ниже.

Если вы новичок в мире проектирования печатных схем, большинство современных концепций проектирования печатных плат будут начинаться с четырехслойной платы на FR4, хотя вы можете определить любое количество слоев в Altium Designer.Вы также можете воспользоваться библиотекой стека материалов; это позволяет вам выбирать из целого ряда различных ламинатов и уникальных материалов для вашей печатной платы.

Определение стека слоев

Если вы работаете над высокоскоростной / высокочастотной конструкцией, вы можете использовать встроенный профилировщик импеданса, чтобы обеспечить контроль импеданса на вашей плате. Инструмент профиля импеданса использует встроенный решатель электромагнитного поля от Simberian, чтобы адаптировать геометрию ваших графиков к целевому значению импеданса.

Определение профиля импеданса для разводки в конструкции высокоскоростной печатной платы

Шаг 5: Определение правил проектирования и требований DFM

Количество категорий правил проектирования печатных плат обширно, и вам может не потребоваться использовать все эти доступные правила для каждого проекта. Вы можете выбрать / отменить выбор отдельных правил, щелкнув правой кнопкой мыши соответствующее правило из списка в редакторе правил и ограничений платы ниже.

Редактор правил и ограничений для плат в Altium Designer

Правила, которые вы используете, особенно при производстве, должны соответствовать спецификациям и допускам для оборудования вашего производителя печатной платы.Усовершенствованные конструкции, такие как конструкции с контролируемым импедансом и ряд высокоскоростных / высокочастотных схем, могут потребовать очень специфических правил проектирования, которые необходимо соблюдать для обеспечения правильной работы вашего продукта. Всегда проверяйте спецификации компонентов на соответствие этим правилам проектирования. При необходимости вы можете создать новые правила проектирования, следуя инструкциям мастера правил проектирования Altium Designer.

Мастер правил проектирования печатных плат в Altium Designer

Altium Designer будет обрабатывать ваши пользовательские правила проектирования так же, как встроенные правила проектирования.Когда вы размещаете компоненты, переходные отверстия, просверливание отверстий и трассировки, единый механизм проектирования в Altium Designer автоматически проверяет компоновку на соответствие этим правилам и визуально помечает вас в случае нарушения.

Шаг 6: Размещение компонентов

Altium Designer обеспечивает большую гибкость и позволяет быстро размещать компоненты на печатной плате. Вы можете расположить компоненты автоматически или вручную. Вы также можете использовать эти параметры вместе, что позволит вам воспользоваться преимуществами скорости автоматического размещения и убедиться, что ваша плата размещена в соответствии с хорошими рекомендациями по размещению компонентов.Дополнительная расширенная функция этой последней версии Altium Designer — это возможность упорядочивать компоненты в виде групп. Вы можете определить эти группы в компоновке печатной платы, или вы можете определить группы на схеме с помощью режима перекрестного выбора, который доступен из меню Инструменты.

Размещение компонентов с использованием режима перекрестного выбора

Шаг 7: Вставьте отверстия для сверления

Перед тем, как разводить дорожки, рекомендуется просверлить отверстия (монтажные и переходные).Если ваша конструкция сложна, вам может потребоваться изменить по крайней мере некоторые из местоположений переходных отверстий во время трассировки трассировки. Это можно легко сделать из диалогового окна «Свойства», показанного ниже.

Диалоговое окно параметров сверления отверстий

Ваши предпочтения здесь должны основываться на технических характеристиках конструкции для производства (DFM) вашего производителя печатной платы. Если вы уже определили требования DFM вашей печатной платы в качестве правил проектирования (см. Шаг 5), Altium Designer будет автоматически проверять эти правила, когда вы размещаете переходные отверстия, просверливаете отверстия, контактные площадки и дорожки в макете.

Шаг 8: Трассы маршрута

После того, как вы разместили компоненты и любые другие механические элементы, вы готовы провести трассировку. Обязательно соблюдайте правила маршрутизации и используйте инструменты Altium Designer для упрощения процесса, такие как выделение цепей и цветовое кодирование с помощью маршрутизации, как показано ниже.

Цветовая кодировка через разводку

Altium Designer включает ряд важных инструментов, которые помогут сделать вашу маршрутизацию проще и продуктивнее.У вас будет доступ к мощному автотрассировщику и инструментам автоматической интерактивной трассировки. Эти инструменты будут работать с несколькими сетями одновременно, что упрощает одновременную маршрутизацию большого количества трасс.

Шаг 9: Добавьте метки и идентификаторы

После проверки макета печатной платы вы можете добавлять на плату ярлыки, идентификаторы, маркировку, логотип или любые другие изображения. Рекомендуется использовать ссылочные идентификаторы для компонентов, так как это поможет при сборке печатной платы. Также включите индикаторы полярности, индикаторы контакта 1 и любые другие метки, которые помогут идентифицировать компоненты и их ориентацию.Что касается логотипов и изображений, лучше всего проконсультироваться с производителем вашей печатной платы, чтобы убедиться, что вы используете читаемые шрифты.

Этикетки добавлены к шелкографии

Шаг 10: Создание файлов проекта

Прежде чем создавать документы производителя, всегда полезно проверить макет печатной платы, запустив проверку правил проектирования (DRC). Altium Designer будет делать это автоматически при компоновке компонентов и маршрутизации проекта, но никогда не помешает запустить другой DRC вручную.Если ваша плата прошла проверку, вы готовы опубликовать результаты своей работы от производителя.

После того, как ваша плата прошла окончательный DRC, вам необходимо сгенерировать файлы дизайна для вашего производителя. Файлы дизайна должны включать всю информацию и данные, необходимые для сборки вашей платы; включая любые примечания или особые требования, чтобы ваш производитель четко понимал, что вам нужно. Для большинства производителей вы сможете использовать набор файлов Gerber, как показано ниже; однако некоторые производители предпочитают другие форматы файлов САПР.

Набор файлов Gerber

Выполнив описанные выше шаги, процесс создания комплексного дизайна станет таким же простым, как сосчитать до десяти. Подобный систематический подход гарантирует, что все аспекты вашего дизайна будут учтены во время процесса, с минимальной необходимостью повторять ваши шаги.

Altium Designer — это расширенный пакет для проектирования и разработки печатных плат, который предоставляет вам множество инструментов для упрощения сложных задач проектирования.Но обсуждаемые здесь функциональные возможности и возможности — это лишь малая часть того, что вам доступно. Чтобы изучить эти и другие варианты, протестируйте программу самостоятельно с помощью бесплатной пробной версии. Для получения дополнительной информации о проектировании печатной платы с помощью Altium Designer обратитесь к эксперту по проектированию печатных плат Altium Designer. Вы также можете продолжить свое учебное путешествие, послушав подкаст Altium.

Электрический и электронный чертеж — Печатные платы (часть 2)

---

---

[продолжение.из части 1]

5. Схема двусторонней и многослойной платы

РИС. 15 — принципиальная схема платы дисплея для малая радиолокационная установка. Компоненты состоят из трех интегральных схем. «2» и 13; три лампы дисплея с холодным катодом DS DS и DS два транзистора Q и Q два резистора R и R и разъем J После некоторого анализа схему, сборочный чертеж (или компоновку компонентов). ИНЖИР. 16 показывает удовлетворительное расположение устройств.Обратите внимание, что катод лампы и интегральные схемы позиционируются знаком I близко к DS и т. д. На принципиальной схеме показано семь соединений между I и DS, поэтому если они расположены близко друг к другу, скорее всего, кроссоверы будут сведены к минимуму. Если есть место для некоторых цепей между устройствами и размещает в масштабе (двойном, или 2: 1, в данном случае), размер размер платы составляет примерно 3 (76) X 2 дюйма (70 мм).

Используя эту схему, можно сделать один или несколько эскизов возможных схем были сделаны.Один такой эскиз показан на фиг. 17. Это было сделано лист кальки, помещенный непосредственно поверх макета, показанного на фиг. 16. Логичный шаг — проложить пути заземления и питания там, где они могут быть удобно быть подключенным к компонентам. Такая линия начинается на выводе 9 DS Connects. в точке е из Q и переходит в заземление J. Другие логические процедуры — это набросок пути между компонентами в одном направлении, скажем, по вертикали, например, между 7 DS и 13 из ‘2 и между 4 DS и 14’ 2.Обратите внимание, что там есть несколько кроссоверов в области между DS и ‘2 слева и DS и Я справа. Также обратите внимание, что возможно наличие проводящих линий собирается под ИС и катодами. Это возможно даже на компоненте сбоку, потому что днища устройств при установке почти приподняты. в миллиметре от доски.

Тщательная верстка и предварительный набросок не смогли устранить довольно много кроссоверов радиолокационной схемы.Это указывает на то, что двусторонний Доска — наиболее логичная и экономичная конструкция. (Возможно рассматривать кроссовер как компонент на односторонней плате, сделав «Перемычка» из провода. Но экономика современного производства печатных плат предполагает, что количество таких кроссоверов должно быть сведено к минимуму.) необходимо было сделать больше набросков напечатанных путей на компоненте стороне и для отпечатанных путей на другой стороне. Один из подходов — поместите все вертикальные пути (как на РИС.17) с одной стороны и по горизонтали те на противоположной стороне. Обычно это не так просто, но это один способ начать.

Окончательные результаты такого предварительного наброска показаны на двух основные схемы фиг. 18. Каждый макет был нарисован в двойном размере. Расстояние между контактными площадками было 0,2 дюйма (5 мм). Пути проложены с толщиной 0,026 дюйма. (0,66 мм), и тот же рисунок использовался для минимального расстояния между пути. Большинство путей горизонтальные или вертикальные, но есть некоторые пути. в густонаселенных районах (например, от 12 до 1), где это было необходимо использовать наклонные линии, чтобы соблюсти минимальные требования к интервалу.

РИС. 16 Сборочный чертеж (компоновка компонентов) схемы переносного радара доска.

РИС. 17 Предварительный эскиз соединений платы РЛС. Такие предварительные чертежи являются связующим звеном между принципиальной схемой и произведение искусства.

РИС. 18 (a) Общий вид компонентной (ближней) стороны печатной платы. (б) Главный макет (окончательный рисунок) для обратной стороны печатной платы. (Kustom Electronics, Inc.)

Главный макет должен быть выполнен на стабильном носителе в масштаб больше, чем конечный продукт. Регистрация важна, и два (в некоторых случаях три или более) точки регистрации расположены довольно далеко друг от друга. обязательный. Две точки, использованные на фиг. 18 такие, что маленькие дырочки в центрах остаются белыми, когда обе стороны точно выровнены с друг с другом. Тяжелые угловые маркеры определяют контур доски на внутри этих маркеров, как показано на фиг.19. Линии в главном произведении искусства. должен быть сплошным черным, если не используется система цветной ленты. Если цвет система, синяя лента используется для токопроводящих дорожек на компоненте сторона и красная лента используется на противоположной стороне. Эти специально сделанные ленты можно как положить на один лист прозрачной полиэфирной пленки. С использование фильтров, фотографический процесс может «удерживать» один цвет, «отбрасывая» другой цвет, и наоборот. Таким образом, два шаблона схем, по одному для каждого Сторона печатной платы, может быть выполнена с двухцветной раскладкой.

Когда мастер-работа будет завершена, ее можно будет использовать для создания других рисунков, такие как чертеж сверления (фиг. 19), чертеж маркировки (фиг. 20), и паяльные маски. Маркировочные чертежи включают в себя такие элементы, как маркировка полярности, серийный номер, номер поставщика и название компании, использующей доска. (Многие производители продукции выпускают свои печатные платы на фирмах которые специализируются на производстве печатных плат.) Маркировочные чертежи обычно Сделано с имеющимися в продаже клеящимися буквами и маркировкой.уход следует принимать во внимание расположение маркировки и надписей так, чтобы они не скрывается компонентами. Надписи и регистрационные знаки должны быть толщиной не менее 0,015 дюйма (0,381 мм), а буквы должны быть достаточно высокими читать после уменьшения до окончательного размера доски. Цифра 1 используется для укажите, где должен быть расположен вывод 1 ИС. Пунктирные линии для контуры компонентов фактически не отображаются.

РИС. 19 Чертеж сверления для печатной платы.Все отверстия, не помеченные буквой A, Размер B.

РИС. 20 Чертеж разметки небольшой печатной платы.

В некоторых случаях идентификационный номер для каждого компонента (например, R C нанести этот рисунок и распечатать на доске. Для небольших компонентов это идентификация расположена так, чтобы устройство располагалось непосредственно над печать. (К сожалению, устройство обычно скрывает печать, и поиск детали для замены становится рутинной работой.)

Если плотность компонентов (и проводки), которые должны быть в цепи высокая, двух сторон одной доски может быть недостаточно для размещения вся печатная схема. В таком случае более чем одна доска может быть необходимым. Фотография многослойной платы показана на фиг. 21. Эта плата высокой плотности с множеством интегральных схем имеет четыре слоя. печатной платы, напечатанной на двух частях тонким слоем называется промежуточным препрегом.В правом нижнем секторе чуть ниже 1 интегральной схемы и справа или слева, может быть видны три цвета (или оттенка) I линий, которые представляют контуры цепи в различных слоях. (К сожалению, в фотография.) Изготовлены платы с 14 слоями. Иногда несколько печатных плат соединяются (вставляются) в такие многослойная доска. В этих случаях такую ​​доску называют «материнской». доска.ИНЖИР. 22 показано поперечное сечение шестислойной доски. После выкройки досок сделаны из рисунков, они выровнены с прецизионность и между досками помещаются слои препрега. Затем сборку помещают в нагретый пресс под высоким давлением. А шестислойная плита из трех ламинатов толщиной 0,012 дюйма (0,30 мм) может иметь общую толщину 0,062 дюйма (1,57 мм), включая подложку, препрег, и толщины печатной проводки.

РИС. 21 Фотография четырехслойной печатной платы. Не менее двух слоев пути проводников можно увидеть в правом нижнем секторе. (Kustom Electronics, Inc.)

РИС. 22 Поперечное сечение шестислойной печатной платы. Общая толщина составляет около 0,062 дюйма (1,57 мм).

Дизайн и компоновка многослойных плат выходит за рамки данной статьи. гид. Желателен большой опыт. Во-первых, решение необходимо определить, какие схемы должны быть размещены в каких слоях.Иногда плоскости заземления и шины напряжения — единственные элементы в одном слое. Очень важна точность оформления и изготовления. Компьютерный макет часто используется.

Фотографии другой двусторонней печатной платы показаны на фиг. 23. Примерно На этой плате 5,75 X 6,75 дюйма находится 150 электрических компонентов. Одно воспоминание устройство, U было запрограммировано производителем и имеет примечание к этому эффект наклеен сверху. Интерфейс компьютер-трансивер (на любителя радистов) имеет руководство оператора, которое включает принципиальную схему и компоновка компонентов (схема размещения).Печать с последнего рисунок отображается на самой доске. На фиг. 23 такие буквы, как U U, U и C видны. Однако идентификация большинства резисторов скрыта. самими резисторами. По этой причине оператор должен иметь диаграмму размещения компонентов для поиска и устранения неисправностей.

РИС. 23 Фотографии печатной платы интерфейса компьютер-приемопередатчик блок: (а) смотрит вниз на компонентную сторону; (б) просмотр под углом, с разъемы на одном краю у низа.Задняя сторона светодиодной линейки дисплея отображается вверху.

РИС. 24 Две из четырех фотографий интерфейсной платы трансивера: (а) сторона компонента, показывающая маркировку для небольших компонентов и контуры для корпусов ИС и некоторых других устройств — схемы показаны на та же (ближняя) сторона; (b) рентгеновский снимок стороны компонента, показывающий пути ПК на дальней стороне. (Kantronics, Inc.)

Последние достижения в фотографии сделали возможным создание единого фотография платы, на которой показаны компоненты на одной стороне и напечатанный проводка с противоположной стороны.ИНЖИР. 24 показаны две фотографии ПК. плата на фиг. 23. Фиг. 24b показаны контуры ИС и обозначения. меньших устройств, если смотреть вниз на компонентную сторону доска. Но распечатанная проводка — это с другой стороны. Это называется рентгеновское фото. Две другие фотографии были сделаны глядя на другую. стороны этой печатной платы, но не показаны. Один — это рентгеновский снимок, на котором просвечивают печатные платы компонентной стороны.Эти фотографии полезны конструктору и производственному персоналу, но также воспроизводятся и отправляется пользователям продуктов. Они очень полезны тем, у кого есть для замены детали или выполнения модификации.

6 Накладные устройства

Мы показали несколько устройств для открытого монтажа на рис. 3-28 и 3-35. Поверхностный монтаж уже начал менять многие аспекты электронных сборка. Целое семейство крошечных активных и пассивных устройств находится в стадии разработки. разработан для удовлетворения спроса на более легкие, компактные, дешевые и качественные доски.Эти компоненты припаяны к контактным площадкам для пайки, которые соответствует «следам», оставленным проводами упаковки. Через устранены дыры, и правильное сочетание активных и пассивных компонентов сокращает длину проводов, тем самым уменьшая паразитную емкость и индуктивность в проводке. Такая технология позволяет производить меньше, плотнее и дешевле. платы, быстродействующие ИС которых могут работать с оптимальной эффективностью.

На ФИГ. 25a мы показали разрез печатной платы, имеющей штыревой и компоненты с выводами, установленные в сквозные отверстия и припаянные к нижняя (фольговая) сторона платы.На фиг. 25b показан носитель микросхемы. с выводами J-типа и небольшой контурной коробкой с припаянными выводами в виде крыла чайки на доску. Отводы J и крыла чайки образуют прямоугольный «след», а чертежи ПК и окончательные графические объекты имеют подушечки прямоугольной формы. сопоставьте следы. Ширина линий и промежутки между линиями стали меньше. Используемая в настоящее время ширина линии составляет от 6 мил (0,006 дюйма или 0,15 мм) до 12 мил (0,012 дюйма или 0,30 мм) в ширину, а минимальный межстрочный интервал примерно равен ширине линии.ИНЖИР. 26 показаны площадки или подушечки и 10-миллиметровые линии небольшая часть окончательного рисунка схемы, содержащая мелкий контур интегральные схемы (SOIC), а также схема и вид с торца 14-контактного SOIC. Стандартные размеры разрабатываются для 14-, 24- и 48-выводных SOIC. Стандартные 3- и 4-выводные корпуса малого размера, называемые SOT 23 и SOT 143 для транзисторов и некоторых других устройств — 114 X 51 x 43 мил. Разработано новое оборудование для производства мелкокабельной продукции. Платы ПК.Используются два метода пайки: (1) оплавление, в котором компоненты размещаются поверх припоя, который был экранирован поверх контактных площадок, а затем нагревается и плавится и (2) двухволновая пайка, при которой устройства подвергаются двум процедурам пайки по 2 с каждая.

1. Пример активного устройства — транзистор. Примеры пассивных устройства — резисторы и конденсаторы.

РИС. 25 Старое и новое. (a) Монтаж выводных выводов через отверстие составные части.(b) Монтаж чиподержателя на поверхность с J-образными выводами Слева, а справа — корпус микросхемы небольшого размера с выводами типа «крыло чайки». (Перепечатано от Electronics, 9 февраля 1984 г.)

Печатная плата с устройствами для поверхностного монтажа показана на фиг. 27 и в центральной части фиг. 28, с двумя другими досками. Это 3,75 дюйма. (95-мм) X 2,25 дюйма (57-мм) блок входит в состав портативного трансивера. В нем больше с обеих сторон установлено более 200 активных и пассивных устройств.Эти могут отличаться по форме и цвету, не все из которых (особенно коричневые и серые) хорошо видны на прилагаемых фотографиях. Цвета и устройств:

• Резисторы белые
• Silver Semiconductors (металлик)
• Черный Микросхемы и электролитические конденсаторы
• Коричневые конденсаторы
• Серые конденсаторы

РИС. 26 Контур и вид с торца мелкой интегральной схемы и небольшая часть графических изображений ПК для компонентов поверхностного монтажа.Габаритные размеры указаны в мил (1 мил = 0,001 дюйма).

РИС. 27 (a) и (b) Два вида печатной платы с поверхностным монтажом. составные части. (King Radio Corp.)

РИС. 28 Вид трансивера, на котором печатная плата предыдущего фотография соединена с двумя другими платами, имеющими в основном поверхностный монтаж устройств. (King Radio Corp.)

Видны два SOIC, выводящие их в виде крыльев чайки каждая сторона.По бокам и рядом с одной микросхемой расположены два черных электролитических элемента. конденсаторы. Белые резисторы легко увидеть. Коричневые и серые конденсаторы, почти квадратной формы, кажутся серыми на фотографии и не так Хорошо видно как на чёрно-белых аппаратах. На фиг. 27а а СОТ 23 Транзистор показан чуть ниже черного конденсатора, который слева ИС, чей длинный размер перпендикулярен длинному размеру платы (и шасси). SOT серебристо-металлического цвета, отображается на фотографии серым цветом и имеет два вывода вверху и один внизу.Пути печатных схем также видны в нескольких местах на фиг. 27а.

Общий вид и чертежи плат с накладными элементами почти такие же, как и для печатных плат последних лет. Можно было ожидать следующие отличия:

1. Крупные масштабы

2. Более узкие пути

3. Мелкие детали

4. Меньший интервал

5. Колодки разные

6.Плотность выше

7. Дополнительные компоненты (при необходимости с обеих сторон)

8. Нет или меньше сквозных отверстий

9. Шаг сетки 50 мил

Технология накладного монтажа — это одна из волн будущего. Однако, Печатные платы с использованием современных компонентов с шагом 100 мил. будут производиться и эксплуатироваться долгие годы.

7 Монтаж плат ПК

Печатные платы крепятся к шасси различными способами.В способ определяется размером и формой доски, размером и форма шасси, заземление и другие электрические требования, легкость удаления, если это желательно, требований вентиляции и стандарта процедуры, используемые производителем.

Три цифры, начинающиеся с фиг. 29 показаны три разных шасси. В сопроводительной печатной продукции кратко описывается, как платы прикрепил. На рисунке 29а показан корпус (и шасси) трансивера. интерфейсный блок, показанный на рис.23 и 24. 5,75 дюйма. (146 мм) — ширина доска просто вставляется в корпус двумя краями, скользящими вдоль, и дюйма, канавки с каждой стороны. После установки передней и задней панелей место, черные торцевые рамки вдавливаются (с плотной посадкой), завершая сборка этого 1,90 дюйма (48 мм) X 5,90 дюйма. (150 мм) X 7,00 дюймов (178 мм) -глубокий Блок. Корпус-шасси изготовлен из экструдированного алюминия. Готовый агрегат показан на фиг. 29b.

Платы, показанные на фиг.30 крепятся к шасси с помощью 2-56 винты (2 винта с резьбой 56 на дюйм). Это шасси сделано из литого алюминия. На его верхнем крае видны резьбовые отверстия. Один из нескольких Особенности этого транспондера KT 79 — это двойной настроенный коаксиальный линейный фильтр возле нижнего левого угла. Внизу изображения U-образный датчики связи передают сигнал с печатной платы справа через фильтр и через небольшую доску слева.

Фотография робота Heathkit на фиг. 31 показывает три из 13 печатные платы. Большая плата ЦП крепится на квадратную «обертку». вокруг ”алюминиевого шасси с помощью винтов и гаек № 6-32 и 0,30 дюйма. (8 мм) — длинные распорки между шасси и платой. Однако два меньших доски «прижимаются» к пластиковым «байонетным» креплениям, которые проходят сквозь небольшие отверстия с небольшим давлением и крепко удерживайте доски в место.Прокладки для этих досок пластиковые. Примерно пять ПК платы устанавливаются на двух других сторонах шасси, а остальные досок находятся в разных местах. Один расположен под шестнадцатеричным клавиатура, которая видна вверху.

РИС. 29 Корпус и шасси для интерфейсного блока приемопередатчика UTU: (а) пустой корпус со снятыми передними частями; (б) полный блок. (Кантроникс, Inc.)

Гибкая плата для вычислителя, показанного на фиг.2 имеет два маленьких отверстия рядом с каждым концом ЖК-дисплея, который показан справа на фотографии. (Одно отверстие видно на гибкой плате над дисплеем, а другое — можно увидеть «под» дисплеем.) Эти 0,08 дюйма. (2-мм) отверстия пробиты небольшими пластиковыми штифтами в нижней части корпуса калькулятора, когда печатная плата размещается между верхней и нижней частями вычислителя, и эти части прижимаются друг к другу. Гибкая доска также закреплена к внутренней половине клавиатуры, которая подходит под или под клавиши клавиатуры.Таким образом, плата удерживается на месте двумя штифтами. и зажимы, и тот факт, что его форма точно заполняет пространство, которое доступен.

Это некоторые способы крепления или монтажа плат. Там другие способы, которые мы не рассмотрели. Дизайнеры и деталировщики должны знать, как прикрепить доску, до того, как будет готово окончательное оформление.

РЕЗЮМЕ

Технология печатных плат является зрелой, но изменения все еще происходит кольцо.В исходных платах компоненты монтировались на одной сторона и печатные схемы на противоположной стороне. Теперь на многих досках компоненты устанавливаются с одной стороны, а тракты для ПК — с обеих сторон. Это также возможно размещение компонентов и печатных схем на одном и том же боковая сторона. В будущем на некоторых платах могут быть установлены устройства для поверхностного монтажа. с одной стороны, современные компоненты с другой стороны, и печатная проводка с двух сторон. Печатная технология такова, что плотность компонентов и цепей может быть достаточно высокой, чтобы потребовать многослойные доски.

РИС. 30 Шасси для транспондера для самолета. Этот литой алюминий шасси вмещает несколько печатных плат и некоторые другие детали. (King Radio Корп.)

РИС. 31 Фотография робота Heathkit со снятыми боковыми панелями. Видны три из его 13 печатных плат.

Изображение на печатных платах должно быть точным, поэтому его часто рисуют. в два или четыре раза больше размера готового рисунка проводника. Это может быть выполнено чернилами на устойчивом носителе, таком как майлар, или с помощью ленты и предварительно отпечатанных колодки, загибы и т. д.Компании, которые производят или используют печатные платы, обычно имеют обширные списки спецификаций, которым должен следовать составитель или дизайнер. Некоторые чертежи, которые часто входят в производство ПК платы:

1. Предварительные эскизы расположения компонентов и проводников

2. Компоновка компонентов

3. Мастер-макет, финальное оформление

4. Чертеж сверления

5. Маркировочный чертеж

6.Паяльная маска

Многие шкалы используются для разводки печатных плат. Как 2: 1, так и 4: 1 являются общими. Некоторые рисунки, выполненные с помощью компьютера, нарисованы в натуральную величину. Масштаб 10: 1, Использовались 20: 1 и 100: 1. Печатные дорожки часто рисуются по горизонтали или вертикали. Иногда электрические требования, такие как резистивное защемление и индуктивная связь, определяют, какие направления соседствуют линии должны идти. Методы производства и экономика (минимальное использование материалов) также необходимо учитывать при компоновке печатной платы.

ВОПРОСЫ

1. Какие чертежи могут потребоваться для изготовления довольно сложной Печатная плата?

2. Какова типичная ширина печатных проводников?

3. Какие типичные масштабы используются при создании мастер-макетов?

4. Какой шаг сетки используется для устройств открытого монтажа?

5. Что является первым шагом в создании чертежей печатной схемы?

6.Покажите с помощью эскизов: ушко, контур доски, колодка, колено и регистрационная метка для использования в конструкции печатных плат.

7. Зачем ставить розетку на печатную плату, а затем вставляя ИС в этот сокет?

8. Какая информация содержится в маркировочном чертеже?

9. Где хорошее место для показа номера резистора на ПК? доска? Показать с помощью эскиза.

10. Где находится контур печатной платы по отношению к тяжелому углу? маркеры?

11.Какая разница в форме контактных площадок, скажем, для ИС на типичном Печатная плата и форма контактной площадки для печатной платы с компонентами поверхностного монтажа?

12. Для чего нужна паяльная маска при производстве печатных плат?

ПРОБЛЕМЫ

1. Рабочий чертеж небольшой печатной платы с указанием размеров. фиг. 32. Используя масштаб 1 дюйм = 0,30 дюйма, начертите эту доску. на листе 8 X 11 или 9 X 12. Ваш инструктор может указать полностью чертеж с размерами с буквами или без, чертеж сверления, маркировочный чертеж или комбинированный чертеж сверления и маркировки.(Необязательный плавник. = 0,10 дюйма, для масштабирования потребуется использовать лист 9 X 12 или 11 X 17.)

РИС. 32 (Вероятность 1.) Детальный чертеж небольшой печатной платы.

2. Изображение фольгированной стороны печатной платы для Prob. 1 показан на фиг. 33. Сделайте чертеж в масштабе 1 дюйм = 0,30 дюйма, 4: 1, 5: 1 или дюйм = 0,10 дюйма главного макета для этой платы. Используйте ширину линии 0,015 или 0,020 дюйма для тонких проводников, толстого карандаша или чернил. линии, если у вас нет ленты.Плоскость заземления (заштрихованная) должна быть примерно как показано, и может находиться в пределах 0,030 дюйма от края платы. Добавлять регистрационные знаки и любые другие предметы, которые может запросить ваш инструктор.

3. Чертеж печатной платы с размерами показан на фиг. 34 с пути ПК на стороне компонентов. Выполните одно или несколько из следующих действий на Просьба вашего инструктора: (а) сделайте чертеж сверления с шагом 0,03 дюйма. (7,6 мм) отверстия; (b) сделать маркировочный чертеж, показывающий все буквы; и (c) сделайте окончательный чертеж дорожек ПК для этой стороны, используя ширина линии 0.015, 0,02 или 0,03 для узких линий и 0,05 для широкая линия. Не показывайте контактные площадки для микросхем, если у вас нет соответствующих аппликации. Добавление колодок к тем отверстиям, которые присоединяются к печатному проводнику. пути в C и C были бы вполне подходящими.

Эта задача с трудом уместится на листе 8,5 X 11 дюймов, если масштаб 1 дюйм. = 0,30 дюйма. Масштаб 3/8 дюйма = 0,10 дюйма или 5: 1 (1 дюйм = 0,20 дюйма). дюймов) потребует использования листа 11 X 17.

4. Нарисуйте печатную плату 2 X 2 дюйма, показанную на РИС. 33b в четыре раза фактический размер. Затем завершите расположение компонентов для схемы. диаграмма, показанная на фиг. 35а. Покажите необходимую проводку (скрытыми линиями с другой стороны платы) для согласования с принципиальной схемой. Добавьте примечания, как того требует ваш инструктор. Альтернативное решение могло бы нарисовать зеркало im
возраст платы и положить компоненты как скрытые детали и проводка в качестве сплошной.Используйте бумагу 11 X 17 или 12 X 18. Типичный размеры компонентов: резисторы 0,14 X 0,30 дюйма; конденсаторы, 0,20 X 0,80 в.; и транзисторы диаметром 0,37 дюйма. Это также можно использовать как проблема компоновки печатной платы.

РИС. 33 (Вероятность 2.) Пленка на стороне печатной платы № 117 с печатной проводкой.

РИС. 34 (Проб. 3.) Детальный чертеж печатной платы № 211. Электропроводка также показана компонентная сторона этой платы.

РИС.35 (Вероятн. 4.) Принципиальная схема (а) и предлагаемая компоновка (б) для разводки проводов или печатной платы.

5. РИС. 36 показывает предварительную компоновку печатной платы, которая должна содержат схему свип-генератора. Сравните компоновку со схемой диаграмма (без точечной системы) для улучшения макета. Сделайте мастер печатной платы макет (внешние размеры 2,20 X 2,40 дюйма) в масштабе 4: 1 или 5: 1. Используйте 0,10-сеточную систему для размещения компонентов, размеры которых: резисторы, 0.25 X 0,09 дюйма, за исключением того, что R составляет 0,375 X 0,09 дюйма; конденсаторы, 0,422 X 0,135 в.; L 0,400 X 0,15 дюйма; и диод, максимум 0,275 X 0,105 дюйма. Используйте 0,062 дюйма. проводники с минимальным расстоянием 0,031 дюйма, если только ваш инструктор указывает иное. Используйте бумагу размером 8х11.

РИС. 36 (Вероятн. 5.) Принципиальная схема и предварительное расположение компонентов платы для генератора развертки.

РИС. 37 (Вероятн. 6.) Принципиальная схема сброса таймера.Основные размеры компонентов показаны ниже.

РИС. 38 (Вероятность 7.) Проблема с печатным монтажом дифференциального усилителя. схема.

6. Схема цифрового таймера схематически показана на фиг. 37. Сделайте предварительный эскиз электропроводки, эскиз компоновки компонентов и окончательный изображение печатной платы для этой схемы. Расположите все входы с одной стороны, пальцы на расстоянии 5,08 мм (0,20 дюйма) друг от друга. Используйте 2,54-мм (0,10 дюйма.) сетка. Пусть токопроводящие дорожки будут иметь ширину 1,57 мм (0,062 дюйма) с минимальным расстояние 0,80 мм (0,031 дюйма) между путями и внешними путями и краем доски. Форму и размер доски определяет студент или инструктор, как и весы. Клеммные колодки должны быть 3,18 мм (0,125 дюйма). диаметром с отверстиями диаметром 1 мм (0,040 дюйма). Однако DIP будет использоваться стандартное расстояние между выводами 2,54 мм (0,10 дюйма). Размеры компоненты показаны в миллиметрах.Джемперы разрешены.

7. РИС. 38 включает элементарную схему и предлагаемую компоновку деталей для дифференциального усилителя. Сделайте масштабный чертеж финала мастер-рисунок по выкройке. Допускается максимум четыре прыгуна. На нижнем рисунке показана сторона подключения одной компоновки компонентов. Диаметр транзистора составляет 0,360 ± 0,0 10 дюйма, а размеры резистора диаметр 0,093 X 0,375 дюйма. Постарайтесь получить приемлемый рисунок на доска размером не более 3.00 X 2,00 дюйма. Предварительные эскизы от руки предлагаются. Если вы не можете получить приемлемый узор с предложенными расстановка компонентов, сделайте свою аранжировку. Диаметры отверстий 0,032 дюйма. Клеммные колодки имеют диаметр 0,125 дюйма. Используйте провод 0,062 дюйма пути с минимальным расстоянием 0,031 дюйма. Показать регистрационные метки и булавку нет. 1 (верхний штифт) и пометьте плату PCB 46. Если у вас нет ленты, вас могут попросить нарисовать путь прохождения сигнала одной или двумя жирными линиями. параллельные линии.Используйте бумагу 8 х 11. Покажите одно критическое измерение.

РИС. 39 (Вероятность 8.) Схема пикового детектора видеосигнала. Основные размеры большинство компонентов показаны ниже.

8. РИС. 39 показана принципиальная схема видеопикового детектора. Размеры компонентов указаны в миллиметрах. Сделайте набросок физического расположения компонентов, на которых будет размещаться печатный схему на плате минимального размера. Переключатель будет прикреплен к плате проводами.Он будет установлен в другом месте. Затем нарисуйте мастер-макет, используя проводник шириной 0,787 или 1,02 мм, за исключением более широкого пути +12. Используйте масштаб 2: 1 для бумаги 8,5 X 11 или 4: 1 для бумаги 11 X 17. Делать колодки диаметром 1,58 мм с отверстиями диаметром 0,64 мм, кроме выводов для переключения, для чего потребуются отверстия большего размера. См. Таблицу 1 для размеров компонентов. Джемперы разрешены.

CAD Layout PCB — Рисование прямоугольников

Прямоугольник используется для обозначения квадратной фигуры.Он используется для рисования шелка, контуров и т. Д. С использованием неэлектрических объектов.

Ниже приводится объяснение каждой операции по рисованию прямоугольника.

Выбор меню «Прямоугольник»
Рисование прямоугольника
Отталкивание прямоугольника
Изменение ширины линии
Изменение формы угла
Редактирование свойств (слой, ширина линии и т. Д.)
Отмена прямоугольника
Выход из режима прямоугольника

Выбор прямоугольного меню

Выберите [Рисовать] => [Прямоугольник]

Есть несколько других способов сделать это.Обратитесь к разделу «Выполнение меню».

---

Рисование прямоугольника

После выбора меню «Прямоугольник»

ШАГ: Щелкните начальную точку
ШАГ: Щелкните конечную точку

Ниже приводится операция для прямоугольника.

(1) Выберите [Draw] => [Прямоугольник]. => Он перейдет в режим прямоугольника.

(2) Щелкните начальную точку.

---

Прямоугольник с отталкиванием

При создании прямоугольника можно вернуть угол в предыдущее состояние.

Перед возвратом	После отказа

Ниже приводится операция для выполнения возврата.

Щелкните правой кнопкой мыши, выберите => [Pushback]
* Нажмите «Назад» на клавиатуре

Если прямоугольник не создается, он выходит из режима прямоугольника.

---

Изменение ширины линии

При создании прямоугольника вы можете редактировать ширину линии.

Ширина линии 0,2 мм	Ширина линии 1 мм

Ниже приводится операция редактирования ширины линии.

ШАГ 1: Щелкните правой кнопкой мыши, выберите => [Изменить ширину линии] => Откроется окно «Параметры ширины линии».
* Это также можно сделать, нажав «W» на клавиатуре.
ШАГ 2. Введите ширину линии и нажмите «ОК»

Применяется ко всему прямоугольнику до его определения.

Изменение формы угла

Форму угла можно переключать между «Линия (угол)» и «Дуга», а когда форма угла — «Дуга», длину дуги можно легко регулировать.
Дополнительные сведения см. В разделе «Переключение формы угла».

Форма угла (линия)	Форма угла (дуга)

---

Свойства редактирования (слой, ширина линии и т. Д.)

Можно редактировать ширину линии, стиль линии, слой и т. Д. Ниже приводится операция редактирования.
Ниже приводится операция редактирования.

ШАГ 1. Отредактируйте значения в окне свойств

Применяется ко всему прямоугольнику до его определения.

Отмена прямоугольника

При создании прямоугольника можно вернуться в состояние до рисования, отменив создаваемый прямоугольник.

Перед отменой	После отмены

Ниже приводится операция для выполнения возврата.