Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 35

Что такое электронная печатная плата?

Устройство

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

Виды печатных плат

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

  • односторонние (ОПП): имеется только один слой фольги, наклеенной на одну сторону листа диэлектрика;
  • двухсторонние (ДПП): два слоя фольги;
  • многослойные (МПП): фольга не только на двух сторонах платы, но и во внутренних слоях диэлектрика. Многослойные печатные платы получаются склеиванием нескольких односторонних или двухсторонних плат.

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

По свойствам материала основы:

  • Жёсткие

    Теплопроводные

  • Гибкие

Печатные платы могут иметь свои особенности в связи с их назначением и требованиями к особым условиям эксплуатации (например, расширенный диапазон температур), или особенности применения (например, платы для приборов, работающих на высоких частотах).

Материалы

Основой печатной платы служит диэлектрик, наиболее часто используются такие материалы, как стеклотекстолит, гетинакс.

Также основой печатных плат может служить металлическое основание, покрытое диэлектриком (например, анодированный алюминий), поверх диэлектрика наносится медная фольга дорожек. Такие печатные платы применяются в силовой электронике для эффективного теплоотвода от электронных компонентов. Для дальнейшего улучшения тепловых характеристик металлическое основание платы может крепиться к радиатору.

В качестве материала для печатных плат, работающих в диапазоне СВЧ и при температурах до 260 °C, применяется фторопласт, армированный стеклотканью (например, ФАФ-4Д), и керамика. Такие платы имеют следующие ограничения:

  • в керамике обычно невозможно выполнение отверстий, а в ФАФ-4Д — металлизация отверстий;
  • сами по себе такие платы не могут быть несущей конструкцией, поэтому используются совместно с подложкой (основанием).

Существуют современные материалы и технологии, позволяющие преодолеть первое ограничение, но не второе.

Гибкие платы делают из полиимидных материалов, таких как каптон.

Что нам понадобится

  • KiCad
  • лазерный принтер (ИМЕННО лазерный, струйный не подойдет);
  • журналы/каталоги;
  • пластиковые ванны (хорошо, если их будет две);
  • маленькая кисточка или зубная щетка;
  • хлорид железа;
  • листы стеклотекстолита, покрытые медной фольгой.

Два пункта, которые вы скорее всего не найдете у себя дома, – это хлорид железа и листы стеклотекстолита, покрытые медной фольгой; и хлорное железо, и фольгированный стеклотекстолит можно найти в ближайшем магазине радиодеталей, либо заказать на Aliexpress. Кстати, хлорное железо вы можете повторно использовать снова и снова (это хорошо, потому что это не тот химикат, который можно просто выбросить).

Перед покупкой фольгированного стеклотекстолита важно убедиться, что вы покупаете текстолит, покрытый только медной фольгой без дополнительно нанесенного фоторезиста, который необходим для изготовления печатных плат другим способом. Журналы и каталоги, которые вам необходимо найти, должны быть из полуглянцевой бумаги – это упростит процесс переноса рисунка платы

Глянцевая бумага или фотобумага из магазина канцтоваров также хорошо подойдет, но журналы бесплатны. Остальные пункты, которые вам понадобятся, и так понятны; вы не обязаны использовать Kicad, существует много других программ, которые могут делать то же самое, но Kicad является бесплатным и довольно мощным программным обеспечением для проектирования печатных плат

Журналы и каталоги, которые вам необходимо найти, должны быть из полуглянцевой бумаги – это упростит процесс переноса рисунка платы. Глянцевая бумага или фотобумага из магазина канцтоваров также хорошо подойдет, но журналы бесплатны. Остальные пункты, которые вам понадобятся, и так понятны; вы не обязаны использовать Kicad, существует много других программ, которые могут делать то же самое, но Kicad является бесплатным и довольно мощным программным обеспечением для проектирования печатных плат.

Предупреждение о безопасности при работе с хлорным железом: хлорид железа является мощным химикатом, который разъедает большинство металлов, а некоторые особенно сильно (следите за алюминием!), но не взаимодействует с синтетическими материалами, такими как пластик, чернила, лак для ногтей. Настоятельно рекомендуется надевать защитные очки, когда работаете с этим химикатом, и хранить его надежно закрытым, так как даже пары могут вызывать коррозию металла. Взгляните на бутылку:

Если символы внизу бутылки недостаточно ясны – если вам нравится ваша кожа, то возможно вам стоит надевать латексные или нитриловые перчатки

По всей вероятности хлорное железо не попадет вам на руки, но всё равно важно принять меры предосторожности. Если немного хлорного железа попадет вам на кожу, немедленно промойте ее с мылом и ХОЛОДНОЙ водой, и всё будет хорошо

Также можно купить хлорное железо в сухом виде. Перед использованием его необходимо растворить в воде из расчета 200-300 грамм на 1 литр воды. При растворении FeCl3 в воде происходит сильное тепловыделение, поэтому добавлять FeCl3 в воду небольшими порциями при помешивании.

Травление печатной платы

Для травления печатных плат я использую раствор из хлорного железа. Процесс происходит достаточно быстро, выполнять травление стоит на улице или в хорошо проветриваемом помещении. Перед использованием раствор желательно немного перемешать.

Для того чтобы не запачкаться и уберечься от попадания раствора на кожу рук используйте салфетки или же более дешевый расходный материал — туалетную бумагу.

Травление печатной платы нужно выполнять в специальной ванночке или же в пластиковой посудине, которую не жалко испортить.

Вытравливаемая плата должна быть расположена медной стороной донизу, чтобы частички меди после химической реакции свободно оседали на дно посудины.

Идеальный вариант — если удастся положить платку на поверхность раствора так, чтобы она на нем плавала, но это не всегда удается.

Лучше заранее просверлить отверстия на краях платы (например для будущего крепления) и продев через них нити или эмалированную проволоку закрепить платку так как нужно и чтобы она не лежала на дне посудины, а была погружена в раствор на небольшую глубину.

Рис. 12. Подготовка к травлению печатной платы в хлорном железе.

Процесс травления в хлорном железе может занять примерно 10-20 минут, в зависимости от площади платы, качества раствора и температуры окружающей среды.

Проверять результат процесса травления желательно каждые 5-10 минут.

Когда все дорожки уже вытравлены, держим некоторое время платку над посудиной чтобы с нее стекли остатки раствора.

Вытираем стеклотекстолит салфетками или туалетной бумагой и несем под кран для промывания водою. 

Плата вытравлена!

Инструкция по изготовлению печатных плат

Рисунок платы

Фольгированный текстолит

Хлорное железо в продаже

Хлорное железо в кристаллах

Ванночка для травления

Ванночка для травления плат

Готовая самодельная плата

  • 1.    Понадобится для будущей платы текстолит, или стеклотекстолит.
  • 2.    Вырезаем аккуратно, предварительно разметив нужные размеры из куска, с небольшими припусками, я делаю примерно больше заготовку на 1 см, так лучше прижимать особенно малые платы потом, плюс еще часть уйдет  на распилку, шлифовки и прочее.
  • 3.    После того как нужный кусок отрезан, берем наждачку покрупнее и проходимся ей по краям, чтобы не было зазубин, которые мешали бы прижатием.
  • 4.    Шлифуем мелкой наждачкой саму поверхность фольги аккуратно чтоб блестела.
  • 5.    Проходимся и смываем медную пыль после шлифовки растворителем 646.
  • 6.    Ждем пока высохнет от предыдущего процесса, распечатываем на лазерном принтере на глянцевой бумаге то что есть с программы предварительно нарисовав дорожки и макеты какие требуются.
  • 7.    Проверяем то что напечатали, печатать надо с большим разрешением принтера, которое только возможно, и с выключенной экономии тонера.
  • 8.    Прикладываем заготовку, я приклеиваю края бумажным малярным скотчем, и утюжим с хорошим усилием минуты 2-3 разогретым утюгом с температурой 180-220 градусов в зависимости от того, какую температуру плавления имеет тонер.
  • 9.    Ждем пока остынет, не трогаем вообще ничего – остыть должно само собой медленно. Не надо ложить плату в морозилку, под вентилятор, за окно, в воду, тонер должен высохнуть как ему и полагается и только так надежно схватиться. Тут нужно время, как правило это 10-15 минут и надо запастись терпением.
  • 10.    Берем ванночку подходящих размеров, наливаем обычную прохладную воду примерно половину, кладем все это дело с бумагой после остывания, ждем пару минут и начинаем снимать и оттирать бумагу, действовать надо аккуратно, все делаю руками без подручных средств.
  • 11.    Берем такую же ванночку из пластика, не металла точно, хлорное железо (1-2 ложки на 200-300 грамм воды) разбавляем подогретой водой 40-50 градусов ждем пока смесь размешается как следует и перестанет активно пузырится.
  • 12.    Плату канцелярским двухсторонним скотчем приклеиваем к кусочку пенопласта от упаковочного материала, отправляем в плавание чуть покачав и хорошо дав промокнуть чтобы чуть притонула, и ждем, тут надо некоторое время.
  • 13.    Пока раствор свежий, травится печатная плата как правило 15-30 минут, после чего плату вытаскиваем, когда дорожки будут формы как в программе откуда печатали – и промываем под краном от остатков хлорного железа.
  • 14.    Берем ватку и ацетон – снимаем тонер который покрывал дорожки, хорошо прочищаем им чтоб не осталось и следа.
  • 15.    Шлифуем платку мелкой наждачкой от окислов и моем еще раз растворителем.
  • 16.    Все, можно покрыть раствором ЛТИ-120 и приступить к лужению.
  • 17.    После того как плата залужена, даем ей остыть и производим сверловку.
  • 18.    Проводим шлифовку обратной стороны, обрезку краев и придаем эстетически красивый и нужный вид и форму плате.

   Обсудить статью ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Подготовка стеклотекстолита

 На первом шаге изготовления печатной платы в домашних условиях мы вырезаем текстолит. Для этого я использую ножницы по металлу или ножовку по металлу (хотя собрался переходить на гильотину). Потом края обрабатываются надфилем.

   Перед поклейкой фоторезиста с текстолита необходимо удалить всю грязь и окислы. Для этого достаточно одного ластика и чистой бумаги.

  Ластиком тщательно обрабатываем всю поверхность текстолита. После обработки пальцами не дотрагиваться (может плохо прилипнуть фоторезист)

Важно что бы на текстолите не осталось грязи, жира, окислов


 

  На фотографии видно обработанную ластиком часть и еще не обработанную. После того как всю плату обработали ластиком она полируется бумагой.


 

  На фото плохо видно, но правая часть отполирована бумагой, а левая еще нет.

  Следующим шагом идет поклейка фоторезиста. Здесь нам необходимо отрезать фоторезиста немного больше, чем заготовка из текстолита. Фоторезист состоит из трех частей. С двух сторон прозрачная пленка, между которыми и заключен сам фоторезист.

  Для начала необходимо тонкой иглой поддеть внутреннюю тонкую пленку (пленочный фоторезист продается в рулонах и намотан стороной с тонкой пленкой во внутрь) и снять ее на несколько миллиметров (всю не снимать). После чего фоторезист прикладывается к заготовке из текстолита и мягкой тканью (я использую ватные диски)  разглаживается. Потом отклеивается еще немного пленки и процесс повторяется. Главное чтобы фоторезист хорошо приклеился к текстолиту. (Работать можно при обычном освещении, главное, чтобы не попадали прямые солнечные лучи, а хранить фоторезист нужно в темном месте).


 

  Далее кладем текстолит нашей будущей печатной платы с наклеенным фоторезистом на ровную поверхность, накрываем фотошаблоном, а сверху все это дело — оргстеклом. После чего включается ультрафиолетовая (УФ) лампа для засветки.


 

  Время засветки платы может изменяться и его необходимо подбирать экспериментально (в моем случае засветка длится три минуты). Для определения времени засветки делается фотошаблон с цифрами 1, 2, 3, 4… (это минуты) Накрывается непрозрачным материалом и каждую минуту сдвигается от большего к меньшему. Оно зависит от расстояния от лампы до заготовки, толщины оргстекла и мощности самой лампы (кстати засвечивать можно и не УФ лампой, а мощной «экономкой»).

  Сразу после засветки ультрафиолетовой лампой печатная плата у нас может выглядеть следующим образом:


 

   После засвета плату необходимо прогреть. При этом, рисунок становится более контрастным. Для этого плата кладется между двумя листами белой бумаги и прогревается утюгом на средней температуре в течении пяти секунд.

  На этом этапе изготовления печатной платы необходимо отмыть не засвеченный фоторезист. Для этого в емкость набирается немного воды, в которую добавляется сода (я делаю примерно 100 мл воды и чайная ложка соды). Теперь снимается вторая защитная пленка с фоторезиста. Она более толстая и иголка тут не требуется. Снимать необходимо аккуратно, чтобы не отодрать фоторезист с платы. На краях платы он может потянуться за пленкой. В таком случае, необходимо начать снимать плёнку с другой стороны Плата помещается в раствор, каждые три минуты текстолит вынимается и под струей теплой воды протирается мягкой губкой. Процедура повторяется до полного снятия не засвеченного фоторезиста.


 

Перенос трафарета на фольгу стеклотекстолита

Разогреваем утюг — можно современный, а можно советский, здесь главное чтобы была температура. Кладем печатную плату фольгой вверх на какую-то не нужную книгу (в моем случае такой оказался справочник по устаревшему Flash MX 2004) или стопку газет.

Это нужно чтобы плата могла немножко деформироваться, а также чтобы не повредить стол или другую рабочую поверхность воздействием температуры.

Рис. 4. Подготовка к переносу тонера с трафарета на медную поверхность стеклотекстолита.

Аккуратно, не касаясь тонера и отшлифованной поверхности, кладем трафарет стороной с тонером на вырезанную платку. Подгоняем чтобы все сходилось хорошо, можно этот «бутерброд» перевернуть и проверить не вышла ли какая-то дорожка за пределы стеклотекстолита.

Кладем платку с приложенным трафаретом на книгу/газеты и начинаем с небольшим усилием прогрев — от середины перемещаем в одну из сторон, потом не поднимая утюг перемещаем его в другую сторону.

Теперь, приложив немного большее усилие, начинаем как бы «втирать» трафарет в печатную платку по всей ее поверхности. В завершение можно еще пройтись утюгом с одной стороны в другую.

Теперь трафарет должен быть очень плотно приклеен к поверхности печатной платы. Также не помешает визуальный осмотр — если где-то какую-то область пропустили или же она пристала плохо, то берем утюг и пробуем исправить этот недочет.

Рис. 5. Трафарет приклеен тонером к медной поверхности платки из стеклотекстолита с помощью температуры.

Лужение печатной платы, пайка

  От этого этапа я планирую отказаться. Нет, я не говорю, что лужение это лишнее. Оно очень даже нужно. Лужение защищает медную дорожку от окисления. Просто хочу перейти на УФ маску. Плата выглядит гораздо приятней. Да и дорожка совсем спрятана, что исключает короткое замыкание (КЗ) по линиям.

  Не верьте тем, кто говорит, что для пайки (лужения) нужна паяльная станция. Я начинал паять 25-ти ваттным паяльником с тонким жалом. И прекрасно справлялся с SMD 0805 и корпусами TQFP32. Сейчас приобрел паяльную станцию. Конечно стало удобней но незаменимой вещью ее назвать нельзя. Кстати сейчас паяю жалом К-типа. Думал приобрести себе микроволну, но настолько мелкие корпуса мне не попадались, а покупать жало так мне не хочется. Да и жала для моей станции стоят не дешево.


 

  Для удобной пайки необходимо жало держать в чистоте. Можно не тратиться на заводские приспособы, а сделать все самостоятельно. Металлическая мочалка поможет убрать лишний припой с жала, а жесткая сторона обычной мочалки, вымоченная в аптечном глицерине прекрасно подойдет для снятия гари и окислившегося припоя.


 

  В процессе лужения флюса не жалейте. После лужения и пайки всех компонентов плату необходимо промыть. Для этого можно купить промывку для печатных плат. А можно промыть в смеси бензина «Калоша» и изопропилового спирта (особой концентрации я не придерживаюсь) это и будет заводская промывка для печатных плат, только гораздо дешевле.

  Итог всего сказанного выше: изготовление печатных плат в домашних условиях — вполне реальное и (что важно) не сильно затратное в финансовом плане предприятие, которое может позволить себе каждый! Естественно, если Вас интересует данная тема?

Шаг 4: травление меди

Здесь начинается веселье: вылейте хлорное железо в пластиковую ванну. Эти работы лучше выполнять в хорошо проветриваемом помещении!. Чем температура хлорного железа выше, тем быстрее будет идти реакция. Поэтому, если вы делаете плату в жаркий день, оставьте бутылку на солнце, прежде чем начнете делать плату, и к тому времени, когда вы доберетесь до этого шага, хлорное железо успеет нагреться. Чтобы сделать обработку платы более простой и безопасной, я обычно сверлю в ней отверстие и вставляю в него провод или нитку, хотя это и необязательно

Перед тем как опустить плату в хлорид железа, обратите внимание на ее положение; если у вас лист двухстороннего стеклотекстолита, и вы не используете вторую сторону, то поместите плату неиспользуемой стороной вниз. Какая бы сторона ни была направлена вниз, она будет вытравлена быстрее, а вам нужно убедится, что на неиспользуемой стороне не осталось меди

После того как вы опустили плату в ванну, аккуратно почистите кисточкой сторону платы с нанесенным рисунком; это поможет пройти травлению более быстро и равномерно.

Этот процесс займет довольно много времени: вы, скорее всего, в первые 8 минут не увидите даже начала исчезновения меди. Хлорное железо будет вытравливать медь постепенно, и вы сможете увидеть прогресс. Если у вас плата большая, то это займет больше времени, но, как правило, примерно через 20 минут, плата будет вытравлена полностью, после чего вы должны будете вынуть ее и поместить в ванну с мыльной водой, нейтрализующей хлорное железо. Здесь вы можете увидеть синюю ванну с водой и мылом, подготовленную для вытравленной платы:

После очистки платы вы должны получить чистую плату с черным тонером на защищенных участках меди, как показано ниже:

Снова воспользуйтесь металлической мочалкой, чтобы счистить тонер с медных дорожек.

После обрезки лишних частей вы получите новую, готовую к пайке, печатную плату. Дважды проверьте все дорожки, чтобы убедиться, что ни одна из них не была нарушена в процессе изготовления. Если вы делаете плату со сквозными отверстиями, то воспользуйтесь дрелью с очень маленькими сверлами. Поздравляю, вы готовы припаять к плате компоненты схемы!

Этот метода поможет вам изготавливать печатные платы, если нужно сэкономить или выполнить работу быстро. Однако стоит знать, что в интернете есть несколько мест, где можно заказать изготовление небольшой партии печатных плат (от 5 штук).

Изготовление печатных плат лазером

Способ придуман случайно, но оказался очень хорош для простых плат. Этот метод требует некоторого объяснения. Встал вопрос как вырезать рисунок траектории дорожек и ненужные элементы с помощью лазера, а затем снять его? После такой процедуры все равно нужно удалить светочувствительный слой, то есть промыть его раствором NaOH (каустическая сода). После этого как обычно травить.

Начало удаления ненужных мест.

После травления вид далее.

Есть небольшие сдвиги на колодках в верхней части платы. Однако это особо не беспокоит.

Идем дальше, а как насчет больших печатных плат? Идея та же, но задействовал программу CopperCAM, используемую для фрезерования печатных плат. Итак, обезжириваем, красим тонким слоем краски и прожигаем. Помещаем файлы Gerber в CopperCAM и сохраняем результат в DXF.

После открытия файла Гербера выбираем отмеченную опцию из меню.

И увидим окно с настройками.

В верхнем поле введите количество раз, которое лазер (резак) должен обойти дорожки, а в нижнем дополнительный обход контактных площадок. После ввода соответствующих значений программа начинает отображать полученный файл.

После увеличения видны дополнительные траектории инструмента.

Сохраняем файл в одном из многих предлагаемых форматов. После сохранения в формате, который поддерживает нашу программу гравировки, приступаем к работе.

После сжигания и удаления сгоревшей краски.

И после травления можете увидеть эффект. Есть небольшие недостатки, но об этом ниже.

6Подготовка платык травлению

Вынимаем заготовку из воды и просушиваем. Если где-то дорожки получились не очень чёткими, можно сделать их ярче тонким маркером для CD или, например, лаком для ногтей (смотря чем вы собираетесь травить плату).

Подготовка платы к травлению

Нужно добиться, чтобы все дорожки были чёткими, ровными и яркими. Это зависит от:

  • равномерности и достаточности прогрева заготовки утюгом;
  • аккуратности при снятии бумаги;
  • качества подготовки поверхности текстолита;
  • удачного подбора бумаги.

Поэкспериментируйте с разными видами бумаги, разным временем нагрева, разными видами очистки поверхности стеклотекстолита, чтобы найти наиболее оптимальный по качеству вариант. Подобрав приемлемое сочетание этих условий, в дальнейшем вы сможете быстрее и качественнее изготавливать печатные платы дома.

Сверление

Далее заготовки поступают на специальные сверлильные станки с ЧПУ. Небольшие монтажные отверстия, отверстия для будущих стоек, а также специальные отверстия для облегчения позиционирования элементов сверлятся на более поздних этапах производства. Каждый станок имеет набор сверл различных диаметров, которые он меняет автоматически, в зависимости от требований, указанных в файлах проекта. После сверления листы очищаются от остатков материала, а медная поверхность аккуратно шлифуется, чтобы удалить заусенцы и царапины.

Сверлильный станок с ЧПУ.
 
Кассеты со сменными сверлами.

8 Лужение печатной платы

Лудим изготовленные печатные платы. Смываем бензином или спирто-бензиновой смесью остатки флюса.

Осталось только выпилить платы и смонтировать радиоэлементы!

Выводы

При определённой сноровке «лазерно-утюжный метод» подходит для изготовления несложных печатных плат в домашних условиях. Чётко получаются проводники от 0,2 мм и толще. Времени на подготовку, эксперименты с подбором типа бумаги и температуры утюга, травление и лужение уходит примерно от 2 до 5 часов. Когда вы найдёте оптимальное сочетание, затрачиваемое на изготовление платы время составит менее 2 часов. Это гораздо быстрее, чем заказывать платы в фирме. Денежные затраты также минимальны. В общем, для простых бюджетных радиолюбительских проектов метод рекомендуется к использованию.

Когда в распоряжении есть лазерный принтер, радиолюбителями применяется технология изготовления печатных плат, которая называется ЛУТ. Однако такой прибор имеется далеко не в каждом доме, поскольку даже в наше время стоит он достаточно дорого. Еще есть технология изготовления с применением фоторезистивной пленки. Однако для работы с ней тоже нужен принтер, но уже струйный. Уже проще, но сама пленка стоит достаточно дорого, а начинающему радиолюбителю на первых порах лучше потратить имеющиеся средства на хорошую паяльную станцию и прочие принадлежности.Можно ли изготовить печатную плату приемлемого качества в домашних условиях, не имея принтера? Да. Можно. Причем, если все сделать, как описано в материале, понадобится совсем немного денег и времени, а качество будет на очень высоком уровне. Во всяком случае электрический ток «побежит» по таким дорожкам с большим удовольствием.

Сходные технологии

Подложки гибридных микросхем представляют собой нечто похожее на керамическую печатную плату, однако обычно используют другие техпроцессы:

  • Толстоплёночная технология: Шелкографическое нанесение рисунка проводников металлизированной пастой с последующим спеканием пасты в печи. Технология позволяет создавать многослойную разводку проводников благодаря возможности нанесения на слой проводников слоя изолятора теми же шелкографическими методами, а также толстоплёночные резисторы.
  • Тонкоплёночная технология: Формирование проводников фотолитографическими методами либо осаждение металла через трафарет.

Керамические корпуса электронных микросхем и некоторых других компонентов также выполняются с привлечением технологий гибридных микросхем.

Мембранные клавиатуры часто выполняют на пленках методом шелкографии и спекания легкоплавкими металлизированными пастами.

1 Подготовка проекта печатной платы

Готовим проект печатной платы. Я пользуюсь программой DipTrace : удобно, быстро, качественно. Разработана нашими соотечественниками. Очень удобный и приятный пользовательский интерфейс, в отличие от общепризнанного PCAD. Бесплатна для небольших проектов. Библиотеки корпусов радиоэлектронных компонентов, в том числе и 3D модели. Есть конвертация в формат PCAD PCB
. Многие отечественные фирмы уже начали принимать проекты в формате DipTrace.

Проект печатной платы

В программе DipTrace есть возможность увидеть будущее творение в объёме, что удобно и наглядно. Вот что должно получиться у меня (платы показаны в разных масштабах):

Сверление отверстий

Для уверенного и точного сверления отверстий (чтобы сверло не гуляло по сторонам) нужно наметить их центры — сделать небольшие углубления на их местах. Для этой задачи используем керн и молоточек.

Керн можно изготовить самостоятельно на точильном станке из кусочка не нужного или же поврежденного сверла (не забываем про меры безопасности, защитные очки обязательны!).

Рис. 14. Наметка отверстий для сверления с помощью керна и молоточка.

В зависимости от толщины ножек устанавливаемых деталей, компонентов и проводников, выбираем нужные по диаметру сверла. Сверление можно выполнять самодельной микро-дрелью из мощного электродвигателя и цангового микро-патрончика (в китайском магазине стоит 1-2$) или же используя инструмент из набора для фрезеровки (например тот же Dremel).

Если в наличии только ручная дрель с большим патроном — в принципе можно обойтись и ею (самому раньше приходилось так выкручиваться не раз).

Чтобы зажать микро-сверло в большом патроне придется прибегнуть к небольшой хитрости: плотно наматываем на сверло медную проволоку (виток к витку) и потом зажимаем эту конструкцию в патрон большой ручной дрели. Сверлить такой дрелью конечно же не очень удобно и нужно быть аккуратным чтобы не сломать маленькое сверло.

Рис. 15. Сверление отверстий в самодельной печатной плате с помощью микро-дрели.

Очищаем обратную сторону платы после сверления с помощью скальпеля или остро наточенного ножа.

Рис. 16. Очистка обратной стороны печатной платы после сверления.

Подготовка трафарета и стеклотекстолита

Обрезаем бумажный трафарет для будущей печатной платы, по краям оставляем немного пространства (например для крепления), если нужно. Измеряем трафарет линейкой и по полученным размерам вырезаем нужный кусочек из листа стеклотекстолита.

Рис. 2. Вырезание трафарета и подготовка кусочка стеклотекстолита.

Выполняем шлифовку медной поверхности стеклотекстолита с помощью мелкозернистой наждачной бумаги. Сначала шлифуем платку вдоль — убираем мусор, окислившиеся участки (если попался старый текстолит).

Потом продолжаем шлифовать но уже поперек, это завершающий этап черновой шлифовки. И наконец, легкими (без значительного усилия) круговыми движениями по поверхности медной фольги выполняем чистовую обработку.

Теперь слегка промочите ватку спиртом, с ее помощью уберите мусор и опилки меди с отшлифованной поверхности.

Внимание! Трогать пальцами отшлифованную поверхность нельзя, брать платку пальцами можно только за края или за поверхность где нет меди (в случае одностороннего стеклотекстолита)!

Рис. 3. Шлифовка и очистка металлической поверхности стеклотекстолита.

3 Вывод проекта на лазерном принтере

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

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации