Faceți o placă de circuit imprimat acasă. Producerea de plăci de circuite imprimate de înaltă calitate acasă

PCB(de exemplu, placă de circuit imprimat, PCB sau placă de cablare imprimată, PWB) - o placă dielectrică pe suprafața și/sau volumul căreia se formează circuite conductoare electric circuit electronic. O placă de circuit imprimat este proiectată pentru a conecta electric și mecanic diverse componente electronice. Componentele electronice de pe o placă de circuit imprimat sunt conectate prin bornele lor la elemente cu un model conductiv, de obicei prin lipire.
Spre deosebire de montat pe perete, pe placa de circuit imprimat, modelul conductiv electric este realizat din folie, amplasată în întregime pe o bază solidă izolatoare. Placa de circuit imprimat conține găuri de montare și plăcuțe pentru montarea componentelor cu plumb sau plane. În plus, plăcile de circuite imprimate au vias pentru conexiune electrică secțiuni de folie situate pe diferite straturi ale plăcii. CU părți externe Placa este de obicei acoperită cu un strat de protecție („mască de lipire”) și marcaje (desen și text de susținere conform documentației de proiectare).

În funcție de numărul de straturi cu un model conductiv electric, plăcile de circuite imprimate sunt împărțite în:

• cu o singură față (OSP): există un singur strat de folie lipit de o parte a foii dielectrice.
• față-verso (DPP): două straturi de folie.
• multistrat (MLP): folie nu numai pe două laturi ale plăcii, ci și în straturile interioare ale dielectricului. Plăcile cu circuite imprimate multistrat sunt realizate prin lipirea mai multor plăci cu o singură față sau cu două fețe

Pe măsură ce complexitatea dispozitivelor proiectate și densitatea de montare crește, crește numărul de straturi de pe plăci]. În funcție de proprietățile materialului de bază:

• Greu
• Conductiv termic
• Flexibil

Plăcile cu circuite imprimate pot avea propriile caracteristici, datorită scopului și cerințelor lor pentru condiții speciale de funcționare (de exemplu, un interval extins de temperatură) sau caracteristici de aplicație (de exemplu, plăci pentru dispozitive care funcționează la frecvențe înalte).
Materiale bază placa de circuit imprimat servește ca dielectric, cele mai frecvent utilizate materiale sunt fibra de sticlă, getinaks. De asemenea, baza plăcilor de circuite imprimate poate fi baza metalica, acoperit cu un dielectric (de exemplu, aluminiu anodizat), deasupra dielectricului este aplicată o folie de cupru a pistelor. Astfel de plăci de circuite imprimate sunt utilizate în electronica de putere pentru îndepărtarea eficientă a căldurii din componentele electronice. În acest caz, baza metalică a plăcii este atașată la radiator. Materialele utilizate pentru plăcile de circuite imprimate care funcționează în intervalul de microunde și la temperaturi de până la 260 °C sunt armate cu fluoroplastic cu material de sticlă (de exemplu, FAF-4D) și ceramică.
Plăcile de circuite flexibile sunt fabricate din materiale poliimidă, cum ar fi Kapton.

Getinax utilizat în condiții medii de funcționare.

• Avantaje: ieftin, mai puțin foraj, integrare la cald.
• Dezavantaje: se poate delamina când prelucrare, poate absorbi umezeala, își reduce proprietățile dielectrice și se deformează.

Este mai bine să utilizați getinax căptușit cu folie rezistentă la galvanizare.

Folie din fibra de sticla- obtinut prin presare, impregnare rasina epoxidica straturi de fibră de sticlă și folie de suprafață lipită VF-4R din folie electrică de cupru cu o grosime de 35-50 microni.

• Avantaje: proprietăți dielectrice bune.
• Dezavantaje: de 1,5-2 ori mai scump.

Folosit pentru plăci cu o singură față și cu două fețe. Pentru PCB-urile multistrat se folosesc dielectrici cu folie subțire FDM-1, FDM-2 și RDME-1 semiflexibilă. Baza unor astfel de materiale este un strat epoxidic impregnant din fibră de sticlă. Grosimea foliei galvanizate de cupru electric este de 35,18 microni. Pentru fabricarea PP multistrat se folosește țesătură de amortizare, de exemplu SPT-2 cu o grosime de 0,06-0,08 mm, care este un material fără folie.

Fabricarea PP poate fi fabricat folosind metode aditive sau subtractive. În metoda aditivă, un model conductiv este format pe un material fără folie prin placare chimică cu cupru printr-o mască de protecție aplicată anterior materialului. În metoda de scădere, se formează un model conductiv pe materialul foliei prin îndepărtarea secțiunilor inutile ale foliei. În industria modernă se folosește exclusiv metoda scădere.
Întregul proces de fabricare a plăcilor de circuite imprimate poate fi împărțit în patru etape:

• Fabricarea semifabricatelor (material folie).
• Prelucrarea piesei de prelucrat pentru a obține aspectul electric și mecanic dorit.
• Instalarea componentelor.
• Testare.

Adesea, fabricarea plăcilor cu circuite imprimate se referă numai la prelucrarea piesei de prelucrat (material din folie). Un proces tipic de prelucrare a materialului din folie constă în mai multe etape: găurirea căilor, obținerea unui model de conductor prin îndepărtarea excesului de folie de cupru, metalizarea găurilor, aplicarea acoperiri de protectieși cositorit, marcare. Pentru plăcile cu circuite imprimate multistrat, se adaugă presarea plăcii finale din mai multe semifabricate.

Material folie- o foaie plată de dielectric cu folie de cupru lipită de ea. De regulă, fibra de sticlă este folosită ca dielectric. În echipamente vechi sau foarte ieftine folosesc textolit pe țesătură sau pe bază de hârtie, numit uneori getinax. Dispozitivele cu microunde folosesc polimeri care conțin fluor (fluoroplastice). Grosimea dielectricului este determinată de rezistența mecanică și electrică necesară, grosimea cea mai comună este de 1,5 mm. O foaie continuă de folie de cupru este lipită pe dielectric pe una sau ambele părți. Grosimea foliei este determinată de curenții pentru care este proiectată placa. Foliile cele mai comune au grosimea de 18 și 35 microni, 70, 105 și 140 microni sunt mult mai puțin comune. Aceste valori se bazează pe grosimi standard de cupru importate, în care grosimea stratului de folie de cupru este calculată în uncii (oz) pe metru pătrat. 18 microni corespunde ½ oz și 35 microni corespunde 1 oz.

PCB-uri din aluminiu Un grup separat de materiale constă din plăci de circuite imprimate metalice din aluminiu.] Ele pot fi împărțite în două grupuri.

• Primul grup este soluțiile sub formă de tablă de aluminiu cu o suprafață oxidată de înaltă calitate, pe care este lipită folie de cupru. Astfel de plăci nu pot fi găurite, așa că de obicei sunt făcute doar cu o singură față. Prelucrarea unor astfel de materiale din folie se realizează folosind tehnologii tradiționale de imprimare chimică. Uneori, în loc de aluminiu, se folosește cupru sau oțel, laminat cu un izolator subțire și folie. Cuprul are o conductivitate termică mare, iar oțelul inoxidabil al plăcii oferă rezistență la coroziune.
• Al doilea grup implică crearea unui model conductiv direct în baza de aluminiu. În acest scop, foaia de aluminiu este oxidată nu numai la suprafață, ci și pe toată adâncimea bazei, conform modelului de zone conductoare specificat de fotomască.

Obținerea unui model de sârmă La fabricarea plăcilor de circuite, chimice, electrolitice sau metode mecanice reproducerea modelului conductor necesar, precum și combinațiile acestora.

Metoda chimică de fabricare a plăcilor cu circuite imprimate din material folie finit constă în două etape principale: aplicarea unui strat protector pe folie și gravarea zonelor neprotejate. metode chimice. În industrie, stratul de protecție este aplicat prin fotolitografie folosind un fotorezistent sensibil la ultraviolete, o mască foto și o sursă de lumină ultravioletă. Folia de cupru este complet acoperită cu fotorezist, după care modelul de urme de pe fotomască este transferat pe fotorezist prin iluminare. Fotorezistul expus este spălat, expunând folia de cupru pentru gravare;

Fotorezistul poate fi lichid sau film. Fotorezistul lichid se aplică în condiții industriale, deoarece este sensibil la nerespectarea tehnologiei de aplicare. Filmul fotorezistent este popular atunci când lucrate manual placi, dar sunt mai scumpe. Fotomasca este un material transparent UV, cu un model de urmărire imprimat pe ea. După expunere, fotorezistul este dezvoltat și fixat ca într-un proces fotochimic convențional. În condiții de amatori, un strat protector sub formă de lac sau vopsea poate fi aplicat prin serigrafie sau manual. Pentru a forma o mască de gravare pe folie, radioamatorii folosesc transferul de toner dintr-o imagine imprimată pe o imprimantă laser („tehnologia laser-iron”). Gravarea foliei se referă la procesul chimic de transformare a cuprului în compuși solubili. Folia neprotejată este gravată, cel mai adesea, în soluție clorură ferică sau într-o soluție de alte substanțe chimice, de ex. sulfat de cupru, persulfat de amoniu, clorură de cupru amoniac, sulfat de cupru amoniac, pe bază de cloriți, pe bază de anhidridă cromică. Când se utilizează clorură ferică, procesul de gravare a plăcii se desfășoară după cum urmează: FeCl3+Cu → FeCl2+CuCl. Concentrația tipică a soluției este de 400 g/l, temperatură de până la 35°C. Când se utilizează persulfat de amoniu, procesul de gravare a plăcii se desfășoară după cum urmează: (NH4)2S2O8+Cu → (NH4)2SO4+CuSO4].

Metoda mecanica fabricarea presupune utilizarea mașinilor de frezat și gravat sau a altor unelte pt îndepărtarea mecanică strat de folie din zonele specificate.

Până de curând, gravarea cu laser a plăcilor cu circuite imprimate nu a fost răspândită din cauza proprietăților bune de reflectare a cuprului la lungimea de undă a celor mai comune lasere cu gaz CO de mare putere. Datorită progresului în domeniul tehnologiei laser, instalatii industriale prototipare pe bază de laser.

Metalizarea găurilor Găurile de tranziție și de montare pot fi găurite, perforate mecanic (în materiale moi tip getinax) sau laser (vias foarte subtiri). Metalizarea găurilor se face de obicei chimic sau mecanic.
Metalizarea mecanică a găurilor se realizează cu nituri speciale, fire lipite sau prin umplerea găurii cu adeziv conductor. Metoda mecanică este costisitoare de produs și, prin urmare, este utilizată extrem de rar, de obicei în soluții foarte fiabile dintr-o singură bucată, echipamente speciale de curent ridicat sau condiții de radio amator.
În timpul metalizării chimice, găurile sunt mai întâi găurite într-un semifabricat de folie, apoi sunt metalizate și abia apoi folia este gravată pentru a obține un model de imprimare. Metalizarea chimică a găurilor este un proces complex în mai multe etape care este sensibil la calitatea reactivilor și la respectarea tehnologiei. Prin urmare, practic nu este folosit în condiții de radio amator. Simplificat, acesta constă din următorii pași:

• Aplicarea pereților găurii unui substrat conductiv pe dielectric. Acest substrat este foarte subțire și fragil. Se aplică prin depunerea chimică a metalului din compuși instabili, cum ar fi clorura de paladiu.
• Pe baza rezultată se realizează depunerea electrolitică sau chimică a cuprului.

La sfârșitul ciclu de producție Pentru a proteja cuprul depus destul de liber, fie se folosește cositorit la cald, fie se protejează gaura cu lac (mască de lipit). Viasurile goale de calitate scăzută sunt una dintre cele mai multe motive comune defectarea echipamentelor electronice.

Plăcile multistrat (cu mai mult de 2 straturi de metalizare) sunt asamblate dintr-un teanc de plăci subțiri de circuite imprimate cu două sau un singur strat realizate mod tradițional(cu excepția straturilor exterioare ale pungii - rămân cu folia neatinsă deocamdată). Sunt asamblate într-un „sandwich” cu garnituri speciale (preimpregnate). În continuare, se efectuează presarea într-un cuptor, găurirea și metalizarea viilor. În cele din urmă, folia straturilor exterioare este gravată.
Prin găuri în astfel de plăci se pot face și înainte de presare. Dacă găurile sunt făcute înainte de presare, atunci este posibil să obțineți plăci cu așa-numitele găuri oarbe (când există o gaură într-un singur strat al sandwich-ului), ceea ce permite compactarea aspectului.

Acoperirile posibile includ:

• Acoperiri cu lac de protecție și decorative („mască de lipit”). De obicei are o caracteristică verde. Atunci când alegeți o mască de lipit, rețineți că unele dintre ele sunt opace și conductoarele de sub ele nu sunt vizibile.
• Învelișuri decorative și informative (etichetare). De obicei, se aplică prin serigrafie, mai rar - cu jet de cerneală sau cu laser.
• Coatorirea conductorilor. Protejează suprafața de cupru, mărește grosimea conductorului și facilitează instalarea componentelor. În mod obișnuit, se realizează prin scufundare într-o baie de lipit sau val de lipit. Principalul dezavantaj este grosimea semnificativă a acoperirii, ceea ce face dificilă instalarea componentelor densitate mare. Pentru a reduce grosimea, excesul de lipit în timpul cositoriei este eliminat cu un curent de aer.
• Acoperire chimică, prin imersie sau galvanică a foliei conductoare cu metale inerte (aur, argint, paladiu, staniu etc.). Unele tipuri de astfel de acoperiri sunt aplicate înainte de etapa de gravare a cuprului.
• Acoperire cu lacuri conductoare pentru a îmbunătăți proprietățile de contact ale conectorilor și tastaturii cu membrană sau pentru a crea un strat suplimentar de conductori.

După montarea plăcilor cu circuite imprimate, este posibil să se aplice straturi de protecție suplimentare care protejează atât placa în sine, cât și lipirea și componentele.
Prelucrare Multe plăci individuale sunt adesea plasate pe o singură coală de piese de prelucrat. Ei trec prin întregul proces de prelucrare a semifabricatului de folie ca o singură placă și abia la sfârșit sunt pregătiți pentru separare. Dacă plăcile sunt dreptunghiulare, atunci sunt frezate caneluri care nu trec, care facilitează ruperea ulterioară a plăcilor (scriere, de la scribul englezesc la zgârietură). Dacă scândurile formă complexă, apoi fac prin frezare, lăsând punți înguste pentru ca scândurile să nu se destrame. Pentru plăcile fără metalizare, în loc de frezare, se fac uneori o serie de găuri cu pas mici. În această etapă are loc și găurirea găurilor de montare (nemetalizate).

În această postare, voi analiza metode populare pentru a crea singur plăci de circuite imprimate acasă: LUT, photorezist, desen manual. Și, de asemenea, ce programe sunt cele mai bune pentru a desena PP.

Pe vremuri, dispozitivele electronice erau montate folosind montarea la suprafață. În prezent, doar amplificatoarele audio cu tuburi sunt asamblate astfel. Editarea tipărită este utilizată pe scară largă, care s-a transformat de mult într-o adevărată industrie cu propriile trucuri, caracteristici și tehnologii. Și există o mulțime de trucuri acolo. Mai ales când se creează PCB-uri pentru dispozitive de înaltă frecvență. (Cred că voi face o trecere în revistă a literaturii și a caracteristicilor de proiectare a locației conductoarelor PP cândva)

Principiul general al creării plăcilor de circuite imprimate (PCB) este aplicarea pistelor pe o suprafață din material neconductor care conduc acest curent. Piesele conectează componentele radio conform circuitului necesar. Rezultatul este un dispozitiv electronic care poate fi scuturat, transportat și, uneori, chiar umed, fără teama de a-l deteriora.

ÎN schiță generală Tehnologia pentru crearea unei plăci de circuit imprimat acasă constă în mai mulți pași:

1. Selectați o folie laminată din fibră de sticlă potrivită. De ce textolit? Este mai ușor de obținut. Da, și se dovedește mai ieftin. Adesea, acest lucru este suficient pentru un dispozitiv amator.
2. Aplicați un design de placă de circuit imprimat la PCB
3. Sângerați excesul de folie. Aceste. îndepărtați folia în exces din zonele plăcii care nu au un model de conductor.
4. Găuriți găuri pentru cablurile componente. Dacă trebuie să forați găuri pentru componentele cu cabluri. Acest lucru, evident, nu este necesar pentru componentele cipului.
5. Tineti caile de transport de curent
6. Aplicați mască de lipit. Opțional dacă doriți să faceți placa dvs. să arate mai aproape de cele din fabrică.

O altă opțiune este să comandați pur și simplu placa de la fabrică. În prezent, multe companii oferă servicii de producție de circuite imprimate. Veți primi o placă de circuit imprimată excelentă din fabrică. Ele vor diferi de cele de amatori nu numai în prezența unei măști de lipit, ci și în mulți alți parametri. De exemplu, dacă aveți un PCB cu două fețe, atunci placa nu va avea metalizarea găurilor. Puteți alege culoarea măștii de lipit etc. Există o mulțime de avantaje, doar ai timp să slobești pe bani!

Pasul 0

Înainte de a face un PCB, acesta trebuie desenat undeva. Puteți să-l desenați în mod vechi pe hârtie milimetrică și apoi să transferați desenul pe piesa de prelucrat. Sau puteți utiliza unul dintre numeroasele programe pentru crearea plăcilor de circuite imprimate. Aceste programe sunt numite cuvântul general CAD (CAD). Unele dintre opțiunile disponibile unui radioamator includ DeepTrace (versiunea gratuită), Sprint Layout, Eagle (puteți găsi, desigur, și unele specializate precum Altium Designer)

Folosind aceste programe, puteți nu numai să desenați un PCB, ci și să îl pregătiți pentru producție într-o fabrică. Dacă vrei să comanzi o duzină de eșarfe? Și dacă nu doriți, atunci este convenabil să imprimați un astfel de PP și să îl faceți singur folosind LUT sau photorezist. Dar mai multe despre asta mai jos.

Pasul 1

Deci, piesa de prelucrat pentru PP poate fi împărțită în două părți: o bază neconductivă și o acoperire conductivă.

Există diferite semifabricate pentru PP, dar cel mai adesea diferă în ceea ce privește materialul stratului neconductor. Puteți găsi un astfel de substrat din getinax, fibră de sticlă, o bază flexibilă din polimeri, compoziții de hârtie celulozică și fibră de sticlă cu rășină epoxidică și chiar o bază metalică. Toate aceste materiale se revarsa cu fizica si proprietăți mecanice. Și în producție, materialul pentru PP este selectat pe baza considerentelor economice și a condițiilor tehnice.

Pentru PP acasă, recomand folie din fibră de sticlă. Ușor de obținut și la preț rezonabil. Getinak-urile sunt probabil mai ieftine, dar personal nu le suport. Dacă ați dezasamblat cel puțin un dispozitiv chinezesc produs în masă, probabil ați văzut din ce sunt făcute PCB-urile? Sunt casanti și miros când sunt lipiți. Lasă chinezii să-l mirosească.

În funcție de dispozitivul care se montează și de condițiile de funcționare ale acestuia, puteți alege PCB-ul corespunzător: cu o singură față, cu două fețe, cu diferite grosimi ale foliei (18 microni, 35 microni etc., etc.).

Pasul 2

Pentru a aplica un model PP pe o bază de folie, radioamatorii au dezvoltat multe metode. Printre acestea se numără cele două cele mai populare în prezent: LUT și photorezist. LUT este o abreviere pentru tehnologia de călcat cu laser. După cum sugerează și numele, veți avea nevoie de o imprimantă laser, un fier de călcat și hârtie foto lucioasă.

LUT

O imagine în oglindă este imprimată pe hârtie fotografică. Apoi se aplică pe folie PCB. Și se încălzește bine cu un fier de călcat. Când este expus la căldură, tonerul din hârtie foto lucioasă se lipește de folia de cupru. După încălzire, placa este înmuiată în apă și hârtia este îndepărtată cu grijă.

Fotografia de mai sus arată placa după gravare. Culoarea neagră a căilor curente se datorează faptului că acestea sunt încă acoperite cu toner întărit de la imprimantă.

Fotorezist

Aceasta este o tehnologie mai complexă. Dar cu ajutorul lui puteți obține un rezultat mai bun: fără mordanți, urme mai subțiri etc. Procesul este similar cu LUT, dar designul PP este imprimat pe folie transparentă. Acest lucru creează un șablon care poate fi folosit din nou și din nou. Apoi, un „fotorezistent” este aplicat pe PCB - un film sau un lichid sensibil la ultraviolete (fotorezistentul poate fi diferit).

Apoi, o fotomască cu un model PP este fixată ferm peste fotorezist și apoi acest sandwich este iradiat cu o lampă cu ultraviolete pentru un timp clar măsurat. Trebuie spus că modelul PP de pe fotomască este imprimat inversat: căile sunt transparente, iar golurile sunt întunecate. Acest lucru se face astfel încât, atunci când fotorezistul este expus la lumină, zonele fotorezistului neacoperite de șablon să reacționeze la radiația ultravioletă și să devină insolubile.

După expunere (sau expunere, așa cum o numesc experții), placa „se dezvoltă” - zonele expuse devin întunecate, zonele neexpuse devin luminoase, deoarece fotorezistul de acolo s-a dizolvat pur și simplu în revelator (sodă obișnuită). Apoi placa este gravată într-o soluție și apoi fotorezistul este îndepărtat, de exemplu, cu acetonă.

Tipuri de fotorezist

Există mai multe tipuri de fotorezist în natură: lichid, film autoadeziv, pozitiv, negativ. Care este diferența și cum să-l alegi pe cel potrivit? După părerea mea, nu există o mare diferență în utilizarea amatorilor. Odată ce înțelegi, vei folosi acel tip. Aș evidenția doar două criterii principale: prețul și cât de convenabil este pentru mine personal să folosesc acest sau altul fotorezist.

Pasul 3

Gravarea unui semifabricat din PP cu un model imprimat. Există multe modalități de a dizolva partea neprotejată a foliei PP: gravarea în persulfat de amoniu, clorură ferică, . Îmi place ultima metodă: rapidă, curată, ieftină.

Punem piesa de prelucrat în soluția de gravare, așteptăm 10 minute, o scoatem, o spălăm, curățăm urmele de pe placă și trecem la etapa următoare.

Pasul 4

Placa poate fi cositorită fie cu aliaj de trandafir, fie din lemn, sau pur și simplu acoperiți șinele cu flux și treceți peste ele cu un fier de lipit și lipit. Aliajele de trandafir și lemn sunt aliaje multicomponente cu punct de topire scăzut. Și aliajul lui Wood conține și cadmiu. Deci, acasă, o astfel de muncă ar trebui efectuată sub o hotă cu filtru. Ideal este sa ai un simplu extractor de fum. Vrei să trăiești fericiți pentru totdeauna? :=)

Pasul 6

Voi sări peste al cincilea pas, totul este clar acolo. Dar aplicarea unei măști de lipit este un pas destul de interesant și nu cel mai ușor. Deci haideți să o studiem mai detaliat.

O mască de lipit este utilizată în procesul de creare a unui PCB pentru a proteja pistele plăcii de oxidare, umiditate, fluxuri la instalarea componentelor și, de asemenea, pentru a facilita instalarea în sine. Mai ales când sunt folosite componente SMD.

De obicei, pentru a proteja șenile PP fără mască de substanțe chimice. iar pentru a evita expunerea, radioamatorii experimentați acoperă astfel de piste cu un strat de lipit. După cositorire, o astfel de placă adesea nu arată foarte frumos. Dar ceea ce este mai rău este că în timpul procesului de cositorire puteți supraîncălzi șinele sau puteți agăța „muci” între ele. În primul caz, conductorul va cădea, iar în al doilea, un astfel de „muci” neașteptat va trebui îndepărtat pentru a elimina scurt-circuit. Un alt dezavantaj este creșterea capacității între astfel de conductori.

În primul rând: masca de lipit este destul de toxică. Toate lucrările trebuie efectuate într-o zonă bine ventilată (de preferință sub glugă) și evitați aplicarea măștii pe piele, mucoase și ochi.

Nu pot spune că procesul de aplicare a măștii este destul de complicat, dar necesită totuși un număr mare de pași. După ce m-am gândit bine, am decis că voi da un link către mai mult sau mai puțin descriere detaliată aplicarea unei mască de lipit, deoarece în prezent nu este posibil să se demonstreze procesul independent.

Fiți creativi, băieți, este interesant =) Crearea PP în timpul nostru seamănă nu doar cu un meșteșug, ci cu o întreagă artă!

Bună ziua, dragi cititori ai blogului. Vremea este minunată afară acum și sunt într-o dispoziție grozavă. Astăzi vreau să vă spun despre cum puteți face produse de înaltă calitate plăci cu circuite imprimate acasă.

]În general, metoda de fabricare a plăcilor cu circuite imprimate folosind fier cu laser nu complicat. Esența sa constă în metoda de aplicare a unui model de protecție pe folie PCB.

În cazul nostru, imprimăm mai întâi designul de protecție folosind o imprimantă pe hârtie foto, partea sa lucioasă. Apoi, ca urmare a încălzirii cu un fier de călcat, tonerul înmuiat este prăjit pe suprafața PCB-ului. Citiți mai departe pentru detalii despre această acțiune... DAR în articolele următoare veți găsi și mai multe informatii utile din domeniul tehnologiei radioamatorilor, așa că asigurați-vă că vă abonați.

Deci, să începem.

Pentru a realiza o placă folosind tehnologia LUT vom avea nevoie de:

1. folie de textolit (cu o singură față sau cu două fețe)
2. imprimanta laser
3. foarfece metalice
4. hârtie foto lucioasă (Lomond)
5. solvent (acetonă, alcool, benzină etc.)
6. șmirghel (abraziv fin, cu granulație zero este bine)
7. burghiu (de obicei un motor cu mandrina cu colt)
8. periuta de dinti (un lucru foarte necesar, nu numai pentru sanatatea dentara)
9. clorură ferică
10. de fapt, desenul în sine a fost desenat în Sprint-Layout

Prepararea textolitului

Luăm în mâini foarfece metalice și tăiem o bucată de PCB la dimensiunea viitoarei noastre plăci de circuit imprimat. Anterior, am tăiat PCB cu un ferăstrău pentru metal, dar s-a dovedit că acest lucru nu era atât de convenabil în comparație cu foarfecele, iar praful PCB era foarte enervant.

Slefuim bine placa de circuit imprimat rezultat șmirghel— zero până când apare o strălucire uniformă a oglinzii. Apoi umezim o bucată de cârpă cu acetonă, alcool sau alt solvent, ștergem și degresăm bine placa.

Sarcina noastră este să ne curățăm placa de oxizi și „mâinile transpirate”. Desigur, după aceasta încercăm să nu ne atingem tabla cu mâinile.

Pregătirea unui design de placă de circuit imprimat și transferarea acestuia pe textolit

Imprimăm designul pre-desenat al plăcii de circuit imprimat pe hârtie foto. Mai mult, dezactivăm modul de economisire a tonerului în imprimantă și afișăm desenul pe partea lucioasă a hârtiei foto.

Acum scoatem fierul de călcat de sub masă și îl punem în priză, îl lăsăm să se încălzească. Așezăm o foaie de hârtie proaspăt imprimată pe textolit cu modelul în jos și începem să o călcăm cu un fier de călcat. Cu hârtia fotografică, spre deosebire de hârtia de calc sau suportul autoadeziv, nu este nevoie să stați pe ceremonie pur și simplu să o călcați până când hârtia începe să se îngălbenească.

Aici nu trebuie să vă fie teamă să supraexpuneți placa sau să exagerați cu presiunea. După aceea luăm acest sandviș cu hârtie prăjită și îl ducem la baie. Sub jet de apă caldă, folosiți vârfurile degetelor pentru a începe să rulați hârtia. În continuare, luăm în mâini periuța de dinți pregătită și o trecem cu grijă de-a lungul suprafeței plăcii. Sarcina noastră este să rupem stratul de cretă alb de pe suprafața desenului.

Uscăm placa și o verificăm bine sub o lampă strălucitoare.

Adesea, stratul cretos este îndepărtat prima dată cu o periuță de dinți, dar se întâmplă că acest lucru nu este suficient. În acest caz, puteți folosi bandă electrică. Fibrele albicioase se lipesc de banda electrică, lăsându-ne eșarfa curată.

Gravura pe placă

Pentru a pregăti soluția de gravare avem nevoie de clorură ferică FeCL3.

Această pulbere minune din magazinul nostru de radio costă aproximativ 50 de ruble. Turnați apă într-un recipient nemetalic și adăugați clorură ferică în el. De obicei, luați o parte FeCL3 la trei părți apă. Apoi, ne scufundăm placa în vas și îi dăm timp.

Timpul de gravare depinde de grosimea foliei, de temperatura apei și de prospețimea soluției preparate. Cu cât soluția este mai fierbinte, cu atât procesul de gravare va avea loc mai rapid, dar în același timp apă fierbinte există posibilitatea de deteriorare a modelului de protecție. De asemenea, procesul de gravare este accelerat prin agitarea soluției.

Unii oameni folosesc un „bulbulator” dintr-un acvariu în acest scop sau atașează un motor de vibrații de la un telefon. Scoatem placa gravată și o clătim sub jet de apă. Turnăm soluția de gravare într-un borcan și o ascundem sub cadă, principalul lucru este că soția nu o vede.

Această soluție ne va fi de folos mai târziu. Curățăm eșarfa gravată de stratul protector de toner. Eu folosesc acetona pentru asta, dar se pare ca merge bine si alcoolul sau benzina.

Găurirea plăcii

Placa gravată și curățată necesită găurire, deoarece nu este întotdeauna posibilă utilizarea montare la suprafață. Am un burghiu mic pentru găurirea plăcii. Este un motor de tip DPM cu mandrină montată pe arbore. L-am cumpărat de la un magazin de radio cu 500 de ruble. Dar cred că poți folosi orice alt motor pentru asta, de exemplu de la un magnetofon.

Găurim placa cu un burghiu ascuțit, încercând să menținem perpendicularitatea. Perpendicularitatea este deosebit de importantă atunci când faceți plăci cu două fețe. Nu trebuie să facem găuri pentru găurire, deoarece găurile din folie s-au format automat în timpul gravării.

Trecem peste placa cu șmirghel, îndepărtând bavurile după găurire și ne pregătim să cositorim placa.

Placi de cositorit

Încerc să-mi cositoresc plăcile și fac asta din mai multe motive:

• O placă cositorită este mai rezistentă la coroziune, iar după un an nu veți vedea urme de rugină pe dispozitiv.
• Stratul de lipit de pe modelul imprimat crește grosimea stratului conductor, reducând astfel rezistența conductorului.
• Este mai ușor să lipiți componentele radio pe o placă pre-cositorită, pentru a facilita lipirea de înaltă calitate.

Degresam placa si o curatam de oxid. Să folosim acetonă și apoi să o scufundăm literalmente într-o soluție de clorură ferică pentru o secundă. Pictam generos tabla rozalie cu flux. În continuare, scoatem un fier de lipit mai puternic și, după ce a adunat o cantitate mică de lipit pe vârf, ne deplasăm rapid pe căile modelului nostru imprimat. Tot ce rămâne este să trecem puțin peste design cu șmirghel și, ca rezultat, obținem o eșarfă frumoasă și strălucitoare.

De unde pot cumpara

De unde puteți cumpăra PCB acoperit cu folie? Da, apropo, nu numai textolit, ci și alte instrumente pentru creativitatea radioamatorilor.

În prezent, nu am nicio problemă cu asta, deoarece există câteva magazine de radio decente în orașul meu. Acolo cumpăr textolit și tot ce am nevoie.

La un moment dat, când în orașul meu nu exista un magazin de radio obișnuit, am comandat toate materialele, uneltele și piesele radio din magazinul online. Unul dintre aceste magazine online unde găsești textolit și nu numai acesta este magazinul Dessie, apropo, chiar vorbesc despre asta.

Plăci de circuite imprimate personalizate

Există situații în care există un desen al unei plăci de circuit imprimat, dar absolut nu doriți să vă ocupați de probleme tehnologice și placa de circuit imprimat este atât de necesară. Sau se întâmplă să nu te superi să încerci, să înțelegi toate misterele acestui proces, dar nu există timp pentru rău și nu știi la ce va duce (primul rezultat nu este întotdeauna aproape de ideal) În caz contrar, o puteți face mai ușor, puteți obține un rezultat de înaltă calitate.

Deci ATENTIE!!!

Dacă sunteți interesat să faceți plăci de circuite imprimate personalizate, asigurați-vă că citiți! Ei bine, așa că ne-am familiarizat cu metoda de a face plăci de circuite imprimate cu propriile mâini acasă. Neapărat abonați-vă la articole noi

, pentru că vor urma o mulțime de lucruri interesante și utile. În plus, relativ recent a apărut o altă metodă progresivă de abonare prin intermediul serviciului de newsletter prin e-mail. Această metodă se remarcă prin faptul că Fiecare abonat primește un CADOU!!!

, iar acest cadou va fi, fără îndoială, apreciat de orice radioamator. Așa că oamenii se înscriu și primesc bonusuri frumoase, așa că ești binevenit. Așa că creați-vă dispozitivele, creați plăci de circuite imprimate , A Tehnologia LUT

te va ajuta.

Cu stima, Vladimir Vasiliev. Îți sugerez să te uiți selecție bună

videoclipuri pe fiecare etapă a tehnologiei LUT.

Să ne uităm la procesul de realizare a plăcilor de circuite imprimate acasă, folosind un exemplu specific. Trebuie să faci două scânduri. Unul este un adaptor de la un tip de carcasă la alta. Al doilea este înlocuirea unui microcircuit mare cu un pachet BGA cu două mai mici, cu pachete TO-252, cu trei rezistențe. Dimensiuni placă: 10x10 și 15x15 mm. Există mai multe opțiuni pentru a face plăci cu circuite imprimate acasă. Cele mai populare folosesc fotorezist și „tehnologia cu laser de fier”.

Instrucțiuni pentru realizarea plăcilor de circuite imprimate acasă

• vei avea nevoie
• computer personal cu un program de urmărire a plăcilor de circuite imprimate;
• imprimanta laser;
• hârtie groasă;
• fibra de sticla;
• fier;
• ferăstrău;

1 acid pentru gravarea plăcii. placa de circuit imprimat

Pregătim un proiect de placă de circuit imprimat. Folosesc programul DipTrace: comod, rapid, de înaltă calitate. Dezvoltat de compatrioții noștri. Interfață de utilizator foarte convenabilă și plăcută, spre deosebire de PCAD-ul general acceptat. Gratuit pentru proiecte mici. Biblioteci de carcase pentru componente electronice, inclusiv modele 3D. Există o conversie în format PCAD PCB. Multe firme interne au început deja să accepte proiecte în formatul DipTrace.

Design PCB

Programul DipTrace vă permite să vă vedeți viitoarea creație în volum, ceea ce este convenabil și vizual. Acesta este ceea ce ar trebui să obțin (planșele sunt afișate în scări diferite):

2 Marcare laminat din fibra de sticla

În primul rând, marchem PCB-ul și tăiem golul pentru plăcile de circuite imprimate.

3 Rezultatul proiectului pe o imprimantă laser

Ieșim proiectul pe o imprimantă laser într-o imagine în oglindă la cea mai înaltă calitate posibilă, fără a zgâri cu toner. După multe experimente, am fost ales cea mai bună hârtieÎn acest scop - hârtie mată groasă pentru imprimante. Puteți încerca să utilizați hârtie foto sau să cumpărați special hârtie termică.

4 Transferarea unui proiect pentru fibra de sticla

Să curățăm și să degresăm panoul de tablă. Dacă nu aveți un degresant, puteți trece peste folia de cupru din fibră de sticlă cu o gumă obișnuită. Apoi, folosind un fier de călcat, „sudăm” tonerul de pe hârtie pe viitoarea placă de circuit imprimat. Îl țin 3-4 minute sub presiune ușoară până când hârtia devine ușor galbenă. Am pus caldura la maxim. Am pus o altă foaie de hârtie deasupra pentru o încălzire mai uniformă, altfel imaginea poate „pluti”.

Punctul important aici este uniformitatea încălzirii și presiunii și timpul de încălzire. Dacă nu țineți suficient de mult fierul de călcat, imprimarea va fi spălată în timpul gravării, iar urmele vor fi corodate de acid. Dacă îl supraexpuneți, conductorii din apropiere se pot îmbina unul cu celălalt.

5 Scoaterea hârtiei din piesa de prelucrat

După aceasta, punem piesa de prelucrat cu hârtia lipită de ea în apă. Nu trebuie să așteptați ca textolitul să se răcească. Hârtia foto se udă rapid, iar după un minut sau două puteți îndepărta cu grijă stratul superior.

În locurile în care există o mare concentrare a viitoarelor noastre căi conductoare, hârtia se lipește foarte puternic de tablă. Nu ne atingem încă. Lăsați placa să se înmoaie încă câteva minute. Acum hârtia rămasă este îndepărtată folosind o gumă de șters sau frecând cu degetul. Ar trebui să ajungeți cu o piesă frumoasă, curată, cu un design imprimat clar.

6 Pregătirea tablei pentru gravare

Scoatem piesa de prelucrat. Uscați-l. Dacă undeva piesele nu sunt foarte clare, le puteți face mai strălucitoare cu un marker subțire pentru CD sau oja de unghii, de exemplu (în funcție de ce veți grava placa).

Este necesar să vă asigurați că toate căile ies clare, uniforme și luminoase. Depinde de:

• uniformitatea și suficiența încălzirii piesei de prelucrat cu un fier de călcat;
• aveți grijă când îndepărtați hârtia;
• calitatea pregătirii suprafeței PCB;
• selecție bună de hârtie.

Experimentează cu diferite tipuri hârtie, în momente diferiteîncălzire, diferite tipuri de curățare suprafețe din fibră de sticlă pentru a găsi cea mai optimă opțiune de calitate. Alegând o combinație acceptabilă a acestor condiții, în viitor vei putea produce acasă plăci de circuite imprimate mai rapid și cu o calitate mai bună.

7 Gravurare placa de circuit imprimat

Așezăm piesa de prelucrat rezultată cu viitoare piste conductoare imprimate pe ea într-un acid, de exemplu, într-o soluție de clorură ferică. Despre alte tipuri de gravare vom vorbi mai târziu. Otrăvim 1,5 sau 2 ore În timp ce așteptăm, acoperim baia cu un capac: fumurile sunt destul de caustice și toxice.

8 Flushing placa de circuit imprimat

Scoatem plăcile finite din soluție, spălăm și uscăm. Tonerul de la o imprimantă laser poate fi spălat cu ușurință de pe placă folosind acetonă. După cum puteți vedea, chiar și cele mai subțiri conductoare cu o lățime de peste 0,2 mm au ieșit destul de bine. A mai rămas foarte puțin.

8 Coatorie placa de circuit imprimat

Colectăm plăcile de circuite imprimate fabricate. Spălăm fluxul rămas cu benzină sau un amestec alcool-benzină.

Concluzii

Cu o anumită abilitate, „metoda cu laser-călcat” este potrivită pentru a face plăci simple de circuite imprimate acasă. Conductoarele de la 0,2 mm și mai groase sunt obținute în mod clar. Timpul de pregătire, experimentele cu selectarea tipului de hârtie și a temperaturii fierului, gravarea și cositorirea durează aproximativ 2 până la 5 ore. Când găsiți combinația optimă, timpul petrecut pentru realizarea plăcii va fi mai mic de 2 ore. Acest lucru este mult mai rapid decât comandarea plăcilor de la o companie. Costurile de numerar sunt, de asemenea, minime. În general, pentru proiecte de radio amatori cu buget simplu, metoda este recomandată pentru utilizare.

ÎN în ultima vreme Radio electronica ca hobby câștigă popularitate în lume, oamenii devin interesați cu propriile mele mâini creați dispozitive electronice. Există un număr mare de scheme pe Internet, de la simple la complexe, care funcționează diverse sarcini, astfel încât toată lumea să găsească ceva care îi place în lumea electronicelor radio.

O parte integrantă a oricărui dispozitiv electronic este o placă de circuit imprimat. Este o placă de material dielectric pe care sunt aplicate căi conductoare de cupru care conectează componente electronice. Fiecare dintre cei care doresc să învețe cum să asambleze circuite electrice în priveliste frumoasa trebuie să învețe cum să facă aceleași plăci de circuite imprimate.

Sunt programe de calculator, care vă permit să desenați un model de piste PCB într-o interfață convenabilă, cea mai populară dintre ele este. Dispunerea plăcii de circuit imprimat este realizată în conformitate cu schema circuitului dispozitive, nu este nimic complicat, trebuie doar să conectați piesele necesare cu șine. În plus, multe scheme de circuite ale dispozitivelor electronice de pe Internet vin deja cu desene gata făcute de plăci de circuite imprimate.

O placă de circuit imprimat bună este cheia pentru o funcționare lungă și fericită a dispozitivului, așa că ar trebui să încercați să o faceți cât mai atent și eficient posibil. Cea mai comună metodă de a face imprimate acasă este așa-numita „”, sau „tehnologia de călcat cu laser”. A câștigat o mare popularitate deoarece nu necesită mult timp, nu necesită ingrediente rare și nu este atât de greu de învățat. Pe scurt, LUT poate fi descris după cum urmează: să presupunem că există un model de piste desenate pe un computer. Apoi, acest desen trebuie tipărit pe hârtie specială de transfer termic, transferat pe PCB, apoi excesul de cupru ar trebui să fie gravat de pe placă, găurile găurite în locurile potrivite și pistele cositorite. Să ne uităm la întregul proces pas cu pas:

Imprimarea unui design de placă

1) Imprimarea unui design pe hârtie de transfer termic. Puteți cumpăra o astfel de hârtie, de exemplu, pe Aliexpress, unde costă doar bănuți - 10 ruble pe coală A4. În schimb, puteți folosi orice altă hârtie lucioasă, de exemplu, din reviste. Cu toate acestea, calitatea transferului de toner de pe o astfel de hârtie poate fi mult mai proastă. Unii oameni folosesc hârtie foto lucioasă Lomond, opțiune bună, dacă nu pentru preț, o astfel de hârtie foto costă mult mai mult. Recomand să încercați să imprimați desenul pe diferite hârtie și apoi să comparați care dintre ele produce cel mai bun rezultat.

Altul punct important la imprimarea unei imagini - setările imprimantei. Este imperativ să dezactivați economisirea tonerului, dar densitatea trebuie setată la maxim, deoarece cu cât stratul de toner este mai gros, cu atât este mai bine pentru scopurile noastre.

De asemenea, trebuie să țineți cont de faptul că desenul va fi transferat pe textolit într-o imagine în oglindă, așa că trebuie să prevedeți în avans dacă este sau nu necesar să oglindiți desenul înainte de imprimare. Acest lucru este deosebit de critic la plăcile cu microcircuite, deoarece nu va fi posibilă instalarea lor pe cealaltă parte.

Pregătirea PCB pentru transferul unui desen pe acesta

2) A doua etapă este pregătirea textolitului pentru transferul desenului pe acesta. Cel mai adesea, textolitul este vândut în bucăți de 70x100 sau 100x150 mm. Trebuie să tăiați o bucată care să se potrivească dimensiunilor plăcii, cu o marjă de 3-5 mm la margini. Cel mai convenabil este să tăiați PCB cu un ferăstrău sau un puzzle în cazuri extreme, acesta poate fi tăiat cu foarfece metalice. Apoi, această bucată de PCB trebuie șters cu șmirghel fin sau cu o gumă tare. Pe suprafața foliei de cupru se vor forma zgârieturi mici, este normal. Chiar dacă inițial PCB-ul arată perfect neted, acest pas este necesar, altfel va fi dificil să-l cosiți mai târziu. După șlefuire, suprafața trebuie șters cu alcool sau solvent pentru a spăla praful și urmele grase ale mâinilor. După aceasta, nu puteți atinge suprafața de cupru.

Transferarea desenului pe textolitul pregătit

3) A treia etapă este cea mai critică. Este necesar să transferați desenul imprimat pe hârtie de transfer termic pe textolitul preparat. Pentru a face acest lucru, tăiați hârtia așa cum se arată în fotografie, lăsând o margine în jurul marginilor. Pe o placă plată de lemn așezăm hârtia cu modelul în sus, apoi aplicăm textolit deasupra, cupru pe hârtie. Îndoim marginile hârtiei de parcă ar îmbrățișa o bucată de PCB. După aceasta, întoarceți cu grijă sandvișul, astfel încât hârtia să fie deasupra. Verificăm că desenul nu s-a deplasat nicăieri în raport cu PCB și punem deasupra o bucată curată de hârtie albă obișnuită de birou, astfel încât să acopere întregul sandwich.

Acum tot ce rămâne este să încălziți totul bine și tot tonerul de pe hârtie va ajunge pe PCB. Trebuie să aplicați un fier de călcat deasupra și să încălziți sandvișul timp de 30-90 de secunde. Timpul de încălzire este selectat experimental și depinde în mare măsură de temperatura fierului de călcat. Dacă tonerul se transferă prost și rămâne pe hârtie, trebuie să îl păstrați mai mult timp, dar dacă, dimpotrivă, urmele se transferă, dar sunt murdare, un semn clar supraîncălzirea Nu este nevoie să puneți presiune asupra fierului de călcat este suficientă. După încălzire, trebuie să îndepărtați fierul de călcat și să călcați piesa încă fierbinte cu un tampon de bumbac, în cazul în care în unele locuri tonerul nu s-a transferat bine la călcat. După aceasta, tot ce rămâne este să așteptați până când viitoarea placă se răcește și să îndepărtați hârtia de transfer termic. Este posibil să nu funcționeze prima dată, nu contează, pentru că experiența vine cu timpul.

Gravarea PCB

4) Etapa următoare- gravare. Orice zonă de folie de cupru care nu este acoperită de toner trebuie îndepărtată, lăsând cuprul de sub toner neatins. Mai întâi trebuie să pregătiți o soluție pentru gravarea cuprului, cea mai simplă, cea mai accesibilă și varianta ieftina- solutie acid citric, săruri și peroxid de hidrogen. Într-un recipient din plastic sau sticlă trebuie să amestecați una sau două linguri de acid citric și o linguriță sare de masă pe pahar de apă. Proporțiile nu joacă un rol important, îl puteți turna cu ochiul. Se amestecă bine și soluția este gata. Trebuie să puneți placa în ea, să urmăriți, pentru a accelera procesul. De asemenea, puteți încălzi ușor soluția, acest lucru va crește și mai mult viteza procesului. După aproximativ o jumătate de oră, tot excesul de cupru va fi gravat și vor rămâne doar urmele.

Spălați tonerul de pe urme

5) Partea cea mai grea s-a terminat. În a cincea etapă, când placa este deja gravată, trebuie să spălați tonerul de pe piste cu un solvent. Cele mai multe opțiune accesibilă- demachiant de oja de dama, costa un ban si aproape fiecare femeie il are. De asemenea, puteți utiliza solvenți obișnuiți, cum ar fi acetona. Folosesc solvent petrolier deși pute mult, nu lasă urme negre pe tablă. Ca ultimă soluție, puteți elimina tonerul frecând bine placa cu șmirghel.

Găuri de găuri pe placă

6) Găuri de găuri. Va fi nevoie burghiu mic diametru 0,8 - 1 mm. Exerciții regulate din oțel de mare viteză se tocește rapid pe PCB, așa că cel mai bine este să folosiți burghie din carbură de tungsten, deși sunt mai fragile. Găurim plăcile folosind un motor de la un uscător de păr vechi cu o mandră mică, găurile sunt netede și fără bavuri. Din păcate, ultimul burghiu din carbură s-a rupt în cel mai inoportun moment, așa că doar jumătate din găuri sunt găurite în fotografii. Restul poate fi forat mai târziu.

Tine urmele

7) Tot ce rămâne este să cositoriți șinele de cupru, adică. acoperiți cu un strat de lipit. Apoi nu se vor oxida în timp, iar placa în sine va deveni frumoasă și strălucitoare. Mai întâi trebuie să aplicați flux pe șine și apoi să mutați rapid un fier de lipit cu o picătură de lipit peste ele. Nu trebuie să aplicați un strat excesiv de gros de lipit, altfel găurile se pot închide și placa va arăta neglijentă.

În acest moment, procesul de fabricație a plăcii de circuit imprimat este finalizat și acum puteți lipi piesele în ea. Material furnizat pentru site-ul web Radioschemes de către Mikhail Gretsky, [email protected]

Discutați despre articolul FABRICAREA PLACURI IMPRIMATE CU LUT