Vyrobte si dosku plošných spojov doma. Výroba kvalitných dosiek plošných spojov v "domácich" podmienkach

Vytlačená obvodová doska(anglická doska plošných spojov, PCB, alebo doska plošných spojov, PWB) - dielektrická doska, na povrchu a/alebo v objeme ktorej sú vytvorené elektricky vodivé obvody elektronický obvod. Doska plošných spojov je určená na elektrické a mechanické spájanie rôznych elektronických komponentov. Elektronické súčiastky na doske s plošnými spojmi sú svojimi vývodmi spojené s prvkami vodivého obrazca, zvyčajne spájkovaním.
Na rozdiel od povrchová montáž, na doske s plošnými spojmi je elektricky vodivý vzor vyrobený z fólie, ktorá je celá umiestnená na pevnom izolačnom podklade. Doska plošných spojov obsahuje montážne otvory a podložky pre montáž kolíkových alebo plošných súčiastok. Okrem toho dosky plošných spojov majú priechodky pre elektrické pripojenie fóliové časti umiestnené na rôznych vrstvách dosky. S vonkajšie strany doska je zvyčajne potiahnutá ochranným náterom („maska ​​spájky“) a označená (pomocný obrázok a text podľa projektovej dokumentácie).

V závislosti od počtu vrstiev s elektricky vodivým vzorom sa dosky plošných spojov delia na:

• jednostranné (SPP): na jednej strane dielektrickej fólie je nalepená len jedna vrstva fólie.
• obojstranné (DPP): dve vrstvy fólie.
• viacvrstvová (MPP): fólia nielen na dvoch stranách dosky, ale aj vo vnútorných vrstvách dielektrika. Viacvrstvové dosky plošných spojov sa získavajú lepením niekoľkých jednostranných alebo obojstranných dosiek.

S rastúcou zložitosťou navrhnutých zariadení a hustotou osadenia sa zvyšuje počet vrstiev na doskách]. Podľa vlastností základného materiálu:

• Pevné
• Tepelne vodivý
• Flexibilné

Dosky s plošnými spojmi môžu mať svoje vlastné charakteristiky vzhľadom na ich účel a požiadavky na špeciálne prevádzkové podmienky (napríklad rozšírený teplotný rozsah) alebo aplikačné vlastnosti (napríklad dosky pre zariadenia pracujúce pri vysokých frekvenciách).
materiálov základ vytlačená obvodová doska slúži ako dielektrikum, najčastejšie používané materiály ako sklolaminát, getinaky. Tiež základ dosiek s plošnými spojmi môže slúžiť ako kovová základňa potiahnuté dielektrikom (napríklad eloxovaným hliníkom) sa na dielektrikum nanesie medená fólia pásov. Takéto dosky plošných spojov sa používajú vo výkonovej elektronike na efektívny odvod tepla z elektronických komponentov. V tomto prípade je kovová základňa dosky pripevnená k radiátoru. Ako materiál pre dosky plošných spojov pracujúce v mikrovlnnom rozsahu a pri teplotách do 260 ° C sa používa fluoroplast vystužený sklenenou tkaninou (napríklad FAF-4D) a keramika.
Flexibilné dosky sú vyrobené z polyimidových materiálov ako je Kapton.

Getinax používa sa v stredných prevádzkových podmienkach.

• Výhody: Lacné, menej vŕtania, horúca integrácia.
• Nevýhody: môže sa delaminovať, keď obrábanie, môže absorbovať vlhkosť, znižuje svoje dielektrické vlastnosti a deformuje sa.

Je lepšie použiť getinax lemovaný galvanizačnou fóliou.

Sklolaminátová fólia- získaný lisovaním, impregnáciou epoxidová živica vrstvy sklolaminátu a nalepenú povrchovú fóliu VF-4R z medenej elektrofólie s hrúbkou 35-50 mikrónov.

• Výhody: dobré dielektrické vlastnosti.
• Nevýhody: drahé 1,5-2 krát.

Používa sa na jednostranné a obojstranné dosky. Pre viacvrstvové DPS sa používajú tenkovrstvové dielektriká FDM-1, FDM-2 a poloflexibilné RDME-1. Základom takýchto materiálov je impregnačná epoxidová vrstva sklolaminátu. Hrúbka elektrotechnickej medi elektrotechnickej fólie je 35,18 mikrónov. Na výrobu viacvrstvového PP sa používa výplňová tkanina, napríklad SPT-2 s hrúbkou 0,06 až 0,08 mm, čo je nefóliový materiál.

Výroba Výroba PP je možná aditívnou alebo subtrakčnou metódou. Pri aditívnom spôsobe sa vodivý vzor vytvorí na nefóliovom materiáli chemickým pomedením cez ochrannú masku, ktorá bola predtým nanesená na materiál. Pri subtraktívnej metóde sa na fóliovom materiáli vytvorí vodivý vzor odstránením nepotrebných častí fólie. V modernom priemysle sa používa iba subtraktívna metóda.
Celý proces výroby DPS možno rozdeliť do štyroch etáp:

• Výroba prírezov (fóliový materiál).
• Spracovanie obrobku za účelom získania požadovaného elektrického a mechanického vzhľadu.
• Montáž komponentov.
• Testovanie.

Často sa pod výrobou dosiek plošných spojov rozumie len spracovanie obrobku (fóliového materiálu). Typický proces spracovania fóliového materiálu pozostáva z niekoľkých fáz: vŕtanie priechodiek, získanie vzoru vodičov odstránením prebytočnej medenej fólie, pokovovanie otvorov, aplikácia ochranné nátery a cínovanie, značenie. Pre viacvrstvové dosky plošných spojov sa pridáva lisovanie finálnej dosky z niekoľkých prírezov.

fóliový materiál- plochý list dielektrika s nalepenou medenou fóliou. Ako dielektrikum sa spravidla používa sklolaminát. V starom alebo veľmi lacnom zariadení sa textolit používa na tkaninu resp papierový základ, niekedy označovaný ako getinax. V mikrovlnných zariadeniach sa používajú polyméry obsahujúce fluór (fluoroplasty). Hrúbku dielektrika určuje požadovaná mechanická a elektrická pevnosť, najpoužívanejšia hrúbka je 1,5 mm. Na dielektriku je na jednej alebo oboch stranách nalepený súvislý list medenej fólie. Hrúbka fólie je určená prúdmi, na ktoré je doska určená. Najpoužívanejšia fólia má hrúbku 18 a 35 mikrónov, oveľa menej bežné sú 70, 105 a 140 mikrónov. Tieto hodnoty sú založené na štandardných hrúbkach medi v dovážaných materiáloch, v ktorých sa hrúbka vrstvy medenej fólie počíta v unciach (oz) na štvorcový meter. 18 mikrónov zodpovedá ½ oz a 35 mikrónov 1 oz.

Hliníkové dosky plošných spojov Samostatnou skupinou materiálov sú hliníkové kovové dosky plošných spojov.] Možno ich rozdeliť do dvoch skupín.

• Prvou skupinou sú riešenia v podobe hliníkového plechu s kvalitným oxidovaným povrchom, na ktorom je nalepená medená fólia. Takéto dosky sa nedajú vŕtať, preto sa väčšinou vyrábajú len jednostranne. Spracovanie takýchto fóliových materiálov prebieha podľa tradičných technológií chemického ťahania. Niekedy sa namiesto hliníka používa meď alebo oceľ, laminovaná tenkým izolátorom a fóliou. Meď má vysokú tepelnú vodivosť, nerezová doska poskytuje odolnosť proti korózii.
• Druhá skupina zahŕňa vytvorenie vodivého vzoru priamo v základnom hliníku. Za týmto účelom sa hliníkový plech oxiduje nielen po povrchu, ale aj do celej hĺbky základne, podľa vzoru vodivých oblastí špecifikovaných fotomaskou.

Získanie výkresu vodičov Pri výrobe dosiek plošných spojov sa používajú chemické, elektrolytické príp mechanické metódy reprodukciu požadovaného vodivého vzoru, ako aj ich kombináciu.

Chemický spôsob výroby dosiek plošných spojov z hotového fóliového materiálu pozostáva z dvoch hlavných etáp: nanesenie ochrannej vrstvy na fóliu a leptanie nechránených oblastí. chemické metódy. V priemysle sa ochranná vrstva nanáša fotolitografiou pomocou fotorezistu citlivého na ultrafialové žiarenie, fotomasky a zdroja UV svetla. Fotorezist úplne pokrýva meď fólie, po ktorej sa vzor stôp z fotomasky prenesie na fotorezist osvetlením. Odkrytý fotorezistor sa zmyje, čím sa obnaží medená fólia na leptanie, zatiaľ čo neexponovaný fotorezistor je pripevnený k fólii, čím sa chráni pred leptaním.

Fotorezist môže byť tekutý alebo filmový. Kvapalný fotorezist sa aplikuje v priemyselných podmienkach, nakoľko je citlivý na nedodržanie aplikačnej technológie. Filmový fotorezist je populárny v ručne vyrábané poplatky, ale je to drahsie. Fotomaska ​​je UV-priehľadný materiál s vytlačeným vzorom stopy. Po expozícii sa fotorezist vyvolá a fixuje ako pri bežnom fotochemickom procese. V amatérskych podmienkach je možné ochrannú vrstvu vo forme laku alebo farby naniesť sieťotlačou alebo ručne. Na vytvorenie leptacej masky na fólii využívajú rádioamatéri prenos tonera z obrazu vytlačeného na laserovej tlačiarni („technológia laserového žehlenia“). Leptanie fólie je chemický proces premeny medi na rozpustné zlúčeniny. Nechránená fólia sa leptá, najčastejšie v roztoku chlorid železitý alebo napríklad v roztoku iných chemikálií modrý vitriol, persíran amónny, chlorid amónno-meďnatý, síran amónno-meďnatý, na báze chloritanov, na báze anhydridu chrómu. Pri použití chloridu železitého prebieha proces leptania dosky nasledovne: FeCl3+Cu → FeCl2+CuCl. Typická koncentrácia roztoku 400 g/l, teplota do 35°C. Pri použití persíranu amónneho prebieha proces leptania dosky nasledovne: (NH4)2S2O8+Cu → (NH4)2SO4+CuSO4] Po leptaní sa ochranný vzor z fólie zmyje.

mechanický spôsob výroba zahŕňa použitie frézovacích a gravírovacích strojov alebo iných nástrojov na mechanické odstránenie fóliová vrstva z určených oblastí.

Donedávna nebolo laserové gravírovanie dosiek plošných spojov rozšírené kvôli dobrým odrazovým vlastnostiam medi na vlnovej dĺžke najbežnejších vysokovýkonných CO plynových laserov. V súvislosti s pokrokom v oblasti laserovej konštrukcie sa teraz začali objavovať priemyselné závody laserové prototypovanie.

Oplechovanie otvorov Prechodové a montážne otvory je možné vŕtať, dierovať mechanicky (podľa mäkké materiály typ getinaks) alebo laser (veľmi tenké priechody). Pokovovanie otvorov sa zvyčajne vykonáva chemicky alebo mechanicky.
Mechanické pokovovanie otvorov sa vykonáva špeciálnymi nitmi, spájkovanými drôtmi alebo vyplnením otvoru vodivým lepidlom. Mechanická metóda je nákladná na výrobu, a preto sa používa veľmi zriedkavo, zvyčajne vo vysoko spoľahlivých kusových riešeniach, špeciálnych silnoprúdových zariadeniach alebo amatérskych rádiových podmienkach.
Pri chemickom pokovovaní sa do prírezu fólie najskôr vyvŕtajú otvory, potom sa pokovujú a až potom sa fólia leptá, aby sa získal tlačový vzor. Chemické pokovovanie otvorov je viacstupňový zložitý proces, citlivý na kvalitu činidiel a súlad s technológiou. Preto sa v amatérskych rádiových podmienkach prakticky nepoužíva. Zjednodušene pozostáva z nasledujúcich krokov:

• Ukladanie vodivého substrátu na dielektrické steny otvoru. Táto podložka je veľmi tenká a nie je odolná. Aplikuje sa chemickou depozíciou kovov z nestabilných zlúčenín, ako je chlorid paládnatý.
• Meď sa elektrolyticky alebo chemicky nanáša na výsledný základ.

Nakoniec výrobného cyklu na ochranu dosť voľne uloženej medi sa používa buď horúce cínovanie, alebo sa otvor chráni lakom (maska ​​spájky). Necínované priechody nízkej kvality sú jedným z najviac bežné príčiny porucha elektronického zariadenia.

Viacvrstvové dosky (s viac ako 2 metalizačnými vrstvami) sú zostavené zo stohu tenkých dvoj- alebo jednovrstvových dosiek plošných spojov vyrobených tradičným spôsobom(okrem vonkajších vrstiev obalu - tie ešte zostali s neporušenou fóliou). Sú zostavené ako "sendvič" so špeciálnymi tesneniami (predimpregnované lamináty). Ďalej sa vykoná lisovanie v peci, vŕtanie a pokovovanie priechodov. Nakoniec je fólia vonkajších vrstiev vyleptaná.
Prechodové otvory v takýchto doskách môžu byť tiež vytvorené pred lisovaním. Ak sú otvory vytvorené pred lisovaním, potom je možné získať dosky s takzvanými slepými otvormi (keď je otvor iba v jednej vrstve sendviča), čo umožňuje zhutnenie dispozície.

Kryty ako:

• Ochranné a dekoratívne laky ("maska ​​na spájkovanie"). Zvyčajne má charakteristiku zelená farba. Pri výbere spájkovacej masky myslite na to, že niektoré sú nepriehľadné a nevidno pod nimi vodiče.
• Dekoratívne a informačné nátery (značenie). Zvyčajne sa nanáša sieťotlačou, menej často atramentovou alebo laserovou.
• Cínovanie vodičov. Chráni medený povrch, zvyšuje hrúbku vodiča, uľahčuje inštaláciu komponentov. Zvyčajne sa to robí ponorením do spájkovacieho kúpeľa alebo spájkovacej vlny. Hlavnou nevýhodou je značná hrúbka povlaku, čo sťažuje inštaláciu komponentov. vysoká hustota. Na zmenšenie hrúbky sa prebytočná spájka počas cínovania odfúkne prúdom vzduchu.
• Chemické, ponorné alebo galvanické poťahovanie vodivých fólií inertnými kovmi (zlato, striebro, paládium, cín atď.). Niektoré typy takýchto povlakov sa nanášajú pred fázou leptania medi.
• Náter vodivými lakmi na zlepšenie kontaktných vlastností konektorov a membránových klávesníc alebo na vytvorenie dodatočnej vrstvy vodičov.

Po osadení dosiek plošných spojov je možné aplikovať ďalšie ochranné nátery, ktoré chránia ako samotnú dosku, tak aj spájkovanie a komponenty.
Mechanická obnova Mnoho jednotlivých dosiek je často umiestnených na jeden prázdny list. Celým procesom spracovania fóliového prírezu prechádzajú ako jedna doska a až na záver sú pripravené na separáciu. Ak sú dosky pravouhlé, tak sa vyfrézujú nepriechodné drážky, ktoré uľahčia následné lámanie dosiek (rysovanie, z anglického scribe poškrabať). Ak poplatky zložitý tvar, potom urobia cez frézovanie, ponechajúc úzke mostíky, aby sa dosky nedrolili. Pri doskách bez pokovovania sa niekedy namiesto frézovania vyvŕta séria otvorov s malým stúpaním. V tejto fáze dochádza aj k vŕtaniu montážnych (nepokovených) otvorov.

V tejto poznámke budem analyzovať populárne spôsoby, ako vytvoriť dosky plošných spojov sami doma: LUT, fotorezist, ručné kreslenie. A tiež pomocou akých programov je najlepšie čerpať PP.

Kedysi sa elektronické zariadenia montovali pomocou povrchovej montáže. Teraz sa týmto spôsobom montujú iba elektrónkové audio zosilňovače. V masovom obehu je tlačená elektroinštalácia, ktorá sa už dlho zmenila na skutočný priemysel s vlastnými trikmi, funkciami a technológiami. A existuje veľa trikov. Najmä pri tvorbe softvéru pre vysokofrekvenčné zariadenia. (Myslím, že nejako preskúmam literatúru a konštrukčné prvky umiestnenia vodičov PCB)

Všeobecným princípom vytvárania dosiek plošných spojov (PCB) je nanášanie dráh na povrch nevodivého materiálu, ktorý vedie práve tento prúd. Dráhy spájajú rádiové komponenty podľa požadovanej schémy. Výstupom je elektronické zariadenie, ktoré môže byť otrasené, opotrebované, niekedy dokonca mokré bez obáv z jeho poškodenia.

IN vo všeobecnosti technológia na vytvorenie dosky plošných spojov doma pozostáva z niekoľkých krokov:

1. Vyberte si vhodnú fóliu zo sklenených vlákien. Prečo textolit? Je jednoduchšie ho získať. Áno, a je to lacnejšie. Často to stačí na amatérske zariadenie.
2. Na textolit naneste vzor dosky s plošnými spojmi
3. Odstráňte prebytočnú fóliu. Tie. odstráňte prebytočnú fóliu z oblastí dosky, ktoré nemajú vzor vodičov.
4. Vyvŕtajte otvory pre vodiče komponentov. Ak potrebujete vyvŕtať otvory pre komponenty s vodičmi. Pre čipové komponenty to samozrejme nie je potrebné.
5. Pocínujte vodivé dráhy
6. Naneste spájkovaciu masku. Voliteľné, ak chcete svoju dosku priblížiť k tým výrobným.

Ďalšou možnosťou je jednoducho objednať dosku z výroby. Teraz mnoho spoločností poskytuje služby v oblasti výroby dosiek plošných spojov. Získate vynikajúci továrenský plošný spoj. Od amatérskeho sa budú líšiť nielen prítomnosťou spájkovacej masky, ale aj mnohými ďalšími parametrami. Ak máte napríklad obojstrannú DPS, tak na doske bude pokovovanie otvorov. Môžete si vybrať farbu spájkovacej masky atď. Výhody mora, stačí mať čas na slintanie peňazí!

Krok 0

Pred zhotovením PP ho treba niekde nakresliť. Môžete ho nakresliť na milimetrový papier starým spôsobom a potom preniesť kresbu na obrobok. Alebo môžete použiť niektorý z mnohých programov na vytváranie dosiek plošných spojov. Tieto programy sa nazývajú bežné slovo CAD (CAD). Z tých, ktoré sú dostupné pre rádioamatérov, možno menovať DeepTrace (bezplatná verzia), Sprint Layout, Eagle (samozrejme, nájdete aj špecializované ako Altium Designer)

Pomocou týchto programov môžete DPS nielen nakresliť, ale aj pripraviť na výrobu vo výrobe. Zrazu si chcete objednať tucet šálov? A ak nechcete, je vhodné si takýto PP vytlačiť a vyrobiť si ho sami pomocou LUT alebo fotorezistu. Ale o tom viac nižšie.

Krok 1

Takže obrobok pre PCB môže byť podmienene rozdelený na dve časti: nevodivý základ a vodivý povlak.

Prírezy pre PP sú rôzne, ale najčastejšie sa líšia materiálom nevodivej vrstvy. Môžete nájsť taký substrát vyrobený z getinaxu, sklenených vlákien, flexibilného základu vyrobeného z polymérov, kompozícií z celulózového papiera a sklolaminátu s epoxidovou živicou, dokonca sa stane aj kovová základňa. Všetky tieto materiály sa šíria svojimi fyzickými a mechanické vlastnosti. A vo výrobe sa materiál pre PP vyberá na základe ekonomických úvah a technických podmienok.

Pre domáce DPS odporúčam fóliu zo sklenených vlákien. Ľahko dostupné a rozumná cena. Getinaky sú asi lacnejšie, ale osobne na ne nedám dopustiť. Ak ste rozobrali aspoň jedno masívne čínske zariadenie, pravdepodobne ste videli, z čoho je softvér vyrobený? Sú krehké a pri spájkovaní páchnu. Nechajte Číňanov ovoňať.

V závislosti od montovaného zariadenia a jeho prevádzkových podmienok si môžete vybrať vhodný textolit: jednostranný, obojstranný, s rôznou hrúbkou fólie (18 mikrónov, 35 mikrónov atď. atď.).

Krok 2

Na aplikáciu vzoru PP na fóliový základ vyvinuli rádioamatéri mnoho metód. Medzi nimi sú v súčasnosti dve najpopulárnejšie: LUT a fotorezist. LUT je skratka pre "laser iron technology". Ako už názov napovedá, budete potrebovať laserovú tlačiareň, žehličku a lesklý fotopapier.

LUT

Obrázok je vytlačený na fotopapier v zrkadlovej podobe. Potom sa položí na fóliový textolit. A príjemne hreje. Teplo spôsobí prichytenie tonera z lesklého fotopapiera na medenú fóliu. Po zahriatí sa doska namočí do vody a papier sa opatrne odstráni.

Na fotke vyššie len doska po leptaní. Čierna farba dráh s prúdom je spôsobená tým, že sú stále pokryté vytvrdnutým tonerom z tlačiarne.

Fotorezist

Ide o sofistikovanejšiu technológiu. Ale môžete s ním dosiahnuť aj lepší výsledok: bez moridla, tenších cestičiek atď. Proces je podobný LUT, ale vzor PP je vytlačený na priehľadnej fólii. Výsledkom je šablóna, ktorú možno použiť viackrát. Potom sa na textolit aplikuje "fotorezist" - film alebo kvapalina citlivá na ultrafialové žiarenie (fotorezist môže byť iný).

Potom sa na fotorezist pevne pripevní fotomaska ​​s PP vzorom a potom sa tento sendvič ožaruje ultrafialovou lampou počas jasne meraného času. Musím povedať, že vzor PP na fotomaske je vytlačený obrátene: stopy sú priehľadné a dutiny sú tmavé. To sa deje tak, že keď je fotorezist osvetlený, oblasti fotorezistu, ktoré nie sú pokryté šablónou, reagujú na ultrafialové žiarenie a stávajú sa nerozpustnými.

Po expozícii (alebo expozícii, ako to odborníci nazývajú) sa tabuľa "objaví" - osvetlené oblasti stmavnú, neexponované oblasti zosvetlia, pretože fotorezist sa jednoducho rozpustí vo vývojke (obyčajná sóda). Potom sa doska vyleptá v roztoku a potom sa fotorezist odstráni, napríklad acetónom.

Typy fotorezistov

V prírode existuje niekoľko typov fotorezistov: tekutý, samolepiaci film, pozitív, negatív. Aký je rozdiel a ako si vybrať ten pravý pre vás? Podla mna v amaterskom pouziti nie je velky rozdiel. Tu, keď to pochopíte, použijete tento druh. Vyzdvihol by som len dve hlavné kritériá: cenu a to, aké pohodlné je pre mňa osobne použiť ten či onen fotorezist.

Krok 3

Leptanie tlačeného PP prírezu. Existuje mnoho spôsobov, ako rozpustiť nechránenú časť fólie s PP: leptanie v persírane amónnom, chlorid železitý,. Páči sa mi posledný spôsob: rýchly, čistý, lacný.

Obrobok vložíme do leptacieho roztoku, počkáme 10 minút, vyberieme, umyjeme, vyčistíme stopy na doske a prejdeme k ďalšiemu kroku.

Krok 4

Doska môže byť pocínovaná buď ružovou alebo drevenou zliatinou, alebo jednoducho pokryť stopy tavidlom a prejsť po nich pomocou spájkovačky. Ružové a drevené zliatiny sú viaczložkové taviteľné zliatiny. Woodova zliatina obsahuje aj kadmium. Takže doma by sa takáto práca mala vykonávať pod kapotou s filtrom. Ideálne je mať jednoduchý odsávač dymu. Chceš žiť šťastne až do smrti? :)

Krok 6

Piaty krok preskočím, tam je všetko jasné. Ale aplikácia spájkovacej masky je celkom zaujímavá a nie práve najjednoduchší krok. Poďme si to teda naštudovať podrobnejšie.

Spájkovacia maska ​​sa používa v procese vytvárania DPS s cieľom chrániť stopy dosky pred oxidáciou, vlhkosťou, tokom pri inštalácii komponentov a tiež uľahčiť samotnú inštaláciu. Najmä pri použití SMD súčiastok.

Zvyčajne, aby sa chránili stopy PCB bez masky pred chem. a kožušinovými efektmi ostrieľaní rádioamatéri pokrývajú takéto stopy vrstvou spájky. Takáto doska po cínovaní často vyzerá akosi nie veľmi krásne. Horšie však je, že v procese cínovania môžete koľajnice prehriať alebo medzi ne visieť „šmrnc“. V prvom prípade vodič odpadne a v druhom prípade bude potrebné odstrániť takéto neočakávané „šmýkačky“, aby sa odstránili skrat. Ďalšou nevýhodou je zvýšenie kapacity medzi takýmito vodičmi.

Po prvé: spájkovačka je dosť toxická. Všetky práce by sa mali vykonávať na dobre vetranom mieste (najlepšie pod kapucňou) a vyhýbať sa tomu, aby sa maska ​​dostala na pokožku, sliznice a oči.

Nemôžem povedať, že proces aplikácie masky je dosť komplikovaný, ale stále si vyžaduje veľké množstvo krokov. Po zvážení som sa rozhodol, že dám odkaz na viac-menej Detailný popis aplikovanie spájkovacej masky, pretože práve teraz neexistuje spôsob, ako tento proces sami demonštrovať.

Tvorte, chlapci, je to zaujímavé =) Vytváranie PP v našej dobe nie je len remeslo, ale celé umenie!

Dobrý deň, milí čitatelia blogu. Teraz je vonku nádherné počasie a ja mám skvelú náladu. Dnes vám chcem povedať o tom, ako môžete vyrábať vysoko kvalitné dosky plošných spojov doma.

]Všeobecne sa používa spôsob výroby dosiek plošných spojov laserová žehlička nie zložité. Jeho podstata spočíva v spôsobe nanesenia ochranného vzoru na fóliový textolit.

V našom prípade najskôr pomocou tlačiarne vytlačíme ochranný vzor na fotopapier, jeho lesklú stranu. Potom sa v dôsledku zahrievania žehličkou zmäkčený toner vypráža na povrch textolitu. Prečítajte si podrobnosti o tejto akcii nižšie ... ALE v nasledujúcich článkoch nájdete ešte viac užitočné informácie z oblasti amatérskej rádiovej techniky tak sa určite prihláste.

Tak poďme na to.

Na výrobu dosky pomocou technológie LUT potrebujeme:

1. fólia textolit (jednostranná alebo obojstranná)
2. laserova tlačiareň
3. kovové nožnice
4. lesklý fotopapier (Lomond)
5. rozpúšťadlo (acetón, alkohol, benzín atď.)
6. brúsny papier (s jemným brusivom, nulovanie je v poriadku)
7. vŕtačka (zvyčajne motor s klieštinové skľučovadlo)
8. zubná kefka (veľmi potrebná vec nielen pre zdravie zubov)
9. chlorid železitý
10. vlastne kresba samotnej dosky nakreslená v Sprint-Layout

Príprava textolitu

Vezmeme do rúk kovové nožnice a vystrihneme kúsok textolitu podľa veľkosti nášho budúceho plošného spoja. Zvykol som rezať textolit pílkou, ale ukázalo sa, že to nie je také pohodlné v porovnaní s nožnicami a textolitový prach bol veľmi nepríjemný.

Výsledný polotovar dosky s plošnými spojmi je dobre olúpaný brúsny papier- nulovanie, kým sa neobjaví rovnomerný zrkadlový lesk. Potom navlhčíme kus látky acetónom, alkoholom alebo iným rozpúšťadlom, opatrne utrieme a odmastíme našu dosku.

Našou úlohou je vyčistiť našu dosku od oxidov a „spotených rúk“. Samozrejme, potom sa snažíme nedotýkať sa našej dosky rukami.

Príprava výkresu dosky plošných spojov a prenos na textolit

Vopred nakreslený výkres dosky plošných spojov vytlačíme na fotopapier. A v tlačiarni vypnite režim úspory tonera a vytlačte obrázok na lesklú stranu fotografického papiera.

Teraz vyberieme žehličku spod stola a zapneme, necháme zohriať. Na textolit položíme čerstvo vytlačený list papiera so vzorom nadol a začneme ho žehliť žehličkou. Pri fotopapieri, na rozdiel od pauzovacieho papiera, netreba stáť na ceremónii so samolepiacimi podkladmi, „plazíme“ žehličkou, kým papier nezačne žltnúť.

Tu sa nemôžete báť preexponovať poplatok alebo ísť príliš ďaleko s tlakom. Potom, čo vezmeme tento sendvič s vyprážaným papierom a odnesieme ho do kúpeľne. Pod prúdom teplej vody, vankúšikmi prstov začneme papier zrolovať. Ďalej vyberieme pripravenú zubnú kefku a opatrne ňou prejdeme po povrchu dosky. Našou úlohou je odlúpnuť bielu kriedovú vrstvu z povrchu obrazu.

Dosku vysušíme a starostlivo skontrolujeme pod jasnou lampou.

Často sa kriedová vrstva odtrhne prvýkrát pomocou zubnej kefky, ale stáva sa, že to nestačí. V tomto prípade môžete použiť elektrickú pásku. Belavé vlákna sa prilepia na elektrickú pásku a zanechajú našu vreckovku čistú.

Leptanie dosky

Na prípravu leptacieho roztoku potrebujeme chlorid železitý FeCL3.

Tento zázračný prášok v našom rozhlasovom obchode stojí asi 50 rubľov. Nalejte vodu do nekovovej nádoby a nalejte tam chlorid železitý. Zvyčajne sa jedna časť FeCL3 odoberie do troch častí vody. Ďalej ponoríme našu dosku do nádoby a dáme jej čas.

Doba leptania závisí od hrúbky fólie, teploty vody a čerstvosti pripraveného roztoku. Čím je roztok teplejší, tým je proces leptania rýchlejší, no zároveň horúca voda existuje možnosť poškodenia ochranného vzoru. Proces leptania sa tiež urýchľuje miešaním roztoku.

Niektorí sa pre tento „bulbulátor“ prispôsobia z akvária alebo pripevnia vibračný motorček z telefónu. Leptanú dosku vyberieme a umyjeme pod tečúcou vodou. Leptací roztok nalejeme do pohára a schováme ho pod kúpeľ, hlavná vec je, že ho manželka nevidí.

Toto riešenie sa nám bude hodiť neskôr. Naleptanú šatku očistíme od ochrannej vrstvy tonera. Používam na to acetón, ale zdá sa, že alkohol alebo benzín tiež nie sú zlé.

Vŕtanie dosiek

Vyleptanú a očistenú dosku je potrebné prevŕtať, pretože nie vždy je možné ju použiť povrchová montáž. Na vŕtanie dosky mám v zásobe malú vŕtačku. Ide o motor typu DPM s klieštinovým skľučovadlom namontovaným na hriadeli. Bral som ho v obchode s rádiom za 500r. Ale myslím, že na to môžete použiť akýkoľvek iný motor, napríklad z magnetofónu.

Dosku vŕtame ostrým vrtákom, pričom sa snažíme zachovať kolmosť. Pri výrobe obojstranných dosiek je dôležitá najmä kolmosť. Na vŕtanie nepotrebujeme dierovať otvory, keďže otvory vo fólii vznikli automaticky pri leptaní.

Dosku prechádzame nulovým brúsnym papierom, odstraňujeme otrepy po vŕtaní a pripravujeme sa na pocínovanie našej dosky.

Pocínovanie dosiek

Snažím sa pocínovať svoje dosky a robím to z niekoľkých dôvodov:

• Pocínovaná doska je odolnejšia voči korózii a po roku na svojom zariadení neuvidíte stopy hrdze.
• Vrstva spájky na vytlačenom vzore zväčšuje hrúbku vodivej vrstvy, čím sa znižuje odpor vodiča.
• Na pocínovanej doske je ľahšie spájkovať rádiové komponenty, pripravené povrchy prispievajú ku kvalitnému spájkovaniu.

Dosku odmastíme a očistíme od oxidu. Použijeme acetón a potom ho doslova ponoríme na sekundu do roztoku chloridu železitého. Zružovanú dosku výdatne natrieme tavidlom. Ďalej vyberieme výkonnejšiu spájkovačku a po zhromaždení malého množstva spájky na hrote rýchlo kráčame po cestách nášho vytlačeného vzoru. Zostáva len prejsť trochu brúsneho papiera po kresbe a výsledkom je krásny, lesklý šál.

Kde môžem kúpiť

Kde si môžete kúpiť fóliový textolit? Áno, nie však len textolit, ale aj iné nástroje rádioamatérskej tvorivosti.

V súčasnosti s tým nemám žiadne problémy, keďže v mojom meste je niekoľko slušných rádií. Tam kupujem textolit a všetko, čo sa vyžaduje.

Kedysi, keď v mojom meste nebola žiadna normálna predajňa rádií, som si všetok materiál, náradie a rádiové komponenty objednal v internetovom obchode. Jedným z týchto internetových obchodov, kde nájdete textolit a nielen to, je obchod Dessie, mimochodom, dokonca o ňom hovorím.

Zákazkové dosky plošných spojov

Existujú situácie, keď existuje výkres dosky s plošnými spojmi, ale absolútne nechcete čeliť technologickým problémom a doska plošných spojov je taká potrebná. Alebo sa stane, že vám nevadí pokúsiť sa pochopiť všetky tajomstvá tohto procesu, ale nie je čas na zlo a nie je známe, k čomu to povedie (prvý výsledok nie je vždy blízko ideálu) V tomto prípade môžete to urobiť jednoduchšie, môžete získať kvalitný výsledok.

Takže UPOZORNENIE!!! Ak máte záujem o zákazkové dosky plošných spojov, určite čítajte!

Takže sme sa oboznámili s metódou výroby dosiek plošných spojov vlastnými rukami doma. Nevyhnutne prihlásiť sa na odber nových článkov , pretože tam bude veľa zaujímavých a užitočných vecí.

Okrem toho sa relatívne nedávno objavil jeden progresívnejší spôsob prihlásenia sa na odber formou mailingovej služby, tento spôsob je pozoruhodný tým, že Každý, kto sa prihlási, dostane DARČEK!!!, a tento darček nepochybne ocení každý rádioamatér. Takže ľudia si predplaťte a získajte pekné bonusy, takže vitajte.

Takže zostavte svoje zariadenia, urobte to dosky plošných spojov, A Technológia LUT vám pomôže.

S pozdravom Vladimír Vasiliev.

Odporúčam pozrieť dobrý výber videá o každej fáze technológie LUT.

Zvážte proces výroby dosiek plošných spojov doma pomocou konkrétneho príkladu. Musíte urobiť dve dosky. Jedným je adaptér z jedného typu krytu do druhého. Druhým je výmena veľkého mikroobvodu s BGA obalom za dva menšie, s obalmi TO-252, s tromi odpormi. Rozmery dosky: 10x10 a 15x15 mm. Existuje niekoľko možností na výrobu dosiek plošných spojov doma. Najpopulárnejšie - s pomocou fotorezistu a "železo-laserovej technológie".

Návod na výrobu dosiek plošných spojov doma

Budete potrebovať

• Osobný počítač s programom na sledovanie dosiek s plošnými spojmi;
• laserova tlačiareň;
• hrubý papier;
• sklolaminát;
• železo;
• píla na železo;
• kyselina na leptanie dosky.

1 Príprava projektu vytlačená obvodová doska

Príprava projektu DPS. Používam program DipTrace: pohodlný, rýchly, kvalitný. Vyvinuté našimi krajanmi. Veľmi pohodlné a príjemné užívateľské rozhranie, na rozdiel od všeobecne uznávaného PCAD. Zadarmo pre malé projekty. Knižnice puzdier rádioelektronických komponentov vrátane 3D modelov. Existuje konverzia do formátu PCAD PCB. Mnoho domácich firiem už začalo akceptovať projekty vo formáte DipTrace.

Projekt PCB

Program DipTrace má schopnosť vidieť budúce stvorenie v objeme, čo je pohodlné a vizuálne. Toto by som mal dostať (dosky sú zobrazené v rôznych mierkach):

2 značkovanie sklolaminát

Najprv si označíme textolit a vystrihneme polotovar na dosky plošných spojov.

3 Výstup projektu na laserovej tlačiarni

Projekt vytlačíme na laserovej tlačiarni v zrkadlovom obraze v najvyššej možnej kvalite, bez šetrenia tonerom. Po dlhom skúšaní sme si vybrali najlepší papier na to - hrubý matný papier pre tlačiarne. Môžete skúsiť použiť fotografický papier alebo kúpiť špeciálny termopapier.

4 Prenos projektu na sklolamináte

Vyčistite a odmastite polotovar dosky. Ak nie je žiadny odmasťovač, môžete po medenej fólii zo sklenených vlákien chodiť obyčajnou gumou. Ďalej pomocou žehličky „zvaríme“ toner z papiera na budúcu dosku plošných spojov. Pod miernym tlakom držím 3-4 minúty, kým papier jemne nezožltne. Teplotu som nastavil na max. Na vrch som položil ďalší list papiera, aby sa zahrial rovnomernejšie, inak môže obrázok „plávať“.

Dôležitým bodom je rovnomernosť ohrevu a tlaku a čas ohrevu. Ak je žehlička podexponovaná, potlač sa pri leptaní zmyje a stopy budú korodované kyselinou. Ak sú preexponované, blízke vodiče sa môžu navzájom zlúčiť.

5 Papier odstránime z obrobku

Potom vložte polotovar s prilepeným papierom do vody. Nemôžete čakať, kým textolit vychladne. Fotografický papier rýchlo navlhne a po minúte či dvoch môžete vrchnú vrstvu opatrne odstrániť.

V miestach, kde je veľká akumulácia našich budúcich vodivých dráh, sa papier prilepí na dosku obzvlášť silno. Zatiaľ sme sa toho nedotkli. Doske dáme ešte pár minút na navlhčenie. Teraz sa zvyšok papiera odstráni gumou alebo trením prstom. Mali by ste získať krásny čistý polotovar s jasne vytlačeným vzorom.

6 Príprava dosky na morenie

Vyberieme obrobok. Osušíme. Ak by sa niekde stopy ukázali ako málo zreteľné, môžete ich zosvetliť napríklad tenkou CD fixkou alebo lakom na nechty (podľa toho, čím budete tabuľu leptať).

Je potrebné zabezpečiť, aby všetky stopy boli jasné, rovnomerné a svetlé. Závisí to od:

• rovnomernosť a dostatočnosť ohrevu obrobku železom;
• presnosť pri odstraňovaní papiera;
• kvalita prípravy povrchu textolitu;
• veľa šťastia s papierom.

Experimentujte s odlišné typy papier, rôzne časy vykurovanie, rôzne druhy čistenia povrchu zo sklenených vlákien, aby ste našli najlepšiu možnosť z hľadiska kvality. Výberom prijateľnej kombinácie týchto podmienok si v budúcnosti dokážete vyrobiť dosky plošných spojov doma rýchlejšie a kvalitnejšie.

7 Leptanie vytlačená obvodová doska

Výsledný obrobok s vytlačenými budúcimi vodivými dráhami vložíme do kyseliny napríklad do roztoku chloridu železitého. O ďalších typoch leptania si povieme viac. Otrávime 1,5 alebo 2 hodiny Počas čakania prikryjeme kúpeľ pokrievkou: výpary sú dosť žieravé a toxické.

8 splachovanie vytlačená obvodová doska

Hotové dosky vyberieme z roztoku, opláchneme a osušíme. Toner z laserovej tlačiarne sa z dosky úžasne zmyje acetónom. Ako vidíte, celkom dobre vyšli aj najtenšie vodiče so šírkou viac ako 0,2 mm. Zostáva veľmi málo.

8 Cínovanie vytlačená obvodová doska

Spracovávame vyrobené dosky plošných spojov. Zvyšky taviva zmyjeme benzínom alebo zmesou alkohol-benzín.

závery

S určitou zručnosťou je „metóda laserového žehlenia“ vhodná na výrobu jednoduchých dosiek plošných spojov doma. Jednoznačne sa získajú vodiče od 0,2 mm a viac. Čas na prípravu, pokusy s výberom druhu papiera a teplotou žehličky, leptanie a cínovanie trvá cca 2 až 5 hodín. Keď nájdete optimálnu kombináciu, čas strávený výrobou dosky bude menej ako 2 hodiny. Je to oveľa rýchlejšie ako objednávanie dosiek od spoločnosti. Náklady na hotovosť sú tiež minimálne. Vo všeobecnosti sa pre jednoduché rozpočtové amatérske rádiové projekty odporúča použiť túto metódu.

IN V poslednej dobe rádioelektronika ako hobby vo svete získava na popularite, ľudia sa začínajú zaujímať vlastnými rukami vytvárať elektronické zariadenia. Na internete je obrovské množstvo schém, od jednoduchých až po zložité, výkonné rôzne úlohy, tak si každý môže nájsť vo svete rádioelektroniky to, čo má rád.

Neoddeliteľnou súčasťou každého elektronického zariadenia je doska plošných spojov. Ide o dosku z dielektrického materiálu, na ktorej sú nanesené medené vodivé dráhy, ktoré spájajú elektronické komponenty. Každý z tých, ktorí sa chcú naučiť zostavovať elektrické obvody pekný výhľad sa musia naučiť vyrábať tie isté dosky plošných spojov.

Existovať počítačové programy, ktoré vám umožňujú nakresliť vzor stôp PCB v pohodlnom rozhraní, najobľúbenejší z nich je . Rozloženie dosky plošných spojov je vyrobené v súlade s schému zapojenia zariadenia, v tom nie je nič zložité, stačí len spojiť potrebné časti cestičkami. Okrem toho mnohé schémy obvodov elektronických zariadení na internete už obsahujú hotové výkresy dosiek s plošnými spojmi.

Dobrá doska plošných spojov je kľúčom k dlhej a šťastnej prevádzke zariadenia, preto by ste sa ju mali snažiť vyrobiť čo najpresnejšie a najefektívnejšie. Najbežnejšou metódou domácej tlače tlačených je takzvaná "", alebo "technológia laserového žehlenia". Získal si veľkú popularitu, pretože nezaberie veľa času, nevyžaduje vzácne ingrediencie a nie je také ťažké sa naučiť. Stručne, LUT možno opísať takto: povedzme, že existuje vzor stôp nakreslený v počítači. Potom sa tento vzor musí vytlačiť na špeciálny termotransferový papier, preniesť na textolit, potom odleptať prebytočnú meď z dosky, vyvŕtať otvory na správnych miestach a pocínovať stopy. Rozoberme si celý proces krok za krokom:

Tlač vzoru dosky

1) Tlač vzoru na termotransferový papier. Takýto papier si môžete kúpiť napríklad na Aliexpress, kde stojí len centy - 10 rubľov za list A4. Namiesto toho môžete použiť akýkoľvek iný lesklý papier, napríklad z časopisov. Kvalita prenosu tonera z takéhoto papiera však môže byť oveľa horšia. Niektorí používajú lesklý fotografický papier Lomond, dobrá možnosť Ak nie pre cenu - takýto fotopapier je oveľa drahší. Odporúčam skúsiť vytlačiť kresbu na rôzne papiere a potom porovnať, s ktorým dosiahnete najlepší výsledok.

Ďalší dôležitý bod pri tlači obrázku, nastavenia tlačiarne. Je bezpodmienečne nutné vypnúť úsporu tonera, ale hustotu treba nastaviť na maximum, pretože čím je vrstva tonera hrubšia, tým lepšie pre naše účely.

Treba počítať aj s takým momentom, že sa obrázok prenesie na textolit zrkadlovo, takže treba pred tlačou predvídať, či obrázok treba zrkadliť alebo nie. Toto je obzvlášť dôležité na doskách s mikroobvodmi, pretože druhá strana ich nemôže napájať.

Príprava textolitu na prenos vzoru naň

2) Druhou etapou je príprava textolitu na prenesenie kresby naň. Textolit sa najčastejšie predáva v segmentoch s rozmermi 70x100 alebo 100x150 mm. Je potrebné odrezať kus vhodný pre rozmery dosky s okrajom 3-5 mm pozdĺž okrajov. Najvhodnejšie je rezať textolit pílkou na kov alebo priamočiarou pílou, v extrémnych prípadoch ho možno odrezať nožnicami na kov. Potom by sa tento kus textolitu mal utrieť jemným brúsnym papierom alebo tvrdou gumou. Na povrchu medenej fólie sa tvoria drobné škrabance, je to normálne. Aj keď spočiatku textolit vyzerá dokonale rovnomerne, tento krok je potrebný, inak bude ťažké ho neskôr pocínovať. Po brúsení je potrebné povrch utrieť alkoholom alebo rozpúšťadlom, aby sa zmyl prach a mastné stopy z rúk. Potom sa medeného povrchu nemôžete dotknúť.

Prenesenie vzoru na pripravený textolit

3) Tretia etapa je najzodpovednejšia. Vzor vytlačený na termotransferovom papieri je potrebné preniesť na pripravený textolit. Ak to chcete urobiť, odrežte papier, ako je znázornené na fotografii, pričom na okrajoch ponechajte rezervy. Papier položíme na rovnú drevenú dosku vzorom nahor, potom na vrch nanesieme textolit s meďou na papier. Okraje papiera ohneme, ako keby objímal kúsok textolitu. Potom sendvič opatrne otočte tak, aby bol papier navrchu. Skontrolujeme, či sa kresba voči textolitu nikam neposunula a na vrch položíme čistý kus obyčajného kancelárskeho bieleho papiera tak, aby pokrýval celý sendvič.

Teraz zostáva len všetko dôkladne zahriať a všetok toner z papiera bude na textolite. Na vrch musíte pripevniť vyhrievanú žehličku a sendvič ohrievať 30-90 sekúnd. Čas ohrevu sa volí experimentálne a do značnej miery závisí od teploty žehličky. Ak sa toner pokazil a zostal na papieri - musíte ho ponechať dlhšie, ak sa naopak stopy prenesú, ale rozmaznú - jasné znamenie prehrievanie. Na žehličku nie je potrebné tlačiť, stačí jej vlastná váha. Po nahriatí treba žehličku vybrať a ešte nevychladnutý obrobok prežehliť vatovým tampónom pre prípad, že by toner na niektorých miestach pri žehlení žehličkou dobre neprešiel. Potom zostáva len počkať, kým budúca doska vychladne, a odstrániť termotransferový papier. Nemusí to fungovať na prvýkrát, to nevadí, pretože skúsenosti prichádzajú s časom.

Leptanie DPS

4) Ďalšia fáza- leptanie. Akákoľvek oblasť medenej fólie, ktorá nie je pokrytá tonerom, sa musí odstrániť, pričom meď pod tonerom zostane nedotknutá. Najprv musíte pripraviť riešenie na leptanie medi, najjednoduchšie, cenovo dostupné a lacná možnosť- Riešenie kyselina citrónová soli a peroxid vodíka. V plastovej alebo sklenenej nádobe musíte miešať jednu alebo dve polievkové lyžice kyseliny citrónovej a čajovú lyžičku stolová soľ do pohára vody. Proporcie nehrajú veľkú rolu, môžete naliať na oko. Dôkladne premiešajte a roztok je pripravený. Musíte do nej vložiť dosku, stopy, aby ste urýchlili proces. Roztok môžete tiež mierne zahriať, čím sa ešte zvýši rýchlosť procesu. Asi po pol hodine sa všetka prebytočná meď vyleptá a zostanú len stopy.

Opláchnite toner zo stôp

5) Najťažšia časť je za nami. V piatej fáze, keď je doska už vyleptaná, musíte toner zo stôp zmyť rozpúšťadlom. Väčšina cenovo dostupná možnosť- dámsky odlakovač, stojí cent a má ho takmer každá žena. Môžu sa použiť aj bežné rozpúšťadlá, ako je acetón. Používam petrolejové rozpúšťadlo, aj keď dosť páchne, nezanecháva na doske žiadne čierne fľaky. V extrémnych prípadoch môžete toner odstrániť tak, že dosku dobre pretriete brúsnym papierom.

Vŕtanie otvorov na doske

6) Vŕtanie otvorov. Potreboval by malá vŕtačka s priemerom 0,8 - 1 mm. Konvenčné vŕtačky HSS vrtáky sa na textolite rýchlo otupí, preto je najlepšie použiť vrtáky z karbidu volfrámu, hoci sú krehkejšie. Dosky vŕtam starým motorom na fén s malým klieštinovým skľučovadlom a otvory vychádzajú čisté a bez otrepov. Žiaľ, v tú najnevhodnejšiu chvíľu sa zlomil posledný karbidový vrták, takže na fotografiách bola vyvŕtaná len polovica otvorov. Zvyšok je možné vyvŕtať neskôr.

Cínové stopy

7) Zostáva už len pocínovať medené stopy, t.j. kryt s pájkou. Potom nebudú časom oxidovať a samotná doska bude krásna a lesklá. Najprv musíte na stopy naniesť tavivo a potom ich rýchlo preliezť pomocou spájkovačky s kvapkou spájky. Nemali by ste nanášať príliš hrubú vrstvu spájky, potom sa otvory môžu uzavrieť a doska bude vyzerať nedbale.

Tým je proces výroby PCB dokončený, teraz doň môžete spájkovať diely. Materiál poskytol pre webovú stránku Radio Scheme Michail Gretsky, [chránený e-mailom]

Diskutujte o článku VÝROBA DOSKY S POTLAČENOU DOSKAMI LUT