Делаем печатную плату маркером.
Маркер для печатных плат Edding 792
На страницах сайта уже заходила речь о так называемой «карандашной технологии» изготовления печатных плат. Метод прост и доступен – корректирующий карандаш можно купить практически в любом магазине, торгующем канцелярскими товарами. Но есть и ограничения. Те, кто пробовал рисовать рисунок печатной платы с помощью корректирующего карандаша, заметили, что минимальная ширина получаемой дорожки вряд ли будет меньше 1,5-2,5 миллиметров.
Это обстоятельство накладывает ограничения на изготовление печатных плат, которые имеют тонкие дорожки и малое расстояние между ними. Известно, что шаг между выводами микросхем, выполненных в корпусе для поверхностного монтажа очень мал. Поэтому, если требуется изготовить печатную плату с наличием тонких дорожек и малым расстоянием между ними то «карандашная» технология не подойдёт. Также стоит отметить, что нанесение рисунка корректирующим карандашом не очень удобно, дорожки получаются не всегда ровные, а медные пятачки для запайки выводов радиодеталей выходят не очень аккуратные.
Выходом из сложившейся ситуации может быть использование маркера для печатных плат, который прекрасно подходит для нанесения устойчивого к травлению слоя. По незнанию можно приобрести маркер для нанесения надписей и пометок на CD/DVD-диски. Такой маркер не годится для изготовления печатных плат – раствор хлорного железа разъедает рисунок такого маркера, и медные дорожки практически полностью вытравливаются. Но, несмотря на это, в продаже имеются маркеры, которые годятся не только для нанесения надписей и пометок на различные материалы (CD/DVD-диски, пластмассу, изоляцию проводов), но и для изготовления устойчивого к травлению защитного слоя.
На практике был применён маркер для печатных плат Edding 792
. Он позволяет рисовать линии шириной 0,8-1 мм. Этого достаточно для изготовления большого количества печатных плат для самодельных электронных устройств. Как оказалось, данный маркер прекрасно справляется с поставленной задачей.
Печатная плата получилась довольно неплохой, хотя и рисовалась второпях. Взгляните.
Печатная плата (сделано с помощью маркера Edding 792)
К слову сказать, маркер Edding 792 также можно использовать для исправления ошибок и помарок, которые получились при переносе рисунка печатной платы на заготовку методом ЛУТ (лазерно-утюжной технологии). Такое бывает, особенно, если печатная плата довольно больших размеров и со сложным рисунком. Это очень удобно, так как нет необходимости снова полностью переносить весь рисунок на заготовку.
Если найти маркер Edding 792 не удастся, то подойдёт Edding 791, Edding 780
Наверняка начинающим любителям электроники интересен сам технологический процесс изготовления печатной платы с помощью маркера, поэтому дальше пойдёт рассказ именно об этом.
Весь процесс изготовления печатной платы аналогичен тому, который описан в статье «Изготовление печатной платы “карандашным” методом».
Вот краткий алгоритм:
Вырезание из куска стеклотекстолита заготовки под будущее устройство.
Распечатка или рисование шаблона печатной платы.
Разметка и сверление отверстий по шаблону.
Очистка заготовки от загрязнений и неровностей, оставшихся после сверловки.
Нанесение рисунка будущих медных проводников маркером для печатных плат Edding 792. (Лучше рисовать дорожки от руки, так как при использовании линейки можно смазать ещё незастывший лак от маркера).
Травление заготовки в хлорном железе или другом химикате (персульфате аммония, медном купоросе и др…). На выходе должно получиться нечто похожее…
Очистка медных дорожек от защитного слоя растворителем.
Лужение медных дорожек печатной платы.
Немного «тонкостей».
О сверлении отверстий.
Есть мнение, что сверлить отверстия в печатной плате нужно после травления.
Как видим, в приведённом алгоритме сверловка отверстий стоит до травления печатной платы в растворе. В принципе, можно сверлить хоть до травления печатной платы, хоть после. С технологической точки зрения никаких ограничений нет. Но, стоит учитывать, что качество сверловки напрямую зависит от инструмента, которым производится сверловка отверстий.
Если сверлильный станок развивает хорошие обороты и в наличии есть качественные свёрла, то можно сверлить и после травления – результат будет хороший. Но, если сверлить отверстия в плате самопальной минидрелью на базе слабенького моторчика с плохой центровкой, то можно запросто содрать медные пятачки под выводы.
Также многое зависит от качества текстолита, гетинакса или стеклотекстолита. Поэтому в приведённом алгоритме сверловка отверстий стоит до травления печатной платы. При таком алгоритме медные края, оставшиеся после сверления легко убрать наждачной бумагой и заодно очистить медную поверхность от загрязнений, если таковые имеются.
Как известно, загрязнённая поверхность медной фольги плохо вытравливается в растворе.
Чем растворить защитный слой маркера?
После травления в растворе защитный слой, который наносили маркером Edding 792 легко убрать растворителем. На деле использовался «Уайт-спирит». Воняет он, конечно, противно, но защитный слой смывает на ура. Остатков лака не остаётся.
Подготовка печатной платы к лужению медных дорожек.
После того, как защитный слой убран, можно на несколько секунд закинуть заготовку печатной платы опять в раствор. При этом поверхность медных дорожек чуть подтравится и станет ярко-розового цвета. Такая медь лучше покрывается припоем при последующем лужении дорожек, так как на её поверхности нет окислов и мелких загрязнений. Правда лужение дорожек нужно производить сразу, иначе медь на открытом воздухе вновь покроется слоем окисла.
Готовое устройство после сборки
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Чем рисовать дорожки на плате
Чем рисовать дорожки на плате
У радиолюбителей масса способов чем только нельзя рисовать дорожки на платах что бы они оставались после травления в хлорном железе или другом вытравливающем расстворе.
И некоторые из них читайте.
Некоторые знают,а некоторые возможно узнают новые способы для себя.Так как сам когда начинал заниматся радиотехникой кроме как нитро лака предпологал что больше способов нет,или они не по карману.Так как в некоторых есть минус это неровные дорожки,а тонкие и с использованием микросхем иногда нарисовать не так то просто.Общем читаем статью
1ое что должен знать каждый радиолюбитель.И делает,так это зашкурить мелкой наждачной бумагой фольгированный текстолит
Способ первый:Рисование печатной платы с помощью маркера.
Этот способ мало подходит для рисование тонких дорожек под микросхемы.Но если нужно изготовить быстро,и некогда висеть над вычерчиванием,то это способ для вас.Понадобятся следущие маркеры,так как они наиболее стойкие к солям травления
Основное требование к маркерам,так же можете поэксперементировать и с другими,это то что он недолжен смываться водой и хлорным железом.
Лучше всего выбирать лаковые маркеры,так как лак очень стойкий,и его можно смыть только растворителями и ацетоном.
Но не водой)
Что бы облегчить работу,на плате сверлятся первым делом сначало отверстия,и только потом рисуются и травятся дорожки,по скриншоту снизу это понятно видно
Если двумя словами,то просверленные отверстия соединяем маркером.
Способ второй:Рисование печатной платы с помощью медицинского шприца
Для рисования плат с помощью данного метода,берется медецинский шприц,у которого спиливается иголка,и просверливается отверстие для того что бы поступал воздух.
Что заливать
А заправлять шприц можно клеем ПВА,но он долго сохнет,и плохо видно когда высыхает, можно заливать нитролак,или лак для ногтей,но перед этим его разбавлять ацетоном,что бы он спокойно мог поступать через иглу
Можно рисовать битумным лаком.Большой плюс данного метода в том что можно рисовать тонкие дорожки,несколько миллиметров шириной.Хороший заправитель для шприца еще цапон
В следущих из статей я подробно остановлюсь еще на одном способе,это с помощью фоторезиста.![]()
Обсуждение на форуме
Чем нарисовать дорожки на плате для травления. Простой способ изготовления печатных плат (не ЛУТ)
Тема по изготовлению плат не нова, а тем более рисование маркером или лаком, но в моем городе есть немного мест, где можно купить маркер. Да и почти во всех магазинах они одинаковые – я обегал все магазины ну так и нового не нашел, есть только 2 вида маркеров, ну ещё разноцветные, но они точно нам не подходят. Сегодня тестировать будем вот такой набор маркеров для рисования печатных плат: 2 ручки и лак для ногтей (он конечно вне конкуренции).
Для эксперимента взял кусочек текстолита, зашкурил и стал что-то рисовать. Вышло примерно так, скажу сразу тест у нас зверский и не адекватный, но уже даст понять что к чему. Плату оставил травится на шесть часов.
Теперь поговорим о результатах и подопытных пластинах поподробнее.
Маркер цветной синий был когда-то ничего он не защищает текстолит что з ним что без него, да и засох он, я разобрал, а корпус сохранил, в такой корпус подойдет просто идеально на устройство прозвонки, но сейчас не о нем.
- Маркер, самый что не на есть обыкновенный чёрный маркер
- Маркер для подписи CD дисков
- Две разные ручки – не гелиевые
- И конечно лак для ногтей
Итак, как видим, лучше всего справился лак, но им не удобно рисовать платы, только подрисовывать.
Далее маркер для CD, он неплохо справился, и если не держать в растворе 5 часов, то он справляется не хуже лака. Есть в нем одна особенность – рисующая часть тоненькая, немного выше защищена пластмассой и рисовать под линейку одно удовольствие.
Маркер обыкновений справился так же, как и предыдущий, только у него немного побольше будет рисующий наконечник, но тоже очень не дурственно получается.
Теперь ручки. От ручек и следу не осталось, была когда-то у меня гелевая ручка, так она так рисовала, что одно загляденье! Получались дорожки от 0.4 мм только она где-то пропала, при испытаниях вспомнил это и решил проверить как рисуют теперешние ручки.
Лак здесь – только одни плюсы, а если заправит в банку от пот-корректора – так вообще термоядерная вещь выходит для рисования плат! Мне хватает и маркеров, а это так – на заметку.
Печатная плата – это лист изоляционного материала, обычно, стеклотекстолита, на одной или двух сторонах которого есть токопроводящие, обычно медные, дорожки. Детали вставляются в отверстия в плате и припаиваются к этим дорожкам. Токопроводящие дорожки расположены так, что если правильно вставить в нужные отверстия и хорошо припаять, то эти дорожки соединят детали между собой таким образом, что получится некое электронное устройство.
Бывает и поверхностный монтаж, когда детали расположены на той же стороне, где и печатные дорожки, и припаяны к ним без просовывания выводов в отверстия. Этот способ чаще всего применяется в очень компактных устройствах, при монтаже миниатюрных деталей. Дома же, так сказать, в кухонных условиях, проще сделать первый вариант. О нем и будет здесь речь.
Существует много способов и методов изготовления печатных плат в «кухонных» условиях, описанных в различной радиолюбительской литературе. Здесь, не претендуя на оригинальность, рассматривается один из них, пригодный для изготовления печатных плат для несложных электронных устройств.
В качестве примера сделаем плату для звукового сигнализатора, описанного в этом журнале в статье «Электронный звонок для велосипеда». Чтобы не листать журнал лишний раз, схема таймера, а также рисунок печатной платы и монтажная схема, повторены здесь на рисунках, соответственно,1,2 и 3.
Подготовка рисунка
Но, прежде чем заниматься изготовлением печатной платы нужно узнать в каком масштабе дан её рисунок. В радио журналах практически всегда рисунок дается в масштабе 1:1. Но в разных изданиях бывает по-разному.
Если рисунок платы дан в другом масштабе его нужно переснять или перерисовать по масштабной сетке, так чтобы получилось изображение в масштабе 1:1. Здесь же изображение сразу в масштабе 1:1, и ничего уменьшать или увеличивать не требуется.
Материал для печатной платы
Основной материал для печатных плат – фольгированный стеклотекстолит. Это такой изоляционный лист, на который с одной или с обеих сторон наклеена медная фольга. Из этого листа нужно вырезать заготовку, – кусок по размерам немного больше печатной платы.
Обычно рекомендуется пилить пилкой по металлу, но, при наличии достаточной физической силы, это можно сделать ножницами по металлу, – получится быстрее и с меньшим количеством пота.
Затем, фольгу нужно осторожно ошкурить мелкой шкуркой – нулевкой, но только не до дыр, а так чтобы снять только слой окислов. Не нужно добиваться зеркального блеска, пусть лучше будет множество мелких царапинок. Суть дальнейших действий в том, чтобы защитить от травильного раствора нужные участки фольги.
Перенос рисунка
Теперь нужно перенести рисунок 2 на эту фольгу. Проще всего это сделать при помощи шила, легонького молоточка, копировальной бумаги («копирки», которую подкладывают между листами бумаги, чтобы разом исписать несколько листов), и шариковой ручки.
Рис. 1. Схема простого электронного устройства.
Рис. 2. Печатная плата для электронного устройства.
Рис. 3. Схема расположения компонентов на печатной плате.
Нужно подложить заготовку под лист с изображением дорожек (рис.
2). Впрочем, можно предварительно сделать ксерокопию, чтобы не портить журнал. Затем между листом с изображением дорожек и заготовкой проложить «копирку» красящей стороной к заготовке. При помощи канцелярских скрепок, или другим способом, этот «бутерброд» зафиксировать.
Далее, при помощи шила и легонького молоточка нужно немного, чуть-чуть, накернить точки, в которых должны быть отверстия. Затем, с помощью шариковой ручки прорисовать дорожки, так чтобы их контуры через копирку перешли на заготовку. Теперь «бутерброд» разбираем.
Сверление отверстий
Берем микродрель (в качестве микродрели сгодится электроотвертка или небольшой шуруповерт), и сверлом по металлу диаметром 1-1,2 мм сверлим отверстия в накерненных местах. Опилки лучше сдувать, а не смахивать рукой, иначе можно стереть рисунок от «копирки». Поверхность платы со стороны фольги не лапать, потому что от пальцев остаются «пото-жировые» следы, которые в дальнейшем могут помешать травлению.
Рисование дорожек
Следующий этап – рисование самих дорожек.
Существует много способов как это сделать. Можно использовать лак для ногтей (с соответствующей кисточкой), «цапон-лак», нитро-краску, битумный лак. При этом пишущий инструмент – кисточка от лака для ногтей, рейсфедер, перо для черчения, остро заточенная спичка.
Но все это ушло в глубокое дремучее прошлое, после того как в канцелярских магазинах появились фломастеры (маркеры) для письма по компакт-дискам и DVD-дискам.
Это, можно сказать, произвело «революцию в кухонном производстве» печатных плат. Берем маркер «For CD» или «For DVD» черного густого цвета, свеженький, «вкусно» пахнущий не то спиртом, не то ацетном, и скрупулезно рисуем им монтажные площадки и печатные дорожки, закрашивая их поверхность плотно, в несколько слоев.
При этом, всю остальную поверхность нужно оставить не закрашенной (и не залапанной). След от маркера «For CD» или «For DVD» высыхает моментально, так что заготовка готова к травлению сразу же после завершения процесса рисования.
Травление дорожек
Самый подходящий для травления реактив – раствор хлорного железа.
Сейчас хлорное железо в виде порошка продается практически везде там же, где и радиодетали. Развести нужно 50-60 грамм на стакан теплой воды.
Перемешивать неметаллическим предметом (обычная металлическая чайная ложка, конечно удобна, но она все испортит и сама испортится). Потом, проделав в незанятом дорожками уголочке платы маленькое отверстие, можно эту плату за него подвесить на капроновой леске и опустить в этот самый стакан (стакан должен быть неметаллическим).
Так чтобы плата находилась где-то посредине стакана, полностью покрытая раствором хлорного железа. После того как вся не закрашенная фольга растворится, заготовку вынуть, промыть водой. Краску маркера смыть любой спиртосодержащей жидкостью, например… дешевым одеколоном.
Еще раз промыть водой, просушить феном и можно расставлять детали по рисунку 3 и паять.
На страницах сайта уже заходила речь о так называемой «карандашной технологии» изготовления печатных плат . Метод прост и доступен – корректирующий карандаш можно купить практически в любом магазине, торгующем канцелярскими товарами.
Но есть и ограничения. Те, кто пробовал рисовать рисунок печатной платы с помощью корректирующего карандаша, заметили, что минимальная ширина получаемой дорожки вряд ли будет меньше 1,5-2,5 миллиметров.
Это обстоятельство накладывает ограничения на изготовление печатных плат, которые имеют тонкие дорожки и малое расстояние между ними. Известно, что шаг между выводами микросхем, выполненных в корпусе для поверхностного монтажа очень мал. Поэтому, если требуется изготовить печатную плату с наличием тонких дорожек и малым расстоянием между ними то «карандашная» технология не подойдёт. Также стоит отметить, что нанесение рисунка корректирующим карандашом не очень удобно, дорожки получаются не всегда ровные, а медные пятачки для запайки выводов радиодеталей выходят не очень аккуратные. Поэтому приходиться корректировать рисунок печатной платы острым лезвием бритвы или скальпелем.
Выходом из сложившейся ситуации может быть использование маркера для печатных плат, который прекрасно подходит для нанесения устойчивого к травлению слоя.
По незнанию можно приобрести маркер для нанесения надписей и пометок на CD/DVD-диски. Такой маркер не годится для изготовления печатных плат – раствор хлорного железа разъедает рисунок такого маркера, и медные дорожки практически полностью вытравливаются. Но, несмотря на это, в продаже имеются маркеры, которые годятся не только для нанесения надписей и пометок на различные материалы (CD/DVD-диски, пластмассу, изоляцию проводов), но и для изготовления устойчивого к травлению защитного слоя.
На практике был применён маркер для печатных плат Edding 792 . Он позволяет рисовать линии шириной 0,8-1 мм. Этого достаточно для изготовления большого количества печатных плат для самодельных электронных устройств. Как оказалось, данный маркер прекрасно справляется с поставленной задачей. Печатная плата получилась довольно неплохой, хотя и рисовалась второпях. Взгляните.
Печатная плата (сделано с помощью маркера Edding 792)
К слову сказать, маркер Edding 792 также можно использовать для исправления ошибок и помарок, которые получились при переносе рисунка печатной платы на заготовку методом ЛУТ (лазерно-утюжной технологии).
Такое бывает, особенно, если печатная плата довольно больших размеров и со сложным рисунком. Это очень удобно, так как нет необходимости снова полностью переносить весь рисунок на заготовку.
Если найти маркер Edding 792 не удастся, то подойдёт Edding 791 , Edding 780 . Их также можно использовать для рисования печатных плат.
Наверняка начинающим любителям электроники интересен сам технологический процесс изготовления печатной платы с помощью маркера, поэтому дальше пойдёт рассказ именно об этом.
Весь процесс изготовления печатной платы аналогичен тому, который описан в статье «Изготовление печатной платы “карандашным” методом ». Вот краткий алгоритм:
Немного «тонкостей».
О сверлении отверстий.
Есть мнение, что сверлить отверстия в печатной плате нужно после травления. Как видим, в приведённом алгоритме сверловка отверстий стоит до травления печатной платы в растворе. В принципе, можно сверлить хоть до травления печатной платы, хоть после.
С технологической точки зрения никаких ограничений нет. Но, стоит учитывать, что качество сверловки напрямую зависит от инструмента, которым производится сверловка отверстий.
Если сверлильный станок развивает хорошие обороты и в наличии есть качественные свёрла, то можно сверлить и после травления – результат будет хороший. Но, если сверлить отверстия в плате самопальной минидрелью на базе слабенького моторчика с плохой центровкой, то можно запросто содрать медные пятачки под выводы.
Также многое зависит от качества текстолита, гетинакса или стеклотекстолита. Поэтому в приведённом алгоритме сверловка отверстий стоит до травления печатной платы. При таком алгоритме медные края, оставшиеся после сверления легко убрать наждачной бумагой и заодно очистить медную поверхность от загрязнений, если таковые имеются. Как известно, загрязнённая поверхность медной фольги плохо вытравливается в растворе.
Чем растворить защитный слой маркера?
После травления в растворе защитный слой, который наносили маркером Edding 792 легко убрать растворителем.
На деле использовался «Уайт-спирит». Воняет он, конечно, противно, но защитный слой смывает на ура. Остатков лака не остаётся.
Подготовка печатной платы к лужению медных дорожек.
После того, как защитный слой убран, можно на несколько секунд закинуть заготовку печатной платы опять в раствор. При этом поверхность медных дорожек чуть подтравиться и станет ярко-розового цвета. Такая медь лучше покрывается припоем при последующем лужении дорожек, так как на её поверхности нет окислов и мелких загрязнений. Правда лужение дорожек нужно производить сразу, иначе медь на открытом воздухе вновь покроется слоем окисла.
Готовое устройство после сборки
Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.
Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.
Технология ручного способа нанесения
дорожек печатной платы
Подготовка шаблона
Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощью любого клея, например ПВА или Момент.
Вырезание заготовки
Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.
Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.
Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.
Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.
Сверление отверстий
Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки.
Одним сверлом точно не обойдетесь.
Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.
После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.
Нанесение топографического рисунка
Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.
Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги также нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.
После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.
Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.
Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.
Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием краску нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.
После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.
При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы.
Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.
Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.
Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.
Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.
Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года – под лучи солнца.
Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.
Технология нанесения рисунка печатной платы
с помощью лазерного принтера
При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C.
Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.
После того, как файл с рисунком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.
Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату
Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы.
Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.
В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.
Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.
Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.
Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит
Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.
Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера.
В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг недостаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей стопроцентный результат.
На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.
Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.
Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.
Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.
Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.
Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани.
Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.
Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.
Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.
Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.
Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде .
Травление печатной платы
Для удаления медной фольги с незащищенных участков фольгированного стеклотекстолита при изготовлении печатных плат в домашних условиях радиолюбители обычно используют химический способ. Печатная плата помещается в травильный раствор и за счет химической реакции медь, незащищенная маской, растворяется.
Рецепты травильных растворов
В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.
| Наименование раствора | Состав | Количество | Технология приготовления | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|---|---|---|
| Перекись водорода плюс лимонная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 100 мл | В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль | Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность | Не хранится |
| Лимонная кислота (C 6 H 8 O 7) | 30 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 5 г | ||||
| Водный раствор хлорного железа | Вода (H 2 O) | 300 мл | В теплой воде растворить хлорное железо | Достаточная скорость травления, повторное использование | Невысокая доступность хлорного железа |
| Хлорное железо (FeCl 3) | 100 г | Перекись водорода плюс соляная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 200 мл | В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту | Высокая скорость травления, повторное использование | Требуется высокая аккуратность |
| Соляная кислота (HCl) | 200 мл | ||||
| Водный раствор медного купороса | Вода (H 2 O) | 500 мл | В горячей воде (50-80°С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос | Доступность компонентов | Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов |
| Медный купорос (CuSO 4) | 50 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 100 г | ||||
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается .
Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.
Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты
Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.
Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.
Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см 2 . Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит.
Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.
Травильный раствор на основе хлорного железа
Вторым по популярности травильным раствором является водный раствор хлорного железа. Ранее он был самым популярным, так как на любом промышленном предприятии хлорное железо было легко достать.
Травильный раствор не требователен к температуре, травит достаточно быстро, но скорость травления снижается по мере расходования хлорного железа в растворе.
Хлорное железо очень гигроскопично и поэтому из воздуха быстро впитывает воду. В результате на дне банки появляется желтая жидкость. Это не влияет на качество компонента и такое хлорное железо пригодно для приготовления травильного раствора.
Если использованный раствор хлорного железа хранить в герметичной таре, то его можно использовать многократно. Подлежит регенерации, достаточно в раствор насыпать железных гвоздей (они сразу покроются рыхлым слоем меди).
При попадании на любые поверхности оставляет трудноудаляемые желтые пятна. В настоящее время раствор хлорного железа для изготовления печатных плат применяют реже в связи с его дороговизной.
Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты
Отличный травильный раствор, обеспечивает высокую скорость травления. Соляную кислоту при интенсивном помешивании вливают в 3% водный раствор перекиси водорода тоненькой струйкой. Вливать перекись водорода в кислоту недопустимо! Но из-за наличия в травильном растворе соляной кислоты при травлении платы нужно соблюдать большую осторожность, так как раствор разъедает кожу рук и портит все, на что попадает. По этой причине травильный раствор с соляной кислотой в домашних условиях использовать не рекомендуется.
Травильный раствор на основе медного купороса
Метод изготовления печатных плат с применение медного купороса обычно используют в случае невозможности изготовления травильного раствора на основе других компонентов из-за их недоступности.
Медный купорос является ядохимикатом и широко применяется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.
Технология травления печатных плат
Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.
Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком.
Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.
Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.
После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.
Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей
Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой.
Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.
Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектрическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.
После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя – спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяют канифоль.
На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.
lupo , ну дык так же и продолжай, тем более, что плата на заказ, и, очевидно, время ограничено, а на освоение ЛУТ времени довольно много потратишь. Мои “секреты” с тех времён, когда я рисовал краской:А) использование инсулинового шприца со сточенной (не обкусанной!) до 4-5 мм съёмной тонкой (розовой) иглой.
б) использование не нитрокраски, а эмалей ПФ разбавленных соответствующими растворителями (ни в коем случае не ацетоном и ацетонсодержащими растворителями! – вопреки кажущейся логике, разбавленная ацетоном ПФ будет сохнуть неделю).
в) достаточно жидкое разбавление эмали и регулировка “подачи” вставкой в иглу проволочки – диаметр подбирается экспериментально – для исключения самопроизвольного вытекания “чернил”. С этой же целью шприц нежелательно заполнять больше, чем на 2-3 мм выше уровня иглы. При этом краска “высасывается” из иглы за счёт капиллярного эффекта только при рисовании. Под рукой надо иметь кусочек картона – даже при кратковременном перерыве “разрисовывать” иглу придётся поддувом шприца, а при этом выползет капля, которая при попытке “разрисовать” шприц непосредственно на плате приведёт к кляксе.
г) сначала обрисовываются ВСЕ пятаки контактных площадок, затем плате даётся время подсохнуть до состояния “неприлипания” к пятакам линейки – часа 3 как минимум)
д) рисование линий ведётся под линейку со скошенным внутрь нижним краем – для исключения подтекания краски. При этом согласно проекту сначала рисуются горизонтальные линии (с запасом с обеих сторон – ПФ, в отличие от нитры, тем и хороша, что её легче аккуратно подчистить, пока она не совсем высохла (даже под линейку, что очень удобно при подчистке “сеток”, образующихся при этой технологии, например, на поворотах многоразрядных шин), затем плате даётся время подсохнуть, и затем рисуются вертикальные линии. В этот момент как правило обнаруживаются “забытые” горизонтали – тогда вертикальные линии рисуются тоже с запасом, а на месте пропущенных горизонталей ШАРИКОВОЙ РУЧКОЙ делаются отметки – для последующей дорисовки.
е) после подсыхания вертикалей при необходимости дорисовываются диагонали, и сразу же можно произвести подчистку подтёков, “хвостов” горизонталей и т.д. Преимущество ПФ – она довольно долго сохраняет пластичность, и при зачистке не скалывается, в отличие от нитры. Благодаря этому при отработанном навыке можно СПОКОЙНО между ножками микросхемы с шагом 2,5 мм “продёрнуть” две дорожки. 0,5 мм дорожка при соблюдении этих рекомендаций – стандартная ширина дорожки, при ОЧЕНЬ большой кропотливости, тщательном подборе густоты краски и диаметра проволочки-вставки – 0,3 мм вытянуть можно. Сольются с пятаками ножек? Да и Х с ними – после подсыхания изолирующие промежутки спокойно и без напряга “дорисовываются” скребком. Не надо пытаться устранить затёки СРАЗУ – это приведёт только к грязи на плате! Пусть подсохнут (я обычно требующие в последующем внимания образовавшиеся “затёки” отмечал на рисунке-проекте маркером-выделителем, и устранял уже после ПОЛНОЙ прорисовки дорожек платы).
ж) дать плате подсохнуть не менее 4-х часов, хотя бы пока не исчезнет ощущение “прилипания” пальца к последним нарисованным дорожкам.
з) Ну и всё… Далее – хлорное железо, окончательный осмотр и при необходимости – зачистка. Прочность краски вполне позволяет при высокой неравномерности разводки (очень плотный рисунок тонкими дорожками в одних местах, и большие стравливаемые участки в других) во избежание подтравливания уже протравившихся дорожек остановить общее перемешивание раствора и применить ручное принудительное (пороллоновым тампоном) на больших стравливаемых поверхностях.
и) краску с протравленной платы смываю не растворителем, а под краном – с помощью лоскута мешковины и “Пемоксоли” (или любого другого абразивного моющего средства) – это позволяет сразу после смывки краски и промакивания капель с платы облудить её паяльником, облив спиртоканифольным флюсом (лучше – активированным ЛТИ-120)
к) Enjoy!
Ностальгия… Этим способом не пользовался уже лет эдак… А если есть время и лазерный принтер – задай в Поиске по форумам или в Гугле запрос ЛУТ (Лазерно-Утюжная Технология), и будет счастье. При отработанных навыках (ни одна рекомендация не катит за догму, многое зависит от принтера, носителя, бумаги и личных предпочтений) эта технология позволяет получать платы с качеством даже выше промышленной шелкографии, с весьма стабильным результатом. От себя добавлю секрет, который почему-то пропущен в “ликбезах” по ЛУТ – при этой технологии довольно плохо пропечатываются широкие (силовые) дорожки и большие закрашенные участки – возникают очень некрасивые точечные подтравливания. В этом случае я обычно в проекте все дорожки шире 1 мм и “островки” фольги рисую только контуром (линией 0,5 мм), после печати рисунка на плате закрашивая межконтурное пространство классически – шприцем с краской.
Рекомендуем также
Как изготовить печатную плату в домашних условиях
Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.
Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.
Технология ручного способа нанесения
дорожек печатной платы
Подготовка шаблона
Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощью любого клея, например ПВА или Момент.
Далее плотная бумага вырезается по контуру приклеенного рисунка и шаблон для сверления готов.
Вырезание заготовки
Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.
Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.
Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.
Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.
Сверление отверстий
Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки. Одним сверлом точно не обойдетесь.
Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.
После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.
Нанесение топографического рисунка
Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.
Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги также нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.
После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.
Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.
Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.
Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием краску нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.
После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.
При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы. Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.
Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.
Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.
Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.
Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года – под лучи солнца.
Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.
Технология нанесения рисунка печатной платы
с помощью лазерного принтера
При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C. Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.
После того, как файл с рисунком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.
Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату
Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы. Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.
В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.
Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.
Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.
Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит
Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.
Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера. В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг недостаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей стопроцентный результат.
На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.
Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.
Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.
Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.
Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.
Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани. Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.
Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.
Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.
Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.
Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде.
Травление печатной платы
Для удаления медной фольги с незащищенных участков фольгированного стеклотекстолита при изготовлении печатных плат в домашних условиях радиолюбители обычно используют химический способ. Печатная плата помещается в травильный раствор и за счет химической реакции медь, незащищенная маской, растворяется.
Рецепты травильных растворов
В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается. Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.
Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты
Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.
Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.
Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см2. Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит. Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.
Травильный раствор на основе хлорного железа
Вторым по популярности травильным раствором является водный раствор хлорного железа. Ранее он был самым популярным, так как на любом промышленном предприятии хлорное железо было легко достать.
Травильный раствор не требователен к температуре, травит достаточно быстро, но скорость травления снижается по мере расходования хлорного железа в растворе.
Хлорное железо очень гигроскопично и поэтому из воздуха быстро впитывает воду. В результате на дне банки появляется желтая жидкость. Это не влияет на качество компонента и такое хлорное железо пригодно для приготовления травильного раствора.
Если использованный раствор хлорного железа хранить в герметичной таре, то его можно использовать многократно. Подлежит регенерации, достаточно в раствор насыпать железных гвоздей (они сразу покроются рыхлым слоем меди). При попадании на любые поверхности оставляет трудноудаляемые желтые пятна. В настоящее время раствор хлорного железа для изготовления печатных плат применяют реже в связи с его дороговизной.
Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты
Отличный травильный раствор, обеспечивает высокую скорость травления. Соляную кислоту при интенсивном помешивании вливают в 3% водный раствор перекиси водорода тоненькой струйкой. Вливать перекись водорода в кислоту недопустимо! Но из-за наличия в травильном растворе соляной кислоты при травлении платы нужно соблюдать большую осторожность, так как раствор разъедает кожу рук и портит все, на что попадает. По этой причине травильный раствор с соляной кислотой в домашних условиях использовать не рекомендуется.
Травильный раствор на основе медного купороса
Метод изготовления печатных плат с применение медного купороса обычно используют в случае невозможности изготовления травильного раствора на основе других компонентов из-за их недоступности. Медный купорос является ядохимикатом и широко применяется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.
Технология травления печатных плат
Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.
Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.
Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.
После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.
Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей
Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.
Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектрическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.
После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя – спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяют канифоль.
Подробно о технологии пайки на примерах пайки деталей, о марках припоев и флюсов, устройстве и ремонте паяльников Вы можете узнать из цикла статей раздела «Как паять паяльником».
На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.
Чем рисовать дорожки на печатной плате – 4apple – взгляд на Apple глазами Гика
Чем рисовать дорожки на плате
У радиолюбителей масса способов чем только нельзя рисовать дорожки на платах что бы они оставались после травления в хлорном железе или другом вытравливающем расстворе.И некоторые из них читайте.
Некоторые знают,а некоторые возможно узнают новые способы для себя.Так как сам когда начинал заниматся радиотехникой кроме как нитро лака предпологал что больше способов нет,или они не по карману.Так как в некоторых есть минус это неровные дорожки,а тонкие и с использованием микросхем иногда нарисовать не так то просто.Общем читаем статью
1ое что должен знать каждый радиолюбитель.И делает,так это зашкурить мелкой наждачной бумагой фольгированный текстолит
Способ первый:Рисование печатной платы с помощью маркера.
Этот способ мало подходит для рисование тонких дорожек под микросхемы.Но если нужно изготовить быстро,и некогда висеть над вычерчиванием,то это способ для вас.Понадобятся следущие маркеры,так как они наиболее стойкие к солям травления
Основное требование к маркерам,так же можете поэксперементировать и с другими,это то что он недолжен смываться водой и хлорным железом.Лучше всего выбирать лаковые маркеры,так как лак очень стойкий,и его можно смыть только растворителями и ацетоном.Но не водой)
Что бы облегчить работу,на плате сверлятся первым делом сначало отверстия,и только потом рисуются и травятся дорожки,по скриншоту снизу это понятно видно
Если двумя словами,то просверленные отверстия соединяем маркером.
Способ второй:Рисование печатной платы с помощью медицинского шприца
Для рисования плат с помощью данного метода,берется медецинский шприц,у которого спиливается иголка,и просверливается отверстие для того что бы поступал воздух.
Что заливать
А заправлять шприц можно клеем ПВА,но он долго сохнет,и плохо видно когда высыхает, можно заливать нитролак,или лак для ногтей,но перед этим его разбавлять ацетоном,что бы он спокойно мог поступать через иглу
Можно рисовать битумным лаком.Большой плюс данного метода в том что можно рисовать тонкие дорожки,несколько миллиметров шириной.Хороший заправитель для шприца еще цапон
В следущих из статей я подробно остановлюсь еще на одном способе,это с помощью фоторезиста.
Чем рисовать дорожки на плате
У радиолюбителей масса способов чем только нельзя рисовать дорожки на платах что бы они оставались после травления в хлорном железе или другом вытравливающем расстворе.И некоторые из них читайте.
Некоторые знают,а некоторые возможно узнают новые способы для себя.Так как сам когда начинал заниматся радиотехникой кроме как нитро лака предпологал что больше способов нет,или они не по карману.Так как в некоторых есть минус это неровные дорожки,а тонкие и с использованием микросхем иногда нарисовать не так то просто.Общем читаем статью
1ое что должен знать каждый радиолюбитель.И делает,так это зашкурить мелкой наждачной бумагой фольгированный текстолит
Способ первый:Рисование печатной платы с помощью маркера.
Этот способ мало подходит для рисование тонких дорожек под микросхемы.Но если нужно изготовить быстро,и некогда висеть над вычерчиванием,то это способ для вас.Понадобятся следущие маркеры,так как они наиболее стойкие к солям травления
Основное требование к маркерам,так же можете поэксперементировать и с другими,это то что он недолжен смываться водой и хлорным железом.Лучше всего выбирать лаковые маркеры,так как лак очень стойкий,и его можно смыть только растворителями и ацетоном.Но не водой)
Что бы облегчить работу,на плате сверлятся первым делом сначало отверстия,и только потом рисуются и травятся дорожки,по скриншоту снизу это понятно видно
Если двумя словами,то просверленные отверстия соединяем маркером.
Способ второй:Рисование печатной платы с помощью медицинского шприца
Для рисования плат с помощью данного метода,берется медецинский шприц,у которого спиливается иголка,и просверливается отверстие для того что бы поступал воздух.
Что заливать
А заправлять шприц можно клеем ПВА,но он долго сохнет,и плохо видно когда высыхает, можно заливать нитролак,или лак для ногтей,но перед этим его разбавлять ацетоном,что бы он спокойно мог поступать через иглу
Можно рисовать битумным лаком.Большой плюс данного метода в том что можно рисовать тонкие дорожки,несколько миллиметров шириной.Хороший заправитель для шприца еще цапон
В следущих из статей я подробно остановлюсь еще на одном способе,это с помощью фоторезиста.
Тема по изготовлению плат не нова, а тем более рисование маркером или лаком, но в моем городе есть немного мест, где можно купить маркер. Да и почти во всех магазинах они одинаковые – я обегал все магазины ну так и нового не нашел, есть только 2 вида маркеров, ну ещё разноцветные, но они точно нам не подходят. Сегодня тестировать будем вот такой набор маркеров для рисования печатных плат: 2 ручки и лак для ногтей (он конечно вне конкуренции).
Для эксперимента взял кусочек текстолита, зашкурил и стал что-то рисовать. Вышло примерно так, скажу сразу тест у нас зверский и не адекватный, но уже даст понять что к чему. Плату оставил травится на шесть часов.
Теперь поговорим о результатах и подопытных пластинах поподробнее.
Маркер цветной синий был когда-то ничего он не защищает текстолит что з ним что без него, да и засох он, я разобрал, а корпус сохранил, в такой корпус подойдет просто идеально на устройство прозвонки, но сейчас не о нем.
- Маркер, самый что не на есть обыкновенный чёрный маркер
- Маркер для подписи CD дисков
- Две разные ручки – не гелиевые
- И конечно лак для ногтей
Итак, как видим, лучше всего справился лак, но им не удобно рисовать платы, только подрисовывать.
Далее маркер для CD, он неплохо справился, и если не держать в растворе 5 часов, то он справляется не хуже лака. Есть в нем одна особенность – рисующая часть тоненькая, немного выше защищена пластмассой и рисовать под линейку одно удовольствие.
Маркер обыкновений справился так же, как и предыдущий, только у него немного побольше будет рисующий наконечник, но тоже очень не дурственно получается.
Теперь ручки. От ручек и следу не осталось, была когда-то у меня гелевая ручка, так она так рисовала, что одно загляденье! Получались дорожки от 0.4 мм только она где-то пропала, при испытаниях вспомнил это и решил проверить как рисуют теперешние ручки.
Лак здесь – только одни плюсы, а если заправит в банку от пот-корректора – так вообще термоядерная вещь выходит для рисования плат! Мне хватает и маркеров, а это так – на заметку.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Маркер для печатных плат | Практическая электроника
Маркер для печатных плат
Маркер для печатных плат – это маркер, с помощью которого мы можем рисовать печатные дорожки.
Такие маркеры могут быть разной толщины линии. Внизу на фото мой маркер толщиной в 0,8 мм.
Такой маркер оставляет очень сочный и ровный след на фольгированном текстолите
Как применять маркер
Для того, чтобы печатные дорожки получились очень ровно и красиво, мы должны прошкурить текстолит наждачной бумагой самого мелкого абразива. На бытовом языке такая бумага называется микронкой, в крайнем случае можно и нулевкой (чуть большего абразива).
Берем нашего героя в руку и пишем, что-нить эдакое. Я написал название нашего сайта: “Практическая электроника”.
Нашу платку с “Практической электроникой” будем травить в растворе хлорного железа. Для этого нам понадобится пластмассовая ванночка (ни в коем случае не используйте металлические ванночки, иначе хлорное железо их разъест) и сам порошок хлорного железа. Камушки тоже можно использовать, но надо их хорошо размолоть и растворить.
Наливаем чистой воды в ванночку, чтобы платка полностью там скрывалась и сыплем туда порошок хлоржелеза, не забывая помешивать. Используем для этого также неметаллические предметы. В данном случае деревянный шпатель.
Сколько нужно хлоржелеза сыпать в воду? Здесь не надо запоминать какие-то соотношения воды к хлоржелезу. Правило простое: чем крепче раствор, тем быстрее протравится платка, и наоборот. Если вам некуда спешить, то конечно, лучше в целях экономии подождать часок другой. На вид раствор должен быть темно-коричневый, а если будете частенько травить платки, то уже на глаз сможете точно определить, сколько сыпать порошка.
[quads id=1]
Мой раствор получился не очень крепкий. Отпускаем туда нашу платку с помощью пластмассового пинцета и ждем.
Процесс травления – это обычная химическая реакция. Если помните с курса химии, для того, чтобы реакция прошла быстрее можно увеличить температуру, увеличить концентрация раствора и даже чисто механически – помешать эту химическую реакцию чем-нибудь :-). Так как я сыпанул маловато, то для меня остается только налить теплую воду и механическое воздействие. Для этого я “гонял волну” в ванночке.
Время от времени проверяем нашу платку. Во! процесс травления идет полным ходом! Еще чуть-чуть и можно вынимать платку из ванночки.
Спустя час с копейками, наша платка протравилась. Смываем остатки раствора с помощью воды. А вот собственно и готовая платка с надписью!
Для того, чтобы убрать зеленый след маркера, воспользуемся ацетоном и ватной палочкой, смоченной в ацетоне.
Для красоты все это дело залудим. Чтобы залудить, нужно сначала проканифолить
а теперь и залудить
Остатки канифоли смываем с помощью ацетона или другими мощными растворителями, например Flux Off -ом. И … вуаля!
Вывод
Буквы (пусть для нас это будут дорожки печатной платы) получились ровно, одинаковой ширины. Если линии чертить с помощью линейки, то можно, думаю, добиться и заводского качества 🙂 Маркер бренда Edding прекрасно справился с этой задачей. Но, так как маркер японский и очень качественный, то и цена, конечно, чуть кусается, как и на японские машины. На момент написания этой статьи, цена такого маркера в магазинах розничной торговли составляла 150 руб, что, конечно же, дороже, чем простые обыкновенные маркеры. Но могу сказать одно: такого маркера вам хватит очень надолго, если не забывать закрывать его колпачком и не раскрашивать детские раскраски.
На Али тоже есть большой выбор маркеров для печатных плат:
Можете присмотреть их по этой ссылке.
Делаем печатную плату. Секреты изготовления печатных плат лутом
Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.
Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.
Технология ручного способа нанесения
дорожек печатной платы
Подготовка шаблона
Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощь любого клея, например ПВА или Момент.
Вырезание заготовки
Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.
Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.
Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.
Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.
Сверление отверстий
Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки. Одним сверлом точно не обойдетесь.
Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.
После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.
Нанесение топографического рисунка
Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.
Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги так же нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.
После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.
Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.
Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.
Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием красу нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.
После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.
При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы. Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.
Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.
Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.
Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.
Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года – под лучи солнца.
Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.
Технология нанесения рисунка печатной платы
с помощью лазерного принтера
При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C. Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.
После того, как файл с рисуночком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.
Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату
Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы. Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.
В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.
Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.
Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.
Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит
Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.
Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера. В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг не достаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей сто процентный результат.
На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.
Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.
Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.
Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.
Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.
Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани. Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.
Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.
Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.
Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.
Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде .
Травление печатной платы
Для удаления медной фольги с незащищенных участков фольгированного стеклотекстолита при изготовлении печатных плат в домашних условиях радиолюбители обычно используют химический способ. Печатная плата помещается в травильный раствор и за счет химической реакции медь, незащищенная маской, растворяется.
Рецепты травильных растворов
В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.
| Наименование раствора | Состав | Количество | Технология приготовления | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|---|---|---|
| Перекись водорода плюс лимонная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 100 мл | В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль | Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность | Не хранится |
| Лимонная кислота (C 6 H 8 O 7) | 30 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 5 г | ||||
| Водный раствор хлорного железа | Вода (H 2 O) | 300 мл | В теплой воде растворить хлорное железо | Достаточная скорость травления, повторное использование | Невысокая доступность хлорного железа |
| Хлорное железо (FeCl 3) | 100 г | Перекись водорода плюс соляная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 200 мл | В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту | Высокая скорость травления, повторное использование | Требуется высокая аккуратность |
| Соляная кислота (HCl) | 200 мл | ||||
| Водный раствор медного купороса | Вода (H 2 O) | 500 мл | В горячей воде (50-80°С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос | Доступность компонентов | Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов |
| Медный купорос (CuSO 4) | 50 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 100 г | ||||
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается . Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.
Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты
Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.
Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.
Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см 2 . Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит. Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.
Травильный раствор на основе хлорного железа
Вторым по популярности травильным раствором является водный раствор хлорного железа. Ранее он был самым популярным, так как на любом промышленном предприятии хлорное железо было легко достать.
Травильный раствор не требователен к температуре, травит достаточно быстро, но скорость травления снижается по мере расходования хлорного железа в растворе.
Хлорное железо очень гигроскопично и поэтому из воздуха быстро впитывает воду. В результате на дне банки появляется желтая жидкость. Это не влияет на качество компонента и такое хлорное железо пригодно для приготовления травильного раствора.
Если использованный раствор хлорного железа хранить в герметичной таре, то его можно использовать многократно. Подлежит регенерации, достаточно в раствор насыпать железных гвоздей (они сразу покроются рыхлым слоем меди). При попадании на любые поверхности оставляет трудноудаляемые желтые пятна. В настоящее время раствор хлорного железа для изготовления печатных плат применяют реже в связи с его дороговизной.
Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты
Отличный травильный раствор, обеспечивает высокую скорость травления. Соляную кислоту при интенсивном помешивании вливают в 3% водный раствор перекиси водорода тоненькой струйкой. Вливать перекись водорода в кислоту недопустимо! Но из-за наличия в травильном растворе соляной кислоты при травлении платы нужно соблюдать большую осторожность, так как раствор разъедает кожу рук и портит все, на что попадает. По этой причине травильный раствор с соляной кислотой в домашних условиях использовать не рекомендуется.
Травильный раствор на основе медного купороса
Метод изготовления печатных плат с применение медного купороса обычно используют в случае невозможности изготовления травильного растворов на основе других компонентов из-за их недоступности. Медный купорос является ядохимикатом и широко применяется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.
Технология травления печатных плат
Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.
Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.
Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.
После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.
Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей
Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.
Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.
После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя – спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяю канифоль.
На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.
Условиях с помощью перекиси водорода. Все очень просто и не требует особых усилий.
Для работы нам потребуется следующий перечень инструментов:
– Программа- layout 6.0.exe (можно и другую модификацию)
– Фоторезист негативный (это пленка специальная)
– Лазерный принтер
– Прозрачная пленка для печати
– Маркер для печатных плат (если нет, можно использовать нитролак или лак для ногтей)
– Фольгированый текстолит
– УФ лампа(если нет лампы, ждем солнечную погоду и пользуемся солнечными лучами, я много раз так делал все получается)
– Два кусочка оргстекла(можно и один но я себе сделал два) так же можно использовать коробку от CD-дисков
– Канцелярский нож
– Перекись водорода 100 мл
– Лимонная кислота
– Сода
– Соль
– Ровные руки (это обязательно)
В программе layout делаем разводку платы
Тщательно проверяем ее, что бы ничего не перепутать и ставим на печать
Обязательно слева выставляем все галочки так как на фото. На фото видно, что рисунок у нас в негативном изображении, так как фоторезист у нас негативный, те участки на которые попадет УФ лучи и будут дорожками, а остальное смоется, но об этом немного позже.
Далее берем прозрачную пленку для печати на лазерном принтере (находится в свободной продаже) одна ее сторона немного матовая а другая глянцевая, так вот ставим пленку так, что бы рисунок был на матовой стороне.
Берем текстолит и вырезаем его по размеру требуемой платы
Отрезаем по размеру фоторезист (при работе с фоторезистом избегайте прямых солнечных лучей, так как они испортят фоторезист)
Зачищаем текстолит ластиком и протираем что бы не осталось ни какого мусора
Далее на фоторезисте отрываем защитную прозрачную пленку
И аккуратно приклеиваем к текстолиту, важно что бы не было никаких пузырьков. Хорошо проглаживаем чтобы все хорошо приклеилось
Далее нам потребуется два куска оргстекла и две прищепки можно использовать коробку от CD-дисков
На плату кладем наш распечатанный шаблон, обязательно нужно класть шаблон напечатанной стороной на текстолит и зажимаем между двух половинок оргстекла так чтобы все плотно прилегало
После нам потребуется УФ лампа (или простое солнце в солнечный день)
Вкручиваем лампочку в любой светильник и выставляем над нашей платой на высоте где то 10-20 см. И включаем, время засветки от такой лампы как на фото на высоте 15 см у меня составляет 2,5 минуты. Дольше не советую, можете испортить фоторезист
Спустя 2 минуты выключаем лампу и смотрим что получилось. Дорожки должны хорошо просматриваться
Если все хорошо видно приступаем к следующему шагу.
Берем перечисленные ингредиенты
– Перекись
– Лимонная кислота
– Соль
– Сода
Теперь нам нужно удалить с платы не засвеченный фоторезист, его нужно удалять в растворе кальцинированной соды. Если ее нет то нужно ее сделать. Кипятим воду в чайнике и наливаем в тару
Насыпаем туда простую соду. Много не нужно на 100-200 мл 1-2 ложки соды и хорошо перемешиваем, должна начаться реакция
Даем раствору остыть до 20-35 градусам(сразу в горячий раствор класть плату нельзя, слезет весь фоторезист)
Берем нашу плату и снимаем вторую защитную пленку ОБЯЗАТЕЛЬНО
И ложем плату в ОСТЫВШИЙ раствор на 1-1,5 минуты
Периодически достаем плату и промываем ее под струей воды счищая с нее аккуратно пальцем или мягкой кухонной губкой. Когда все лишнее смоется должна остаться вот такая плата
На фото видно что смылось немного больше чем нужно, наверное передержал в растворе (что не рекомендуется)
Но ничего страшного. просто берем маркер для печатных плат или лак для ногтей и замазываем им все оплошности
Далее наливаем в другую тару Перекись 100 мл,3-4 ложки лимонной кислоты и 2 ложки соли.
Не знаю как вы, а я с лютой ненавистью отношусь к классическим монтажным платам. Монтажка это такая хрень с дырками куда можно вставлять детальки и запаивать, где все соединения делаются посредством проводков. Вроде бы просто, но при этом получается такая каша, что понять в ней что либо весьма проблематично. Поэтому и ошибки и сгоревшие детали, непонятные глюки. Ну ее нафиг. Только нервы портить. Мне гораздо проще нарисовать в моем любимом схемку и тут же вытравить ее в виде печатной платы. С использованием лазеро-утюжного метода все выходит за каких то полтора часа ненапряжной работы. Ну и, конечно же, этот метод отлично подходит для выполнения финального устройства, так как качество печатных плат, получаемых таким методом весьма высоко. А поскольку данный метод весьма непрост для неискушенного, то я с радостью поделюсь своей отработанной технологией, позволяющей получать с первого раза и без каких либо напрягов, печатные платы с дорожками 0.3мм и просветом между ними до 0.2мм . В качестве примера я изготовлю отладочную плату для моего учебного курса, посвященного контроллеру AVR . Принципиальную вы найдете в записи , а
На плате разведена демосхема, а еще навалом медных пятачков, которые тоже можно высверлить и использовать под свои нужды, подобно обычной монтажной плате.
▌Технология изготовления качественных печатных плат в домашних условиях.
Суть метода изготовления печатных плат в том, что на фольгированный текстолит наносится защитный рисунок, который предотвращает травление меди. В результате, после травления, на плате остаются дорожки проводников. Способов нанесения защитных рисунков много. Раньше их рисовали нитрокраской, посредством стеклянной трубочки, потом стали наносить водостойкими маркерами или даже вырезать из скотча и наклеивать на плату. Также для любительского применения стал доступен фоторезист , который наносится на плату, а потом засвечивается. Засвеченные участки становятся растворимы в щелочи и смываются. Но по простоте применения, дешевизне и скорости изготовления все эти методы сильно проигрывают лазеро-утюжному методу (далее ЛУТ ).
Метод ЛУТ основан на том, что защитный рисунок образуется тонером, который посредством нагревания переносится на текстолит.
Так что нам потребуется лазерный принтер, благо они сейчас не редкость. Я использую принтер Samsung ML1520 с родным картриджем. Заправленные картриджи подходят крайне плохо, так как у них недостаточная плотность и равномерность выдачи тонера. В свойствах печати надо выставить максимальную плотность и контрастность тонера, обязательно отключить все режимы экономии — не тот случай.
▌Инструмент и материалы
Помимо фольгированного текстолита нам потребуется еще лазерный принтер, утюг, фотобумага, ацетон, мелкая шкурка, щетка для замши с металлопластиковым ворсом,
▌Процесс
Дальше рисуем рисунок платы в любой удобной для нас софтине и печатаем его. Sprint Layout. Простая рисовалка для плат. Чтобы нормально напечаталось надо слева цвета слоев выставить черным. Иначе получится фигня.
Вывод на печать, две копии. Мало ли, вдруг одну запортачим.
Вот тут заключается главная тонкость технологии ЛУТ из-за которой у многих возникают проблемы с выходом качественных плат и они бросают это дело. Путем множества экспериментов было выяснено, что самый лучший результат достигается при печати на глянцевой фотобумаге для струйных принтеров. Идеальной я бы назвал фотобумагу LOMOND 120г/м 2
Она стоит недорого, продается везде, а главное дает отличный и повторяемый результат, и не пригорает своим глянцевым слоем к печке принтера. Это очень важно, так как я слышал про случаи когда глянцевой бумагой загаживали печь принтера.
Заряжаем бумагу в принтер и смело печатаем на глянцевой стороне . Печатать нужно в зеркальном отображении, чтобы после переноса картинка соответствовала действительности. Сколько раз я ошибался и делал неправильные отпечатки, не пересчитать:) Поэтому первый раз лучше для пробы напечатать на обычной бумаге и проверить, чтобы все было правильно. Заодно и печку принтера прогреете.
После печати картинку ни в коем случае нельзя хватать руками и желательно беречь от пыли . Чтобы ничто не мешало соприкосновению тонера и меди. Далее вырезаем рисунок платы точно по контуру. Без каких либо запасов — бумага жесткая, поэтому все будет хорошо.
Теперь займемся текстолитом. Вырежем сразу же кусок нужного размера, без допусков и припусков. Столько, сколько нужно.
Его надо хорошенько зашкурить. Тщательно, стараясь содрать весь окисел, желательно круговыми движениями. Немного шершавости не повредит — тонер будет лучше держаться. Можно взять не шкурку, а абразивную губку «эффект». Только брать надо новую, не жирную.
Шкурку лучше взять самую мелкую какую найдете. У меня вот такая.
После зашкуривания его надо тщательнейшим же образом обезжирить. Я обычно тырю у жены ватную подушечку и, смочив ее как следует ацетоном, хорошенько прохожусь по всей поверхности. Опять же после обезжиривания ни в коем случае нельзя хватать его пальцами.
Накладываем наш рисунок на плату, естественно тонером вниз. Разогрев утюг на максимум , придерживая бумагу пальцем, хорошенько прижимаем и проглаживаем одну половину. Надо чтобы тонер прилип к меди.
Далее, не допуская сдвижения бумаги, проглаживаем всю поверхность. Давим изо всех сил, полируем и утюжим плату. Стараясь не пропустить ни миллиметра поверхности. Это ответственнейшая операция, от нее зависит качество всей платы. Не бойтесь давить изо всех сил, тонер не поплывет и не размажется, так как фотобумага толстая и отлично защищает его от расползания.
Гладим до тех пор, пока бумага не пожелтеет. Впрочем это зависит от температуры утюга. У меня на новом утюге не желтеет почти, а вот на старом почти обугливалось — результат везде был одинаково хорош.
После можно дать плате немного остыть. А затем, схватив пинцетом, суем под воду. И держим некоторое время в воде, обычно минуты две три.
Взяв щетку для замши, под сильной струей воды, начинаем яростно задирать внешнюю поверхность бумаги. Нам надо покрыть ее множественными царапинами, чтобы вода проникла в глубь бумаги. В подтверждение твоих действий будет проявление рисунка через плотную бумагу.
И вот этой щеткой дрючим плату пока не сдерем верхний слой.
Когда рисунок будет весь явно виден, без белых пятен, то можно начинать аккуратно, скатывать бумагу от центра к краям. Бумага Lomond скатывается великолепно, практически сразу же оставляя 100% тонера и чистую медь.
Скатав пальцами весь рисунок можно зубной щеткой хорошенько продраить всю плату, чтобы вычистить остатки глянцевого слоя и ошметки бумаги. Не бойся, зубной щеткой отодрать хорошо прижаренный тонер практически нереально.
Вытираем плату и даем ей просохнуть. Когда тонер высохнет и станет серым, то будет явно видно где осталась бумага, а где все чисто. Белесые пленочки между дорожками надо убирать. Можно разрушить их иголкой, а можно продрать зубной щеткой под струей воды. Вообще полезно пройтись щеткой вдоль дорожек. Из узких щелей белесый глянец можно вытаскивать с помощью изоленты или малярного скотча. Он липнет не так яростно как обычный и не срывает тонер. А вот остатки глянца отрывает без следа и сразу же.
Под светом яркой лампы внимательно оглядываем слои тонера на разрывы. Дело в том, что при охлаждении он может потрескаться, тогда в этом месте останется узкая трещина. Под светом лампы трещины поблескивают. Эти места стоит подкрасить перманентным маркером для компакт дисков. Даже если есть лишь подозрение, то лучше все же прокрасить. Этим же маркером можно дорисовать и некачественные дорожки, если таковые возникли. Я рекомендую маркер Centropen 2846 — он дает толстый слой краски и, фактически, им можно тупо рисовать дорожки.
Когда плата будет готова, то можно бодяжить раствор хлорного железа.
Техническое отступление, при желании можно его пропустить
Вообще травить можно много в чем. Кто то травит в медном купоросе, кто то в кислотных растворах, а я в хлорном железе. Т.к. продается оно в любом радио магазине, травит быстро и чисто.
Но у хлорного железа есть жуткий недостаток — оно марается просто писец. Попадет на одежду или любую пористую поверхность вроде дерева или бумаги все, считай пятно на всю жизнь. Так что свои фуфайки от Дольче Габаны или валенки от Гуччи нычь подальше в сейф и обматывай скотчем на три рулона. А еще хлорное железо самым жестоким образом разрушает почти все металлы. Особенно быстро аллюминий и медь. Так что посуда для травления должна быть стеклянной или пластиковой.
Я кидаю 250 граммовый пакет хлорного железа в литр воды . И полученным раствором травлю десятки плат, пока не перестанет травить.
Порошок надо сыпать в воду. И следи за тем, чтобы вода не перегревалась, а то реакция идет с выделением большого количества тепла.
Когда порошок весь растворится и раствор приобретет однородную окраску, то можно кидать туда плату. Желательно, чтобы плата плавала на поверхности, медью вниз. Тогда осадок будет сваливаться на дно емкости, не мешая травлению более глубоких слоев меди.
Чтобы плата не тонула, то можно на двусторонний скотч прилепить к ней кусок пенопласта. Я так и сделал. Получилось очень удобно. Шуруп я вкрутил для удобства, чтобы держатсья за него как за рукоятку.
Плату лучше несколько раз макнуть в раствор, причем опускать не плашмя, а под углом, чтобы на поверхности меди не остались пузырьки воздуха, иначе будут косяки. Периодически надо доставать из раствора и следить за процессом. В среднем на травление платы уходит от десяти минут до часа. Все зависит от температуры, крепости и свежести раствора.
Очень резко ускоряется процесс травления если под плату опустить шланчик от аквариумного компрессора и пускать пузырьки. Пузыри перемешивают раствор и мягко выбивают прореагировавшую медь с платы. Также можно покачивать плату или емкость, главное не расплескать, а то не отмоешь потом.
Когда вся медь стравится, то аккуратно вынимаем плату и промываем под струей воды. Дальше смотрим на просвет, чтобы нигде не было соплей и недотрава. Если сопли есть, то кидаем еще минут на десять в раствор. Если дорожки подтравились или возникли разрывы, то значит тонер криво лег и эти места надо будет пропаять медной проволокой.
Если все хорошо, то можно смывать тонер. Для этого нам потребуется ацетон — верный друг токсикомана. Хотя сейчас ацетон купить становится сложней, т.к. какой то придурок из госнаркоконтроля решил, что ацетон это вещество использующееся для приготовления наркотоиков, а значит нужно запретить его свободную продажу. Вместо ацетона вполне подходит 646 растворитель .
Берем кусок бинта и хорошенько смочив его ацетоном начинаем смывать тонер. Сильно давить не надо, главное возякать не слишком быстро, чтобы растворитель успевал впитываться в поры тонера, разьедая его изнутри. На смыв тонера уходит минуты две три. За это время даже зеленые собаки под потолком не успеют появиться, но форточку все же открыть не помешает.
Отмытую плату можно сверлить. Я для этих целей уже много лет использую моторчик от магнитофона, запитанный от 12 вольт. Монстр машина, правда хватает его ресурса примерно на 2000 отверстий, после чего щетки сгорают напрочь. А еще из него нужно выдрать схему стабилизации, подпаяв проводки напрямую к щеткам.
При сверловке нужно стараться держать сверло строго перпендикулярно. Иначе потом хрен ты туда микросхему засунешь. А с двусторонними платами этот принцип становится основным.
Изготовление двусторонней платы происходит также, только тут делаются три реперных отверстия, как можно меньшего диаметра. И после вытравливания одной стороны (другую в это время заклеивают скотчем, чтобы не стравилась) по этим отверстиям совмещают и накатывают вторую сторону. Первую заклеивают наглухо скотчем и травят вторую.
На лицевую сторону можно тем же ЛУТ методом нанести обозначение радиодеталей, для красоты и удобства монтажа. Впрочем, я так не заморачиваюсь, а вот камрад Woodocat из ЖЖ сообщества ru_radio_electr делает так всегда, за что ему большой респект!
В скором времени я, наверное, выдам также и статью по фоторезисту. Метод более замороченный, но в то же время мне им больше прикалывает делать — люблю с реактивами пошаманить. Хотя 90% плат я делаю все же ЛУТом.
Кстати, вот по поводу точности и качества плат изготовленных лазерно утюжным методом. Контроллер P89LPC936 в корпусе TSSOP28 . Расстояние между дорожками 0.3мм, ширина дорожек 0.3мм.
Резисторы на верхней плате типоразмера 1206 . Каково?
Так как я учусь на инженера, я часто делаю дома проекты с достаточно простыми электронными схемами и для этого частенько делаю печатные платы сам.
Что такое печатная плата?
Печатная плата (ПП) служит для механического монтажа радиокомпонентов и электрического их соединения с помощью проводящего рисунка, контактных площадок и других компонентов, вытравленных на медном слое ламинированной пластины.
На ПП находятся заранее спроектированные медные дорожки. Правильно проектирование соединений посредством этих дорожек сокращает количество использованных проводов, а значит, и количество повреждений, вызванных разрывами соединений. Компоненты монтируются на ПП пайкой.
Способы создания
Основных способов изготовления печатных плат своими руками три:
- ЛУТ технология изготовления печатных плат
- Нанесение дорожек вручную
- Травление на лазерном станке
Метод лазерного травления является промышленным, поэтому я расскажу подробнее о первых двух методах изготовления.
Шаг 1: Создаем разводку печатной платы
Обычно разводку делают путем конвертирования принципиальной схемы с помощью специальных программ. Существует множество бесплатных программ в открытом доступе, например:
Я создал разводку с помощью первой программы.
Не забудьте в настройках изображения (Файл – Экспорт – Изображение) выбрать DPIG 1200 для лучшего качества изображения.
Шаг 2: Материалы для платы
(текст на фото):
- Журналы или рекламные брошюры
- Лазерный принтер
- Обычный утюг
- Ламинат с медным покрытием для ПП
- Раствор для травления
- Поролоновая губка
- Растворитель (например, ацетон)
- Провод в пластиковой изоляции
Также вам понадобятся: перманентный маркер, острый нож, наждачная бумага, бумажные полотенца, вата, старая одежда.
Объяснять технологию я буду на примере изготовления ПП сенсорного выключателя с IC555.
Шаг 3: Распечатываем разводку
Распечатайте разводку схемы на листе глянцевой или фото бумаги форматаА4 на лазерном принтере. Не забудьте:
- Распечатывать нужно изображение в зеркальном отображении
- Выберите «Печатать все черным» и в программе для дизайна печатных плат и в настройках лазерного принтера
- Убедитесь, что изображение будет напечатано на глянцевой стороне листа.
Шаг 4: Вырезаем плату из ламината
Вырежьте из листа ламината кусок такого же размера, как и изображение разводки платы.
Шаг 5: Шлифуем плату
Обработайте фольгированную сторону металлической мочалкой или абразивной стороной губки для мытья посуды. Это нужно, чтобы снять оксидную пленку и фоточувствительный слой.
На загрубленную поверхность изображение ложится лучше.
Шаг 6: Варианты изготовления схемы
Вариант 1:
ЛУТ: перенос напечатанного на глянцевом слое бумаги изображения на фольгированный слой ламината. Положите напечатанное изображение на горизонтальную поверхность тонером вверх. Положите сверху плату медным слоем на изображение. Изображение должно располагаться ровно относительно краев. Скрепите ламинат и изображение с двух сторон скотчем, чтобы бумага не могла сместиться, липкий слой скотча не должен попасть на медное покрытие.
Вариант 2:
Нанесение дорожек перманентным маркером: взяв за образец распечатанную разводку, нанесите схему на медный слой куска ламината сначала простым карандашом, затем обведите перманентным черным маркером.
Шаг 7: Проглаживаем изображение
- распечатанное изображение нужно прогладить утюгом. Разогрейте утюг до максимальной температуры.
- положите на ровную деревянную поверхность чистую ненужную ткань, на нее положите будущую плату медным слоем вверх с прижатым к нему изображением схемы.
- с одной стороны прижмите плату рукой с полотенцем, с другой прижмите ее утюгом. Утюг держите в течение 10 секунд, затем начинайте проглаживать с бумагой немного надавливая, в течение 5-15 минут.
- хорошо прогладьте края – с нажимом, медленно перемещая утюг.
- длительное нажатие действует лучше, чем постоянно проглаживание.
- тонер должен расплавиться и прилипнуть к медному слою.
Шаг 8: Очистка платы
После утюжки поместите ее в теплую воду примерно на 10 минут. Бумага намокнет и ее можно будет удалить. Удаляйте бумагу под малым углом и, желательно, без остатков.
Иногда с бумагой снимаются частички дорожек.
Белым прямоугольником на фотографиях выделено место, где дорожки плохо перенесены и затем восстановлены черным перманентным маркером.
Шаг 9: Травление
Во время травления нужно быть чрезвычайно осторожным.
- сначала оденьте резиновые перчатки или перчатки с пластиковым покрытием
- застелите пол газетами на всякий случай
- наполните пластиковую коробку водой
- добавьте в воду 2-3 чайных ложки порошка хлорида железа
- опустите плату в раствор примерно на 30 минут
- хлорид железа вступит в реакцию с медью и медь, не защищенная слоем тонера, уйдет в раствор
- чтобы проверить, как идет травление внутренних частей платы, достаньте плату из раствора пассатижами, если внутренняя часть еще не очистилась от меди, оставьте ее в растворе еще на некоторое время.
Слегка перемешивайте раствор, чтобы реакция шал активнее. В растворе образуется хлорид меди и хлорид железа.
Каждые две-три минуты проверяйте, вся ли медь вытравлена с платы.
Шаг 10: Техника безопасности
Не прикасайтесь к раствору незащищенными руками, обязательно используйте перчатки.
На фото видно, как проходит травление.
Шаг 11: Утилизация раствора
Раствор для травления токсичен для рыб и других водных организмов.
Не выливайте отработанный раствор в раковину, это незаконно и может испортить трубы.
Разбавьте раствор для снижения концентрации и только после этого слейте в общую канализацию.
Шаг 12: Завершение процесса изготовления
На фото показаны для сравнения две печатных платы, изготовленных с помощью ЛУТ и перманентного маркера.
апните несколько капель растворителя (можно жидкость для снятия лака) на ватку и удалите остатки тонера с платы, у вас должны остаться только медные дорожки. Действуйте осторожно, затем просушите плату чистой тканью. Обрежьте плату до нужного размера и обработайте края наждачной бумагой.
Просверлите монтажные отверстия и припаяйте все компоненты на плату.
Шаг 13: Заключение
- Лазерно-утюжная технология — вполне эффективный способ изготовления печатных плат в домашних условиях. Если делать все аккуратно, каждая дорожка получится четкой.
- Выполнение разводки с помощью перманентного маркера ограниченно нашими художественными навыками. Этот способ подходит для простейших схем, для чего-то более сложного лучше изготавливать плату первым способом.
Многие говорят, что сделать свою первую печатную плату очень сложно, но на самом деле это очень просто.
Сейчас я расскажу парочку известных способов, как изготовить печатную плату в домашних условиях.
Для начала коротенький план как изготавливается печатная плата:
1.Подготовка к изготовлению
2.Рисуются токопроводящие дорожки
2.1Рисуем лаком
2.2Рисуем маркером или нитрокраской
2.3Лазерная утюжка
2.4Печать с пленочным фоторезистом
3.Травление платы
3.1Травление хлорным железом
3.2Травление медным купоросом с поваренной солью
4.Лужение оловом
5.Сверление
1. Подготовка к изготовлению печатной платы
Для начала нам понадобится лист фольгированного текстолита, ножницы по металлу или ножовка по металлу, обычная терка для карандашей и ацетон.
Аккуратно вырезаем необходимый кусочек фольгированного текстолита. Затем необходимо зачистить аккуратно наш текстолит, с медной стороны, теркой для карандаша до блеска, потом протереть нашу заготовку ацетоном (это сделано для обезжиривания).
Рис 1. Вот моя заготовка
Все готово, теперь не прикасайтесь до блестящей стороны, а то опять придется обезжиривать.
2. Рисуем токопроводящие дорожки
Это дорожки, по которым будет проводится ток.
2.1 Рисуем дорожки лаком.
Этот способ самый давний и саамы простой. Нам понадобится самый простой лак для ногтей.
Аккуратненько рисуем лаком для ногтей дорожки токопроводящие дорожки. Будьте внимательны, поскольку лак иногда расплывается и дорожки сливаются. Даем лаку высохнуть. Вот и все.
Рис 2. Дорожки, рисованные лаком
2.2 Рисуем дорожки нитрокраской или маркером
Этот способ ничем не отличается от предыдущего, только рисуется все намного проще и быстрее
Рис 3. Дорожки, рисованные нитрокраской
2.3 Лазерная утюжка
Лазерная утюжка один из самых распространенных способов изготавливать печатные платы. Способ не трудоемок и занимает мало времени. Я лично не пробовал этот способ, но многие знакомые используют его с огромным успехом
Для начала нам необходимо распечатать на лазерном принтере чертеж нашей печатной платы. Если нет лазерного принтера, можно напечатать на струйном, а затем наделать копий на ксероксе Для составления чертежей я использую программу Sprint-Layout 4.0. Только при печати будьте внимательны с использованием зеркала, многие не раз убивали платы таким способом.
Печатать мы будем на каком-нибудь старом ненужном журнале с глянцевой бумагой. Перед печатью, настройте ваш принтер на максимальный расход тонера, это избавит от многих проблем.
Рис 4. Печать чертежа на глянцевой журнальной бумаге
Теперь аккуратненько вырезаем наш чертеж в виде конверта.
Рис 5. Конверт со схемой
Теперь вкладываем нашу заготовку в конверт и аккуратно заклеиваем ее сзади скотчем. Заклеиваем так, что бы текстолит ни шевелился в конверте
Рис 6. Готовый конверт
Теперь утюжим конверт. Стараемся не пропустить ни одного миллиметра. От этого зависит качество платы
Рис 7. Утюжка платы
Когда утюжка будет закончена, аккуратно ложем конверт в посуду с теплой водой
Рис 8. Размачиваем конверт
Когда конверт размок, скатываем бумагу без резких движений, что бы ни повредить тонер дорожек. Если есть дефекты, возьмите маркер для дисков cd или dvd, и поправьте дорожки.
Рис 9. Почти готовая плата
2.4 Изготовление печатной платы с помощью пленочного фоторезиста
Как и в предыдущем способе, изготавливаем чертеж с помощью программки Sprint-Layout 4.0 и нажимаем печать. Печатать мы будем на специальной пленке для печати на струйных принтерах. Поэтому настраиваем печать: Снимаем стороны ф1, м1, м2; В опциях ставим галочки Негатив и Рамка.
Рис 10. Настройка печати
Настраиваем принтер на черно белую печать и в настройке цветов выставляем максимальную интенсивность.
Рис 11. Настройка принтера
Печатаем на матовой стороне. Эта сторона рабочая, определить её можно по прилипанию её к пальцам.
После печати, наш шаблон ложем сохнуть.
Рис 12. Сушим наш шаблон
Теперь отрезаем нужный нам кусочек пленки фоторезиста
Рис 13. Пленка фоторезиста
Аккуратно снимаем защитную пленку (она матовая), приклеиваем его к нашей заготовке текстолита
Рис 14. Клеим к текстолиту фоторезист
Клеить нужно аккуратно, и помните, чем лучше вы прижмете фоторезист, тем качественней будут дорожки на плате. Вот примерно, что должно получится.
Рис 15. Фоторезист на текстолите
Теперь с пленки, на которой мы печатали, вырезаем наш чертеж и прикладываем его на наш фоторезист с текстолитом. Не перепутайте стороны, а то получится зеркало. И накрываем стеклом
Рис 16. Прикладываем пленку с чертежом и накрываем стеклом
Теперь берем ультрафиолетовую лампу и засвечиваем наши дорожки. Для каждой лампы, свои параметры для проявления. Поэтому расстояние до платы и время свечения выбирайте сами
Рис 17. Засвечиваем дорожки ультрафиолетовой лампой
Когда засветились дорожки, берем небольшую пластмассовую посуду делаем раствор 250 грамм воды ложка соды и опускаем туда нашу плату уже без шаблона нашей платы и второй прозрачной пленки фоторезиста.
Рис 18. Ложем плату в содовый раствор
Секунд через 30, проявляется наша печать дорожек. Когда закончится растворение фоторезиста, получится наша плата, которую и хотели. Промываем тщательно под струей воды. Все готово
Рис 19. Готовая плата
3. Травление новой печатной платы. Травление – это способ убрать лишнюю медь с текстолита.
Для травления используют специальные растворы, которые делаются в пластмассовой посуде.
После изготовление раствора, туда опускается печатная плата и травится в течении определенного времени. Ускорить время травления можно, поддерживая температуру раствора в районе 50-60 градусов и постоянном перемешивании.
Не забывайте использовать резиновые перчатки при работе, а затем хорошо мыть руки с мылом.
После протравки платы, нужно хорошо промыть плату под водой и снять остатки лака (краски, фоторезиста) обычным ацетоном или жидкостью для снятия лака.
Теперь немного о растворах
3.1 Травление хлорным железом
Один из самых известных способов травления. Для травления используется хлорное железо и вода с отношением 1:4. Где 1 это хлорное железо, 4 – вода.
Готовится просто: в посуду насыпается нужное количество хлорированного железа и заливается теплой водой. Раствор должен получится зеленого цвета.
Время травления платы размером 3х4 сантиметра, в районе 15 мин
Достать можно хлорное железо на рынке или в магазинах радиоэлектроники.
3.2 Травление медным купоросом
Этот способ не так распространен, как предыдущий, но тоже встречается часто. Я лично пользуюсь этим способом. Этот способ намного дешевле предыдущего, да и достать компоненты проще.
В посуду засыпаем 3 ложки столовой поваренной соли, 1 ложку медного купороса и заливаем водой 250 грамм температурой 70 градусов. Если все правильно, раствор должен стать бирюзовым, а чуть погодя зеленым. Для ускорения процесса надо перемешивать раствор.
Время травления платы размером 3х4 сантиметра, в районе одного часа
Достать медный купорос можно в магазинах сельхоз продукции. Медный купорос — это удобрение синего цвета. Имеет форму кристального порошка. Устройство защиты АКБ от полной разрядки
Здравствуйте уважаемый посетитель. Я знаю зачем вы читаете эту статью. Да да знаю. Нет что вы? Я не телепат, просто я знаю почему вы попали именно на эту страничку. Наверняка…….
И снова мой знакомый Вячеслав (SAXON_1996) Хочет поделится своей наработкой по колонкам. Слово Вячеславу Досталась как — то мне одна колонка 10МАС с фильтром и высокочастотным динамиком. Я долго не…….
ОсновыPCB – learn.sparkfun.com
Обзор
Одно из ключевых понятий в электронике – это печатная плата или печатная плата. Это настолько фундаментально, что люди часто забывают объяснить, что такое PCB . В этом руководстве мы разберем, из чего состоит печатная плата, и разберем некоторые общие термины, используемые в мире печатных плат.
На следующих нескольких страницах мы обсудим состав печатной платы, рассмотрим некоторую терминологию, взглянем на методы сборки и кратко обсудим процесс проектирования, лежащий в основе создания новой печатной платы.
Рекомендуемая литература
Перед тем, как начать, вы можете прочитать о некоторых концепциях, которые мы используем в этом руководстве:
Переводы
Минь Туун любезно перевел этот учебник на вьетнамский язык. Посмотреть перевод можно здесь.
Что такое печатная плата?
Печатная плата – наиболее распространенное название, но также может называться «печатными монтажными платами» или «печатными монтажными платами». До появления печатных плат схемы создавались посредством трудоемкого процесса двухточечной проводки.Это приводило к частым отказам в местах соединения проводов и коротким замыканиям, когда изоляция проводов начинала стареть и трескаться.
->
любезно предоставлено пользователем Википедии Wikinaut <-
Значительным достижением стала разработка обмотки проводов, при которой провод небольшого калибра буквально наматывается на столб в каждой точке соединения, создавая газонепроницаемое соединение, которое является очень прочным и легко заменяемым.
По мере того как электроника перешла от электронных ламп и реле к кремниевым и интегральным схемам, размер и стоимость электронных компонентов начали уменьшаться.Электроника стала более распространенной в потребительских товарах, и давление, направленное на уменьшение размеров и затрат на производство электронной продукции, побудило производителей искать лучшие решения. Так родилась печатная плата.
PCB – это аббревиатура от печатной платы . Это доска, на которой есть линии и контактные площадки, соединяющие различные точки вместе. На изображении выше есть следы, которые электрически соединяют различные разъемы и компоненты друг с другом. Печатная плата позволяет передавать сигналы и питание между физическими устройствами.Припой – это металл, который обеспечивает электрические соединения между поверхностью печатной платы и электронными компонентами. Припой, являясь металлом, также служит прочным механическим клеем.
Состав
Печатная плата похожа на слоеный пирог или лазанью – есть чередующиеся слои разных материалов, которые ламинируются вместе с помощью тепла и клея, так что в результате получается единый объект.
Давайте начнем с середины и продолжим работу.
FR4
Основным материалом или подложкой обычно является стекловолокно. Исторически наиболее распространенным обозначением для этого стекловолокна является «FR4». Этот прочный сердечник придает печатной плате жесткость и толщину. Существуют также гибкие печатные платы, построенные на гибком жаропрочном пластике (каптон или аналог).
Вы найдете много печатных плат разной толщины; наиболее распространенная толщина продуктов SparkFun – 1,6 мм (0,063 дюйма). В некоторых наших продуктах – платах LilyPad и Arudino Pro Micro – используется 0.Доска толщиной 8мм.
Более дешевые печатные платы и перфорированные платы (показанные выше) будут изготавливаться из других материалов, таких как эпоксидные смолы или фенолы, которые не обладают долговечностью FR4, но намного дешевле. Вы поймете, что работаете с этим типом печатной платы, когда припаяете к ней – они имеют очень неприятный запах. Эти типы подложек также обычно встречаются в недорогой бытовой электронике. Фенольные смолы имеют низкую температуру термического разложения, что приводит к их расслаиванию, дымлению и обугливанию, когда паяльник слишком долго удерживается на плате.
Медь
Следующий слой представляет собой тонкую медную фольгу, которую ламинируют на плату с помощью тепла и клея. На обычных двусторонних печатных платах медь наносится на обе стороны подложки. В более дешевых электронных устройствах печатная плата может иметь медь только с одной стороны. Когда мы говорим о двухсторонней плате или двухслойной плате , мы имеем в виду количество слоев меди (2) в нашей лазаньи. Это может быть всего лишь 1 слой или целых 16 или более слоев.
Печатная плата с открытой медью, без паяльной маски и шелкографии.
Толщина меди может варьироваться и указывается по весу в унциях на квадратный фут. Подавляющее большинство печатных плат содержат 1 унцию меди на квадратный фут, но некоторые печатные платы, которые работают с очень высокой мощностью, могут использовать 2 или 3 унции меди. Каждая унция на квадрат соответствует примерно 35 микрометрам или 1,4 тысячным дюйма толщины меди.
Паяльная маска
Слой поверх медной фольги называется слоем паяльной маски. Этот слой придает печатной плате зеленый (или, в SparkFun, красный) цвет.Он накладывается на медный слой, чтобы изолировать медные следы от случайного контакта с другим металлом, припоем или токопроводящими насадками. Этот слой помогает пользователю паять в правильных местах и предотвращает возникновение перемычек.
В приведенном ниже примере зеленая паяльная маска применяется к большей части печатной платы, закрывая небольшие следы, но оставляя серебряные кольца и контактные площадки SMD открытыми, чтобы их можно было припаять.
Паяльная маска чаще всего зеленого цвета, но возможен почти любой цвет.Мы используем красный почти для всех плат SparkFun, белый для платы IOIO и фиолетовый для плат LilyPad.
Шелкография
Белый слой шелкографии наносится поверх слоя паяльной маски. Шелкография добавляет к печатной плате буквы, числа и символы, которые упрощают сборку, и индикаторы для лучшего понимания платы людьми. Мы часто используем шелкографические метки, чтобы указать, какова функция каждого контакта или светодиода.
Шелкография чаще всего белая, но можно использовать чернила любого цвета.Широко доступны черный, серый, красный и даже желтый цвета шелкографии; Однако редко можно увидеть более одного цвета на одной доске.
Терминология
Теперь, когда у вас есть представление о структуре печатной платы, давайте определим некоторые термины, которые вы можете услышать при работе с печатными платами:
- Кольцевое кольцо – кольцо из меди вокруг металлического сквозного отверстия в печатной плате.
Примеры кольцевых колец.
- DRC – проверка правил проектирования.Программная проверка вашего дизайна, чтобы убедиться, что он не содержит ошибок, таких как неправильно соприкасающиеся следы, слишком тонкие следы или просверливание слишком маленьких отверстий.
- Удар сверла – места на конструкции, в которых следует просверлить отверстия или где они действительно просверливались на доске. Неточные удары сверла, вызванные затупившимися долотами, являются частой производственной проблемой.
Не очень точные, но функциональные попадания сверла.
- Палец – открытые металлические площадки по краю платы, используемые для соединения между двумя печатными платами.Распространенные примеры – по краям компьютерных плат расширения или памяти, а также старых видеоигр на картриджах.
- Мышиные укусы – альтернатива v-score для отделения досок от панелей. Несколько ударов сверла сгруппированы близко друг к другу, создавая слабое место, где доску можно легко сломать. См. Хороший пример на досках SparkFun Protosnap.
- Контактная площадка – участок обнаженного металла на поверхности платы, к которому припаян компонент.
Контактные площадки PTH (сквозное отверстие) слева, контактные площадки SMD (устройство для поверхностного монтажа) справа.
- Панель – большая печатная плата, состоящая из множества меньших плат, которые перед использованием будут разобраны. У автоматизированного оборудования для работы с печатными платами часто возникают проблемы с меньшими платами, и, объединяя несколько плат одновременно, процесс можно значительно ускорить.
- Трафарет для пасты – тонкий металлический (или иногда пластиковый) трафарет, который накладывается на плату и позволяет наносить паяльную пасту на определенные участки во время сборки.
Abe быстро демонстрирует, как выровнять трафарет с пастой и нанести паяльную пасту.
- Самовывоз – машина или процесс, с помощью которого компоненты размещаются на печатной плате.
Боб показывает нам машину SparkFun MyData Pick and Place.Это довольно круто.
- Плоскость – сплошной медный блок на печатной плате, обозначенный границами, а не дорожкой. Также обычно называют «заливкой».
Различные части печатной платы, которые не имеют следов, но вместо них залиты грунтом.
- Металлическое сквозное отверстие – отверстие на плате, имеющее кольцевое кольцо и покрытое металлической пластиной на всем протяжении доски. Может быть точкой соединения для компонента со сквозным отверстием, переходным отверстием для прохождения сигнала или монтажным отверстием.
- Pogo pin – подпружиненный контакт, используемый для временного подключения в целях тестирования или программирования.
- Reflow – плавление припоя для создания стыков между контактными площадками и выводами компонентов.
- Silkscreen – буквы, цифры, символы и изображения на печатной плате. Обычно доступен только один цвет и разрешение обычно довольно низкое.
Шелкография, идентифицирующая этот светодиод как светодиод питания.
- Слот – любое отверстие в плате, которое не является круглым. Слоты могут быть покрыты, а могут и не быть. Слоты иногда увеличивают стоимость платы, поскольку требуют дополнительного времени на вырезку.
- Паяльная паста – маленькие шарики припоя, взвешенные в гелевой среде, которые с помощью трафарета для пасты наносятся на контактные площадки для поверхностного монтажа на печатной плате перед размещением компонентов. Во время оплавления припой в пасте плавится, создавая электрические и механические соединения между контактными площадками и компонентом.
Паяльная паста на печатной плате незадолго до размещения компонентов. Обязательно ознакомьтесь с описанием * пасты трафарета выше. *
- Горшок для припоя – горшок, используемый для быстрой ручной пайки плат со сквозными отверстиями. Обычно содержит небольшое количество расплавленного припоя, в который плата быстро погружается, оставляя паяные соединения на всех открытых площадках.
- Soldermask – слой защитного материала, нанесенный на металл для предотвращения коротких замыканий, коррозии и других проблем.Часто зеленый, хотя возможны и другие цвета (красный SparkFun, синий Arduino или черный Apple). Иногда упоминается как «сопротивляться».
Паяльная маска закрывает сигнальные дорожки, но оставляет контактные площадки для пайки.
- Перемычка припоя – небольшая капля припоя, соединяющая два соседних контакта на компоненте на печатной плате. В зависимости от конструкции, паяльная перемычка может использоваться для соединения двух контактных площадок или контактов. Это также может стать причиной нежелательных коротких замыканий.
- Поверхностный монтаж – метод конструкции, позволяющий просто устанавливать компоненты на плату, не требуя, чтобы провода проходили через отверстия в плате. Сегодня это преобладающий метод сборки, который позволяет быстро и легко устанавливать платы.
- Thermal – небольшой след, используемый для соединения контактной площадки с плоскостью. Если контактная площадка не подвергается термической разгрузке, становится трудно нагреть контактную площадку до достаточно высокой температуры для создания хорошего паяного соединения.Контактная площадка с неправильной термической разгрузкой будет казаться «липкой» при попытке припаять к ней, и для ее оплавления потребуется слишком много времени.
Слева паяльная площадка с двумя небольшими дорожками (термиками), соединяющими контакт с заземляющей пластиной. Справа – переходное отверстие без термиков, полностью соединяющее его с заземляющей пластиной.
- Воровство – штриховка, линии сетки или точки из меди, оставленные в областях платы, где нет плоскости или следов.Снижает сложность травления, поскольку для удаления ненужной меди требуется меньше времени в ванне.
- Trace – непрерывный путь меди на печатной плате.
-> Небольшая дорожка, соединяющая площадку Reset с другим местом на плате. Более крупная и толстая дорожка подключается к выводу питания 5V . <-
- V-образный разрез – частичный разрез доски, позволяющий легко защелкнуть доску вдоль линии.
- Via – отверстие в плате, используемое для передачи сигнала от одного уровня к другому. Шатровые переходные отверстия закрыты паяльной маской для защиты от припаивания. Переходные отверстия, к которым должны быть прикреплены соединители и компоненты, часто открыты (открыты), чтобы их можно было легко припаять.
Передняя и задняя часть одной и той же печатной платы со сквозным отверстием. Это переходное отверстие передает сигнал с передней стороны печатной платы через ее середину на заднюю сторону.
- Волновой припой – метод пайки, используемый на платах с компонентами со сквозными отверстиями, когда плата пропускается над стоячей волной расплавленного припоя, который прилипает к открытым контактным площадкам и выводам компонентов.
Создай свой собственный!
Как вы подходите к разработке своей собственной печатной платы? Все тонкости проектирования печатных плат слишком подробны, чтобы здесь углубляться, но если вы действительно хотите начать, вот несколько советов:
- Найдите пакет САПР: на рынке существует множество недорогих или бесплатных вариантов для проектирования печатных плат.На что следует обратить внимание при выборе пакета:
- Поддержка сообщества: много ли людей используют этот пакет? Чем больше людей будет им пользоваться, тем больше у вас шансов найти готовые библиотеки с нужными вам частями.
- Простота использования: если пользоваться им больно, не откажитесь.
- Возможности: некоторые программы накладывают ограничения на ваш дизайн – количество слоев, количество компонентов, размер платы и т. Д. Большинство из них позволяют вам платить за лицензию для обновления их возможностей.
- Переносимость: некоторые бесплатные программы не позволяют экспортировать или преобразовывать ваши проекты, ограничивая вас только одним поставщиком.Может быть, это справедливая цена за удобство и цену, а может, и нет.
- Посмотрите на макеты других людей, чтобы увидеть, что они сделали. Аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом делает это проще, чем когда-либо.
- Практика, практика, практика.
- Сохраняйте низкие ожидания. У вашего первого дизайна доски будет много проблем. У вашего 20-го дизайна доски будет меньше, но все равно будет. Вы никогда не избавитесь от них всех.
- Схемы важны. Пытаться сначала спроектировать плату без хорошей схемы – бесполезное занятие.
Наконец, несколько слов о полезности разработки собственных печатных плат. Если вы планируете выпустить более одного или двух проектов в рамках одного проекта, окупаемость разработки платы будет довольно хорошей – схемы двухточечной проводки на прототипной плате доставляют хлопоты, и они, как правило, менее надежны, чем специально разработанные. доски. Это также позволяет вам продавать свой дизайн, если он окажется популярным.
windows – Программное обеспечение для рисования схем с печатных плат
windows – Программное обеспечение для рисования схем с печатных плат – Рекомендации по программному обеспечению Stack ExchangeСеть обмена стеков
Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.
Посетить Stack Exchange- 0
- +0
- Авторизоваться Зарегистрироваться
Рекомендации по программному обеспечению Stack Exchange – это сайт вопросов и ответов для людей, которым нужны конкретные рекомендации по программному обеспечению.Регистрация займет всего минуту.
Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществуКто угодно может задать вопрос
Кто угодно может ответить
Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх
Спросил
Просмотрено 1к раз
Недавно мне понадобилось перепроектировать простую заполненную печатную плату.Я прочитал эту статью.
Мой процесс прост:
- Сфотографируйте обратную сторону печатной платы.
- Отредактируйте его в GIMP и нарисуйте линии над дорожками.
- Сохраните слой как png.
- Запустите autotrace и сгенерируйте файл SVG.
- Отредактируйте SVG и вставьте символы компонентов и подключите их к дорожкам.
У меня проблемы с последним шагом в Linux. Я пробовал использовать Dia, как было предложено, но инструмент отстой (вы не можете легко соединить компоненты с линиями трассировки, и вы не можете легко рисовать прямые линии, вы не можете вращать компоненты в моей версии, и вы можете t масштабировать всю диаграмму – масштабировать можно).
Есть ли какой-нибудь инструмент, который можно использовать для редактирования файла SVG, в который уже вставлены трассировки, и просто рисовать прямые линии, вставлять символы схемы и быстро все подключать? Я не против, если это инструмент только для Windows.
Корнелиус4,68011 золотых знаков2121 серебряный знак4040 бронзовых знаков
2Вы можете использовать EAGLE Freeware.Бесплатное ПО имеет некоторые ограничения, например:
- Полезная площадь платы ограничена 100 x 80 мм (4 x 3,2 дюйма).
- Можно использовать только два сигнальных слоя (верхний и нижний).
- Редактор схем может создать только один лист. Поддержка
- доступна только по электронной почте или через наш форум (без поддержки по факсу или телефону).
- Использование ограничено некоммерческими приложениями или оценочными целями.
Некоторые особенности редактора схем:
- Автоматическое создание контактных перекрестных ссылок
- Простое копирование деталей
- Функция замены деталей без потери согласованности между схемой и компоновкой
- Прямая и обратная онлайн-аннотации между схемой и платой
- Автоматическое создание подводящих подключений
- Автоматическая генерация платы
- Проверка электрических правил (проверка ошибок в схеме и проверка согласованности между схемой и компоновкой)
- Определенные пользователем классы цепей для размера переходного отверстия, ширины провода и зазора
Я использовал EAGLE и Labcenter Electronics – Proteus около года назад.К сожалению, Proteus – это только Windows. Я не знаю, можно ли запустить его через WINE, и это платно. Я чувствовал, что в Proteus это легче, чем в EAGLE. Но за эти 12 месяцев многое должно было измениться.
Создан 31 мая ’14 в 11: 422014-05-31 11:42
Канху43133 серебряных знака66 бронзовых знаков
Взгляните на Макет Abacom Sprint :
- Программное обеспечение Windows; тоже работает на Wine
- платно
- позволяет наложить фотографию печатной платы и нарисовать поверх нее (Дополнительно – Отсканированная копия)
- доступна демонстрационная версия
Создан 31 мая ’14 в 10: 322014-05-31 10:32
Корнелиус4,68011 золотых знаков2121 серебряный знак4040 бронзовых знаков
2 Рекомендации по программному обеспечению Stack Exchange лучше всего работает с включенным JavaScriptВаша конфиденциальность
Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.
Принимать все файлы cookie Настроить параметры
Руководство для начинающих по созданию печатной платы (PCB)
Каждый раз, когда вы хотите создать печатную плату (PCB), вам нужно нарисовать отверстия, контактные площадки и провода для вашей схемы.Затем вы отправляете этот рисунок производителю или травите его самостоятельно. Что, если вы хотите создать печатную плату самостоятельно, но звучит сложно? Не волнуйтесь, существует множество бесплатных инструментов, которые помогут вам в этом. Вам нужно выполнить всего несколько шагов. И это может сделать каждый, даже если у вас нет опыта.
Что такое печатные платы? & Как работают печатные платы?
Каталог
I Что такое печатная плата? |
II Как сделать печатную плату? 2.1 Схема проектирования 2.2 Нарисуйте макет печатной платы 2.3 Получите плату |
FAQ |
I Что такое печатная плата?
Согласно википедии, печатная плата (PCB) механически поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты с помощью токопроводящих дорожек, контактных площадок и других элементов, вытравленных из медных листов, ламинированных на непроводящую подложку.Компоненты (например, конденсаторы, резисторы или активные устройства) обычно припаиваются к печатной плате. Усовершенствованные печатные платы могут содержать компоненты, встроенные в подложку.
Печатная плата
Хотите сделать свой мобильный телефон? Или компьютер? Или робот? Или летающая тарелка? Ну, тогда вы бы хотели сделать печатную плату. Итак, видите ли, печатная плата – это действительно весело!
Печатная плата изготовлена из специального многослойного эпоксидного материала, армированного стекловолокном.И обычно он зеленый. Но может быть и в других цветах. На плате есть комплектующие. Ну на первых порах нет компонентов. Но вы припаиваете компоненты к плате. ЗАТЕМ на плате есть компоненты.
II Как сделать печатную плату?
Для изготовления печатной платы вам необходимо:
1. Схема проектирования
2. Нарисовать схему печатной платы
3. Изготовить плату
2.1 Схемы проектированияПервым и наиболее важным шагом в проектировании печатной платы является создание схемы.
Прежде чем вы начнете рисовать провода и прочее, вам нужно знать, какую схему вы хотите построить. Итак, вам нужно найти или разработать схемы для вашей схемы. И вам понадобится программное обеспечение для проектирования печатных плат. Тогда вы готовы начать процесс.
2.2 Нарисуйте макет печатной платыНачните с рисования вашей принципиальной схемы в выбранном вами программном обеспечении.Вам нужно нарисовать провода, соединяющие разные компоненты.
Это что-то вроде игры «соедини точки», в которую вы, возможно, играли в детстве. Когда вы нарисовали принципиальную схему на предыдущем шаге, вы сказали программе, какие компоненты будут подключены. Теперь вы все соединяете линиями, и программа подскажет, правильно ли вы сделали.
Нарисуйте макет печатной платы
Затем, чтобы нарисовать плату, вам необходимо перенести схематическую диаграмму на чертеж вашей печатной платы.
Чертеж печатной платы – это произведение искусства. Не торопитесь и убедитесь, что он хорошо выглядит. Следуйте рекомендациям по проектированию для рисования печатных плат.
В большинстве программ для печатных плат есть инструменты, которые помогут вам нарисовать плату по схеме. Я не могу охватить их все, но я написал руководство по проектированию печатных плат для Eagle, чтобы помочь вам в этом.
Нарисуйте макет печатной платы
Вы положите печатную плату в коробку? Помните, что для размещения высоких компонентов, возможно, потребуется положить их ровно.Разместив на плате чертеж компонентов, распечатайте его на листе бумаги. Используйте эту бумажную версию вашей платы, чтобы проверить, подходит ли она к коробке и подходят ли ваши разъемы.
2.3 Изготовление платыКогда вы закончите рисовать плату, пора подготовить проект печатной платы к производству.
Можно протравить доску в домашних условиях. Преимущество этого в том, что вы сразу же изготавливаете свою доску. Недостатки в том, что вам нужно покупать все это разные химикаты и оборудование.Размещение переходных отверстий требует времени, а точность не так хороша. Это в основном означает, что вам нужно проверить плату на наличие ошибок и преобразовать макет платы. Затем выберите дешевого производителя печатной платы, и ее изготовление может быть неплохим.
FAQ 1. Сколько стоит распечатать собственную печатную плату?
Использование калькулятора стоимости производства печатной платы может помочь вам точно определить стоимость операции. Однако стоимость большинства единиц сборки печатных плат составляет от 10 до 50 долларов в зависимости от количества произведенных единиц.
2. Как вы проектируете и определяете печатные схемы?Проектирование и изготовление печатной платы – это пошаговый процесс: создание схемы и моделирование, настройка сеток проектирования печатных плат и DRC, размещение компонентов, разводка печатных плат, плоскости питания и, наконец, сборка спецификации и сборка платы. Далее мы более подробно рассмотрим эти шаги.
3. Что делает печатная плата?Печатная плата или PCB используется для механической поддержки и электрического соединения электронных компонентов с использованием проводящих путей, дорожек или сигнальных дорожек, вытравленных с медных листов, ламинированных на непроводящую подложку.
4. Как называется печатная плата?Печатная плата произвела революцию в электротехнике, когда была изобретена еще в 1936 году. Проще говоря, печатная плата впервые сделала возможным массовое производство электронных устройств. Печатная плата – наиболее распространенное название, но ее также можно назвать «печатными монтажными платами» или «печатными монтажными платами».
5. В чем разница между печатной платой и платой?PCB, самое большое различие заключается в том, что PCB относится к плате со всей схемой, тогда как PWB означает плату без компонентов.Это означает, что печатные платы представляют собой готовые печатные платы, готовые к установке в электронное устройство.
6. Из чего сделана печатная плата?Печатные платы (PCB) обычно представляют собой плоский ламинированный композит, сделанный из непроводящих материалов подложки со слоями медных схем, скрытыми внутри или на внешних поверхностях. Они могут быть такими простыми, как один или два слоя меди, или в приложениях с высокой плотностью, они могут состоять из пятидесяти или более слоев.
7. Что означает печатная плата?Печатная плата или PCB используется для механической поддержки и электрического соединения электронных компонентов с использованием проводящих путей, дорожек или сигнальных дорожек, вытравленных с медных листов, ламинированных на непроводящую подложку.
8. Почему печатные платы зеленые?Это связано с паяльной маской, которая защищает медные схемы, напечатанные на стекловолоконной сердцевине, от коротких замыканий, ошибок пайки и т. Д… Цвет паяльной маски придает плате внешний вид.
9. Как выбрать материал печатной платы?Электрическая функциональность основана на функции печатной платы, что делает ее хорошим критерием при выборе материала печатной платы на основе дизайна. По функциям печатные платы могут быть классифицированы как следующие типы плат: High Frequency (High Speed) – Эти платы могут работать с частотами в диапазоне от 500 МГц до 2 ГГц.
10. Почему мы используем печатную плату вместо макета?Преимущества печатной платы: плата является постоянной для работы электронного устройства.Печатная плата имеет лучшую пропускную способность по току по сравнению с макетной платой, вы можете сделать ваши дорожки шире, чтобы принимать больше тока, чтобы они работали хорошо. … Радиаторы можно закрепить на плате так, чтобы они были жесткими.
Введение в компоновку печатной платы для EMC
Некоторые схемы изготавливаются на крошечных кремниевых пластинах, а другие состоят из различных компонентов, соединенных кабелями. Однако схемы, которые часто находятся в центре внимания инженера по ЭМС, – это схемы, выложенные на стеклопластиковых эпоксидных плитах.Печатные платы, подобные изображенной на рисунке 1, можно найти почти во всех электронных системах. Компоненты схемы с металлическими контактами соединены медными шлейфами . Технология поверхностного монтажа (SMT) компоненты приклеиваются к верхней и / или нижней части платы. Вставка в отверстие Компоненты удерживаются на плате штырями, которые проходят через плату и припаяны к дорожкам на противоположной стороне.
На однослойных платах все дорожки нанесены на одну сторону платы.Двухслойные доски имеют следы с обеих сторон. Многие платы имеют несколько слоев медных дорожек, разделенных слоями стекловолоконной эпоксидной смолы (или аналогичного диэлектрика). Они называются многослойными досками. Количество слоев обычно четное. Четырехслойные доски очень распространены в недорогой продукции. Платы с десятками слоев иногда используются для соединения густонаселенных плат с большим количеством выводов компонентов.
Рисунок 1: Печатная плата.
Многослойные платы обычно имеют целые слои с сплошными медными пластинами, предназначенные для распределения мощности по компонентам на плате.Эти плоскости обычно называют в честь выводов компонентов, к которым они подключены. Например, медная плоскость, соединяющая все выводы компонентов V CC с источником питания, часто называется плоскостью V CC .
Размещение компонентов и трассировка трасс обычно играют решающую роль в определении электромагнитной совместимости продуктов, в которых используются печатные платы. Хорошо расположенные платы сами по себе не излучают значительно, и они хорошо справляются с минимизацией токов и полей, которые могут создавать помехи для кабелей или других объектов за пределами платы.Они также сконфигурированы так, чтобы свести к минимуму возможность внешних токов или полей передавать мешающие сигналы на плату.
Стратегии размещения печатных плат
Большинство разработчиков плат используют список руководящих принципов, помогающих размещать компоненты и трассировать трассы. Например, типичным правилом может быть «минимизация длины всех трасс, несущих цифровой тактовый сигнал». Часто разработчик не знаком с причиной указания или не полностью понимает последствия нарушения руководства для конкретного приложения.
Контрольный вопрос
Предположим, вы устанавливаете высокоскоростную многослойную печатную плату и вам нужно направить дорожку, несущую высокочастотный сигнал от цифрового компонента к аналоговому усилителю. Вы хотите свести к минимуму вероятность возникновения проблем с электромагнитной совместимостью (ЭМС), поэтому поищите в Интернете рекомендации по проектированию ЭМС и найдете три рекомендации, которые кажутся имеющими отношение к вашей ситуации:
- минимизировать длину высокоскоростных трасс;
- всегда зазоры между аналоговыми и цифровыми схемами; и
- никогда не позволяет высокоскоростной трассе пересекать зазор в плоскости отражения сигнала.
Вы представляете себе три возможных стратегии маршрутизации, показанные на рисунке 2. Первая стратегия маршрутизации направляет трассу непосредственно между двумя компонентами, но оставляет плоскость между ними сплошной. При второй стратегии трассировки плоскость проходит через зазор, но трасса проходит через зазор. Третья стратегия маршрутизации направляет след вокруг разрыва. Каждая из этих альтернатив нарушает одно из руководящих принципов. Какой лучший выбор?
Рисунок 2: Какая альтернатива маршрутизации трассировки лучшая?
Все ли альтернативы одинаково хороши, потому что они удовлетворяют 2 из 3 рекомендаций? Все ли они плохи, потому что все они нарушают хотя бы одно правило? Это вопросы, с которыми дизайнеры печатных плат сталкиваются каждый день.Правильный выбор может заключаться в разнице между платой, отвечающей всем требованиям, и платой, которая имеет серьезные излучаемые излучения или проблемы с восприимчивостью. В этом случае один из вариантов намного лучше двух других. Однако, прежде чем мы дадим правильный ответ, давайте разработаем стратегию оценки макетов печатных плат. При правильной стратегии правильный ответ на этот вопрос викторины должен стать очевидным.
В этом руководстве мы рассмотрим 4 шага, которые должен применять каждый инженер EMC при компоновке печатной платы или при проверке существующей конструкции платы.Эти шаги:
- Выявление потенциальных источников и жертв электромагнитных помех
- Определите пути критического тока
- Определите возможные части антенны
- Изучите возможные механизмы сцепления.
Если сначала предпринять шаги, описанные выше, решения о размещении компонентов и трассировке станут более ясными. Также должно быть гораздо более очевидно, какие руководящие принципы проектирования являются наиболее важными, а какие совсем не важны для конкретного проекта.
Выявление потенциальных источников электромагнитных помех и жертв
Типичная печатная плата может иметь десятки, сотни или даже тысячи схем. Каждая цепь представляет собой потенциальный источник энергии, который в конечном итоге может быть непреднамеренно связан с другими цепями или устройствами. Каждая цепь также является потенциальной жертвой непреднамеренно связанного шума. Однако некоторые цепи с большей вероятностью, чем другие, будут источником шума, а другие цепи гораздо чаще станут жертвами. Инженеры EMC (и разработчики плат) должны уметь распознавать те цепи, которые являются потенциально хорошими источниками, и те, которые потенциально наиболее восприимчивы.Цепи, представляющие особый интерес, обсуждаются ниже.
Цепи цифровых часов
Синхронные цифровые схемы используют системные часы, которые должны быть отправлены на каждый активный компонент (на плате или вне его), который должен интерпретировать цифровой сигнал. Тактовые сигналы постоянно переключаются и имеют узкополосные гармоники. Часто они являются одними из самых мощных сигналов на печатной плате. По этой причине нередко можно увидеть узкополосные пики излучаемого излучения на гармониках тактовой частоты, как показано на рисунке 3.
Рисунок 3: Излучение продукта с тактовой частотой 25 МГц .
На этом рисунке в излучаемых излучениях явно преобладают гармоники тактовой частоты 25 МГц. Минимальный уровень шума в диапазоне 200–1000 МГц – это тепловой шум анализатора спектра, используемого для проведения измерения (с поправкой на коэффициент антенны). Чтобы сделать этот продукт совместимым со спецификацией излучаемого излучения FCC или CISPR класса B, необходимо уменьшить амплитуду тактового сигнала, непреднамеренную «антенну» сделать менее эффективной или ослабить тракт связи источник-антенна.
Цифровые сигналы
Большинство следов на цифровой печатной плате несут цифровую информацию, а не тактовые сигналы. Цифровые сигналы не так периодичны, как тактовые сигналы, и их случайный характер приводит к более широкополосному шуму. Цифровые сигналы, которые переключаются чаще, могут вызывать излучение, подобное тактовым сигналам. Примером этого может быть младший бит на шине адреса микропроцессора, поскольку пошаговое переключение последовательных адресов может вызвать переключение этого сигнала на тактовой частоте.Точная форма и сила излучения цифровых сигналов зависит от многих факторов, включая работающее программное обеспечение и используемую схему кодирования. Как правило, сигналы данных представляют собой менее проблемный источник, чем тактовые сигналы; однако высокоскоростные данные по-прежнему могут создавать значительный шум.
Цепи переключения мощности
Импульсные источники питания и преобразователи постоянного тока в постоянный генерируют различные напряжения, быстро включая и выключая ток через трансформатор. Типичные частоты переключения находятся в диапазоне 10–100 кГц.Пики тока, генерируемые этим переключением, могут создавать помехи для вывода мощности и других устройств на плате. Хотя этот шумовой сигнал является относительно периодическим (то есть узкополосными гармониками), он проявляется как широкополосный шум во время испытания излучаемых излучений, поскольку расстояние между частотами гармоник меньше разрешающей способности полосы пропускания измерения.
Небольшая горбинка в минимальном уровне шума около 120 МГц на Рисунке 3 возникает из-за шума переключения мощности. В этом продукте шум переключения незначителен по сравнению с шумом часов.Однако в других изделиях шум переключения мощности может преобладать, поскольку только верхние гармоники шума переключения попадают в частотный диапазон, в котором измеряется излучаемое излучение. Шум переключения мощности всегда можно уменьшить, уменьшив время перехода схемы переключения. Однако это снижает эффективность источника питания, поэтому предпочтительны альтернативные методы. Возможные решения обсуждаются в руководстве по проводимым электромагнитным помехам.
Аналоговые сигналы
Аналоговые сигналы могут быть широкополосными или узкополосными, высокочастотными или низкочастотными.Если на вашей плате используются аналоговые сигналы, рекомендуется ознакомиться с тем, как эти сигналы выглядят как во временной, так и в частотной областях. Особенно трудно работать с узкополосными высокочастотными аналоговыми сигналами. К счастью, поскольку аналоговые сигналы, как правило, чувствительны к низким уровням шума, проблемы целостности сигнала обычно диктуют необходимость их размещения таким образом, чтобы свести к минимуму излучаемые излучения.
Трассы питания постоянного тока и низкоскоростные цифровые сигналы
Вообще говоря, мощность постоянного тока и низкоскоростные цифровые сигналы не имеют достаточной мощности на излучаемых частотах излучения, чтобы создавать проблемы.Тем не менее, эти следы часто являются источником наиболее серьезных проблем с излучением. Это связано с тем, что непреднамеренные высокочастотные напряжения и токи на этих дорожках могут быть такими же или большими, чем напряжения и токи на высокоскоростных дорожках.
Рисунок 4: Ближнее магнитное поле над интегральной схемой в корпусе.
На рисунке 4 показана карта ближнего магнитного поля над модулем динамической памяти с произвольным доступом, обычно используемым в персональных компьютерах.Ближнее магнитное поле указывает на токи, протекающие в выводной рамке блока компонентов. Частота измерения – это третья гармоника тактовой частоты. Обратите внимание, что от выводов источника питания постоянного тока потребляется больше тока, чем от сигнальных выводов.
Рисунок 5: Ближнее магнитное поле над микропроцессором.
На рисунке 5 показан аналогичный график ближних магнитных полей над микропроцессором, реализованным в программируемой вентильной матрице (FPGA).На этом рисунке мы видим, что токи, подаваемые на некоторые из низкоскоростных адресных линий, почти такие же сильные, как токи в тактовом сигнале.
Как высокочастотные токи и напряжения появляются на низкочастотных линиях передачи данных? Это может произойти несколькими способами. Большинство из них связано с конструкцией и компоновкой интегральных схем (ИС), подключенных к этим дорожкам. Некоторые ИС хорошо справляются с сдерживанием своего внутреннего шума, а другие – нет. Плохая конструкция может привести к высокочастотным колебаниям напряжения на каждой входной и выходной дорожке, подключенной к ИС.Хороший дизайн может быть относительно тихим.
При размещении печатной платы с незнакомой ИС, которая внутренне синхронизируется на высокой частоте, рекомендуется рассматривать каждый вывод на этой ИС, как если бы это был высокочастотный источник с теми же характеристиками, что и внутренние часы. . В противном случае мощные или низкоскоростные цифровые трассы могут быть наиболее значительными источниками излучаемых излучений.
Определение текущих путей
Возможно, самое важное различие между разработчиками цифровых схем и инженерами по ЭМС заключается в том, что инженеры по ЭМС (и целостности сигналов) уделяют пристальное внимание токам, протекающим в цепи, а также напряжениям.Это очень важный момент. Самые плохие конструкции являются прямым результатом игнорирования того, где могут протекать сигнальные токи.
Хотя это уже обсуждалось в предыдущем разделе, вопрос идентификации пути тока настолько важен для хорошей конструкции печатной платы, что здесь стоит рассмотреть основные концепции. Прежде всего,
1. Ток течет по петлям.
То же количество тока, которое протекает с одной стороны источника, должно подаваться с другой стороны.Также
2. Ток идет по пути наименьшего сопротивления.
На низких частотах (кГц и ниже) в импедансе преобладает сопротивление, поэтому ток идет по пути (-ам) наименьшего сопротивления. На высоких (МГц и выше) частотах в импедансе преобладает индуктивность, поэтому ток идет по пути наименьшей индуктивности.
Рассмотрим компоновку печатной платы, показанную на рисунке 6. Сигнал с частотой 50 МГц распространяется по дорожке над плоскостью от компонента A к компоненту B. Мы знаем, что равное количество тока, следовательно, должно течь от компонента B к компоненту A.В этом случае мы предположим, что этот ток выходит из вывода Компонента B, обозначенного GND, и возвращается к выводу Компонента A, обозначенному GND. Поскольку предусмотрена сплошная плоскость и контакты заземления обоих компонентов близки, можно сделать вывод, что ток проходит по кратчайшему пути между ними. Однако теперь мы знаем, что это неверно. Высокочастотные токи проходят путь наименьшей индуктивности или путь наименьшей площади контура. Таким образом, большая часть сигнального тока, возвращающегося в плоскость, проходит по узкому пути (путь 2) непосредственно под дорожкой сигнала.
Рисунок 6: По какому пути проходит обратный ток сигнала?
Если бы плоскость по какой-либо причине была закрыта промежутком, как показано на рисунке 7, промежуток в позиции 2 мало повлиял бы на целостность сигнала или на излучаемые излучения. Однако пробел в позиции 1 может привести к серьезным проблемам. Ток, возвращающийся в самолет по следу, вынужден обходить разрыв. Это значительно увеличивает площадь сигнального шлейфа.
На низких частотах (обычно на частотах кГц и ниже) сопротивление плоскостей имеет тенденцию распространять ток, так что ток, протекающий между двумя удаленными точками, может покрывать большую часть платы, как показано на рисунке 8.На платах со смешанными сигналами, с низкочастотными аналоговыми и цифровыми компонентами, это может создать проблемы. На рисунке 9 показано, как правильно размещенный зазор в плоскости заземления может защитить схемы, расположенные в определенной области платы, от низкочастотных обратных токов, текущих в плоскости.
Рисунок 7: Какое положение зазора влияет на прохождение обратного тока сигнала?
Рисунок 8: Путь низкочастотного обратного тока
Рисунок 9: Путь низкочастотного обратного тока с плоскостью с зазором .
Идентификационные антенны
В разделе, посвященном электромагнитному излучению, указано, что в основном необходимо выполнить 3 условия, чтобы большинство непреднамеренных антенн, с которыми сталкивается инженер по электромагнитной совместимости, эффективно излучали:
- Антенна должна состоять из двух частей;
- : обе части не должны быть электрически маленькими;
- что-то должно индуцировать напряжение между двумя частями.
Большинство печатных плат электрически малы на частотах ниже примерно 100 МГц (λ> 3 метра).Это означает, что любые эффективные части антенны должны быть относительно большими по сравнению с большинством компонентов платы. Как правило, на низких частотах единственные жизнеспособные части антенны – это подключенные кабели и / или металлическое шасси. Если печатная плата расположена таким образом, чтобы свести к минимуму возможность наведения напряжения между любыми двумя из этих возможных частей антенны, то вероятность возникновения проблемы излучаемого излучения или излучаемой восприимчивости гораздо ниже.
На Рисунке 10 показаны две компоновки печатных плат.Разъемы и соединения шасси представляют собой возможные эффективные части антенны. Компоновка № 2 с меньшей вероятностью будет иметь проблемы излучаемой связи на частотах ниже 100 МГц, поскольку менее вероятно возникновение значительного напряжения между любыми двумя проводниками, способными служить эффективной антенной. Этого удалось добиться, просто разместив два разъема на одной стороне платы.
Рисунок 10. Два макета печатных плат.
На частотах выше 100 МГц длины волн короче, и возрастает вероятность того, что объекты, установленные на плате (или самой плате), могут служить эффективными частями антенны.Тем не менее, даже на частотах до нескольких ГГц эти части антенны должны быть относительно легко обнаружены. Например, на частоте 1 ГГц длина волны в свободном пространстве составляет 30 см. Четверть длины волны составляет 7,5 см. Следовательно, эффективная антенная часть должна быть длиной не менее нескольких сантиметров и приводиться в движение относительно чего-то такого же большого или большего. Напомним, что дифференциальные токи (токи, обратный путь которых находится поблизости) являются относительно неэффективными источниками излучения. Это означает, что трасса, лежащая рядом или выше ее текущего обратного пути, не является хорошей частью антенны.Таким образом, если одна половина нашей антенны представляет собой металлическую плоскость на плате, другая половина должна выступать вверх и в сторону от плоскости. Это помогает легко идентифицировать эти части антенны даже на относительно высоких частотах. В таблице 1 перечислены общие части антенн, которые можно найти на печатных платах выше и ниже 100 МГц.
Таблица 1: Объекты печатной платы, которые могут или не могут быть частями хорошей антенны .
Хорошие детали антенны | Плохие детали антенны | ||
<100 МГц | > 100 МГц | <100 МГц | > 100 МГц |
кабеля | радиатора | ||
самолетов | микрополосковые или полосковые следы | микрополосковые или полосковые следы | |
высокие компоненты | все, что не большое | ||
швов в защитных оболочках | |||
Идентификация соединительных механизмов
После того, как мы определили потенциальные источники или жертвы и потенциальные антенны, хорошая компоновка платы – это просто вопрос минимизации связи между ними.Ранее мы узнали, что существует всего 4 категории возможных механизмов электромагнитной связи:
- Муфта токопроводящая,
- Муфта электрического поля
- Магнитная муфта
- Радиация.
Поскольку мы говорим о связи между источником и его антенной на одной печатной плате, у нас вряд ли будет связь по излучению. Следовательно, нам необходимо рассмотреть только три механизма связи.Кондуктивная связь будет иметь место только в том случае, если идентифицированный нами источник напрямую управляет одной исправной частью антенны относительно другой. Примером кондуктивной связи может быть след сигнала, который был достаточно длинным, чтобы быть эффективной антенной частью, управляемой относительно плоскости возврата сигнала, но не проходящей через эту плоскость. В этом случае источник будет источником сигнала, а антенна – парой след-плоскость. Очевидно, что высокочастотные сигналы, подаваемые непосредственно на дорожки или другие проводники, необходимо возвращать к их источнику на других проводниках, которые находятся поблизости, чтобы избежать излучаемых излучений из-за прямой кондуктивной связи между источником и антенной.
Кондуктивная связь, как правило, легко обнаруживается после идентификации источника и частей антенны. Однако механизмы связи полей менее очевидны. Чтобы сделать связь поля более интуитивной, удобно рассматривать связь электрического поля как связь, которая пропорциональна напряжению источника (, управляемое напряжением ), и связь магнитного поля как связь, которая пропорциональна току источника ( текущий управляемый ).
Рис. 11: Соединение проводов печатной платы с радиатором.
Муфта управляемая напряжением
Пример управляемой напряжением связи, которая приводит к излучаемым излучениям, проиллюстрирован на Рисунке 11 (a), где показана трасса сигнала, проложенная под радиатором. Если радиатор не является электрически маленьким, он потенциально является эффективной частью антенны. Металлические плоскости платы – еще одна потенциальная часть антенны. Дорожка не подключается напрямую к радиатору, поэтому нет кондуктивной связи. Однако напряжение на дорожке может управлять радиатором относительно платы, поскольку линии электрического поля между дорожкой и платой перекрываются радиатором, как показано на рисунке 11 (b).Эта связь электрического поля может быть представлена емкостями, как показано на рисунке 11 (c). Напряжение, наведенное на радиаторе относительно платы, равно
.Обычно разработчики плат избегают прокладывать трассы высокоскоростных сигналов непосредственно под большими радиаторами. Другой более распространенный пример связи, управляемой напряжением, показан на рисунке 12. Активный компонент зажат между печатной платой и радиатором. Опять же, ни плата, ни радиатор не являются электрически маленькими на интересующей частоте.Среднее напряжение на компоненте не равно напряжению на плате из-за того, что компонент потребляет высокочастотный ток через конечную индуктивность соединения, как показано на рисунке 12 (a). Это напряжение приводит в движение поверхность компонента относительно поверхности платы, как показано моделью на Рисунке 12 (b). Между радиатором и источником нет прямой связи, поэтому кондуктивной связи мы не могли. Однако емкость между поверхностью компонента и радиатором обеспечивает непрямое (электрическое поле) соединение.
Рисунок 12: Напряжение компонентов, управляющих радиатором, относительно печатной платы.
Обратите внимание, что в этом случае именно ток, управляющий индуктивностью, создал напряжение источника. Другими словами, в процессе связи участвовало магнитное поле. Тем не менее, поле, связывающее компонент с антенной, представляет собой электрическое поле, и излучаемые излучения пропорциональны напряжению компонента относительно платы. Поэтому мы по-прежнему называем это сцеплением, управляемым напряжением.
Токовая муфта
Когда связь между источником и антенной возникает из-за магнитного поля и пропорциональна сигнальному току, это называется токовой связью . Разработчики схем часто думают о сигналах как о напряжениях и, следовательно, с меньшей вероятностью могут случайно запустить хорошую антенну с помощью напряжения сигнала. Однако, если они не будут учитывать, где протекают токи, есть большая вероятность, что их конструкция может управлять двумя хорошими частями антенны с помощью магнитного поля.
Очень распространенный пример токового соединения проиллюстрирован на Рисунке 13. На хорошо спроектированной плате есть разъемы, прикрепленные к каждой стороне. На данный момент мы предположим, что кабели идеально экранированы, а экраны кабелей подключены к «заземляющей» плоскости на печатной плате. Схема, состоящая из одной микрополосковой дорожки, возбуждаемой на одном конце и оканчивающейся на другом конце, расположена между двумя разъемами.
Мы уже знаем, что микрополосковые дорожки не являются эффективными источниками излучаемого излучения, поэтому единственными возможными частями антенны в этой конструкции являются два экрана кабеля, и оба они «заземлены».Мы ожидаем, что две части антенны будут иметь одинаковый потенциал, потому что они соединены друг с другом широкой медной пластиной. Однако помните, что важным требованием к заземляющему проводнику является то, что он не должен пропускать преднамеренные силовые или сигнальные токи.
Рисунок 13: Пример токового соединения на печатной плате.
Как показано на Рисунке 13 (b), «земля» в этой конструкции действительно пропускает сигнальные токи. Фактически, ток, протекающий в плоскости, генерирует магнитный поток, который вращается вокруг плоскости.Если мы рассмотрим два кабеля как части антенны и представим путь тока антенны с помощью импеданса антенны, показанного на рисунке 13 (c), станет очевидным, что токи, протекающие в цепи микрополосковой трассировки, индуцируют напряжение в плоскости, которая возбуждает один кабель относительно другого.
Хотя верно, что напряжения, индуцируемые в плоскости, обычно на несколько порядков ниже, чем напряжения сигналов, нескольких милливольт шума на эффективной антенне достаточно, чтобы превысить требования FCC и CISPR к излучаемым излучениям.Фактически, когда высокоскоростные цифровые компоненты расположены между разъемами на плате в неэкранированном продукте, очень трудно выполнить требования по излучению. С другой стороны, когда два разъема расположены рядом друг с другом, маловероятно, что магнитные поля будут индуцировать между ними достаточно напряжения, чтобы вызвать проблему.
Прямое подключение к вводу / выводу
Хотя, строго говоря, это не независимый механизм связи, общей проблемой, которая возникает при компоновке печатных плат, является прямое подключение источников шума к дорожкам, способным унести этот шум с платы.Пример этого показан на рисунке 14. Трасса с умеренной скоростью проходит вместе с другой трассой, которая присоединяется к соединителю. Напряжения и / или токи, передаваемые от одной дорожки к другой (через электрические или магнитные поля), могут распространяться по дорожке ввода / вывода и за пределы платы. В примере, показанном на рисунке, две части антенны могут быть либо кабелем ввода / вывода, подключенным относительно платы, либо одним проводом в кабеле ввода / вывода, управляемым относительно другого.
Рисунок 14: Возможная проблема соединения.
Вы можете подумать, что это редкая проблема, потому что она довольно очевидна, как только вы ее видите. Однако на плате с сотнями или тысячами трасс, нанесенных автотрассировщиком, такая ситуация возникает чаще, чем следовало бы. Если ваш автотрассировщик не может проверить следы ввода-вывода, которые проложены поблизости от высокоскоростных трасс, то это следует сделать вручную. То же самое относится и к трассам ввода / вывода, проложенным в непосредственной близости от дорожек, подключенных к уязвимым входам, поскольку излучаемый шум проще всего попасть на плату через ввод / вывод.
Рекомендации по проектированию печатных плат
Как указывалось ранее в этих примечаниях, многие разработчики плат используют список рекомендаций, помогающих размещать компоненты и трассировать трассы. Теперь, когда мы знаем немного больше об источниках шума, антеннах и механизмах связи на печатных платах, мы можем более внимательно изучить некоторые из этих рекомендаций по проектированию и понять, почему и когда они важны. Ниже приведен список из 16 рекомендаций по проектированию ЭМС для печатных плат с кратким обоснованием каждого из них.
1. Следует минимизировать длину трасс, по которым передаются высокоскоростные цифровые сигналы или часы.
Высокоскоростные цифровые сигналы и часы часто являются самыми сильными источниками шума. Чем длиннее эти следы, тем больше возможностей будет отделять энергию от этих следов. Помните также, что площадь петли обычно более важна, чем длина трассы. Убедитесь, что в непосредственной близости от каждой трассы имеется хороший путь возврата высокочастотного тока.
2.Длины дорожек, прикрепленных непосредственно к разъемам (дорожки ввода-вывода), должны быть минимизированы.
Дорожки, прикрепленные непосредственно к разъемам, скорее всего, являются путями передачи энергии на плату или от нее.
3. Сигналы с высокочастотным содержимым не должны проходить под компонентами, используемыми для ввода / вывода платы.
Трассы, проложенные под компонентом, могут емкостным или индуктивным образом передавать энергию этому компоненту.
4. Все разъемы должны располагаться на одном краю или на одном углу платы.
Разъемыпредставляют собой наиболее эффективные части антенны в большинстве конструкций. Размещение их на одном краю платы значительно упрощает управление синфазным напряжением, которое может управлять одним разъемом относительно другого.
5. Между разъемами ввода-вывода не должно быть никаких высокоскоростных цепей.
Даже если два разъема находятся на одном и том же крае платы, высокоскоростная схема, расположенная между ними, может индуцировать достаточно синфазного напряжения, чтобы управлять одним разъемом относительно другого, что приводит к значительным излучаемым помехам.
6. Критические сигналы или следы тактовых импульсов должны быть скрыты между плоскостями питания / заземления.
Маршрутизация трассы на слое между двумя твердотельными плоскостями отлично справляется с ограничением полей этих трасс и предотвращает нежелательное связывание.
7. Выберите активные цифровые компоненты с максимально допустимым временем перехода вне кристалла.
Если времена перехода цифрового сигнала быстрее, чем они должны быть, мощность в верхних гармониках может быть намного выше, чем необходимо.Если времена перехода используемой логики быстрее, чем они должны быть, их обычно можно замедлить с помощью последовательных резисторов или ферритов.
8. Вся внешняя связь от одного устройства должна проходить через один и тот же разъем.
Многие компоненты (особенно большие устройства СБИС) создают значительный синфазный шум между разными выводами ввода / вывода. Если одно из этих устройств подключено более чем к одному разъему, этот синфазный шум потенциально может управлять хорошей антенной.(Устройство также будет более восприимчивым к излучаемым помехам, создаваемым этой антенной.)
9. Высокоскоростные (или восприимчивые) дорожки должны быть проложены как минимум в 2 раза от края платы, где X – расстояние между дорожкой и ее путем обратного тока.
Линии электрического и магнитного поля, связанные со следами очень близко к краю платы, удерживаются хуже. Перекрестные помехи и связь между антеннами и антеннами, как правило, больше из-за этих трасс.
10.Пары трасс дифференциальных сигналов следует прокладывать вместе и выдерживать одинаковое расстояние от любых сплошных плоскостей.
Дифференциальные сигналы менее восприимчивы к шуму и с меньшей вероятностью генерируют излучаемые излучения, если они сбалансированы (т. Е. Имеют одинаковую длину и одинаковое сопротивление по сравнению с другими проводниками).
11. Все плоскости питания (например, напряжения), которые относятся к одной и той же плоскости возврата питания (например, заземления), должны быть проложены на одном уровне.
Если, например, на плате используются три напряжения 3.3 вольта, аналоговый 3,3 вольт и 1,0 вольт; тогда обычно желательно минимизировать высокочастотную связь между этими плоскостями. Размещение плоскостей напряжения на одном слое гарантирует отсутствие перекрытия. Это также поможет обеспечить эффективную компоновку, поскольку маловероятно, что активные устройства потребуют два разных напряжения в любом месте на плате.
12. Расстояние между любыми двумя силовыми плоскостями на данном слое должно быть не менее 3 мм.
Если две плоскости подходят слишком близко друг к другу на одном слое, может возникнуть значительная высокочастотная связь.В неблагоприятных условиях искрение или короткое замыкание также могут стать проблемой, если плоскости расположены слишком близко друг к другу.
13. На плате с плоскостями питания и заземления не следует использовать дорожки для подключения к источнику питания или заземлению. Подключения следует выполнять с помощью переходного отверстия рядом с площадкой питания или заземления компонента.
Трассы на соединении с плоскостью, расположенной на другом слое, занимают место и увеличивают индуктивность соединения. Если высокочастотный импеданс является проблемой (как в случае соединений с развязкой силовой шины), эта индуктивность может значительно ухудшить характеристики соединения.
14. Если проект имеет более одного слоя заземления, то любое соединение с землей в данном месте должно выполняться со всеми слоями заземления в этом месте.
Общий руководящий принцип здесь заключается в том, что токи высокой частоты будут проходить по наиболее выгодному пути (с наименьшей индуктивностью), если это разрешено. Не пытайтесь направить поток этих токов, подключаясь только к определенным плоскостям.
15. В заземляющем слое не должно быть щелей или щелей.
Обычно лучше иметь плоскость сплошного заземления (возврат сигнала) и слой, посвященный этой плоскости. Любая дополнительная мощность или возврат сигнального тока, которые должны быть изолированы по постоянному току от заземляющего слоя, должны быть направлены на слои, отличные от слоя, предназначенного для заземляющего слоя.
16. Все силовые или заземляющие проводники на плате, которые контактируют (или соединяются) с шасси, кабелями или другими хорошими «антенными частями», должны быть соединены вместе на высоких частотах.
Непредвиденные напряжения между разными проводниками, которые обычно называются «землей», являются основным источником излучаемого излучения и проблем с восприимчивостью.
В дополнение к 16 указанным выше рекомендациям, дизайнеры досок часто используют рекомендации, специфичные для их отрасли. Например, «Схемы генерации тактовых импульсов, использующие петли фазовой автоподстройки частоты, должны иметь свою собственную изолированную мощность, получаемую от питания платы через ферритовый шарик # 1234». Эти рекомендации, основанные на опыте, могут быть неоценимы для знающих разработчиков плат. Тем не менее, эти же правила применялись и к другим проектам, не имеющим понятия о том, откуда они пришли или почему они работают, что может привести к потере усилий и нефункциональным платам.Очень важно понимать основы физики каждого применяемого руководства.
Также важно определить потенциальные источники шума, антенны и пути связи для каждой отдельной конструкции, которую вы оцениваете. Лучший дизайн – это не тот, который соответствует большинству рекомендаций. Лучший дизайн – это тот, который соответствует всем спецификациям с минимальной стоимостью и высочайшей надежностью.
Собираем все вместе
Итак, у нас есть список руководств по дизайну и базовое понимание того, почему и когда они важны.Давайте попробуем применить их к представленному ранее вопросу викторины, в котором спрашивалось, какой из макетов платы на рисунке 2 является лучшим.
Надеюсь, вы сможете быстро исключить вариант (б), конструкция со следом, пересекающим зазор в плоскости возврата. Вариант (а) использует самую короткую трассу и, следовательно, является лучшим вариантом при условии, что зазор в плоскости заземления действительно не нужен. Если существует проблема низкочастотной связи с общим импедансом, которая делает разрыв неизбежным, то вариант (c) почти так же хорош, как вариант (a), с точки зрения маршрутизации этой одной трассы.Помните, что длина трассы микрополоскового сигнала не так важна, как общая площадь ее контура.
Пример 1: Простая однослойная компоновка платы
Харви изобретает устройство, которое ведет учет телефонных звонков, сделанных с его телефона. Конструкция относительно проста и показана на рисунке 15. Однако, когда устройство подключено к телефонной линии, излучение устройства мешает его телевизионному приему.
Измените дизайн платы Харви, чтобы уменьшить излучаемые электромагнитные помехи.Вы можете перемещать компоненты и / или добавлять компоненты, но вы должны использовать одностороннюю плату.
Рисунок 15: Схема Харви.
Мы должны начать с определения потенциальных источников и антенн. Конечно, тактовый сигнал с частотой 8 МГц является потенциальным источником, как и линии передачи данных. Это устройство также может создавать значительный шум на дорожках питания. Возможными частями антенны являются три разъема. Ничто другое на этой плате не является достаточно большим, чтобы быть эффективным источником излучения.
Когда мы начинаем переставлять компоненты, мы должны попытаться разместить все части антенны (то есть разъемы) на одной стороне платы. Мы также должны переориентировать компоненты, чтобы минимизировать длину следов. Наконец, мы должны заполнить пустое пространство на плате землей и убедиться, что каждая сигнальная дорожка имеет ближайший обратный путь.
Одно из решений этой проблемы показано на рисунке 16. Попытайтесь проследить путь тока сигнала 8 МГц в схеме на рисунке 15 по сравнению с тем же путем на рисунке 16.Этот ток течет через вывод тактового выхода генератора, на вывод тактового входа верхней микросхемы, через вывод заземления верхней микросхемы и на вывод заземления генератора. Эта область петли значительно меньше в схеме на Рисунке 16. Также обратите внимание, что высокочастотный ток не возвращается в часть плоскости между любыми двумя разъемами на схеме на Рисунке 16.
Маловероятно, что конструкция, показанная на рис. 15, будет соответствовать техническим требованиям по излучению, и поэтому не может быть продана или продана.Конструкция на Рисунке 16 должна соответствовать спецификациям излучения практически любой страны без необходимости использования каких-либо экранов или дорогостоящих компонентов. Обратите внимание, что мы могли бы предоставить площадки для установки компонентов фильтра на телефонных линиях, если бы сочли это необходимым.
Рис. 16. Лучшая компоновка.
Печатные платы| Electronics Club
Печатные платы (PCB) | Клуб электроникиSMT | Готовый | Проектирование | Делая
Печатные платы (PCB) используются для изготовления постоянных паяных схем .Их можно использовать для всех схем, от простых, например, проектов. на этом сайте описаны самые сложные схемы, используемые в компьютерах и другом электронном оборудовании. Профессионально сделанные схемы почти всегда строятся на печатных платах.
Печатные платыразработаны специально для каждой схемы, что значительно упрощает сборку. С меньшим количеством отверстий меньше шансов разместить компонент не в том месте.
Печатные платы имеют медные дорожки на одной, а иногда и на обеих сторонах платы.Дорожки соединяют отверстия, в которых припаяны выводы компонентов и провода. На односторонних печатных платах компоненты размещаются на одной стороне платы, а медные дорожки – на другой.
Дорожки на печатной плате могут проходить в любом направлении и включать изгибы для прокладки их вокруг соединений и другие треки. Пути не могут пересекать друг друга, но при необходимости это можно сделать, используя проводное соединение на компонентной стороне платы для соединения одной или нескольких дорожек.
| Bittele Electronics обеспечивает высококачественную смешанную технологию Услуги по монтажу печатных плат.Наши возможности по сборке схем включают детали для поверхностного монтажа (SMD), детали со сквозным отверстием (THD) или любое их сочетание. Мы также предлагаем прототип печатной платы. услуги для жестких или гибких плат с высоким Tg, соответствующих требованиям RoHS. |
Технология поверхностного монтажа (SMT и SMD)
Профессиональные печатные платы обычно используют технологию поверхностного монтажа (SMT), где Компоненты припаиваются к маленьким контактным площадкам на печатной плате, а не через отверстия. Компоненты устройств поверхностного монтажа (SMD) предназначены для этого с контактом. контактные площадки или очень короткие провода вместо традиционных проводов.
Компоненты устройства поверхностного монтажа (SMD) не подходят для образовательных или любительских схем, требует большого мастерства и бита с очень тонким наконечником для ручной пайки.
Построение проекта по готовой печатной плате
Это лучший способ начать пользоваться печатными платами. Проекты с готовой печатной платой обычно легко построить, и можно уверенно строить более сложные проекты. Во многих случаях на печатной плате, поставляемой для проекта, позиции компонентов отмечены на плате.Единственным недостатком является то, что печатные платы относительно дороги в производстве, и это будет стоить дорого. отражается на стоимости проекта.
Rapid Electronics Projects на печатной плате
Разработка собственной печатной платы
Лучшее расположение компонентов на плате редко будет таким же, как их расположение на принципиальной схеме, Важным моментом является концентрация на соединениях между компонентами. Поскольку дорожки можно рисовать в любом положении, это может быть проще, чем проектировать макет стрипборда.
Помните, что дорожки не могут пересекаться, но этого часто можно избежать, осторожно расположив компоненты. или прокладывать путь по непрямому маршруту. Если перехода невозможно избежать, вы можете построить мост. используя проводное соединение на другой стороне платы, например, проводное соединение между дорожками на стрипборде. Ожидайте, что сделаете несколько попыток, прежде чем придумаете хороший макет.
Очень внимательно проверьте запланированный макет на наличие ошибок. Это даже важнее, чем со стрипбордом. потому что ошибки на печатной плате очень трудно (а часто и невозможно) исправить после того, как они были сделаны.
Изготовление собственной печатной платы
Для изготовления печатной платы требуется специальное оборудование и опасные химические вещества, поэтому многие сочтут это лучшим вариантом. воспользоваться услугами производителя печатных плат. Они перенесут ваш дизайн на пустую печатную плату, а затем протравят чтобы оставить только нужные вам медные дорожки.
В протравленной печатной плате необходимо просверлить отверстия, в основном диаметром около 1 мм, но для некоторых компонентов требуются отверстия большего размера. Для этого требуются небольшая электродрель и подставка (при использовании ручной дрели сверла могут сломаться). поэтому лучше всего, чтобы сверление выполнялось производителем.
Сайт build-electronic-circuits.com дает хорошие инструкции по проектированию, созданию и пайке собственных печатных плат.
См. Также: Макетная плата | Стрипборд | Строительство
Политика конфиденциальности и файлы cookie
Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден.Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.
клуб электроники.инфо © Джон Хьюс 2021
Разработка макета печатной платыс помощью Proteus
Печатная плата (pcb) механически поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты с помощью токопроводящих дорожек, контактных площадок и других элементов, вытравленных из медных листов, ламинированных на непроводящую подложку. печатные платы могут быть односторонними (один слой меди), двусторонними (два слоя меди) или многослойными. Проводники на разных слоях соединены сквозными металлическими отверстиями, называемыми переходными отверстиями. Усовершенствованные печатные платы могут содержать компоненты – конденсаторы, резисторы или активные устройства – встроенные в подложку.
Обычно мы слышим слова «Печатная плата», «Схема печатной платы», «Проектирование печатной платы» и т. Д. Но что такое печатная плата? Почему мы используем эту печатную плату? Как инженер-электронщик, мы хотим знать обо всем этом. PCB означает печатную плату. Это печатная плата с печатными соединениями из меди. Эти печатные платы бывают двух типов. Одна из них – это PCB с точками, а другая – разводка PCB. Два примера показаны ниже.
В чем основное различие между пунктирной печатной платой и компоновкой печатной платы? На плате PCB с пунктиром доступны только точки.В соответствии с нашими требованиями мы можем разместить или вставить компоненты в эти отверстия и прикрепить компоненты с помощью проводов и паяльной крышки. В этой точечной печатной плате мы можем сделать схему по своему желанию, но ее очень сложно спроектировать. Там столько трудностей. Они соединяют правильные контакты, избегают соединений, связанных с выстрелами, и т. Д. Что касается разводки печатной платы, то это простая конструкция. Сначала мы выбираем нашу схему и, используя различное программное обеспечение для проектирования печатных плат, проектируем схему схемы и путем процесса подготовки медной схемы нашей схемы и припаиваем компоненты в нужных местах.Его легко спроектировать, на разработку уходит меньше времени, нет недостатков, он красиво и идеально выглядит. До сих пор мы обсуждали типы печатных плат и разницу между ними. Теперь мы можем обсудить программное обеспечение для проектирования печатных плат. Существует так много программного обеспечения для проектирования печатных плат. Некоторые из них – Express PCB, eagle PCB, PCB Elegance, free PCB, open circuit design, zenith PCB и Proteus и т. Д. Помимо остальных, Proteus отличается. Proteus – это программа для проектирования костюмов и компоновки печатных плат. В Proteus мы можем спроектировать любую схему, смоделировать схему и сделать макет печатной платы для этой схемы.
Знакомство с Proteus
Proteus professional – это программная комбинация программы захвата схем ISIS и программы компоновки печатных плат ARES. Это мощная и интегрированная среда разработки. Инструменты в этом костюме очень просты в использовании, и эти инструменты очень полезны в образовании и профессиональном проектировании печатных плат. Как профессиональное программное обеспечение для проектирования печатных плат со встроенным космическим автоматическим маршрутизатором, оно предоставляет такие функции, как полнофункциональный схематический захват, настраиваемые правила проектирования, интерактивный симулятор схем SPICE, обширная поддержка плоскостей питания, промышленный стандартный вывод CADCAM и ODB ++ и встроенное средство трехмерного просмотра.
Up to know мы обсудили основы и описание программного обеспечения. Теперь мы переходим в раздел проектирования. Запустите профессиональную программу ISIS, щелкнув значок на рабочем столе, после чего появится экран-заставка.
Далее появится рабочая область с интерфейсными кнопками для проектирования схемы, как показано на рисунке ниже. Обратите внимание, что в рабочей области есть синяя прямоугольная линия; убедитесь, что вся схема спроектирована внутри прямоугольного пространства.
Следующим шагом является выбор компонентов для нашей требуемой схемы.Возьмем один пример – проектирование генератора частоты 38 кГц с использованием микросхемы таймера 555. Принципиальная схема показана на изображении ниже.
В приведенной выше схеме требуются компоненты: микросхема таймера 555, 470? и 22К? сопротивляющиеся, 10к? переменный резистор, конденсатор 0,001 мкФ и один ИК-светодиод. Итак, выберите компоненты из библиотеки. В библиотеке строки меню> выберите устройство / символ. Затем откроется одно окно, показанное ниже.
Есть другой способ выбора компонентов.В левой части рабочей области расположена панель инструментов. На этой панели инструментов нажмите кнопку режима компонента или выберите из библиотеки.
Выберите все компоненты из библиотеки, которые будут добавлены в список устройств. Щелкните устройство и измените угол наклона устройства с помощью кнопок поворота. Затем щелкните в рабочей области, после чего выбранный компонент будет помещен в рабочую область. Поместите все устройства в рабочее пространство и поместите курсор на конец вывода компонента, затем нарисуйте соединения с помощью этого символа пера.Подключите все компоненты в соответствии со схемой, затем разработанная схема показана на изображении ниже.
Если требуется внести какие-либо изменения в компонент, наведите указатель мыши и щелкните правую кнопку, откроется окно параметров. Это показано на рисунке ниже.
После завершения проектирования сохраните с некоторой гривой и отлаживайте. Это средство виртуального моделирования без создания схемы, мы можем увидеть результат виртуально с помощью этого программного обеспечения, и мы можем спроектировать макет печатной платы в соответствии с нашей требуемой схемой с помощью этого программного обеспечения.
Теперь мы собираемся разработать макет печатной платы для указанной выше схемы. Proteus имеет интегрированный костюм для проектирования печатных плат ARES. Используя это, мы можем легко разработать макет печатной платы. После моделирования сохраните проект схемы и нажмите на инструменты, затем выберите список соединений в ARES. Затем откроется окно со списком пакетов компонентов. Это показано на изображении ниже.
Затем следующим шагом будет создание края платы путем выбора режима 2D-графического блока. Затем нажмите на выбранный слой в нижнем левом углу и выберите опцию края платы.Изображение показано на рисунке ниже.
Затем нажмите на рабочее пространство, появится зеленая линия. С этим нарисуйте рамку и щелкните еще раз. Затем коробка закрепляется и превращается в макет желтого цвета. Эта рамка такая же, как и на профессиональной синей линии ISIS выше. Схема должна быть внутри желтого ящика. Если схема более сложная и большая по размеру, есть возможность расширить рамку, нажав на режим выбора. Затем щелкните имя компонента и при необходимости измените угол наклона компонента с помощью стрелок поворота.Затем поместите компонент на рабочее место. После добавления всех компонентов в рабочее пространство, правильно расположите компоненты в рабочем пространстве. Чтобы переместить компонент из одного места в другое, нажмите на режим выбора и нажмите на компонент, затем он изменит цвет на белый и, удерживая компонент, переместится в нужное место в желтом поле. После размещения всех компонентов в правильном положении, следующее – отслеживание. Отслеживание означает установление связи между компонентами с медным слоем.Сначала выберите режим дорожки, нажав кнопку режима дорожки, и измените ширину дорожки, нажав кнопки «C» создать или «E», как показано на изображении ниже. Когда мы нажимаем кнопку C или E, сразу же открывается окно. Выберите ширину дорожки из данного списка. Лучше выбирать между 25, 40.
Любители электроники изготавливают необходимые печатные платы дома или в лаборатории. При ширине колеи менее 25 существует вероятность порезов на колее. Меньшая ширина полезна при компоновке печатных плат на компьютерной основе.Так что любители делают свои печатные платы своими руками. Таким образом, ширина должна быть больше 25. Я предлагаю ширину 35.
Затем следует создать дорожки между компонентами. Представление соединения зеленой линией и желтой линией показывает направление. После установки ширины дорожки щелкните пером на одном конце компонента и проследите за зеленой линией. Когда два компонента будут успешно соединены, зеленая линия будет удалена автоматически.
Еще главное, есть несколько плат.Это однослойная печатная плата, двухслойная печатная плата, многослойная печатная плата. В однослойной печатной плате компоненты размещаются с одной стороны, а соединения (отслеживание) – с другой. Что касается двухуровневой печатной платы, отслеживание выполняется с двух сторон, и компоненты также размещаются с двух сторон. В этом типе в основном используются SMD-компоненты. Затем, наконец, используются многослойные печатные платы, в которых используется множество слоев. В этих двух слоях – верхний и нижний, а остальные – внутренние. В Proteus мы можем разработать до 16 слоев печатной платы. Один является верхним слоем, другой – нижним слоем, а все остальные – внутренними слоями.Выбор слоя в Proteus находится в левом нижнем углу. Каждый слой будет представлен разным цветом. Например, нижний слой представлен синим цветом, верхний слой представлен красным, а внутренние слои представлены разными цветами. Изображение показано на рисунке ниже.
На изображении выше показано, что дорожка расположена между контактом R1-2 и контактом RV1-1. Другое дело размещение дорожки с 6-го контакта на 3-й. Направление указано белой стрелкой. Соединение обозначается зеленой линией, а синей линией обозначается трек.Если во время отслеживания возникли какие-либо ошибки контакта, они отображаются в красных кружках и изображении, показанном на рисунке ниже.
На изображении выше кружки красного цвета – это ошибки, возникшие при отслеживании. Чтобы избежать таких ошибок, измените путь следа. Вот так без ошибок расставьте дорожки между всеми выводами. Если вы планируете печатную плату с дуэльным слоем, есть короткий путь для изменения слоев дорожки с одного слоя на другой, то есть два раза нажмите левую кнопку мыши, чтобы сразу перейти на другой слой.На изображении выше есть оранжевый круг. То, что представляет собой «переходное отверстие», означает установку соединения между одним слоем и другим слоем. В Proteus есть преимущество. Это авто-роутер. Это специальный инструмент для автоматического безошибочного размещения треков. Но этот инструмент создает дуэльный слой печатной платы. Когда мы выбираем этот инструмент, откроется окно автоматического маршрутизатора на основе формы. Это окно, имеющее режим выполнения, правила оформления и параметры изменения ширины сетки. Если изменить все параметры в соответствии с нашими требованиями и нажать кнопку «Начать», автоматически начнется маршрутизация.
На втором изображении выше красные дорожки обозначают верхние медные дорожки, а синие дорожки обозначают нижние дорожки. Это двухуровневое проектирование печатной платы. Если нам нужна однослойная печатная плата, мы можем разместить собственные дорожки. На приведенном ниже изображении показана конструкция однослойной печатной платы требуемой схемы. После завершения отслеживания сохраните проект в той же папке, где сохранен вышеуказанный проект Proteus. В Proteus у нас есть еще один инструмент, который показывает, как схема выглядит после завершения.
Чтобы увидеть окончательную схему, щелкните вывод в строке меню и выберите 3D-визуализацию.Тогда визуализация схемы откроется в другом окне. Он имеет функции визуализации всех углов, вид платы без компонентов и вид заднего слоя. Это показано на рисунке ниже.
Затем это последний этап проектирования слоя печатной платы – печать макета. Отпечатки картонного слоя – последний шаг. Итак, чтобы распечатать макет схемы, нажмите на вывод в строке меню и нажмите на печать. Откроется окно настройки макета печати.
В этом окне доступны все параметры выбора слоя, режимы, путь, параметры поворота, масштаб, отражение и предварительный просмотр изображения.Переходя к режимам, он имеет четыре режима: изображение, сопротивление припоя, маска SMT и график сверления. В режиме художественного оформления вся наша работа означает отображение дорожек и компонентов, а на приведенных выше изображениях вид модуля желтого цвета может быть распечатан. При печати нижнего слоя меди есть одна важная вещь, это выбор отражения. Это должно быть выбрано в зеркальном режиме. Окно показано на рисунке ниже. Нам нужно сделать много распечаток схемы.
1. Распечатка верхнего слоя меди.В этом нет необходимости, потому что это однослойная печатная плата. Это только для двухслойной печатной платы.
2. Распечатка нижнего слоя меди. При печати этого слоя, кроме нижней меди и края платы, все поля будут отменять выбор положения в слоях / части рисунка. Затем выберите масштаб как 100%, выберите поворот как X по горизонтали, и важно, чтобы отражение было зеркальным. Поскольку после печати этого слоя на бумаге он помещается на медную плату в противоположном направлении, значит, печатная сторона должна быть обращена к медному слою.Поэтому в качестве зеркала мы выбираем отражение.
3. Распечатка верхнего шелкового слоя. Это сочетание с нижней медью. В однослойной печатной плате используется только нижняя медь. Это означает, что компоненты присутствуют на верхней стороне. Итак, верхний слой шелка печатает вид компонентов. Это напечатает место компонентов. При печати этого слоя, кроме верхнего шелка и оставшегося края платы, все поля будут отменять выбор положения в слоях / части рисунка. В остальном все выделения такие же, за исключением отражения.Отражение следует выбирать в обычном режиме.
4. Распечатка нижнего шелкового слоя. Это для двухуровневой печатной платы.
5. Распечатка слоя резиста припоя. Это сделано для предотвращения коротких замыканий. Чтобы напечатать этот слой, выберите режим паяльного резиста и щелкните нижнее поле резиста, а также край платы и режим зеркального отражения. Потому что это то же самое, что и печать нижнего медного слоя.
6. Знак SMT не для этого, потому что в нашей схеме мы не используем модули SMT.
7. Печать слоя Drill plot. Этот слой указывает место сверления и размер просверленного отверстия. При печати этого слоя только рамки сверла и края платы находятся в выбранном положении. Отражение – нормальный режим.
После печати всех слоев следующе чешется печатная плата. Это означает, что медные дорожки проектируются с помощью многослойной печатной бумаги.
1. Возьмите печатную плату с медным слоем и вырежьте ее в соответствии с нашими требованиями.
2.Поместите нижнюю печатную бумагу с медным слоем на медную печатную плату, повернув печатную поверхность к медному слою. Пример показан на рисунке ниже.
3. Зафиксируйте бумагу и картон, не двигаясь.
4. Нагрейте белую бумагу с помощью металлического ящика или других источников.
5. На печатной машине угольный порошок распыляется на белую бумагу и нагревается, модель сканируется, в соответствии с этой моделью угольный порошок наклеивается на бумагу, а оставшийся на бумаге порошок очищается.
6. Здесь мы применяем тот же процесс. Поместите лицевую сторону отпечатанной бумаги на слой меди и нагрейте ее, затем угольная сила прилипнет к слою меди. Итак, бумага сливается с доской.
7. Опустите доску в воду и медленно удалите бумагу, затем слой углерода, закрепленный на медной плате. Этот пример изображения показан на рисунке ниже.
8. Затем опустите плату в хлорное железо. Затем медь реагирует с хлоридом железа, и медь, не имеющая слоя углерода, растворяется в хлориде железа, а оставшаяся часть, имеющая углеродный слой, не растворяется в хлориде железа.Этот пример изображения показан на рисунке ниже.
9. Затем очистите доску наждачной бумагой. Сотрите или удалите слой угля, поцарапав доску наждачной бумагой. Затем углеродный слой полностью удаляется и обнажается медный слой.
10. Просверлите отверстия в соответствии со слоем положения сверла.
11. Затем, наконец, поместите необходимые компоненты в правильные места и с помощью набора для пайки прикрепите компоненты к плате.
12.Затем, наконец, вырезать лишние штифты из отверстий резаком. Тогда наша схема готова.
PCBWay, Прототип печатной платы и легкий способ изготовления!
Глоссарий терминов для печатных плат
2. Декаль.
2. прил. (На изображении печатной платы) Медь (или другой материал) отображается в виде чистых областей, а отсутствие материала – в виде черных областей. Типично для силовых и заземляющих плоскостей и паяльной маски.
2. Тип компонента печатной платы, который содержит микросхему и служит удобным механизмом для защиты микросхемы во время нахождения на полке и после прикрепления к печатной плате. С выводами, припаянными к печатной плате, корпус служит проводящим интерфейсом между микросхемой и платой.Примером может служить DIP.
2. Сложите несколько печатных схем (называемых модулями) в субпанель, чтобы субпанель можно было собрать как единое целое. После сборки модули можно разделить на отдельные печатные схемы.
2. Декаль в базе данных или чертеже PWB. 3. Символ на схеме.
2. прил. (напечатанного изображения проводки) Медь отображается черными областями, а отсутствие меди – прозрачными. Типично для изображений разводимых слоев печатной платы.
Проводящим материалом обычно является медь, покрытая припоем или покрытая оловом или сплавом олово-свинец.Обычный изоляционный материал – эпоксидный ламинат. Но есть много других материалов, используемых в более экзотических технологиях.
На односторонних платах, наиболее распространенном в массовом производстве бытовой электроники, все проводники расположены на одной стороне платы. В двухсторонних платах проводники или медные дорожки могут проходить от одной стороны платы к другой через металлические сквозные отверстия, называемые переходными отверстиями или сквозными проходами. В многослойных платах переходные отверстия могут соединяться как с внутренними слоями, так и с любой стороны.
Любой из этих пакетов может иметь большое количество отведений от 44 до 240 и более. Хотя эти термины носят описательный характер, отраслевых стандартов для размеров не существует. Любому разработчику печатных схем потребуется спецификация для детали конкретного производителя, поскольку краткое описание типа «PQFP-160» неадекватно для определения механического размера и шага выводов детали.
2. v. Действие создания такой проводки.
1.Декали и условные обозначения эпоксидными чернилами на печатной монтажной плате, названные так из-за метода нанесения – чернила «выдавливаются» через шелкографию, та же технология, что используется при печати футболок. Обычно используемый размер шелковой сетки составляет 6 мил. Таким образом, абсолютная минимальная ширина линии любого изображения легенды шелкографии составляет 6 мил, что оставляет очень слабую линию. 7 мил лучше подходят для практической минимальной ширины линии.
2. Файл Gerber, управляющий фотопечатью этой легенды.


