Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

ЛУТ технология изготовления в домашних условиях

Так как я учусь на инженера, я часто делаю дома проекты с достаточно простыми электронными схемами и для этого частенько делаю печатные платы сам.

Что такое печатная плата?

Печатная плата (ПП) служит для механического монтажа радиокомпонентов и электрического их соединения с помощью проводящего рисунка, контактных площадок и других компонентов, вытравленных на медном слое ламинированной пластины.
На ПП находятся заранее спроектированные медные дорожки. Правильно проектирование соединений посредством этих дорожек сокращает количество использованных проводов, а значит, и количество повреждений, вызванных разрывами соединений. Компоненты монтируются на ПП пайкой.

Способы создания

Основных способов изготовления печатных плат своими руками три:

  1. ЛУТ технология изготовления печатных плат
  2. Нанесение дорожек вручную
  3. Травление на лазерном станке

Метод лазерного травления является промышленным, поэтому я расскажу подробнее о первых двух методах изготовления.

Шаг 1: Создаем разводку печатной платы

Обычно разводку делают путем конвертирования принципиальной схемы с помощью специальных программ. Существует множество бесплатных программ в открытом доступе, например:

  1. Cadsoft Eagle
  2. PCBWizard

Я создал разводку с помощью первой программы.

Не забудьте в настройках изображения (Файл – Экспорт – Изображение) выбрать DPIG 1200 для лучшего качества изображения.

Шаг 2: Материалы для платы

(текст на фото):

  • Журналы или рекламные брошюры
  • Лазерный принтер
  • Обычный утюг
  • Ламинат с медным покрытием для ПП
  • Раствор для травления
  • Поролоновая губка
  • Растворитель (например, ацетон)
  • Провод в пластиковой изоляции

Также вам понадобятся: перманентный маркер, острый нож, наждачная бумага, бумажные полотенца, вата, старая одежда.
Объяснять технологию я буду на примере изготовления ПП сенсорного выключателя с IC555.

Шаг 3: Распечатываем разводку

Распечатайте разводку схемы на листе глянцевой или фото бумаги форматаА4 на лазерном принтере. Не забудьте:

  • Распечатывать нужно изображение в зеркальном отображении
  • Выберите «Печатать все черным» и в программе для дизайна печатных плат и в настройках лазерного принтера
  • Убедитесь, что изображение будет напечатано на глянцевой стороне листа.

Шаг 4: Вырезаем плату из ламината

Вырежьте из листа ламината кусок такого же размера, как и изображение разводки платы.

Шаг 5: Шлифуем плату

Обработайте фольгированную сторону металлической мочалкой или абразивной стороной губки для мытья посуды. Это нужно, чтобы снять оксидную пленку и фоточувствительный слой.
На загрубленную поверхность изображение ложится лучше.

Шаг 6: Варианты изготовления схемы

Вариант 1:
ЛУТ: перенос напечатанного на глянцевом слое бумаги изображения на фольгированный слой ламината. Положите напечатанное изображение на горизонтальную поверхность тонером вверх. Положите сверху плату медным слоем на изображение. Изображение должно располагаться ровно относительно краев. Скрепите ламинат и изображение с двух сторон скотчем, чтобы бумага не могла сместиться, липкий слой скотча не должен попасть на медное покрытие.

Вариант 2:
Нанесение дорожек перманентным маркером: взяв за образец распечатанную разводку, нанесите схему на медный слой куска ламината сначала простым карандашом, затем обведите перманентным черным маркером.

Шаг 7: Проглаживаем изображение

  • распечатанное изображение нужно прогладить утюгом. Разогрейте утюг до максимальной температуры.
  • положите на ровную деревянную поверхность чистую ненужную ткань, на нее положите будущую плату медным слоем вверх с прижатым к нему изображением схемы.
  • с одной стороны прижмите плату рукой с полотенцем, с другой прижмите ее утюгом. Утюг держите в течение 10 секунд, затем начинайте проглаживать с бумагой немного надавливая, в течение 5-15 минут.
  • хорошо прогладьте края – с нажимом, медленно перемещая утюг.
  • длительное нажатие действует лучше, чем постоянно проглаживание.
  • тонер должен расплавиться и прилипнуть к медному слою.

Шаг 8: Очистка платы

После утюжки поместите ее в теплую воду примерно на 10 минут. Бумага намокнет и ее можно будет удалить. Удаляйте бумагу под малым углом и, желательно, без остатков.

Иногда с бумагой снимаются частички дорожек.
Белым прямоугольником на фотографиях выделено место, где дорожки плохо перенесены и затем восстановлены черным перманентным маркером.

Шаг 9: Травление

Во время травления нужно быть чрезвычайно осторожным.

  • сначала оденьте резиновые перчатки или перчатки с пластиковым покрытием
  • застелите пол газетами на всякий случай
  • наполните пластиковую коробку водой
  • добавьте в воду 2-3 чайных ложки порошка хлорида железа
  • опустите плату в раствор примерно на 30 минут
  • хлорид железа вступит в реакцию с медью и медь, не защищенная слоем тонера, уйдет в раствор
  • чтобы проверить, как идет травление внутренних частей платы, достаньте плату из раствора пассатижами, если внутренняя часть еще не очистилась от меди, оставьте ее в растворе еще на некоторое время.

Слегка перемешивайте раствор, чтобы реакция шал активнее. В растворе образуется хлорид меди и хлорид железа.
Каждые две-три минуты проверяйте, вся ли медь вытравлена с платы.

Шаг 10: Техника безопасности

Не прикасайтесь к раствору незащищенными руками, обязательно используйте перчатки.
На фото видно, как проходит травление.

Шаг 11: Утилизация раствора

Раствор для травления токсичен для рыб и других водных организмов.
Не выливайте отработанный раствор в раковину, это незаконно и может испортить трубы.
Разбавьте раствор для снижения концентрации и только после этого слейте в общую канализацию.

Шаг 12: Завершение процесса изготовления

На фото показаны для сравнения две печатных платы, изготовленных с помощью ЛУТ и перманентного маркера.

апните несколько капель растворителя (можно жидкость для снятия лака) на ватку и удалите остатки тонера с платы, у вас должны остаться только медные дорожки. Действуйте осторожно, затем просушите плату чистой тканью. Обрежьте плату до нужного размера и обработайте края наждачной бумагой.

Просверлите монтажные отверстия и припаяйте все компоненты на плату.

Шаг 13: Заключение

  1. Лазерно-утюжная технология — вполне эффективный способ изготовления печатных плат в домашних условиях. Если делать все аккуратно, каждая дорожка получится четкой.
  2. Выполнение разводки с помощью перманентного маркера ограниченно нашими художественными навыками. Этот способ подходит для простейших схем, для чего-то более сложного лучше изготавливать плату первым способом.

Изготовление печатной платы в домашних условиях

Если вы решили собрать понравившуюся электрическую схему, а раньше этим никогда не занимались, то вам пригодятся приводимые ниже советы, а со временем, при появлении опыта, вы сможете выбрать наиболее удрбную для себя методику.

Вся современная радиоаппаратура собирается на печатных платах, что позволяет повысить ее надежность, а также упростить сборку. Несложно научиться делать печатные платы своими руками, тем более что особых секретов в технологии нет.

Итак, вы выбрали нужную схему и приобрели необходимые детали. Теперь можно приступать к разводке топологии печатных проводников, учитывая реальные габариты деталей. Удобнее это делать на миллиметровой бумаге, но можно взять и обычный лист в клеточку. Рисуем контуры платы, габариты которой будут определяться с учетом размещения ее в каком-то готовом корпусе,, что наиболее удобно, так как изготовление самодельного потребует много времени и не каждый сможет его сделать аккуратно и красиво.

Разводку топологии платы выполняют карандашом, отмечая места отверстий для выводов радиоэлементов и пунктиром контуры самих элементов. Линии соединения элементов выполняются в соответствии с электрической схемой по кратчайшему пути при минимальной длине соединительных проводников. Входные и выходные цепи схемы должны быть разнесены друг относительно друга по возможности дальше, что исключит наводки и самовозбуждение схем усилителей.

Наилучшее размещение элементов с первой попытки, как правило, не получается, и приходится пользоваться ластиком при изменении компоновки деталей. г-Оосле сверления мелкой наждачной шкуркой (нулевкой) слегка зачищаем фольгу, чтобы снять заусенцы и окисную пленку, — это ускоряет процесс травления.

Перед нанесением рисунка топологии плату нужно обезжирить техническим спиртом или ацетоном (протерев поверхность ‘смоченной тряпкой), подойдут и многие другие растворители.

Для выполнения рисунка проводников используется любой быстро сохнущий лак, например женский лак для ногтей или мебельный (его можно подкрасить пастой от шариковой авторучки, чтобы было хорошо видно на плате). Очень удобно рисовать печатные соединения тонким водостойким маркером (не каждый тип подойдет).

Для нанесения рисунка можно воспользоваться двумя методами:

  • берется рейсфедер или перо (или маркер) и рисуются проводники от Отверстия к отверстию (рис. 7.1а) в соответствии с рисунком топологии;
  • во втором методе покрывается лаком вся поверхность платы и при его подсыхании счищаются лишние участки лака при помощи скальпеля и линейки, оставляя закрашенными только токопроводящие дорожки (рис. .•скорректировать, аккуратно соскоблив скальпелем лишние участки лака. Затем плату помещаем в ванночку с раствором хлорного железа. Если плата двухсторонняя, чтобы заготовка не легла рисунком проводников на дно, необходимо в крепежные отверстия вставить диэлектрические клинья или любым другим способом обеспечить зазор.

    Весь процесс травления займет около часа, но если вы хотите его ускорить, то раствор должен быть слегка теплым и при травлении иногда его помешивайте (время зависит и от концентрации раствора хлорного железа в воде).

    После окончания травления заготовку промываем под струей воды и отверткой соскабливаем лак с платы (его можно также растворить, например ацетоном, но это дольше и создает больше грязи).

    Для удобства монтажа, проводники платы необходимо облудить припоем ПОС-61 с использованием жидкого спирТо-канифольного флюса (для лучшей пайки плату можно слегка зачистить мелкой шкуркой). Прикосновения паяльника должны быть легкими и не надолгими, иначе медная фольга дорожек начнет отслаиваться.

    Остатки канифоли после облуживания удаляют с платы ацетоном или спиртом. На этом процесс изготовления печатной платы считается законченным и можно приступать к монтажу элементов на ней.

    В заключение отметим, что существует способ изготовления печатной платы без использования химических реактивов. При этом зазоры между контактными дорожками выполняются резаком при помощи металлической линейки, но этот метод требует больше сил и определенных навыков, так как резак может соскочить и порезать нужные участки фольги. Поэтому этим методом обычно пользуются очень редко, когда топология очень простая, а хлорного железа нет под руками.

    Хлорное железо нетрудно изготовить самостоятельно. Для этого берется соляная кислота с концентрацией около 9% (ее можно приобрести в хозяйственных магазинах) и железные опилки (или тонкие листовые кусочки). Опилки заливаем кислотой и оставляем в открытой емкости на несколько дней. Если кислота имеет низкую концентрацию, то ее берется 25 частей на 1 часть объема опилок для получения водного раствора хлорного железа сразу нужной плотности.

    По окончании реакции получается светло-зеленый раствор, который, постояв еще несколько дней, становится желто-бурым.

    Почему вы все еще производите печатные платы?

    • по:
    • Аль Уильямс

    Мало что повлияло на электронику так, как печатные платы (PCBs). Дешевая бытовая электроника не была бы такой дешевой, если бы кому-то по-прежнему приходилось все соединять (хотя сейчас мы уже видели бы роботов-проводников, я уверен). Помимо исключения человека из процесса подключения и обеспечения многих отличных электрических свойств (по крайней мере, на хорошо спроектированной плате), неудивительно, что даже в самых дешевых примерах электроники теперь используются печатные платы.

    В течение многих лет отличительной чертой крупного электронного хакера была способность создавать собственные печатные платы. Было много способов, которыми люди пытались перенести производство печатных плат в гараж хакера: наклеивание декалей, светочувствительных чистых печатных плат и даже использование тонера для лазерного принтера (последний побудил меня написать книгу о разводке печатных плат много лет назад).

    ). Вы также видите много людей, использующих 3D-принтеры или станки с ЧПУ для создания печатных плат. Не проходит и недели, чтобы кто-нибудь не спросил меня, как изготовить печатную плату дома или в лаборатории малого бизнеса.

    Моя реакция неизменно: «Почему?» Еще в 1980-х я работал в компании, производившей печатные платы, и наша компания по производству досок прекратила свою деятельность. Итак, мы купили их. У них было множество гальванических машин, фотоплоттеров и экзотического оборудования для обработки химикатов. Они находились в 60 милях от нашей компании, и это было удобно, потому что мы приезжали с гигантскими рулонами произведений искусства прямо в здание правления. Стоимость была высокой, и с современными правилами сброса химикатов, вероятно, была бы выше. Цена на оснастку была особенно высока. Первая доска стоила дорого. Даже 100-я доска по нынешним меркам стоила дорого.

    В то время я сам делал много плат, особенно прототипы плат, которые могли иметь проблемы. Но они никогда не были такими же, как коммерческие доски. Двусторонние доски делать сложно (не невозможно, но тяжело). Вы не получаете покрытие через отверстия, поэтому вам нужно использовать проволоку или заклепки для соединения сторон. Возможно, вы не думали об этом, но медь, соединяющая обе стороны коммерческой печатной платы, добавляет большую прочность дорожкам печатной платы. Точно так же, как односторонние доски легче расслоить, чем двусторонние, мои самодельные двусторонние доски имели ту же тенденцию, потому что они были в основном двумя односторонними досками, расположенными спиной к спине. Можно было использовать какие-то ядовитые химикаты, чтобы покрыть доску гальваническим покрытием, но это было не так хорошо. И я так и не нашел разумного способа сделать паяльную маску. Шелкография не стоила хлопот, хотя я использовал растирание букв, а затем перенос тонера, чтобы получить аналогичный эффект.

    Самое худшее в изготовлении собственных досок: сверление. Эти отверстия действительно должны совпадать (особенно разъемы IC), и если вы их испортите, вы сможете начать все сначала с шага 1. Конечно, вы можете использовать поверхностный монтаж, но большинству плат все еще нужны по крайней мере некоторые отверстия (даже если просто для переходных отверстий). Второй худшей частью было обращение со всеми химикатами. Чистое травление было не так уж плохо, но более доступный хлорид железа окрашивает все! У меня до сих пор есть следы на бетоне моего патио, подтверждающие это. У меня никогда не хватило наглости попробовать некоторые травки домашнего пивоварения, потому что в них тоже были неприятные химические вещества.

    Сегодня все по-другому. Вы можете полностью разметить свою печатную плату на компьютере (или даже в браузере). Нажмите кнопку, и вы сможете отправить эти файлы в любую точку мира. Есть десятки (а может и больше) производителей досок, которые изготовят вашу доску дешево. Многие из них находятся в Азии, но теперь везде есть доступные варианты. Единственное, что вам действительно нужно, это время. У вас не может быть идеи утром, а днем ​​смотреть на прототип печатной платы. Но если вы готовы ждать — а ожидание не обязательно должно быть таким долгим — вы можете получить прекрасно изготовленные платы по очень низкой цене, даже если вы делаете только одну или две платы. Вы получите несколько слоев, сквозные отверстия, шелкографию и все остальное, что вы ожидаете от профессионально изготовленной доски.

    Да, мой фрезерный станок с ЧПУ удалит медь (и концевые фрезы) и оставит мне плату без паяльной маски, шелкографии и сквозных отверстий с покрытием. У меня все еще есть бак для нагревания хлорного железа (который должен иметь марку Stain-it-all). Но я так больше никогда не делаю. Это просто того не стоит. Вы тоже не должны. Несмотря на советы в видео ниже, лучший способ вывести пятна хлорида железа с вещей — вообще не использовать хлорид железа!

    Я не буду рекомендовать какой-то конкретный пансион, чтобы меня не обвинили в рекламе какого-то конкретного дома. Недавно у нас был хакерчат, где несколько человек упомянули своих любимых. Поспрашивать. Или оставьте свой любимый (и почему) в комментариях.

    Не поймите меня неправильно. Никому из тех, кто читает Hackaday, не нужно объяснять, почему кто-то хочет что-то построить, даже если он может купить это в другом месте. Я делаю это все время. Если ваша цель — узнать о печатных платах или взломать процесс печатных плат, то, во что бы то ни стало, выбейте себя из колеи. Но если ваша цель — прототип чего-то, а печатная плата — просто средство для достижения цели, выбросьте этот хлорид железа, сохраните концевую фрезу и найдите дом для досок. Вы будете рады, что сделали это.

    Posted in Hackaday Columns, Interest, Rants, SliderTagged производство, печатная плата, Печатная плата, прототипирование

    6 Методы изготовления печатных плат своими руками — производство печатных плат и сборка печатных плат

    Как изготовить печатную плату методами «сделай сам»?