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

Как восстановить выгоревшие контакты и дорожки на плате?

На чтение 2 мин.

В процессе эксплуатации различных приборов часто выгорают контакты на платах, и устройство перестает работать. Если все детали в хорошем состоянии, то проще восстановить контакты, чем покупать новую плату. Компания Точка Паики solderpoint.ru/vosstanovlenie-kontaktov-na-plate

проводит восстановление контактов на различных видах плат. Это позволяет быстро отремонтировать устройство и не тратить время на покупку новой платы.

Какие преимущества компании 

Компания отличается многими преимуществами и осуществляет восстановление контактов на платах с использованием качественных материалов. Специалисты способны восстановить выгоревшие дорожки и контакты на платах импортных и отечественных приборов.

Если раньше из-за перегоревшей платы меняли целый блок, то сейчас проводят точечный ремонт и удаляют поврежденные участки.

Среди главных преимуществ для клиентов:

  • высокое качество;
  • оперативность;
  • доставка;
  • доступная цена.

Мастер визуально осматривает плату, и оценивает предполагаемый объем работ. Если восстановить контакты и напаять перемычки дешевле, чем покупать новую плату, то он приступает к работе.

После завершения осматривает отремонтированные участки, поверяет надежность пайки. Ели все нормально, то плату упаковывают и отправляют заказчику. В компании можно заказать восстановление выгоревших дорожек на любом количестве плат.

Как происходит процесс восстановления?

Дорожки и контакты на платах выгорают из-за нагрузок и короткого замыкания. Если произошло короткое замыкание, то дорожка на определенном участке может выгореть. Для того, чтобы возобновить работу телевизора, холодильника или другого бытового прибора, достаточно припаять перемычки, чтобы соединить между собой дорожки.

Процесс восстановления состоит из нескольких этапов.

Сначала мастера осматривают поврежденную плату. Затем определяют объем работ и подбирают необходимые материалы. Дальше напаивают площадки контактов и соединяют перемычками поврежденные участки дорожки.

Последний этап – это проверка качества выполненной работы. Обычно восстановление контактов занимает минимум времени. Это зависит от ширины дорожек и количества поврежденных участков. Опытные мастера визуально определяют, имеет ли смысл ремонтировать плату, сколько это займет времени и какая цена услуги. 

Вывод 

Если в бытовом приборе сгорели контакты или выгорела дорожка платы, не нужно торопиться покупать новую. Намного выгоднее и дешевле обратиться в компанию Точка Паики и заказать услугу по восстановлению контактов. Специалисты сделают все быстро и на самом высоком уровне. Цены на услуги доступные.

Как паять паяльником – примеры пайки на определенных деталях

Как паять паяльником – примеры пайки на определенных деталях.

Паять паяльником это не столь сложно, как это кажется с первого взгляда. Пользоваться паяльником начали еще в Египте более пяти тысяч лет назад. И в технологии пайки от той поры практически ничего не изменилось.

Технология пайки паяльником на самом деле не сложная. Суть ее в том, что при использовании расплавленного металла, имеющего низкую температуру плавления, соединяются любые и в любом сочетании металлы, имеющие большую температуру плавления.

Перед тем, как приступить к пайке, нужно изначально подготовить поверхность тех деталей, что будут паяться. Нужно очистить поверхность от следов грязи, если таковы имеются и удалить оксидную пленку.

Оксидная пленка – это пленка, что образовывается на поверхности металла за счет определенных условий воздуха или не очень сильно окисленной среде. Толщина такой пленки может быть разной, поэтому от этого будет зависеть, при помощи чего ее можно будет удалить – напильника или наждачной бумаги.

Если площадь пайки не большая или это будут паяться круглые провода, то эту площадь можно зачистить лезвием обычного ножа. После очистки поверхность должна быть блестящей без всяких пятен, окислов и неровностей. Если на поверхности имеются жирные пятна, то их убирают при помощи ацетона или растворителя уайт-спирита (очищенного бензина).

Когда поверхность полностью подготовлена, то ее нужно залудить, то есть покрыть слоем припоя. Это делается следующим образом: вам нужно нанести на поверхность, что будет паяться, флюс и приложить жало паяльника с припоем.

Что бы жало паяльника хорошо передавало тепло к детали, его необходимо прикладывать таким образом к детали, что бы площадь соприкосновения жала паяльника и детали была максимальной. Для этого можно использовать паяльник с жалом, имеющим срез.

Главное в процессе пайки это прогреть те поверхности, что спаиваются до той температуры, которую имеет расплавленный припой. Если поверхности не были прогреты до нужной температуры, то пайка будет матовой и иметь низкую механическую прочность. Если в процессе пайки поверхности перегреть, то припой растечется, и вы вовсе не сможете выполнить процесс пайки.

Когда все описанные выше пункты выполнены, прикладываем детали друг к другу, и выполняем пайку электрическим паяльником.

Сколько будет длиться процесс пайки зависит от того какая толщина и вес детали, но приблизительно это от одной до десяти секунд. Большая часть радиоэлектронных компонентов паяются не дольше чем две секунды. Паяльник отводится в сторону, как только припой растекся по поверхности. Смещать детали нельзя до той поры, пока припой полностью не затвердеет. Ведь если сместить детали, то будет низким качество механической прочности и герметичности пайки. Если вы случайно сместили детали, все может быть, то нужно выполнить процесс пайки снова.

Когда жало паяльника горячее, то припой на нем, при ожидании, покрывается окислами и остатками сгоревшего флюса.

Поэтому перед пайкой жало паяльника нужно обязательно очищать. Для этого можно взять кусочек увлажненного поролона (плотность его может быть разной) и быстро жалом провести по этому поролону, тогда все остатки из жала останутся на поролоне.

Перед тем, как начать пайку нужно убедится в том, что поверхности или провода, что будут паяться уже облужены, это обязательно. Ведь пайка уже облуженых поверхностей и проводов будет действительно качественной, да и вы, выполняя пайку, будете получать удовольствие от работы.

Если Вы никогда раньше не работали с паяльником, то лучше всего перед тем, как выполнить ответственное задание по пайке паяльником необходимо потренироваться паять. Начните с самого простого, попробуйте паять одножильный медный провод, что используется для электропроводки. Первое, что стоит сделать, это снять с проводника изоляцию.

Как правильно залудить провода из меди.

Сняв изоляцию с провода, оцените, в каком состоянии находится проводник. Если провода новые, то их проводник не имеет оксидной пленки и такие провода можно паять, не выполняя зачистку. Возьмите небольшое количество припоя на жало паяльника, а потом коснитесь им канифоли и проведите жалом паяльника по поверхности проводника.

Если проводник имеет чистую поверхность, то по ней припой растечется тонким слоем. При нехватке припоя, берется еще одна порция с обязательным касанием канифоли. И так необходимо делать до той поры пока проводник полностью не будет залужен. Что бы работать с проводником было максимально комфортно, положите его на деревянную площадку, такая используется в качестве подставки для паяльника. Всегда в том месте, где выполняется лужение, скапливается определенное количество канифоли, что ускоряет

процесс лужения, ведь припоя на жало можно взять больше, и каждый раз не касаться канифоли.

Бывают и такие случаи, что вроде и проводник без оксидной пленки, а лудится, он не хочет. В таком случае необходимо использовать паяльную кислоту. Но если у Вас под рукой, ее, не оказалось можно обойтись и таблеткой аспирина. Разогреть пару секунд, а потом лудить на площадке. Вот увидите, будет лудиться без всяких проблем. Если вы используете метод с аспирином для медного провода, на котором будет оксидная пленка, он сразу будет покрываться тонким слоем припоя. (Но этот метод желательно использовать в крайних случаях, поскольку запах от процесса будет не самый лучший)

Если у Вас получилось залудить проводник, то вас можно поздравить с первыми успехами в работе с паяльником.

Если первый раз работает с паяльником, то будьте готовы к тому, что хорошая пайка у вас не получится. На это есть пару причин. Очень сильно нагрет паяльник для данного вида припоя. Это определить можно по жалу паяльника, ведь на припое, что есть на нем, образовывается темная оксидная пленка. Если сильно нагреть жало паяльника, то рабочая часть жала будет покрыта черным окислом, из-за чего припой на жале держаться не будет. Жало паяльника не разогрето до необходимой температуры. В таком случае внешне пайка будет матовой и рыхлой. Чтобы правильно подобрать температуру можно использовать регулятор температуры. Еще может быть недостаточно прогрет провод во время обслуживания. Такое часто случается, если на рабочей части жала паяльника имеется небольшое количество припоя. Тогда площадь соприкосновения маленькая, и тепло не так как нужно передается на проводник. Тренироваться паять нужно до той поры, пока не получится правильно залудить провод.

Часто бывает такое, что по окончанию лужения паяльником проводов, на них можно увидеть остатки припоя, что похожи на наплывы. Что бы от них избавиться расположите провод вертикально, концом вниз, а паяльник наоборот – вертикально, чтобы его жало «смотрело» вверх, а потом аккуратно проведите жалом по проводам. Так, как припой тяжелый, то все образовавшиеся наплывы перейдут на жало паяльника.

Но, прежде, чем это сделать, удалите весь припой, что имеется на рабочей части жала паяльника. А для этого просто легонько ударьте жалом о подставочку. Аналогичным способом уберите лишний припой с мест паек на печатных платах.

Продолжить свою тренировку стоит на медном многожильном проводе. Его тоже нужно научиться лудить пальником. Здесь же все не будет так просто, как в предыдущем варианте, а особенно если этот провод еще нужно перед лужением очистить. Очистить провод, от оксидной пленки используя для этого механический способ, будет немного затруднительно. Для этого понадобится разделить проводники и выполнить зачистку каждого по отдельности. У меня был случай, когда сняв изоляцию с провода, используя для этого термический способ, то увидел следующее: верхний проводник был весь покрыт оксидной пленкой, а нижний проводник был расплетен. Именно такой случай является одним из самых сложных для лужения. Но, такие провода лудятся не хуже, чем простые одножильные.

Паяем правильно многожильные провода.

Для начала, проводник нужно обработать паяльной кислотой, и начинать прогревать их паяльником, продвигая их так, чтобы все проводники этого многожильного провода были смочены кислотой.

Потом нужно выполнить лужения на площадке с использование канифоли, все выполнять аналогично тому, что описано выше. Разница только в том, что вам необходимо будет прижимать провод к площадке и в процессе лужения поворачивать его в одну сторону. Это требуется чтобы проводники этого провода сплелись между собой.

Имея уже готовый залуженный провод такого типа, вы сможете, используя для этого круглогубцы, сделать кольцо. А это кольцо использовать потом, к примеру, в качестве резьбового присоединения, которое в дальнейшем можно будет использовать, например для контактов розетки или выключателей.

А еще его используют для патронов в люстрах, или же припаять такое кольцо к латунным контактам или печатным платам. Не поленитесь, в качестве тренировки попробуйте выполнить такого типа пайку паяльником.

Единственное, что нужно стараться не сместить детали, во время их соединения методом пайки, пока не застынет припой.

Если говорить о пайке паяльником любых других деталей, то она не сильно отличается от пайки проводов паяльником. И если вы попробовали лудить и паять провода, и у вас все получилось хорошо, то вы сможете выполнить любую пайку паяльником.

Учимся лудить тонкие медные провода, что покрыты лаком.

Если нужно залудить паяльником тонкий проводник, у которого диаметр жилы меньше 0,2 мм, что изолированный эмалью, нужно использовать хлорвинил. Данный вид пластика используется для изготовления изоляции и больших изолирующих трубок. Для этого необходимо положить провод на изоляцию и слегка прижать его жалом паяльника, после чего протаскивать провод, при этом постоянно поворачивая его. Вследствие нагрева хлорвинила выделяется хлор, именно он позволяет разрушить лак и без проблем залудить провод.

Такого рода технология будет просто незаменимой, если вам нужно паять паяльником провод, типа литцендрат. Это провод, что состоит из большого количества тоненьких проволок, что имеют эмалированное покрытие и представляют собой один проводник.

Тонкие провода покрыты эмалью, можно еще лудить применяя таблетки аспирина. Такой метод лужения паяльником я описывал выше. Необходимо взять провод, который вы будете лудить и поместите на подготовленную заранее таблетку аспирина, а потом протягивать его между аспирином и жалом паяльника. Но, стоит помнить, что на рабочей части жала, должно быть, необходимое количество припоя и канифоли.

Как паять паяльником радиодетали.

Часто технология пайки требуется, когда выполняется ремонт электрических приборов. Ведь там есть печатные платы, состоящие из радиоэл

ементов и тому подобное. И зачастую из этих плат нужно их выпаивать или запаивать назад. Это нельзя назвать сложной работой, но все же необходимо будет соблюдать определенную технологию пайки.

Пайка паяльником резисторов, диодов, конденсаторов.

Выпаять из платы необходимый вам радиоэлемент, а он может быть с двумя выводами, не составит труда и не требует высшего образования. В качестве таких элементов выступают практически всегда резисторы или диоды. Для качественного выпаивания с платы любого из таких элементов, нужно нагреть паяльником то, место где он запаян. Под высокой температурой припой расплавиться и вы легко достанете нужный вам элемент. Чтобы вынуть вывод резистора, можно использовать пинцет, но нужно делать все, не спеша, чтобы не соскакивал пинцет, а такое часто бывает, особенно в тех случаях, когда радиоэлемент имеет загнутый вывод и он находится со стороны пайки.

Что бы работать с пинцетом было удобнее, вы можете сточить его губки, но без фанатизма. Тогда при захвате вывода пинцет не будет соскальзывать.

Работая с печатной платой, особенно если речь идет о демонтаже радиоэлементов, очень хочется иметь еще одну руку, ведь при данной работе нужно работать паяльником, пинцетом и еще держать саму плату.

В качестве третей руки вам послужат настольные тиски. Используя данный инструмент, вы сможете зажать плату, и установить тиски на ту боковую грань стола, где вам удобнее будет работать. Лучше всего использовать инструмент придуманный китайцами Third-Hand Tool, что в переводе на русский означает «Третья рука». Используя «третью руку» вы сможете разместить плату в той плоскости, в которой с ней лучше всего будет работать.

Когда вы выполните демонтаж радиодетали, то место на плате, где был его вывод, заплывет припоем. Достать этот припой из образовавшейся луночки не сложно, просто возьмите зубочистку, заточенную спичку или обычную деревянную палочку.

Это делается следующим образом: жало паяльника нагревается и им расплавляется припой, потом в отверстие помещается зубочистка и проворачивается. Вынуть зубочистку можно будет уже когда застынет припой.

Перед тем, как запаять в плату новый радиоэлемент, нужно удостовериться в том, что его выводы будут хорошо паяться, особенно если вы не знаете, когда этот радиоэлемент был изготовлен. Рекомендую действенный способ в таком случае – залудите выводы радиоэлемента, а потом приступайте к процессу запаивания. И как результат вы получите надежную пайку и удовольствие от работы.

Пробуем паять паяльником SMD светодиоды и другие компоненты, не имеющие выводов.

Так, как технологии не стоят на месте, то сегодня уже выпускаются радиоэлектронные устройства, в которых стоят компоненты без выводов, именуются как SMD. У SMD нет привычных для нас проволочных выводов. Их соединяют с дорожками платы за счет пайки к ним контактных площадок, что находятся прямо на корпусе компонентов. Сложности в пайке такого компонента нет. Просто для этого нужно использовать маломощный паяльник на (10-12 Вт) и паять все контакты поочередно по отдельности.

Если говорить о ремонте, то часто стоит задача выпаивать SMD компонент для их проверки или замены на новые. Кроме того часто бывает такое, что SMD компоненты выпаивают из старых нерабочих плат для того, чтобы использовать их в качестве запчастей. Поэтому при процессе выпаивания нужно быть внимательным, ведь компоненты могут поломаться. Чтобы этого не произошло, прогревайте одновременно все выводы SMD компонентов.

Тем, кто часто сталкивается с работой, где нужно выпаивать SMD компоненты, рекомендую для своего паяльника сделать набор специальных жал. Под специальным имеется ввиду жало, что на конце разветвляется на два или три маленьких жала. Используя такие жала при выпаивании, вы не будете повреждать SMD компоненты, даже если они припаяны к плате.

Не всегда под рукой есть паяльник малой мощности, а в том, которым постоянно выполняется пайка нет возможности поменять жало на другое, так как оно прикипело. В таком случае нужно просто навить на жало паяльника медный провод. Его диаметр должен быть не больше одного миллиметра. Это будет так званая насадка, используя которую вы сможете легко выпаять SMD компоненты. Обратите внимание, что корпус светодиодов очень нежный, и он боится даже самых минимальных воздействий.

Удобство такой насадки в том, что она беспрепятственно снимается, и вы сможете использовать паяльник для обычной пайки. У этой насадки есть свои плюсы, и заключаются они в том, что вы можете менять ширину между концами самой насадки. Это позволит использовать ее для пайки SMD компонентов разных размеров. Еще такого рода насадку можно использовать, как маломощный паяльник, и с легкостью паять мелкие детали и тонкие провода, например для светодиодных лент.

Учимся паять паяльником светодиодную ленту.

Процесс пайки светодиодных лент практически не отличается от процесса пайки любой другой детали. Но, здесь все же есть свои тонкости. Вот, например из-за того, что печатная плата это тонкая и гибкая лента, то время пайки должно быть минимальным, чтобы не отслоились печатные дорожки платы.

Учимся паять паяльником микросхемы.

Выше я описывал, как запаивать или выпаивать резисторы или диоды. И как видите, сложного там практически нет ничего. А вот выпаять паяльником микросхемы, это уже на порядок сложнее. Ведь в микросхеме выпаять по отдельности выводы можно только после того, как их при помощи кусачек откусить от корпуса платы.

Но, все же есть и в данном случае выход, и, используя одну полезную технологию можно выпаять 24 выводную микросхему всего за минуту. Для этого вам понадобиться медицинская игла, что используется для инъекций. Диаметр такой иглы должен составлять 0,6 мм, ведь в микросхемах зачастую размер вывода равен 0,5 мм. Заправлять ее нужно на конус под прямым углом, так она легче войдет в отверстия печатной платы.

Следующие действия уже не сложные, ведь вам нужно будет просто смазать все выводы микросхемы, с той стороны, где будет выполняться пайка, специальным флюсом СКФ. Одевать иглу необходимо на все выводы микросхемы по очередности, при этом прогревать жалом паяльника припой. Но, стоит помнить, что иглу надо постоянно прокручивать то в одну, то в другую сторону. Если этого не делать, то иглу можно припаять к выводу. Паяльник отводим в сторону сразу, как только игла войдет в плату, а иглу в это время проворачиваем и не спеша снимаем с ножки. Все эти манипуляции проводим до той поры, пока все выводы микросхемы не будут освобождены от припоя. Если микросхема, с которой вы работаете, имеет загнутые выводы, то нужно первоначально расплавить припой и одновременно одеть на вывод иглу до упора. И тогда вывод выровняется. Для того, чтобы освободить вывод от припоя при помощи иглы, нужно приблизительно две секунды.

Когда вы выполните все выше описанное, со всеми ножками, то сможете легко извлечь микросхему, и даже не заметите, что она была припаяна. Могут быть такие случаи, что одна из ножек не выпускает микросхему, ну, все может быть. В таком случае нужно провести ее обработку паяльником и иглой еще раз.

Есть такие специалисты, которые используют при пайке микросхем технологию пайки с использованием медной оплетки от коаксиального провода. Эта технология тоже имеет право на жизнь, но у нее есть существенные минусы:

– нужно иметь уже хорошо «набитую» руку, то есть уметь хорошо

паять паяльником;

– иметь в своих инструментах и комплектующих оплетку. А она есть далеко не у всех;

– полностью удалить весь припой, которым припаяны выводы микросхемы.

А вот при использовании технологии пайки с иглой, припой остается на плате и тогда, чтобы запаять новую микросхему нужно только хорошо прогреть места пайки, при этом не добавлять новый припой.

Учимся

паять паяльником микросхемы в корпусе SOIC, что используются для поверхностного монтажа.

Новый рынок, новые технологии, новые разработки, и на сегодняшний день очень часто стали использовать при изготовлении электронных приборов микросхемы в корпусе SOIC.

Прямое назначение данных микросхем – поверхностный монтаж на печатные платы. Иметь дело с такими микросхемами приходится людям, что занимаются ремонтом радиоаппаратуры. В этой же аппаратуре эти микросхемы нужно менять на новые. И что бы это сделать вам придется изначально выпаять эту микросхему, так, чтобы все ее печатные проводники, не были оторваны.

Ремонтируя светодиодную лампу по типу трубки, мне довелось выполнить замену вышедшей из строя в драйвере микросхему BP2808 в корпусе SOIC. Чтобы без проблем и препятствий выпаять микросхемы в корпусах, которые разработаны для пайки напрямую к контактной дорожке печатной платы, нужно использовать специальную паяльную станцию. Паяльная станция – это специальный инструмент, что применяется в радиотехнической промышленности.

Во время работы паяльной станцией место, которое нужно паять, нагревается горячим воздухом. В домашних условия поставить паяльную станцию не у всех есть возможность.

Но, можно обойтись и без паяльной станции, используя для выпаивания микросхемы отрезок тонкой стальной проволоки, имеющей на конце небольшой крючок. Отсюда вопрос: где взять такую проволочку? Все очень просто, вы можете ее сделать сами, используя для этого пружинку от шариковой ручки, просто выпрямите пружинку и у вас будет тонкая стальная проволока.

Используя крючок на проволоке, подцепите вывод микросхемы на печатной плате и немного натяните. Посмотрите где находится место пайки и прогрейте его жалом паяльника. Обратите внимание, паяльник должен быть малой мощности. В следствии нагрева места пайки, крючок пройдет между выводом и печатным проводником, вывод на небольшое расстояние отогнется вверх, и тогда между ним и печатным проводником останется зазор.

Все, что я только что описал, нужно будет сделать с каждым выводом, что имеется на микросхеме. В итоге вы получите полностью освободившуюся микросхему и все выходы останутся целыми. Это очень удобно, ведь бывает такое, что диагностика была не точной и причина поломки не в сгоревшей микросхеме, тогда вы в большом выигрыше. Ведь покупать новую микросхему не нужно будет, вы сможете обратно запаять ту, что вы выпаяли.

Когда вы полностью удалили микросхему из печатной платы, пройдитесь по ее проводникам жалом паяльника. Это нужно для того, что бы в местах пайки убрать или выровнять лишний припой. На место старой микросхемы прикладывается новая, места, где будет выполняться пайка обрабатываются Далее новая микросхема прикладывается к печатным проводникам, места пайки смазываются флюсом СКФ, а ножки нужно прогреть паяльником. При пайке таких микросхем используйте жало паяльника с шириной, которая будет меньшей, чем шаг между ножками микросхемы, что будет паяться. Что бы было лучше понятно, приведу пример: если шаг микросхемы 1,25 мм, то жало паяльника должно быть с шириной рабочей части не больше одного миллиметра.

Учимся паять транзисторы в корпусе DPAK (TO-252)

Часто бывает, такое, что тот или иной бытовой прибор перестал работать. Причина в том, что на его рабочей плате перегорел транзистор и его нужно заменить, но, что бы это сделать необходимо его выпаять из платы. Как же это сделать, и какие сложности могут возникнуть?

Транзистор к плате припаян всей своей металлической поверхностью, и припаян он прямо к фольге этой печатной платы. Именно по этой причине требуется соблюдение некоторой последовательности действий во время выпаивания транзистора из платы.

Мы уже с вами знаем, что первое, что нам нужно сделать – это выпаять выводы транзистора. Если вы на 100% уверены в том, что проблема в транзисторе, то не нужно изобретать велосипед, просто возьмите бокорезы и перекусите ножки транзистора. Если же у вас стоит задача выпаять транзистор, что бы потом его опять использовать, вам нужно нагреть паяльником до нужной температуры место, в котором запаяны выводы транзистора. Когда вы увидели, что припой становиться жидким, берите шило, оно должно быть у вас под руками, и аккуратно приподнимите ножку над платой.

Следующее, что нужно сделать, это взять на рабочую часть жала максимально больше припоя и приложить к плате там, откуда торчит металлическое основание транзистора. Примерно, через секунд пять, припой, которым припаян транзистор, начнет плавиться, и вы легко сможете удалить транзистор, используя для этого пинцет. Может случиться так, что с первого раза у вас не получится изъять транзистор, в таком случае повторите все действия еще раз.

Сняв транзистор, вы увидите оставшийся припой, что держал этот транзистор. Выровняйте место, где был запаян транзистор к плате, используя горячее жало паяльника. Толщина слоя припоя должна быть не больше 0,5 мм.

Что касается вопроса как запаять транзистор на плату. Тут нет никаких сложностей. Для этого установите транзистор на плату и запаяйте его выводы. Потом прижмите транзистор, прилагая усилие, в плате и одновременно с этим прогревайте его жалом паяльника со стороны, где находится выступ металлического основания, это как при выпаивании. Когда припой полностью расплавится, транзистор просядет, так как на него прилагается давление, а паяльник можно будет отложить в сторону. Если паять нужно транзисторы в корпусе TO-252, то используйте для пайки мощный паяльник – 40 Вт.

Учимся паять паяльником радиодетали с толстым выводом.

Идем дальше. Как же выпаять микросхему, что имеет толстые выводы, а это их толщина составляет больше чем 0,8 мм. Такая работа уже более сложная, медицинская иголка нам не поможет, ведь такой иголки с таким диаметром нет. Но, если кому то повезет, и он найдет трубочку из нержавеющей стали, что имеет тонкие стенки и необходимый диаметр, то вполне возможно применить технологию с иголкой, что расписана выше, но в качестве иголки будет использоваться нержавеющая трубочка.

Но, есть и такие микросхемы, в которых радиоэлементы, у которых выводы закрепляются специальной термопластичной пластмассой. Это, как правило, разъемы, катушки индуктивности, трансформаторы. Для работы с такими радиоэлементами во время выпаивания используйте специнструмент , что предназначен для отсоса припоя. Называется такой инструмент оловоотсос.

Оловоотсос – это ручной инструмент, что используется для отсасывания олова, а для пайки используется в качестве припоя именно олово. Внешне оловоотсос похож на трубку из металла с наконечником, который изготовлен из фторопласта. Внутрь трубки помещен подпружиненный поршень на штоке и спусковой механизм. Если сравнивать, на что похож этот инструмент, то это будет ручной насос, что используется для накачивания колес велосипеда. Когда сжимается пружинка, поршень инструмента автоматически опускается вниз. Нажав пусковую кнопку, вы освобождаете поршень, и тут срабатывает пружина, под действием которой поршень быстро перемещается вверх, и при этом затягивает через наконечник воздух. Когда вы поднесете оловоотсос к жидкому припою, то его вместе с воздухом затянет внутрь инструмента.

Если перед вами стоит задача вытащить вывод из припоя, то вам надо нагреть припой паяльником, и как только он станет жидким, оперативно надеть на вывод оловоотсос и, не медля жмите пусковую кнопку, при этом убрав с места пайки, жало паяльника. Весь жидкий припой будет удален. Если же вам не удалось это сделать с первого раза, то повторите эту процедуру.

Использовать отсос можно при выпаивании любой радиодетали, будь то резисторы, диоды или микросхемы. Но, технология с медицинской иглой намного проще и быстрее, там ничего повторно не нужно делать. Пользоваться отсосом при выпаивании радиодеталей сложнее, если они имеют изогнутые выводы.

Учимся паять паяльником конденсаторы на материнской плате компьютеров.

В каждом компьютере есть рабочие электронные платы. К неисправности таких плат приводят вздутые электрические конденсаторы. В некоторых случаях плата может работать, но нестабильно. Конденсаторы заменить вроде не сложно, но, несмотря на простоту замены, нужно понимать, это серьёзная и ответственная задача. А сложность вся состоит в том, что плата имеет очень «нежные» и тонкие токоведущие дорожки, они еще и узкие и если вы неаккуратно проведете жалом паяльника, то очень легко эти дорожки повредите, а вот восстановить их не всегда получается. Кроме этого на печатной плате есть много бескорпусных элементов, и по неаккуратности их можно совершенно случайно повредить или разрушить. Сами конденсаторы на плате очень часто устанавливаются рядами очень плотно, иногда они расположены между разъемами. Именно по этой причине их выпаивать сложно, не говоря уже за впаивание назад, ведь это еще сложнее.

Перед тем, как приступить к самому процессу пайки, необходимо провести все необходимые подготовительные работы. А именно:

– достаньте из материнской платы все карты;

– отсоедините все провода;

– зарисуйте, в какой последовательности вставлены разъемы проводников, что идут от кнопок и светодиодов, установлены в системный блок. Как правило, они обычно установлены без ключей, и если вы не зарисуете или не запомните, как они расположены, то потом потратите много времени на то, что бы разобраться, как все было подключено. (можно сделать фото данной платы на имеющийся телефон или фотоаппарат)

– открутите все винты, на которых закреплена плата к основанию системного блока;

– достаньте плату из корпуса.

Для паяльных работ материнской платы нужно брать мощный паяльник (40 Вт). Ведь электролитические конденсаторы массивные. Прежде, чем начать пайку, необходимо правильно заправить жало паяльника. В торце жало не должно быть шире 3 мм, и ни в коем случае на нем не должно быть острых углов. Такие меры предосторожности необходимы, чтобы при случайном соскальзывании жала, вы не повредили токоведущие дорожки материнской платы.

В процессе пайки паяльником у вас будут заняты руки, и что бы правильно удерживать материнскую плату, используйте для ее фиксации тиски или «третью руку». Это просто необходимо, чтобы в процессе пайки можно было контролировать плату с обеих сторон. Обратите внимание, зажимайте плату за край, на котором нет никаких элементов, но не сильно, и, подкладывая при этом картонные прокладки, чтобы не повредить плату.

Все подготовительные работы выполнены, можно переходить непосредственно к выпаиванию неработающего конденсатора. Держа одной рукой конденсатор, другой прикасаетесь паяльником к его выводу. На рабочей части жала должно быть достаточно припоя, чтобы он мог слиться с тем припоем, которым припаяна ножка конденсатора. Прогревая место пайки, конденсатор легонько нужно отводить в сторону, чтобы достать его ножку из отверстия. Сразу после того, как конденсатор начнет поддаваться, его ножку вытаскивать полностью не нужно, только до посадки ее в плате. Аналогичную процедуру нужно выполнить со второй ножкой конденсатора. А тогда возвращаемся к первой ножке и уже достаем ее полностью из платы. Если использовать такой способ, то за два три приема вы полностью выпаяете конденсатор из материнской платы.

Когда материнская плата выходит из строя, то это точно из строя вышел не один, а несколько конденсаторов. Все непригодные конденсаторы выпаивать нужно по выше описанной схеме, но по очереди. Если у вас вышло из строя два конденсатора, но они оба имеют разные номиналы, то, очень важно запомнить, какой из них, где стоял.

Далее нужно подготовить отверстия, в которые будут запаиваться новые конденсаторы. Для начала необходимо удалить из этих отверстий старый припой. Как правило, я это делаю за два захода (этапа). Это сначала нагреваю место пайки, а потом при помощи зубочистки делаю в нем углубление.

После этого, в образовавшиеся углубления нужно вставить иголку для шитя, диаметром 0,5 мм. Эту иголку я закрепляю в цанговый зажим и уже с противоположной стороны прогреваю отверстие паяльником. Припой начинает плавиться, и в этот момент нужно проталкивать в отверстие иголку, не забывая ее постоянно проворачивать. Паяльник убираем в сторону, а иглу не прекращаем поворачивать и не спеша вынимаем ее. Таким образом, отверстия освобождаются от припоя и в них можно запаивать новые рабочие конденсаторы.

Если вы будете запаивать в плату конденсаторы, которые ранее уже были использованы, то нужно изначально подготовить их выводы, выровняв их и очистив от старого припоя. Если же это конденсатор, ранее не был использован, то его выводы нужно залудить, а вот если нужно укорачивать их, то это лучше всего сделать уже после запаивания конденсатора. Когда вы на плату устанавливаете конденсатор, то нужно учитывать его полярность. У конденсатора минусовой вывод отмечается, как правило, белой полоской сбоку на его корпусе, а на материнской плате отмечен белым сектором, или как дополнение на плате может быть специальная контактная площадка в виде квадрата. Еще может такое быть, что расстояние отверстий конденсатора и расстояние тех отверстий, что на плате не соответствуют. Чтобы не возникло проблем при пайке, следует заранее сформировать ножки конденсатора, ведь за счет того, что на материнской плате размещено еще много других деталей, это сделать не очень легко и не всегда удается с первого взгляда.

С легкостью можно сформировать ножки в том случае, если вставить его в отверстия ножками со стороны запайки выводов деталей. Таким образом, вам будет легче попасть ножками конденсатора в отверстия печатной платы, при его установке.

Учимся удалять оставшийся флюс с печатной платы по завершению пайки.

Что бы вам было легче паять конденсатор, то до того, как вы приступите к процессу пайки, обработайте его ножки специальным флюсом СКФ. Когда закончите паять, необходимо тщательно убрать с платы лишнюю канифоль.

Чтобы удалить лишнюю канифоль, необходимо взять любую кисточку и смочить ее в спирте. Потом этой кисточкой необходимо водить по месту на плате, где осталась застывшая канифоль, до той поры, пока канифоль не растворится.

Потом, стоит взять кусочек чистой ткани, она должна быть не синтетической, и положить ее на место растворившейся канифоли, потом провести кисточкой по самой ткани. Всю канифоль впитает в себя ткань, а плата останется чистой.

Ну, вот в принципе и все. Можно проверять работоспособность платы. А для этого вам нужно будет ее вставить в системный блок.

Учимся паять паяльником детали из стали и железа.

Пайка паяльником стальных и железных деталей, используя для этого мягкий припой, не особо отличается от пайки медных деталей или деталей из ее сплава. Разница здесь только в используемом флюсе. Ведь канифоль в такой пайке не используют, а используют хлористо-цинковый флюс.

Давайте попробуем на примере разобраться, как же паять железо. Вот, у нас есть лист кровельного железа, что уже проржавел и имеет глубокую коррозию.

Запомните! Самое главное, что вам нужно сделать, чтобы пайка получилась качественной, это правильно подготовить поверхность, на которой эта пайка будет проводиться. Что же для этого нужно сделать? Первое, это удалить всю ржавчину, используя для этого наждачную бумагу или щетку по металлу. Этот лист, может быть, покрыть маслом или консервантом. Такое делают для того, чтобы предотвратить его коррозию. Если у вас именно такой лист, то перед тем, как проводить пайку, его нужно очистить от жира. Для этого возьмите старую тряпочку и смочите е бензином. А затем протрите тщательно лист металла. Еще избавиться от жира на металлическом листе, можно используя для этого обычное моющее средство для посуды.

Если поверхность готова, тщательно очищена, то теперь нужно выполнить процесс лужения. Может быть такое, что вся ржавчина не удалилась, есть глубоки вкрапления, ничего страшного в этом нет если она занимает не больше одного процента площади от всего листа. Она не повлияет практически на процесс лужения.

На эту заранее подготовленную поверхность металлического листа, используя кисточку, тонким слоем наносим хлористо-цинковый флюс.

Уже через пять минут, вы покроете ржавую поверхность листа, при помощи паяльника необходимым слоем припоя и лист больше ржаветь не будет.

Не всегда под рукой есть кислотный флюс, но это не беда, ведь мы легко можем его заменить аспирином. Аспирин – это универсальный флюс, который всегда есть в аптечке каждого, если не в основной в доме, то в автомобильной аптечке точно найдется.

Как же это делается? Все очень просто, насыпьте вместо кислотного флюса раскрошенную таблетку аспирина, а дальше уже выполняем лужение при помощи паяльника. Припой растекается так же хорошо, как и при использовании кислотного флюса для лужения.

К детали железной или стальной, если она хорошо залужена, вам легко будет припаять любой провод, будь то он из меди или латуни. Он будет держаться на этом листе крепко, и будет обеспечиваться очень надежный электрический контакт.

Учимся паять трубки, радиаторы, радиаторы, теплообменники.

Если говорить о мастерах, то им часто приходится иметь дело с устранением течи, а это может быть или жидкость или газ, в металлических трубках, радиаторах и теплообменниках газовых колонок, холодильников, автомобилей или в других приборах, где они есть. В основном трубки бывают медные, латунные, железные, это может быть и нержавеющая сталь. Поэтому справиться с течью в таких трубах вам помогут паяльник и свинцово-оловянный припой ПОС-61, используя выше приведенную технологию.

Но, так как радиатор или теплообменник являются объемными и в них есть наличие жидкости, то технология их пайки имеет некоторые особенности, что отличают ее от обычной пайки.

Учимся ремонтировать железный кузов автомобиля методом пайки

В те времена, когда на дорогах ездило больше советских автомобилей, чем сейчас, очень сильно спасала технология пайки паяльником железа при коррозии кузова автомобиля. Когда появляется ржавчина, то первое что приходится делать, это зачищать ее и наносить новое лакокрасочное покрытие, но, со временем эта ржавчина все равно «вылезет» наружу. А вот если место, где появилась ржавчина хорошо подготовить, потом пройтись по нему паяльником, нанеся небольшой слой припоя, то это место больше ржаветь не будет никогда.

Часто приходилось хозяевам автомобилей паять сквозные дыры в порогах или в зоне колесных арок машины. Перед тем, как приступить к пайке, необходимо зачистить аккуратно поверхность вокруг образовавшейся дырки, диаметром приблизительно в сантиметр, а потом залудить эту поверхность припоем. Потом вам необходимо вырезать из картона выкройку по размерам необходимой вам заплатки. После чего по выкройке вырезаете заплатку из латуни. Ее толщина должна быть от 0,2-0,3 мм. Ту часть заплатки, что будет припаиваться необходимо залудить толстым слоем припоя. Может быть такое, что заплатке необходимо придать какую-то форму, если это так, то придаем ей нужную форму, а потом прикладываем ее на дырку в кузове автомобиля, и хорошенько прогреваем ее мощным паяльником. Отлично подойдет паяльник на 100 Ват. Прогревать необходимо по шву. Далее шпаклюем, грунтуем, красим и кузов вашего автомобиля словно новый. И еще большой плюс такого ремонта в том, что это место больше никогда не пустить ржавчину.


Часто задаваемые вопросы про Паяльники

 

 

Секреты хорошей пайки в условиях мастерской (Часть 1) SW19.ru

Расскажу о приёмах и способах работы с паяльником в условиях мастерской службы быта.
Для пайки нужны три вещи: Паяльник припой и флюс.
Четвёртый элемент это голова, о чём и пойдёт речь.
Паяльников сегодня нужно иметь несколько, так как радиоэлементы мельчают с каждым днём. Припой должен соответствовать ГОСТ . То что продают нынче в хозтоварах чаще является обычным свинцом. По этому берите припой в специализированных радиомагазинах. Флюс для пайки электронных схем должен быть нейтральным, для пайки прочих элементов можно использовать активный флюс. Во многих случаях достаточно обычной канифоли. Флюс придаёт припою текучесть, для качественного заполнения полостей в спаиваемых деталях. Так же необходим в работе цапонлак для защиты пайки от внешней среды.

Мастерство состоит из поросых вещей, которые нарабатываются годами.

Переходим к техническим тонкостям.
Оптимальная температура жала небольшого паяльника на 40 ватт лежит в диапазоне 250-300 С. Температуру в этом диапазоне можно регулировать мощностью подаваемой на нагреватель. Для грубой регулировки мощности достаточно впаять последовательно с нагревателем полупроводниковый диод с напряжением перехода 300 – 600 вольт и током 1 ампер.

Для более плавной регулировки напряжения, поступающего на нагреватель паяльника, подходит тиристорный диммер для ламп накаливания. Хорошо если у вас есть паяльная станция с цифровой регулировкой температуры, это будет лучший вариант для работы.
Для чего нужна регулировка температуры на жале паяльника?
Слабая температура паяльника не даст качественно пропаять детали, а повышенная температура вызовет отслоение медных дорожек от текстолитовой платы и перегрев радиокомпонентов. У обычного паяльника очень большой разброс рабочих температур, которые зависят от длинны жала и температуры наружного воздуха. По этому нельзя угадать какая температура жала в данный момент времени.
Ниже на фото места пайки с явным перегревом, что дало отслоение медных дорожек на текстолитовой плате.

Видно что работали с превышением температур и сожгли клеевую основу на которой лежали медные дорожки.
После такой работы платы обычно идут в утиль или на донора.

Типичный случай в ремонте плат стиральных машин это обгорание силовых контактов реле включения тена или двигателя . Сложность в том что дуга которая образуется в процессе отслоения между контактом реле и медной шиной часто прожигает последнюю.

При ремонте таких плат накладывается дополнительная медная шина, так как в этом месте ток проводника достигает 10 ампер. Необходим хороший электрический контакт в данном месте пайки. Для этого используется медная проволока диаметром 1,0 – 1,5 мм.

Затем проволока обжимается вокруг контакта и аккуратно запаивается.
В заключении место пайки обрабатывается спиртом для удаления флюса и покрывается лаком. Внимание! Следите, что бы под лак не попали органические волокна.
Под высоким напряжением сети, волокна органики становятся проводниками.

Обгоревшие контакты на выводе соединения с клемной колодкой изготавливаются из тонких упругих латунных полос. Упругость латуни позволяет держать форму и нет необходимости клеевого соединения.

Всё что нельзя склеить, можно спаять.

Такой материал имеется в старых реле или в колодке электрочайника. Вырезается полоска нужной длинны, огибается с двух сторон на плату и припаивается.

Другая серьезная тема это демонтаж радиоэлементов с платы.
Последние изменения в технологии пайки привели к отказу от свинца, чем заметно подняли температуру плавления самого припоя.
Если стандартный припой ПОС-61 имеет температуру плавления от 183 градусов Цельсия, то бесвинцовые припои для радиомонтажа имеют температуру от 210 градусов Цельсия.
Этим новшеством производители усложнили ремонт и демонтаж радиоэлементов особенно с многослойных плат. Что бы легко демонтировать радиоэлементы с таких плат достаточно снизить температуру припоя на самой плате добавкой низкотемпературного припоя типа ПОС- 61. Для не силовых цепей допускается добавка при демонтаже сплава Розе и Вуда, после чего радиоэлемент снимается при легком нагреве платы феном. Остатки низкотемпературного припоя затем удаляются с платы.

Демонтаж суб-модулей с платы на платформе Аркадия фирмы INDESIT имеет свои тонкости.

Для такой операции нужно изготовить нехитрое приспособление из ножовочного полотна, лезвия бритвы и болтового крепления.

Далее сам процесс видно на фото. Разогреваем припой на одном соединении и отрезаем его от платы лезвием, после таким же образом отрезаем все остальные соединения. Процесс демонтажа занимает не более 5 минут.
Иногда для удобства я ломаю лезвие пополам и работаю одной половиной.

Продолжение следует …

Восстановление дорожек на материнской плате ноутбука

Познакомимся с не совсем обычным ремонтом.

У нас есть ноутбук. Жалобы на ноутбук заключаются в том, что, при касании ноутбука, тот мог самопроизвольно выключаться; батарея не заряжается; не всегда реагировал на кнопку включения.

В одном из сервисных центров в ноутбуке повредили контактные площадки под микросхемой BIOS при попытке ее перепрошивки.

Для наглядности посмотрим на изображение.

На этом изображении видно, что текстолит, под которым были контактные площадки, просто процарапан до внутреннего слоя. Дорожки оторваны. Их пробовали паять.

Ремонт проводим следующим путем.

Сначала контактные площадки, которые были поцарапаны, покрыли цапонлаком. Дождались высыхания лака.

Потом все дорожки, которые шли к контактным площадкам, были локализованы и проверены, чтобы правильно подпаяться.

Затем, предварительно сравнившись со схемой, проложили новые дорожки из проволочных волосков к контактным площадкам.

Так как одна контактная площадка под микросхемой была жива, к ней мы припаялись в первую очередь.

Потом зафиксировали микросхему в нижнем правом углу, как видно на изображении выше. И только затем были распаяны все дорожки.

Ознакомимся со следующей фотографией.

Здесь уже микросхема закреплена небольшим количеством клея по бокам, чтобы во время дальнейшей эксплуатации микросхема не повреждалась.

Использовали специальный клей, который при нагревании расплавляется и легко, в случае необходимости, снимается.

Вживую микросхема выглядит теперь следующим образом.

У микросхемы не самое удачное местонахождение. Там как раз прижимается крышка. Поэтому припаивание должно быть очень качественным, чтобы микросхема не отошла при механическом воздействии.

Проверка ноутбука на работоспособность после ремонта прошла удачно. Ноутбук нормально запустился. Батарея сразу словила зарядное устройство и начала заряжаться.

Откроем программу «CPU HWMonitor». Эта полезная программа показывает температуру, которая есть в системе – температура материнской платы, процессора, графики и т.п.

Так, если, например, температура процессора слишком высока относительно рекомендуемой – это повод проверить термопасту.

Здесь же можно узнать параметры аккумуляторной батареи ноутбука – ее вольтаж, емкость и процент заряженности батареи.

Если же все параметры устраивают, ноутбук работает без сбоев, то его можно нормально собрать и пользоваться им полноценно.

Ссылка на видеоинструкцию:

Как изготавливают платы. Что такое электронная печатная плата? Технология травления печатных плат

Что такое печатная платa

Печа́тная пла́та (англ. printed circuit board, PCB, или printed wiring board, PWB) – пластина из диэлектрика, на поверхности и/или в объёме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Печатная плата предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов. Электронные компоненты на печатной плате соединяются своими выводами с элементами проводящего рисунка обычно пайкой.

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

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

    односторонние (ОПП): имеется только один слой фольги, наклеенной на одну сторону листа диэлектрика.

    двухсторонние (ДПП): два слоя фольги.

    многослойные (МПП): фольга не только на двух сторонах платы, но и во внутренних слоях диэлектрика. Многослойные печатные платы получаются склеиванием нескольких односторонних или двухсторонних плат.

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

Основой печатной платы служит диэлектрик, наиболее часто используются такие материалы, как стеклотекстолит, гетинакс. Также основой печатных плат может служить металлическое основание, покрытое диэлектриком (например, анодированный алюминий), поверх диэлектрика наносится медная фольга дорожек. Такие печатные платы применяются в силовой электронике для эффективного теплоотвода от электронных компонентов. При этом металлическое основание платы крепится к радиатору. В качестве материала для печатных плат, работающих в диапазоне СВЧ и при температурах до 260 °C, применяется фторопласт, армированный стеклотканью (например, ФАФ-4Д), и керамика. Гибкие платы делают из полиимидных материалов, таких как каптон.

Самые распространненые, доступные материалы для изготовления плат – это Гетинакс и Стеклотекстолит. Гетинакс-бумага пропитанная бакелитовым лаком, текстолит стекловолокно с эпоксидкой. Однозначно будем использовать стеклотекстолит!

Стеклотекстолит фольгированный представляет собой листы, изготовленные на основе стеклотканей, пропитанных связующим на основе эпоксидных смол и облицованные с двух сторон медной электролитической гальваностойкой фольгой толщиной 35 мкм. Предельно допустимая температура от -60ºС до +105ºС. Имеет очень высокие механические и электроизоляционные свойства, хорошо поддается механической обработке резкой, сверлением, штамповкой.

Стеклотекстолит в основном используется одно или двухсторонний толщиной 1.5мм и с медной фольгой толщиной 35мкм или 18мкм. Мы будем использовать односторонний стеклотекстолит толщиной 0.8мм с фольгой толщиной 35мкм (почему будет подробно рассмотрено далее).

Платы можно изготавливать химическим методом и механическим.

При химическом методе в тех местах где должны быть дорожки (рисунок) на плате на фольгу наносится защитный состав (лак, тонер, краска и т.д.). Далее плата погружается в специальный раствор (хлорное железо, перекись водорода и другие) который «разъедает» медную фольгу, но не действует на защитный состав. В итоге под защитным составом остается медь. Защитный состав в дальнейшем удаляется растворителем и остаётся готовая плата.

При механическом методе используется скальпель (при ручном изготовлении) или фрезерный станок. Специальная фреза делает бороздки на фольге, в итоге оставляя островки с фольгой – необходимый рисунок.

Фрезерные станки довольно дорогое удовольствие, а также сами фрезы дороги и имеют небольшой ресурс. Так что, этот метод мы не будем использовать.

Самый простой химический метод – ручной. Ризографом лаком рисуются дорожки на плате и потом травим раствором. Этот метод не позволяет делать сложные платы, с очень тонкими дорожками – так что это тоже не наш случай.


Следующий метод изготовления плат – с помощью фоторезиста. Это очень распространненая технология (на заводе платы делаются как раз этим методом) и она часто используется в домашних условиях. В интернет очень много статей и методик изготовления плат по этой технологии. Она дает очень хорошие и повторяемые результаты. Однако это тоже не наш вариант. Основная причина – довольно дорогие материалы (фоторезист, который к тому же портится со временем), а также дополнительные инструменты (УФ ламка засветки, ламинатор). Конечно, если у вас будет объемное производство плат дома – то фоторезист вне конкуренции – рекомендуем освоить его. Также стоит отметить, что оборудование и технология фоторезиста позволяет изготовливать шелкографию и защитные маски на платы.

С появлением лазерных принтеров радиолюбители стали активно их использовать для изготовления плат. Как известно, для печати лазерный принтер использует «тонер». Это специальный порошок, который под температурой спекается и прилипает к бумаге – в итоге получается рисунок. Тонер устойчив к различным химическим веществам, это позволяет использовать его как защитное покрытие на поверхности меди.

Итак, наш метод состоит в том, чтобы перенести тонер с бумаги на поверхность медной фольги и потом протравить плату специальным раствором для получения рисунка.

В связи с простотой использования данный метод заслужил очень большое распространение в радиолюбительстве. Если вы наберете в Yandex или Google как перенести тонер с бумаги на плату – то сразу найдёте такой термин как «ЛУТ» – лазерно утюжная технология. Платы по этой технологии делаются так: печатается рисунок дорожек в зеркальном варианте, бумага прикладывается к плате рисунком к меди, сверху данную бумагу гладим утюгом, тонер размягчяется и прилипает к плате. Бумага далее размачивается в воде и плата готова.

В интернет «миллион» статей о том как сделать плату по этой технологии. Но у данной технологии есть много минусов, которые требуют прямых рук и очень долгой пристройки себя к ней. То есть ее надо почувствовать. Платы не выходят с первого раза, получаются через раз. Есть много усовершенствований – использовать ламинатор (с переделкой – в обычном не хватает температуры), которые позволяют добиться очень хороших результатов. Даже есть методы построения специальных термопрессов, но все это опять требует специального оборудования. Основные недостатки ЛУТ технологии:

    перегрев – дорожки растекаются – становятся шире

    недогрев – дорожки остаютяся на бумаге

    бумага «прижаривается» к плате – даже при размокании сложно отходит – в итоге может повредится тонер. Очень много информации в интернете какую бумагу выбрать.

    Пористый тонер – после снятия бумаги в тонере остаются микропоры – через них плата тоже травится – получаются изъеденные дорожки

    повторяемость результата – сегодня отлично, завтра плохо, потом хорошо – стабильного результат добиться очень сложно – нужна строго постоянная температура прогрева тонера, нужно стабильное давление прижима платы.

К слову, у меня этим методом не получилось сделать плату. Пробовал делать и на журналах, и на мелованной бумаге. В итоге даже платы портил – от перегрева вздувалась медь.

В интернет почему-то незаслуженно мало информации про еще один метод переноса тонера – метод холодного химического переноса. Он основан на том факте, что тонер не растворяется спиртом, но растворяется ацетоном. В итоге, если подобрать такую смесь ацетона и спирта, которая будет только размягчать тонер – то его можно «переклеить» на плату с бумаги. Этот метод мне очень понравился и сразу дал свои плоды – первая плата была готова. Однако, как оказалось потом, я нигде не смог найти подробной информации, которая давала бы 100% результат. Нужен такой метод, которым плату мог сделать даже ребёнок. Но на второй раз плату сделать не вышло, потом опять и пришло долго подбирать нужные ингридиенты.

В итоге после долгих была разработана последовательность действий, подобраны все компоненты, которые дают если не 100% то 95% хорошего результата. И самое главное процесс настолько простой, что плату может сделать ребенок полностью самостоятельно. Вот этот метод и будем использовать. (конечно его можно и далее доводить до идеала – если у вас выйдет лучше – то пишите). Плюсы данного метода:

    все реактивы недорогие, доступные и безопасные

    не нужны дополнительные инструменты (утюги, лампы, ламинаторы – ничего, хотя нет – нужна кастрюля)

    нет возможности испортить плату – плата вообще не нагревается

    бумага отходит сама – видно результат перевода тонера – где перевод не вышел

    нет пор в тонере (они заклеиваются бумагой) – соответственно нет протравов

    делаем 1-2-3-4-5 и получаем всегда один и тот же результат – почти 100% повторяемость

Прежде чем начать, посмотрим какие платы нам нужны, и что мы сможем сделать дома данным методом.

Мы будем делать приборы на микроконтроллерах, с применением современных датчиков и микросхем. Микросхемы становятся все меньше и меньше. Соответственно необходимо выполнение следующих требований к платам:

    платы должны быть двух сторонними (как правило развести одностороннюю плату очень сложно, сделать дома четырехслойные платы довольно сложно, микроконтроллерам нужен земляной слой для защиты от помех)

    дорожки должны быть толщиной 0.2мм – такого размера вполне достаточно – 0.1мм было бы еще лучше – но есть вероятность протравов, отхода дорожек при пайке

    промежутки между дорожками – 0.2мм – этого достаточно практически для всех схем. Уменьшение зазора до 0.1мм чревато сливанием дорожек и сложностью в контроле платы на замыкания.

Мы не будем использовать защитные маски, а также делать шелкографию – это усложнит производство, и если вы делаете плату для себя, то в этом нет нужды. Опять же в интернет много информации на эту тему, и если есть желание вы можете навести «марафет» самостоятельно.

Мы не будем лудить платы, в этом тоже нет необходимости (если только вы не делаете прибор на 100лет). Для защиты мы будем использовать лак. Основная наша цель – быстро, качественно, дёшево в домашних условиях сделать плату для прибора.

Вот так выглядит готовая плата. сделанная нашим методом – дорожки 0.25 и 0.3, расстояния 0.2

Одна из проблем изготовления двухсторонних плат – это совмещение сторон, так чтобы переходные отверстия совпадали. Обычно для этого делается «бутерброд». На листе бумаги печатается сразу 2 стороны. Лист сгибается пополам, на просвет точно совмещаются стороны с помощью специальных меток. Внутрь вкладывается двухсторонний текстолит. При методе ЛУТ такой бутерброд проглаживается утюгом и получается двухсторонняя плата.

Однако, при методе холодного переноса тонера сам перенос осуществляется с помощью жидкости. И поэтому очень сложно организовать процесс смачивания одной стороны одновременно с другой стороной. Это конечно тоже можно сделать, но с помощью специального приспособления – мини пресса (тисков). Берутся плотные листы бумаги – которые впитывают жидкость для переноса тонера. Листы смачиваются так, чтобы жидкость не капала, и лист держал форму. И дальше делается «бутерброд» – смоченный лист, лист туалетной бумаги для впитывания лишней жидкости, лист с рисунком, плата двухсторонняя, лист с рисунком, лист туалетной бумаги, опять смоченный лист. Все это зажимается вертикально в тиски. Но мы так делать не будем, мы поступим проще.

На форумах по изготовлению плат проскочила очень хорошая мысль – какая проблема делать двухстороннюю плату – берем нож и режем текстолит пополам. Так как стеклотекстолит – это слоеный материал, то это не сложно сделать при опредленной сноровке:


В итоге из одной двухсторонней платы толщиной 1.5мм получаем две односторонние половинки.


Далее делаем две платы, сверлим и все – они идеально совмещены. Ровно разрезать текстолит не всегда получалось, и в итоге пришла идея использовать сразу тонкий односторонний текстолит толщиной 0.8мм. Две половинки потом можно не склеивать, они будут держаться за счет запаяных перемычек в переходных отверстиях, кнопок, разъемов. Но если это необходимо без проблем можно склеить эпоксидным клеем.

Основные плюсы такого похода:

    Текстолит толщиной 0,8мм легко режется ножницами по бумаге! В любую форму, то есть очень легко обрезать под корпус.

    Тонкий текстолит – прозрачный – посветив фонарем снизу можно легко проверить корректность всех дорожек, замыкания, разрывы.

    Паять одну сторону проще – не мешают компоненты на другой стороне и легко можно контролировать спайки выводов микросхем- соединить стороны можно в самом конце

    Сверлить надо в два раза больше отверстий и отверстия могут чуть-чуть не совпасть

    Немного теряется жёсткость конструкции если не склеивать платы, а склеивать не очень удобно

    Односторонний стеклотекстолит толщиной 0.8мм трудно купить, в основном продается 1.5мм, но если не удалось достать, то можно раскроить ножем более толстый текстолит.

Перейдем к деталям.

Нам понадобятся следующие ингридиенты:


Теперь когда все это есть, делаем по шагам.

Автоматический цанговый набор:

Мы рекомендуем первый вариант – он дешевле. Далее необходимо к мотору припаять провода и выключатель (лучше кнопку). Кнопку лучше разместить на корпусе, чтобы удобнее было быстро включать и выключать моторчик. Остается подобрать блок питания, можно взять любой блок питания на 7-12в током 1А (можно и меньше), если такого блока питания нет, то может подойти зарядка по USB на 1-2А или батарейка Крона (только надо пробовать – не все зарядки любят моторы, мотор может не запустится).

Дрель готова, можно сверлить. Но вот только необходимо сверлить строго под углом 90градусов. Можно соорудить мини станок – в интернет есть различные схемы:

Но есть более простое решение.

Кондуктор для сверления

Чтобы сверлить ровно под 90 градусов достаточно изготовить кондуктор для сверления. Мы будем делать вот такой:

Изготовить его очень легко. Берем квадратик любого пластика. Кладем нашу дрель на стол или другую ровную поверхность. И сверлим в пластике нужным сверлом отверстие. Важно обеспечить ровное горизонтальное смещение дрели. Можно прислонить моторчик к стене или рейке и пластик тоже. Далее большим сверлом рассверлить отверстие под цангу. С обратной стороны рассверлить или срезать кусок пластика, чтобы было видно сверло. На низ можно приклеить нескользящую поверхность – бумагу или резинку. Такой кондуктор надо сделать под каждое сверло. Это обеспечит идеально точное сверление!

Такой вариант тоже подойдет, срезать сверху часть пластика и срезать уголок снизу.

Вот как производится сверление с его помощью:


Зажимаем сверло так, чтобы оно торчало на 2-3мм при полном погружении цанги. Ставим сверло на место где надо сверлить (при травлении платы у нас будет оставаться метка где сверлить в виде мини отверстия в меди – в Kicad мы специально ставили галку для этого, так что сверло будет само вставать туда), прижимаем кондуктор и включаем мотор – отверстие готово. Для подстветки можно использовать фонарик, положив его на стол.

Как уже мы писали ранее, сверлить можно только отверстия с одной стороны – там где подходят дорожки – вторую половину можно досверлить уже без кондуктора по направляющему первому отверстию. Это немного экономит силы.

Зачем лудить платы – в основном для защиты меди от корозии. Основной минус лужения – перегрев платы, возможная порча дорожек. Если у вас нет паяльной станции – однозначо – не лудите плату! Если она есть, то риск минимальный.

Можно лудить плату сплавом РОЗЕ в кипящей воде, но он дорого стоит и его сложно достать. Лудить лучще обычным припоем. Чтобы сдеалать это качественно, очень тонким слоем надо сделать простое приспособление. Берем кусочек оплетки для выпайки деталей и одеваем ее на жало, прикручиваем проволокой к жалу, чтобы она не соскочила:

Плату покрываем флюсом – например ЛТИ120 и оплетку тоже. Теперь в оплетку набираем олово и ей водим по плате (красим)- получается отличный результат. Но по мере использования оплетка расподается и на плате начинают оставаться ворскинки медные – их обязательно надо убрать, а то будет замыкание! Увидеть это очень легко посветив фонарем с обратной стороны платы. При таком методе хорошо использовать или мощный паяльник (60ват) или сплав РОЗЕ.

В итоге, платы лучше не лудить, а покрывать лаком в самом конце- например PLASTIC 70, или простой акриловый лак купленный в автозапчастях KU-9004:

В методе есть два момента, которые поддаются тюнингу, и могут не получиться сразу. Для их настройки, необходимо в Kicad сделать тестовую плату, дорожки по квадратной спирали разной толщины, от 0.3 до 0.1 мм и с разными промежутками, от 0.3 до 0.1 мм. Лучше сразу распечатать несколько таких образцов на одном листе и провести подстройку.

Возможные проблемы, которые мы будем устранять:

1) дорожки могут менять геометрию – растекаться, становится шире, обычно очень не значительно, до 0.1мм – но это не хорошо

2) тонер может плохо прилипать к плате, отходить при снятии бумаги, плохо держаться на плате

Первая и вторая проблема взаимосвязаны. Решаю первую, вы приходите ко второй. Надо найти компромисс.

Дорожки могут растекаться по двум причинам – слишкой большой груз прижима, слишком много ацетона в составе полученной жидкости. В первую очередь надо попробовать уменьшить груз. Минимальный груз – около 800гр, ниже уменьшать не стоит. Соответственно груз кладем без всякого прижима – просто ставим сверху и все. Обязательно должно быть 2-3 слоя туалетной бумаги для хорошего впитывания лишнего раствора. Вы должны добиться того, что после снятия груза, бумага должна быть белая, без фиолетовых подтеков. Такие подтеки говорят о сильном расплавлении тонера. Если грузом отрегулировать не получилось, дорожки все равно расплываются, то увеличиваем долю жидкости для снятия лака в растворе. Можно увеличить до 3 части жидкости и 1 часть ацетона.

Вторая проблема, если нет нарушения геометрии, говорит о недостаточном весе груза или малом количестве ацетона. Начать опять же стоит с груза. Больше 3кг смысла не имеет. Если тонер все равно плохо держится на плате, то надо увеличить количество ацетона.

Эта проблема в основном возникает, когда вы меняете жидкость для снятия лака. К сожалению, это не постоянный и не чистый компонент, но на другой его заменить не получилось. Пробовал заменить его спиртом, но видимо получается не однородная смесь и тонер прилипает какими-то вкраплениями. Также жидкость для снятия лака может содержать ацетон, тогда ее надо будет меньше. В общем, такой тюнинг вам надо будет провести один раз, пока не закончится жидкость.

Если вы не будете сразу запаивать плату, то ее необходимо защитить. Самый простой способ сделать это – покрыть спиртоканифольным флюсом. Перед пайкой это покрытие надо будет снять например изопропиловым спиртом.

Вы также можете сделать плату:

Дополнительно, сейчас набирает популярность сервис изготовления плат на заказ – например Easy EDA . Если необходима более сложная плата (например 4-х слойная) – то это единственный выход.

Здравствуйте, дорогие читатели блога. Сейчас на улице замечательная погода, а у меня прекрасное настроение. Сегодня я хочу вам рассказать о том, как можно изготовить качественные печатные платы в домашних условиях .

]Вообще метод изготовления печатных плат с помощью лазерного утюга не сложен. Его суть заключается в способе нанесения защитного рисунка на фольгированный текстолит.

В нашем случае защитный рисунок мы сначала с помощью принтера выводим на фотобумагу, глянцевую ее сторону. Затем в результате нагрева утюгом, размягченный тонер прижаривается к поверхности текстолита. Подробности сего действа читайте далее…НО в следующих статьях вас ждет еще более полезная информация из области радиолюбительских технологий так что обязательно подпишитесь.

Итак приступим.

Для изготовления платы по технологии ЛУТ нам понадобится:

  1. фольгированный текстолит (одно- или двухсторонний)
  2. лазерный принтер
  3. ножницы по металлу
  4. глянцевая фотобумага (Lomond)
  5. растворитель (ацетон, спирт, бензин и т.д.)
  6. наждачная бумага (с мелким абразивом, нулевка вполне подойдет)
  7. сверлилка (обычно моторчик с цанговым патроном)
  8. зубная щетка (очень нужная вещь, не только для здоровья зубов)
  9. хлорное железо
  10. собственно сам рисунок платы нарисованный в Sprint-Layout

Подготовка текстолита

Берем в руки ножницы по металлу и вырезаем кусок текстолита по размеру нашей будущей печатной платы. Раньше я резал текстолит ножовкой по металлу, но это, оказалось, по сравнению с ножницами не так удобно, да и пыль текстолитовая очень докучала.

Полученную заготовку печатной платы хорошенько шкурим наждачной бумагой — нулевкой до появления равномерного зеркального блеска. Затем смачиваем кусочек ткани ацетоном, спиртом или каким еще растворителем, тщательно протираем и обезжириваем нашу плату.

Наша задача очистить нашу плату от окислов и «потных рук». Само собой после этого стараемся руками нашу плату не трогать.

Подготовка рисунка печатной платы и перенос на текстолит

Нарисованный заранее рисунок печатной платы, мы распечатываем на фотобумагу. Причем в принтере отключаем режим экономии тонера, а рисунок выводим на глянцевой стороне фотобумаги.

Теперь достаем из-под стола утюг и включаем в сеть, пускай нагревается. Свежераспечатанный лист бумаги ложим на текстолит рисунком вниз и начинаем проглаживать утюгом. С фотобумагой, в отличие от кальки, подложки от самоклейки церемониться не нужно, «елозим» утюгом до начала пожелтения бумаги.

Здесь можно не бояться передержать плату, или переборщить с давлением. После берем этот бутерброд с прижаренной бумагой и несем его в ванную. Под струей теплой воды подушечками пальцев начинаем скатывать бумагу. Далее берем в руки заготовленную зубную щетку и хорошенько проходим ею по поверхности платы. Наша задача содрать белый меловой слой с поверхности рисунка.

Просушиваем плату и под яркой лампой хорошенько проверяем.

Зачастую меловой слой сдирается с первого раза зубной щеткой, но бывает, что этого оказывается недостаточно. В этом случае можно воспользоваться изолентой. Белесые волокна налипают на изоленту оставляя нашу платку чистой.

Травление платы

Для приготовления травящего раствора нам понадобится хлорное железо FeCL3.

Этот чудо порошок в нашем радиомагазине стоит около 50р. Наливаем в неметаллическую посудину воды и засыпаем туда хлорного железа. Обычно на три части воды берут одну часть FeCL3. Далее погружаем в посудину нашу плату и даем ей время.

Время травления зависит от толщины фольги, температуры воды, свежести приготовленного раствора. Чем горячее раствор, тем быстрее пройдет процесс травления, но в тоже время в горячей воде есть вероятность повредить защитный рисунок. Также процесс травления ускоряется при помешивании раствора.

Некоторые приспосабливают для этого «бульбулятор» от аквариума или же крепят вибромоторчик от телефона. Вытравленную плату вынимаем и промываем под струей воды. Травящий раствор сливаем в баночку и прячем под ванну, главное чтоб жена не увидела.

Этот раствор нам еще потом пригодится. Вытравленную платку очищаем от защитного слоя тонера. Я для этого применяю ацетон, но вроде как спиртом или бензином тоже не плохо получается.

Сверление платы

Вытравленная и очищенная плата нуждается в сверловке, так как не всегда есть возможность применения поверхностного монтажа. Для сверления платы у меня припасена небольшая сверлилка. Она представляет собой моторчик типа ДПМ с насаженным на вал цанговым патроном. Брал я его в радиомагазине за 500р. Но думаю можно применить для этого любой другой моторчик, например от магнитофона.

Сверлим плату острым сверлом, стараясь сохранять перпендикулярность. Перпендикулярность особенно важна при изготовлении двусторонних плат. Кернение отверстий под сверловку нам не требуется, так как отверстия в фольге образовались при травлении автоматически.

Проходимся по плате шкуркой нулевкой, снимая заусенцы после сверловки, и готовимся к лужению нашей платы.

Лужение платы

Я стараюсь залуживать свои платы, и делаю это по нескольким причинам:

  • Залуженная плата более стойка к коррозии, и через год вы не увидите следов ржавчины на вашем устройстве.
  • Слой припоя на печатном рисунке увеличивает толщину токопроводящего слоя, так снижается сопротивление проводника.
  • На предварительно залуженную плату легче напаивать радиодетальки, подготовленные поверхности способствуют качественной пайке.

Обезжириваем плату и очищаем от окисла. Воспользуемся ацетоном, а затем буквально на секунду обмакнем в раствор хлорного железа. Порозовевшую плату обильно красим флюсом. Далее достаем паяльник помощнее и, набрав небольшое количество припоя на жало, быстрыми движениями проходимся по дорожкам нашего печатного рисунка. Остается только пройтись немного наждачной бумагой по рисунку, и получаем в результате красивую, блестящую платку.

Где можно приобрести

Где же можно купить фольгированный текстолит? Да впрочем не только текстолит но и другие инструменты для радиолюбительского творчества.

В настоящее время у меня нет с этим каких-то проблем, так как в моем городе есть несколько точек приличных радиомагазинов. Там я и текстолит покупаю и все что требуется.

Одно время, когда в моем городе не было нормального радиомагазина я все материалы, инструменты и радиодетали заказывал в интернет-магазине. Один из таких интернет магазинов где можно найти текстолит да и не только это магазин Десси , о нем я кстати даже .

Печатные платы на заказ

Бывают ситуации когда есть рисунок печатной платы но совершенно не хочется сталкиваться с технологическими заморочками а печатная плата ой как нужна. Или бывает, что и не против попробовать, постичь все таинства сего процесса но времени как на зло нет да и не известно к чему приведет (первый результат не всегда приближен к идеалу) В этом случае можно поступить проще, можно и получить качественный результат.

Так что ВНИМАНИЕ!!! Если вы заинтересованы в изготовлении печатных плат на заказ то обязательно читайте !

Ну что же, вот мы и познакомились со способом изготовления печатных плат своими руками в домашних условиях. Обязательно подпишитесь на новые статьи , потому, что дальше будет много интересного и полезного.

Кроме того относительно недавно появился еще один прогрессивный способ подписки через форму сервиса Email рассылок, этот способ примечателен тем, что каждый подписавшийся получает ПОДАРОК!!! , и этот подарок несомненно оценит любой радиолюбитель. Так что люди подписываются и получают приятные бонусы, так что добро пожаловать.

Так что создавайте свои устройства, делайте печатные платы , а технология ЛУТ будет вам в помощь.

С уважением, Владимир Васильев.

Предлагаю посмотреть хорошую подборку видеороликов по каждому этапу ЛУТ — технологии.

Печатная плата (англ. printed circuit board, PCB, или printed wiring board, PWB) — пластина из диэлектрика, на поверхности и/или в объёме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Печатная плата предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов. Электронные компоненты на печатной плате соединяются своими выводами с элементами проводящего рисунка обычно пайкой.
В отличие от навесного монтажа, на печатной плате электропроводящий рисунок выполнен из фольги, целиком расположенной на твердой изолирующей основе. Печатная плата содержит монтажные отверстия и контактные площадки для монтажа выводных или планарных компонентов. Кроме того, в печатных платах имеются переходные отверстия для электрического соединения участков фольги, расположенных на разных слоях платы. С внешних сторон на плату обычно нанесены защитное покрытие («паяльная маска») и маркировка (вспомогательный рисунок и текст согласно конструкторской документации).

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

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

По мере роста сложности проектируемых устройств и плотности монтажа, увеличивается количество слоёв на платах]. По свойствам материала основы:

  • Жёсткие
  • Теплопроводные
  • Гибкие

Печатные платы могут иметь свои особенности, в связи с их назначением и требованиями к особым условиям эксплуатации (например, расширенный диапазон температур) или особенности применения (например, платы для приборов, работающих на высоких частотах).
Материалы Основой печатной платы служит диэлектрик, наиболее часто используются такие материалы, как стеклотекстолит, гетинакс. Также основой печатных плат может служить металлическое основание, покрытое диэлектриком (например, анодированный алюминий), поверх диэлектрика наносится медная фольга дорожек. Такие печатные платы применяются в силовой электронике для эффективного теплоотвода от электронных компонентов. При этом металлическое основание платы крепится к радиатору. В качестве материала для печатных плат, работающих в диапазоне СВЧ и при температурах до 260 °C, применяется фторопласт, армированный стеклотканью (например, ФАФ-4Д), и керамика.
Гибкие платы делают из полиимидных материалов, таких как каптон.

Гетинакс применяют при средних условиях эксплуатации.

  • Достоинства: дешево, меньше сверлить, интеграция в нагретом состоянии.
  • Недостатки: может расслаиваться при механической обработке, может впитывать влагу, понижает свои диэлектрические свойства и коробится.

Лучше использовать гетинакс облицованный гольваностойкой фольгой.

Фольгированный стеклотекстолит – получают прессованием, пропитывание эпоксидной смолой слоев стеклоткани и приклеенной поверхностной пленки ВФ-4Р медной электротехнической фольги толщиной 35-50 микрон.

  • Достоинства: хорошие диэлектрические свойства.
  • Недостатки: дорого в 1,5-2 раза.

Применяют для односторонних и двусторонних плат. Для многослойных ПП применяются тонкие фольгированные диэлектрики ФДМ-1, ФДМ-2 и полугибкие РДМЭ-1. Основой таких материалов служит пропитывающий эпоксидный слой стеклоткани. Толщина электротехнической меди гольваностойкой фольги 35,18 микрон. Для изготовления многослойных ПП используется прокладочная ткань, например СПТ-2 толщиной 0,06- 0,08 мм, является нефольгированным материалом.

Изготовление Изготовление ПП возможно аддитивным или субтрактивным методом. В аддитивном методе проводящий рисунок формируется на нефольгированном материале путём химического меднения через предварительно нанесённую на материал защитную маску. В субтрактивном методе проводящий рисунок формируется на фольгированном материале путём удаления ненужных участков фольги. В современной промышленности применяется исключительно субтрактивный метод.
Весь процесс изготовления печатных плат можно разделить на четыре этапа:

  • Изготовление заготовки (фольгированного материала).
  • Обработка заготовки с целью получения нужных электрического и механического вида.
  • Монтаж компонентов.
  • Тестирование.

Часто под изготовлением печатных плат понимают только обработку заготовки (фольгированного материала). Типовой процесс обработки фольгированного материала состоит из нескольких этапов: сверловка переходных отверстий, получение рисунка проводников путем удаления излишков медной фольги, металлизация отверстий, нанесение защитных покрытий и лужение, нанесение маркировки. Для многослойных печатных плат добавляется прессование конечной платы из нескольких заготовок.

Фольгированный материал — плоский лист диэлектрика с наклеенной на него медной фольгой. Как правило, в качестве диэлектрика используют стеклотекстолит. В старой или очень дешевой аппаратуре используют текстолит на тканевой или бумажной основе, иногда именуемый гетинаксом. В СВЧ устройствах используют фторсодержащие полимеры (фторопласты). Толщина диэлектрика определяется требуемой механической и электрической прочностью, наибольшее распространение получила толщина 1,5 мм. На диэлектрик с одной или двух сторон наклеивают сплошной лист медной фольги. Толщина фольги определяется токами, под которые проектируется плата. Наибольшее распространение получила фольга толщиной 18 и 35 мкм, гораздо реже встречаются 70, 105 и 140 мкм. Такие значения исходят из стандартных толщин меди в импортных материалах, в которых толщина слоя медной фольги исчисляется в унциях (oz) на квадратный фут. 18 мкм соответствует ½ oz и 35 мкм — 1 oz.

Алюминиевые печатные платы Отдельную группу материалов составляют алюминиевые металлические печатные платы.] Их можно разделить на две группы.

  • Первая группа — решения в виде листа алюминия с качественно оксидированной поверхностью, на которую наклеена медная фольга. Такие платы нельзя сверлить, поэтому обычно их делают только односторонними. Обработка таких фольгированных материалов выполняется по традиционным технологиям химического нанесения рисунка. Иногда вместо алюминия применяют медь или сталь, ламинированные тонким изолятором и фольгой. Медь имеет большую теплопроводность, нержавеющая сталь платы обеспечивает коррозионную стойкость.
  • Вторая группа подразумевает создание токопроводящего рисунка непосредственно в алюминии основы. Для этой цели алюминиевый лист оксидируют не только по поверхности, но и на всю глубину основы, согласно рисунку токопроводящих областей, заданному фотошаблоном.

Получение рисунка проводников При изготовлении плат используются химические, электролитические или механические методы воспроизведения требуемого токопроводящего рисунка, а также их комбинации.

Химический способ изготовления печатных плат из готового фольгированного материала состоит из двух основных этапов: нанесение защитного слоя на фольгу и травление незащищенных участков химическими методами. В промышленности защитный слой наносится фотолитографическим способом с использованием ультрафиолетово-чувствительного фоторезиста, фотошаблона и источника ультрафиолетового света. Фоторезистом сплошь покрывают медь фольги, после чего рисунок дорожек с фотошаблона переносят на фоторезист засветкой. Засвеченный фоторезист смывается, обнажая медную фольгу для травления, незасвеченный фоторезист фиксируется на фольге, защищая её от травления.

Фоторезист бывает жидким или пленочным. Жидкий фоторезист наносят в промышленных условиях, так как он чувствителен к несоблюдению технологии нанесения. Пленочный фоторезист популярен при ручном изготовлении плат, однако он дороже. Фотошаблон представляет собой УФ-прозрачный материал с распечатанным на нём рисунком дорожек. После экспозиции фоторезист проявляется и закрепляется как и в обычном фотохимическом процессе. В любительских условиях защитный слой в виде лака или краски может быть нанесен шелкотрафаретным способом или вручную. Радиолюбители для формирования на фольге травильной маски применяют перенос тонера с изображения, отпечатанного на лазерном принтере («лазерно-утюжная технология»). Под травлением фольги понимают химический процесс перевода меди в растворимые соединения. Незащищенная фольга травится, чаще всего, в растворе хлорного железа или в растворе других химикатов, например медного купороса, персульфата аммония, аммиачного медно-хлоридного, аммиачного медно-сульфатного, на основе хлоритов, на основе хромового ангидрида. При использовании хлорного железа процесс травления платы идет следующим образом: FeCl3+Cu → FeCl2+CuCl. Типовая концентрация раствора 400 г/л, температура до 35°С. При использовании персульфата аммония процесс травления платы идет следующим образом: (Nh5)2S2O8+Cu → (Nh5)2SO4+CuSO4].После травления защитный рисунок с фольги смывается.

Механический способ изготовления предполагает использование фрезерно-гравировальных станков или других инструментов для механического удаления слоя фольги с заданных участков.

До недавнего времени лазерная гравировка печатных плат была слабо распространена в связи с хорошими отражающими свойствами меди на длине волны наиболее распространенных мощных газовых СО лазеров. В связи с прогрессом в области лазеростроения сейчас начали появляться промышленные установки прототипирования на базе лазеров.

Металлизация отверстий Переходные и монтажные отверстия могут сверлиться, пробиваться механически (в мягких материалах типа гетинакса) или лазером (очень тонкие переходные отверстия). Металлизация отверстий обычно выполняется химическим или механическим способом.
Механическая металлизация отверстий выполняется специальными заклепками, пропаянными проволочками или заливкой отверстия токопроводящим клеем. Механический способ дорог в производстве и потому применяется крайне редко, обычно в высоконадежных штучных решениях, специальной сильноточной технике или радиолюбительских условиях.
При химической металлизации в фольгированной заготовке сначала сверлятся отверстия, затем они металлизируются и только потом производится травление фольги для получения рисунка печати. Химическая металлизация отверстий — многостадийный сложный процесс, чувствительный к качеству реактивов и соблюдению технологии. Поэтому в радиолюбительских условиях практически не применяется. Упрощенно состоит из таких этапов:

  • Нанесение на диэлектрик стенок отверстия проводящей подложки. Эта подложка очень тонкая, непрочная. Наносится химическим осаждением металла из нестабильных соединений, таких как хлорид палладия.
  • На полученную основу производится электролитическое или химическое осаждение меди.

В конце производственного цикла для защиты довольно рыхлой осажденной меди применяется либо горячее лужение, либо отверстие защищается лаком (паяльной маской). Нелуженые переходные отверстия низкого качества являются одной из самых частых причин отказа электронной техники.

Многослойные платы (с числом слоев металлизации более 2) собираются из стопки тонких двух- или однослойных печатных плат, изготовленных традиционным способом (кроме наружных слоев пакета — их пока оставляют с нетронутой фольгой). Их собирают «бутербродом» со специальными прокладками (препреги). Далее выполняется прессование в печи, сверление и металлизация переходных отверстий. В последнюю очередь делают травление фольги внешних слоев.
Переходные отверстия в таких платах могут также делаться до прессования. Если отверстия делаются до прессования, то можно получать платы с так называемыми глухими отверстиями (когда отверстие есть только в одном слое бутерброда), что позволяет уплотнить компоновку.

Возможны такие покрытия как:

  • Защитно-декоративные лаковые покрытия («паяльная маска»). Обычно имеет характерный зелёный цвет. При выборе паяльной маски следует учитывать, что некоторые из них непрозрачны и под ними не видно проводников.
  • Декоративно-информационные покрытия (маркировка). Обычно наносится с помощью шелкографии, реже — струйным методом или лазером.
  • Лужение проводников. Защищает поверхность меди, увеличивает толщину проводника, облегчает монтаж компонентов. Обычно выполняется погружением в ванну с припоем или волной припоя. Основной недостаток — значительная толщина покрытия, затрудняющая монтаж компонентов высокой плотности. Для уменьшения толщины излишек припоя при лужении сдувают потоком воздуха.
  • Химические, иммерсионные или гальванические покрытия фольги проводников инертными металлами (золотом, серебром, палладием, оловом и т.п.). Некоторые виды таких покрытий наносятся до этапа травления меди.
  • Покрытие токопроводящими лаками для улучшения контактных свойств разъемов и мембранных клавиатур или создания дополнительного слоя проводников.

После монтажа печатных плат возможно нанесение дополнительных защитных покрытий, защищающих как саму плату, так и пайку и компоненты.
Механическая обработка На одном листе заготовки зачастую помещается множество отдельных плат. Весь процесс обработки фольгированной заготовки они проходят как одна плата, и только в конце их готовят к разделению. Если платы прямоугольные, то фрезеруют несквозные канавки, облегчающие последующее разламывание плат (скрайбирование, от англ. scribe царапать). Если платы сложной формы, то делают сквозную фрезеровку, оставляя узкие мостики, чтобы платы не рассыпались. Для плат без металлизации вместо фрезеровки иногда сверлят ряд отверстий с маленьким шагом. Сверление крепежных (неметаллизированных) отверстий также происходит на этом этапе.

Как известно, мир электроники покорил многих людей. И как говорят многие эксперты, «За электроникой будущее». Ежегодно с конвейеров заводов сходят тысячи различных плат. Многие увлекаются пайкой плат, ремонтом, некоторые люди даже конструируют какие-либо электронные приборы в домашних условиях. Но мало кому известно то, что саму плату можно изготовить в домашних условиях. Для этого необходимо немного вещей и терпения.

А какие вещи нужны для изготовления платы в домашних условиях, как вообще сделать плату будет рассказано в этой статье.

Начнём с того, что нужно для изготовления печатной платы: Фоторезист, прозрачная плёнка фирмы «Ламонд», разогретый ультрафиолет, шаблон платы, спрей, для усилителя тонера, каустическая сода, для смыва не засвеченного фоторезистора, ватные диски, спирт и ацетон, а также ламинат, для наклеивания фоторезистора. Походу дела всё обо всём будет рассказано, что и для чего нужно. Первое, что стоит сказать, это то, что фоторезист – это основа платы. А спрей нужен, для усилителя рисунка платы. Также стоит отметить, что для изготовления рисунка самой печатной платы понадобится специальная программа. В моём случае я использую программу Sprint Layout 6. На этой программе мы рисуем рисунок платы, то есть саму плату. Также на этой же программе необходимо изготовить паяльную маску, то есть места, где будут пропаиваться электронные элементы (транзисторы, микросхемы и прочее).

Далее, когда плата распечатана на плёнке, то есть планку вставлять вместо бумаги, её необходимо обработать тонером. Рисунок будет более отчётлив и понятен. Перед обработкой рисунка, его необходимо хорошо высушить. После того как рисунок высох, его необходимо побрызгать тонером (В моём случае я использую тонер фирмы «Kdensit») и оставить высыхать на 10–15 минут. После 15 минут высыхания, рисунок будет идеально чёрным. Также хочу сказать, что прям, заливать рисунок тонером не нужно. Его необходимо обрабатывать по мере потребности. Точно так же необходимо обработать и паяльную маску. Если же случится, что тонер кое-где будет блеклым, то его можно подкрасить обычным фломастером. Иногда блеклости бывают, тогда, когда принтер некачественно пропечатывает.

Далее, берём фоторезист. Желательно его постоянно хранить в холодильнике, в тёмной плёнке. Берём наш фоторезистор, и нарезаем его в соответствии с размерами нашей платы. При желании можно отрезать чуть больше (по краям с запасом).

Далее, необходимо наклеить фоторезистор на плату. Это необходимо делать под холодной водой. Под водой это нужно делать для того, чтоб не было никаких складок. Сам фоторезистор представляет собой наклеенную друг на друга плёнку, подобно наклейке, которая часто встречается в жвачках. Итак, на один уголочек фоторезистора наклеиваем обычный бумажный скотч и отклеиваем его от основания. Но отклеиваем не весь. Далее, опускаем плату под воду, и снимаем защитную плёнку фоторезистора, и в то же время наклеиваем его на плату. Проклеиваем основательно, чтоб под ним не осталось пузырьков воздуха. В процессе наклейки, его можно отклеивать и переклеивать как угодно. Главное, делать это под холодной водой, и чтоб не было складок и пузырьков воздуха. Также платы должны быть идеально вымыты, чтоб не было ни соринок, ни разводов и ничего вообще. Платы также можно мыть под водой с мылом, но без всякой бытовой химии. После проклейки под водой необходимо разгладить все складки. Делать это можно обычным строительным, но пластмассовым шпателем. Лишние куски фоторезистора по краям необходимо обрезать. В процессе равнения и вытирания воды, включаем и прогреваем эламинатор, чтоб он нагрелся. Греть его нужно до 125 градусов.

Далее, мы берём наш рисунок платы и печатной стороной кладём на эламинатор, то есть глянцевой вниз, а рисунком наружу. Далее, берём плату и стороной фоторезистора кладём её на рисунок. Нужно положить, так сказать точь-в-точь, поэтому в процессе ровняем плату, так чтобы она ровненько лягла на рисунок. Далее, хорошенько прижимаем плату к рисунку. Если кто не может, то можете положить на неё кирпич или что-либо тяжёлое. Главное, чтоб этот предмет был чист и тяжёл. На моём опыте один знакомый электронщик ложил на плату старый чугунный утюг XVII-XX века, который разогревался, горячим углём. Утюг принадлежал его прабабушке. Если плату не прижать, то может получиться такая вещь, как расфокусировка. Плату держать под прессом 5–7 минут. Время зависит от того, насколько близко лампы преподнесены к плате. Далее, включаем засветку и засекаем время.

Далее, нам необходимо будет смыть не засвеченный фоторезист и оставить только засвеченную часть. Это можно сделать 2 способами: при помощи ацетона или же при помощи каустической соды. В моём случае, я буду смывать каустической содой при помощи малярной кисточки. Кисточку брать ту, которой красят трубы, то есть маленькую. Соду разводить нужно на 1 литр воды, всего 3 грамма на литр воды. Далее, снимаем защитный слов (лавсановая плёнка) и опускаем плату в этот раствор и кисточкой, лёгкими движениями смываем не засвеченный фоторезист. Бывает такое, что лавсановая плёнка снимается довольно трудно. Для того чтобы снять её быстро, плату необходимо положить в морозилку (в холодильник) и продержать её там 1 минуту. После этого, плёнка снимется легко. После того как фоторезист смыт, на плате должны остаться только дорожки, то есть: сама плата у меня была медная и соответственного медного цвета. Фоторезист был синий. После смывки фоторезиста в растворе каустической соды у меня на плате остались только синие дорожки, а сама плата стала медной, то есть цвета меди. После отмывания фоторезиста, плату необходимо промыть водой под краном, чтобы смыть раствор. Промывать плату нужно только в холодной воде, и при промывке необходимо использовать губку и мыло.

Далее, плату нужно «протравить», то есть опустить её сразу в 2 раствора. Опускать надо по очереди. Сначала опускаем плату в раствор хлорного железа, а затем в персульфат омония. При работе с растворами обязательно работать в резиновых перчатках!!!

После травления платы, на них необходимо нанести маску. Под понятием маска понимается нанесение 2-х компонентной паяльной маски. В моем случае я использую «RS 2000». Её можно приобрести в любом магазине для электронщиков. Итак, берём нашу плату, закрепляем её на столе в моём случае я использую скотч и укладываю на неё (плату) картинную раму, которая соответствует её размерам. Одним словом, маску необходимо наносить строго по размеру, и для этого подойдёт любой предмет, так сказать «для уравнивания». Стоит отметить, что маска весьма густая, потому плату необходимо закрепить плотно. Саму же маску необходимо накладывать при помощи резинового, строительного шпателя. После нанесения маски её необходимо просушить феном, разогретым до 75 градусов (не больше) в течение 10–15 минут. После проверить ручным путём, то есть банально прикоснуться руками или пальцами и проверить, прилипает или нет. Если не прилипает, то всё хорошо и нужно переходить к следующему этапу.

Следующий этап состоит в следующем: Мы берём нашу плату и укладываем на одно стекло дорожками вниз, то есть лицевой стороной. Далее, берём рисунок паяльной маски и укладываем его на плату, той стороной, на которой он напечатан. Совмещаем со всеми дорожками, где должны быть паяльные места. После того как все паяльные места совмещены, зажимаем рисунок вторым стеклом. При желании можно скрепить стёкла скотчем, чтоб они не ездили и не сбили рисунок. И далее, кладём плату на ультрафиолет и засвечиваем 9–10 минут. Обычно 8 минут достаточно. Далее, мы снова кладём плату в раствор каустической соды и снова хорошенько смываем не засвеченный фоторезист. Но раствор уже надо разводить другой. Для смывания паяльной маски, необходимо на 0,5 литра воды развести 10 грамм каустической соды. Смывать нужно до того, чтоб паяльные кружки (места припоя) стали белыми. Смывать малярной кисточкой.

После того как паяльная маска нанесена, нарисованные паяльные дорожки и плата почти готова. Далее, необходимо нанести рисунок, для обозначения наших электронных элементов или как ещё говорят трафаретную маску (микросхем, транзисторов, конденсаторов и т. д., надеюсь, меня поняли). Для этого необходимо сделать шаблон рисунка шелкографии. И наносить его мы будем на лицевую сторону платы. Лицевая сторона соответственно у нас пуста, и ничем не обработана. Она имеет обычный зелёный фон.

После того как шаблон трафаретной маски готов, и соответствует всем нужным требованиям, мы снова используем картинную рамку. В моём случае она самодельная и состоит из картона. Итак, плату необходимо вложить в рамку и совместить по размерам с трафаретной маской. После того как всё совмещено, необходимо на край трафаретной маски нанести немного белой краски. Краску ничем не разводить, а наносить, как говорят строители, «пасту», то есть густую краску. Далее, при помощи резинового строительного шпателя, необходимо сначала, приподнять шаблон и провести по нему шпателем, предварительно нанеся на него красу. Это необходимо для того, чтоб заполнить все пустоты трафаретной маски. После «прогона» краски, уже непосредственно прижимаем шаблон и снова проводим шпателем, ровно распределяя краску по всей плате. И всё рисунок готов! Стоить также, напомнить, что расстояние между платой и шаблоном должно быть 2 миллиметра. Вплотную шаблон прижимать нельзя. Иначе в процессе прогона краски рисунок может получиться неровным.

Далее, после того как плата готова остаётся только просверлить дырочки для паяльных элементов (микросхем, конденсаторов, транзисторов и других.). После того, как дырочки просверлены, наступает время впаивания всех необходимых элементов. Но это уже другая история.

Как видно из статьи, в изготовлении печатных плат нет ничего сложного. Главное знания и больше терпения.

Надеюсь, статья была интересна всем.

Всем удачных производств плат.

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 приходится 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 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

Изготовление качественных печатных плат в домашних условиях. Как изготовить печатную плату в домашних условиях Где взять текстолит для печатных плат

Лазерно-утюжная технология (сокращенно ЛУТ) – несложный и распространенный метод для прорисовки и изготовления печатных плат в домашних условиях. Этот метод доступен и выгоден как для начинающих радиолюбителей, так и для опытных мастеров своего дела. Плюсы этого способа – низкий уровень затрат на материалы, доступность и легкость выполнения своими руками.

Производство трафарета для печатной платы

Для начала необходимо развести дорожки в специальных программах для трассировки и черчения плат. Есть множество программ для этой цели, к примеру, Sprint Layout, Pcad, Eagle и Deep Trace. После разведения дорожек на плате следует вывести схему на печать, обязательно отключив экономию тонера.

В некоторых случаях необходимо распечатать рисунок зеркально для того, чтобы выводы на плате совпадали с распиновкой деталей, например микросхем в smd исполнении. Для удобства надо создать контур платы, чтобы после травления было легче обрабатывать края платы, придавая им эстетичный вид. Затем следует убрать ненужные слои для травления или выставить два слоя для дорожек и шелкографии в настройках. Для надежности можно напечатать несколько образцов, для возможных неудачных попыток. Для печати можно использовать любую бумагу с глянцевым покрытием.

Посмотрите подробное видео по изготовлению печатной платы своими руками (Технология ЛУТ)

Перенос рисунка на плату

Затем потребуется утюг, наждачная бумага, деревянная разделочная доска и ванночка с мыльным раствором. Необходимо подготовить кусок подходящего под плату текстолита или гетинакса, а также наждачную бумагу средней зернистости. Дальше следует тщательно убрать пыль и грязь, приложить кусок с отпечатком платы так, чтоб рисунок оказался посередине заготовки. Затем крепко завернуть, положить на деревянную доску, сверху поставить горячий утюг. Температура запекания тонера около 100-180 градусов. Поэтому температуру утюга поначалу следует выставлять экспериментально, так же как и длительность воздействия на заготовку.

Читайте также: Стабилизатор напряжения для газового котла: функции, типы, критерии выбора

После этого процесса плату надо опустить в ванночку с водой, с добавлением какого-нибудь мыльного раствора или чистящим средством для посуды. Следует подождать, пока бумага не откиснет, достаточно 10 минут. После чего аккуратно необходимо ее оторвать. Если есть плохо отпечатанные места – можно подправить маркером, стойким к воде.

Травление платы

Есть множество растворов для травли плат, но в данной статье использован для травления раствор перекиси водорода с лимонной кислотой. Следует опустить плату в раствор, и смотреть на реакцию травления, иногда реакция настолько быстрая и бурная, что можно ощутить тепло от платы в конце процесса. После травления платы можно увидеть результат – места, не покрытые тонером, были лишены слоя меди, остались только дорожки и символы, которые под слоем тонера. Далее потребуется растворитель 646 и тряпочка, например, одноразовая салфетка или тряпка для протирания пыли. Необходимо слегка смочить тряпку в растворителе, и оттереть тонер с поверхности заготовки.

Лужение заготовки

Следующий этап процесса – лужение дорожек. Для данной заготовки использовался сплав Розе, в отличие от сплава Вуда, он не имеет кадмия и потому не так токсичен. Преимущество этого метода лужения перед другими в аккуратности и эстетичном виде изделия. Так как сплав Розе плавится при температуре +94 градуса, для повышения точки кипения используется жидкий глицерин, который можно приобрести в любой аптеке за копейки. Также надо добавить чайную ложку лимонной кислоты – она служит своеобразным флюсом. Еще потребуются две деревянные палочки, подойдут те, что подают к китайской еде. На конец одной палочки надевается специальный тампон из тканевого материала. Также желательно приобрести резиновый шпатель небольших размеров, например, из авто-магазина.

Читайте также: Гидроаккумулятор для водоснабжения: виды, советы как выбрать. Гидроаккумулятор своими руками

Итак, надо налить в металлическую чашку немного воды, так, чтоб ее хватило закрыть всю плату, плюс сверху 3-4 сантиметра воды, добавить глицерина примерно чайную ложку, иногда может потребоваться больше – надо устанавливать опытным путем. Затем добавить лимонную кислоту, следом отправить плату. Дальше надо ждать, когда закипит раствор, затем, придерживая палочкой с твердым краем заготовку, добавить туда одну гранулу сплава Розе.

После того, как сплав стал жидким, в виде светлой капли, похожей на ртуть, следует водить эту каплю тампоном с мягким наконечником по поверхности платы, без резких движений. Важно следить, чтоб сплав покрывал все участки заготовки, подготовленной для лужения. Можно вынуть и проверить визуально, на предмет непролуженности отдельных участков. При необходимости повторить процедуру, кинув другую гранулу сплава. По завершении лужения платы, следует достать резиновый шпатель и, удерживая плату палочкой, прямо в кипятке снять излишки металла на поверхности заготовки, проводя шпателем по ней. Остатки сплава Розе можно в том же кипятке собрать в одну большую каплю и использовать в следующий раз. Заготовку следует промыть проточной водой и высушить.

Таити!.. Таити!..
Не были мы ни на каком Таити!
Нас и тут неплохо кормят!
© Кот из мультика

Вступление с отступлением

Как в бытовых и лабораторных условиях делали платы раньше? Способов было несколько — например:

  1. рисовали будущие проводники рейсфедерами;
  2. гравировали и резали резаками;
  3. наклеивали скотч или изоленту, потом рисунок вырезали скальпелем;
  4. изготавливали простейшие трафареты с последующим нанесением рисунка с помощью аэрографа.

Недостающие элементы дорисовывали рейсфедерами и ретушировали скальпелем.

Это был длительный и трудоемкий процесс, требующий от «рисователя» недюжинных художественных способностей и аккуратности. Толщина линий с трудом укладывалась в 0,8 мм, точность повторения была никакая, каждую плату нужно было рисовать отдельно, что сильно сдерживало выпуск даже очень маленькой партии печатных плат (далее — ПП ).

Что же мы имеем сегодня?

Прогресс не стоит на месте. Времена, когда радиолюбители рисовали ПП каменными топорами на шкурах мамонтов, канули в лету. Появление на рынке общедоступной химии для фотолитографии открывает перед нами совсем иные перспективы производства ПП без металлизации отверстий в домашних условиях.

Коротко рассмотрим химию, используемую сегодня для производства ПП.

Фоторезист

Можно использовать жидкий или пленочный. Пленочный в данной статье рассматривать не будем вследствие его дефицитности, сложностей прикатывания к ПП и более низкого качества получаемых на выходе печатных плат.

После анализа предложений рынка я остановился на POSITIV 20 в качестве оптимального фоторезиста для домашнего производства ПП.

Назначение:
POSITIV 20 — фоточувствительный лак. Используется при мелкосерийном изготовлении печатных плат, гравюр на меди, при проведении работ, связанных с переносом изображений на различные материалы.
Свойства:
Высокие экспозиционные характеристики обеспечивают хорошую контрастность переносимых изображений.
Применение:
Применяется в областях, связанных с переносом изображений на стекло, пластики, металлы и пр. при мелкосерийном производстве. Способ применения указан на баллоне.
Характеристики:
Цвет: синий
Плотность: при 20°C 0,87 г/см 3
Время высыхания: при 70°C 15 мин.
Расход: 15 л/м 2
Максимальная фоточувствительность: 310-440 нм

В инструкции к фоторезисту написано, что хранить его можно при комнатной температуре и он не подвержен старению. Категорически не согласен! Хранить его нужно в прохладном месте, например, на нижней полке холодильника, где обычно поддерживается температура +2…+6°C. Но ни в коем случае не допускайте отрицательных температур!

Если использовать фоторезисты, продаваемые «на розлив» и не имеющие светонепроницаемой упаковки, требуется позаботиться о защите от света. Хранить нужно в полной темноте и температуре +2…+6°C.

Просветитель

Аналогично, наиболее подходящим просветителем я считаю постоянно используемый мной TRANSPARENT 21.

Назначение:
Позволяет непосредственно переносить изображения на поверхности, покрытые светочувствительной эмульсией POSITIV 20 или другим фоторезистом.
Свойства:
Придает прозрачность бумаге. Обеспечивает пропускание ультрафиолетовых лучей.
Применение:
Для быстрого переноса контуров рисунков и схем на подложку. Позволяет значительно упростить процесс репродуцирования и сократить временны е затраты.
Характеристики:
Цвет: прозрачный
Плотность: при 20°C 0,79 г/см 3
Время высыхания: при 20°C 30 мин.
Примечание:
Вместо обычной бумаги с просветителем можно использовать прозрачную пленку для струйных или лазерных принтеров — в зависимости от того, на чем будем печатать фотошаблон.

Проявитель фоторезиста

Существует много различных растворов для проявления фоторезиста.

Советуют проявлять с помощью раствора «жидкое стекло». Его химический состав: Na 2 SiO 3 *5H 2 O. Это вещество обладает огромным числом достоинств. Наиболее важным является то, что в нем очень трудно передержать ПП — вы можете оставить ПП на не фиксированное точно время. Раствор почти не изменяет своих свойств при перепадах температуры (нет риска распада при увеличении температуры), также имеет очень большой срок хранения — его концентрация остается постоянной не менее пары лет. Отсутствие проблемы передержки в растворе позволит увеличить его концентрацию для уменьшения времени проявления ПП. Рекомендуют смешивать 1 часть концентрата с 180 частями воды (чуть более 1,7 г силиката в 200 мл воды), но возможно сделать более концентрированную смесь, чтобы изображение проявлялось примерно за 5 секунд без риска разрушения поверхности при передержке. При невозможности приобретения силиката натрия используйте углекислый натрий (Na 2 СO 3) или углекислый калий (K 2 СO 3).

Не пробовал ни первое, ни второе, поэтому расскажу, чем проявляю без каких-либо проблем уже несколько лет. Я использую водный раствор каустической соды. На 1 литр холодной воды — 7 граммов каустической соды. Если нет NaOH, применяю раствор KOH, вдвое увеличив концентрацию щелочи в растворе. Время проявления — 30-60 секунд при правильной экспозиции. Если по истечении 2 минут рисунок не проявляется (или проявляется слабо), и начинает смываться фоторезист с заготовки — значит, неправильно выбрано время экспозиции: нужно увеличивать. Если, наоборот, быстро проявляется, но смываются и засвеченные участки, и незасвеченные — либо слишком велика концентрация раствора, либо низкое качество фотошаблона (ультрафиолет свободно проходит сквозь «черное»): нужно увеличивать плотность печати шаблона.

Растворы травления меди

Лишнюю медь с печатных плат стравливают с помощью разных травителей. Среди людей, занимающихся этим дома, зачастую распространены персульфат аммония, перекись водорода + соляная кислота, раствор медного купороса + поваренная соль.

Я всегда травлю хлорным железом в стеклянной посуде. При работе с раствором нужно быть осторожным и внимательным: при попадании на одежду и предметы остаются ржавые пятна, которые с трудом удаляются слабым раствором лимонной (сок лимона) или щавелевой кислоты.

Концентрированный раствор хлорного железа подогреваем до 50-60°C, в него погружаем заготовку, стеклянной палочкой с ватным тампоном на конце аккуратно и без усилия водим по участкам, где хуже стравливается медь, — этим достигается более ровное травление по всей площади ПП. Если не выравнивать принудительно скорость, увеличивается требуемая продолжительность травления, а это со временем приводит к тому, что на участках, где медь уже стравилась, начинается подтравливание дорожек. В итоге имеем совсем не то, что хотели получить. Очень желательно обеспечить непрерывное перемешивание травильного раствора.

Химия для смывки фоторезиста

Чем проще всего смыть уже ненужный фоторезист после травления? После многократных проб и ошибок я остановился на обыкновенном ацетоне. Когда его нет — смываю любым растворителем для нитрокрасок.

Итак, делаем печатную плату

С чего начинается высококачественная печатная плата? Правильно:

Создание высококачественного фотошаблона

Для его изготовления можно воспользоваться практически любым современным лазерным или струйным принтером. Учитывая, что мы используем в рамках данной статьи позитивный фоторезист, — там, где на ПП должна остаться медь, принтер должен рисовать черным. Где не должно быть меди — принтер ничего не должен рисовать. Очень важный момент при печати фотошаблона: требуется установить максимальный полив красителя (в настройках драйвера принтера). Чем более черными будут закрашенные участки, тем больше шансов получить великолепный результат. Цвет не нужен, достаточно черного картриджа. Из той программы (рассматривать программы не будем: каждый волен выбирать сам — от PCAD до Paintbrush), в которой рисовался фотошаблон, печатаем на обычном листе бумаги. Чем выше разрешение при печати и чем качественнее бумага, тем выше будет качество фотошаблона. Рекомендую не ниже 600 dpi, бумага не должна быть сильно плотной. При печати учитываем, что той стороной листа, на которую наносится краска, шаблон будет класться на заготовку ПП. Если сделать иначе, края у проводников ПП будут размытыми, нечеткими. Даем просохнуть краске, если это был струйный принтер. Далее пропитываем бумагу TRANSPARENT 21, даем просохнуть и… фотошаблон готов.

Вместо бумаги и просветителя можно и даже очень желательно использовать прозрачную пленку для лазерных (при печати на лазерном принтере) или струйных (для струйной печати) принтеров. Учтите, что у этих пленок стороны неравнозначны: только одна рабочая. Если будете использовать лазерную печать, крайне рекомендую сделать «сухой» прогон листа пленки перед печатью — просто прогоните лист через принтер, имитируя печать, но ничего не печатая. Зачем это нужно? При печати фьюзер (печка) прогреет лист, что неизбежно приведет к его деформации. Как следствие — ошибка в геометрии ПП на выходе. При изготовлении двусторонних ПП это чревато несовпадением слоев со всеми вытекающими… А с помощью «сухого» прогона мы прогреем лист, он деформируется и будет готов к печати шаблона. При печати лист во второй раз пройдет сквозь печку, но деформация при этом будет куда менее значительной — проверено неоднократно.

Если ПП несложная, можно нарисовать ее вручную в очень удобной программе с русифицированным интерфейсом — Sprint Layout 3.0R (~650 КБ).

На подготовительном этапе рисовать не слишком громоздкие электрические схемы очень удобно в также русифицированной программе sPlan 4.0 (~450 КБ).

Так выглядят готовые фотошаблоны, распечатанные на принтере Epson Stylus Color 740:

Печатаем только черным, с максимальным поливом красителя. Материал — прозрачная пленка для струйных принтеров.

Подготовка поверхности ПП к нанесению фоторезиста

Для производства ПП используются листовые материалы с нанесенной медной фольгой. Самые распространенные варианты — с толщиной меди 18 и 35 мкм. Чаще всего для производства ПП в домашних условиях используются листовые текстолит (прессованная с клеем ткань в несколько слоев), стеклотекстолит (то же самое, но в качестве клея используются эпоксидные компаунды) и гетинакс (прессованная бумага с клеем). Реже — ситтал и поликор (высокочастотная керамика — в домашних условиях применяется крайне редко), фторопласт (органический пластик). Последний также применяется для изготовления высокочастотных устройств и, имея очень хорошие электротехнические характеристики, может использоваться везде и всюду, но его применение ограничивает высокая цена.

Прежде всего, необходимо убедиться в том, что заготовка не имеет глубоких царапин, задиров и тронутых коррозией участков. Далее желательно до зеркала отполировать медь. Полируем не особо усердствуя, иначе сотрем и без того тонкий слой меди (35 мкм) или, во всяком случае, добьемся разной толщины меди на поверхности заготовки. А это, в свою очередь, приведет к разной скорости вытравливания: быстрее стравится там, где тоньше. Да и более тонкий проводник на плате — не всегда хорошо. Особенно, если он длинный и по нему будет течь приличный ток. Если медь на заготовке качественная, без грехов, то достаточно обезжирить поверхность.

Нанесение фоторезиста на поверхность заготовки

Располагаем плату на горизонтальной или слегка наклоненной поверхности и наносим состав из аэрозольной упаковки с расстояния примерно 20 см. Помним, что важнейший враг при этом — пыль. Каждая частица пыли на поверхности заготовки — источник проблем. Чтобы создать однородное покрытие, распыляем аэрозоль непрерывными зигзагообразными движениями, начиная из верхнего левого угла. Не применяйте аэрозоль в избыточных количествах, так как это вызывает нежелательные подтеки и приводит к образованию неоднородного по толщине покрытия, требующего более длительного времени экспозиции. Летом при высокой температуре окружающей среды может потребоваться повторная обработка, либо необходимо распылять аэрозоль с меньшего расстояния — для уменьшения потерь от испарения. При распылении не наклоняйте баллон сильно — это приводит к повышенному расходу газа-пропеллента и как следствие — аэрозольный баллон прекращает работу, хотя в нем остается еще фоторезист. Если вы получаете неудовлетворительные результаты при аэрозольном нанесении фоторезиста, используйте центрифужное покрытие. В этом случае фоторезист наносится на плату, закрепленную на вращающемся столе с приводом 300-1000 оборотов в минуту. После окончания нанесения покрытия плата не должна подвергаться воздействию сильного света. По цвету покрытия можно приблизительно определить толщину нанесенного слоя:

  • светло-серый синий — 1-3 микрона;
  • темно-серый синий — 3-6 микрон;
  • синий — 6-8 микрон;
  • темно-синий — более 8 микрон.

На меди цвет покрытия может иметь зеленоватый оттенок.

Чем тоньше покрытие на заготовке, тем лучше результат.

Я всегда наношу фоторезист на центрифуге. В моей центрифуге скорость вращения 500-600 об/мин. Крепление должно быть простым, зажим производится только по торцам заготовки. Закрепляем заготовку, запускаем центрифугу, брызгаем на центр заготовки и наблюдаем, как фоторезист тончайшим слоем растекается по поверхности. Центробежными силами излишки фоторезиста будут сброшены с будущей ПП, поэтому очень рекомендую предусмотреть защитную стенку, чтобы не превратить рабочее место в свинарник. Я использую обыкновенную кастрюлю, в днище которой по центру сделано отверстие. Через это отверстие проходит ось электродвигателя, на которой установлена площадка крепления в виде креста из двух алюминиевых реек, по которым «бегают» уши зажима заготовок. Уши сделаны из алюминиевых уголков, зажимаемых на рейке гайкой типа «барашек». Почему алюминий? Маленькая удельная масса и, как следствие, меньше биения при отклонении центра массы вращения от центра вращения оси центрифуги. Чем точнее отцентрировать заготовку, тем меньше будут биения за счет эксцентриситета массы и тем меньше усилий потребуется для жесткого крепления центрифуги к основанию.

Фоторезист нанесен. Даем ему просохнуть в течение 15-20 минут, переворачиваем заготовку, наносим слой на вторую сторону. Даем еще 15-20 минут на сушку. Не забываем о том, что попадание прямого солнечного света и пальцев на рабочие стороны заготовки недопустимы.

Дубление фоторезиста на поверхности заготовки

Помещаем заготовку в духовку, плавно доводим температуру до 60-70°C. При этой температуре выдерживаем 20-40 минут. Важно, чтобы поверхностей заготовки ничто не касалось — допустимы только касания торцов.

Выравнивание верхнего и нижнего фотошаблонов на поверхностях заготовки

На каждом из фотошаблонов (верхний и нижний) должны быть метки, по которым на заготовке нужно сделать 2 отверстия — для совмещения слоев. Чем дальше друг от друга метки, тем выше точность совмещения. Обычно я их ставлю по диагонали шаблонов. По этим меткам на заготовке с помощью сверлильного станка строго под 90° сверлим два отверстия (чем тоньше отверстия, тем точнее совмещение — я использую сверло 0,3 мм) и совмещаем по ним шаблоны, не забывая о том, что шаблон должен прикладываться к фоторезисту той стороной, на которую была произведена печать. Прижимаем шаблоны к заготовке тонкими стеклами. Стекла предпочтительнее всего использовать кварцевые — они лучше пропускают ультрафиолет. Еще лучшие результаты дает оргстекло (плексиглас), но оно имеет неприятное свойство царапаться, что неизбежно скажется на качестве ПП. При небольших размерах ПП можно использовать прозрачную крышку от упаковки компакт-диска. За неимением таких стекол можно использовать и обычное оконное, увеличив время экспозиции. Важно, чтобы стекло было ровным, обеспечивая ровное прилегание фотошаблонов к заготовке, иначе невозможно будет получить качественные края дорожек на готовой ПП.


Заготовка с фотошаблоном под оргстеклом. Используем коробку из-под компакт-диска.

Экспозиция (засветка)

Время, требуемое для экспонирования, зависит от толщины слоя фоторезиста и интенсивности источника света. Лак-фоторезист POSITIV 20 чувствителен к ультрафиолетовым лучам, максимум чувствительности приходится на участок с длиной волны 360-410 нм.

Лучше всего экспонировать под лампами, диапазон излучения которых находится в ультрафиолетовой области спектра, но если такой лампы у вас нет — можно использовать и обычные мощные лампы накаливания, увеличив время экспозиции. Не начинайте засветку до момента стабилизации освещения от источника — необходимо, чтобы лампа прогрелась в течение 2-3 минут. Время экспозиции зависит от толщины покрытия и обычно составляет 60-120 секунд при расположении источника света на расстоянии 25-30 см. Используемые пластины стекла могут поглощать до 65% ультрафиолета, поэтому в таких случаях необходимо увеличивать время экспозиции. Лучшие результаты достигаются при использовании прозрачных плексигласовых пластин. При применении фоторезиста с длительным сроком хранения время экспонирования может потребоваться увеличить вдвое — помните: фоторезисты подвержены старению!

Примеры использования различных источников света:


Лампы УФ-излучения

Каждую сторону экспонируем по очереди, после экспозиции даем выстояться заготовке 20-30 минут в затемненном месте.

Проявление экспонированной заготовки

Проявляем в растворе NaOH (каустическая сода) — подробнее смотрите в начале статьи — при температуре раствора 20-25°C. Если до 2 минут проявления нет — мало время экспозиции. Если проявляется хорошо, но смываются и полезные участки — вы перемудрили с раствором (слишком велика концентрация) или слишком велико время экспозиции при данном источнике излучения или фотошаблон низкого качества — недостаточно насыщенный печатаемый черный цвет позволяет ультрафиолету засвечивать заготовку.

При проявлении я всегда очень бережно, без усилий «катаю» ватным тампоном на стеклянной палочке по тем местам, где должен смыться засвеченный фоторезист, — это ускоряет процесс.

Промывка заготовки от щелочи и остатков отслоившегося засвеченного фоторезиста

Я делаю это под водопроводным краном — обычной водопроводной водой.

Повторное дубление фоторезиста

Помещаем заготовку в духовку, плавно поднимаем температуру и при температуре 60-100°C выдерживаем 60-120 минут — рисунок становится прочным и твердым.

Проверка качества проявления

Кратковременно (на 5-15 секунд) погружаем заготовку в подогретый до температуры 50-60°C раствор хлорного железа. Быстро промываем проточной водой. В местах, где фоторезиста нет, начинается интенсивное травление меди. Если где-то случайно остался фоторезист, аккуратно механически удаляем его. Удобно это делать обычным или офтальмологическим скальпелем, вооружившись оптикой (очки для пайки, лупа часовщика, лупа на штативе, микроскоп).

Травление

Травим в концентрированном растворе хлорного железа с температурой 50-60°C. Желательно обеспечить непрерывную циркуляцию травильного раствора. Плохо стравливающиеся места аккуратно «массируем» ватным тампоном на стеклянной палочке. Если хлорное железо свежеприготовленное, время травления обычно не превышает 5-6 минут. Промываем заготовку проточной водой.


Плата вытравлена

Как готовить концентрированный раствор хлорного железа? Растворяем в слегка (до 40°C) подогретой воде FeCl 3 до тех пор, пока не перестанет растворяться. Фильтруем раствор. Хранить нужно в затемненном прохладном месте в герметичной неметаллической упаковке — в стеклянных бутылках, например.

Удаление уже ненужного фоторезиста

Смываем фоторезист с дорожек ацетоном или растворителем для нитрокрасок и нитроэмалей.

Сверление отверстий

Диаметр точки будущего отверстия на фотошаблоне желательно подбирать таким, чтобы впоследствии было удобно сверлить. Например, при требуемом диаметре отверстия 0,6-0,8 мм диаметр точки на фотошаблоне должен быть около 0,4-0,5 мм — в таком случае сверло будет хорошо центроваться.

Желательно использовать сверла, покрытые карбидом вольфрама: сверла из быстрорежущих сталей очень быстро изнашиваются, хотя сталь можно применять для сверления одиночных отверстий большого диаметра (больше 2 мм), так как сверла с напылением карбида вольфрама такого диаметра слишком дорогие. При сверлении отверстий диаметром менее 1 мм лучше использовать вертикальный станок, иначе ваши сверла будут быстро ломаться. Если сверлить ручной дрелью — неизбежны перекосы, ведущие к неточной стыковке отверстий между слоями. Движение сверху вниз на вертикальном сверлильном станке самое оптимальное с точки зрения нагрузки на инструмент. Карбидные сверла изготавливают с жестким (т.е. сверло точно соответствует диаметру отверстия) или с толстым (иногда называют «турбо-») хвостовиком, имеющим стандартный размер (обычно, 3,5 мм). При сверлении сверлами с карбидным напылением важно жестко закрепить ПП, так как такое сверло при движении вверх может приподнять ПП, перекосить перпендикулярность и вырвать фрагмент платы.

Сверла маленьких диаметров обычно вставляются либо в цанговый патрон (различных размеров), либо в трехкулачковый патрон. Для точной фиксации закрепление в трехкулачковом патроне — не самый лучший вариант, и маленький размер сверла (меньше 1 мм) быстро делает желобки в зажимах, теряя хорошую фиксацию. Поэтому для сверл диаметром меньше 1 мм лучше использовать цанговый патрон. На всякий случай приобретите дополнительный набор, содержащий запасные цанги для каждого размера. Некоторые недорогие сверла производят с пластиковыми цангами — выбросите их и купите металлические.

Для получения приемлемой точности необходимо правильно организовать рабочее место, то есть, во-первых, обеспечить хорошее освещение платы при сверлении. Для этого можно использовать галогенную лампу, прикрепив ее на штативе для возможности выбирать позицию (освещать правую сторону). Во-вторых, поднять рабочую поверхность примерно на 15 см выше столешницы для лучшего визуального контроля над процессом. Неплохо было бы удалять пыль и стружку в процессе сверления (можно использовать обычный пылесос), но это не обязательно. Надо отметить, что пыль от стекловолокон, образующаяся при сверлении, очень колкая и при попадании на кожу вызывает ее раздражение. И, наконец, при работе очень удобно пользоваться ножным включателем сверлильного станка.

Типичные размеры отверстий:

  • переходные отверстия — 0,8 мм и менее;
  • интегральные схемы, резисторы и т.д. — 0,7-0,8 мм;
  • большие диоды (1N4001) — 1,0 мм;
  • контактные колодки, триммеры — до 1,5 мм.

Старайтесь избегать отверстий диаметром менее 0,7 мм. Всегда держите не менее двух запасных сверл 0,8 мм и менее, так как они всегда ломаются именно в тот момент, когда вам срочно надо сделать заказ. Сверла 1 мм и больше намного надежнее, хотя и для них неплохо бы иметь запасные. Когда вам надо изготовить две одинаковые платы, то для экономии времени их можно сверлить одновременно. При этом необходимо очень аккуратно сверлить отверстия в центре контактной площадки около каждого угла ПП, а для больших плат — отверстия, расположенные близко от центра. Положите платы друг на друга и, используя центрующие отверстия 0,3 мм в двух противоположных углах и штифты в качестве колышков, закрепите платы относительно друг друга.

При необходимости можно зенковать отверстия сверлами большего диаметра.

Лужение меди на ПП

Если нужно облудить дорожки на ПП, можно воспользоваться паяльником, мягким низкоплавким припоем, спиртоканифольным флюсом и оплеткой коаксиального кабеля. При больших объемах лудят в ванных, наполненных низкотемпературными припоями с добавлением флюсов.

Наиболее популярным и простым расплавом для лужения является легкоплавкий сплав «Розе» (олово — 25%, свинец — 25%, висмут — 50%), температура плавления которого 93-96°C. Плату при помощи щипцов помещают под уровень жидкого расплава на 5-10 секунд и, вынув, проверяют, вся ли медная поверхность покрыта равномерно. При необходимости операцию повторяют. Сразу же после вынимания платы из расплава его остатки удаляют либо с помощью резинового ракеля, либо резким встряхиванием в направлении, перпендикулярном плоскости платы, удерживая ту в зажиме. Другим способом удаления остатков сплава «Розе» является нагрев платы в термошкафу и встряхивание. Операция может проводиться повторно для достижения монотолщинного покрытия. Чтобы предотвратить окисление горячего расплава, в емкость для лужения добавляют глицерин, так чтобы его уровень покрывал расплав на 10 мм. После окончания процесса плата отмывается от глицерина в проточной воде. Внимание! Данные операции предполагают работу с установками и материалами, находящимися под действием высокой температуры, поэтому для предотвращения ожога необходимо пользоваться защитными перчатками, очками и фартуками.

Операция лужения сплавом олово-свинец протекает аналогично, но более высокая температура расплава ограничивает область применения данного способа в условиях кустарного производства.

Не забудьте после лужения очистить плату от флюса и тщательно обезжирить.

Если у вас большое производство — можно использовать химическое лужение.

Нанесение защитной маски

Операции с нанесением защитной маски в точности повторяют все, что было написано выше: наносим фоторезист, сушим, дубим, центруем фотошаблоны масок, экспонируем, проявляем, промываем и еще раз дубим. Само собой, пропускаем шаги с проверкой качества проявления, травлением, удалением фоторезиста, лужением и сверлением. В самом конце дубим маску в течение 2 часов при температуре около 90-100°C — она станет прочной и твердой, как стекло. Образованная маска защищает поверхность ПП от внешнего воздействия и предохраняет от теоретически возможных замыканий при эксплуатации. Также она играет не последнюю роль при автоматической пайке — не дает «сесть» припою на соседние участки, замыкая их.

Все, двусторонняя печатная плата с маской готова

Мне приходилось таким образом делать ПП с шириной дорожек и шагом между ними до 0,05 мм (!). Но это уже ювелирная работа. А без особых усилий можно делать ПП с шириной дорожки и шагом между ними 0,15-0,2 мм.

На плату, показанную на фотографиях, я маску не наносил — не было такой необходимости.


Печатная плата в процессе монтажа на нее компонентов

А вот и само устройство, для которого делалась ПП:

Это сотовый телефонный мост, позволяющий в 2-10 раз снизить стоимость услуг мобильной связи — ради этого стоило возиться с ПП;). ПП с распаянными компонентами находится в подставке . Раньше там было обыкновенное зарядное устройство для аккумуляторов мобильного телефона.

Дополнительная информация

Металлизация отверстий

В домашних условиях можно выполнить даже металлизацию отверстий. Для этого внутренняя поверхность отверстий обрабатывается 20-30-процентным раствором азотнокислого серебра (ляпис). Затем поверхность очищается ракелем и плата сушится на свету (можно использовать УФ-лампу). Суть этой операции в том, что под действием света азотнокислое серебро разлагается, и на плате остаются вкрапления серебра. Далее производится химическое осаждение меди из раствора: сернокислая медь (медный купорос) — 2 г, едкий натр — 4 г, нашатырный спирт 25-процентный — 1 мл, глицерин — 3,5 мл, формалин 10-процентный — 8-15 мл, вода — 100 мл. Срок хранения приготовленного раствора очень мал — готовить нужно непосредственно перед применением. После осаждения меди плату промывают и сушат. Слой получается очень тонким, его толщину необходимо увеличить до 50 мкм гальваническим способом.

Раствор для нанесения медного покрытия гальваническим способом:
На 1 литр воды 250 г сульфата меди (медный купорос) и 50-80 г концентрированной серной кислоты. Анодом служит медная пластинка, подвешенная параллельно покрываемой детали. Напряжение должно быть 3-4 В, плотность тока — 0,02-0,3 A/см 2 , температура — 18-30°C. Чем меньше ток, тем медленнее идет процесс металлизации, но тем качественнее получаемое покрытие.


Фрагмент печатной платы, где видна металлизация в отверстии

Самодельные фоторезисты

Фоторезист на основе желатина и бихромата калия:
Первый раствор: 15 г желатина залить 60 мл кипяченой воды и оставить для набухания на 2-3 часа. После набухания желатина поставить емкость на водяную баню при температуре 30-40°C до полного растворения желатина.
Второй раствор: в 40 мл кипяченой воды растворить 5 г двухромовокислого калия (хромпик, порошок ярко-оранжевого цвета). Растворять при слабом рассеянном освещении.
В первый раствор при интенсивном перемешивании влить второй. В полученную смесь пипеткой добавить несколько капель нашатырного спирта до получения соломенного цвета. Фотоэмульсия наносится на подготовленную плату при очень слабом освещении. Плата сушится до «отлипа» при комнатной температуре в полной темноте. После экспонирования плату при слабом рассеянном освещении промыть в теплой проточной воде до удаления незадубленного желатина. Чтобы лучше оценить результат, можно окрасить участки с неудаленным желатином раствором марганцовки.

Усовершенствованный самодельный фоторезист:
Первый раствор: 17 г столярного клея, 3 мл водного раствора аммиака, 100 мл воды оставить для набухания на сутки, затем греть на водяной бане при 80°C до полного растворения.
Второй раствор: 2,5 г бихромата калия, 2,5 г бихромата аммония, 3 мл водного раствора аммиака, 30 мл воды, 6 мл спирта.
Когда первый раствор остынет до 50°C, при энергичном перемешивании влейте в него второй раствор и полученную смесь профильтруйте (эту и последующие операции необходимо проводить в затемненном помещении, солнечный свет недопустим! ). Эмульсия наносится при температуре 30-40°C. Дальше — как в первом рецепте.

Фоторезист на основе бихромата аммония и поливинилового спирта:
Готовим раствор: поливиниловый спирт — 70-120 г/л, бихромат аммония — 8-10 г/л, этиловый спирт — 100-120 г/л. Избегать яркого света! Наносится в 2 слоя: первый слой — сушка 20-30 минут при 30-45°C — второй слой — сушка 60 минут при 35-45°C. Проявитель — 40-процентный раствор этилового спирта.

Химическое лужение

Прежде всего, плату необходимо декапировать, чтобы удалить образовавшийся окисел меди: 2-3 секунды в 5-процентном растворе соляной кислоты с последующей промывкой в проточной воде.

Достаточно просто осуществлять химическое лужение погружением платы в водный раствор, содержащий хлорное олово. Выделение олова на поверхности медного покрытия происходит при погружении в такой раствор соли олова, в котором потенциал меди более электроотрицателен, чем материал покрытия. Изменению потенциала в нужном направлении способствует введение в раствор соли олова комплексообразующей добавки — тиокарбамида (тиомочевины). Такого типа растворы имеют следующий состав (г/л):

Среди перечисленных наиболее распространены растворы 1 и 2. Иногда в качестве поверхностно-активного вещества для 1-го раствора предлагается использование моющего средства «Прогресс» в количестве 1 мл/л. Добавление во 2-й раствор 2-3 г/л нитрата висмута приводит к осаждению сплава, содержащего до 1,5% висмута, что улучшает паяемость покрытия (препятствует старению) и многократно увеличивает срок хранения до пайки компонентов у готовой ПП.

Для консервации поверхности применяют аэрозольные распылители на основе флюсующих композиций. Нанесенный на поверхность заготовки лак после высыхания образует прочную гладкую пленку, которая препятствует окислению. Одним из популярных веществ является «SOLDERLAC» фирмы Cramolin. Последующая пайка проводится прямо по обработанной поверхности без дополнительного удаления лака. В особо ответственных случаях пайки лак можно удалить спиртовым раствором.

Искусственные растворы для лужения ухудшаются с течением времени, особенно при контакте с воздухом. Поэтому если у вас большие заказы бывают нечасто, то старайтесь приготовить сразу небольшое количество раствора, достаточное для лужения нужного количества ПП, а остатки раствора храните в закрытой емкости (идеально подходят бутылки типа используемых в фотографии, не пропускающие воздух). Также необходимо защищать раствор от загрязнения, которое может сильно ухудшить качество вещества.

В заключение хочу сказать, что все же лучше использовать готовые фоторезисты и не заморачиваться с металлизацией отверстий в домашних условиях — великолепных результатов все равно не получите.

Огромное спасибо кандидату химических наук Филатову Игорю Евгеньевичу за консультации по вопросам, связанным с химией.
Также хочу выразить признательность Игорю Чудакову ».

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

Перечень необходимых инструментов и расходников

Начать стоит с подготовки инструментов, приспособлений и расходных материалов, без которых просто нельзя обойтись. Для реализации самого бюджетного способа изготовления печатных плат в домашних условиях понадобится следующее:
  1. Программное обеспечение для разработки рисунка.
  2. Прозрачная полиэтиленовая пленка.
  3. Узкий скотч.
  4. Маркер.
  5. Фольгированный стеклотекстолит.
  6. Наждачная бумага.
  7. Спирт.
  8. Ненужная зубная щетка.
  9. Инструмент для сверления отверстий диаметром от 0,7 до 1,2 мм.
  10. Хлорное железо.
  11. Пластиковая емкость для травления.
  12. Кисточка для рисования красками.
  13. Паяльник.
  14. Припой.
  15. Жидкий флюс.
Пройдемся кратенько по каждому пункту, так как есть некоторые нюансы, дойти до которых возможно только опытным путем.
Программ для разработки печатных плат существует сегодня огромное количество, но для начинающего радиолюбителя самым простым вариантом будет Sprint Layout. Несложно освоить интерфейс, пользоваться можно бесплатно, присутствует огромная библиотека, включающая распространенные радиокомпоненты.
Полиэтилен нужен для переноса рисунка с монитора. Лучше взять пленку пожестче, например, от старых обложек для школьных книг. Для ее крепления к монитору подойдет любой скотч. Лучше взять узкий – проще будет отклеивать (монитору эта процедура не вредит).
На маркерах стоит остановиться более подробно, так как это больная тема. Для переноса рисунка на полиэтилен, в принципе, подойдет любой вариант. А вот для рисования по фольгированному стеклотекстолиту нужен специальный маркер. Но тут есть маленькая хитрость, как сэкономить, и не покупать достаточно дорогие «специальные» маркеры для рисования печатных плат. Дело в том, что эти изделия по своим свойствам абсолютно ни чем не отличаются от обычных перманентных маркеров, которые продаются в 5-6 раз дешевле в любом канцелярском магазине. Но маркер должен обязательно иметь надпись «Permanent». Иначе ничего не получится.


Фольгированный стеклотекстолит можно брать любой. Лучше, если он будет потолще. Начинающим с таким материалом работать куда проще. Для его очистки понадобится наждачная бумага зернистостью около 1000 единиц, а также спирт (есть в любой аптеке). Последний расходник можно заменить жидкостью для сведения лака для ногтей, которая есть в любом доме, где живет женщина. Однако это средство довольно противно пахнет и долго выветривается.
Для сверления платы лучше иметь специальную мини-дрель или гравер. Однако можно пойти и более дешевым путем. Достаточно купить цанговый или кулачковый патрон под маленькие сверла и приспособить его к обычной бытовой дрели.
Хлорное железо можно заменить другими химическими средствами, включая те, которые уже наверняка есть в вашем доме. Например, подойдет раствор лимонной кислоты в перекиси водорода. Информацию о том, как готовятся альтернативные хлорному железу составы для травления плат, без проблем можно найти в Сети. Единственное, на что стоит обратить внимание, это на емкость для такой химии – она должна быть пластиковой, акриловой, стеклянной, но никак не металлической.
Про паяльник, припой и жидкий флюс подробнее говорить не стоит. Если радиолюбитель дошел до вопроса изготовления печатной платы, то с этими вещами он уже наверняка знаком.

Разработка и перенос рисунка платы на шаблон

Когда все вышеперечисленные инструменты, приспособления и расходные материалы подготовлены, можно браться за разработку платы. Если изготавливаемое устройство не уникальное, то гораздо проще будет скачать его проект из Сети. Подойдет даже обычный рисунок в формате JPEG.


Хотите пойти более сложным путем – рисуйте плату самостоятельно. Этот вариант часто бывает неизбежным, например, в ситуациях, когда у вас нет в наличии точно таких же радиодеталей, которые нужны для сборки оригинальной платы. Соответственно, заменяя компоненты аналогами, под них приходится выделять место на стеклотекстолите, подгонять отверстия и дорожки. Если проект уникальный, то плату придется разрабатывать с нуля. Для этого и нужно вышеупомянутое программное обеспечение.
Когда макет платы готов, его остается только перенести на прозрачный шаблон. Полиэтилен фиксируется прямо на мониторе при помощи скотча. Далее просто переводим имеющийся рисунок – дорожки, контактные пятачки и так далее. Для этих целей лучше всего использовать все тот же перманентный маркер. Он не стирается, не размазывается, и его хорошо видно.

Подготовка фольгированного стеклотекстолита

Следующим этапом идет подготовка стеклотекстолита. Для начала нужно отрезать его по размерам будущей платы. Делать это лучше с небольшим запасом. Для раскройки фольгированного стеклотекстолита можно использовать одни из нескольких способов.
Во-первых, материал отлично режется при помощи ножовки по металлу. Во-вторых, если у вас есть гравер с отрезными кругами, то удобно будет использовать его. В-третьих, стеклотекстолит можно отрезать по размеру канцелярским ножом. Принцип раскройки такой же, как и при работе со стеклорезом – в несколько проходов наносится линия отреза, затем материал просто отламывается.


Теперь обязательно нужно очистить медный слой стеклотекстолита от защитного покрытия и окисла. Лучшего способа, чем обработка наждачной бумагой, для решения этой задачи нет. Зернистость берется от 1000 до 1500 единиц. Цель – получить чистую блестящую поверхность. До зеркального блеска зачищать медный слой не стоит, так как мелкие царапины от наждачной бумаги увеличивают адгезию поверхности, что понадобится дальше.
В завершение остается только очистить фольгу от пыли и следов ваших пальцев. Для этого используется спирт или ацетон (жидкость для снятия лака). После обработки к медной поверхности руками не прикасаемся. Для последующих манипуляций захватываем стеклотекстолит за грани.

Совмещение шаблона и стеклотекстолита


Теперь нашей задачей является совмещения полученного на полиэтилене рисунка с подготовленным стеклотекстолитом. Для этого пленка накладывается на нужное место и позиционируется. Остатки заворачиваются на обратную сторону и крепятся при помощи все того же скотча.

Сверление отверстий

Перед сверлением рекомендуется каким-либо способом закрепить стеклотекстолит с шаблоном на поверхности. Это позволит добиться большей точности, а также исключит внезапное проворачивание материала во время прохода сверла насквозь. Если у вас есть сверлильный станок для такой работы, то описанная проблема вообще не возникнет.


Сверлить отверстия в стеклотекстолите можно на любой скорости. Кто-то работает на малых оборотах, кто-то на больших. Опыт показывает, что сами сверла служат намного дольше, если их эксплуатировать на низких скоростях. Так их сложнее сломать, погнуть и повредить заточку.
Отверстия сверлятся прямо через полиэтилен. Ориентирами будут служить будущие контактные пятачки, нарисованные на шаблоне. Если того требует проект, то своевременно меняем сверла под нужный диаметр.

Рисование дорожек

Далее шаблон снимается, но не выбрасывается. К медному покрытию по-прежнему стараемся не прикасаться руками. Для рисования дорожек используем маркер, обязательно перманентный. Его хорошо видно по следу, который он оставляет. Рисовать лучше за один проход, так как после застывания лака, который есть в составе перманентного маркера, правки делать будет весьма затруднительно.


В качестве ориентира используем все тот же шаблон из полиэтилена. Можно рисовать также перед компьютером, сверяясь с оригинальным макетом, где есть маркировка и прочие пометки. Если есть возможность, то лучше использовать несколько маркеров с наконечниками разной толщины. Это позволит более качественно прорисовать и тонкие дорожки, и обширные полигоны.


После нанесения рисунка обязательно ждем некоторое время, необходимое для окончательного отвердевания лака. Можно даже подсушить феном. От этого будет зависеть качество будущих дорожек.

Травление и очистка дорожек от маркера

Теперь самое интересное – травление платы. Тут есть несколько нюансов, о которых мало кто упоминает, но они существенно влияют на качество результата. В первую очередь готовим раствор хлорного железа согласно рекомендациям на упаковке. Обычно порошок разбавляется водой в соотношении 1:3. И тут первый совет. Сделайте раствор более насыщенным. Это поможет ускорить процесс, и нарисованные дорожки не отвалятся прежде, чем вытравится все необходимое.


Сразу же совет второй. Ванночку с раствором рекомендуется погрузить в горячую воду. Можно нагреть ее в металлической посуде. Повышение температуры, как известно еще со школьной программы, значительно ускоряет химическую реакцию, которой травление нашей платы и является. Сокращение времени процедуры нам на руку. Нанесенные маркером дорожки достаточно нестабильны, и чем меньше они будут киснуть в жидкости, тем лучше. Если при комнатной температуре плата в хлорном железе травится около часа, то в теплой воде этот процесс сокращается до 10 минут.
В завершение еще один совет. В процессе травления, хоть он и так ускорен за счет подогрева, рекомендуется постоянно двигать плату, а также счищать продукты реакции щеточкой для рисования. Совмещая все вышеописанные манипуляции вполне возможно вытравить лишнюю медь всего за 5-7 минут, что является просто отличным результатом для этой технологии.


В конце процедуры плату нужно тщательно промыть под проточной водой. Затем просушиваем ее. Остается только смыть следы от маркера, все еще закрывающие наши дорожки и пятачки. Делается это все тем же спиртом или ацетоном.

Лужение печатных плат

Перед лужением еще раз обязательно проходимся по медному слою наждачной бумагой. Но теперь делаем это предельно осторожно, чтобы не повредить дорожки. Самый простой и доступный способ лужения – традиционный, с помощью паяльника, флюса и припоя. Можно также использовать сплавы Розе или Вуда. Также существует на рынке так называемое жидкое олово, которое значительно может упростить задачу.
Но все эти новые технологии требуют дополнительных затрат и некоторого опыта, потому для первого раза подойдет и классический метод лужения. На очищенные дорожки наносится жидкий флюс. Далее набирается припой на жало паяльника и распределяется по оставшейся после травления меди. Здесь важно прогреть дорожки, иначе припой может не «приклеиться».


Если у вас все же есть сплавы Розе или Вуда, то их можно использовать и не по технологии. Они просто замечательно плавятся паяльником, легко распределяются по дорожкам, не сбиваются в комки, что для начинающего радиолюбителя будет только плюсом.

Заключение

Как видно из вышеописанного, бюджетная технология изготовления печатных плат в домашних условиях действительно доступная и недорогая. Не нужен ни принтер, ни утюг, ни дорогущая фоторезистивная пленка. Используя все вышеописанные советы вы легко сможете изготавливать простейшие электронные , не вкладывая в это больших денег, что очень важно на первых этапах занятия радиолюбительством.

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 приходится 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 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

Здравствуйте, дорогие читатели блога. Сейчас на улице замечательная погода, а у меня прекрасное настроение. Сегодня я хочу вам рассказать о том, как можно изготовить качественные печатные платы в домашних условиях .

]Вообще метод изготовления печатных плат с помощью лазерного утюга не сложен. Его суть заключается в способе нанесения защитного рисунка на фольгированный текстолит.

В нашем случае защитный рисунок мы сначала с помощью принтера выводим на фотобумагу, глянцевую ее сторону. Затем в результате нагрева утюгом, размягченный тонер прижаривается к поверхности текстолита. Подробности сего действа читайте далее…НО в следующих статьях вас ждет еще более полезная информация из области радиолюбительских технологий так что обязательно подпишитесь.

Итак приступим.

Для изготовления платы по технологии ЛУТ нам понадобится:

  1. фольгированный текстолит (одно- или двухсторонний)
  2. лазерный принтер
  3. ножницы по металлу
  4. глянцевая фотобумага (Lomond)
  5. растворитель (ацетон, спирт, бензин и т.д.)
  6. наждачная бумага (с мелким абразивом, нулевка вполне подойдет)
  7. сверлилка (обычно моторчик с цанговым патроном)
  8. зубная щетка (очень нужная вещь, не только для здоровья зубов)
  9. хлорное железо
  10. собственно сам рисунок платы нарисованный в Sprint-Layout

Подготовка текстолита

Берем в руки ножницы по металлу и вырезаем кусок текстолита по размеру нашей будущей печатной платы. Раньше я резал текстолит ножовкой по металлу, но это, оказалось, по сравнению с ножницами не так удобно, да и пыль текстолитовая очень докучала.

Полученную заготовку печатной платы хорошенько шкурим наждачной бумагой — нулевкой до появления равномерного зеркального блеска. Затем смачиваем кусочек ткани ацетоном, спиртом или каким еще растворителем, тщательно протираем и обезжириваем нашу плату.

Наша задача очистить нашу плату от окислов и «потных рук». Само собой после этого стараемся руками нашу плату не трогать.

Подготовка рисунка печатной платы и перенос на текстолит

Нарисованный заранее рисунок печатной платы, мы распечатываем на фотобумагу. Причем в принтере отключаем режим экономии тонера, а рисунок выводим на глянцевой стороне фотобумаги.

Теперь достаем из-под стола утюг и включаем в сеть, пускай нагревается. Свежераспечатанный лист бумаги ложим на текстолит рисунком вниз и начинаем проглаживать утюгом. С фотобумагой, в отличие от кальки, подложки от самоклейки церемониться не нужно, «елозим» утюгом до начала пожелтения бумаги.

Здесь можно не бояться передержать плату, или переборщить с давлением. После берем этот бутерброд с прижаренной бумагой и несем его в ванную. Под струей теплой воды подушечками пальцев начинаем скатывать бумагу. Далее берем в руки заготовленную зубную щетку и хорошенько проходим ею по поверхности платы. Наша задача содрать белый меловой слой с поверхности рисунка.

Просушиваем плату и под яркой лампой хорошенько проверяем.

Зачастую меловой слой сдирается с первого раза зубной щеткой, но бывает, что этого оказывается недостаточно. В этом случае можно воспользоваться изолентой. Белесые волокна налипают на изоленту оставляя нашу платку чистой.

Травление платы

Для приготовления травящего раствора нам понадобится хлорное железо FeCL3.

Этот чудо порошок в нашем радиомагазине стоит около 50р. Наливаем в неметаллическую посудину воды и засыпаем туда хлорного железа. Обычно на три части воды берут одну часть FeCL3. Далее погружаем в посудину нашу плату и даем ей время.

Время травления зависит от толщины фольги, температуры воды, свежести приготовленного раствора. Чем горячее раствор, тем быстрее пройдет процесс травления, но в тоже время в горячей воде есть вероятность повредить защитный рисунок. Также процесс травления ускоряется при помешивании раствора.

Некоторые приспосабливают для этого «бульбулятор» от аквариума или же крепят вибромоторчик от телефона. Вытравленную плату вынимаем и промываем под струей воды. Травящий раствор сливаем в баночку и прячем под ванну, главное чтоб жена не увидела.

Этот раствор нам еще потом пригодится. Вытравленную платку очищаем от защитного слоя тонера. Я для этого применяю ацетон, но вроде как спиртом или бензином тоже не плохо получается.

Сверление платы

Вытравленная и очищенная плата нуждается в сверловке, так как не всегда есть возможность применения поверхностного монтажа. Для сверления платы у меня припасена небольшая сверлилка. Она представляет собой моторчик типа ДПМ с насаженным на вал цанговым патроном. Брал я его в радиомагазине за 500р. Но думаю можно применить для этого любой другой моторчик, например от магнитофона.

Сверлим плату острым сверлом, стараясь сохранять перпендикулярность. Перпендикулярность особенно важна при изготовлении двусторонних плат. Кернение отверстий под сверловку нам не требуется, так как отверстия в фольге образовались при травлении автоматически.

Проходимся по плате шкуркой нулевкой, снимая заусенцы после сверловки, и готовимся к лужению нашей платы.

Лужение платы

Я стараюсь залуживать свои платы, и делаю это по нескольким причинам:

  • Залуженная плата более стойка к коррозии, и через год вы не увидите следов ржавчины на вашем устройстве.
  • Слой припоя на печатном рисунке увеличивает толщину токопроводящего слоя, так снижается сопротивление проводника.
  • На предварительно залуженную плату легче напаивать радиодетальки, подготовленные поверхности способствуют качественной пайке.

Обезжириваем плату и очищаем от окисла. Воспользуемся ацетоном, а затем буквально на секунду обмакнем в раствор хлорного железа. Порозовевшую плату обильно красим флюсом. Далее достаем паяльник помощнее и, набрав небольшое количество припоя на жало, быстрыми движениями проходимся по дорожкам нашего печатного рисунка. Остается только пройтись немного наждачной бумагой по рисунку, и получаем в результате красивую, блестящую платку.

Где можно приобрести

Где же можно купить фольгированный текстолит? Да впрочем не только текстолит но и другие инструменты для радиолюбительского творчества.

В настоящее время у меня нет с этим каких-то проблем, так как в моем городе есть несколько точек приличных радиомагазинов. Там я и текстолит покупаю и все что требуется.

Одно время, когда в моем городе не было нормального радиомагазина я все материалы, инструменты и радиодетали заказывал в интернет-магазине. Один из таких интернет магазинов где можно найти текстолит да и не только это магазин Десси , о нем я кстати даже .

Печатные платы на заказ

Бывают ситуации когда есть рисунок печатной платы но совершенно не хочется сталкиваться с технологическими заморочками а печатная плата ой как нужна. Или бывает, что и не против попробовать, постичь все таинства сего процесса но времени как на зло нет да и не известно к чему приведет (первый результат не всегда приближен к идеалу) В этом случае можно поступить проще, можно и получить качественный результат.

Так что ВНИМАНИЕ!!! Если вы заинтересованы в изготовлении печатных плат на заказ то обязательно читайте !

Ну что же, вот мы и познакомились со способом изготовления печатных плат своими руками в домашних условиях. Обязательно подпишитесь на новые статьи , потому, что дальше будет много интересного и полезного.

Кроме того относительно недавно появился еще один прогрессивный способ подписки через форму сервиса Email рассылок, этот способ примечателен тем, что каждый подписавшийся получает ПОДАРОК!!! , и этот подарок несомненно оценит любой радиолюбитель. Так что люди подписываются и получают приятные бонусы, так что добро пожаловать.

Так что создавайте свои устройства, делайте печатные платы , а технология ЛУТ будет вам в помощь.

С уважением, Владимир Васильев.

Предлагаю посмотреть хорошую подборку видеороликов по каждому этапу ЛУТ — технологии.

Травление печатной платы (дешевый способ). Как сделать печатную плату своими руками в домашних условиях скальпельным методом

Очень часто в процессе технического творчества необходимо изготавливать печатные платы для монтажа электронных схем. И сейчас я расскажу об одном из самых, на мой взгляд, продвинутых способов изготовления печатных плат с помощью лазерного принтера и утюга. Живем мы в 21 веке, поэтому будем облегчать себе работу, используя компьютер.

Шаг 1. Проект платы

Проектировать печатную плату мы будем в специализированной программе. Например в программе sprint Layout 4.

Шаг 2. Печать рисунка платы

После этого нам нужно напечатать рисунок платы. Для этого сделаем следующее:

  1. В настройках принтера отключим всяческие опции экономии тонера, и если есть соответствующий регулятор – выставим максимальную насыщенность.
  2. Возьмем лист формата А4 из какого-нибудь ненужного журнальчика. Бумага должна быть мелованной и желательно минимум рисунка на ней.
  3. Напечатаем рисунок печатной платы на мелованной бумаге в зеркальном отображении. Лучше сразу в нескольких экземплярах.

Шаг 3. Зачистка платы

Напечатанный лист отложим пока в сторону и займемся подготовкой платы. В качестве исходного материала для платы может служить фольгированный гетинакс, фольгированный текстолит. При длительном хранении медная фольга покрывается плёнкой окислов, которая может помешать травлению. Поэтому начнем подготовку платы. Мелкой наждачной бумагой сдираем плёнку окислов с платы. Особо не усердствуйте, фольга тонкая. В идеале плата после зачистки должна блестеть.

Шаг 4. Обезжиривание платы

После зачистки плату промываем проточной водой. После этого нужно плату обезжирить, для того чтобы тонер прилип лучше. Обезжирить можно каким либо бытовым моющим средством, либо промыв органическим растворителем (например, бензином или ацетоном)

Шаг 5. Перевод рисунка на плату

После этого при помощи утюга переведем рисунок с листа на плату. Наложим распечатку рисунком на плату и начнем гладить горячим утюгом, равномерно прогревая всё плату. Тонер начнет плавится и прилипать к плате. Время и усилие прогрева подбирается экспериментально. Нужно что бы тонер не растекся, но и нужно что бы он весь приварился.

Шаг 6. Очистка платы от бумаги

После того, как плата с прилипшей к ней бумажкой остынет – намочим ее и под потоком воды будем скатывать ее пальцами. Мокрая бумага будет собираться в катышки, а прилипший тонер останется на месте. Тонер достаточно прочен и с трудом соскабливается ногтем.

Шаг 7. Травление платы

Травление печатных плат лучше всего производить в хлорном железе (III) Fe Cl 3. Этот реактив продается в любом магазине радиодеталей и стоит недорого. Погружаем плату в раствор и ждем. Процесс травления зависит от свежести раствора, его концентрации и т.п. Может занимать от 10 минут до часа и более. Процесс можно ускорить покачивая ванночку с раствором.

Конец процесса определяется визуально – когда стравится вся незащищенная медь.

Тонер смывается ацетоном.

Шаг 8. Сверление отверстий

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…….

Изготовление качественных печатных плат в домашних условиях (пошаговая инструкция в картинках).

Здравствуйте друзья!

На этой странице я расскажу Вам о том, каким способом успешно пользуюсь для изготовления печатных плат в домашних условиях вот уже несколько лет.

СОВЕТ. Перед тем, как взяться за дело, пожалуйста, прочитайте сначала эту страницу хотя бы один раз полностью, от начала и до конца.

Ну что ж, начнем.

Итак, чтобы сделать плату, сначала необходимо разработать ее проект. Раньше для этого я брал шариковую ручку и специальную тетрадку в клеточку, в которой у меня были все мои проекты будущих печатных плат, и упорно, “от руки”, рисовал эскиз будущей печатной платы:

Если во время этого процесса появлялись идеи как улучшить уже нарисованное или возникали ошибки , рисунок перерисовывался на новом месте и так до тех пор, пока не получался идеальный, с моей точки зрения, эскиз будущей печатной платы

К счастью теперь у меня есть компьютер, чему до сих пор я остаюсь рад несказанно!

Для разработки проекта радиотехнической части будущего устройства я использую программу P-CAD 2001 (знаю, давно уже есть и более новые версии, и, возможно, более лучшие программы, однако возможностей данной версии мне пока вполне хватает). Надо сказать, что полноценно использовать эту программу для “сквозного проектирования”, т. е. от разработки схемы устройства до автоматической разработки готовой платы на основе этой схемы я до сих пор так и не научился. До сих пор я использую разные части этой программы по-отдельности. Так, для разработки схемы будущего устройства используется программа P-CAD 2001 Schematic :

В ней у меня имеется заготовленная библиотека символьных обозначений отдельных компонентов, которая при необходимости мною быстро пополняется.

Для разработки проекта самой печатной платы используется программа P-CAD 2001 PCB, для которой у меня также имеется собственная библиотека чертежей различных радиокомпонентов:

Обычно, я начинаю разрисовывать и схему будущего устройства, и его печатную плату одновременно, вопреки тем, кто привык сначала полностью сделать только схему, а затем уж по этой готовой схеме “разводить” печатную плату. Такой способ работы очень удобен при разработке устройств на микроконтроллерах – дело в том, что в большинстве своем ноги (выводы) микроконтроллера взаимозаменяемы между собой (за исключением некоторых особых случаев). Поэтому я “развожу” часть платы около микроконтроллера так, как это удобно с точки зрения именно самой платы (чтобы дорожки платы, по возможности, не пересекались, выглядели красиво и были, при этом, по возможности, более короткими), а затем, по уже разведенному участку платы, рисую этот же участок в схеме.

Для тех устройств, которые выполняются в стандартных (другими словами, уже имеющихся в наличии) корпусах, разработку печатной платы разумно начинать с определения ее габаритов и крепежных отверстий для этого корпуса. Правда, ряд своих самодельных устройств я делал в самодельных же корпусах, причем размер корпуса, зачастую, определялся размерами получившихся печатных плат.

Конечная цель разработки проекта печатной платы – получить чертеж “дорожек” платы, который можно распечатать на принтере. В принципе, для этого вовсе не обязательно пользоваться именно P-CAD- ом. Одну из своих первых печатных плат, выполненных мною по предлагаемой Вам технологии, я нарисовал с помощью стандартной Windows- овской рисовалки Paint

Затем долгое время пользовался AutoCAD- ом – программой для разработки конструкторских проектов и чертежей, но как потом оказалось, P-CAD все-таки, несравнимо более удобен.

ПРИМЕЧАНИЕ. Диаметры ВСЕХ отверстий в проекте будущей печатной платы следует установить равным 0.4 мм, независимо от того, какого диаметра эти отверстия должны быть в действительности. Данное мероприятие позволит в последующем легко центровать сверло на заготовке при сверлении этих отверстий.

Итак, проект будущей печатной платы готов к печати. Еще раз проверим его соответствие схеме (ведь именно по схеме мы будем затем подбирать детали и налаживать устройство). Для этого я обычно распечатываю схему, и внимательно глядя на изображение проекта печатной платы на мониторе, вычеркиваю ручкой те участки и те элементы на бумажной схеме, которые точно совпадают и не вызывают сомнений. К концу этой процедуры вся бумажная схема оказывается обведена ручкой. Теперь, еще раз, внимательно посмотрим на схему, не нарушена ли в ней где-либо логика работы устройства, нет ли в ней не замеченных “косяков”.

К слову сказать, еще ни разу мне не удалось с первого раза сделать устройство, в котором во время сборки или при наладке не обнаружилось бы ни одного “косяка” (хотя со второго раза удавалось почти всегда). Иногда, “косяки” носили фатальный характер (так, например, планарная микросхема “не с той стороны” платы, т.е. зеркально отображенная, номера выводов при этом, естественно, не совпадают). Приходилось даже заново переделывать уже готовые печатные платы. И в большинстве случаев этого можно было избежать, если еще раз просто внимательно посмотреть и проверить готовый проект печатной платы ДО начала ее изготовления.

В качестве заготовки будущей печатной платы берем односторонний или двусторонний фольгированный стеклотекстолит нужной толщины (в Москве его легко приобрести в сети магазинов ” ЧИП и ДИП ” или на Митинском радиорынке ).

ПРИМЕЧАНИЕ. Двусторонний фольгированный стеклотекстолит берем для изготовления двусторонних печатных плат.

Распечатываем чертеж будущей печатной платы на листе обычной бумаги и по нему вырезаем заготовку, с припуском примерно 5 мм с каждого края.

Для резки стеклотекстолита удобно пользоваться ножницами по металлу

Теперь вспоминаем дурацкую рекламу чистящих средств, которые “не царапают поверхность”. Такую рекламу можно увидеть с вероятностью 99% по телевизору, включив его на любой “народной” программе и посмотрев всего 10 минут. Поэтому, я больше не смотрю телевизор – надоело бестолково тратить свое время на просмотр тупой рекламы.

Так вот, в данном конкретном случае нам лучше взять чистящее средство, которое как раз НЕ не царапает поверхность!

Или ему подобный, и натираем им заготовку будущей печатной платы (со стороны фольги) до блеска и еще в 2 раза лучше. Руками медную поверхность при этом не трогаем, чтобы не оставить следов жира.

Затем хорошо промываем под струей воды, опять таки не трогая медную поверхность,

Стряхиваем воду и сушим размашистыми движениями рук (заготовка должна быть в руках при этом), или феном, или просто положив в спокойное, но не пыльное место. Я в последнее время использую для сушки заготовок печатных плат компрессор – очень хорошая вещь – струя воздуха под давлением 5 атмосфер – результат “сушки” почти моментальный и никаких разводов (хотя небольшие разводы, в общем-то, не страшны).

С этого момента начинается самое интересное.

Теперь нам необходим фоторезист. Фоторезист – это специальное вещество, жидкость, темно-синего цвета, с характерным запахом, похожим на запах нитрокраски. Он наноситься на медь заготовки будущей печатной платы и после высыхания образует светочувствительный слой – если некоторое время освещать одни участки этого слоя и не освещать другие, то после, посредством некоторых химических процессов, те участки, которые были освещены, с заготовки платы можно будет удалить. Те же участки, которые освещены не были – останутся на заготовке. Но об этом чуть ниже.

Фоторезист можно приобрести в магазине или в специализированных торговых фирмах. Так, например, в Москве фоторезист можно приобрести, опять таки в сети магазинов ” ЧИП и ДИП “, но там он продается за безумные деньги (судя по соотношению цена – количество) и будучи расфасован в аэрозольных баллончиках. Аэрозольный баллончик – с одной стороны удобно, покрасил и все, быстро и просто… Но! Как показывает практика, результат такой покраски зачастую не удовлетворительный и приходится переделывать. И кроме того, больше половины фоторезиста, который отнюдь не дешев, уходит на покраску не самой заготовки платы, а пространства вокруг нее.

К счастью, я однажды купил такой фоторезист в железной банке. Стоила такая банка гораздо дороже, чем любой аэрозольный баллон в магазине ” ЧИП и ДИП “, но если рассчитать удельную стоимость (цена – количество) – получается значительно дешевле:

И храню ее в холодильнике (не потому что там холодно, а потому что там темно, и всегда под руками)

(кстати, это холодильник “ЗИЛ”; он рассчитан на работу от сети 127 В и работает уже более 50-ти лет (теперь через трансформатор) , претерпев на 30- ом году своей жизни замену холодильного агрегата).

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Работать с фоторезистом необходимо в темноте. Нет, не совсем уж в темноте. Даже если в помещении будет гореть одна лампочка накаливания на 60Вт где-нибудь в углу – это нормально. Даже если на улице будет пасмурная погода, и окна НЕ занавешены шторами – это тоже нормально (хотя лучше, все-таки, полузанавешены). Но вот работать при ярком солнечном или электрическом освещении категорически не стоит.

Итак, наша задача – нанести фоторезист на медную поверхность заготовки платы равномерным тонким слоем. Сделать это очень просто – надо налить немного фоторезиста на эту поверхность (я для этого использую медицинский шприц) и немного наклоняя заготовку в разные стороны добиться растекания фоторезиста по всей поверхности заготовки. Излишки сливаются обратно в банку. При этом по краям скапливаются фоторезистные “наплывы”, но ведь мы сделали заготовку на 5 мм больше с каждой стороны, и теперь эти “наплывы” нам не страшны. Зато, остальная часть заготовки будущей печатной платы оказывается равномерно покрыта тонким слоем фоторезиста.

ПИМЕЧАНИЕ. Лампочка подсветки из духовки была заранее мною заботливо удалена.

Берем покрытую фоторезистом заготовку, размещаем в духовке и сушим ее там минут 40. Окошечко духовки занавешиваем плотной тканью, или чем-нибудь загораживаем, чтобы внутрь не проникал свет:

А пока заготовка будущей печатной платы сохнет, возвращаемся к компьютеру и приступаем к изготовлению фотошаблона.

Для этого потребуется лазерный принтер и специальная прозрачная пленка, предназначенная для печати на лазерных принтерах

Почему именно лазерный принтер?

Некоторое время я успешно пользовался струйным принтером Canon S450. Печатал я не на пленке, а на кальке – это такая тонкая белая бумага, используемая ранее в чертежном деле. И именно эту кальку я успешно использовал в качестве фотошаблона, и все работало отлично, не смотря на то, что эта калька далеко не выглядит прозрачной в тех местах, где она должна прозрачной быть. Однако, при нанесении принтером чернил на кальку, она промокает и разбухает, что вызывает ее вспучивание. При больших закрашенных чернилами участках калька вспучивается настолько сильно, что головка принтера, проезжающая над вспухшими участками задевает их, и начинает размазывать уже нанесенные чернила. Получается брак. Хотя для изготовления небольших печатных плат или печатных плат с небольшими закрашенными чернилами областями, этот способ вполне подходит.

Однажды я приобрел прозрачную пленку для печати на струйных принтерах, и попробовал использовать ее вместо кальки, но результат получился неудовлетворительным, так как на данной пленке капельки чернил из принтера оставались именно маленькими круглыми капельками, и не растекались на некоторую площадь, как на кальке. При этом, те области, которые должны быть НЕ прозрачными, были черными лишь “на глаз”, но при ближайшем рассмотрении “на свет” представляли лишь множество отдельных мелких черных точек и были вполне прозрачными. Возможно, при использовании других струйных принтеров или другой пленки результат будет лучше. Не знаю. Но у меня было именно так.

К сожалению, и лазерный принтер далеко не безупречен. Во-первых, он сильно нагревает пленку, что вызывает ее деформацию. В относительных размерах эта деформация не велика, но в абсолютных может испортить весь результат. Во-вторых, “черные” области, напечатанные лазерным принтером также далеко не такие черные, какими кажутся. Если посмотреть на яркий свет, можно увидеть следующее: тонкие линии по краю у “черной” области действительно черные, а сама “черная” область полупрозрачна:

Для борьбы с этим недостатком я придумал следующее – напечатаем одно и тоже изображение на трех пленках, затем наложим их друг на друга и точно совместим, чтобы изображения совпали. Тогда, те места, что были полупрозрачными, становятся действительно “черными” настолько, что результат получается вполне приемлемый. Правда, в данном случае первый обозначенный недостаток лазерных принтеров (деформация пленки при нагревании) имеет решающее влияние на качество изготовления такого “строенного” фотошаблона. Даже при небольшом отличии в условиях печати отдельных изображений они получаются разного размера, и совместить их точно становится невозможно.

Поэтому, как показала практика, не удается напечатать эти три отдельных изображения сразу на одном листе пленки. После вырезания их из этого одного листа пленки и попытки их совмещения, часто можно наблюдать, что размеры изображений не совпадают между собой.

Данную проблему можно побороть, если взять три отдельных одинаковых листа прозрачной пленки и одни лист обычной бумаги. Запускаем изображение “дорожек” платы на печать 4 (четыре! а не три) раза, в принтер вкладываем три листа пленки и один лист бумаги, так, чтобы изображение на бумаге было напечатано в первую очередь:

Первый лист (тот, который из обычной бумаги) служит только для разогрева принтера и далее в производственном процессе более никак не участвует. Зато, условия печати остальных трех листов (но уже листов прозрачной пленки) будут практически одинаковы.

” Выданные” принтером листы пленки не стоит сразу хватать. Лучше подождать одну минутку, пока они полежат рядом друг с другом и остынут все вместе. Затем лишь только брать их.

Теперь изображения для фотошаблона будущей печатной платы следует вырезать с запасом примерно в 3…5см (Внимание! “см”, а не “мм”) с какой-либо одной определенной стороны, и с запасом примерно 1 см со всех остальных сторон:

Если изображение печатной платы занимает лишь малую часть от общего размера листа прозрачной пленки, оставшиеся после вырезания изображений части этих трех пленок следует сложить вместе и положить на хранение. В следующий раз их можно будет снова использовать для тех же целей, но только снова все три вместе.

Итак, вырезанные с запасом по 3…5 см с одной стороны изображения фотошаблона, необходимо совместить между собой. Для этой цели от одного из трех изображений отрезаем примерно 1 см с того самого определенного края (этот 1 см берется из 3…5 см запаса), от второго из трех изображений отрезаем примерно 2 см с того же края. Третье изображение остается без изменений.

Теперь, изображение “-1см” накладываем на “необрезанное” изображение, совмещаем и прижимаем по углам какими-либо тяжелыми предметами.

Берем узкий (шириной 1.5…2см) скотч, отрезаем от него полоску необходимой длины с некоторым запасом, таким, чтобы было, за что ухватиться пальцами, и, НЕ натягивая ее, склеиваем ею два совмещенных изображения по линии отреза “-1 см”. Если полоску скотча натянуть – после приклеивания она будет стремиться сжаться и может деформировать фотошаблон.

Все то же самое проделываем затем с третьим изображением (“-2см”) . Итак, фотошаблон готов:

Если необходимо сделать двустороннюю печатную плату, все то же самое проделываем для изображения “дорожек” второй стороны. Основная “хитрость” заключается в том, что изображение обратной стороны платы в данном случае НЕ следует печатать в зеркально отображенном виде. Следует его печатать в той же проекции, что и фотошаблон первой стороны (так, как оно выглядит на мониторе). В этом случае условия печати, а значит и условия деформации пленки в лазерном принтере для фотошаблонов первой и второй стороны также будут практически одинаковыми, что является решающим фактором для их последующего соответствия друг другу. Кроме того, при вырезании изображений из пленки для случая двусторонних печатных плат оставляем запас примерно по 3…5 см с КАЖДОЙ стороны.

Также, при изготовлении двусторонних печатных плат возникает вопрос: как центровать фотошаблоны с разных сторон платы между собой? Этот вопрос легко решить, если взять толстый (ТОЛСТЫЙ, а не широкий!) двусторонний скотч и склеить с его помощью из наших двух фотошаблонов специальный “кармашек”, в который мы затем вложим заготовку. В этом случае при совмещении фотошаблонов заготовки платы между ними еще нет, и их совмещению и центрированию друг относительно друга ничто не мешает.

Теперь нам потребуются 2 стекла, между которыми мы будем зажимать нашу заготовку будущей печатной платы вместе с фотошаблоном. В качестве таких стекол я использую два стекла от книжной полки. Стекла должны быть чистыми.

Берем одно стекло. Располагаем горизонтально. Сверху на него кладем заготовку печатной платы фоторезистом вверх:

На заготовку платы накладываем фотошаблон правильной стороной.

ВНИМАНИЕ! Еще раз внимательно смотрим на фотошаблон у нас в руках и на проект печатной платы на мониторе. И кладем фотошаблон на заготовку ПРАВИЛЬНОЙ стороной!

Несколько раз у меня были случаи, что по невнимательности или из-за спешки я накладывал фотошаблон обратной стороной. При этом изображение “дорожек” на плате получается зеркально отображенным и в ряде случаев (например, при использовании планарных микросхем) плату приходилось переделывать заново.

Затем кладем на все это второе стекло и скрепляем все бельевыми прищепками:

Для случая двусторонних печатных плат, кладем заготовку платы в заготовленный заранее кармашек из фотошаблонов, и затем кармашек с заготовкой зажимаем между двумя стеклами вышеописанным способом.

Теперь нам необходим мощный источник света для облучения нашей “сборки”. Я для этого применяю специальный прибор для загара – он содержит ртутную дуговую лампу, которая дает много ультрафиолетового света – что является как раз очень желательным в нашем славном деле:

” Сборку” из стекол и заготовки будущей печатной платы устанавливаем на расстоянии 30…40 см от лампы, включаем ее и оставляем в таком виде на 13 минут. А 12 можно? Можно. А если 15? Тоже можно. Но я обычно отмеряю примерно 13 минут. Как показала практика, в данных конкретных условиях результат, при этом, получается вполне хорошим.

ПРИМЕЧАНИЕ. В помещении, кроме данной лампы, других сильных источников света желательно не иметь.

У Вас нет прибора для загара? Не страшно! Вместо него возможно использовать обычную лампу “Ильича” (лампочку накаливания), желательно возможно большей мощности. В моей практике есть опыт применения для этой цели лампы накаливания мощностью 500 Вт от прожектора. Правда, при использовании такой лампы, время облучения потребовалось увеличить примерно до 25 минут, что было определено экспериментально.

При изготовлении двусторонней печатной платы “сборку” из стекол и заготовки следует облучить сначала с одной, затем с другой стороны. Сторону, обратную облучаемой, желательно прикрыть чем-нибудь не прозрачным , например плотной тканью или куском картонки. Сделать это нужно, чтобы защитить другую сторону заготовки платы от рассеянного света, отраженного от стен помещения и предметов мебели.

После облучения вынимаем заготовку из “сборки”.

Теперь нам потребуется раствор едкой щелочи (едкого натра) ( NaOH) в воде в соотношении 7 грамм кристаллов щелочи на 1 литр воды (так предписывает инструкция по использованию фоторезиста).

Где взять едкий натр? Пойти в хозяйственный магазин и купить средство для прочистки канализационных труб “Крот”:

Это, собственно, и есть раствор едкого натра, о чем свидетельствует этикетка:

Правда, не в чистом виде, а со всякими добавками, однако, как показывает практика, добавки делу не мешают.

Само средство “Крот” довольно концентрировано, поэтому его необходимо разбавить водой в соотношении примерно 1 часть “Крота” на 15…25 частей воды.

Полученный раствор наливаем в ванночку, в качестве которой можно успешно применить упаковку от “заморских” фруктов:

В этот раствор помещаем плату.И смотрим. Через некоторое время (пару минут, примерно), те части фоторезиста, которые были облучены (области между “дорожек”), растворяются в растворе едкого натра. Те же области, что находились под “черными” участками фотошаблона и потому облучены не были, данным раствором не растворяются (точнее, сразу не растворяются).

Теперь берем раствор хлорного железа (в воде). Порошок хлорного железа можно купить в магазине радиодеталей (в Москве опять таки, например, в сети все тех же магазинов ” ЧИП и ДИП ” или на Митинском радиорынке ). Для приготовления раствора размешиваем порошок в воде. Чем выше концентрация – тем лучше.

Раствор хлорного железа наливаем все в ту же ванночку и опускаем в него заготовку печатной платы медью вниз. При этом, класть заготовку на самое дно категорически не следует – под нее не будет затекать свежий раствор и процесс травления не пойдет. Лучше, если удастся уголками заготовки воткнуться в стенки ванночки (еще раз поблагодарим производителей “заморских” фруктов, на этот раз за то, что они делают свои ванночки из мягкого материала). “Верх изыска” – аккуратно положить заготовку на поверхность раствора (медью вниз), так, чтобы она оставалась на плаву за счет сил поверхностного натяжения раствора .

Почему медью вниз, а не вверх? Дело в том, что продукты реакции тяжелее раствора и опускаются вниз, освобождая место свежей порции раствора. Процесс пойдет быстро. Если заготовку будущей печатной платы расположить в растворе хлорного железа медью вверх, продукты реакции напротив, будут оседать на поверхности заготовки и мешать доступу свежего раствора. Процесс будет идти медленно, а результат может быть не качественным .

Время вытравливания платы зависит от концентрации раствора и составляет от 20 минут до нескольких часов.

Во время травления желательно несколько раз вынуть заготовку платы из раствора, посмотреть на нее и убедиться в качестве травления (например, иногда бывает, что под плату “забираются” пузырьки воздуха; в этих местах раствор не контактирует с поверхностью меди, и она под этими пузырьками не вытравливается).

По окончании травления, когда вся ненужная медь будет растворена, заготовку вынимаем, отмываем под водой, а раствор хлорного железа сливаем в подходящую бутылку для повторного использования в следующий раз. Обратите внимание: на следующей фотографии видны про дукты реакции, осевшие на дно:

Кстати, раствор хлорного железа, при необходимости, можно заменить другим раствором. “Другой” раствор приготовляется из кристаллов медного купороса и обычной столовой поваренной соли. Для этого сначала приготовляется насыщенный раствор медного купороса в воде. “Насыщенный” – значит такой, при котором кристаллы медного купороса уже больше в нем не растворяются (раствор имеет характерный сине-голубой цвет). Затем приготовляется такой же раствор из соли (тоже насыщенный) (цвет – прозрачный). Теперь необходимо смешать оба раствора между собой примерно в равных пропорциях. Полученный раствор становиться ярко-зеленого цвета. В нем-то и можно травить платы. Однако, у такого раствора есть ряд недостатков. Во-первых, платы в нем травятся значительно дольше, чем в растворе хлорного железа, во-вторых, на его поверхности, на открытом воздухе, образуются пленки кристаллов , и при вынимании заготовки будущей печатной платы из этого раствора / опускании в него, эти пленки местами оседают не поверхности заготовки и мешают дальнейшему нормальному травлению в этих местах.

Как бы то ни было, после травления обильно промыв заготовку водой, протираем ее тряпкой насухо.

Далее берем ватку с ацетоном (или спиртом) и протираем ею заготовку со стороны “дорожек”. При этом с заготовки смываются остатки фоторезиста – более он нам не нужен, и мы получаем заготовку, уже почти похожую на настоящую плату:

Теперь обрезаем лишние “поля” (ведь при вырезании заготовки мы сделали ее с запасом по 5 мм с каждой стороны):

Края заготовки шлифуем на ровном точильном бруске под струей воды. Вода необходима для немедленного удаления пыли:

Получаем вытравленные заготовки плат:

Далее, необходимо проделать отверстия под компоненты и крепеж . Как раз теперь нам очень пригодятся те самые вытравленные в меди точки в центрах контактных площадок, которые получились под изображениями отверстий на фотошаблоне диаметром 0.4 мм.

Для целей сверления отверстий я использую самодельный сверлильный станочек, сделанный на основе электромоторчика от видеомагнитофона “Электроника” (у которого видеокассеты сверху загружаются). На валу моторчика установлен цанговый патрон, в который зажимаются сверла разного диаметра.

При сверлении двусторонних плат бывает, что сверло, выходя с обратной стороны заготовки, отрывает медные контактные площадки от самой основы платы (от стеклотекстолита), если эти контактные площадки достаточно маленькие (что, обычно, так и бывает). Чтобы побороть этот нежелательный эффект, необходимо сначала просверлить все отверстия с одной стороны печатной платы примерно на половину толщины заготовки, затем перевернуть ее и досверлить все отверстия с другой стороны, теперь уже насквозь.

Отверстия большого диаметра сверлим обычными сверлами обычным сверлильным станком или дрелью.

После сверления отверстий зачищаем заготовку платы со стороны “дорожек” мелкой наждачной бумагой

Пыль сдуваем, и покрываем все медные “дорожки” по всей длине раствором канифоли в спирте. Канифоль защитит медь от окисления и сделают последующую пайку компонентов “легкой и непринужденной”

Например, при пайке планарных компонентов место установки компонента обильно смазывается данным раствором канифоли в спирте, с помощью пинцета компонент позиционируется на нужном месте, прижимается зубочисткой и опаивается.

У Вас ведь уже есть полный набор компонентов для Вашего устройства? Если еще нет, подберите необходимые прямо сейчас, иначе после изготовления печатной платы некоторые компоненты могут оказаться либо слишком большими, либо слишком маленькими, либо совсем другими. В основном, это касается конденсаторов. Так, например, несколько раз я проектировал плату, взяв за образец электролитические конденсаторы (типа К50-35), выпаянные из старых отечественных телевизоров, а придя в магазин радиодеталей получал от продавца современные “буржуйские” конденсаторы на тот же номинал, но гораздо меньшего размера и с меньшим расстоянием между ног. Приходилось пересверливать отверстия в уже готовой плате. То же касается пленочных конденсаторов типа К73-17. “Буржуйские” аналоги на тот же номинал могут иметь не только меньшие размеры, но и совершенно другое расположение выводов. О таких же вещах, как моточные изделия (дроссели, трансформаторы) а также радиаторы, можно даже не заикаться.

После напайки компонентов проверяем монтаж (чтобы все компоненты были требуемого номинала и стояли на своих местах), включаем, налаживаем работу устройства. После наладки, когда к нашей плате более уже ничего не будет ни отпаиваться, ни припаиваться, промываем плату от канифоли ваткой с ацетоном или спиртом. Ацетон лучше отмывает канифоль, но может также отмыть и маркировку с некоторых компонентов. Чтобы на плате не оставались ошметки от ваты, вату следует завернуть в кусочек ткани или марли

Затем покрываем сторону с “дрожками” лаком, например, цапонлаком. Также можно использовать специальные лаки для плат в аэрозольных баллончиках. И цапонлак и специальный лак в аэрозольных баллончиках можно приобрести в магазине радиодеталей (в Москве опять таки, например, в сети все тех же магазинов ” ЧИП и ДИП ” или на Митинском радиорынке ).

После высыхания лака плата готова к использованию:

Описанным выше способом можно изготовить платы с точность до 0.25 мм ( 0.25 мм ширина “дорожки” и 0.25 мм расстояние между соседними “дорожками”). Точность зависит от размеров платы. Чем меньше размер – тем большей точности можно достичь. Верно и обратное – чем больше размер, тем меньше точность. Связано это все с той же пресловутой деформацией прозрачной пленки при печати на лазерном принтере. Несмотря на все принимаемые меры, три изображения для изготовления одного фотошаблона все равно не получаются идеально совпадающими. При больших размерах платы (например, размером чуть меньше листа формата А 4) эта ошибка становится столь заметна, что может вызвать (при изготовлении фотошаблона, во время совмещения отдельных изображений) перекрытие узких “дорожек”, если эти “дорожки” будут слишком тонкими и расстояния между ними будут слишком узкими.

В своей практике я стараюсь не делать “дрожки” на плате и зазоры между ними шириной менее 0.4…0.5 мм.

Если Вы сочли материалы с этой страницы полезными, если они принесли Вам новые знания и помогли разобраться с некоторыми моментами в радиотехнике – Вы можете выразить благодарность автору этой статьи, переведя немного денег на его

Яндекс-кошелек : 41001208237816

Спасибо за то, что посетили эту страницу!

Здравствуйте, дорогие читатели блога. Сейчас на улице замечательная погода, а у меня прекрасное настроение. Сегодня я хочу вам рассказать о том, как можно изготовить качественные печатные платы в домашних условиях .

]Вообще метод изготовления печатных плат с помощью лазерного утюга не сложен. Его суть заключается в способе нанесения защитного рисунка на фольгированный текстолит.

В нашем случае защитный рисунок мы сначала с помощью принтера выводим на фотобумагу, глянцевую ее сторону. Затем в результате нагрева утюгом, размягченный тонер прижаривается к поверхности текстолита. Подробности сего действа читайте далее…НО в следующих статьях вас ждет еще более полезная информация из области радиолюбительских технологий так что обязательно подпишитесь.

Итак приступим.

Для изготовления платы по технологии ЛУТ нам понадобится:

  1. фольгированный текстолит (одно- или двухсторонний)
  2. лазерный принтер
  3. ножницы по металлу
  4. глянцевая фотобумага (Lomond)
  5. растворитель (ацетон, спирт, бензин и т.д.)
  6. наждачная бумага (с мелким абразивом, нулевка вполне подойдет)
  7. сверлилка (обычно моторчик с цанговым патроном)
  8. зубная щетка (очень нужная вещь, не только для здоровья зубов)
  9. хлорное железо
  10. собственно сам рисунок платы нарисованный в Sprint-Layout

Подготовка текстолита

Берем в руки ножницы по металлу и вырезаем кусок текстолита по размеру нашей будущей печатной платы. Раньше я резал текстолит ножовкой по металлу, но это, оказалось, по сравнению с ножницами не так удобно, да и пыль текстолитовая очень докучала.

Полученную заготовку печатной платы хорошенько шкурим наждачной бумагой — нулевкой до появления равномерного зеркального блеска. Затем смачиваем кусочек ткани ацетоном, спиртом или каким еще растворителем, тщательно протираем и обезжириваем нашу плату.

Наша задача очистить нашу плату от окислов и «потных рук». Само собой после этого стараемся руками нашу плату не трогать.

Подготовка рисунка печатной платы и перенос на текстолит

Нарисованный заранее рисунок печатной платы, мы распечатываем на фотобумагу. Причем в принтере отключаем режим экономии тонера, а рисунок выводим на глянцевой стороне фотобумаги.

Теперь достаем из-под стола утюг и включаем в сеть, пускай нагревается. Свежераспечатанный лист бумаги ложим на текстолит рисунком вниз и начинаем проглаживать утюгом. С фотобумагой, в отличие от кальки, подложки от самоклейки церемониться не нужно, «елозим» утюгом до начала пожелтения бумаги.

Здесь можно не бояться передержать плату, или переборщить с давлением. После берем этот бутерброд с прижаренной бумагой и несем его в ванную. Под струей теплой воды подушечками пальцев начинаем скатывать бумагу. Далее берем в руки заготовленную зубную щетку и хорошенько проходим ею по поверхности платы. Наша задача содрать белый меловой слой с поверхности рисунка.

Просушиваем плату и под яркой лампой хорошенько проверяем.

Зачастую меловой слой сдирается с первого раза зубной щеткой, но бывает, что этого оказывается недостаточно. В этом случае можно воспользоваться изолентой. Белесые волокна налипают на изоленту оставляя нашу платку чистой.

Травление платы

Для приготовления травящего раствора нам понадобится хлорное железо FeCL3.

Этот чудо порошок в нашем радиомагазине стоит около 50р. Наливаем в неметаллическую посудину воды и засыпаем туда хлорного железа. Обычно на три части воды берут одну часть FeCL3. Далее погружаем в посудину нашу плату и даем ей время.

Время травления зависит от толщины фольги, температуры воды, свежести приготовленного раствора. Чем горячее раствор, тем быстрее пройдет процесс травления, но в тоже время в горячей воде есть вероятность повредить защитный рисунок. Также процесс травления ускоряется при помешивании раствора.

Некоторые приспосабливают для этого «бульбулятор» от аквариума или же крепят вибромоторчик от телефона. Вытравленную плату вынимаем и промываем под струей воды. Травящий раствор сливаем в баночку и прячем под ванну, главное чтоб жена не увидела.

Этот раствор нам еще потом пригодится. Вытравленную платку очищаем от защитного слоя тонера. Я для этого применяю ацетон, но вроде как спиртом или бензином тоже не плохо получается.

Сверление платы

Вытравленная и очищенная плата нуждается в сверловке, так как не всегда есть возможность применения поверхностного монтажа. Для сверления платы у меня припасена небольшая сверлилка. Она представляет собой моторчик типа ДПМ с насаженным на вал цанговым патроном. Брал я его в радиомагазине за 500р. Но думаю можно применить для этого любой другой моторчик, например от магнитофона.

Сверлим плату острым сверлом, стараясь сохранять перпендикулярность. Перпендикулярность особенно важна при изготовлении двусторонних плат. Кернение отверстий под сверловку нам не требуется, так как отверстия в фольге образовались при травлении автоматически.

Проходимся по плате шкуркой нулевкой, снимая заусенцы после сверловки, и готовимся к лужению нашей платы.

Лужение платы

Я стараюсь залуживать свои платы, и делаю это по нескольким причинам:

  • Залуженная плата более стойка к коррозии, и через год вы не увидите следов ржавчины на вашем устройстве.
  • Слой припоя на печатном рисунке увеличивает толщину токопроводящего слоя, так снижается сопротивление проводника.
  • На предварительно залуженную плату легче напаивать радиодетальки, подготовленные поверхности способствуют качественной пайке.

Обезжириваем плату и очищаем от окисла. Воспользуемся ацетоном, а затем буквально на секунду обмакнем в раствор хлорного железа. Порозовевшую плату обильно красим флюсом. Далее достаем паяльник помощнее и, набрав небольшое количество припоя на жало, быстрыми движениями проходимся по дорожкам нашего печатного рисунка. Остается только пройтись немного наждачной бумагой по рисунку, и получаем в результате красивую, блестящую платку.

Где можно приобрести

Где же можно купить фольгированный текстолит? Да впрочем не только текстолит но и другие инструменты для радиолюбительского творчества.

В настоящее время у меня нет с этим каких-то проблем, так как в моем городе есть несколько точек приличных радиомагазинов. Там я и текстолит покупаю и все что требуется.

Одно время, когда в моем городе не было нормального радиомагазина я все материалы, инструменты и радиодетали заказывал в интернет-магазине. Один из таких интернет магазинов где можно найти текстолит да и не только это магазин Десси , о нем я кстати даже .

Печатные платы на заказ

Бывают ситуации когда есть рисунок печатной платы но совершенно не хочется сталкиваться с технологическими заморочками а печатная плата ой как нужна. Или бывает, что и не против попробовать, постичь все таинства сего процесса но времени как на зло нет да и не известно к чему приведет (первый результат не всегда приближен к идеалу) В этом случае можно поступить проще, можно и получить качественный результат.

Так что ВНИМАНИЕ!!! Если вы заинтересованы в изготовлении печатных плат на заказ то обязательно читайте !

Ну что же, вот мы и познакомились со способом изготовления печатных плат своими руками в домашних условиях. Обязательно подпишитесь на новые статьи , потому, что дальше будет много интересного и полезного.

Кроме того относительно недавно появился еще один прогрессивный способ подписки через форму сервиса Email рассылок, этот способ примечателен тем, что каждый подписавшийся получает ПОДАРОК!!! , и этот подарок несомненно оценит любой радиолюбитель. Так что люди подписываются и получают приятные бонусы, так что добро пожаловать.

Так что создавайте свои устройства, делайте печатные платы , а технология ЛУТ будет вам в помощь.

С уважением, Владимир Васильев.

Предлагаю посмотреть хорошую подборку видеороликов по каждому этапу ЛУТ — технологии.

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?

Как работать с перемычками и дорожками на печатной плате

Введение

Работа с контактными площадками и дорожками на печатной плате является важным навыком. В этом руководстве вы узнаете, как вырезать дорожку на печатной плате и добавить перемычку для пайки между контактными площадками для перенаправления соединений. Вы также узнаете, как восстановить дорожку методом зеленого провода, если дорожка повреждена.

Пит, оставляющий след на досках SparkFun Lumenati

Рекомендуемая литература

Если вы не знакомы со следующими концепциями, мы рекомендуем ознакомиться с этими руководствами, прежде чем продолжить.

Основы печатной платы

Что такое печатная плата? В этом руководстве мы разберем, из чего состоит печатная плата, и разберем некоторые общие термины, используемые в мире печатных плат.

Что такое схема?

Каждый электрический проект начинается со схемы. Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

Как пользоваться мультиметром

Изучите основы использования мультиметра для измерения целостности цепи, напряжения, сопротивления и тока.

Необходимые материалы

Чтобы следовать этому руководству, вам потребуются следующие материалы:

Цифровой мультиметр – базовый

В наличии TOL-12966

Цифровой мультиметр (DMM) – незаменимый инструмент в арсенале каждого энтузиаста электроники. Цифровой мультиметр SparkFun, h…

21 год

Хобби нож

В наличии ТОЛ-09200

Это как нож Xacto, только лучше.Мы широко используем их при работе с печатными платами. Эти маленькие ножи хорошо подходят для резки…

2

Что такое джемпер?

Перемычка – это электрическое соединение, предназначенное для размыкания или замыкания цепи между двумя или более точками. В зависимости от печатной платы в конструкцию могут быть добавлены перемычки, чтобы изменить значение платы по умолчанию:

  • Последовательный UART
  • I 2 C Адрес
  • SPI
  • Уровень напряжения
  • Подтягивающий резистор
  • Режим

Перемычки

Ниже приведены несколько примеров перемычек 1×2 и 1×3, которые используются с платами SparkFun.Расстояние между контактными площадками обычно близко друг к другу, что упрощает добавление припоя.

Перемычки с пластинами для сквозных отверстий

Однако это не всегда относится к перемычкам. Стандартные штыри с шагом 0,1 дюйма могут иметь более широкий зазор, или на плате для разработки может быть штырь, расположенный в другом положении. Для подключения могут потребоваться дополнительные припой, 2-контактные блоки перемычек и перемычки.

Обрезание следа между перемычками

Найдите след, который вы хотите отключить.Функция перемычки может различаться в зависимости от конструкции платы. Для получения дополнительной информации попробуйте проверить соответствующую документацию для вашей платы.

В этом примере мы рассмотрим 5V FTDI Basic Breakout, чтобы отрегулировать уровень напряжения по умолчанию от 5V до 3.3V. На обратной стороне платы три площадки. Если вы внимательно посмотрите на обратную сторону разрыва 5V FTDI, центральная и правая контактные площадки по умолчанию соединены вместе с трассировкой. На 3.3V FTDI трасса подключена к 3.По умолчанию 3В.

Используя нож для хобби, осторожно перемещайте лезвие вперед и назад по небольшому следу, чтобы разорвать соединение под красной паяльной маской.

Внимание! Обрезая след, будьте осторожны, чтобы не порезать соседние следы, подушечки и руку! Металлическое лезвие ножа для хобби острое, поэтому не торопитесь.

В качестве альтернативы доступно керамическое лезвие для снижения риска травм.

Добавление перемычки под пайку

Чтобы добавить преднамеренную перемычку для пайки, поместите жало паяльника на 3.Сторона 3V (левая площадка относительно штырей жатки обращена вниз) и центральная площадка.

Если вы решите установить для FTDI значение по умолчанию 5 В, просто нагрейте перемычку для преднамеренной пайки паяльником и переместите припой обратно на правую сторону. При необходимости добавьте еще припоя.

На некоторых печатных платах уже есть контактные площадки с перемычкой для пайки. Возможно, вам просто потребуется отрегулировать соединение, сняв паяльную перемычку.

Тестирование соединения

Перед подачей питания на печатную плату убедитесь, что след между контактными площадками перемычек был обрезан, проверив соединение с помощью мультиметра.

После того, как мультиметр настроен на измерение непрерывности, поместите один щуп на центральную площадку, а другой – на правую. Если кривая не была полностью обрезана, зуммер мультиметра будет издавать шум. Если след полностью вырезан, вы можете включить плату!

Для получения дополнительной информации об использовании мультиметра для проверки целостности цепи ознакомьтесь с нашим руководством по мультиметру.

Проверка целостности мультиметра

Изменение маршрута и ремонт зеленого провода

Давайте взглянем на учебник Нейта о беспроводном программировании Arduino с помощью Electric Imp.При изменении последовательного соединения UART с помощью ножа для хобби случайно была вырезана соседняя дорожка!

Не видите проблемы? Вот крупный план разорванной связи.

К сожалению, Нейт ехал слишком быстро, и след TX, ведущий к Импу, оказался случайно обрезан. После устранения неполадок и проверки соединения с помощью мультиметра он обнаружил, что TX не подключен.

С помощью некоторых проводов, приспособлений для зачистки проводов и пинцета с фиксатором след был быстро восстановлен путем подключения к переходному отверстию для тента.Плата была восстановлена ​​и начала работать должным образом после восстановления соединения.

Совет: Хотя с Electric Imp Shield это было очевидно, следующее доступное открытое медное соединение может оказаться труднее найти на более сложных платах. В зависимости от платы, которую вы ремонтируете, вам может потребоваться открыть файл макета платы, чтобы выделить соединение.

Не забывайте уделять дополнительное время и осторожность при вырезании следов, чтобы не прорезать и не порезать близлежащие следы!

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знаете, как изменять контактные площадки перемычек, вырезать трассы и перенаправлять соединения, пора выйти и поработать над несколькими проектами!

См. Ниже дополнительную информацию о восстановлении печатных плат после производственных ошибок или случайно поврежденных контактных площадок.

Нужно вдохновение? Обратите внимание на эти конструкции перемычек, реализованные на этих платах SparkFun:

Если вы решили создать свои собственные перемычки, попробуйте посмотреть пакеты Eagle для перемычек, которые можно найти на GitHub в библиотеке Eagle от SparkFun:

GitHub SparkFun Eagle Library: Jumpers

Резка дорожек на вероборде – Хобби, электронная пайка и конструирование

Если вы используете верборд, вам придется привыкнуть к резке дорожек на вероборде.Это когда вы хотите прервать трек, чтобы не было продолжения соединения. Опять же, есть несколько разных способов сделать это. Есть специальный инструмент, предназначенный для нарезания дорожек вероборта. Он немного похож на отвертку, но с резаком на конце. Вы держите инструмент в руке и вставляете острый конец в отверстие в том месте, где должен быть разрыв гусеницы. Затем слегка надавите и поверните инструмент. Он врежется в плату, прорезая медь, и удалит ее, образуя разрыв в медной дорожке.

Вы можете проверить мою страницу с ресурсами, инструментами и прочим Veroboard и Stripboard здесь.

Для аналогичной работы также можно использовать сверло. Вы просто держите его в руке и вращаете, пока не начнете врезаться в плату, удаляя медь.

Убедитесь, что вы используете сверло подходящего размера. Он должен быть достаточно широким, чтобы прорезать всю дорожку, не оставляя следов меди с обеих сторон, но не слишком широким, чтобы начать повреждать дорожки по обе стороны от той, которую вы режете.

Всегда лучше проверять то, что вы сделали, с помощью мультиметра или прибора для проверки целостности цепи. Вы будете удивлены, узнав, насколько легко небольшие кусочки меди остаются позади и, следовательно, останавливают работу вашей цепи. Рекомендуется визуально проверить его с помощью лупы, чтобы убедиться, что нет битов, которые могут где-либо вызвать короткое замыкание.

Эти способы нарезки гусениц имеют ряд недостатков.

Во-первых, это немного неаккуратно и выглядит не очень хорошо.Вероятно, это просто предпочтение, которое мне не нравится, и многие люди с этим живут.

Для меня главным недостатком является то, что вы тратите впустую дырку в плате. Это может показаться неважным, но когда вы прокладываете большую трассу, все отрезки дорожек складываются. Вы можете значительно сэкономить место на большом макете, сделав вырез между отверстиями.

Я использую стальную шестидюймовую линейку и черный маркер с тонким наконечником. Что-то с наконечником около 1 мм примерно подходящего размера.Нарисуйте ручкой посередине двух отверстий, чтобы получилась тонкая черная линия. Еще раз убедитесь, что это именно то место, где вы хотите, чтобы разрез был. Его очень легко достать не в том месте, и сначала очень помогает пометить его. Используя лезвие бритвы или ремесленный нож с острым лезвием, я нахожу эти ножи типа X Acto идеальными, поскольку вы используете их как ручки.

Расположив стальную линейку над краем черной линии, чтобы вы просто закрывали ее, разрежьте медную дорожку. Затем переместите стальную линейку на противоположную сторону от черной линии и снова прорежьте дорожку.У вас должны получиться два прямых разреза на расстоянии миллиметра друг от друга с проведенной черной линией посередине.

Два соседних надреза на расстоянии около миллиметра друг от друга.

Этот способ также значительно упрощает резку дорожек вероуборда в линию. Под I.C. например, когда вам нужно разорвать все связи.

Затем снова используя нож для рукоделия, слегка наклоните лезвие под черной отмеченной частью полосы и проведите им под срезом, и вы обнаружите, что можете оторвать 1-миллиметровую полоску меди.Тогда у вас есть готовая обрезанная дорожка, аккуратная, аккуратная и без неприятных остатков, которые могут стать причиной коротких замыканий. Вы все равно должны визуально проверить это с помощью лупы и измерителя, но редко вы обнаружите какие-либо проблемы с этой техникой.

Гусеница приподнята посередине – обратите внимание на небольшой кусок медного мусора, который нужно удалить.

Готовая обрезная дорожка из вертикального картона.

Помимо преимущества в том, что площадь доски не тратится впустую, гораздо легче отремонтировать разрез, если он находится в неправильном месте.Вам просто нужно положить кусок обрезанного вывода компонента вдоль зазора, и капля припоя исправит разрез. Это намного проще, чем пытаться восполнить пробел, оставленный режущим инструментом для картона или сверлом. Для меня это самый удобный способ нарезки дорожек вероборда. Отметив вероборд, вы получите возможность правильно проверить, что он находится в нужном месте, аккуратен и экономит место.

Вы можете проверить мою страницу с ресурсами, инструментами и прочим Veroboard и Stripboard здесь.

Понятия и терминология, используемые в печатных платах (PCB) -Electrosoft Engineering

Основные концепции печатных плат

Что такое печатная плата?

Печатная плата или печатная плата – это пластина или плата, используемая для размещения различных элементов, составляющих электрическую цепь, которая содержит электрические соединения между ними.

Самыми простыми печатными платами являются те, которые содержат медные дорожки или межсоединения только на одной из поверхностей. Эти виды плат известны как однослойные печатные платы или однослойные печатные платы.

Наиболее распространенные печатные платы, производимые сегодня, – это те, которые содержат 2 слоя, то есть вы можете найти межсоединения на обеих поверхностях платы. Однако, в зависимости от физической сложности конструкции (компоновки печатной платы), платы могут изготавливаться из 8 или более слоев.

Рис. 1. Пример области двухслойной печатной платы

Паяльная маска

Для монтажа электрических компонентов на печатных платах требуется процесс сборки. Этот процесс можно выполнить вручную или с помощью специального оборудования. Процесс сборки требует использования припоя для размещения компонентов на плате. Чтобы избежать или предотвратить случайное замыкание припоем двух дорожек из разных цепей, производители печатных плат наносят покрытие или лак, называемый паяльной маской, на обе поверхности платы.Самый распространенный цвет паяльной маски, используемой в печатных платах, – зеленый, за которым следуют красный и синий.

В программном обеспечении EDA (автоматизация проектирования электроники) обычно существует правило, связанное с расширением паяльной маски. Это правило определяет расстояние, которое существует между границами контактных площадок и границей паяльной маски. Эта концепция проиллюстрирована на рисунке 2 (а).

Шелкография или наложение

Шелкография – это процесс, при котором производитель печатает информацию на паяльной маске, облегчающую процессы сборки, проверки и ремонта.Обычно шелкография печатается для обозначения контрольных точек, а также положения, ориентации и справки электронных компонентов, которые являются частью схемы. Также его можно использовать для любых целей, которые может потребоваться разработчику, например, название компании, инструкции по настройке (это обычно использовалось в старых материнских платах ПК) и т. Д. Шелкография может быть напечатана на обеих поверхностях платы. Также термин шелкография известен как наложение. На рисунке 2 показан участок схемы, все отпечатки, сделанные белым цветом, соответствуют шелкографии.

Рис. 2. Расширение паяльной маски (a) и шелкография (b)

Layer Stackup

Как уже было сказано в начале статьи, печатные платы могут быть многослойными. Когда печатная плата проектируется с помощью программного обеспечения EDA, часто указывается несколько слоев, которые не обязательно соответствуют проводящему материалу (меди). Например, шелкография и паяльная маска являются непроводящими слоями.Наличие проводящих и непроводящих слоев может привести к путанице, потому что производители используют термин слой, когда они относятся только к проводящим слоям. С этого момента мы будем использовать термин слой без суффикса «CAD» только применительно к проводящим слоям. Если мы используем термин «слой САПР», мы имеем в виду все виды слоев, то есть проводящие и непроводящие.

Набор слоев CAD следующий:

Слой CAD (проводящий и непроводящий)

Описание слоя CAD

1 Верхняя шелкография / оверлей (непроводящий)
2 Верхняя паяльная маска (непроводящая)
3 Маска с верхней пастой (непроводящая)
4 Слой 1 (проводящий)
5 Sustrate (непроводящий)
6 Слой 2 (проводящий)
п-1 Sustrate (непроводящий)
Слой n (проводящий)
п + 1 Нижняя маска с пастой (непроводящая)
п + 2 Нижняя паяльная маска (непроводящая)
п + 3 Нижняя шелкография / наложение (непроводящее)

На рисунке 3 показаны 3 разных стека.Оранжевым цветом выделены слои в каждом наборе. Высота штабелирования или толщина платы могут варьироваться в зависимости от области применения, однако наиболее часто используемые значения составляют 1,6 [мм] или 62 [мил]. В некоторых странах [thou] используется как синоним слова [mils]. (1 [мил] = 0,001 [дюйм] = 0,0254 [мм])

Рис. 3. Пример 3 различных стека печатных плат: 2 слоя (a), 4 слоя (b) и 6 слоев (c)

Комплектующие

Сегодня на рынке можно найти большое разнообразие корпусов электронных компонентов.Часто для одного устройства можно найти несколько типов пакетов. Например, вы можете найти одну и ту же интегральную схему в корпусах QFP и LCC.

В основном существует 3 больших семейства электронных пакетов:

Упаковка Описание Пример изображения
сквозное отверстие

Все компоненты со штырями, предназначенные для установки через металлическое отверстие в печатной плате.Такой компонент припаивается к противоположной стороне платы, с которой он был вставлен. Обычно эти компоненты устанавливаются только на одной поверхности платы.

SMD / SMT (устройство для поверхностного монтажа / технология поверхностного монтажа)

Все те компоненты, которые припаяны на той же стороне платы, с которой компонент был размещен. Преимущество такого типа корпуса в том, что он может быть установлен с обеих сторон печатной платы.Кроме того, эти компоненты меньше, чем у сквозных отверстий, что позволяет создавать меньшие и более плотные печатные платы. Эти типы компонентов полезны для частот до 200 [МГц] (основная тактовая частота).

BGA (массив шариковой сетки)

Эти типы компонентов часто используются в интегральных схемах с выводами высокой плотности. Для их припаивания к печатным платам требуется специализированное оборудование, так как выводы сделаны из шариков припоя, которые необходимо расплавить для обеспечения электрического контакта с контактными площадками.

Компоненты

BGA идеально подходят для высокочастотных интегральных схем из-за очень малых паразитных индуктивностей, присутствующих в стыке между контактной площадкой и шариками. Компоненты такого типа очень распространены в компьютерном оборудовании, таком как материнские платы и карты видеоускорителей.

Для получения дополнительной информации вы можете посетить эту отличную статью из Википедии.

Технология поверхностного монтажа – Википедия

Колодки

Контактная площадка – это небольшая поверхность из меди на печатной плате, которая позволяет припаять компонент к плате.Вы можете представить контактную площадку как кусок меди, в котором контакты компонента механически поддерживаются и припаяны. Есть 2 типа подушечек; сквозное отверстие и smd (поверхностный монтаж).

Контактные площадки для сквозных отверстий предназначены для ввода контактов компонентов, поэтому их можно припаять с той стороны, с которой компонент был вставлен. Эти типы прокладок очень похожи на сквозные переходные отверстия.

Контактные площадки smd предназначены для устройств поверхностного монтажа или, другими словами, для пайки компонента на той же поверхности, на которой он был установлен.

На рисунке 4 изображены 4 компонента. Компоненты IC1 и R1 имеют 8 и 2 контактных площадки SMD соответственно, в то время как оба компонента Q1 и PW имеют 3 контактных площадки.

Рис. 4. Контактные площадки для поверхностного монтажа и сквозные отверстия

Медные гусеницы

Дорожка – это токопроводящий путь, который используется для соединения 2 точек на печатной плате. Например, для соединения двух контактных площадок или для соединения контактной площадки и переходного отверстия или между переходными отверстиями. Дорожки могут иметь разную ширину в зависимости от протекающих по ним токов.

Важно подчеркнуть, что на высоких частотах необходимо рассчитать ширину дорожек, чтобы межсоединение можно было согласовать по импедансу вдоль пути, созданного дорожкой. (подробнее об этом в будущей статье)

Рис. 5. Дорожки, соединяющие 2 интегральные схемы (микросхемы)

Отверстия с металлизацией (сквозные переходные отверстия или переходные отверстия полного ряда)

Когда межсоединение должно быть выполнено из компонента, который расположен на верхнем слое печатной платы, с другим, расположенным на нижнем слое, используется переходное отверстие (доступ к вертикальному межсоединению).Переходное отверстие – это металлическое отверстие, через которое ток проходит через плату. На рисунке 6 изображены 2 дорожки, которые начинаются у контактных площадок компонента на верхнем слое и заканчиваются у контактных площадок другого компонента в нижнем слое. Для проведения тока от верхнего слоя к нижнему слою для каждой дорожки используется переходное отверстие. Дорожки и пэды, принадлежащие нижнему слою, визуально затемнены, поэтому вы можете отличить их от тех, что находятся на верхнем слое.

Рис 6.Две интегральные схемы, расположенные на противоположных сторонах печатной платы, соединены сквозными переходными отверстиями

На рисунке 7 показан более подробный вид поперечного сечения четырехслойной печатной платы или четырехслойной печатной платы. Цвета, представленные на рисунке, объяснены в следующей таблице:

зеленый Верхняя и нижняя паяльные маски
красный Верхний слой (проводящий)
фиолетовый Второй слой.В этом случае этот слой используется как плоскость питания (т.е. Vcc или Gnd)
желтый Третий слой. В этом случае этот слой используется как плоскость питания (т.е. Vcc или Gnd)
синий Нижний слой (проводящий)

Печатная плата, изображенная на рисунке 7, показывает дорожку, принадлежащую верхнему слою, которая проходит через плату через сквозное отверстие, а затем продолжается как дорожка, принадлежащая нижнему слою.

Рис. 7. Дорожка от верхнего слоя, проходящего через печатную плату и заканчивающегося нижним слоем

Глухие переходные отверстия

В сложных проектах с высокой плотностью размещения необходимо использовать более двух слоев, как показано на рисунке 7. Обычно в многослойных системах, где имеется много интегральных схем, плоскости питания (Vcc или gnd) используются, чтобы избежать чрезмерной прокладки шин питания. . Другими словами, гораздо проще и безопаснее напрямую подключаться к плоскостям питания, которые находятся под микросхемами, вместо прокладки длинных дорожек для PDS (системы подачи питания) (это также может быть достигнуто с помощью сквозных переходных отверстий).Также бывают случаи, когда сигнальная дорожка должна быть направлена ​​от внешнего слоя (верхнего или нижнего) к внутреннему с минимальной высотой переходного отверстия, потому что она может действовать как шлейф и, возможно, вызывать несоответствие импеданса. Это может вызвать отражения и проблемы с целостностью сигнала (подробнее об этом в будущей статье). Для этих типов межсоединений используются глухие переходные отверстия, что позволяет выполнять соединение от внешнего слоя к внутреннему с минимальной высотой переходного отверстия. Слепое переходное отверстие начинается на внешнем слое и заканчивается на внутреннем слое, поэтому оно имеет префикс «слепой».

Чтобы узнать, закрыто ли какое-либо переходное отверстие, вы можете поднести печатную плату к источнику света и посмотреть, видите ли вы свет, исходящий от источника через переходное отверстие. Если вы видите свет, то переходное отверстие является сквозным, в противном случае переходное отверстие является глухим.

Очень полезно использовать эти типы переходных отверстий в конструкции печатной платы, когда у вас не слишком много места для размещения компонентов и разводки. Вы можете разместить компоненты с обеих сторон и максимально увеличить пространство. Если бы переходные отверстия были сквозными, а не глухими, переходные отверстия с обеих сторон использовали бы дополнительное пространство.

На рисунке 8 показаны 3 переходных отверстия, которые являются частью четырехслойной печатной платы. Если мы посмотрим на картинку слева направо, первое переходное отверстие, которое мы увидим, будет сквозным переходом или переходом полного стека. Второе переходное отверстие начинается на верхнем слое и заканчивается на втором слое (внутреннем), поэтому мы говорим, что это слепое переходное отверстие 1-2. Наконец, третье переходное отверстие начинается в нижнем слое и заканчивается на третьем слое, поэтому мы говорим, что это 3-4 слепые переходы.

Важно иметь в виду, что глухие переходные отверстия часто производятся в последовательных слоях, другими словами между L1 L2, L3 L4, Ln-1 Ln.

Рис. 8. Сравнение сквозного отверстия и заглушки через

Недостатком этого типа переходных отверстий является их высокая цена по сравнению с альтернативными сквозными отверстиями.

Похоронен Виас

Эти переходные отверстия похожи на глухие, с той разницей, что они начинаются и заканчиваются на внутреннем слое. Если мы посмотрим на изображение, изображенное на рисунке 9 слева направо, мы увидим, что первое – это сквозное отверстие или полный стек сквозных отверстий.Второй – это глухие проходы 1-2, а последний – заглубленные 2-3, которые начинаются на втором слое и заканчиваются на третьем слое.

Рис. 9. Сравнение сквозных, глухих и скрытых переходных отверстий

Важно иметь в виду, что глухие переходные отверстия часто производятся в последовательных слоях (например, L1 L2)

Как и в случае глухих переходных отверстий, основным недостатком этого типа переходных отверстий является их высокая цена по сравнению с альтернативными сквозными отверстиями.Использование переходных отверстий b / bb может существенно повлиять на стоимость плат, поэтому вы решаете, лучше ли использовать переходные отверстия такого типа или использовать платы большего размера с переходными отверстиями типа сквозных отверстий.

англ. М. Патрисио Коэн
Электрософт Инжиниринг

Вернуться на страницу статей

Щелкните следующую ссылку, чтобы вернуться на нашу домашнюю страницу:

Home – Услуги по проектированию и разработке электронного оборудования на заказ

Solder Melt – обзор

СОЗДАНИЕ ХОРОШЕГО ПАЙНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Найдите прочно изолированные черные «первичные» провода трансформатора (см. Стр. 3 и 8).Убедитесь, что с концов проводов снята изоляция. Удерживайте один шнур питания и один провод первичной обмотки трансформатора торцевой стороной, а неизолированные металлические провода должны перекрывать друг друга и располагаться рядом друг с другом. Пальцами оберните оголенные провода друг вокруг друга, но не включайте изолированные части. Положите на столик картон или плотную бумагу, чтобы не повредить его. Расположите скрученную пару проводов так, чтобы она висела на дюйм или около того над картоном или бумагой, а затем к ней можно было дотронуться снизу горячим паяльником.

Поместите паяльник на картон или бумагу так, чтобы наконечник паяльника опирался на L-образную металлическую подставку, которая входила в комплект поставки паяльника. Подключите шнур питания утюга к розетке переменного тока на 120 вольт или к толстому удлинителю. Примерно через пять минут прикоснитесь концом полоски припоя к кончику горячего утюга, чтобы убедиться, что он достаточно нагрелся для быстрого расплавления припоя.

Если на утюг попало много черного материала или другого грязного покрытия, соскребите его острым лезвием инструмента для зачистки проводов, заменив грязь блестящим, чистым на вид расплавленным припоем.Добавляйте припой до тех пор, пока его капля не прилипнет к железу. Излишек припоя может капать с конца, поэтому убедитесь, что он попадает только на картон или бумагу. Расплавленный пластик («флюс») также может упасть или испариться вверх в виде белого дыма, но это вполне нормально.

Обратите внимание, что фраза «горячий наконечник» означает , а не , самый конец, который является острым концом. Вместо этого пайка выполняется с довольно плоским конусом, который находится рядом с самым концом, а также с цилиндрической частью рядом с ним, если он достаточно горячий.

Поместите припой сбоку от витой пары проводов, как показано на рис. 7.1. Затем, поместив каплю расплавленного припоя на конус или цилиндр утюга, поднимите ее вверх из-под витой пары проводов, касаясь проводов расплавленным припоем. Припой, который уже находится на утюге, нагревает большую палочку припоя, которая удерживается у проводов, и затем «флюс» (особый тип органического материала, который находится внутри припоя) быстро расплавится.Флюс «смачивает» провода и растворяет любые тонкие слои оксида меди, находящиеся на них. Это также предотвратит образование нового оксида при нагревании проводов, поэтому флюс необходим для хорошего контакта припоя с медью без какого-либо непроводящего оксида между ними.

Рис. 7.1. Нанесение припоя на два провода.

Следующим шагом будет расплавление самого припоя в большом стержне. Поскольку флюс уже (надеюсь!) Очистил медь, только что расплавленный припой растекается по поверхностям проводов и между ними.Когда он остывает, после удаления железа припой образует отличное соединение между двумя проводами как механически, так и электрически.

На самом деле нет необходимости предварительно смачивать паяльник маленькой плоской каплей расплавленного припоя, но это помогает предотвратить плохие соединения, потому что жидкий припой лучше передает тепло от паяльника к проводам, чем сухой утюг для высыхания. медный контакт бы. Точно так же нет необходимости выполнять все вышеперечисленные операции точно в описанной последовательности, но это все же хорошая идея.

Если (1.) не хватает флюса или (2.) недостаточно времени для работы флюса, или (3.) не хватает тепла, чтобы нагреть провода до той же температуры, что и расплавленный припой достиг, то любая из этих трех вещей может помешать выполнению надежных соединений. В верхней части рис. 7.2 показано, как должна выглядеть хорошая граница между припоем и медью с «низким углом контакта». Ненадежная граница обычно выглядит как нижняя диаграмма: либо с углом 90 градусов справа, либо с худшим углом слева от диаграммы.

Рис. 7.2. Хороший и плохой припой «углы смачивания».

Конечно, – оба первичных провода трансформатора 120В-12В должны быть припаяны к проводам шнура питания. У каждого студента должна быть возможность снять изоляцию и припаять стыки проводов. При необходимости можно использовать обрезки проволоки или отрезать хорошие стыки, чтобы освободить место для новых стыков, чтобы обеспечить практику. Инструктор должен проверять каждую работу по пайке.

После того, как паяльник был отключен и остывает, каждое паяное соединение должно быть покрыто спиралью из перекрывающейся «электротехнической ленты», чтобы изолировать ее для общего использования, поскольку трансформатор понадобится для будущих экспериментов в этом курсе.Часть ленты должна перекрывать собственную изоляцию провода, а не только на каждом витке. Как правило, рекомендуется сделать два слоя ленты на случай, если она соскользнет и в противном случае откроется оголенный провод. Тейп также должен быть проверен инструктором.

Электронные компоненты, которые могут быть повреждены нагреванием, необходимо защитить во время пайки, установив временный «радиатор», например, плоскогубцы. Это будет объяснено на странице 160.

Основы проектирования паяльной маски для печатных плат


Стандарты

Информация об использовании паяльной маски содержится в IPC-SM-840C Qualification and Performance of Permanent Solder Mask.Спецификация предназначена для облегчения оценки паяльной маски поставщиком, использующим стандартную систему плат, и для того, чтобы проектировщик, производитель и пользователь вместе могли квалифицировать процесс производства платы.

Методы и условия испытаний в IPC-SM-840C основаны на требованиях к конечному использованию и экологической надежности для двух классов 1 пользователя:

1 Старые документы IPC относятся к классу 1, классу 2 и классу 3.Для всех практических целей паяльной маски класса 1 не существует; Класс 2 эквивалентен классу T; Класс 3 эквивалентен классу H.

T – Телекоммуникации (включая компьютеры, телекоммуникационное оборудование, сложное бизнес-оборудование, инструменты и некоторые некритические военные приложения). Паяльная маска на платах этого класса подходит для высокопроизводительных коммерческих и промышленных продуктов, у которых увеличенный срок службы требуется, но для которых прерывание работы не опасно для жизни.

H – Высоконадежный / Военный (включает в себя то оборудование, для которого критична непрерывная работа, недопустимы простои оборудования и / или оборудование является элементом жизнеобеспечения). Паяльная маска на платах этого класса подходит для приложений, где требуется высокий уровень надежности и бесперебойная работа.

IPC-SM-840C разделяет обязанности между поставщиком материалов, изготовителем платы и пользователем платы.Задача пользователя – «следить за приемлемостью и функциональностью готовых плат». Обратите особое внимание на то, что IPC-SM-840C специально не «определяет совместимость материалов паяльной маски с продуктами и процессами после пайки» – если вы хотите нанести конформное покрытие на конечный продукт, вы обязаны проверить совместимость.


Материалы и процессы

При обсуждении материалов и требований, предъявляемых к паяльному резисту со своим изготовителем, вам необходимо принять во внимание ряд факторов:

  • Класс применения, T или H
  • Физический размер платы
  • Толщина жил и вид отделки металлизации
  • Плотность следа на поверхности и насколько равномерно распределены следы
  • Сколько имеется отверстий, какого размера и с каким допуском на кольцевое кольцо
  • Помещаются ли компоненты поверх направляющих
  • Потребуются ли шатровые переходные отверстия
  • Будет ли важна толщина паяльной маски при определении объема стыка

Исходная паяльная маска была напечатана по шаблону с использованием трафаретной печати, но этот метод имеет ограничения по определению, в результате чего для большинства приложений используются фотоизображения.Как и в случае любого процесса резиста, существует выбор между сухими пленочными материалами, когда маска известной толщины накладывается на плату, и жидкими процессами, при которых предпринимается попытка нанесения примерно равной толщины, как правило, в случае паяльного резиста через занавес. покрытие.

Изучив Блок 2, вы оцените, что материалы с сухой пленкой лучше всего прилипают к плоским поверхностям; учитывая неизбежно неровную поверхность картона с рисунком, жидкая фотошаблона будет в более тесном контакте с фольгой и лежащим под ней ламинатом, чем пленка (рис. 1).Для наивысшего разрешения обычно предпочтительнее LPISM, как правило, с матовым покрытием, поскольку это снижает возможность образования шариков припоя во время оплавления.

Рисунок 1: Пример боковых стенок из сухого пленочного резиста

См. Сообщение в нашем блоге «Матовая или глянцевая паяльная маска в дизайне печатных плат» для получения дополнительной информации.


Проблемы с макетом

На рис. 2 схематически показано типичное применение паяльной маски.Обратите внимание на очень четкую трехмерную природу поверхности доски.

Рисунок 2: Резист припоя на печатной монтажной плате


Важно, чтобы:

  • Паяльную маску следует держать вдали от металлических сквозных отверстий и связанных с ними контактных площадок или контактных площадок.
  • Каждая проводящая дорожка должна быть закрыта
  • Ламинированная поверхность должна быть полностью закрыта
  • Соседние проводники не должны быть оголены (не как на Рисунке 3)

Рисунок 3: Открытые дорожки из-за слишком большой апертуры резиста

Образец паяльной маски

должен быть слишком большого размера, чтобы допустить рассогласование или просадку, которые могут скрыть или загрязнить поверхность контактной площадки, вызывая чрезмерное количество шариков припоя или дефектные соединения.

Мы рекомендуем, чтобы отверстия в паяльной маске были примерно на 150 мкм в целом (75 мкм на сторону) больше, чем контактные площадки, чтобы предотвратить попадание паяльной маски, и что к производственному чертежу следует добавить примечание о том, что выход паяльной маски на компонент не допускается. контакты / контактные площадки и позволяя производителю платы изменять отверстия паяльной маски, где это необходимо. Точно так же переходные отверстия, используемые в качестве контрольных точек, не должны касаться паяльной маски со стороны, с которой они проверяются.

Рисунок 4: A переходное отверстие, закрытое сухим пленочным резистом

В то время как переходные отверстия могут быть закрыты паяльной маской (называемой «тентой») (рис. 4), если переходные отверстия используются в качестве контрольных точек, следует позаботиться о том, чтобы отверстие в паяльной маске на верхней поверхности пропускало газ. чтобы выйти из переходного отверстия во время пайки волной. (Purves предполагает, что это должно быть на 100 мкм больше, чем размер готового сверла, используемого для переходного отверстия). Эта процедура позволяет заполнить переходное отверстие припоем и создать хорошую мишень для испытательного зонда.

Чрезмерно толстая паяльная маска может привести к образованию перемычек между контактными площадками компонентов, и иногда рекомендуется пропускать маску между контактными площадками компонентов микросхемы, чтобы уменьшить этот эффект, а также облегчить очистку. Это, конечно, невозможно, когда гусеницы проходят в промежутках между площадками. Два разных типа необходимых окон паяльной маски показаны на рисунке 5, из которого ясно, что окна карманов нуждаются в паяльной маске, которая намного лучше определена и в регистре, чем окна групп.

Рисунок 5: Типы окон паяльной маски

Окно для паяльной маски обычно можно изготавливать путем трафаретной печати с шагом 0,38 мм; однако для паяльной маски карманного типа требуются зазоры 75–125 мкм, и поэтому они должны быть выполнены с фоторезистом.

Между прочим, не думайте, что размещение пальцев резиста между контактными площадками на голой плате может помочь преодолеть перемычку, потому что большинство перемычек происходит между выводами компонентов над платой.Вы просто увеличиваете стоимость, используя более дорогой процесс, и мало что получаете.

Типовой стандарт IPC-2221 для проектирования печатных плат и стандарт IPC-SM-782 для поверхностного монтажа и размещения в земле Стандарт содержит ряд рекомендаций и комментариев по другим вопросам, некоторые из которых кратко изложены ниже:


  • Когда резистивный припой наносится на дорожки, покрытие которых плавится при пайке (то есть не SMOBC), дорожек должно быть не более 1.Шириной 3 мм, либо в них есть отверстия, чтобы покрытие могло проникать в нижележащий ламинат
  • Максимальный размер готовых отверстий для стыковых переходных отверстий должен составлять 1,0 мм как для класса T, так и для класса H
  • Там, где допуски жесткие, как в случае карманной паяльной маски на Рисунке 5, следует рассмотреть возможность наличия большего количества внутренних слоев для разводки соединений, позволяя использовать внешние слои только для площадок пайки. Этот подход упоминается как «только поверхностные прокладки» или «колпачок прокладки»
  • .

Что такое перемычка припоя на печатной плате | ОРЕЛ

Если в дизайне электроники можно быть уверенным в одном, так это в том, что все становится все меньше и меньше.Достаточно взглянуть на индустрию носимых устройств в наши дни. Мы втиснули электронику, которая раньше размещалась в гигантской настольной башне, во что-то, что можно привязать к запястью. И хотя некоторым этот процесс постоянной миниатюризации может показаться чудом, для инженеров и производителей он может стать кошмаром.

Всегда возникает мучительный стресс от мысли, как вы поместите все эти компоненты в упаковку, размер которой продолжает уменьшаться. А потом надеемся, что вы вернете плату без проблем с пайкой.Из многих производственных проблем, вызванных уменьшением размеров корпуса, паяные перемычки занимают первое место в списке. Но что это такое и как предотвратить это в вашем дизайне? Давайте разберемся.

Перемычка под пайку 101

Перемычка припоя – это лишь одна из многих проблем с пайкой, которые могут возникнуть на вашей печатной плате во время производственного цикла. И, как следует из названия, это происходит, когда две или более контактных площадки соединяются из-за чрезмерного нанесения припоя, образуя мост.В отличие от других проблем с пайкой, которые можно легко идентифицировать, например, захоронения компонента, выявить паяный мост не так просто. Эта проблема может быть микроскопической по размеру, но даже самый маленький паяльный мост, который остается незамеченным на вашей печатной плате, может привести к некоторым неприятным результатам, таким как короткое замыкание или возгорание следа / компонента.

Крупный план паяльной перемычки, образующейся между двумя выводами на ИС. (Источник изображения)

Так что же вообще предотвращает чрезмерное нанесение припоя на вашу плату? Это работа слоя паяльной маски.Это сопротивление припоя добавляется к вашей печатной плате в процессе производства и используется для защиты определенных областей вашей печатной платы, на которые не должен быть нанесен припой. Например, пространство между двумя контактными площадками на интегральной схеме будет обозначено паяльной маской, поэтому единственный припой, который вы получите, будет на двух контактных площадках, но не между ними, что может привести к образованию паяного моста.

Зеленый цвет на любой печатной плате является явным признаком нанесенной паяльной маски , хотя она бывает и в других цветах.(Источник изображения)

Причины образования перемычек припоя

Множество различных условий может привести к возникновению паяных перемычек на вашей печатной плате во время производства. Некоторые из них связаны с оборудованием и процессами производителя, а другие – с решениями, которые вы приняли в процессе проектирования. Некоторые из наиболее распространенных причин образования перемычек припоя включают:

  • Использование слишком большого количества припоя на контактных площадках для поверхностного монтажа из-за неправильной спецификации трафарета.
  • Плохое уплотнение между трафаретом и пустой доской во время печати.
  • Разработка контактных площадок для пайки, которые слишком велики по сравнению с зазором между контактными площадками.
  • Неточное размещение компонентов или уменьшение размера компонента приводит к соотношению размеров контактных площадок.
  • Имеется недостаточный слой сопротивления припоя, нанесенный между контактными площадками на вашей плате.

Хорошая новость о перемычке припоя заключается в том, что существует ряд профилактических мер, которые вы можете предпринять в процессе проектирования, чтобы предотвратить возникновение этой проблемы. Давайте посмотрим, как рельефы маски, паяльные перемычки и контактные площадки маски могут помочь сжечь эти мосты.

# 1 – Дважды проверьте правила проектирования рельефных масок

Рельеф паяльной маски – это область на макете платы, на которую не требуется нанесение паяльной маски. Это обычно обозначается как тонкий контур, окружающий контактные площадки для поверхностного монтажа, контактные площадки для сквозных отверстий, контрольные точки и переходные отверстия. Посмотрите на изображение ниже, и вы увидите, что рельеф паяльной маски выделен зеленым цветом.

Рельеф паяльной маски, окружающий три контактные площадки, отделяющий припой от каждого компонента.(Источник изображения)

При настройке правил проектирования в начале проекта мы всегда рекомендуем устанавливать отступ от 0,003 до 0,008 дюйма для всех компонентов SMT. Однако вам может потребоваться отрегулировать это значение рельефа, если подушечки расположены слишком близко друг к другу. Если вы примените рельефную паяльную маску, которая не оставляет паяльной маски между каждой контактной площадкой, то вероятность возникновения паяльной перемычки возрастает (подробнее об этом в подсказке №2).

Одно небольшое примечание. Какой цвет паяльной маски вы выберете, также повлияет на то, насколько обширными должны быть рельефы вашей маски.Вот удобная диаграмма с разбивкой по цветам:

Цвет паяльной маски Минимальная разгрузка паяльной маски
Зеленый .003 ”
Прозрачный .003 ”
Красный .003 ”
Синий .003 ”
Черный .004 ”
Белый .004 ”
Желтый .004 ”
Оранжевый .004 ”

# 2 – Всегда оставляйте перемычку паяльной маски между контактными площадками

Опираясь на наконечник № 1, вам всегда нужно обеспечивать наличие перемычки паяльной маски между каждым из контактных площадок SMT. Перегородка из паяльной маски действует как изолирующая перегородка между нанесением припоя на каждую из ваших контактных площадок. Думайте об этом как о физической плотине. Если у вас нет плотины, удерживающей припой на контактной площадке, то он может легко пролиться на другую площадку, что приведет к непреднамеренному образованию паяного моста.

Вид сбоку двух контактных площадок и паяльной маски, разделяющей их на печатной плате. (Источник изображения)

Как правило, мы всегда рекомендуем устанавливать перегородки паяльной маски между каждой контактной площадкой на компонентах SMT. Это становится все более важным, чем меньше и компактнее становятся ваши платы, особенно для интегральных схем (ИС). Как минимум, этот размер перемычки всегда должен поддерживаться на уровне 0,004 дюйма (2 мил), в противном случае для вашего производителя будет очень сложно изолировать припой между контактными площадками.

# 3 – Используйте контактные площадки с паяльной маской для участков с малым углом наклона

Бывают случаи, когда вы знаете, что вам нужна перегородка паяльной маски между двумя контактными площадками SMT, но у вас просто недостаточно места для поддержания барьера и разгрузки маски. Вы можете столкнуться с подобной проблемой при работе с очень плотно расположенными контактными площадками на Ball Grid Array (BGA) или Land Grid Array (LGA).

В этом случае рассмотрите возможность использования площадки для паяльной маски, которая обеспечивает разгрузку паяльной маски того же размера, что и медная площадка, которую она защищает.Если вы в конечном итоге пойдете по этому пути, вам, вероятно, придется сделать пометку в ваших производственных файлах, говоря вашему производителю, чтобы оставить определенную площадку паяльной маски как есть, не применяя стандартные зазоры маски.

Здесь вы можете увидеть разницу между площадкой, определяемой без паяльной маски (слева), и площадкой с паяльной маской (справа). (Источник изображения)

Сожги те мосты

Вот три верных способа убедиться, что перемычка припоя не повредит вашу конструкцию, когда придет время для производства.Как мы видели, паяльная маска играет неоценимую роль в защите ваших компонентов и изоляции друг от друга во время нанесения припоя. А с некоторыми здоровыми границами между двумя контактными площадками в виде паяных перемычек и рельефов маски, вы будете на правильном пути к сжиганию этих паяных мостов, прежде чем они когда-либо будут построены.

Готовы разработать и изготовить свою первую профессиональную печатную плату? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня!

12 простых советов по улучшению процесса распайки печатных плат сегодня

Грант Прайс, менеджер по продукции Chemtronics

Реальность такова, что никакая пайка не дает всегда идеальные сборки.Даже самые качественные компоненты время от времени выходят из строя. Вот почему удаление припоя так важно для тех, кто производит, обслуживает или ремонтирует печатные платы.

Задача состоит в том, чтобы быстро удалить излишки припоя без повреждения печатной платы. Вот почему в этом посте мы представим вам наши передовые методы демонтажа, способы использования оплетки и основные советы, с которыми мы столкнулись за долгую историю работы в электронной промышленности.

Эти советы в основном посвящены удалению компонентов с помощью демонтажной оплетки (также известной как демонтажная проволока или фитиль) и ее преимуществам.Он портативный, простой в использовании, один из наиболее распространенных инструментов, используемых для ремонта печатных плат, и не требует постоянного обслуживания, как другие инструменты.

1.

Содержите паяльное жало в чистоте и лужении для эффективной теплопроводности

Это может показаться очевидным, но его часто упускают из виду, и это очень важно для эффективного демонтажа. Жала паяльника покрытые пригоревшим и окисленным флюсом не смачиваются (принимают припой) и плохо проводят тепло. Чистое луженое паяльное жало лучше проводит тепло через распаянную оплетку и быстрее запускает капиллярный процесс.

  1. Перед началом работы залудите жало паяльника, добавив к нему свежий припой.
  2. Если жало паяльника не реагирует на дополнительный припой, восстановите грязные жала с помощью средства для чистки жала, часто называемого «тонировщиком для жала». Твердая паста марки Plato (деталь # TT-95) – это твердая паста, не содержащая галогенидов, которая обеспечивает быстрое и безопасное повторное лужение и очистку окисленных наконечников. Раскатайте горячий наконечник в смеси до тех пор, пока его конец не будет покрыт ярким лужением.
  3. Очистите наконечник от остатков компаунда, нанеся проволочный припой, а затем протерев влажной целлюлозной губкой или средством для чистки наконечников из латуни.
  4. Наконец, снова нанесите припой на наконечник, чтобы защитить его от окисления.
  5. Каждый раз, когда ваш паяльник простаивает какое-то время или после того, как вы закончили пайку, «залудите» паяльное жало свежим припоем, чтобы предотвратить окисление.

2. Минимизируйте время, в течение которого плата и компоненты остаются при высокой температуре

Применение высоких уровней нагрева к плате или ее компонентам в течение длительного периода времени может повредить вашу плату, компоненты, создать хрупкие паяные соединения и привести к неполадкам в обслуживании.

  • Поддерживайте приемлемую температуру паяльника. Я знаю, что есть соблазн полностью перевернуть утюг, чтобы повысить эффективность, но вы можете шокировать компоненты. Даже при использовании бессвинцовых припоев при температуре выше 700ºF (371ºC) компоненты могут подвергаться термической нагрузке. Если вы считаете необходимым постоянно повышать температуру в течение дня, вернитесь к совету №1.
  • В случае, когда необходимо заменить несколько компонентов в одной сборке или компоненты особенно чувствительны к нагреванию, вы можете использовать подогреватель печатной платы.Подогреватели позволяют увеличивать температуру доски и поддерживать ее во время работы. Хотя температура предварительного нагрева будет значительно ниже точки плавления припоя, тепловой удар компонентов сведен к минимуму, поскольку вы не получаете резких скачков температуры от окружающей среды.

3.

Согласование ширины фитиля припоя с паяным соединением или контактной площадкой

Фитиль для распайки обычно бывает разной ширины, поэтому вы можете подобрать оплетку к тому, что вы распаиваете.Слишком тонкий фитиль не удалит достаточное количество припоя и потребует от вас обрезки и переплавки припоя снова и снова. Слишком широкий фитиль нагревается дольше и может мешать работе других компонентов на печатной плате.

Выберите ширину фитиля для припоя, которая точно соответствует размеру контактной поверхности. Это обеспечит надлежащую теплопроводность и не удалит ненужные участки. Ширина демонтажной проволоки обозначается цифрами от 1 до 6 или цветовыми кодами, которые являются стандартом в отрасли.

  • # 1 / белая оплетка – самая маленькая (ширина менее 1 мм) и предназначена в основном для SMD и микросхем.
  • Большинство сочтет, что # 2 / желтый, # 3 / зеленый и # 4 / синий являются наиболее распространенными проводами для снятия припоя.
  • № 5 / коричневый идеально подходит для удаления больших пятен припоя, а № 6 / красный – для распайки контактных площадок или клемм BGA.
  • Держите на рабочем месте три или четыре разных по ширине, чтобы охватить все ящики.
  • Фитиль можно сложить или обрезать под углом, чтобы лучше соответствовать площади контакта.

4. Совместите жало паяльника с шириной оплетки для обеспечения точности

Используйте жало паяльника, примерно равное ширине оплетки и площади контакта. Слишком маленький наконечник потребует больше времени. Слишком большой наконечник может обнажить другие компоненты в плотной сборке. Подходящий наконечник позволяет быстрее расплавить нежелательный припой и сводит к минимуму время воздействия тепла. При распайке больших участков, например контактной площадки BGA, используйте лезвие или кончик ножа.

5. Осторожно: при распайке перетаскиванием перемещайте кончик по оплетке, а не через оплетку через контактные площадки

Перетаскивание медной оплетки по контактным площадкам, например, при распайке контактных площадок BGA, может поцарапать покрытие OSP и даже сами контактные площадки, если приложить достаточное давление. Лучше всего наложить косу, а затем провести по ней жало паяльника.

6.

Клипса использованного фитиля для отпайки после каждого использования

Соблазн состоит в том, чтобы отпаять участок и продолжать поднимать катушку тесьмы.Однако лучше работать ближе к концу плетения, чтобы изолировать тепло. Как только фитиль для демонтажа нагревается до температуры пайки, флюс полностью активизируется, так что часть припоя больше не втягивается. Длинная прядь использованной тесьмы действует только как теплоотвод, замедляя процесс.

7.

Избегайте ошибки новичков №1: поднимайте железо и плетите одновременно

Это наиболее частая ошибка, совершаемая неопытными операторами. После удаления припоя не забудьте одновременно приподнять утюг и оплетку.В противном случае вы припаяете оплетку к контакту и рискуете приподнять площадку.

8.

Подберите тип флюса к вашему процессу очистки

Оплетка для распайки доступна с различными типами флюса в зависимости от вашего процесса очистки и других требований.

  • Канифоль – плетеная оплетка из канифоли имеет самое быстрое впитывание, но оставляет после себя остатки, которые необходимо тщательно очистить.
  • No-Clean – Флюсовая оплетка без очистки идеальна, когда очистка нецелесообразна или невозможна.После распайки остается только чистый неионный осадок. Этот тип оплетки следует использовать для полевых работ, когда тщательная очистка является более сложной задачей.
  • Unfluxed – В условиях производства или ремонта, где флюс указан и не может быть изменен, или когда флюс на водной основе необходим, вы можете добавить свой собственный флюс к этому типу оплетки. Неплавленый фитиль не удалит припой, если не будет добавлен флюс. Различные типы флюсов доступны в упаковке ручки, которая идеально подходит для флюсования оплетки.

9

. Для приложений, чувствительных к статическому электричеству, выберите упаковку, рассеивающую статическое электричество

При работе со сборками, чувствительными к статическому электричеству, убедитесь, что катушка демонтажной оплетки является статической (или защищенной от электростатического разряда). Мы видели случаи, когда у оператора была дорогая рабочая станция с защитой от электростатического разряда, коврик и заземляющие ремни, но он был захвачен изолирующей шпулькой. Наиболее рассеивающую упаковку фитиля можно определить по синему цвету. Даже если катушка черная, не думайте, что это S20.20 соответствует требованиям.

10.

Добавление припоя в труднодоступные места фактически упрощает удаление

Небольшое количество припоя в узких щелях бывает трудно удалить, но большие однородные паяные соединения сходят вверх. Как бы нелогично это ни звучало, это помогает добавить больше припоя в подобные соединения, прежде чем он будет впитывать нежелательный припой.

11.

Защитите плату от коррозии с помощью качественного средства для удаления флюса

Остатки флюса могут вызвать рост дендритов и коррозию на сборках печатных плат, поэтому убедитесь, что вы используете передовые методы, и очистите плату.После того, как компоненты были заменены и излишки припоя удалены, выполните следующие действия:

  1. Тщательно очистите поверхность с помощью качественного средства для удаления флюса
  2. Наклоните доску, чтобы очиститель и остатки стекали.
  3. При необходимости используйте щетку из конского волоса или безворсовую салфетку, чтобы аккуратно протереть печатную плату, а затем
  4. промойте.
  5. При использовании салфетки убедитесь, что она не оставляет волокон на печатной плате, что может вызвать проблемы в дальнейшем.

Это необязательный шаг для оплетки без очистки, но все же хорошая идея для густонаселенных плат или плат с высоким напряжением. Это абсолютно необходимо, независимо от типа флюса, если после ремонта вы планируете нанести защитное покрытие.

12

. Для достижения наилучших результатов следуйте рекомендованному нами процессу распайки

Наконец, мы хотели бы закончить этот пост, рассказав, как использовать фитиль для распайки.

  • Поместите оплетку на ненужный припой, предпочтительно на большую часть припоя, чтобы обеспечить максимальный контакт оплетки с поверхностью припоя.
  • Затем поместите наконечник утюга на фитиль под углом 45 градусов и позвольте теплу перейти к подушке. Расплавленный припой впитается в оплетку.
  • Переместите наконечник припоя и оплетку по мере необходимости, чтобы удалить весь припой за один раз. Осторожно, не перетягивайте тесьму по подушечкам, так как они могут поцарапаться.
  • Когда оплетка заполнится припоем, необходимо обрезать израсходованную часть и перейти к новой оплетке, чтобы вытянуть больше припоя. Снимите утюг и оплетку одновременно, чтобы не припаять провод к плате.

Вот и все. С помощью этих советов вы воспользуетесь проверенными в отрасли передовыми методами эффективного удаления припоя. А теперь мы хотели бы получить известие от вас. Что вы думаете о нашем списке? Мы пропустили важный совет? Обязательно размещайте свои вопросы и комментарии ниже. Если вам нужна помощь в выборе лучшей оплетки для распайки, просто свяжитесь с нами.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *