kamerový systém 

Jak pocínovat prkno doma. Výroba vysoce kvalitních desek plošných spojů doma. Příprava desky plošných spojů pro instalaci rádiových komponent

Deska s plošnými spoji je dielektrická deska, na jejímž povrchu jsou naneseny vodivé dráhy a připravena místa pro montáž elektronických součástek. Elektrické rádiové komponenty jsou obvykle instalovány na desce pomocí pájení.

PCB zařízení

Elektricky vodivé dráhy desky jsou vyrobeny z fólie. Tloušťka vodičů je zpravidla 18 nebo 35 mikronů, méně často 70, 105, 140 mikronů. Deska má otvory a kontaktní plošky pro montáž rádiových prvků.

Pro připojení vodičů umístěných na různých stranách desky se používají samostatné otvory. Na vnější strany Desky jsou potaženy speciálním ochranným nátěrem a značením.

Etapy tvorby desky plošných spojů

V radioamatérské praxi se člověk často musí potýkat s vývojem, tvorbou a výrobou různých elektronických zařízení. Navíc lze jakékoli zařízení postavit na desku s plošnými spoji nebo běžnou desku s povrchovou montáží. PCB funguje mnohem lépe, je spolehlivější a vypadá atraktivněji. Jeho vytvoření zahrnuje provedení řady operací:

Příprava rozvržení;

Kreslení na textolitu;

Leptání;

Cínování;

Instalace rádiových prvků.

Výroba desek plošných spojů je složitý, pracný a zajímavý proces.

Vývoj a výroba layoutu

Kreslení desky lze provést ručně nebo na počítači pomocí některého ze speciálních programů.

Nejlepší je nakreslit desku ručně na zapisovací papír v měřítku 1:1. Vhodný je i milimetrový papír. Instalované elektronické komponenty musí být zobrazeny zrcadlově. Dráhy na jedné straně desky jsou zobrazeny jako plné čáry a na druhé straně jako tečkované čáry. Tečky označují místa, kde jsou připevněny rádiové prvky. Kolem těchto míst jsou nakresleny oblasti pájení. Všechny výkresy se obvykle dělají pomocí rýsovacího prkna. Zpravidla se jednoduché kresby dělají ručně, více složité obvody desky plošných spojů jsou vyvíjeny na počítači ve speciálních aplikacích.

Nejčastěji používají jednoduchý program s názvem Sprint Layout. Pro tisk je vhodná pouze laserová tiskárna. Papír by měl být lesklý. Hlavní je, že se do něj toner nežere, ale zůstává nahoře. Tiskárna musí být nastavena tak, aby tloušťka toneru kresby byla maximální.

Průmyslová výroba desek plošných spojů začíná vstupem schematický diagram zařízení do počítačově podporovaného konstrukčního systému, který vytvoří výkres budoucí desky.

Příprava obrobku a vrtání otvorů

Nejprve je potřeba uříznout kousek DPS o daných rozměrech. Okraje opilujte. Připevněte výkres k desce. Připravte nástroj na vrtání. Vrtejte přímo podle výkresu. Vrták musí být kvalitní a odpovídat průměru nejmenšího otvoru. Pokud je to možné, měli byste použít vrtačku.

Po vytvoření všech potřebných otvorů odstraňte výkres a vyvrtejte každý otvor na zadaný průměr. Očistěte povrch desky jemným brusným papírem. To je nezbytné pro odstranění otřepů a zlepšení přilnavosti barvy k desce. Chcete-li odstranit stopy mastnoty, ošetřete desku alkoholem.

Kresba na laminát laminátu

Výkres desky lze na DPS aplikovat ručně nebo pomocí jedné z mnoha technologií. Technologie laserového žehlení je nejoblíbenější.

Ruční kreslení začíná označením montážních oblastí kolem otvorů. Aplikují se pomocí kreslícího pera nebo zápalky. Otvory jsou spojeny drahami podle výkresu. Je lepší kreslit nitro barvou, ve které je rozpuštěná kalafuna. Toto řešení poskytuje silnou přilnavost k desce a dobrou odolnost proti leptání za vysokých teplot. Jako nátěr lze použít asfaltový bitumenový lak.

Dobré výsledky poskytuje výroba desek plošných spojů pomocí technologie laserového železa. Je důležité provádět všechny operace správně a pečlivě. Odmaštěná deska musí být položena na rovnou plochu mědí nahoru. Opatrně umístěte design nahoru tak, aby toner směřoval dolů. Navíc přidejte několik dalších listů papíru. Výslednou strukturu žehlete horkou žehličkou po dobu asi 30-40 sekund. Při vystavení teplotě by se toner měl změnit z pevného do viskózního stavu, ale ne do kapalného. Nechte desku vychladnout a vložte ji na několik minut do teplé vody.

Papír bude ochabovat a snadno se odtrhne. Měli byste pečlivě prozkoumat výsledný výkres. Absence samostatných drah naznačuje, že teplota žehličky je nedostatečná; široké dráhy se objevují, když je žehlička příliš horká nebo je deska zahřívána příliš dlouho.

Malé vady lze opravit fixem, barvou nebo lakem na nehty. Pokud se vám obrobek nelíbí, musíte vše omýt rozpouštědlem, vyčistit brusným papírem a opakovat proces znovu.

Leptání

Deska plošných spojů bez tuku je umístěna v plastové nádobě s roztokem. Doma se jako roztok obvykle používá chlorid železitý. Vanu s ním je třeba pravidelně houpat. Po 25-30 minutách se měď úplně rozpustí. Leptání lze urychlit použitím zahřátého roztoku chloridu železitého. Na konci procesu se deska s plošnými spoji vyjme z lázně a důkladně se umyje vodou. Poté se barva z vodivých cest odstraní.

Cínování

Způsobů cínování je mnoho. Máme připravenou desku plošných spojů. Doma zpravidla neexistují žádná speciální zařízení a slitiny. Proto používají jednoduchou a spolehlivou metodu. Deska je potažena tavidlem a pocínována páječkou s běžnou pájkou pomocí měděného opletu.

Instalace rádiových prvků

V konečné fázi se rádiové součástky vkládají jedna po druhé na místa pro ně určená a připájejí se. Před pájením musí být nohy dílů ošetřeny tavidlem a v případě potřeby zkráceny.

Páječku je třeba používat opatrně: při nadměrném teplu se může začít odlupovat měděná fólie a poškodit plošný spoj. Odstraňte veškerou zbývající kalafunu alkoholem nebo acetonem. Hotovou desku lze lakovat.

Průmyslový rozvoj

Navrhnout a vyrobit desku plošných spojů pro špičková zařízení doma je nemožné. Například deska s plošnými spoji zesilovače pro High-End zařízení je vícevrstvá, měděné vodiče jsou potaženy zlatem a paladiem, vodivé dráhy mají různé tloušťky atd. Dosažení této úrovně technologie není snadné ani s průmyslový podnik. Proto je v některých případech vhodné zakoupit hotovou vysoce kvalitní desku nebo zadat objednávku na provedení práce podle vašeho vlastního schématu. V současné době je výroba desek plošných spojů zavedena v mnoha tuzemských podnicích i v zahraničí.

Jak připravit desku vyrobenou v Eagle k výrobě

Příprava na výrobu se skládá ze 2 fází: kontrola technologických omezení (DRC) a generování souborů Gerber

DRC

Každý výrobce desek plošných spojů má technologická omezení na minimální šířku drah, mezery mezi drahami, průměry otvorů atd. Pokud deska tato omezení nesplňuje, výrobce odmítne desku přijmout do výroby.

Při vytváření souboru PCB jsou výchozí technologická omezení nastavena ze souboru default.dru v adresáři dru. Obvykle se tyto limity neshodují s limity skutečných výrobců, takže je třeba je změnit. Omezení je možné nastavit těsně před vygenerováním souborů Gerber, ale je lepší to udělat ihned po vygenerování souboru desky. Chcete-li nastavit omezení, stiskněte tlačítko DRC

Mezery

Přejděte na záložku Světlost, kde nastavte mezery mezi vodiči. Vidíme 2 sekce: Různé signály A Stejné signály. Různé signály- určuje mezery mezi prvky patřícími různým signálům. Stejné signály- určuje mezery mezi prvky patřícími ke stejnému signálu. Jak se pohybujete mezi vstupními poli, obrázek se mění a ukazuje význam zadané hodnoty. Rozměry lze specifikovat v milimetrech (mm) nebo tisícinách palce (mil, 0,0254 mm).

Vzdálenosti

Na záložce Vzdálenost jsou určeny minimální vzdálenosti mezi mědí a okrajem desky ( Měď/Rozměr) a mezi okraji otvorů ( Vyvrtat díru)

Minimální rozměry

Na záložce Velikosti pro oboustranné desky mají smysl 2 parametry: Minimální šířka- minimální šířka vodiče a Minimální vrták- minimální průměr otvoru.

Pásy

Na záložce Restring nastavíte velikosti proužků kolem prokovů a kontaktních plošek svodových komponent. Šířka pásu se nastavuje v procentech průměru otvoru a můžete nastavit limit pro minimální a maximální šířku. U oboustranných desek mají parametry smysl Vycpávky/Top, Vycpávky/Dno(podložky na horní a spodní vrstvě) a Vias/Vnější(průchody).

Masky

Na záložce Masky nastavíte mezery od okraje plošky k pájecí masce ( Stop) a pájecí pastou ( Krém). Vůle jsou nastaveny jako procento menší velikosti podložky a můžete nastavit limit pro minimální a maximální vůli. Pokud výrobce desky neuvádí speciální požadavky, můžete na této záložce ponechat výchozí hodnoty.

Parametr Omezit definuje minimální průměr prokovu, který nebude zakryt maskou. Pokud například zadáte 0,6 mm, pak prokovy o průměru 0,6 mm nebo méně budou zakryty maskou.

Probíhá skenování

Po nastavení omezení přejděte na kartu Soubor. Nastavení můžete uložit do souboru kliknutím na tlačítko Uložit jako.... V budoucnu si můžete rychle stáhnout nastavení pro další desky ( Zatížení...).

Stisknutím tlačítka Aplikovat na soubor PCB se vztahují zavedená technologická omezení. Ovlivňuje vrstvy tStop, bStop, tCream, bCream. Prochody a podložky kolíků budou také změněny tak, aby vyhovovaly omezením uvedeným na kartě Restring.

Stisk tlačítka Šek spustí proces kontroly omezení. Pokud deska splňuje všechna omezení, objeví se ve stavovém řádku programu zpráva Žádné chyby. Pokud deska neprojde kontrolou, objeví se okno Chyby DRC

Okno obsahuje seznam chyb DRC s uvedením typu chyby a vrstvy. Když dvakrát kliknete na řádek, oblast desky s chybou se zobrazí ve středu hlavního okna. Typy chyb:

mezera příliš malá

průměr otvoru je příliš malý

křižovatka kolejí s různými signály

fólie příliš blízko okraje desky

Po opravě chyb je třeba znovu spustit řízení a opakovat tento postup, dokud nebudou všechny chyby odstraněny. Deska je nyní připravena k výstupu do souborů Gerber.

Generování souborů Gerber

Z nabídky Soubor Vybrat CAM procesor. Objeví se okno CAM procesor.

Sada parametrů generování souboru se nazývá úloha. Úkol se skládá z několika částí. Sekce definuje výstupní parametry jednoho souboru. Ve výchozím nastavení obsahuje distribuce Eagle úlohu gerb274x.cam, ale má 2 nevýhody. Za prvé, spodní vrstvy jsou zobrazeny zrcadlově a za druhé, vrtací soubor není na výstupu (pro generování vrtání budete muset provést jiný úkol). Zvažme proto vytvoření úkolu od začátku.

Potřebujeme vytvořit 7 souborů: okraje desky, měď nahoře a dole, sítotisk nahoře, pájecí masku nahoře a dole a vrták.

Začněme hranicemi desky. V terénu Sekce zadejte název sekce. Kontrola toho, co je ve skupině Styl pouze nainstalované poz. Coord, Optimalizovat A Naplňte polštářky. Ze seznamu přístroj Vybrat GERBER_RS274X. Ve vstupním poli Soubor Zadá se název výstupního souboru. Soubory je vhodné umístit do samostatného adresáře, takže do tohoto pole zadáme %P/gerber/%N.Edge.grb . To znamená adresář, kde je umístěn zdrojový soubor desky, podadresář gerber, původní název souboru desky (bez přípony .brd) s přidaným na konci .Edge.grb. Upozorňujeme, že podadresáře se nevytvářejí automaticky, takže před generováním souborů budete muset vytvořit podadresář gerber v adresáři projektu. Na polích Offset zadejte 0. V seznamu vrstev vyberte pouze vrstvu Dimenze. Tím je vytvoření sekce dokončeno.

Chcete-li vytvořit novou sekci, klikněte Přidat. V okně se objeví nová karta. Parametry sekce nastavíme tak, jak je popsáno výše, postup opakujeme pro všechny sekce. Každá sekce musí mít samozřejmě svou vlastní sadu vrstev:

    měď nahoře - Top, Pads, Vias

    měděné dno - Spodní část, Podložky, Vias

    sítotisk nahoře - tPlace, tDocu, tNames

    maska ​​nahoře - tStop

    spodní maska ​​- bStop

    vrtání - Vrtání, Otvory

a název souboru, například:

    měď nahoře - %P/gerber/%N.TopCopper.grb

    měděné dno - %P/gerber/%N.BottomCopper.grb

    sítotisk nahoře - %P/gerber/%N.TopSilk.grb

    maska ​​nahoře - %P/gerber/%N.TopMask.grb

    spodní maska ​​- %P/gerber/%N.BottomMask.grb

    vrtání - %P/gerber/%N.Drill.xln

U vrtacího souboru je výstupní zařízení ( přístroj) mělo by EXCELLON, ale ne GERBER_RS274X

Je třeba mít na paměti, že někteří výrobci desek akceptují pouze soubory s názvy ve formátu 8.3, tedy maximálně 8 znaků v názvu souboru, maximálně 3 znaky v příponě. To je třeba vzít v úvahu při zadávání názvů souborů.

Získáme následující:

Poté otevřete soubor desky ( Soubor => Otevřít => Nástěnka). Ujistěte se, že soubor desky byl uložen! Klikněte Zpracovat úlohu- a získáme sadu souborů, které lze odeslat výrobci desky. Vezměte prosím na vědomí, že kromě skutečných souborů Gerber budou generovány také informační soubory (s příponami .gpi nebo .dri) - nemusíte je posílat.

Můžete také zobrazit soubory pouze z jednotlivých sekcí výběrem požadované karty a kliknutím Procesní sekce.

Před odesláním souborů výrobci desky je užitečné zobrazit náhled toho, co jste vytvořili pomocí prohlížeče Gerber. Například ViewMate pro Windows nebo pro Linux. Také může být užitečné desku uložit jako PDF (v editoru desky Soubor->Tisk->PDF tlačítko) a tento soubor odeslat výrobci spolu s gerberami. Protože jsou to také lidé, pomůže jim to nedělat chyby.

Technologické operace, které je nutné provést při práci s fotorezistem SPF-VShch

1. Příprava povrchu.
a) čištění leštěným práškem („Marshalit“), velikost M-40, mytí vodou
b) moření 10% roztokem kyseliny sírové (10-20 sec), opláchnutí vodou
c) sušení při T=80-90 g.C.
d) zkontrolujte - pokud do 30 sekund. na povrchu zůstává souvislý film - podklad je připraven k použití,
pokud ne, opakujte vše znovu.

2. Aplikace fotorezistu.
Fotorezist se nanáší pomocí laminátoru s Tshaft = 80 g.C. (viz návod k použití laminátoru).
Za tímto účelem je horký substrát (po sušicí peci) současně s fólií z SPF role nasměrován do mezery mezi hřídelemi a polyetylenová (matná) fólie by měla směřovat k měděné straně povrchu. Po přitlačení fólie k substrátu začíná pohyb hřídelí, přičemž se polyetylenová fólie odstraňuje a vrstva fotorezistu se navíjí na substrát. Ochranný film lavsan zůstává nahoře. Poté se SPF fólie nařeže ze všech stran na velikost substrátu a ponechá se při pokojové teplotě po dobu 30 minut. Je povolena expozice po dobu 30 minut až 2 dnů ve tmě při pokojové teplotě.

3. Expozice.
Expozice přes fotomasku se provádí na instalacích SKTSI nebo I-1 s UV lampami jako DRKT-3000 nebo LUF-30 s vakuem 0,7-0,9 kg/cm2. Doba expozice (pro získání obrázku) je regulována samotnou instalací a je vybrána experimentálně. Šablona musí být dobře přitlačena k podkladu! Po expozici se obrobek udržuje po dobu 30 minut (je povoleno až 2 hodiny).

4. Projev.
Po expozici se kresba vyvolá. Za tímto účelem se z povrchu substrátu odstraní vrchní ochranná vrstva, lavsanový film. Poté se obrobek ponoří do roztoku uhličitanu sodného (2%) při T = 35 g.C. Po 10 sekundách začněte s odstraňováním neexponované části fotorezistu pomocí tamponu z pěnové pryže. Doba projevu se volí experimentálně.
Poté se substrát vyjme z vývojky, promyje se vodou, namoří (10 sec.) 10% roztokem H2SO4 (kyselina sírová), opět vodou a suší se ve skříni při T = 60 °C.
Výsledný vzor by se neměl odlupovat.

5. Výsledný výkres.
Výsledný vzor (vrstva fotorezistu) je odolný vůči leptání v:
- chlorid železitý
- kyselina chlorovodíková
- síran měďnatý
- aqua regia (po dodatečném opalování)
a další řešení

6. Skladovatelnost fotorezistu SPF-VShch.
Skladovatelnost SPF-VShch je 12 měsíců. Skladování se provádí na tmavém místě při teplotě 5 až 25 stupňů. C. ve vzpřímené poloze, zabalená do černého papíru.

Velmi často je v procesu technické kreativity nutné vyrobit desky plošných spojů pro montáž elektronických obvodů. A nyní vám povím o jedné z podle mého názoru nejpokročilejších metod výroby desek plošných spojů pomocí laserové tiskárny a žehličky. Žijeme v 21. století, a tak si práci usnadníme používáním počítače.

Krok 1: Návrh PCB

Desku plošných spojů navrhneme pomocí specializovaného programu. Například v programu sprint Layout 4.

Krok 2: Vytiskněte návrh desky

Poté musíme vytisknout návrh desky. K tomu provedeme následující:

  1. V nastavení tiskárny zakážeme všechny možnosti úspory toneru a pokud existuje odpovídající regulátor, nastavíme sytost na maximum.
  2. Vezmeme si list A4 z nějakého nepotřebného časopisu. Papír by měl být potažený a pokud možno na něm být co nejméně kresby.
  3. Vytiskneme si návrh DPS na křídový papír zrcadlově. Lepší ve více kopiích najednou.

Krok 3. Odizolování desky

Vytištěný list dáme zatím stranou a pustíme se do přípravy desky. Fóliové getinaky a fóliové PCB mohou sloužit jako výchozí materiál pro desku. Při dlouhodobém skladování se měděná fólie pokryje filmem oxidů, který může rušit leptání. Začněme tedy připravovat desku. K odstranění oxidového filmu z desky použijte jemný brusný papír. Moc se nesnažte, fólie je tenká. V ideálním případě by se deska měla po vyčištění lesknout.

Krok 4. Odmaštění desky

Po vyčištění desku opláchněte tekoucí vodou. Poté je třeba desku odmastit, aby toner lépe držel. Odmastit můžete s každou domácnost čisticí prostředek nebo promytím organickým rozpouštědlem (například benzínem nebo acetonem)

Krok 5. Přenesení výkresu na desku

Poté pomocí žehličky přeneseme kresbu z listu na desku. Položíme vytištěný vzor na desku a začneme ji žehlit horkou žehličkou, rovnoměrně zahřívat celou desku. Toner se začne tavit a lepit se na desku. Doba ohřevu a síla se volí experimentálně. Je nutné, aby se toner neroztekal, ale také je nutné, aby byl celý svařený.

Krok 6: Odstraňte papír z desky

Po vychladnutí prkénka s přilepeným papírem namočíme a pod proudem vody srolujeme prsty. Mokrý papír se bude peletovat, ale přilepený toner zůstane na místě. Toner je poměrně silný a je těžké jej seškrábnout nehtem.

Krok 7. Naleptejte desku

Leptání desek plošných spojů se nejlépe provádí v chloridu železitém (III) Fe Cl 3. Toto činidlo se prodává v každém obchodě s rádiovými součástkami a je levné. Desku ponoříme do roztoku a čekáme. Proces leptání závisí na čerstvosti roztoku, jeho koncentraci atd. Může trvat od 10 minut do hodiny nebo více. Proces lze urychlit protřepáním lázně s roztokem.

Konec procesu je určen vizuálně - když je odstraněna veškerá nechráněná měď.

Toner se smyje acetonem.

Krok 8: Vrtání otvorů

Vrtání se obvykle provádí pomocí malého motoru s kleštinovým sklíčidlem (to vše je k dispozici v obchodě s rádiovými díly). Průměr vrtáku pro běžné prvky je 0,8 mm. V případě potřeby se otvory vyvrtají vrtákem s velkým průměrem.

Při stavbě elektronických obvodů můžete použít univerzální desku s plošnými spoji s otvory bez drah, ale pohodlnější je použít desku s plošnými spoji vyrobenou podle tohoto schématu.

Jíst různé způsoby výroba desek plošných spojů, ale tento článek se bude zabývat metodou fotorezistu.

Tato metoda je samozřejmě dražší než LUT, ale výsledek je téměř vždy ideální, jde hlavně o to se v tom vyznat. A z estetického hlediska má fotorezist všechny výhody.

Fotorezist je látka citlivá na světlo (v našem případě lak), která působením světla mění své vlastnosti. Na fotorezist se nanese fotomaska ​​a ten se osvětlí, načež se exponovaná (nebo neexponovaná) místa fotorezistu smyjí speciálním rozpouštědlem, kterým je obvykle hydroxid sodný (NaOH).

Všechny fotorezisty jsou rozděleny do dvou kategorií: pozitivní a negativní. U pozitivních fotorezistů odpovídá stopa na desce černé ploše na fotomasce, u negativních tedy průhledné ploše. Mnoho podniků pracuje s negativními fotorezisty, ale my použijeme pozitivní, protože jsou na trhu nejrozšířenější. Zastavme se podrobněji u použití pozitivních fotorezistů v aerosolových obalech.

Při výrobě desek plošných spojů, zejména složitých, je nejvhodnější metoda použití fotorezistu. Jeho hlavní výhodou je
vysoce kontrastní vzor na PCB s rozlišením 0,1 mm (0,1 mm je ideální, ale 0,25 mm funguje skvěle), když je vyroben doma. Kromě toho se někdy při výrobě desky s plošnými spoji důležitý požadavek týká estetického designu hotového výrobku, zejména pokud je deska s plošnými spoji v „otevřené“ poloze nebo je zabalena v průhledné tepelné trubici.

Podrobný popis výroby PCB

Příprava textolitu

K výrobě desky plošných spojů s minim materiálové náklady Před nanesením laku je třeba DPS pečlivě připravit.

Máme na mysli, že DPS je oříznuta na přibližný rozměr budoucího plošného spoje s okrajem 5 mm na každé straně. Injektáž mědi obvykle začíná speciálními brusnými pastami, ale pokud nejsou k dispozici, postačí směs gelu na nádobí a čisticího prášku na mytí nádobí. Spárujeme kovovou síťkou na mytí nádobí, tím odstraníme oxidy a nečistoty z povrchu DPS a síťka zase poškrábe fólii, čímž se ještě zvýší přilnavost laku (fotorezistentu) k povrchu.

Spárování se provádí v závislosti na stupni znečištění povrchu až
povrch nebude mít jednotný, rovnoměrný odstín, vlastně zlatý.

Chemické skvrny na DPS lze před aplikací fotorezistu odstranit ponořením DPS do roztoku horkého chloridu železitého, pokud fólie na DPS rovnoměrně zčervená, pak v zásadě budoucí leptání proběhne bez problémů, deska by měla být po této metodě důkladně omyjte horká voda a znovu vyleštit brusivem do zlatého odstínu.

Nyní vyčištěný textolit omyjeme horkou vodou a pokusíme se o to
nedotýkejte se povrchu rukama...

Nyní sušte minutu při teplotě 60-70°C, dokud povrch nezíská lehce narůžovělý odstín. Pokud se během tohoto procesu na povrchu vytvořila námraza, je třeba ji odstranit ubrouskem. Na povrchu by neměly být žádné žmolky!

K sušení je vhodný obyčejný fén...

Příprava fotografické šablony

Zatímco se DPS chladí, připravujeme fotomasku... B v tomto případě Existuje několik způsobů, jak to udělat, ale velmi doporučuji použít inkoustovou tiskárnu s rozlišením černé alespoň 1200 dpi. Tiskneme na průhlednou fólii (pro inkoustové tiskárny má žmolky, pro laserové tiskárny bez žmolků speciální termofólii).

Poznámka: typická chyba zprvu nezávislý
výroba desky plošných spojů - obvykle zapomínáme „zrcadlit“ přední stranu
tištěný spoj.

Pozornost! Přední strana plošného spoje musí být při tisku zrcadlena! Reverzní se nezrcadlí!

Po vytištění tedy bude vzor na fólii obrácen na pracovní stranu fólie (u fólie pro inkoustové tiskárny je to vlnitá strana). A když promítneme obraz na textolit, film se na něj nanese pracovní stranou a promítaný obraz bude správný (už se nebude zrcadlit). Abyste předešli chybám při tisku, doporučuji dát na předlohu fotografie např. písmena vašich iniciál.

Doporučuji udělat pár kopií fotografických šablon pro racionální použití
filmů a odstranění chyb při vyvolávání fotorezistu... Tj. vyrobte ne jen jeden pečet, ale např. dva zároveň (pokud nejsou velké), pak vyberte ten nejkvalitnější a naleptejte do chloridu železitého.

Takto vytištěnou fotomasku (pozitiv) zkontrolujeme na průhlednost, v ideálním případě by pracovní výkres (vytištěné vodiče) měl být zcela černý!

Fotomasku z filmu odstřihneme a pokusíme se ho vyhladit, zbylý kousek filmu můžeme znovu použít (pro tisk dalšího projektu).

V mém příkladu jsem rozdělil fotografickou šablonu na dvě a udělám dvě současně
desky...

Aplikace fotorezistu

Vzhledem k tomu, že během této doby vychladl, je na čase na něj nanést lak citlivý na světlo. Doporučuje se to dělat v tmavé místnosti se slabým osvětlením, abychom viděli, jakou vrstvu fotorezistu jsme nanesli.

Tento proces je jedním z nejdůležitějších, a to, že by měl být rychle aplikován
rovnoměrná vrstva laku se slabým fialovým nádechem bez bublin a pruhů!

Fotorezist se samozřejmě doporučuje nastříkat v odstředivce, ale pokud ji nemáte, můžete to udělat „ručně“ jako na fotografii výše. Po okamžitém posouzení přibližného odstínu okem vyvodíme následující závěr - zda stojí za to přejít do další fáze operace nebo ne. Odstín by měl být bledě fialový, průhledný, čili měď (škrábance na ní od kovové síťky) by měla být vidět! Nelekejte se, že fotorezist má po aplikaci tak tenkou vrstvu – hlavní je, že jsme před leptáním izolovali měď.

Obvykle se doporučuje sušit fotorezist hodinu, ale já ho suším při relativně vysoké teplotě 60-70ºC po dobu 3-5 minut. Poté nechám DPS vychladnout až do úplného vychladnutí. Při sušení desku nepřehřívejte, lak se může oloupat a neochlazujte ji příliš rychle! Je lepší počkat dalších 5 minut, ale výsledek bude vynikající... hlavní věcí v této věci není spěchat!

Nezapomínáme samozřejmě na to, že celou tuto proceduru provádíme při slabém osvětlení.
(slabá úsporka nebo zářivka někde vzadu nám moc neuškodí).

Po zaschnutí fotorezistu byste měli pečlivě zkontrolovat povrch.
laku, který jsme nanesli, by na okrajích desky nemělo docházet k prověšování, je lepší je jen opatrně odtrhnout, pro tento účel se doporučuje DPS oříznout s okrajem 5 mm. Obvykle se na jedné hraně tvoří prověšení viz foto výše, deska se před nanášením laku speciálně nakloní tak, aby fotorezist, respektive jeho přebytek, stékal na jednu z hran desky. Při nástřiku v odstředivce tato možnost prakticky odpadá.

Výstava

Tento proces není složitý a krátkodobý, spočívá v přípravě fotomasky na povrchu fotorezistu a jejím následném nasvícení rtuťovou výbojkou (ultrafialové spektrum).

K dezinfekci prostor používám lékařské ozařovače (UFO-1, UFO-2 a podobně). UFO-1 obsahuje 100W rtuťovou křemennou lampu spárovanou se žhavící spirálkou v křemenných trubicích (fungují jako odpor a jsou jako infračervené lampy se silným uvolňováním tepla). Od dob SSSR má mnoho lidí podobné zářiče ve svých bytech... Od tohoto zářiče potřebujeme pouze toto:

Pokud toto není k dispozici, postačí 500W reflektor do garáží, parkovišť apod. např. od firmy Cosmos, dříve jsem ho osvětloval, dobu svícení si nepamatuji, budu muset vybrat experimentálně a vzdálenost osvětlení je minimálně 30 cm (vysoká teplota reflektoru poškodí fotorezist, přilne k šabloně).

Fotomasku rychle položte pracovní stranou na nastříkaný fotorezist.
film a zakryjte kouskem tenkého skla (například z fotorámečku). A fotomasku osvětlujeme ze vzdálenosti alespoň 25 cm, ale ne více než 35 cm při použití UFO-1 přesně 2 minuty 15 sekund, pokud má fotorezist slabě fialový odstín:

Po expozici dáme desku na 5-8 minut na tmavé místo, jako pro
oprava fotorezistu...

Příprava roztoku

Zatímco se fotorezist opravuje, připravujeme řešení pro jeho leptání. Němečtí i belgičtí výrobci doporučují k vyvíjení používat louh sodný, také známý jako louh, hrubozrnný prášek. bílý, neprůhledné a doslova žíravé. To znamená, že byste měli pracovat v gumových rukavicích.

Míchejte 7 gramů této látky na litr teplé vody, dokud se prášek úplně nerozpustí, sediment lze odstranit. Pokud přimícháte horká voda, pak se sraženina také rozpustí. Vezměme si nádobu, například plastovou nádobu. Spouštíme do něj naši osvětlenou tabuli. (Roztok by neměl být horký, jen teplý je lepší!).

Ihned po vyvolání desku důkladně opláchněte. teplá voda smyjte zbývající louh sodný. Na mé fotografii tento proces trval méně než minutu, protože můj roztok není 7 gramů na litr vody, ale poněkud více... Zpočátku je roztok louhu ve vodě průhledný, pak změní odstín - bude zfialoví (je vidět na fotografii výše), tj. je v ní rozpuštěný lak.

Roztok lze použít opakovaně, já ho používala až pětkrát týdně
Fotorezist byl vyvoláván v intervalech a roztok měl již tmavě fialovou barvu.

Leptání desky

No a vlastně to teď otrávíme v roztoku chloridu železitého ve vodě v poměru 1:3

Jak vidíte na fotce, lak mám průhledný, měď je dobře viditelná... Po naleptání

odstraňte lak chloridu železitého acetonem nebo jiným rozpouštědlem (646, 647, 650).

Leptat můžete i jinými roztoky, jako je síran měďnatý se solí nebo kyselinou citrónovou.

Odřízněte desku na požadovanou velikost a zpracujte podél obrysu.

Všechno! Deska je připravena!


Vzhledem k tomu, že studuji inženýra, často dělám doma projekty s poměrně jednoduchými elektronickými obvody a často si k tomu sám vyrábím desky plošných spojů.

Co je deska s plošnými spoji?

Deska s plošnými spoji (PCB) se používá k mechanickému sestavení rádiových součástek a jejich elektrickému propojení pomocí vodivých vzorů, podložek a dalších součástek vyleptaných na měděnou vrstvu laminovaného plátku.
PCB obsahuje předem navržené měděné dráhy. Správné navržení spojení přes tyto stopy snižuje množství použitého drátu a tím i množství škod způsobených přerušenými spojeními. Součástky jsou na DPS osazeny pájením.

Metody tvorby

Existují tři hlavní způsoby, jak vyrobit desky plošných spojů vlastníma rukama:

  1. Technologie výroby desek plošných spojů LUT
  2. Ruční kreslení stop
  3. Leptání na laserovém stroji

Metoda laserového leptání je průmyslová, proto vám řeknu více o prvních dvou výrobních metodách.

Krok 1: Vytvořte rozvržení PCB

Zapojení se obvykle provádí převodem schématu zapojení pomocí speciálních programů. Je jich mnoho bezplatné programy veřejně dostupné, např.

Rozvržení jsem vytvořil pomocí prvního programu.

Nezapomeňte vybrat DPIG 1200 v nastavení obrázku (Soubor – Export – Obrázek). nejlepší kvalita Snímky.

Krok 2: Materiály desky

(text na fotce):

  • Časopisy nebo reklamní brožury
  • Laserová tiskárna
  • Běžné železo
  • Měděný laminát pro PP
  • Leptací roztok
  • Pěnová houba
  • Rozpouštědlo (např. aceton)
  • Drát v plastové izolaci

Dále budete potřebovat: permanentní fix, ostrý nůž, brusný papír, papírové ručníky, vata, staré oblečení.
Technologii vysvětlím na příkladu výroby PP dotykový spínač s IC555.

Krok 3: Vytiskněte rozvržení

Pomocí laserové tiskárny vytiskněte rozložení obvodu na list lesklého fotografického papíru formátu A4. Nezapomeň:

  • Musíte vytisknout obrázek jako zrcadlový obraz.
  • V softwaru pro návrh desky plošných spojů a nastavení laserové tiskárny vyberte možnost „Print All Black“.
  • Ujistěte se, že obrázek bude vytištěn na lesklou stranu listu.

Krok 4: Vyřízněte desku z laminátu


Odřízněte kus laminátu stejné velikosti jako obrázek rozložení desky plošných spojů.

Krok 5: Broušení desky

K vydrhnutí strany fólie použijte ocelovou vlnu nebo abrazivní stranu houbičky na nádobí. To je nezbytné k odstranění oxidového filmu a fotocitlivé vrstvy.
Obraz lépe sedí na drsném povrchu.

Krok 6: Možnosti výroby obvodů




Možnost 1:
LUT: přenos obrazu vytištěného na lesklou vrstvu papíru na fóliovou vrstvu laminátu. Umístěte vytištěný obraz na vodorovnou plochu tonerovou stranou nahoru. Umístěte měděnou vrstvu na horní část desky na horní část obrázku. Obrázek by měl být umístěn rovnoměrně vzhledem k okrajům. Laminát a obraz z obou stran zajistěte páskou, aby se papír nemohl pohybovat, lepivá vrstva pásky by se neměla dostat na měděný povlak.

Možnost 2:
Kreslení stop permanentním fixem: pomocí vytištěného rozvržení jako vzorku naneste diagram na měděnou vrstvu kusu laminátu, nejprve jednoduchou tužkou, poté jej obkreslete permanentním černým fixem.

Krok 7: Vyžehlete obrázek



  • Vytištěný obrázek je nutné vyžehlit. Předehřejte žehličku na maximální teplotu.
  • položte na rovnou plochu dřevěný povrchčistý odpadový hadřík, položte na něj budoucí desku měděnou vrstvou nahoru s přitisknutým obrázkem obvodu.
  • Na jedné straně desku přitlačte rukou s ručníkem, na druhé ji přitlačte žehličkou. Podržte žehličku po dobu 10 sekund, poté začněte žehlit s papírem, mírně přitlačte, po dobu 5-15 minut.
  • Okraje dobře vyžehlete - tlakem, pomalu pohybujte žehličkou.
  • Dlouhé mačkání funguje lépe než neustálé hlazení.
  • Toner by se měl roztavit a přilnout k měděné vrstvě.

Krok 8: Čištění desky



Po vyžehlení vložte na cca 10 minut do teplé vody. Papír zvlhne a lze jej odstranit. Odstraňte papír pod malým úhlem a nejlépe beze zbytku.

Někdy jsou z papíru odstraněny částice stop.
Bílý obdélník na fotografiích označuje místo, kde byly stopy špatně přeneseny a následně restaurovány černým permanentním fixem.

Krok 9: Leptání





Při leptání musíte být velmi opatrní.

  • nejprve si nasaďte gumové rukavice nebo rukavice potažené plastem
  • pro každý případ zakryjte podlahu novinami
  • naplňte plastovou krabičku vodou
  • přidejte 2-3 čajové lžičky prášku chloridu železitého do vody
  • namočte desku do roztoku asi na 30 minut
  • chlorid železitý bude reagovat s mědí a měď, která není chráněna vrstvou toneru, přejde do roztoku
  • Chcete-li zkontrolovat, jak postupuje leptání vnitřních částí desky, odstraňte desku z roztoku kleštěmi, pokud vnitřní část ještě nebyla zbavena mědi, nechte ji v roztoku ještě nějakou dobu.

Roztok lehce promíchejte, aby byla reakce aktivnější. V roztoku se tvoří chlorid měďnatý a chlorid železitý.
Zkontrolujte každé dvě až tři minuty, abyste se ujistili, že byla z desky odstraněna veškerá měď.

Krok 10: Bezpečnost





Nedotýkejte se roztoku nechráněnýma rukama, používejte rukavice.
Na fotografii je vidět, jak probíhá leptání.

Krok 11: Likvidace roztoku

Mořicí roztok je toxický pro ryby a další vodní živočichy.
Nelijte použitý roztok do dřezu, je to nezákonné a může to poškodit potrubí.
Roztok nařeďte, aby se koncentrace snížila, a teprve poté vylijte do veřejné kanalizace.

Krok 12: Dokončení výrobního procesu




Na fotografii jsou pro srovnání dvě desky plošných spojů vyrobené pomocí LUT a permanentního popisovače.

Na vatový tampon kápněte pár kapek rozpouštědla (odlakovač je v pohodě) a odstraňte zbylý toner z desky, měly by vám zůstat jen stopy mědi. Postupujte opatrně a poté desku osušte čistým hadříkem. Odřízněte desku na požadovanou velikost a obruste hrany.

Vyvrtejte montážní otvory a připájejte všechny součástky na desku.

Krok 13: Závěr

  1. Technologie laserového žehlení je docela dost účinná metoda výroba desek plošných spojů doma. Pokud uděláte vše pečlivě, každá cesta bude jasná.
  2. Obkreslování permanentním fixem je omezeno našimi uměleckými schopnostmi. Tato metoda je vhodná pro nejjednodušší obvody, pro něco složitějšího je lepší vyrobit desku první metodou.
chyba: Obsah je chráněn!!