Изготовление печатной платы в домашних условиях (в картинках)

Изготовление печатной платы в домашних условиях (в картинках)

Изготовление печатной платы в домашних условиях (в картинках)

Занимаясь радиолюбительством в течении многих лет я изготавливал печатные платы разными способами. Рисовал лаком (помните те времена), резаком (простенькие платы) и т.д. В последнее время пользуется популярностью метод “Лазерного принтера и утюга” для переноса рисунка на фольгированый стеклотекстолит. По разным рекомендациям и статьям в Интернете я испытал практически все материалы, что рекомендовалось. Тонкая лощеная бумага от журналов, фотобумага, факсовая бумага, подложки от самоклеющейся пленки и даже бумагу для термопереноса на ткань. Вру, пищевую аллюминевую фольгу не испытывал.

Ни один способ не удовлетворял меня по причине, что результат был не стабильный (могло получиться с первого раза могло только с третьего-пятого). Лучшие результаты были получены на фотобумаге. Хуже на факсовой и на листах от журналов, да еще к тому же после “прокатки” утюгом ее приходилось отмачивать.

Сильно это не напрягает по времени, но все же (10 мин в среднем). На бумаге для термо переноса на ткань получалось хорошо, но для снятия подложки требуется изопропиловый спирт, также очень точно надо было выставлять температуру утюга. Чуть ошибка – все брак.

На подложках от самоклеющейся пленки тонер при печати отваливался от лощеной поверхности (не знаю какой гадостью они покрыты)
Все со вступлением покончено – приступаем…

Прим: Все, что я буду описывать дальше может и было где то описано раньше, но я не видел.

Как ни странно, но вернемся к подложкам от самоклеющейся пленки (самоклеющиеся обои). В основном технология во многом идентична ранее описанному в разных источниках. Все дело в материале

Что нам потребуется: 1.Фольгированый текстолит (одно-двух сторонний, кому как надо) 2.Лазерный принтер ( у меня дома HP1020 ) 3.Утюг – любой 4.Силит-Бэнкс – для очистки поверхности платы 5.Хлорное железо для травления платы ( с другими составами не проверял типа “медный купорос-соль” и т.д. ) 6.Тонкие сверла для сверления (это понятно)

7.САМОКЛЕЮЩЕЯСЯ ПЛЕНКА

Вот на пункте 7 остановимся подробней.

Идем на базар или в магазин, где продают обои и ищем дешевую китайскую пленку.

Если посмотреть на подложку на которой лежит пленка можно увидеть сетчатый рисунок с буковками рисунками и циферками (у каждой марки по-разному). Так вот, нас интересует пленка, на подложке которой крупные цифры 333.

НАС ИНТЕРИСУЕТ ОНА И ТОЛЬКО ОНА. У нас рулон 10 метров шириной 50 см. стоит 100 рублей. Бывают также 777, 555, 556 и т.д. но оно нам не надо.

Вот снимок подложки

Дальше почти как всегда. Вырезаем (кому как удобней и чем удобней) кусок текстолита нужных размеров с запасом 1 см. с каждого края. На этих местах можно просверлить потом отверстия для совмещения двух слоев (если вы делаете двухстороннюю плату) Очищаем плату от загрязнений.

Я не тру “шкуркой нулевкой”, а использую Силит-Бэнкс (см. рекламу по телику). Наливаем немного Силита на поверхность платы и ждем. Если поверхность не очень грязная и не сильно окислилась, то хватает 1 мин. Плата на глазах становиться чистенькой и розовой.

Если она у вас очень грязная, то ждем подольше или повторяем процедуру несколько раз.

Промываем плату водой и несем сушить, За поверхность плату, куда будем переводить рисунок пальцами не брать, но если взялись, то страшного ничего нет, просто перед переносом протрите тампоном, смоченным в ацетоне Для очистки хорош также “Комет” (см. рекламу по телику), но в порошке .

Вот подготовленная плата

Пока плата сушится, печатаем рисунок. Я рисую и печатаю на программе SprintLayout 4.0. У каждого свои предпочтения . Используйте то что больше нравится.
Вырезаем кусок пленки (саму пленку пока не отрываем) нужных размеров.

Так как после отслаивания пленки подложка очень тонкая, принтер будет ее жевать. Поверьте мне – будет. Поэтому наклеиваем ее на лист обычной офисной бумаге.

Приклеить надо так, чтоб после снятия пленки на верху осталось лощеная поверхность подложки Я использую несколько капель клея “Момент” в углах подложки и по центру длинных сторон.

Все у нас все готово для печати. Отдираем пленку.
Вставляем “бутерброт” в принтер и печатаем. В установках принтера не забываем выставить максимум тонера. Вы понимаете о чем я.

Отпечатали? смотрим как у нас там с рисунком. Именно на этом типе пленке, вернее подложке 333 у меня и перестало отваливаться тонер, на других сыпался – мама дорогая…

Включаем утюг ( если еще не включили раньше) Температуру можно проверить так. Печатаем на обыкновенной бумаге, кладем тонером вверх на перевернутый утюг и смотрим. Тонер заблестел – все нормально, температуры хватает для расплавления. Я вообще никак не настраивал, просто поставил на максимум и все.

На стол кладем фанеру (10мм) потом книжку не нужную или журнал из газетной бумаги, (помните, были такие) на книжку плату фольгой вверх

Из бинта или тонкой чистой тряпки делаем тампон. На снимке справа видно. Подложку с рисунком НЕ КЛАДЕМ – во как.

Накрываем это листом офисной бумаги А4 и кладем утюг. Если плата больше чем поверхность подошвы утюга, то проглаживаем плату Достаточно 30-40 сек, чтоб плата разогрелась

Далее снимаем лист офисной бумаги и кладем наконец подложку рисунком к фольге платы, Разлаживаем тампоном из тряпки Подложка прилипнет к плате тут же (если температура была достаточной, см. выше)

Снова накрываем это листом офисной бумаги А4 и кладем утюг и начинаем гладить. Давить практически не надо, мы просто повторно подогреваем плату ( она уже успела немного остыть). Тут уже и 15-20 сек достаточно, хотя я и больше держал Снимаем лист офисной бумаги.

Быстренько 20-30 сек разлаживаем тампоном из тряпки всю поверхность, особенно по краям платы. Растираем как вдоль, так и поперек – дорожки же у нас не в одном направлении нарисованы. Вот тут надо немного надавливать, как бы растирая по поверхности.

Прим: кто боится за свои пальцы могут одеть перчатки их ХБ ткани – плата то горячая. Все, ждем пока плата остынет, чтоб ее спокойно можно было взять в руки. Хватаем за кончик подложки и легонько отдираем ее от платы. Она практически отходит сама.

И вот он рисунок переведен

Смотрим, что все замечательно – радуемся В первый раз я пищал от восторга.!!! Шутька.

Повторил лично сам раз 20, и ни разу ничего не отвалилось. 100% результат перевода. (ладно уговорили 99

Дорожки 0.2 у меня получились влет.

Вот готовая плата без сверления – ночь уже иду спать. Завтра просверлим

Прошу прощение за последний снимок, фотик не мой и блестящие поверхности снимает видите как. Поверьте там все Ок . Дальше все как обычно. Травим. Сверлим. Лудим. Обрезаем до нужных размеров. Паяем Если все подготовлено (рисунок печатной платы, все материалы) весь процесс у меня занимает минут 20-25 вместе с травлением платы Вот и все

PS. Статью писал в тот день, когда первый раз пробовал, фотки через 2 дня, когда делал очередную плату Altera Byte Blastera c сайта И в очередной раз все получилось просто супер, чего и вам всем желаю.

Вопросы, критику, ругань, восторженные отзывы принимаются на Andrew@dtrack.ru
С уважением Дойников Андрей. 27.03.2006

Источник: http://radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=125

Изготовление печатной платы своими руками

Андреев С.

В домашних условиях можно изготавливать печатные платы. по качеству практически ничем не уступающие заводскому изготовлению. Соблюдая определённый порядок действий, Вы сами сможете повторить это для ваших самоделок.

Сначала необходимо подготовить рисунок печатных дорожек. Как развести печатную плату здесь обсуждаться не будет, предположим что рисунок уже есть, взят из журнала, интернета, или нарисован вами лично или при помощи специальной программы.

Подготовка рисунка зависит от того каким способом предполагается нанести рисунок печатных дорожек на заготовку.

Сейчас наиболее популярны три способа, – ручное рисование с помощью несмываемого маркера, способ «лазерного утюга» и фотоэкспонирование на фоторезист.

Первый способ

Первый способ годится для несложных плат. Здесь конечным пунктом подготовки рисунка должно быть изображение на бумаге в масштабе 1:1, вид со стороны дорожек. Хорошо если уже есть бумажное изображение 1:1, например, в журнале «Радиоконструктор» в основном все платы 1:1. Но в других изданиях и особенно в интернете бывает не все так гладко.

Если есть бумажное изображение в другом масштабе его нужно соответственно увеличить или уменьшить, например, с помощью копирования на ксероксе с масштабированием. Либо отсканировать в компьютер в графический файл и в каком-нибудь графическом редакторе (например, в Adobe Photoshop) привести размеры к 1:1 и распечатать на принтере. Это же касается и рисунков плат, полученных из интернета.

Итак, бумажный рисунок 1:1 вид со стороны дорожек есть.

Берем заготовку из фольгированного стеклотекстолита, немного зашкуриваем фольгу «нулевкой», накладываем на заготовку бумажный рисунок, прикрепляем его чтобы не двигался, например, скотч-лентой.

И шилом или метчиком прокалываем бумагу в точках где должны быть отверстия, причем так чтобы остался отчетливо видный, но неглубокий след на фольге.

Следующий этап, – снимаем бумагу с заготовки. В отмеченных местах сверлим отверстия необходимого диаметра. Затем, глядя на рисунок дорожек, рисуем несмываемым маркером печатные дорожки и монтажные площадки.

Рисовать начинаем с монтажных площадок, а потом соединяем их линиями. Там где нужны толстые линии проводим маркером несколько раз. Или рисуем контур толстой линии, а потом плотно закрашиваем внутри.

Читайте также:  Как работает телевизор

Травление рассмотрим позже.

Второй способ

Второй способ радиолюбители обозвали «лазерным утюгом». Способ популярный, но весьма капризный. Необходимые инструменты, – лазерный принтер со свежим картриджем (заправленный картридж, по моему опыту, вообще не годится для этого дела), утюг бытовой обычный, весьма хитрая бумага.

Итак, подготовка рисунка. Рисунок должен быть черным (без полутонов, цвета), в масштабе 1:1, и более того, он должен быть в зеркальном изображении.

Всего этого можно добиться обработкой рисунка на ПК в каком-нибудь графическом редакторе.

Выше указанный Adobe Photoshop вполне сгодится, хотя даже простейшая программа Paint из стандартного набора Windows позволяет сделать зеркальное отображение.

Результатом подготовки рисунка должен быть графический файл с изображением в масштабе 1:1, черно-белый, без полутонов и цвета, который можно распечатать на лазерном принтере.

Другой вопрос, важный и тонкий, – о бумаге. Бумага должна быть плотная и в тоже время тонкая, так называемая, мелованная (обычная «для ксерокса» хороших результатов не дает). Где её взять? Вот это главный вопрос. В продаже она бывает только толстая – для фотографий. А нам нужна тонкая.

Поищите в почтовом ящике! Очень многие рекламные буклеты сделаны именно на такой бумаге, – тонкая, гладкая, глянцевая. На наличие цветных картинок внимания не обращайте, – нам они никак не помешают.

Впрочем, нет, если печать сделана некачественно, то есть, картинки пачкают пальцы, – такая рекламная продукция нам не подойдет.

Дальше печатаем свой файл на этой бумаге и смотрим что получилось. Как я уже сказал выше, принтер должен быть со свежим картриджем (и барабаном, если барабан отдельно от картриджа).

В установках притера нужно выбрать режим печати с наибольшей плотности отпечатка, в разных принтерах этот режим называется по разному, например, «Яркость», «Dark», «Контрастность».

И никаких экономичных или черновых (в смысле, «черновик») режимов.

Все это необходимо так как нужен плотный и равномерный рисунок, с дорожками изображенными достаточно толстым слоем тонера без прерываний, светлых полос, которые могут быть при работе изношенного барабана картриджа. В противном случае рисунок будет неравномерным по толщине тонера и это приведет к тому что на готовой плате в этих местах будут прерывания дорожек.

Печатаем рисунок, вырезаем ножницами так чтобы было немного по краям лишнего, накладываем рисунок на заготовку тонером к фольге, а лишнее заворачиваем под плату так чтобы эти части были прижаты платой лежащей на столе и не давали рисунку перемещаться. Берем обычный утюг без отпаривания разогреваем его до максимальной температуры. Плавно приглаживаем, не допуская смещений рисунка.

Не переусердствуйте, так как от излишнего давления тонер размажется и некоторые дорожки сольются. Плохо обработанные кромки заготовки также не дадут хорошо пригладить тонер к заготовке.

В общем, суть процесса в том, что тонер лазерного принтера плавится и при расплавлении прилипает к фольге. Теперь ждем пока заготовка остывает. Как остынет кладем минут на 10-15 в посуду с теплой водой. Мелованная бумага размягчается и начинает отставать от платы. Если бумага не отстает, аккуратно пытаемся скатать бумагу пальцами рук под струей воды.

На заготовке будет видна разводка покрытая тонким слоем лохматой бумаги. Сильно стараться скатать всю бумагу не нужно, так как можно таким усердием содрать и тюнер с фольги. Важно чтобы лохмотья бумаги не висели, а между дорожками бумаги не должно быть вообще.

Третий способ

Третий способ, – фотоэкспонирование на слой фоторезиста. Фоторезист продается в магазинах радиодеталей. Обычно прилагается инструкция. Следуя этой инструкции нужно нанести фоторезист на заготовку, и когда он будет готов проэкспонировать на него рисунок разводки платы. Затем обработать специальным раствором – проявителем. Освещенные участки смоются, а на неосвещенных останется пленка.

Рисунок должен быть подготовлен так же как и для «лазерного утюга», но печатать нужно на прозрачной пленке для принтера.

Эту пленку накладывают на обработанную фоторезистом заготовку (тонером к заготовке) и экспонируют согласно инструкции.

Данный способ сложен, требует наличия фоторезиста, проявляющего раствора и строго соблюдения инструкции, но он позволяет получить разводку практически заводского качества.

К тому же, принтер не обязательно должен быть лазерным, – подойдет и струйный, при условии что печатать будете на прозрачной пленке для струйных принтеров.

Экспонируя пленку всегда нужно накладывать на заготовку стороной на которое тонер, прижимать стеклом для ровности прилегания.

Если прилегание будет неплотным, или положите пленку другой стороной изображение получится некачественным так как дорожки расплывутся из-за нарушения фокуса.

Травление печатной платы

Теперь о травлении. Несмотря на множество альтернативных способов травления наиболее эффективно старое доброе «хлорное железо». Это раньше его было не достать, а сейчас продается в баночках практически в любом магазине радиодеталей.

Нужно сделать раствор хлорного железа, на баночке обычно есть инструкция сколько содержимого баночки на сколько воды. Практически получается на стакан воды четыре чайные ложки с горкой порошка. Хорошенько перемешиваем. При этом может происходить сильное тепловыделение и даже вскипание на поверхности и произойти разбрызгиванием, так что действуйте осторожно.

Травить удобнее всего в ванночке для фотопечати, но можно и в обычной керамической тарелке (в металлической миске нельзя ни в коем случае!).

Плата должна быть расположена дорожками вниз и находиться в подвешенном состоянии.

Я просто кладу в тарелку или ванночку четыре малениких специально подготовленных с помощью напильника осколочка обычного строительного кирпича, так чтобы плата лежала уголками на них.

Теперь остается только налить раствор в эту емкость и аккуратно положить плату на эти подпорки. Некоторые предпочитают класть плату на поверхность раствора так чтобы её удерживало поверхностное натяжение воды, но мне такой способ не нравится потому что плата тяжелее воды и при любом даже незначительном сотрясении потонет.

В зависимости от концентрации и температуры раствора стравливание занимает от 10 мин до 1 часа. Для ускорения процесса травления можно создать вибрацию, например, рядом на стол положить работающий электромоторчик. А подогревать раствор можно обычной лампой накаливания (поставив ванночку под настольную лампу).

Необходимо отметить, что остатки мела (от мелованной бумаги) на тонере вступают в реакцию с раствором хлорного железа, образуются пузырьки, которые препятствуют травлению. В таком случае нужно периодически вынимать плату и промывать водой.

Кроме наиболее удобного и эффективного по моему мнению способа травления в растворе хлорного железа существуют и другие варианты. Например, травление в азотной кислоте. Травление происходит очень быстро, и с выделением теплоты. Раствор азотной кислоты должен быть концентрацией не более 20%. После травления, чтобы нейтрализовать кислоту, необходимо промывать плату раствором питьевой соды.

Способ дает быстрое травление, но имеет и много недостатков. Во-первых, если заготовку немного передержать могут быть сильные подтравы дорожек.

А во-вторых, и это самое важное, способ очень опасный для здоровья.

Кроме того что сама азотная кислота может вызвать химические ожоги при попадании на кожу, так еще и при травлении выделяет ядовитый газ – окись азота. Так что данный способ я очень не рекомендую.

Еще один способ – травление в растворе смеси медного купороса и поваренной соли. Данный способ активно применялся в «до перестроечные времена», когда хлорное железо, как и многое другое, отсутствовало в свободной продаже, а вот удобрения для огорода были относительно доступны.

Последовательность приготовления раствора такова, – сначала наливаете в ванночку из пластмассы или стекла, керамики воду. Затем насыпаете поваренную соль из расчета две столовые ложки на стакан воды. Размешиваете неметаллической палочкой до полного растворения соли, и добавляете медный купорос из расчета – одна столовая ложка на стакан воды. Снова размешиваете. Погружаете в раствор плату.

Фактически травление происходит в поваренной соли, а медный купорос работает как катализатор. Главный недостаток такого способа, – очень длительное травление, которое может быть от нескольких часов и доходить до суток.

Немного ускорить процесс можно подогревая раствор до 60-70°С. Часто оказывается что одной порции недостаточно на всю плату и раствор приходится выливать и приготовлять снова и снова.

Этот способ по всем параметрам уступает травлению в хлорном железе, и его можно рекомендовать только если хлорное железо приобрести невозможно.

Травление в электролите для автомобильных аккумуляторов. Электролит стандартной плотности нужно разбавить водой в полтора раза. Затем добавляют 5-6 таблеток перекиси водорода.

Травление происходит по скорости примерно так же как в растворе хлорного железа, но присутствуют все те же минусы, что и при травлении в азотной кислоте, так как электролит представляет собой водный раствор серной кислоты.

Попадание на кожу приводит к ожогам, в процессе травления выделяется ядовитый газ.

После травления нужно удалить краску, фоторезист или тонер с поверхности печатных дорожек. Рисунок маркером легко удаляется практически любым растворителем для красок, или спиртом, бензином, одеколоном. Фоторезист можно удалить уайт-спиртом или ацетоном. А вот тонер самый стойкий к химии материал. Его только счищать механически. При этом нужно не повредить сами дорожки.

Очищенную от краски (тонера, фоторезиста) заготовку нужно промыть водой, просушить и перейти к сверлению отверстий. Диаметр сверла зависит от диаметра нужного отверстия. Сверла – для металла.

Сверить мне лично удобнее всего компактной аккумуляторной дрелью-шуруповертом. При этом плату я располагаю вертикально, привинтив её шурупами к деревянному бруску, закрепленному в тисках. Дрель перемещаю горизонтально опираясь рукой о стол. Но на маленьком сверлильном станке конечно будет лучше. Многие пользуются миниатюрными бурами для гравировки, но у меня такого оборудования нет.

Читайте также:  Знаковые целые числа

Кстати, питать дрель-шуруповерт можно и от лабораторного источника питания, предварительно сняв аккумулятор, подавая напряжение прямо на контакты («крокодилами»). Это удобно тем что без аккумулятора дрель значительно легче, ну, плюс аккумулятор не разряжается или можно пользоваться инструментом с неисправным аккумулятором.

Ну вот плата и готова.

Источник: http://ra4fjv.org/nachinayushchim/pechatnaya-plata-svoimi-rukami

Как изготовить печатную плату в домашних условиях

Иногда возникает необходимость изготовить несложные печатные платы. Заказывать изготовление в фирме бывает долго и накладно. Есть способ несложно, быстро и дёшево изготовить печатные платы самостоятельно.

Рассмотрим процесс изготовления печатных плат в домашних условиях на конкретном примере. Нужно изготовить две платы. Одна – переходник с одного типа корпуса на другой.

Вторая – замена большой микросхемы с корпусом BGA на две поменьше, с корпусами TO-252, с тремя резисторами. Размеры плат: 10×10 и 15×15 мм. Существует несколько вариантов изготовления печатных плат в домашних условиях.

Самые популярные – с помощью фоторезиста и по «утюжно-лазерной технологии».

Вам понадобится

  • персональный компьютер с программой для трассировки печатных плат;
  • лазерный принтер;
  • плотная бумага;
  • стеклотекстолит;
  • утюг;
  • ножовка;
  • кислота для травления платы.

1Подготовка проектапечатной платы

Готовим проект печатной платы. Я пользуюсь программой DipTrace: удобно, быстро, качественно. Разработана нашими соотечественниками.

Очень удобный и приятный пользовательский интерфейс, в отличие от общепризнанного PCAD. Бесплатна для небольших проектов. Библиотеки корпусов радиоэлектронных компонентов, в том числе и 3D модели.

Есть конвертация в формат PCAD PCB. Многие отечественные фирмы уже начали принимать проекты в формате DipTrace.

Проект печатной платы

В программе DipTrace есть возможность увидеть будущее творение в объёме, что удобно и наглядно. Вот что должно получиться у меня (платы показаны в разных масштабах):

Трёхмерное изображение печатной платы

2Разметкастеклотекстолита

Сначала размечаем текстолит и выпиливаем заготовку для печатных плат.

Разметка текстолита, выпиливание заготовки печатной платы

3Вывод проектана лазерном принтере

Выводим проект на лазерном принтере в зеркально отражённом виде в максимально возможном качестве, не скупясь на тонер. Путём долгих экспериментов была выбрана лучшая бумага для этого – плотная матовая бумага для принтеров. Можно попробовать использовать фотобумагу или купить специальную термобумагу.

Вывод проекта на лазерном принтере

4Перенос проектана стеклотекстолит

Почистим и обезжирим заготовку платы. Если нет обезжиривателя, можно пройтись по медной фольге стеклотекстолита обычным ластиком.

Далее с помощью утюга «привариваем» тонер с бумаги к будущей печатной плате. Я держу 3-4 минуты под небольшим нажимом, до лёгкого пожелтения бумаги. Нагрев ставлю максимальный.

Сверху кладу ещё один лист бумаги для более равномерного прогрева, иначе изображение может «поплыть».

Важный момент здесь – равномерность прогрева и нажима и время нагрева. Если недодержать утюг, то отпечаток смоется при травлении, и дорожки будут разъедены кислотой. Если передержать, то рядом расположенные проводники могут слиться друг с другом.

Перенос проекта на стеклотекстолит

5Снимаем бумагус заготовки

После этого кладём заготовку с прилипшей к ней бумагой в воду. Можно не дожидаться, пока текстолит остынет. Фотобумага быстро намокает, и через минуту-две можно аккуратно снять верхний слой.

Снимаем бумагу с заготовки

В местах, где большое скопление наших будущих токопроводящих дорожек, бумага прилипает к плате особенно сильно. Её пока не трогаем. Даём плате ещё пару минут отмокнуть. Теперь остатки бумаги снимаются с помощью ластика или трения пальцем. Должна получиться красивая чистая заготовка с чётко отпечатанным рисунком.

Снимаем остатки бумаги с заготовки печатной платы

6Подготовка платык травлению

Вынимаем заготовку. Просушиваем. Если где-то дорожки получились не очень чёткими, можно сделать их ярче тонким маркером для CD или лаком для ногтей, например (смотря чем вы собираетесь травить плату).

Подготовка платы к травлению

Нужно добиться, чтобы все дорожки вышли чёткими, ровными и яркими. Это зависит от:

  • равномерности и достаточности прогрева заготовки утюгом;
  • аккуратности при снятии бумаги;
  • качества подготовки поверхности текстолита;
  • удачного подбора бумаги.

Поэкспериментируйте с разными видами бумаги, разным временем нагрева, разными видами очистки поверхности стеклотекстолита, чтобы найти наиболее оптимальный по качеству вариант. Подобрав приемлемое сочетание этих условий, в дальнейшем вы сможете быстрее и качественнее изготавливать печатные платы дома.

7Травлениепечатной платы

Кладём получившуюся заготовку с отпечатанными на ней будущими дорожками-проводниками в кислоту, например, в раствор хлорного железа. Мы ещё поговорим о других видах травления. Травим часа 1,5 или 2. Пока ждём, накроем ванночку крышкой: испарения достаточно едкие и токсичные.

Травление печатной платы

8Промывкапечатной платы

Достаём из раствора готовые платы, промываем, сушим. Тонер от лазерного принтера замечательно смывается с платы с помощью ацетона. Как видно, даже самые тонкие проводники шириной более 0,2 мм вышли вполне хорошо. Осталось совсем немного.

Промывка печатной платы

8Лужениепечатной платы

Лудим изготовленные печатные платы. Смываем бензином или спирто-бензиновой смесью остатки флюса.

Осталось только выпилить платы и смонтировать радиоэлементы!Лужение печатной платы

Выводы

При определённой сноровке «лазерно-утюжный метод» подходит для изготовления несложных печатных плат в домашних условиях. Чётко получаются проводники от 0,2 мм и толще.

Времени на подготовку, эксперименты с подбором типа бумаги и температуры утюга, травление и лужение уходит примерно от 2 до 5 часов. Когда вы найдёте оптимальное сочетание, затрачиваемое на изготовление платы время составит менее 2 часов. Это гораздо быстрее, чем заказывать платы в фирме.

Денежные затраты также минимальны. В общем, для простых бюджетных радиолюбительских проектов метод рекомендуется к использованию.

Источник: https://soltau.ru/index.php/themes/elektronika/item/362-how-make-pcb

Руководство по изготовлению печатных плат в домашних условиях

Итак, вы потратили несколько недель на разработку некоего устройства для интернета вещей, макетная плата утыкана бесчисленным количеством перемычек, и вы тщательно проверили, что всё работает, надеясь, что ничего не забыли. Отлично! Теперь, когда вы знаете, что ваша разработка работает, можете использовать ее, но разве было бы неплохо избавиться от всех этих перемычек и просто иметь один независимый модуль на плате.

Хорошей новостью является то, что с помощью нескольких обычных предметов домашнего обихода (и хлорида железа) вы можете создать свою собственную печатную плату.

Использование печатной платы, вместо макетной платы, не только делает разработку более красивой, но также делает проще поиск и устранение неполадок, чем если бы вам пришлось пробираться через лабиринт проводов, чтобы проверить напряжения.

Следующее руководство продемонстрирует дешевый процесс изготовления ваших собственных печатных плат с использованием технологии переноса изображения тонером. Этот метод существует уже давно, но для него существует множество советов и приемов, которые являются ключевыми для успешного выполнения задачи.

Что нам понадобится

  • KiCad
  • лазерный принтер (ИМЕННО лазерный, струйный не подойдет);
  • журналы/каталоги;
  • пластиковые ванны (хорошо, если их будет две);
  • маленькая кисточка или зубная щетка;
  • хлорид железа;
  • листы стеклотекстолита, покрытые медной фольгой.

Два пункта, которые вы скорее всего не найдете у себя дома, – это хлорид железа и листы стеклотекстолита, покрытые медной фольгой; и хлорное железо, и фольгированный стеклотекстолит можно найти в ближайшем магазине радиодеталей, либо заказать на Aliexpress.

Кстати, хлорное железо вы можете повторно использовать снова и снова (это хорошо, потому что это не тот химикат, который можно просто выбросить).

Перед покупкой фольгированного стеклотекстолита важно убедиться, что вы покупаете текстолит, покрытый только медной фольгой без дополнительно нанесенного фоторезиста, который необходим для изготовления печатных плат другим способом.

Журналы и каталоги, которые вам необходимо найти, должны быть из полуглянцевой бумаги – это упростит процесс переноса рисунка платы. Глянцевая бумага или фотобумага из магазина канцтоваров также хорошо подойдет, но журналы бесплатны.

Остальные пункты, которые вам понадобятся, и так понятны; вы не обязаны использовать Kicad, существует много других программ, которые могут делать то же самое, но Kicad является бесплатным и довольно мощным программным обеспечением для проектирования печатных плат.

Предупреждение о безопасности при работе с хлорным железом: хлорид железа является мощным химикатом, который разъедает большинство металлов, а некоторые особенно сильно (следите за алюминием!), но не взаимодействует с синтетическими материалами, такими как пластик, чернила, лак для ногтей. Настоятельно рекомендуется надевать защитные очки, когда работаете с этим химикатом, и хранить его надежно закрытым, так как даже пары могут вызывать коррозию металла. Взгляните на бутылку:

Если символы внизу бутылки недостаточно ясны – если вам нравится ваша кожа, то возможно вам стоит надевать латексные или нитриловые перчатки. По всей вероятности хлорное железо не попадет вам на руки, но всё равно важно принять меры предосторожности. Если немного хлорного железа попадет вам на кожу, немедленно промойте ее с мылом и ХОЛОДНОЙ водой, и всё будет хорошо.

Также можно купить хлорное железо в сухом виде. Перед использованием его необходимо растворить в воде из расчета 200-300 грамм на 1 литр воды. При растворении FeCl3 в воде происходит сильное тепловыделение, поэтому добавлять FeCl3 в воду небольшими порциями при помешивании.

Шаг 1: проектирование вашей платы

Для этого руководства я разработаю простую плату для приемопередатчика 915 МГц RFM69HW; у самого модуля расстояние между контактами составляет 2 мм, что несколько уже, чем стандартное расстояние для макетной платы, и затрудняет прототипирование.

Я разработаю промежуточную панель, которая использует стандартное расстояние, поэтому я смогу припаять разъем и вставить с ним плату в любую стандартную макетную плату.

Представленный метод подходит для изготовления плат и для монтажа компонентов в отверстия, и для поверхностного монтажа, но в моем случае плата будет разработана под поверхностный монтаж.

В этом случае компоненты не очень малы по размеру, но этот процесс может быть использован и на таких маленьких компонентах, как компоненты в корпусах MSOP, которые могут быть установлены на плату вручную.

Читайте также:  Измерение относительной влажности воздуха психрометрическим методом при помощи мк

В этом руководстве основное внимание уделяется процессу изготовления плат, поэтому я не буду подробно останавливаться на работе с KiCad; однако есть несколько вещей, на которые стоит обратить внимание.

После того, как вы откроете программу, то сможете начать размещать компоненты таким же образом, как в программе моделирования, только в этом случае вы размещаете посадочные места компонентов; когда вы будете делать это, убедитесь, что в правой таблице выбран слой “F.Cu”, как показано на рисунке ниже.

Всё красное будет напечатано на лицевой стороне платы, а всё желтое (сквозные отверстия) – на обеих сторонах; хотя в этом случае нам интересна только лицевая сторона.

Когда вы закончите проектирование, необходимо будет экспортировать результат в PDF. Кликните на кнопку «чертить/plot» и выберите вывод в формате PDF, как показано на рисунке.

Важно убедиться, что выбрана опция «Чертить зеркально» (Mirrored plot), иначе при изготовлении платы рисунок перенесется неправильно.

Шаг 2: печать платы

Теперь, когда чертеж экспортирован, вы можете его распечатать. Вырвите из журнала страницу и вставьте ее лоток ручной подачи лазерного принтера.

То, что на странице уже что-то напечатано, не имеет никакого значения; нам важен лишь наносимый на нее тонер.

Убедитесь, что на напечатанном рисунке нет размазывания и не отпечатавшихся пропусков; если всё же они есть, то вставьте другую страницу и повторите попытку снова.

Теперь, когда рисунок напечатан, пора перенести его на медь, но сперва необходимо подготовить плату.

Когда вы купите лист стеклотекстолита, на меди на нем могут быть небольшие потемнения из-за окисления; обработайте плату с помощью металлической мочалки или шлифовального листа. Чтобы тонер прилипал к плате, необходимо, чтобы она была очень блестящей.

После чистки платы воспользуйтесь мелкой наждачной бумагой, чтобы сделать ее поверхность слегка шероховатой. Это необязательно, но грубая поверхность может помочь тонеру лучше приклеиваться.

Шаг 3: перенос рисунка

Теперь возьмите напечатанный рисунок и положите его на медь стороной с тонером вниз. Включите утюг и дождитесь его нагрева, выставив самую высокую температуру и самую низкую настройку пара, если таковая имеется. Когда утюг нагреется, поместите его на бумагу на плате и пока не двигайте его.

Подождите около 30 секунд, после чего можете начать разглаживать бумагу утюгом. Продолжайте гладить около 2 минут; это расплавит тонер и заставит его прилипнуть к медной фольге на плате.

Теперь вам нужно удалить бумагу (это очень деликатный процесс, и терпение будет вознаграждено): возьмите лист стеклотекстолита с приклеившейся к нему бумагой и поместите его в ванну с холодной водой.

Вода должна пропитать бумагу, что сделает ее очень мягкой и позволит вам очень осторожно очистить от нее плату, получив в результате на стеклотекстолите чистую медную фольгу с отпечатком из черного тонера.

Если на данный момент у вас не осталось тонера на плате, это означает, что вы недостаточно нагрели плату, и вам нужно будет попробовать еще раз, удерживая утюг на плате чуть дольше.

В качестве альтернативы, если у вас есть ламинатор, пропустите через него пару раз плату с напечатанным на листе из журнала рисунком; в итоге, после вымачивания, вы получите очень хорошо перенесенный на медь рисунок.

Шаг 4: травление меди

Здесь начинается веселье: вылейте хлорное железо в пластиковую ванну. Эти работы лучше выполнять в хорошо проветриваемом помещении!. Чем температура хлорного железа выше, тем быстрее будет идти реакция.

Поэтому, если вы делаете плату в жаркий день, оставьте бутылку на солнце, прежде чем начнете делать плату, и к тому времени, когда вы доберетесь до этого шага, хлорное железо успеет нагреться. Чтобы сделать обработку платы более простой и безопасной, я обычно сверлю в ней отверстие и вставляю в него провод или нитку, хотя это и необязательно.

Перед тем как опустить плату в хлорид железа, обратите внимание на ее положение; если у вас лист двухстороннего стеклотекстолита, и вы не используете вторую сторону, то поместите плату неиспользуемой стороной вниз. Какая бы сторона ни была направлена вниз, она будет вытравлена быстрее, а вам нужно убедится, что на неиспользуемой стороне не осталось меди.

После того как вы опустили плату в ванну, аккуратно почистите кисточкой сторону платы с нанесенным рисунком; это поможет пройти травлению более быстро и равномерно.

Этот процесс займет довольно много времени: вы, скорее всего, в первые 8 минут не увидите даже начала исчезновения меди. Хлорное железо будет вытравливать медь постепенно, и вы сможете увидеть прогресс.

Если у вас плата большая, то это займет больше времени, но, как правило, примерно через 20 минут, плата будет вытравлена полностью, после чего вы должны будете вынуть ее и поместить в ванну с мыльной водой, нейтрализующей хлорное железо.

Здесь вы можете увидеть синюю ванну с водой и мылом, подготовленную для вытравленной платы:

После очистки платы вы должны получить чистую плату с черным тонером на защищенных участках меди, как показано ниже:

Снова воспользуйтесь металлической мочалкой, чтобы счистить тонер с медных дорожек.

После обрезки лишних частей вы получите новую, готовую к пайке, печатную плату. Дважды проверьте все дорожки, чтобы убедиться, что ни одна из них не была нарушена в процессе изготовления. Если вы делаете плату со сквозными отверстиями, то воспользуйтесь дрелью с очень маленькими сверлами. Поздравляю, вы готовы припаять к плате компоненты схемы!

Этот метода поможет вам изготавливать печатные платы, если нужно сэкономить или выполнить работу быстро. Однако стоит знать, что в интернете есть несколько мест, где можно заказать изготовление небольшой партии печатных плат (от 5 штук).

Оригинал статьи:

  • Benjamin Crabtree. Your Guide to Home PCB Fabrication

Источник: https://radioprog.ru/post/191

Вариант изготовления плат в домашних условиях

 

Евгений Князев

Как то попался мне однажды по приемлемой цене, двухсторонний фольгированный стекло-текстолит. Решил я его приобрести для своего радиолюбительского творчества. Размер куска был метр на метр, и толщина его была 3 мм.

В настоящее время от него осталось уже половина. По кусочкам потихоньку расходится на печатные платы. Но он толстоват, его толщина, как я уже говорил – 3 мм. и зачастую, длинны выводов микросхем, панелек, и некоторых других радио-элементов просто не хватает для монтажа и распайки.

Конечно, его можно было бы пустить для изготовления корпусов радиолюбительских конструкций, что было бы наверное в самый раз, но не знаю кому как, но мне жалко использовать его для этих целей.

Свои платы я делаю так. Отрезаю необходимый кусок для своей конструкции, (которые зачастую приходится собирать ещё и для своих друзей) и при помощи острого ножа – расслаиваю этот кусок пополам. Стеклотекстолит очень хорошо расслаивается и этот процесс не вызывает затруднений.

Получается два куска, но после расслаивания они остаются шероховатыми (со стороны расслаивания), внешний вид конечно немного не “фонтан”, да и тонер на эту сторону очень плохо пристает. То есть теряется “товарный” вид платы.

Чтобы улучшить внешний вид такой печатной платы, а так же для облегчения монтажа, нужно как то нанести на плату со стороны деталей – рисунок с расположением радиоэлементов (собрался делать демо-плату, а там просто необходимо, чтобы было указано расположение элементов), я поступаю следующим образом.

Приклеиваю на плату со стороны деталей (сторона расслаивания платы) тонкий двухсторонний скотч.
Потом сверлю на плате два центрирующих отверстия, или использую уже готовые, предназначенные для монтажа выводов радиодеталей, и вставляю в них иголки для центровки. Иголки использую от одноразовых шприцов

Потом беру уже заранее заламинрованную бумагу, на которую с помощью принтера было нанесено расположение всех радио-элементов, прокалываю в ней в соответствующих местах отверстия, аккуратно нанизываю на иголки и приклеиваю бумагу к поверхности платы.

Бумагу изначально вырезаю немного больше, чем сама плата, чтобы потом можно было точно подогнать размеры.
После приклейки – обрезаю лишнюю бумагу прямо по плате канцелярским ножом.

Дальше остаётся просверлить в плате все недостающие отверстия, разместить на ней соответствующие радиоэлементы, ну и естественно, аккуратно закончить монтаж.
Получается вот такая законченная конструкция.

Параллельно так же закончил демо-плату, о которой упоминал в начале этой статьи. В итоге вот что получилось. Это конечно не фоторезист с нанесением маски и т.д., но как то нужно выходить из положения при наличии имеющихся материалов.

Конечно для элементов которые сильно греются, такой вариант изготовления плат, не сильно подходит.

Их не желательно будет располагать в контакте с поверхностью платы (вернее с ламинированной бумагой), и чтобы в последствии плата не потеряла “товарный вид”, эти элементы желательно будет приподнимать над платой.

Ну вот и всё, о чём я хотел Вам поведать и с Вами поделиться. Буду очень рад, если мой способ кому то пригодится, или кто то возьмёт из него хоть что-то себе на вооружение.

Удачи Вам в творчестве!

 

Источник: http://vprl.ru/publ/istochniki_pitanija/tekhnologii/variant_izgotovlenija_plat_v_domashnikh_uslovijakh/8-1-0-79

Ссылка на основную публикацию