Podmínky na konkrétním příkladu. Například musíte vyrobit dvě desky. Jedním z nich je adaptér z jednoho typu pouzdra do druhého. Druhým je nahrazení velkého mikroobvodu pouzdrem BGA dvěma menšími pouzdry TO-252 se třemi odpory. Rozměry desky: 10x10 a 15x15 mm. Existují 2 možnosti výroby desek plošných spojů: pomocí fotorezistu a " laserová žehlička"Použijme metodu "laserového železa".

Proces výroby desek plošných spojů doma

1. Příprava návrhu desky plošných spojů. Používám program DipTrace: pohodlný, rychlý, kvalitní. Vyvinuto našimi krajany. Velmi pohodlné a příjemné uživatelské rozhraní, na rozdíl od obecně uznávaného PCAD. Probíhá převod do formátu PCAD PCB. Ačkoli mnoho tuzemských společností již začalo přijímat formát DipTrace.

V DipTrace máte možnost vidět svůj budoucí výtvor v objemu, což je velmi pohodlné a vizuální. Toto bych měl dostat (tabule jsou zobrazeny v různých měřítcích):

2. Nejprve si označíme DPS a vystřihneme polotovar pro desky plošných spojů.

3. Náš projekt zobrazujeme zrcadlově v nejvyšší možné kvalitě, aniž bychom šetřili tonerem. Po dlouhém experimentování byl pro tento účel zvolen tlustý matný fotografický papír pro tiskárny.

4. Nezapomeňte vyčistit a odmastit přířez desky. Pokud nemáte odmašťovač, můžete měď skleněného vlákna přejet gumou. Dále pomocí obyčejné žehličky „svaříme“ toner z papíru na budoucí plošný spoj. Pod mírným tlakem držím 3-4 minuty, dokud papír lehce nezežloutne. Teplotu jsem nastavil na maximum. Nahoru položím další list papíru pro rovnoměrnější ohřev, jinak může obraz „plavat“. Důležitý bod zde - rovnoměrnost ohřevu a tlaku.

5. Poté, co necháme desku trochu vychladnout, vložíme obrobek s přilepeným papírem do vody, nejlépe horké. Fotografický papír rychle zvlhne a po minutě nebo dvou můžete opatrně odstranit vrchní vrstvu.

V místech, kde je velká koncentrace našich budoucích vodivých cest, se papír k desce přilepí obzvlášť silně. Zatím se toho nedotýkáme.

6. Nechte desku nasáknout ještě pár minut. Opatrně odstraňte zbývající papír pomocí gumy nebo třením prstem.

7. Vyjměte obrobek. Vysušte to. Pokud někde nejsou stopy příliš zřetelné, můžete je zesvětlit tenkým fixem na CD. I když je lepší zajistit, aby všechny stopy byly stejně jasné a jasné. To závisí na 1) rovnoměrnosti a dostatečném zahřátí obrobku žehličkou, 2) přesnosti při odstraňování papíru, 3) kvalitě povrchu DPS a 4) úspěšném výběru papíru. S posledním bodem můžete experimentovat, abyste našli nejvhodnější možnost.

8. Umístěte výsledný obrobek s natištěnými budoucími vodivými stopami do roztoku chloridu železitého. Jedujeme 1,5 nebo 2 hodiny. Zatímco čekáme, přikryjme „koupel“ poklicí: výpary jsou dost žíravé a toxické.

9. Hotové desky vyjmeme z roztoku, omyjeme a osušíme. Toner z laserové tiskárny lze z desky snadno smýt pomocí acetonu. Jak vidíte, docela dobře vyšly i ty nejtenčí vodiče o šířce 0,2 mm. Zbývá velmi málo.

10. Desky plošných spojů vyrobené metodou „laserové žehličky“ pocínujeme. Zbylé tavidlo smyjeme benzínem nebo lihem.

11. Zbývá pouze vyříznout naše desky a namontovat rádiové prvky!

závěry

S určitou dovedností je metoda „laserového železa“ vhodná pro domácí výrobu jednoduchých desek plošných spojů. Krátké vodiče od 0,2 mm a širší jsou zcela jasně získány. Silnější vodiče dopadnou docela dobře. Čas na přípravu, pokusy s volbou druhu papíru a teploty železa, leptání a cínování trvá přibližně 3-5 hodin. Ale je to mnohem rychlejší než objednání desek od společnosti. Hotovostní náklady jsou také minimální. Obecně platí, že pro jednoduché rozpočtové amatérské rádiové projekty se metoda doporučuje použít.

Deska s plošnými spoji (anglicky: Printed Circuit Board, PCB, or Printed circuit board, PWB) - deska vyrobená z dielektrika, na jejímž povrchu a/nebo v objemu jsou vytvořeny elektricky vodivé obvody elektronický obvod. Deska s plošnými spoji je určena k elektrickému a mechanickému spojení různých elektronických součástek. Elektronické součástky na desce s plošnými spoji jsou svými vývody spojeny s prvky vodivého obrazce, obvykle pájením.

Na rozdíl od nástěnné, na desce plošných spojů je elektricky vodivý obrazec z fólie, umístěný celý na pevném izolačním podkladu. Deska s plošnými spoji obsahuje montážní otvory a podložky pro montáž olovnatých nebo plošných součástek. Navíc desky plošných spojů mají prokovy pro elektrické připojeníčásti fólie umístěné na různých vrstvách desky. Na vnějších stranách je deska obvykle označena ochranný kryt(„pájecí maska“) a značení (podpůrný výkres a text dle projektové dokumentace).

Podle počtu vrstev s elektricky vodivým vzorem se desky plošných spojů dělí na:

jednostranný (OSP): na jedné straně dielektrického listu je nalepena pouze jedna vrstva fólie.

oboustranná (DPP): dvě vrstvy fólie.

vícevrstvá (MLP): fólie nejen na dvou stranách desky, ale i ve vnitřních vrstvách dielektrika. Vícevrstvé desky plošných spojů se vyrábějí slepením několika jednostranných nebo oboustranných desek.

Se zvyšující se složitostí navržených zařízení a hustotou instalace se zvyšuje počet vrstev na deskách.

Základem desky plošných spojů je dielektrikum, nejčastěji používanými materiály jsou sklolaminát a getinax. Základem desek plošných spojů může být také kovový základ potažený dielektrikem (například eloxovaný hliník), na dielektriku je nanesena měděná fólie drah. Takové desky s plošnými spoji se používají ve výkonové elektronice pro efektivní odvod tepla z elektronických součástek. V tomto případě je kovová základna desky připevněna k radiátoru. Materiály používané pro desky plošných spojů pracující v mikrovlnném rozsahu a při teplotách do 260 °C jsou fluoroplasty vyztužené skelnou tkaninou (například FAF-4D) a keramika. Flexibilní obvodové desky jsou vyrobeny z polyimidových materiálů, jako je Kapton.

Jaký materiál použijeme na výrobu desek?

Nejběžnější, cenově dostupné materiály pro výrobu desek jsou Getinax a Fiberglass. Papír Getinax napuštěný bakelitovým lakem, sklolaminátový textolit s epoxidem. Sklolaminát určitě využijeme!

Fóliový laminát laminát jsou desky vyrobené ze skleněných tkanin impregnovaných pojivem na bázi epoxidové pryskyřice a oboustranně lemované měděnou elektrolyticky galvanicky odolnou fólií tloušťky 35 mikronů. Maximální přípustná teplota od -60ºС do +105ºС. Má velmi vysoké mechanické a elektrické izolační vlastnosti a lze jej snadno opracovat řezáním, vrtáním, lisováním.

Sklolaminát se používá především jednostranný nebo oboustranný o tloušťce 1,5 mm a s měděnou fólií o tloušťce 35 mikronů nebo 18 mikronů. Použijeme jednostranný sklolaminát o tloušťce 0,8 mm s fólií o tloušťce 35 mikronů (proč podrobně rozebereme níže).

Metody výroby desek plošných spojů doma

Desky lze vyrábět chemicky i mechanicky.

Při chemické metodě se v místech, kde by na desce měly být stopy (vzor) na fólii nanáší ochranná kompozice (lak, toner, barva atd.). Dále se deska ponoří do speciálního roztoku (chlorid železitý, peroxid vodíku a další), který „koroduje“ měděnou fólii, ale neovlivňuje ochrannou kompozici. V důsledku toho zůstává měď pod ochrannou kompozicí. Ochranná kompozice se následně odstraní rozpouštědlem a zůstane hotová deska.

Mechanická metoda využívá skalpel (s ruční) nebo frézka. Speciální fréza dělá na fólii drážky a nakonec zanechává ostrůvky s fólií - nezbytný vzor.

Frézky jsou poměrně drahé a samotné frézky jsou drahé a mají krátký zdroj. Takže tuto metodu nepoužijeme.

Nejjednodušší chemická metoda- manuál. Pomocí risografového laku nakreslíme na desku stopy a ty pak naleptáme roztokem. Tato metoda neumožňuje dělat složité desky s velmi tenkými stopami - to tedy není ani náš případ.

Další metodou výroby desek plošných spojů je použití fotorezistu. Jedná se o velmi běžnou technologii (desky se touto metodou vyrábějí ve výrobě) a často se používá doma. Na internetu je spousta článků a metod pro výrobu desek pomocí této technologie. Poskytuje velmi dobré a opakovatelné výsledky. To však také není naše možnost. Hlavním důvodem jsou poměrně drahé materiály (fotorezist, který se časem také kazí), a také doplňkové nástroje (UV lampa, laminátor). Samozřejmě, pokud máte doma velkovýrobu plošných spojů - pak je fotorezist bezkonkurenční - doporučujeme jej zvládnout. Za zmínku také stojí, že vybavení a technologie fotorezistu nám umožňuje vyrábět sítotisk a ochranné masky na desky plošných spojů.

S příchodem laserových tiskáren je radioamatéři začali aktivně používat pro výrobu desek plošných spojů. Jak víte, laserová tiskárna používá k tisku „toner“. Jedná se o speciální prášek, který se pod teplotou spéká a přilne k papíru – výsledkem je kresba. Toner je odolný vůči různým chemikáliím, což umožňuje jeho použití jako ochranného povlaku na povrchu mědi.

Naší metodou je tedy přenos toneru z papíru na povrch měděné fólie a následné leptání desky speciálním roztokem pro vytvoření vzoru.

Kvůli snadnému použití tato metoda si vysloužil velmi širokou distribuci v amatérském rádiu. Pokud zadáte do Yandexu nebo Google, jak přenést toner z papíru na desku, okamžitě najdete výraz jako „LUT“ - technologie laserového žehlení. Desky využívající tuto technologii se vyrábí takto: vzor kolejí se vytiskne zrcadlově, papír se nanese na desku se vzorem na mědi, vrch tohoto papíru se zažehlí, toner změkne a přilne k deska. Papír se pak namočí do vody a deska je hotová.

Na internetu je „milion“ článků o tom, jak vyrobit desku pomocí této technologie. Tato technologie má ale mnoho nevýhod, které vyžadují přímé ruce a velmi dlouhou dobu, než se jí přizpůsobíte. To znamená, že to musíte cítit. Platby nevyjdou poprvé, ale pokaždé. Existuje mnoho vylepšení - použití laminátoru (s úpravou - ten obvyklý nemá dostatečnou teplotu), což umožňuje dosáhnout velmi dobrých výsledků. Existují dokonce metody pro konstrukci speciálních tepelných lisů, ale to vše opět vyžaduje speciální vybavení. Hlavní nevýhody technologie LUT:

přehřívání - stopy se rozprostírají - rozšiřují se

nedohřívání - stopy zůstávají na papíře

papír je na desce „připečený“ – i když je mokrý, je obtížné jej sundat – v důsledku toho může dojít k poškození toneru. Na internetu je spousta informací o tom, jaký papír si vybrat.

Porézní toner - po odstranění papíru zůstávají v toneru mikropóry - přes ně se deska také leptá - získávají se zkorodované stopy

opakovatelnost výsledku - dnes výborný, zítra špatný, pak dobrý - je velmi obtížné dosáhnout stabilního výsledku - potřebujete striktně konstantní teplotu pro zahřátí toneru, potřebujete stabilní přítlak na desku.

Mimochodem, touto metodou se mi desku nepodařilo vyrobit. Zkoušel jsem to dělat jak na časopisech, tak na křídovém papíře. Tím pádem jsem desky i zkazil - měď nabobtnala přehřátím.

Z nějakého důvodu je na internetu nespravedlivě málo informací o jiném způsobu přenosu toneru – metodě studeného chemického přenosu. Vychází ze skutečnosti, že toner není rozpustný v alkoholu, ale je rozpustný v acetonu. Výsledkem je, že pokud zvolíte směs acetonu a alkoholu, která toner pouze změkčí, lze jej na desku „přelepit“ z papíru. Tento způsob se mi moc líbil a hned přinesl ovoce – první prkénko bylo hotové. Jak se však později ukázalo, nikde jsem nenašel detailní informace, což by poskytlo 100% výsledky. Potřebujeme metodu, kterou by desku dokázalo vyrobit i dítě. Napodruhé se ale prkno nepovedlo vyrobit, pak zase dlouho trvalo vybrat potřebné ingredience.

Výsledkem bylo, že po velkém úsilí byla vyvinuta sekvence akcí, byly vybrány všechny komponenty, které dávají, ne-li 100 %, pak 95 %. dobrý výsledek. A co je nejdůležitější, proces je tak jednoduchý, že dítě zvládne vyrobit desku zcela samostatně. Toto je metoda, kterou budeme používat. (samozřejmě to můžete i nadále přivádět k ideálu - pokud vám to půjde lépe, tak napište). Výhody této metody:

všechna činidla jsou levná, dostupná a bezpečná

nejsou potřeba žádné další nástroje (žehličky, lampy, laminátory - nic, i když ne - potřebujete pánev)

desku nelze nijak poškodit - deska se vůbec nezahřívá

papír se samovolně odlepí - vidíte výsledek přenosu toneru - kde přenos nevyšel

v toneru nejsou žádné póry (jsou utěsněny papírem) - proto nejsou žádná mořidla

děláme 1-2-3-4-5 a vždy dostaneme stejný výsledek - téměř 100% opakovatelnost

Než začneme, podívejme se, jaké desky potřebujeme a co můžeme touto metodou dělat doma.

Základní požadavky na vyráběné desky

Vyrobíme zařízení na mikrokontrolérech, s využitím moderních senzorů a mikroobvodů. Mikročipy jsou stále menší a menší. V souladu s tím musí být splněny následující požadavky na desky:

desky musí být oboustranné (zpravidla je velmi obtížné zadrátovat jednostrannou desku; vyrobit čtyřvrstvé desky doma je poměrně obtížné; mikrokontroléry potřebují zemská vrstva na ochranu proti rušení)

stopy by měly mít tloušťku 0,2 mm - tato velikost je docela dostačující - 0,1 mm by bylo ještě lepší - ale existuje možnost leptání a vypadnutí stop při pájení

mezery mezi drahami jsou 0,2 mm - to stačí pro téměř všechny obvody. Snížení mezery na 0,1 mm je zatíženo slučováním stop a potížemi při sledování zkratů na desce.

Nepoužijeme ochranné masky, ani sítotisk - to zkomplikuje výrobu, a pokud si desku vyrábíte pro sebe, tak to není potřeba. Na toto téma je na internetu opět spousta informací, a pokud chcete, můžete si „maraton“ udělat sami.

Desky nebudeme pocínovat, to také není nutné (pokud nevyrábíte zařízení na 100 let). Na ochranu použijeme lak. Naším hlavním cílem je rychle, efektivně a levně vyrobit desku pro zařízení doma.

Takto vypadá hotová deska. vyrobeno naší metodou - stopy 0,25 a 0,3, vzdálenosti 0,2

Jak vyrobit oboustrannou desku ze 2 jednostranných

Jednou z výzev při výrobě oboustranných desek je zarovnání stran tak, aby prokovy byly zarovnány. Obvykle se k tomu vyrábí „sendvič“. Na list papíru jsou vytištěny dvě strany najednou. List je složen na polovinu a strany jsou přesně zarovnány pomocí speciálních značek. Uvnitř je umístěn oboustranný textolit. Metodou LUT se takový sendvič vyžehlí a získá se oboustranná deska.

U metody přenosu studeného toneru se však samotný přenos provádí pomocí kapaliny. A proto je velmi obtížné zorganizovat proces smáčení jedné strany současně s druhou stranou. To lze samozřejmě také provést, ale pomocí speciálního zařízení - mini lisu (svěráku). Odebírají se silné listy papíru - které absorbují tekutinu a přenášejí toner. Plechy se navlhčí, aby tekutina nestékala a plech držel tvar. A pak se udělá „sendvič“ - navlhčený list, list toaletní papír k nasátí přebytečné tekutiny list se vzorem, oboustranná deska, list se vzorem, list toaletního papíru, opět navlhčený list. To vše je svisle upnuté ve svěráku. Ale to neuděláme, uděláme to jednodušeji.

Velmi dobrý nápad přišel na fórech výroby desek - jaký je problém vyrobit oboustrannou desku - vzít nůž a rozříznout PCB na polovinu. Vzhledem k tomu, že sklolaminát je vrstvený materiál, není obtížné to udělat s určitou dovedností:

Výsledkem je, že z jedné oboustranné desky o tloušťce 1,5 mm získáme dvě jednostranné poloviny.

Dále vyrobíme dvě desky, navrtáme je a je to - jsou dokonale vyrovnané. Ne vždy bylo možné plošný spoj rovnoměrně oříznout a nakonec padl nápad použít tenký jednostranný plošný spoj o tloušťce 0,8 mm. Obě poloviny pak není nutné slepovat, budou drženy na místě pomocí připájených propojek v prostupech, tlačítkách a konektorech. V případě potřeby jej ale bez problémů slepíte epoxidovým lepidlem.

Hlavní výhody této túry:

Textolit o tloušťce 0,8 mm se snadno stříhá nůžkami na papír! V jakémkoli tvaru, to znamená, že se velmi snadno stříhá, aby seděl na tělo.

Tenká DPS - průhledná - rozsvícením baterkou zespodu snadno zkontrolujete správnost všech stop, zkratů, lomů.

Pájení jedné strany je snazší - součástky na druhé straně nepřekáží a můžete snadno ovládat pájení pinů mikroobvodu - strany můžete připojit až na konci

Musíte vyvrtat dvakrát tolik otvorů a otvory se mohou mírně lišit

Tuhost konstrukce se mírně ztrácí, pokud desky nelepíte, ale lepení není příliš pohodlné

Jednostranný laminát o tloušťce 0,8 mm je těžké koupit, většina lidí prodává 1,5 mm, ale pokud ho neseženete, můžete silnější textolit řezat nožem.

Pojďme k detailům.

Požadované nástroje a chemie

Budeme potřebovat následující ingredience:

Teď, když to všechno máme, pojďme na to krok za krokem.

1. Rozložení vrstev desky na list papíru pro tisk pomocí InkScape

Automatická sada kleštin:

Doporučujeme první možnost – je levnější. Dále musíte k motoru připájet vodiče a spínač (nejlépe tlačítko). Je lepší umístit tlačítko na tělo, aby bylo pohodlnější rychle zapnout a vypnout motor. Zbývá vybrat zdroj, můžete si vzít jakýkoli zdroj s proudem 7-12V 1A (možno i méně), pokud takový zdroj není, tak může být vhodné USB nabíjení 1-2A nebo baterie Krona (to prostě musíte vyzkoušet - ne každý má rád nabíjecí motory, motor se nemusí rozběhnout).

Vrták je připraven, můžete vrtat. Ale stačí vrtat přísně pod úhlem 90 stupňů. Můžete si postavit mini stroj - na internetu jsou různá schémata:

Existuje ale jednodušší řešení.

Vrtací přípravek

K vrtání přesně 90 stupňů stačí vyrobit vrtací přípravek. Uděláme něco takového:

Je velmi snadné ho vyrobit. Vezměte čtverec z jakéhokoli plastu. Vrtačku položíme na stůl nebo jiný rovný povrch. A vyvrtejte otvor do plastu pomocí potřebného vrtáku. Je důležité zajistit rovnoměrný horizontální pohyb vrtačky. Motor můžete opřít o zeď nebo kolejnici a také o plast. Dále pomocí velkého vrtáku vyvrtejte otvor pro kleštinu. Z rubové strany odvrtejte nebo odřízněte kousek plastu tak, aby byl vrták vidět. Na dno můžete přilepit protiskluzový povrch - papír nebo gumičku. Takový přípravek je nutné vyrobit pro každý vrták. Tím zajistíte dokonale přesné vrtání!

Tato možnost je také vhodná, odřízněte část plastu nahoře a odřízněte roh zespodu.

Zde je návod, jak s ním vrtat:

Vrták upneme tak, aby při úplném ponoření kleštiny vyčníval 2-3mm. Vrták dáme na místo, kde potřebujeme vrtat (při leptání desky budeme mít značku, kam vrtat, v podobě mini díry v mědi - v Kicadu jsme na to speciálně dali zaškrtnutí, aby vrtačka tam bude stát sama), stiskněte přípravek a zapněte motor - díra připravena. Pro osvětlení můžete použít baterku položením na stůl.

Jak jsme psali dříve, otvory můžete vrtat pouze na jedné straně - kam pasují dráhy - druhou polovinu lze vrtat bez přípravku podél prvního vodícího otvoru. To ušetří trochu úsilí.

8. Pocínování desky

Proč desky pocínovat – hlavně kvůli ochraně mědi před korozí. Hlavní nevýhodou cínování je přehřívání desky a možné poškození drah. Pokud nemáte pájecí stanici, rozhodně desku nepocínujte! Pokud ano, pak je riziko minimální.

Prkno se slitinou RŮŽE můžete pocínovat ve vroucí vodě, ale je to drahé a těžko sehnatelné. Je lepší cínovat obyčejnou pájkou. Chcete-li to provést efektivně, musíte vyrobit jednoduché zařízení s velmi tenkou vrstvou. Vezmeme kousek opletu na pájení dílů a nasadíme ho na hrot, přišroubujeme ho ke hrotu drátem tak, aby se nestrhl:

Desku pokryjeme tavidlem - např. LTI120 a oplet také. Nyní do copu vložíme cín a posuneme ho po desce (natřeme) - získáme vynikající výsledek. Ale jak používáte oplet, rozpadne se a na desce začnou zůstávat měděné chmýří - musí se odstranit, jinak dojde ke zkratu! To uvidíte velmi snadno, když si na zadní stranu desky posvítíte baterkou. Při této metodě je dobré použít buď výkonnou páječku (60 watt) nebo slitinu ROSE.

V důsledku toho je lepší desky nepocínovat, ale nalakovat je až na konci - například PLASTIC 70 nebo jednoduchý akrylový lak zakoupený z autodílů KU-9004:

Jemné doladění způsobu přenosu toneru

V metodě jsou dva body, které lze vyladit a nemusí hned fungovat. Chcete-li je nakonfigurovat, musíte vytvořit zkušební desku v Kicadu, dráhy ve čtvercové spirále různých tlouštěk, od 0,3 do 0,1 mm a s různými intervaly, od 0,3 do 0,1 mm. Je lepší okamžitě vytisknout několik takových vzorků na jeden list a provést úpravy.

Možné problémy, které opravíme:

1) stopy mohou měnit geometrii – roztáhnout se, rozšířit se, obvykle velmi málo, až do 0,1 mm – ale to není dobré

2) toner se nemusí dobře lepit na desku, může se odlepit, když je papír odstraněn, nebo se na desku špatně lepí

První a druhý problém spolu souvisí. Já řeším první, ty přicházíš na druhý. Musíme najít kompromis.

Stopy se mohou šířit ze dvou důvodů – příliš velký tlak, příliš mnoho acetonu ve výsledné kapalině. Nejprve se musíte pokusit snížit zátěž. Minimální zátěž je cca 800g, níže se nevyplatí snižovat. V souladu s tím náklad položíme bez jakéhokoli tlaku - jen jej položíme nahoru a je to. Aby byla zajištěna dobrá absorpce přebytečného roztoku, musí být 2-3 vrstvy toaletního papíru. Musíte zajistit, aby po sejmutí závaží byl papír bílý, bez fialových šmouh. Takové šmouhy ukazují na silné roztavení toneru. Pokud to nemůžete upravit závažím a stopy se stále rozmazávají, zvyšte podíl odlakovače v roztoku. Můžete zvýšit na 3 díly kapaliny a 1 díl acetonu.

Druhý problém, pokud nedochází k porušení geometrie, ukazuje na nedostatečnou hmotnost nákladu nebo malé množství acetonu. Opět se vyplatí začít s nákladem. Více než 3 kg nedává smysl. Pokud toner stále dobře nedrží na desce, musíte zvýšit množství acetonu.

Tento problém nastává hlavně při výměně odlakovače. Bohužel se nejedná o trvalou ani čistou součástku, ale nebylo možné ji nahradit jinou. Zkoušel jsem to nahradit alkoholem, ale zřejmě směs není homogenní a toner v některých místech lepí. Také odlakovač může obsahovat aceton, pak ho bude potřeba méně. Obecně platí, že takové ladění budete muset provést jednou, dokud kapalina nevyteče.

Deska je připravena

Pokud desku ihned nezapájete, je třeba ji chránit. Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je potáhnout ji lihovým kalafunovým tavidlem. Před pájením bude potřeba tento povlak odstranit například isopropylalkoholem.

Alternativní možnosti

Můžete si také vyrobit desku:

Kromě toho nyní získávají na popularitě služby zakázkové výroby desek - například Easy EDA. Pokud potřebujete složitější desku (například 4vrstvou desku), pak je to jediné východisko.

Podívejme se na postup domácí výroby desek plošných spojů na konkrétním příkladu. Musíte vyrobit dvě desky. Jedním z nich je adaptér z jednoho typu pouzdra do druhého. Druhým je nahrazení velkého mikroobvodu pouzdrem BGA dvěma menšími pouzdry TO-252 se třemi odpory. Rozměry desky: 10x10 a 15x15 mm. Existuje několik možností, jak si vyrobit desky plošných spojů doma. Nejoblíbenější jsou použití fotorezistu a „železo-laserové technologie“.

Návod na domácí výrobu desek plošných spojů

Budete potřebovat

• Osobní počítač s programem pro sledování desek s plošnými spoji;
• laserová tiskárna;
• silný papír;
• laminát;
• žehlička;
• pilka na kov;
• kyselina pro leptání desky.

1 Projektová příprava tištěný spoj

Připravujeme projekt desky plošných spojů. Používám program DipTrace: pohodlný, rychlý, kvalitní. Vyvinuto našimi krajany. Velmi pohodlné a příjemné uživatelské rozhraní, na rozdíl od obecně uznávaného PCAD. Zdarma pro malé projekty. Knihovny krytů elektronických součástek, včetně 3D modelů. Probíhá převod do formátu PCAD PCB. Mnoho tuzemských firem již začalo přijímat projekty ve formátu DipTrace.

Návrh PCB

Program DipTrace vám umožní vidět váš budoucí výtvor v objemu, což je pohodlné a vizuální. Toto bych měl dostat (tabule jsou zobrazeny v různých měřítcích):

2 Označení laminát ze skelných vláken

Nejprve si označíme DPS a vystřihneme polotovar pro desky plošných spojů.

3 Výstup projektu na laserové tiskárně

Projekt vytiskneme na laserové tiskárně v zrcadlovém obraze v nejvyšší možné kvalitě, aniž bychom šetřili tonerem. Po dlouhém experimentování byl pro tento účel vybrán nejlepší papír - silný matný papír pro tiskárnu. Můžete zkusit použít fotopapír nebo koupit speciální termopapír.

4 Přenos projektu pro sklolaminát

Přířez desky očistíme a odmastíme. Pokud nemáte odmašťovač, můžete měděnou fólii ze skelného vlákna přejet běžnou gumou. Dále pomocí žehličky „svaříme“ toner z papíru na budoucí plošný spoj. Pod mírným tlakem držím 3-4 minuty, dokud papír lehce nezežloutne. Teplotu jsem nastavil na maximum. Nahoru položím další list papíru pro rovnoměrnější ohřev, jinak může obraz „plavat“.

Důležitým bodem je zde rovnoměrnost ohřevu a tlaku a doby ohřevu. Pokud žehličku nedržíte dostatečně dole, tisk se při leptání smyje a stopy zkorodují kyselinou. Pokud jej přeexponujete, mohou se blízké vodiče navzájem sloučit.

5 Odstranění papíru z obrobku

Poté vložíme obrobek s přilepeným papírem do vody. Nemusíte čekat, až textolit vychladne. Fotografický papír rychle zvlhne a po minutě nebo dvou můžete opatrně odstranit vrchní vrstvu.

V místech, kde je velká koncentrace našich budoucích vodivých cest, se papír k desce přilepí obzvlášť silně. Zatím se toho nedotýkáme. Nechte desku nasáknout ještě pár minut. Nyní se zbývající papír odstraní pomocí gumy nebo třením prstem. Měli byste skončit s krásným, čistým kouskem s jasně potištěným designem.

6 Příprava desky pro leptání

Vyjmeme obrobek. Vysušte to. Pokud někde nejsou stopy příliš zřetelné, můžete je zesvětlit například tenkým CD fixem nebo lakem na nehty (podle toho, čím budete desku leptat).

Je nutné zajistit, aby všechny cesty byly jasné, rovné a světlé. Záleží na:

• rovnoměrnost a dostatek ohřevu obrobku žehličkou;
• buďte opatrní při odstraňování papíru;
• kvalita přípravy povrchu DPS;
• dobrý výběr papíru.

Experimentujte s odlišné typy papír, v různých časech vytápění, různé typy čištění povrchu ze skelných vláken, aby se nalezla nejoptimálnější možnost kvality. Volbou přijatelné kombinace těchto podmínek budete moci v budoucnu vyrábět plošné spoje doma rychleji a kvalitněji.

7 Leptání tištěný spoj

Výsledný obrobek s natištěnými budoucími vodivými stopami vložíme do kyseliny, např. do roztoku chloridu železitého. O dalších typech leptání si povíme později. Otrávíme 1,5 nebo 2 hod. Zatímco čekáme, lázeň přikryjeme poklicí: výpary jsou dost žíravé a toxické.

8 proplachování tištěný spoj

Hotové desky vyjmeme z roztoku, umyjeme a osušíme. Toner z laserové tiskárny lze z desky snadno smýt pomocí acetonu. Jak vidíte, docela dobře vyšly i ty nejtenčí vodiče o šířce více než 0,2 mm. Zbývá velmi málo.

8 Cínování tištěný spoj

Vyrobené desky plošných spojů pocínujeme. Zbylé tavidlo smyjeme benzínem nebo směsí alkohol-benzín.

závěry

S určitou dovedností je „metoda laserového železa“ vhodná pro domácí výrobu jednoduchých desek plošných spojů. Jasně se získají vodiče od 0,2 mm a silnější. Čas na přípravu, pokusy s výběrem druhu papíru a teploty železa, leptání a cínování trvá přibližně 2 až 5 hodin. Když najdete optimální kombinaci, čas strávený výrobou desky bude méně než 2 hodiny. To je mnohem rychlejší než objednání desek od společnosti. Hotovostní náklady jsou také minimální. Obecně platí, že pro jednoduché rozpočtové amatérské rádiové projekty se metoda doporučuje použít.

» Deska plošných spojů elektroniky - návod k výrobě

Praxe návrhu a instalace, přímo související s elektronikou, se neobejde bez hlavní části - desky plošných spojů. Počáteční vývoj Při instalaci na stěnu je samozřejmě přípustné jakékoli elektronické zařízení. Nicméně plné tištěný spoj stejně to musíte udělat, pokud je to něco vážného elektronické zařízení. Existují dvě možnosti: objednat si výrobu plošného spoje ve službě nebo si vyrobit plošný spoj vlastníma rukama přímo doma. První možnost vyžaduje značné finanční investice a dva až tři týdny čekání. Druhý nevyžaduje nic jiného než osobní přání, kousek fólie PCB a malé množství chloridu železitého.

Je docela možné získat takový výsledek práce doma pomocí jednoduchých dostupných prostředků, nástrojů, materiálů

Pokud zvládnete všechny složitosti výroby a zásobíte se potřebný materiál, není vyloučeno, že desky plošných spojů lze vyrábět doma, když ne v průmyslovém měřítku, tak v množství dostatečném pro podnikání.

Existuje několik technologií pro kreslení a leptání miniaturních drah na fólii DPS. Počínaje metodou jednoduchého nakreslení elektronického obvodu lakem na nehty a poté chemické leptání a končící automatickým laserovým rozvržením a mikronovým řezáním.

Pro domácí podmínky je však nutná speciální technika – účinná, ale zároveň levná a relativně nekomplikovaná.

Výroba desek plošných spojů doma

Zde - v rámci druhu učební pomůcka, uvažováno o použití technologie přenosu toneru laserová tiskárna.

Tato metoda byla vyvinuta již dávno, ale stále ji doprovází spousta nových tipů a triků, díky kterým se účinnost jen zvyšuje.

Co potřebuje domácí elektrotechnik?

• program vývoje designu,
• laserová tiskárna,
• jakýkoli lesklý časopis,
• domácí žehlička,
• jedna nebo dvě plastové nádoby,
• malý kartáček nebo zubní kartáček,
• latexové rukavice,
• chlorid železitý,
• fóliový textolit.

Téměř všechny komponenty na seznamu lze nalézt v domácích potřebách. Výjimkou jsou: chlorid železitý a textolit s fólií.

Tyto dvě položky seznamu lze doplnit návštěvou obchodu s radioelektronikou nebo radiomarketu. Takové maloobchodní prodejny jsou k dispozici v jakékoli střední velikosti lokalita. V krajním případě si můžete oba komponenty objednat přes internet.

Mezitím je chlorid železitý zcela nahraditelný jinou chemickou látkou získanou ze směsi síranu měďnatého (MC) a obyčejné kuchyňské soli (PS). Směs se vyrábí v poměru 1 díl MK na 2 díly PS, zředí se v 0,5 litru vroucí vody.

Obvykle k výrobě elektronické desky plošných spojů průměrné velikosti stačí vzít 4 polévkové lžíce MK a 2 polévkové lžíce PS. Práškovou směs zalitou vroucí vodou důkladně promícháme a necháme usadit.

Jediný rozdíl mezi tímto roztokem a FeCl3 je mírně zvýšená doba leptání. Ale na druhou stranu je směs se síranem měďnatým bezpečnější než FeCl 3. Síran měďnatý(prášek) je k dostání v každém železářství.

Vytvoření návrhu PCB

Pro vytvoření návrhu návrhu DPS se jako optimální počítačový program jeví „KiCad“ – profesionální nástroj pro kreslení elektronických desek plošných spojů, ale zároveň zdarma.

Software KiCad poskytuje uživateli funkci směrování kartáčů, což usnadňuje směrování diferenčních párů a interaktivně upravuje délku sledování.

Přítomnost obrázků třetích stran nemá na proces žádný vliv. V každém případě zůstane vzorek toneru tiskárny na lesklém povrchu stránky časopisu (papíru). A to je přesně ten výsledek, kterého chcete dosáhnout.

Je vhodné tisknout dvakrát (na dvě různé stránky), abyste se ujistili, že vytištěný obrázek nemá skvrny, šmouhy nebo jiné vady.

Přenos rozložení z tiskárny na fólii

Pokud je stopa rozvržení desky s plošnými spoji vyrobena kvalitativně laserovou tiskárnou, měla by se lesklá stránka časopisu s výsledným tiskem opatrně vyjmout z tiskárny a umístit vzorem dolů na měděný povrch desky plošných spojů.

Pomocí vyhřívané podrážky žehličky přitiskněte na povrch fóliové DPS list časopisu se schématem tištěného spoje. Držte žehličku na plechu bez pohybu asi 30 sekund.

Dále je třeba hladit povrch plechu žehličkou plynulými krouživými pohyby po dobu 2-3 minut. Během této doby tepelné zpracování způsobí, že toner pevně přilne k měděnému povlaku desky plošných spojů.

Proces přenosu tisku na měděnou fólii DPS je ukončen odstraněním nalepeného listu zásobníku. To vyžaduje trpělivost a přesnost.

Máme k dispozici tovární prototyp desky tohoto typu:

Nemám ji rád ze dvou důvodů:

1) Při instalaci dílů se musíte neustále otáčet tam a zpět, abyste nejprve nainstalovali rádiovou součást a poté připájeli vodič. Na stole se chová nejistě.

2) Po demontáži zůstanou otvory vyplněné pájkou, před dalším použitím desky je musíte vyčistit.

Hledání na internetu různé druhy prkénka, které si můžete vyrobit vlastníma rukama a ze kterých dostupné materiály, narazil na pár zajímavé možnosti, z nichž jeden se rozhodl zopakovat.

Citace z fóra: « Například tyto domácí prkénka používám již mnoho let. Sestaven z kusu sklolaminátu, do kterého jsou zanýtovány měděné kolíky. Takové kolíky lze buď koupit na rádiovém trhu, nebo si je vyrobit z měděného drátu o průměru 1,2-1,3 mm. Tenčí kolíky se příliš ohýbají a tlustší kolíky spotřebovávají při pájení příliš mnoho tepla. Tento „plátno“ vám umožňuje znovu použít ty nejošumělejší radioelementy. Spoje je lepší provést drátem ve fluoroplastové izolaci MGTF. Potom, jakmile se udělá, konce vydrží celý život.“

Myslím, že tato varianta mi bude vyhovovat nejlépe. Ale sklolaminát a hotové měděné kolíky nejsou k dispozici, takže to udělám trochu jinak.

Měděný drát vytažený z drátu:

Sundal jsem izolaci a pomocí jednoduchého omezovače jsem vyrobil kolíky stejné délky:

Průměr čepu - 1 mm.

Jako základ desky jsem použil silnou překližku. 4 mm (Čím je tlustší, tím pevněji budou špendlíky držet.):

Abych se nemusel starat o značení, nalepil jsem linkovaný papír na překližku:

A vrtané díry v krocích 10 mm průměr vrtáku 0,9 mm:

Získáme sudé řady otvorů:

Nyní je třeba zarazit kolíky do otvorů. Protože průměr otvoru je menší než průměr čepu, spojení bude těsné a čep bude pevně upevněn v překližce.

Při zapichování kolíků pod spodní část překližky musíte umístit kovový plech. Špendlíky jsou zaráženy lehkými pohyby, a když se zvuk změní, znamená to, že špendlík dosáhl na plech.

Aby se deska nevrtěla, vyrábíme nohy:

Lepidlo:

Prkénko je připraveno!

Stejným způsobem můžete vyrobit desku pro povrchovou montáž (fotografie z internetu, rádio):

Níže pro doplnění obrázku uvedu několik vhodných návrhů nalezených na internetu.

Tlačné kolíky s kovovou hlavou jsou zatlučeny do části desky:

Zbývá je jen pocínovat. Poměděné knoflíky lze bez problémů pocínovat, ale s ocelovými.