Na stránkách webu již byla řeč o takzvané „tužkové technologii“ pro výrobu desek plošných spojů. Metoda je jednoduchá a dostupná - korekční tužku lze koupit téměř v každém obchodě, který prodává kancelářské potřeby. Existují však také omezení. Ti, kteří se pokusili nakreslit výkres desky s plošnými spoji pomocí korekční tužky, si všimli, že minimální šířka výsledné stopy pravděpodobně nebude menší než 1,5-2,5 milimetru.

Tato okolnost ukládá omezení pro výrobu desek plošných spojů, které mají tenké dráhy a malou vzdálenost mezi nimi. Je známo, že rozteč mezi kolíky mikroobvodů vyrobených v obalu pro povrchovou montáž je velmi malá. Proto, pokud potřebujete udělat tištěný spoj Pokud jsou tenké stopy a malá vzdálenost mezi nimi, technologie „tužka“ nebude fungovat. Za zmínku také stojí, že kreslení obrázku korekční tužkou není příliš pohodlné, cesty nejsou vždy hladké a měděné záplaty pro utěsnění vývodů rádiových komponent nejsou příliš úhledné. Design desky plošných spojů proto musíte upravit ostrou žiletkou nebo skalpelem.

Východiskem z této situace může být použití PCB markeru, který je ideální pro nanášení vrstvy odolné proti leptání. Nevědomky si můžete zakoupit fix pro psaní nápisů a značek na CD/DVD. Takový marker není vhodný pro výrobu desek plošných spojů - roztok chloridu železitého koroduje vzor takového markeru a stopy mědi jsou téměř úplně vyleptané. Ale i přes to jsou v prodeji fixy, které jsou vhodné nejen pro psaní nápisů a značek různé materiály(CD/DVD disky, plast, izolace drátů), ale také pro vytvoření ochranné vrstvy odolné proti leptání.

V praxi se používal fix na desky plošných spojů Edding 792. Umožňuje kreslit čáry o šířce 0,8-1 mm. To stačí udělat velké množství Desky s plošnými spoji pro domácí elektronická zařízení. Jak se ukázalo, tento marker se s úkolem dokonale vyrovná. Plošný spoj dopadl docela dobře, i když se kreslil ve spěchu. Podívej se.

PCB (vyrobeno popisovačem Edding 792)

Mimochodem, popisovač Edding 792 lze také použít k opravě chyb a skvrn, které se vyskytly při přenosu návrhu desky plošných spojů na obrobek metodou LUT (technologie laserového žehlení). To se stává, zejména pokud je deska s plošnými spoji poměrně velká a má složitý vzor. To je velmi výhodné, protože není nutné znovu kompletně přenášet celý design na obrobek.

Pokud nemůžete najít značku Edding 792, najde to Edding 791, Edding 780. Lze je použít i pro kreslení desek plošných spojů.

Určitě to bude zajímat začínající nadšence do elektroniky technologický postup výroba desky plošných spojů pomocí fixu, takže o tom bude příběh příště.

Celý proces výroby desky s plošnými spoji je podobný tomu, který je popsán v článku „Výroba desky s plošnými spoji metodou „tužka“. Zde je krátký algoritmus:

Pár "jemností".

O vrtání děr.

Existuje názor, že po leptání je třeba vyvrtat otvory do desky plošných spojů. Jak můžete vidět, ve výše uvedeném algoritmu se před leptáním desky s plošnými spoji v roztoku vyvrtají otvory. V zásadě můžete vrtat buď před leptáním plošného spoje, nebo až po něm. Z technologického hlediska neexistují žádná omezení. Je však třeba zvážit, že kvalita vrtání přímo závisí na nástroji použitém k vrtání otvorů.

Li vrtačka vyvíjí dobrou rychlost a jsou k dispozici kvalitní vrtáky, poté můžete vrtat po leptání - výsledek bude dobrý. Pokud však vyvrtáte otvory do desky domácí minivrtačkou založenou na slabém motoru se špatným vyrovnáním, můžete snadno odtrhnout měděné skvrny na svorkách.

Také hodně záleží na kvalitě PCB, getinaxu nebo sklolaminátu. Proto ve výše uvedeném algoritmu dochází k vrtání otvorů před leptáním desky s plošnými spoji. Pomocí tohoto algoritmu lze měděné okraje zbývající po vrtání snadno odstranit brusným papírem a současně vyčistit měděný povrch od nečistot, pokud existují. Jak je známo, znečištěný povrch měděné fólie je v roztoku špatně leptán.

Jak rozpustit ochrannou vrstvu fixu?

Po leptání v roztoku lze ochrannou vrstvu, která byla nanesena fixem Edding 792, snadno odstranit rozpouštědlem. Ve skutečnosti byl použit lakový benzín. Páchne samozřejmě hnusně, ale ochrannou vrstvu to smývá ránem. Nezůstávají žádné zbytky laku.

Příprava desky plošných spojů pro pocínování měděných drah.

Po odstranění ochranné vrstvy můžete na několik sekund polotovar desky plošných spojů znovu vhoďte do roztoku. V tomto případě bude povrch měděných drah mírně naleptán a stane se jasně růžovým. Taková měď je lépe pokryta pájkou při následném pocínování drah, protože na jejím povrchu nejsou žádné oxidy ani malé nečistoty. Je pravda, že pocínování kolejí musí být provedeno okamžitě, jinak bude měď na čerstvém vzduchu opět pokryta vrstvou oxidu.

Hotové zařízení po sestavení

Deska s plošnými spoji (PCB, neboli plošný spoj, PWB) je dielektrická deska, na jejímž povrchu a/nebo objemu jsou vytvořeny elektricky vodivé obvody elektronického obvodu. 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 povrchové montáže je na desce plošných spojů elektricky vodivý obrazec vyroben z fólie, která je celá umístěna 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?

Nejčastější dostupné materiály pro výrobu desek plošných spojů - to 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. Tuto metodu tedy 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 laserové tiskárny Radioamatéři je 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.

Na fórech výroby desek se objevil velmi dobrý nápad - jaký je problém vyrobit oboustrannou desku - vzít nůž a rozříznout DPS napůl. 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 pájení pinů mikroobvodu můžete snadno ovládat - strany můžete spojit až na samém 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.

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 je aplikován speciální ochranný nátěr a značení.

Etapy tvorby desky plošných spojů

V radioamatérské praxi se člověk často musí potýkat s vývojem, tvorbou a výrobou různých elektronických zařízení. Kromě toho může být jakékoli zařízení postaveno na desce s plošnými spoji nebo na běžné desce nástěnné. 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 používané jednoduchý program Rozložení sprintu. 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 dobrá kvalita a odpovídají 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 nejsou žádné 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. Dosáhnout této úrovně technologie není snadné ani v průmyslovém podniku. 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.

Technologie laserového žehlení (zkráceně LUT) je jednoduchá a běžná metoda pro kreslení a výrobu desek plošných spojů doma. Tato metoda je dostupná a přínosná jak pro začínající radioamatéry, tak pro zkušené profesionály. Výhody této metody jsou: nízká úroveň náklady na materiál, dostupnost a snadnost DIY.

Výroba šablon pro desky plošných spojů

Nejprve je třeba rozmístit stopy ve speciálních programech pro směrování a kreslení desek. Pro tento účel existuje mnoho programů, například Sprint Layout, Pcad, Eagle a Deep Trace. Po nasměrování stop na desce byste měli vytisknout obvod a nezapomeňte vypnout úsporu toneru.

V některých případech je nutné vytisknout obrázek zrcadlově, aby kolíky na desce odpovídaly pinům dílů, například mikroobvodů SMD. Pro pohodlí musíte vytvořit obrys desky, aby po leptání bylo snazší zpracovat okraje desky a dát jim estetický vzhled. Pak byste měli odstranit nepotřebné vrstvy pro leptání nebo nastavit dvě vrstvy pro stopy a sítotisk v nastavení. Kvůli spolehlivosti můžete vytisknout několik vzorků neúspěšné pokusy. Pro tisk můžete použít jakýkoli lesklý papír.

Podívejte se na podrobné video o výrobě desky plošných spojů vlastníma rukama (technologie LUT)

Přenesení výkresu na tabuli

Pak budete potřebovat žehličku, brusný papír, dřevěné prkénko a vanu s mýdlovou vodou. Je nutné připravit kus textolitu nebo getinaxu vhodného pro desku, stejně jako smirkový papír střední zrnitost. Dále byste měli pečlivě odstranit prach a nečistoty, připevnit kus s potiskem desky tak, aby byl vzor uprostřed obrobku. Poté jej pevně zabalte a položte dřevěná deska, navrch položte horkou žehličku. Teplota vypalování toneru je asi 100-180 stupňů. Proto by teplota železa měla být zpočátku nastavena experimentálně, stejně jako doba expozice obrobku.

Přečtěte si také: Stabilizátor napětí pro plynový kotel: funkce, typy, kritéria výběru

Po tomto procesu musí být deska ponořena do vodní lázně s přidáním mýdlového roztoku nebo prostředku na mytí nádobí. Měli byste počkat, až papír změkne, stačí 10 minut. Poté je třeba jej opatrně odtrhnout. Pokud jsou špatně potištěná místa, můžete je opravit voděodolným fixem.

Leptání desky

Existuje mnoho řešení pro leptání desek, ale v tomto článku je pro leptání použit roztok peroxidu vodíku s kyselinou citronovou. Měli byste ponořit desku do roztoku a sledovat reakci leptání; někdy je reakce tak rychlá a prudká, že na konci procesu můžete cítit teplo z desky. Po vyleptání desky můžete vidět výsledek – místa nepokrytá tonerem byla zbavena měděné vrstvy a zůstaly pouze stopy a symboly, které jsou pod vrstvou toneru. Dále budete potřebovat rozpouštědlo 646 a hadřík, například jednorázový ubrousek nebo prachový hadřík. Je nutné lehce navlhčit hadr v rozpouštědle a setřít toner z povrchu obrobku.

Cínování obrobku

Další fází procesu je pocínování kolejí. Pro tento obrobek byla použita Roseova slitina, na rozdíl od Woodovy slitiny neobsahuje kadmium, a proto není tak toxická. Výhodou tohoto způsobu cínování oproti jiným je úhlednost a estetický vzhled výrobku. Vzhledem k tomu, že slitina Rose taje při teplotě +94 stupňů, ke zvýšení bodu varu se používá tekutý glycerin, který lze zakoupit v každé lékárně za haléře. Musíte také přidat lžičku kyseliny citronové - slouží jako druh tavidla. Budou potřeba další dva dřevěné tyče, vhodné jsou ty podávané s čínským jídlem. Na konec jedné tyčinky se umístí speciální tampon z látkového materiálu. Doporučuje se také zakoupit malou gumovou stěrku, například v obchodě s automobily.

Přečtěte si také: Hydraulický akumulátor pro zásobování vodou: typy, tipy, jak si vybrat. DIY hydraulický akumulátor

Do kovového kelímku je tedy potřeba nalít trochu vody, aby jí bylo tolik, aby pokryla celou desku, plus 3-4 centimetry vody navrch, přidat asi lžičku glycerinu, někdy může být potřeba více - potřebujete jej experimentálně nainstalovat. Poté přidejte kyselina citronová, poté zašlete poplatek. Dále musíte počkat, až se roztok uvaří, a poté, držte obrobek tyčinkou s tvrdým okrajem, přidejte jednu granuli růžové slitiny.

Poté, co se slitina stane tekutou, ve formě lehké kapky, podobné rtuti, byste měli tuto kapku pohybovat měkkým tamponem po povrchu desky bez náhlých pohybů. Je důležité zajistit, aby slitina pokrývala všechny oblasti obrobku připraveného k pocínování. Můžete jej vyndat a vizuálně zkontrolovat, zda nejsou jednotlivé plochy pocínovány. V případě potřeby postup opakujte vhozením další slitinové granule. Po pocínování desky byste měli vyjmout gumovou stěrku a držet desku tyčí a odstranit přebytečný kov na povrchu obrobku přímo ve vroucí vodě a přejet po ní stěrkou. Zbytky slitiny Rose lze shromáždit ve stejné vroucí vodě do jedné velké kapky a použít příště. Obrobek by se měl umýt tekoucí voda a suché.

Vypadá to, že pro overclockery jsou těžké časy. Výrobci jakoby po dohodě začali omezovat možnost přetaktování svých produktů. Nevím, jestli je to dobře nebo špatně. Nejsem zásadový odpůrce přetaktování, ale jsem v tom pragmatický. Jestli z toho bude nějaký užitek, proboha. Z vlastní zkušenosti jsem se ale přesvědčil, že přetaktování samo o sobě moc nedá. No, přetaktoval jsem svůj procesor o 40 %, trochu přetaktoval grafickou kartu a... ve skutečném provozu jsem neviděl téměř žádné rozdíly, s výjimkou teploty procesoru. Bylo to 38, teď je to 52, nevím co, ale ne stupně. Pokrčil rameny a vrátil vše na své místo. Pravda, mám docela výkonný počítač i bez přetaktování. Zdá se tedy, že přetaktování poskytuje pouze morální uspokojení. Ano, a to je diskutabilní. Jaká je vlastně výhoda přetaktování? Je to proto, že dostal dobře použitý procesor, nebo měl štěstí s konkrétní grafickou kartou?

Ale vždy byli, jsou a budou lidé, kterým nestačí koupit dobrou věc a jen ji používat. Opatření proti přetaktování od společností Intel, AMD, ATI a Nvidia tedy mohou pomoci nasměrovat energii lidí, kteří cítí svědění rukou, slibnějším směrem.

reklamní

Zde bych rád poznamenal články „Vše, co jste chtěli dělat ručně, ale báli jste se zeptat...“ a „Indikátor načítání HDD“. Lze je považovat za první známky tohoto, dle mého názoru mimořádně slibného přístupu.

Těch, kteří by mohli zopakovat hotový vývoj, je ještě více. Problém je technologie. Vyrobit si doma kvalitní desky plošných spojů je dost problematické a jejich objednání u specializovaných firem je drahé a zdlouhavé. A část hlášek je ztracena.

Výběr médií

reklamní

Jak se ukázalo, jako nosič obrazu lze použít pouze speciální fólie pro laserové tiskárny. Jakýkoli typ papíru není vhodný. Film by měl být tenký a měl by mít papírový podklad. Drahé typy fólií mají speciální podvrstvu k pevné fixaci obrazu a jsou také nevhodné. V poslední době používám fólii EMTEK, protože fólie Xerox u nás zmizela z prodeje, ale Xerox je lepší. Při zahřívání se méně deformuje. Je lepší použít toner s nízkou teplotou tání. Nejprve jsem používal originální tonerovou kazetu Samsung ML-1250. Poskytuje velmi dobrý hustý obraz. Po doplnění kazety tonerem Xerox 8T, jak mi bylo doporučeno v servisním středisku, se obraz zhoršil a desky přestaly úplně fungovat, což mě přimělo k průzkumu. Ale po vylepšení technologie jsem s tímto tonerem dosáhl vynikajících výsledků.

Příprava obrobku

Pro dosažení dobrého výsledku je kritická příprava povrchu obrobku. Povrch musí být dokonale čistý a hladký. Otírání alkoholem, acetonem nebo jakýmikoli čisticími prostředky nestačí. Postup přípravy povrchu je následující. Nejprve povrch očistíme od hrubých nečistot práškem Pemolux. Obrobek opláchneme vatovým tamponem, aniž bychom se dotkli povrchu prsty. Umístěte jej na 10-15 sekund do roztoku chloridu železitého. V tomto případě je tenká horní vrstva odleptána spolu se všemi nečistotami. Obrobek opláchneme pod tekoucí vodou vatovým tamponem. Setřeste vodu a osušte bez dotyku povrchu. Pokud je vše provedeno správně, výsledkem by měl být tmavě růžový matný povrch, případně s mírnými pruhy. Hlavní věc je, že by neměly být žádné lesklé oblasti. Pokud jsou, opakujte postup.

Rolování vzoru

Obvykle se doporučuje položit obrobek, unašeč na něj a přežehlit žehličkou. Za ideálních podmínek je to možné a projde, ale ve skutečnosti povrch obrobku i podrážka železa nejsou zcela hladké a nebude možné dosáhnout rovnoměrného přitlačení horkého média k povrchu obrobku. . Navíc proces nelze kontrolovat a musíte spoléhat na štěstí. Proto žehličku zajistím podrážkou nahoru, položím na ni čistý list papíru, abych náhodou nepoškodil podrážku, a na ni obrobek. Žehlička by měla být zahřátá na teplotu, při které papír ještě nežloutne, ale ne méně. Fólii se vzorem položím navrch a natočím speciálním zařízením vyrobeným z přítlačného válečku magnetofonu. Válcování by mělo začít od středu a vytlačovat vzduch zpod fólie do stran. Poté, co fólie pevně přilne k povrchu obrobku, zvýšíme válcovací sílu a opatrně přejedeme po celé desce. Vyjměte obrobek ze žehličky a ochlaďte jej. Fólii můžete z obrobku odstranit až po úplném vychladnutí. Pokud se to provede správně, veškerý toner se přenese na desku a zanechá na filmu slabé narůžovělé stopy. Film nelze znovu použít.

Připnout obrázek

Navzdory tomu, že design vypadá na pohled téměř dokonale, desku hned tak nenaleptáte. Vrstva toneru se stane porézní. Pokud desku ihned vyleptáte a pak se na výsledné vodiče podíváte pod mikroskopem nebo silnou lupou, leptané body jsou jasně viditelné a okraje vodiče jsou nerovné. Abyste tomu zabránili, zakryjte design na desce 10% roztokem kalafuny v alkoholu a znovu jej položte na žehličku. Teplota by měla být nastavena na maximum, aby papír zežloutl a kouřil. Necháme 10 minut odstát. V tomto případě se toner spojí s kalafunou a vytvoří velmi odolnou, rovnoměrnou, lesklou vrstvu. Nechte desku vychladnout a rozviňte design tamponem s alkoholem. Kalafuna tavená s tonerem se v alkoholu nerozpouští a zbytky neodpařené kalafuny z mezer lze bez větších potíží odstranit. Při stírání můžete vyvinout značnou sílu. Slitina toneru a kalafuny drží velmi pevně, i se smirkovým papírem se špatně odstraňuje. Pokud je někde kresba poškozena, pak je to její osud. Špatně stočený vodič je lepší detekovat ve fázi stírání než po leptání. Při neúspěchu kresbu smyjte acetonem a opakujte vše od samého začátku. To se stává zřídka.

Leptání desky

Leptání provádíme v roztoku chloridu železitého. Roztok lze zahřát na teplotu 50-60 stupňů. Neexistují žádné speciální funkce. Po naleptání desku opláchněte vodou a odstraňte ochranný nátěr acetonem.

Dosažené výsledky

Výše popsanou technologií byly vyrobeny jednostranné desky plošných spojů o rozměrech až 100x150 mm. Technologie umožňuje vést jeden vodič mezi nožičkami mikroobvodů v DIP pouzdrech, takže jsem se zatím nesetkal s potřebou oboustranných desek. Mám představu o úpravě technologie pro oboustranné desky, ale ještě jsem to nezkoušel. Celý výrobní cyklus desky trvá asi dvě hodiny, kromě času stráveného na kabeláži. Platba je přijata na první pokus v 9 případech z 10.

P.S. Toto je můj první článek pro vás. Pokud vás toto téma zajímá, pošlu další. Mám spoustu materiálů.

S pozdravem S. Veremeenko.