Tahiti!.. Tahiti!..
Nebyli jsme na žádném Tahiti!
I tady nás dobře živí!
© Kreslená kočka

Úvod s odbočkou

Jak se desky vyráběly v minulosti v domácích a laboratorních podmínkách? Existovalo několik způsobů, např.

1. budoucí dirigenti kreslili výkresy;
2. ryté a řezané řezáky;
3. přilepili jej lepicí páskou nebo páskou a poté vyřízli vzor skalpelem;
4. Vyrobili jednoduché šablony a poté návrh aplikovali pomocí airbrush.

Chybějící prvky byly doplněny kreslícími pery a retušovány skalpelem.

Byl to dlouhý a pracný proces, který vyžadoval, aby „šuplík“ měl pozoruhodné umělecké schopnosti a přesnost. Tloušťka čar se stěží vešla do 0,8 mm, chyběla přesnost opakování, každá deska se musela kreslit zvlášť, což značně omezovalo výrobu i velmi malé šarže desky plošných spojů(dále PP).

co máme dnes?

Pokrok se nezastaví. Doby, kdy radioamatéři malovali PP kamennými sekerami na mamutí kůže, upadly v zapomnění. Objevení se na trhu veřejně dostupné chemie pro fotolitografii otevírá zcela jiné vyhlídky pro výrobu DPS bez pokovování děr doma.

Pojďme se v rychlosti podívat na chemii, kterou se dnes PP vyrábí.

Fotorezist

Můžete použít tekutinu nebo film. Film v tomto článku nebudeme uvažovat kvůli jeho nedostatku, potížím při navíjení na DPS a nižší kvalitě výsledných desek plošných spojů.

Po analýze nabídek na trhu jsem se rozhodl pro POSITIV 20 jako optimální fotorezist pro domácí výrobu DPS.

Účel:
POSITIV 20 fotocitlivý lak. Používá se při malosériové výrobě desek plošných spojů, mědirytin a při provádění prací souvisejících s přenosem obrázků na různé materiály.
Vlastnosti:
Vysoké expoziční charakteristiky poskytují dobrý kontrast přenášených snímků.
Aplikace:
Používá se v oblastech souvisejících s přenosem obrazu na sklo, plasty, kovy atd. v malovýrobě. Způsob aplikace je uveden na lahvičce.
Vlastnosti:
Barva: modrá
Hustota: při 20 °C 0,87 g/cm3
Doba schnutí: při 70°C 15 min.
Spotřeba: 15 l/m2
Maximální fotosenzitivita: 310-440nm

Návod k fotorezistu říká, že jej můžete uložit na pokojová teplota a nepodléhá stárnutí. Silně nesouhlasím! Měl by být skladován na chladném místě, například na spodní polici chladničky, kde se teplota obvykle udržuje na +2+6°C. Ale za žádných okolností nedovolte záporné teploty!

Pokud používáte fotorezisty, které se prodávají ve skle a nemají světlotěsný obal, musíte se postarat o ochranu před světlem. Měl by být skladován v naprosté tmě a při teplotě +2+6°C.

Osvícenec

Stejně tak za nejvhodnější vzdělávací nástroj považuji TRANSPARENT 21, který neustále používám.

Účel:
Umožňuje přímý přenos snímků na povrchy potažené fotocitlivou emulzí POSITIV 20 nebo jiným fotorezistem.
Vlastnosti:
Dodává papíru průhlednost. Poskytuje přenos ultrafialových paprsků.
Aplikace:
Pro rychlý přenos obrysů výkresů a diagramů na substrát. Umožňuje výrazně zjednodušit proces reprodukce a zkrátit čas s e náklady.
Vlastnosti:
Barva: transparentní
Hustota: při 20 °C 0,79 g/cm3
Doba schnutí: při 20°C 30 min.
Poznámka:
Místo běžného papíru s průhledností můžete použít průhlednou fólii pro inkoustové nebo laserové tiskárny, podle toho, na co budeme fotomasku tisknout.

Photoresist developer

Existuje mnoho různých řešení pro vyvolání fotorezistu.

Doporučuje se vyvíjet pomocí roztoku „tekutého skla“. Jeho chemické složení: Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Tato látka má obrovské množství výhod. Nejdůležitější je, že je velmi obtížné v něm PP přeexponovat, PP můžete ponechat na nefixovaný přesný čas. Roztok téměř nemění své vlastnosti se změnami teploty (nehrozí hniloba při zvýšení teploty) a má také velmi dlouhou trvanlivost - jeho koncentrace zůstává konstantní alespoň několik let. Absence problému nadměrné expozice v roztoku umožní zvýšit jeho koncentraci, aby se zkrátila doba vývoje PP. Doporučuje se smíchat 1 díl koncentrátu se 180 díly vody (něco přes 1,7 g křemičitanu ve 200 ml vody), ale je možné vyrobit i koncentrovanější směs, aby se obraz vyvolal asi za 5 sekund bez rizika povrchu poškození v důsledku nadměrné expozice. Pokud není možné zakoupit křemičitan sodný, použijte uhličitan sodný (Na 2 CO 3) nebo uhličitan draselný (K 2 CO 3).

Ani první, ani druhý jsem nezkoušel, takže vám řeknu, co už několik let bez problémů používám. Používám vodný roztok louhu sodného. Na 1 litr studené vody 7 gramů louhu sodného. Pokud není NaOH, používám roztok KOH, čímž se zdvojnásobí koncentrace alkálie v roztoku. Doba vyvolání 30-60 sekund se správnou expozicí. Pokud se po 2 minutách vzor neobjeví (nebo se objeví slabě) a fotorezist se začne smývat z obrobku, znamená to, že doba expozice byla zvolena nesprávně: musíte ji zvýšit. Pokud se naopak rychle objeví, ale exponovaná i neexponovaná místa jsou smyta, buď je koncentrace roztoku příliš vysoká, nebo je kvalita fotomasky nízká (ultrafialové světlo volně prochází „černou“): musíte zvýšit hustotu tisku šablony.

Roztoky na moření mědi

Přebytečná měď z desek plošných spojů se leptá pomocí různých leptadel. Mezi lidmi, kteří to dělají doma, jsou často běžné persíran amonný, peroxid vodíku + kyselina chlorovodíková, roztok síranu měďnatého + kuchyňská sůl.

Vždy otravuji chloridem železitým ve skle. Při práci s roztokem musíte být opatrní a pozorní: pokud se dostane na oblečení a předměty, zanechává rezavé skvrny, které se obtížně odstraňují slabým roztokem citronové (citronové šťávy) nebo kyseliny šťavelové.

Koncentrovaný roztok chloridu železitého zahřejeme na 50-60°C, ponoříme do něj obrobek a opatrně a bez námahy pohybujeme skleněnou tyčinkou s vatovým tamponem na konci po místech, kde se měď leptá hůře, tím dosáhneme rovnoměrnějšího lept po celé ploše PP. Pokud nedonutíte rychlost vyrovnat, prodlouží se potřebná doba leptání a to nakonec vede k tomu, že v oblastech, kde již byla měď naleptána, začíná leptání stop. V důsledku toho nemáme to, co jsme chtěli získat. Je vysoce žádoucí zajistit kontinuální míchání mořicího roztoku.

Chemie pro odstranění fotorezistu

Jak nejsnáze smýt již nepotřebný fotorezist po leptání? Po opakovaném pokusu a omylu jsem se rozhodl pro obyčejný aceton. Když tam není, tak to smyju jakýmkoliv rozpouštědlem na nitro barvy.

Vyrábíme tedy desku s plošnými spoji

Kde začíná vysoce kvalitní PCB? Že jo:

Vytvořte vysoce kvalitní fotografickou šablonu

K jeho výrobě můžete použít téměř jakoukoli moderní laserovou nebo inkoustovou tiskárnu. Vzhledem k tomu, že v tomto článku používáme pozitivní fotorezist, měla by tiskárna kreslit černě tam, kde by měla zůstat měď na desce plošných spojů. Tam, kde by neměla být měď, by tiskárna neměla nic kreslit. Velmi důležitý bod při tisku fotomasky: je třeba nastavit maximální průtok barviva (v nastavení ovladače tiskárny). Čím černější jsou natřená místa, tím větší je šance na skvělý výsledek. Není potřeba žádná barva, stačí černá kazeta. Z programu (nebudeme uvažovat programy: každý si může vybrat sám - od PCAD po Paintbrush), ve kterém byla předloha fotografie nakreslena, ji vytiskneme na běžný list papíru. Čím vyšší je rozlišení tisku a čím kvalitnější papír, tím vyšší je kvalita fotomasky. Doporučuji ne nižší než 600 dpi, papír by neměl být příliš silný. Při tisku počítáme s tím, že tou stranou archu, na kterou je nanesena barva, bude šablona umístěna na PP přířez. Pokud se to udělá jinak, okraje PP vodičů budou rozmazané a nezřetelné. Pokud se jednalo o inkoustovou tiskárnu, nechte barvu zaschnout. Dále papír naimpregnujeme TRANSPARENT 21, necháme zaschnout a foto šablona je hotová.

Místo papíru a osvěty je možné a dokonce velmi žádoucí použít průhlednou fólii pro laserové (při tisku na laserové tiskárně) nebo inkoustové (pro inkoustový tisk) tiskárny. Vezměte prosím na vědomí, že tyto fólie mají nestejné strany: pouze jednu pracovní stranu. Pokud používáte laserový tisk, vřele doporučuji před tiskem nechat list filmu nasucho projet – jednoduše list protáhnout tiskárnou, simulovat tisk, ale netisknout nic. Proč je to nutné? Při tisku bude fixační jednotka (trouba) list zahřívat, což nevyhnutelně povede k jeho deformaci. V důsledku toho je na výstupu chyba v geometrii PP. Při výrobě oboustranných DPS je to zatíženo nesouladem vrstev se všemi důsledky A pomocí „suchého“ běhu plech zahřejeme, zdeformuje se a bude připraven k tisku šablony. Při tisku projde plech pecí podruhé, ale deformace bude vícekrát kontrolována mnohem méně výrazně.

Pokud je PP jednoduchý, můžete jej nakreslit ručně ve velmi pohodlném programu s Russified rozhraním Sprint Layout 3.0R (~650 KB).

Na přípravná fáze kreslit ne příliš objemné elektrické obvody velmi pohodlné také v rusifikovaném programu sPlan 4.0 (~450 KB).

Takto vypadají hotové fotomasky vytištěné na tiskárně Epson Stylus Color 740:

Tiskneme pouze černou barvou s maximálním přídavkem barviva. Materiál transparentní fólie pro inkoustové tiskárny.

Příprava povrchu PP pro aplikaci fotorezistu

Pro výrobu PP se používají deskové materiály s nanesenou měděnou fólií. Nejběžnější možnosti jsou s tloušťkou mědi 18 a 35 mikronů. Nejčastěji se pro výrobu PP doma používá listový textolit (tkanina lisovaná lepidlem v několika vrstvách), sklolaminát (totéž, ale jako lepidlo se používají epoxidové sloučeniny) a getinaky (lisovaný papír s lepidlem). Méně často sittal a polycor (vysokofrekvenční keramika se doma používá zřídka), fluoroplast (organický plast). Posledně jmenovaný se také používá k výrobě vysokofrekvenčních zařízení a má velmi dobré elektrické vlastnosti a lze jej použít kdekoli a všude, ale jeho použití je omezeno jeho vysokou cenou.

Nejprve se musíte ujistit, že obrobek nemá hluboké rýhy, otřepy nebo zkorodovaná místa. Dále je vhodné měď vyleštit do zrcadla. Leštíme bez zvláštní horlivosti, jinak smažeme již tak tenkou vrstvu mědi (35 mikronů) nebo v každém případě dosáhneme různé tloušťky mědi na povrchu obrobku. A to zase povede k různým rychlostem leptání: tam, kde je tenčí, se bude leptat rychleji. A tenčí vodič na desce není vždy dobrý. Zvlášť pokud je dlouhý a poteče jí slušný proud. Pokud je měď na obrobku kvalitní, bez hříchů, pak stačí povrch odmastit.

Nanášení fotorezistu na povrch obrobku

Desku položíme na vodorovnou nebo mírně nakloněnou plochu a naneseme kompozici z aerosolového balení ze vzdálenosti asi 20 cm. Pamatujte, že nejdůležitějším nepřítelem je v tomto případě prach. Každá částečka prachu na povrchu obrobku je zdrojem problémů. Pro vytvoření jednotného povlaku nastříkejte sprej nepřetržitým klikatým pohybem, začněte od levého horního rohu. Nepřestřikujte, protože to způsobuje nežádoucí pruhy a má za následek nerovnoměrnou tloušťku nátěru vyžadující delší dobu působení. V létě, kdy je okolní teplota vysoká, může být nutné přepracování nebo může být nutné sprejovat aerosol z kratší vzdálenosti, aby se snížily ztráty odpařováním. Při stříkání plechovku příliš nenaklánějte, vede to ke zvýšené spotřebě hnacího plynu a v důsledku toho aerosolová plechovka přestane fungovat, přestože je v ní stále fotorezist. Pokud dosáhnete neuspokojivých výsledků s nanášením nanášení fotorezistu, použijte odstředivé nanášení. V tomto případě se fotorezist aplikuje na desku upevněnou na otočném stole s pohonem 300-1000 ot./min. Po dokončení nátěru by deska neměla být vystavena silnému světlu. Podle barvy povlaku můžete přibližně určit tloušťku nanesené vrstvy:

• světle šedá modrá 1-3 mikrony;
• tmavě šedá modrá 3-6 mikronů;
• modrá 6-8 mikronů;
• tmavě modrá nad 8 mikronů.

Na mědi může mít barva povlaku nazelenalý nádech.

Čím tenčí je povlak na obrobku, tím lepší je výsledek.

Fotorezist nanáším vždy na odstředivce. V mé odstředivce je rychlost otáčení 500-600 ot./min. Upevnění by mělo být jednoduché, upínání se provádí pouze na koncích obrobku. Obrobek zafixujeme, spustíme odstředivku, nastříkáme na střed obrobku a pozorujeme, jak se fotorezist rozprostírá po povrchu v tenké vrstvě. Odstředivými silami bude přebytečný fotorezist vymrštěn z budoucí DPS, proto vřele doporučuji zajistit ochrannou stěnu, aby se neotáčelo pracoviště do vepřína. Používám obyčejný kastrol s otvorem na dně uprostřed. Osa elektromotoru prochází tímto otvorem, na kterém je instalována montážní plošina ve formě kříže dvou hliníkových lamel, podél kterých „běží uši pro upínání obrobku“. Uši jsou vyrobeny z hliníkových rohů upnutých na kolejnici pomocí křídlové matice. Proč hliník? Nízká specifická hmotnost a v důsledku toho menší házivost, když se těžiště rotace odchyluje od středu rotace osy odstředivky. Čím přesněji je obrobek vycentrován, tím méně bude docházet k otřesům v důsledku excentricity hmoty a tím menší úsilí bude vyžadovat pevné připevnění odstředivky k základně.

Je aplikován fotorezist. Nechte zaschnout 15-20 minut, otočte obrobek a naneste vrstvu na druhou stranu. Nechte dalších 15-20 minut zaschnout. Nezapomeňte, že přímé sluneční světlo a prsty na pracovních stranách obrobku jsou nepřípustné.

Opalovací fotorezist na povrchu obrobku

Umístěte obrobek do trouby, postupně přidávejte teplotu na 60-70°C. Udržujte na této teplotě po dobu 20-40 minut. Je důležité, aby se nic nedotýkalo povrchů obrobku, přípustné je pouze dotýkat se konců.

Vyrovnání horní a spodní fotomasky na povrchu obrobku

Každá z fotografických masek (horní a spodní) by měla mít značky, podél kterých je třeba na obrobku vytvořit 2 otvory pro zarovnání vrstev. Čím dále jsou značky od sebe, tím vyšší je přesnost zarovnání. Většinou je pokládám na šablony šikmo. Podle těchto značek na obrobku pomocí vrtačka Vyvrtáme dva otvory přísně pod úhlem 90° (čím tenčí otvory, tím přesnější vyrovnání; já používám vrták 0,3 mm) a šablony podél nich zarovnáme, přičemž nezapomeneme, že šablonu je třeba na fotorezist přiložit tou stranou, na kterou tisk byl proveden. Šablony přitlačíme k obrobku tenkými brýlemi. Je vhodnější použít křemenné sklo, protože lépe propouští ultrafialové záření. Plexisklo (plexisklo) dává ještě lepší výsledky, ale má nepříjemnou vlastnost poškrábání, což se nevyhnutelně projeví na kvalitě PP. Pro malé velikosti PCB můžete použít průhledný obal z obalu CD. Při absenci takového skla můžete použít běžné okenní sklo, čímž se prodlouží doba expozice. Je důležité, aby sklo bylo hladké a zajistilo rovnoměrné přiložení fotomasek k obrobku, jinak nebude možné získat vysoce kvalitní okraje drah na hotové desce plošných spojů.

Přířez s fotomaskou pod plexisklem. Používáme CD box.

Expozice (expozice světla)

Doba potřebná pro expozici závisí na tloušťce vrstvy fotorezistu a intenzitě světelného zdroje. Fotorezistní lak POSITIV 20 je citlivý na ultrafialové paprsky, maximální citlivost se vyskytuje v oblasti s vlnovou délkou 360-410 nm.

Nejlepší je exponovat pod lampami, jejichž rozsah záření je v ultrafialové oblasti spektra, ale pokud takovou lampu nemáte, můžete použít i obyčejné výkonné žárovky, prodlužující dobu expozice. Svítit nezapínejte, dokud se osvětlení ze zdroje nestabilizuje, je nutné, aby se lampa 2-3 minuty zahřála. Doba expozice závisí na tloušťce povlaku a je obvykle 60-120 sekund, pokud je zdroj světla umístěn ve vzdálenosti 25-30 cm Použité skleněné desky mohou absorbovat až 65 % ultrafialového záření, takže v takových případech je nutné prodloužit dobu expozice. Nejlepších výsledků se dosáhne při použití průhledných plexisklu. Při použití fotorezistu s dlouhou životností může být nutné expoziční čas zdvojnásobit, pamatujte: Fotorezisty podléhají stárnutí!

Příklady použití různých světelných zdrojů:

UV lampy

Postupně exponujeme každou stranu, po expozici necháme obrobek stát 20-30 minut na tmavém místě.

Vývoj exponovaného obrobku

Vyvíjíme v roztoku NaOH (louh sodný) viz začátek článku podrobněji při teplotě roztoku 20-25°C. Pokud nedojde k žádnému projevu do 2 minut malý Ó doba vystavení. Pokud vypadá dobře, ale jsou také smyty užitečné oblasti, byli jste s roztokem příliš chytří (koncentrace je příliš vysoká) nebo je doba expozice s daným zdrojem záření příliš dlouhá nebo je fotomaska ​​nekvalitní, vytištěná černá barva je není dostatečně nasycená, aby umožnila ultrafialovému světlu osvětlit obrobek.

Při vyvolávání vždy velmi opatrně, bez námahy „namotávám“ vatovou tyčinku na skleněnou tyčinku přes místa, kde by se měl exponovaný fotorezist smýt, tím se proces urychlí.

Omytí obrobku od alkálií a zbytků exfoliovaného exponovaného fotorezistu

Dělám to pod kohoutkem s běžnou vodou z kohoutku.

Re-opalovací fotorezist

Obrobek vložíme do pece, postupně zvyšujeme teplotu a udržujeme na teplotě 60-100°C po dobu 60-120 minut, vzor se stává pevným a tvrdým.

Kontrola kvality vývoje

Krátce (na 5-15 sekund) ponořte obrobek do roztoku chloridu železitého zahřátého na teplotu 50-60°C. Rychle opláchněte tekoucí vodou. V místech, kde není fotorezist, začíná intenzivní leptání mědi. Pokud někde náhodou fotorezist zůstane, opatrně jej mechanicky odstraňte. Je vhodné to provést běžným nebo očním skalpelem, vyzbrojeným optikou (pájecí brýle, lupa A hodinář, lupa A na stativu, mikroskopu).

Leptání

Otrávíme v koncentrovaném roztoku chloridu železitého při teplotě 50-60°C. Je vhodné zajistit nepřetržitou cirkulaci leptacího roztoku. Špatně krvácející místa opatrně „masírujeme“ vatovým tamponem na skleněné tyčince. Pokud je chlorid železitý čerstvě připravený, doba leptání obvykle nepřesáhne 5-6 minut. Obrobek opláchneme tekoucí vodou.

Deska leptaná

Jak připravit koncentrovaný roztok chloridu železitého? FeCl 3 rozpusťte v mírně (do 40°C) ohřáté vodě, dokud se nepřestane rozpouštět. Roztok přefiltrujte. Měl by být skladován na chladném a tmavém místě v uzavřených nekovových obalech, například ve skleněných lahvích.

Odstranění zbytečného fotorezistu

Fotorezist ze stop smyjeme acetonem nebo rozpouštědlem na nitro barvy a nitro emaily.

Vrtání otvorů

Je vhodné zvolit průměr hrotu budoucího otvoru na fotomasce tak, aby bylo vhodné později vrtat. Například při požadovaném průměru otvoru 0,6-0,8 mm by měl být průměr hrotu na fotomasce asi 0,4-0,5 mm, v tomto případě bude vrták dobře vycentrovaný.

Doporučuje se používat vrtáky potažené karbidem wolframu: vrtáky vyrobené z rychlořezných ocelí se velmi rychle opotřebovávají, i když pro vrtání jednotlivých otvorů o velkém průměru (více než 2 mm) lze použít ocel, protože vrtáky potažené karbidem wolframu tohoto průměr je příliš drahý. Při vrtání otvorů o průměru menším než 1 mm je lepší použít vertikální stroj, jinak se vám vrtáky rychle zlomí. Pokud vrtáte ruční vrtačkou, deformace jsou nevyhnutelné, což vede k nepřesnému spojování otvorů mezi vrstvami. Pohyb shora dolů na vertikální vrtačce je z hlediska zatížení nástroje nejoptimálnější. Tvrdokovové vrtáky se vyrábějí s tuhou (tj. vrták přesně pasuje na průměr díry) nebo silnou (někdy nazývanou "turbo") stopkou, která má standardní velikost(obvykle 3,5 mm). Při vrtání karbidovými vrtáky je důležité DPS pevně zajistit, protože takový vrták při pohybu nahoru může DPS nadzvednout, zkosit kolmost a vytrhnout úlomek desky.

Vrtáky malého průměru se obvykle osazují buď do kleštinového sklíčidla (různé velikosti), nebo do tříčelisťového sklíčidla. Pro přesnou fixaci není montáž do tříčelisťového sklíčidla nejlepší možností a malá velikost vrtáky (méně než 1 mm) rychle vytvářejí drážky ve svorkách a ztrácejí dobrou fixaci. Proto pro průměr vrtáku menší než 1 mm, je lepší použít kleštinové sklíčidlo. Pro jistotu si kupte extra sadu obsahující náhradní kleštiny pro každou velikost. Některé levné vrtačky jsou dodávány s plastovými kleštinami, vyhoďte je a kupte si kovové.

Pro dosažení přijatelné přesnosti je nutné pracoviště řádně uspořádat, to znamená především zajistit dobré osvětlení desky při vrtání. K tomu můžete použít halogenovou žárovku, kterou připevníte na stativ, abyste si mohli vybrat polohu (osvětlení pravé strany). Za druhé, zvedněte pracovní plochu asi 15 cm nad desku stolu pro lepší vizuální kontrolu nad procesem. Při vrtání by bylo dobré odstranit prach a třísky (můžete použít běžný vysavač), ale není to nutné. Je třeba poznamenat, že prach ze skleněných vláken vznikající při vrtání je velmi žíravý a pokud se dostane do kontaktu s pokožkou, způsobuje podráždění pokožky. A konečně při práci je velmi vhodné použít nožní spínač vrtačky.

Typické velikosti otvorů:

• průchodky 0,8 mm nebo méně;
• integrované obvody, rezistory atd. 0,7-0,8 mm;
• velké diody (1N4001) 1,0 mm;
• kontaktní bloky, trimry do 1,5 mm.

Snažte se vyhnout otvorům o průměru menším než 0,7 mm. Vždy mějte alespoň dva náhradní vrtáky 0,8 mm nebo menší, protože se vždy zlomí právě ve chvíli, kdy potřebujete akutně objednat. Mnohem spolehlivější jsou vrtáky 1mm a větší, i když by bylo fajn mít k nim náhradní. Když potřebujete vyrobit dvě stejné desky, můžete je vrtat současně, abyste ušetřili čas. V tomto případě je nutné velmi pečlivě vyvrtat otvory ve středu kontaktní podložky poblíž každého rohu DPS a u velkých desek otvory umístěné blízko středu. Položte desky na sebe a pomocí 0,3 mm středicích otvorů ve dvou protilehlých rozích a kolíků jako kolíků zajistěte desky k sobě.

V případě potřeby můžete otvory zahloubit vrtáky o větším průměru.

Měděné cínování na PP

Pokud potřebujete pocínovat dráhy na DPS, můžete použít páječku, měkkou nízkotavnou pájku, lihové kalafunové tavidlo a oplet koaxiálního kabelu. Pro velké objemy cínují v lázních plněných nízkoteplotními pájkami s přídavkem tavidel.

Nejoblíbenější a nejjednodušší taveninou pro cínování je nízkotavitelná slitina „Rose“ (cín 25%, olovo 25%, vizmut 50%), jejíž bod tání je 93-96°C. Pomocí kleští položte desku na 5-10 sekund pod hladinu tekuté taveniny a po jejím vyjmutí zkontrolujte, zda je celý povrch mědi rovnoměrně pokryt. V případě potřeby se operace opakuje. Ihned po vyjmutí desky z taveniny se její zbytky odstraní buď pomocí gumové stěrky, nebo prudkým zatřepáním ve směru kolmém k rovině desky přidržením ve svorce. Dalším způsobem, jak odstranit zbytky Rose slitiny, je zahřát desku v ohřívací skříni a protřepat ji. Operaci lze opakovat, aby se dosáhlo mono-silného povlaku. Aby se zabránilo oxidaci horké taveniny, přidává se do pocínovací nádoby glycerin tak, aby jeho hladina překrývala taveninu o 10 mm. Po skončení procesu je deska omyta od glycerinu tekoucí voda. Pozornost! Tyto operace zahrnují práci s instalacemi a materiály vystavenými vysokým teplotám, proto, aby se předešlo popálení, je nutné používat ochranné rukavice, brýle a zástěry.

Operace cínování slitinou cínu a olova probíhá obdobně, ale vyšší teplota taveniny omezuje rozsah použití této metody v podmínkách řemeslné výroby.

Po pocínování nezapomeňte desku očistit od tavidla a důkladně odmastit.

Pokud máte velkou výrobu, můžete použít chemické cínování.

Aplikace ochranné masky

Operace s nanášením ochranné masky přesně opakují vše, co bylo napsáno výše: naneseme fotorezist, vysušíme, opálíme, vycentrujeme fotomasky, exponujeme, vyvoláme, umyjeme a znovu opálíme. Samozřejmě vynecháváme kroky kontroly kvality vyvolání, leptání, odstraňování fotorezistu, cínování a vrtání. Na úplný závěr masku opalujte 2 hodiny při teplotě cca 90-100°C – zpevní a ztvrdne, jako sklo. Vytvořená maska ​​chrání povrch PP před vnějšími vlivy a chrání před teoreticky možnými zkraty během provozu. Hraje také důležitou roli při automatickém pájení: zabraňuje tomu, aby pájka „seděla“ na sousedních oblastech a zkratovala je.

To je vše, oboustranný plošný spoj s maskou je hotový.

Musel jsem tímto způsobem udělat PP se šířkou kolejí a schodem mezi nimi do 0,05 mm (!). Ale tohle je šperk. A bez velkého úsilí můžete vyrobit PP se šířkou stopy a krokem mezi nimi 0,15-0,2 mm.

Na desku zobrazenou na fotografiích jsem masku neaplikoval, nebylo to potřeba.

Deska s plošnými spoji v procesu montáže součástek na ni

A zde je samotné zařízení, pro které byl PP vyroben:

Jedná se o můstek pro mobilní telefony, který vám umožňuje snížit náklady na mobilní komunikační služby 2-10krát, protože to stálo za to obtěžovat se s PP;). Deska plošných spojů s připájenými součástkami je umístěna ve stojanu. Dříve existovala obyčejná nabíječka baterií mobilních telefonů.

dodatečné informace

Metalizace otvorů

Doma můžete dokonce pokovovat díry. K tomu je vnitřní povrch otvorů ošetřen 20-30% roztokem dusičnanu stříbrného (lapis). Poté se povrch očistí stěrkou a deska se vysuší na světle (lze použít UV lampu). Podstatou této operace je, že pod vlivem světla se dusičnan stříbrný rozkládá a na desce zůstávají inkluze stříbra. Dále se provádí chemické vysrážení mědi z roztoku: síran měďnatý (síran měďnatý) 2 g, louh sodný 4 g, amoniak 25 procent 1 ml, glycerin 3,5 ml, formaldehyd 10 procent 8-15 ml, voda 100 ml. Doba použitelnosti připraveného roztoku je velmi krátká, musí být připraven bezprostředně před použitím. Po uložení mědi se deska omývá a suší. Vrstva se ukazuje jako velmi tenká, její tloušťka se musí galvanicky zvětšit na 50 mikronů.

Řešení pro nanášení měděného pokovování galvanickým pokovováním:
Na 1 litr vody 250 g síranu měďnatého (síran měďnatý) a 50-80 g koncentrované kyseliny sírové. Anoda je měděná deska zavěšená rovnoběžně s částí, která má být potažena. Napětí by mělo být 3-4 V, proudová hustota 0,02-0,3 A / cm2, teplota 18-30 ° C. Čím nižší proud, tím pomalejší proces pokovování, ale lepší výsledný povlak.

Fragment tištěný spoj, kde je patrné oplechování v otvoru

Domácí fotorezisty

Fotorezist na bázi želatiny a dichromanu draselného:
První řešení: 15 g želatiny zalijeme 60 ml převařené vody a necháme 2-3 hodiny bobtnat. Po nabobtnání želatiny vložte nádobu do vodní lázně o teplotě 30-40°C, dokud se želatina zcela nerozpustí.
Druhý roztok: rozpusťte 5 g dichromanu draselného (chromický, jasně oranžový prášek) ve 40 ml převařené vody. Rozpusťte se při slabém okolním světle.
Druhý vlijte do prvního roztoku za intenzivního míchání. Pomocí pipety přidejte do výsledné směsi několik kapek čpavku, dokud nebude mít slámovou barvu. Fotografická emulze se nanáší na připravenou desku při velmi slabém osvětlení. Deska schne do "přichycení" při pokojové teplotě v úplné tmě. Po expozici desku opláchněte při slabém okolním světle v teplé tekoucí vodě, dokud se neodstraní neopálená želatina. Pro lepší vyhodnocení výsledku můžete místa s neodstraněnou želatinou natřít roztokem manganistanu draselného.

Pokročilý domácí fotorezist:
První roztok: 17 g lepidla na dřevo, 3 ml vodného roztoku čpavku, 100 ml vody, nechat jeden den nabobtnat, poté zahřívat ve vodní lázni při 80°C do úplného rozpuštění.
Druhý roztok: 2,5 g dichromanu draselného, ​​2,5 g dichromanu amonného, ​​3 ml vodného roztoku amoniaku, 30 ml vody, 6 ml alkoholu.
Když se první roztok ochladí na 50 °C, nalijte do něj za intenzivního míchání druhý roztok a výslednou směs přefiltrujte ( tato a následující operace musí být prováděny v zatemněné místnosti, sluneční světlo nepřijatelný!). Emulze se nanáší při teplotě 30-40°C. Dále jako v prvním receptu.

Fotorezist na bázi dichromanu amonného a polyvinylalkoholu:
Připravte roztok: polyvinylalkohol 70-120 g/l, bichroman amonný 8-10 g/l, ethylalkohol 100-120 g/l. Vyhněte se jasnému světlu! Nanášejte ve 2 vrstvách: první vrstva schnutí 20-30 minut při 30-45°C druhá vrstva schnutí 60 minut při 35-45°C. Vývojka 40% roztok ethylalkoholu.

Chemické cínování

Nejprve je třeba desku vybrat, aby se odstranil vzniklý oxid měďnatý: 2-3 sekundy v 5% roztoku kyseliny chlorovodíkové, následuje opláchnutí v tekoucí vodě.

Stačí jednoduše provést chemické pocínování ponořením desky do vodného roztoku s obsahem chloridu cínatého. K uvolňování cínu na povrchu měděného povlaku dochází při ponoření do roztoku cínové soli, ve kterém je potenciál mědi elektronegativnější než povlakový materiál. Změna potenciálu v požadovaném směru je usnadněna zavedením komplexotvorné přísady, thiokarbamidu (thiomočoviny), do roztoku soli cínu. Tento typ roztoku má následující složení (g/l):

Mezi uvedenými jsou nejběžnější roztoky 1 a 2. Někdy se navrhuje použít jako povrchově aktivní látku pro 1. roztok čisticí prostředek"Progress" v množství 1 ml/l. Přidání 2-3 g/l dusičnanu bismutnatého do 2. roztoku vede k vysrážení slitiny obsahující až 1,5 % bismutu, což zlepšuje pájitelnost povlaku (zabraňuje stárnutí) a výrazně zvyšuje trvanlivost hotové DPS před pájením komponenty.

Pro zachování povrchu se používají aerosolové spreje na bázi tavidel. Po zaschnutí vytvoří lak nanesený na povrch obrobku pevný, hladký film, který zabraňuje oxidaci. Jednou z oblíbených látek je „SOLDERLAC“ od Cramolinu. Následné pájení se provádí přímo na ošetřeném povrchu bez dodatečného odstraňování laku. Ve zvláště kritických případech pájení lze lak odstranit roztokem alkoholu.

Umělé pocínovací roztoky se časem zhoršují, zvláště když jsou vystaveny vzduchu. Pokud tedy máte velké zakázky jen zřídka, zkuste připravit malé množství roztoku najednou, dostatečné pro cínování požadované množství PP a zbývající roztok skladujte v uzavřené nádobě (ideální jsou lahve typu používaného ve fotografii, které nepropouštějí vzduch). Roztok je také nutné chránit před kontaminací, která může velmi zhoršit kvalitu látky.

Závěrem chci říci, že je stále lepší používat hotové fotorezisty a netrápit se doma pokovováním otvorů, stejně nedosáhnete skvělých výsledků.

Velké díky patří kandidátovi chemických věd Filatov Igor Evgenievich na konzultace k otázkám spojeným s chemií.
Chci také vyjádřit svou vděčnost Igor Chudakov."

Je obtížné odstranit chlorid železitý z dřezu nebo kuchyňské utěrky. Je těžké vysvětlit tu díru v mých kalhotách mé ženě. Nedávno jsem přešel na nejlevnější a nejčistší metodu leptání desek plošných spojů. Díky neznámému chemikovi, který tuto metodu poprvé popsal na internetu. Bohužel si nepamatuji, kde a kdo je.

Později jsem podobné recepty viděl mnohokrát na různých stránkách na internetu a rozhodl jsem se přidat tento cheat sheet do Datagoru, aby byl vždy po ruce a v příslušné sekci. Tento způsob leptání desek je skvělý jak pro začínající radioamatéry, tak pro starší.

Abychom chemizovali leptací roztok, potřebujeme bezpečné a cenově dostupné lektvary

Jak recept použít?

Doba leptání cca. 20 minut při pokojové teplotě, závisí na ploše desky. Zvýšení teploty nevede k výraznému zvýšení aktivity, proto se domnívám, že zahřívání není nutné.
Je důležité leptací roztok promíchat, aby se získal čerstvý roztok a smyly reakční produkty.

Řešení podle tohoto receptu nekoroduje ruce a oblečení a nešpiní dřez. Zpočátku je roztok průhledný a při použití získává barvu „mořské vlny“, zelenomodrou.

Fotka se zpracovává, odeslána do Datagoru Beso(Minsk):
„Otravuje rychle, jeduje čistě, a co je důležité,
jedy levnější než chlorid železitý“

Moje verze nakládání v kbelíku nějakého druhu jídla.
Řešení se využívá velmi hospodárně.

podmínky za použití peroxidu vodíku. Vše je velmi jednoduché a nevyžaduje mnoho úsilí.

K práci budeme potřebovat následující seznam nástrojů:
- Program - layout 6.0.exe (je možné i jiné úpravy)
- Negativní fotorezist (toto je speciální film)
- Laserová tiskárna
- Průhledná fólie pro tisk
- Fix na desky plošných spojů (pokud ne, můžete použít nitro lak nebo lak na nehty)
- Fólie PCB
- UV lampa (pokud není lampa, počkejte na slunečné počasí a použijte sluneční paprsky, dělal jsem to mnohokrát a vše funguje)
- Dva kusy plexi (jeden je možný, ale vyrobil jsem si dva pro sebe), lze použít i CD box
- Kancelářský nůž
- Peroxid vodíku 100 ml
- Kyselina citronová
- Soda
- Sůl
- Vyrovnané ruce (to je nutnost)

V programu layout uděláme layout desky

Dále si vezmeme průhlednou fólii pro tisk na laserové tiskárně (volně prodejná), jedna strana je mírně matná a druhá lesklá a tak fólii položíme tak, aby byl design na matné straně.

Vezměte uvedené přísady
- Peroxid
- Kyselina citronová
- Sůl
- Soda

Ale je to v pořádku. stačí vzít fix na plošné spoje nebo lak na nehty a zakrýt s ním všechny chyby

V tomto článku budeme hovořit o metodách výroby desky s plošnými spoji a leptání desky.

Existuje mnoho způsobů, jak vyrobit desku s plošnými spoji. Hlavní metodou, kterou osobně používám, je výroba desky z foliového DPS (getinaxu), nanesením vzoru kreslícím perem a leptáním v chemickém roztoku. Tak se stalo, že jsem začal kreslit plošné spoje od šesté třídy školy (aktuálně od páté), kdy měly počítače velikost celých místností. V té době jsem se stal „vycvičeným“. Kreslím proto desku na list čtverečkovaného papíru rychleji než na počítači pomocí speciálních programů. Pravda, nejobjemnější deska z hlediska základny prvků, kterou jsem kdy ručně nakreslil, byla deska sestávající ze čtrnácti mikroobvodů a několika stovek jednoduchých prvků.

Výroba desky nanesením vzoru kreslicím perem nebo v poslední době častěji LUT (technologie laserového železa) a leptáním v chemickém roztoku se skládá z následujících kroků, odlišnost od jiných metod se může mírně lišit v samotných operacích a v jejich pořadí:

1. Rozložení rozmístění rádiových prvků na desce a vedení vodičů (tratě). V současné době existuje mnoho programů pro vývoj rádiových desek. Je snazší je používat. Vývoj můžete dělat bez použití speciálních programů, ale to vyžaduje určitou vytrvalost a mnohonásobně více času. V tomto případě je deska pro pohodlí nakreslena na list papíru v kostkovaném vzoru a pro přestavbu je znovu nakreslena;

2. Deska je vyříznuta z fólie PCB nebo getinaxu požadované velikosti. Více pohodlný materiál je textolit, je to v podstatě vícevrstvý sklolaminát a fólie na něm drží lépe než na getinaxu. Getinax je listový materiál vyrobený z lisovaného papíru impregnovaného bakelitovým lakem. Getinax je materiál nižší kvality než PCB a má několik vlastností, které se mi osobně nelíbí:

- může se delaminovat;

— tištěné vodiče se při přehřátí odrážejí rychleji než vodiče PCB, což ztěžuje výměnu rádiových součástek bez poškození desky, pokud selžou;

— existují případy přehřátí rádiových komponent, což může způsobit, že se rádiová deska „zakouří“. Totéž se děje, když se vlhkost dostane do vysokonapěťových obvodů. Spálený getinax se často mění ve vodič (něco jako grafit). Totéž se stane s getinaxem, když se vlhkost náhodně dostane do vysokonapěťových obvodů. To druhé vám může přinést obrovské potíže;

Ale přes to všechno je výrazně levnější a dá se stříhat nůžkami. To může být užitečné, když potřebujete rychle vyrobit jednostrannou desku pomocí SMD dílů.

3. Konce desky jsou opracovány z ostrých rohů a otřepů pilníkem popř smirkový papír;

4. Vystřižená deska se zabalí do archu s nakreslenou deskou. S tenkým jádrem a lehkými údery kladiva jsou vytvořeny otvory (označení) pro budoucí otvory na těch místech, která byla dříve označena na listu;

5. Na vyznačených místech jsou vyvrtány otvory pro budoucí rádiové součástky. Pro malé části - rezistory, kondenzátory, tenkovodivé tranzistory se používá vrták 0,5 mm, pro silnější přívody - vrták 0,7 mm. V případě potřeby lze použít jiné velikosti. Jako vrtačku je výhodnější použít přenosnou vrtačku, kterou lze zakoupit ve specializované prodejně rádií. S určitou dovedností můžete použít i ruční elektrickou vrtačku;

6. Po vyvrtání otvorů se deska obrousí brusným papírem. Všechny otřepy vzniklé v důsledku vrtání jsou odstraněny a fólie je vyčištěna pro další aplikaci vzorů stopy a leptání;

7. Pero je vyrobeno z obyčejného prázdného kuličkového pera. K tomu se tyč zahřeje nad plamenem zápalky (nebo zapalovače) a když se plast roztaví, tyč se vytáhne. Po vytvrzení plastu se konec rýsovacího prkna odřízne, aby se získal otvor o průměru přibližně 0,2...0,4 mm;

8. Do kreslícího pera se vloží lak (vhodnější je použít lak na nehty) o výšce 2…5 cm, načež se nakreslí deska s plošnými spoji: kolem otvorů se vytvoří pájecí podložky a mezi nimi se nakreslí stopy desky s plošnými spoji. Podložky. S jistou dávkou zručnosti a používáním pravítek jako vodítek může být kvalita kresby srovnatelná s továrními rádiovými deskami;

9. Po zaschnutí laku se nenalakovaná místa desky naleptají vložením desky do roztoku chloridu železitého. Zároveň se měď drah chráněná lakem neleptá a měděný povlak desky, která není pokryta lakem, vstupuje do chemické reakce a rozpouští se v chloridu železitém. Pro urychlení procesu leptání lze roztok s deskou zahřát ve vodní lázni, nebo jednoduše umístit na radiátor ústředního topení;

10. Po leptání se deska omyje vodou a pomocí vatového tamponu navlhčeného acetonem nebo jiným rozpouštědlem se z desky odstraní lak, načež se znovu omyje pod tekoucí vodou;

11. Rádiové součástky je lepší pájet nízkotavnou pájkou a tavidlem - kalafunou rozpuštěnou v alkoholu.

Mělo by být přidáno:

Jako kreslící pero můžete použít jednorázovou injekční stříkačku, v tomto případě je nutné zlomit šikmý řez jehly a nabrousit ji tak, aby na hrotu nevznikaly ostré škrábací plochy. V poslední době je v prodeji mnoho značek, jejichž barvivo se nesmyje vodou a poskytuje poměrně trvanlivé ochranná vrstva, takže je lze použít i jako kreslící pero.

Někteří řemeslníci po vyleptání desky také cínují. Cínování se provádí jedním ze dvou způsobů:

1. Páječka;

2. Železná lázeň je naplněna růžovou nebo dřevěnou slitinou. Slitina, aby se zabránilo oxidaci pájky, je úplně pokryta vrstvou glycerinu nahoře. Pro pocínování se deska ponoří do taveniny na dobu nejvýše pěti sekund. Ohřejte lázeň pomocí elektrického sporáku.

V poslední době se stále více rozšiřuje tiskový způsob přenosu vzoru rádiové desky.

Skládá se z následujícího:

1. Pomocí speciálních programů je navržena a nakreslena rozhlasová tabule;

2. Zrcadlový obraz desky je vytištěn na substrát pomocí laserové tiskárny. V tomto případě se jako substrát používá tenký natíraný papír (obálky z různých časopisů), faxový papír nebo fólie pro laserové tiskárny.

3. Podklad se nanese přední stranou na připravenou desku (obrázek) a na desku se „natře“ pomocí velmi horké žehličky. Pro rovnoměrné rozložení tlaku žehličky na podklad se doporučuje položit mezi ně několik vrstev silného papíru. Toner se roztaví a přilne k desce.

4. Po vychladnutí jsou dvě možnosti sejmutí rubové vrstvy: buď se rubová vrstva jednoduše sejme po přenesení toneru na desku (v případě fólie pro laserové tiskárny), nebo se předem namočí do vody a následně se postupně sloupne ( křídový papír). Toner přitom zůstává na desce. Po odstranění podkladu v místech, kde se toner oddělil, můžete desku retušovat ručně.

5. Deska se leptá v chemickém roztoku. Při leptání se toner nerozpouští v chloridu železitém.

Tato metoda umožňuje získat velmi krásnou tištěnou montáž, ale musíte si na to zvyknout, protože to nemusí vyjít napoprvé. Faktem je, že určitý vysokoteplotní režim je nutný. Je zde pouze jedno kritérium: toner se musí stihnout roztavit natolik, aby se přilepil na povrch desky, a zároveň nesmí stihnout dosáhnout polotekutého stavu, aby se okraje stop neslepily. zploštit. Vyjmutí listu papíru vyžaduje určité změkčení vodou, jinak se list papíru může odtrhnout spolu s tonerem. Vrtání otvorů do desky plošných spojů se provádí po leptání.

Leptání DPS

Existuje mnoho kompozic pro chemické leptání mědi z desky s plošnými spoji. Všechny se liší rychlostí reakce a dostupností chemických činidel nezbytných pro přípravu roztoku. Nezapomeňte, že jakákoliv chemikálie je zdraví škodlivá, proto nezapomínejte na preventivní opatření. Zde jsou chemické roztoky pro leptání desek plošných spojů, které jsem osobně použil:

1. Kyselina dusičná (HNO 3)- nejnebezpečnější a méně oblíbené činidlo. Je průhledný, má štiplavý zápach, je vysoce hygroskopický a také se silně odpařuje. Proto se nedoporučuje pro skladování doma. Nepoužívá se pro leptání čistá forma a roztok s vodou v poměru 1/3 (jeden díl kyseliny na tři díly vody). Nezapomeňte, že do kyseliny se nelije voda, ale kyselina do vody. Proces leptání netrvá déle než pět minut s aktivním uvolňováním plynu. „Dusík“ také rozpouští lak, takže před použitím je třeba nechat lak důkladně zaschnout. Pak během leptání nestihne změknout a oddělit se od měděného povlaku. Je třeba přísně dodržovat bezpečnostní opatření.

2. Roztok kyseliny sírové (H 2 SO 4) a peroxidu vodíku (H 2 O 2). K přípravě tohoto roztoku je třeba přidat čtyři tablety peroxidu vodíku (název lékárny - „Hydroperit“) do sklenice běžného elektrolytu baterie (roztok kyseliny sírové ve vodě). Připravený roztok by měl být skladován v tmavé nádobě, ne hermeticky uzavřené, protože rozklad peroxidu vodíku uvolňuje plyn. Doba leptání desky s plošnými spoji je asi jedna hodina pro dobře promíchaný čerstvý roztok při pokojové teplotě. Tento roztok po leptání lze obnovit přidáním peroxidu vodíku H 2 O 2. Potřebné množství peroxidu vodíku se posuzuje vizuálně: měděná deska ponořená do roztoku by měla být přetřena z červené na tmavě hnědou. Tvorba bublin v roztoku svědčí o přebytku peroxidu vodíku, což vede ke zpomalení reakce leptání. Je třeba přísně dodržovat bezpečnostní opatření.

Pozornost: Při použití dvou výše uvedených roztoků je třeba při práci s žíravými chemikáliemi dodržovat veškerá bezpečnostní opatření. Veškeré práce musí být prováděny pouze na čerstvý vzduch nebo pod kapotou. Pokud se vám roztok dostane na kůži, je třeba ji okamžitě omýt velkým množstvím vody.

3. Chlorid železitý (FeCl 3)- nejoblíbenější činidlo pro leptání desek plošných spojů. 150 g prášku chloridu železitého se rozpustí ve 200 ml teplé vody. Proces leptání v tomto roztoku může trvat 15 až 60 minut. Doba závisí na čerstvosti roztoku a teplotě. Po dokončení leptání je třeba desku omýt velkým množstvím vody, nejlépe mýdlem (k neutralizaci zbytků kyselin). Mezi nevýhody tohoto řešení patří vznik odpadu při reakci, který se usazuje na desce a narušuje normální průběh procesu leptání, a také relativně nízká reakční rychlost.

4. Roztok kuchyňské soli (NaCl) a síranu měďnatého (CuSO 4) ve vodě. V 500 ml horká voda(přibližně 80 °C) rozpusťte čtyři polévkové lžíce kuchyňské soli a dvě polévkové lžíce síranu měďnatého rozdrceného na prášek. Roztok je ihned po vychladnutí připraven k použití (při použití žáruvzdorné barvy není chlazení nutné). Doba leptání je cca 8 hod. Pro urychlení procesu leptání lze roztok s deskou zahřát na 50 °C.

5. Roztok kyseliny citrónové v peroxidu vodíku (H 2 O 2). V malé lázni (do 100 ml) se deska s plošnými spoji naplní velkým objemem peroxidu vodíku a poté se přidá 1 polévková lžíce kyseliny citrónové. Poté začíná proces leptání desky s plošnými spoji. Je aktivně doprovázena změnou barvy kapaliny z průhledné na modrou. Okraje jsou hladké a pokud fólii laminátu ze skelných vláken nejprve přejedete jemným brusným papírem, bude vše vyleptáno velmi rovnoměrně.

Pomocí této metody se mi podařilo získat desky s následujícími parametry:

Mezera mezi vodiči je 0,2 mm.

Při nastavené tloušťce vodiče 0,25 mm se ve skutečnosti ukázalo 0,2-0,22 mm.

Rozměry desek do 100x200 mm.

Pokud potřebujete nakládat rychleji, můžete přidat špetku běžné kuchyňské soli. Proces to urychlí, ale buďte opatrní: Proces leptání uvolňuje tepelnou energii a obvykle způsobí, že se roztok dost zahřeje. Za mé mnohaleté zkušenosti s prací s tímto řešením dvakrát explodovalo a „rozmazalo“ vše kolem mě. Vše se samozřejmě velmi rychle setřelo obyčejným hadrem a sodou a na oblečení ani věcech po tom nebyly žádné stopy (na rozdíl od chloridu železitého), ale pozorování to bylo docela zajímavé.

Průměrná doba leptání je 20-30 minut.

Jiné řešení pro leptání desek plošných spojů jsem nepoužil. Nejpříjemnější je pracovat s posledním bodem, protože komponenty lze získat v jakémkoli městě.

Pokud to potřebujete udělat dobře

Desku plošných spojů lze v zásadě objednat i v továrně specializované na jejich výrobu. Samozřejmě to stojí víc, než byste si to vyrobili sami, ale kvalita zpracování bude mnohonásobně lepší. Pokud máte takových prototypů hodně, pak vřele doporučuji zhlédnout video o výrobě plošných spojů.

Tady jde o to. Továrna bere peníze za 2 věci: za přípravu výroby, při které vaše soubory s plošným spojem převede na svůj standard a vyrobí zařízení, a za samotnou výrobu. Samotná výroba není drahá věc: továrny nakupují polotovary pro radiové desky ve velkém množství a samotná výroba je levnější, ale za přípravu účtují v průměru 2-3 tisíce rublů. Pro mě platit takové peníze za výrobu jedné desky nedává smysl. Ale pokud je těchto desek 10-20, tak se tyto peníze na přípravu rozdělí mezi všechny desky a vyjde to levněji.

Amatérská rádiová technologie pro domácí výrobu desek plošných spojů se skládá z několika fází.

Výkres.

Leptací roztok.

Leptání.

1. Kreslení pomocí laserové tiskárny.

Příprava výkresů desek plošných spojů.

Nejpohodlnější je ručně nakreslit desku s plošnými spoji v měřítku 1:1 na zapisovací papír (má čtverec o straně 2,5 mm, v „rozteči“ mikroobvodů), pokud tam žádný není, můžete „xerujte“ školní papír „do čtverce“ s 2násobným poklesem, jako poslední možnost můžete použít běžný milimetrový papír. Dráhy na straně pájky by měly být nakresleny plnými čarami a stopy na straně dílů (v případě oboustranné instalace) by měly být nakresleny tečkovanými čarami. Je třeba poznamenat, že umístěné prvky musí být zrcadlově. Středy nohou prvku jsou označeny body, kolem kterých je nutné nakreslit pájecí plošku. Pro následné akce je velmi důležité, jakou velikost zvolíte montážní podložky pro prvky (je škoda, když při kreslení desky „naživo“ cesta mezi podložkami buď neprojde, nebo po zapájení prvky vypadnou spolu s podložkami). Šířka drah by měla být zvolena podle toho, čím budete desku kreslit, při použití skleněných kreslících desek o tloušťce přibližně 1,5 mm. Poté, co je kresba hotová, musíte kresbu připevnit na svítící povrch (například okenní sklo) zadní stranou k vám a zakroužkovat tečkované čáry. Tímto způsobem získáte výkres ze strany instalace dílů. Dále musíte vystřihnout výkres listu papíru, ale s ohledem na „křídla“ pro upevnění na každé straně (asi 15 mm).

Příprava laminátu a vrtání.

Odřízněte kus sklolaminátu na velikost výkresu. Odstraňte otřepy pilníkem. Umístěte design na desku, přehněte okraje papíru a zajistěte je na zadní straně páskou nebo (nejlépe) elektrickou páskou. Další je proces vrtání. Ano, ano, přesně podle výkresu a bez děrování. Důležitou podmínkou, aby vrták nevedl, je jeho „čerstvost“. Co však od konkrétního vrtáku očekávat, lze pochopit vyvrtáním zkušebního otvoru na nějakém kousku sklolaminátu. Nejlepší rozhodnutí tento problém spočívá v dostupnosti vhodné vrtačky, i když je domácí výroby. Pokud se používá "motor s vrtačkou", je zpravidla lepší "prorazit" budoucí otvory. Všechny otvory, včetně montážních, jsou vyvrtány se stejným (nejmenším) průměrem. Dále musíte zkontrolovat vrtání na "vůli", protože tam budou určitě nevyvrtané otvory. Vrtat. Poté se kresba desky velmi opatrně odstraní ze sklolaminátu (nebezpečí jsou otřepy od vrtání). Dále se vyvrtají upevňovací a další otvory o větším průměru.

Po provedených operacích se povrch desky očistí jemným brusným papírem. Tento proces je nezbytný pro odstranění otřepů z vrtání a pro lepší přilnavost designového nátěru k povrchu. Pokud je to možné, nedotýkejte se čištěného povrchu prsty, abyste nezanechali mastné stopy. Po očištění je nutné desku odmastit alkoholem (v krajním případě acetonem, ale dbejte na to, aby nezůstaly bílé prachové skvrny). Poté se můžete koncových ploch dotýkat pouze prsty.

Výkres.

V našich kruzích jsme se samozřejmě hodně dohadovali o použité barvě a technologii nanášení cestiček, ale ustálil jsem se na níže popsaném. Kresba se provádí nitrobarvou, v ní je rozpuštěný kalafunový prášek (poskytuje plasticitu pro korekci po určitou dobu po zaschnutí a nedovolí, aby barva „zaostávala“ v případě leptání horkými roztoky). Kreslení se provádí skleněnými kreslícími pery (které se v dnešní době velmi těžko shánějí). Dále je možné použít jako barvu asfalto-bitumenový lak, rozpuštěný do požadovaného stavu xylenem. Lahvička vydrží velmi dlouho. Kreslící krmítka je možné vyrobit svépomocí, samozřejmě s patřičným zaškolením. K tomu můžete vzít tenkostěnnou skleněnou trubici a natáhnout ji na plamen (přes plynová kamna) zlomit to uprostřed. Odlomený hrot pak „dodělejte“ na jemném smirkovém papíru. Dále zahřívejte na stejném plameni a ohněte špičku do požadovaného úhlu. Obtížný!? Ve skutečnosti ne více než 5 minut. Pro kreslení můžete použít i jednorázové injekční stříkačky. Lak se natáhne do jednorázové injekční stříkačky (1-2 ml) a zavede se tenká jehla. Před instalací musí být jehla zpracována pilníkem tak, aby okraje byly hladké (odstraňte ostrý konec). Ze strany pístu můžete zasunout další jehlu, abyste umožnili průchod vzduchu dovnitř stříkačky.

Než začnete kreslit stopy tištěných spojů, musíte nakreslit montážní podložky pro pájení prvků. Aplikují se pomocí skleněného pera nebo nabroušené zápalky kolem každého otvoru o průměru přibližně 3 mm. Dále je musíte nechat uschnout. Poté je třeba je pomocí kružítka oříznout na požadovaný průměr (používám malé kružítko se závitovým zámkem vzdálenosti (smí mi profesionální kreslíři prominout tento výraz, jeho pravé jméno jsem nikdy neznal), jeden z z nichž se brousí do plochého řezáku). Dále se oříznutý přebytek očistí šídlem nebo skalpelem. Ve skutečnosti k těmto procedurám používám recyklované školní náčiní. Výsledkem jsou hladké oblé plochy stejného průměru, které lze spojovat pouze kolejemi, podle dříve nakresleného výkresu plošného spoje. Dále po vysušení se nakreslí druhá strana. Poté jsou stopy a chyby opraveny pomocí skalpelu. Kromě toho je třeba poznamenat, že za účelem zarovnání okraje dráhy musíte nejprve oříznout okraj podél pravítka (nejlépe kovového) a poté přebytek odstranit poškrábáním. Pokud dráhu hned vyčistíte, pak v závislosti na stupni přeschnutí laku můžete získat "špíny" ještě horší než ty původní. Zkontrolujte, zda vzor na desce odpovídá vzoru na výkresu.

Výroba leptadla.

Existují různé kompozice pro leptání, fóliový materiál při výrobě desek plošných spojů.

Recept číslo 1.

Pro nucené (4-6 min) leptání můžete použít následující složení (v hmotnostních dílech): 38% kyselina chlorovodíková o hustotě 1,19 g/cm 3, 30% peroxid vodíku (peroxid)-perhydrol. Pokud má peroxid vodíku koncentraci 16-18%, pak na 20 hmotnostních dílů kyseliny vezměte 40 dílů peroxidu a stejné množství vody. Nejprve se peroxid smíchá s vodou a poté se přidá kyselina. Potištěné vodiče a kontaktní plošky by měly být chráněny kyselinovzdorným nátěrem, například nitro emailem NTs-11.

Recept č. 2.

4-6 tablet peroxidu vodíku rozpusťte ve sklenici studené vody a opatrně přidejte 15-25 ml koncentrované kyseliny sírové. Chcete-li aplikovat návrh desky plošných spojů na fóliový materiál, můžete použít lepidlo BF-2. Doba leptání v tomto roztoku je přibližně 1 hodina.

Recept č. 3.

V 500 ml horké (přibližně 80 °C) vody rozpusťte čtyři polévkové lžíce kuchyňské soli a dvě polévkové lžíce síranu měďnatého rozdrceného na prášek. Roztok získá tmavě zelenou barvu. Připraveno k použití ihned po vychladnutí (není nutné pro žáruvzdornou barvu, viz výše). Roztok vystačí na odstranění 200 cm 3 fólie. Doba leptání je cca 8 hod. Pokud je vzor desky plošných spojů proveden dostatečně tepelně odolnou barvou nebo lakem, lze teplotu roztoku přivést až na cca 50 °C a poté se intenzita leptání zvýší.

Recept č. 4.

Rozpusťte 350 g anhydridu kyseliny chromové v 1 litru horké vody (60-70 °C), poté přidejte 50 g chloridu sodného *. Po ochlazení roztoku začněte leptat. Doba leptání 20-60 min. Pokud se do roztoku přidá 50 g koncentrované kyseliny sírové, pak bude leptání intenzivnější.

Recept č. 5.

150 g prášku chloridu železitého se rozpustí ve 200 ml teplé vody.

Příprava chloridu železitého.

Pokud v hotové formě (v prášku) není chlorid železitý, můžete jej vařit sami. K tomu potřebujete 9% kyselinu chlorovodíkovou a jemné železné piliny. Na 25 objemových dílů kyseliny vezměte jeden díl železných pilin. Piliny se nalijí do otevřené nádoby s kyselinou a nechají se několik dní. Na konci reakce se roztok stává světle zeleným a po 5-6 dnech se barva změní na žlutohnědou - roztok chloridu železitého je připraven k použití. K přípravě chloridu železitého můžete použít práškové červené olovo. V tomto případě je na jeden objemový díl koncentrované kyseliny chlorovodíkové zapotřebí 1,5-2 dílů červeného olova. Složky se smíchají ve skleněné nádobě a po malých částech se přidá červené olovo. Po ukončení chemická reakce Na dno padá sraženina a roztok chloridu železitého. Připraven k použití

Leptání a opracování desky.

Leptání by mělo být prováděno v plastových (fotokyvetách) nebo porcelánových (talířových) miskách. Pokud je deska malá, je vhodné ji vyleptat do desky. Hluboká deska se volí tak, aby deska neležela úplně na dně, ale spočívala v rozích na stěnách desky. Potom mezi deskou a dnem bude prostor vyplněný roztokem. Při leptání je třeba desku převrátit a roztok promíchat. Pokud potřebujete desku rychle naleptat, zahřejte roztok na 50-70 stupňů. Pokud je deska velká, vložte zápalky do montážních otvorů (v rozích) tak, aby na obou stranách vyčnívaly 5-10 mm. Můžete vložit měděný drát, ale pak bude roztok více nasycený mědí. Leptejte ve fotografické kyvetě, zamíchejte a otočte desku. Při práci s roztokem chloridu železitého musíte být opatrní. Roztok je téměř nemožné smýt z oblečení a předmětů. V případě kontaktu s pokožkou omyjte roztokem sody. Porcelánový talíř se snadno vymyje z roztoku a může být dále používán pro zamýšlený účel. Po dokončení leptání nalijte roztok do plastové láhve, budete ji potřebovat později. Opláchněte desku ve studené tekoucí vodě. Pod tenkým proudem vody odstraňte lak pomocí bezpečnostní čepele (škrabky). Zaschlou desku je nutné očistit skalpelem, aby se odstranily přebytečné spoje a rozlitý lak. Pokud jsou dráhy blízko sebe, můžete lumen rozšířit skalpelem. Poté se deska znovu zpracuje jemným brusným papírem.

Pocínování desek.

O užitečnosti tohoto postupu není třeba psát. Jinak se můžete zastavit u předchozího. Dále jsou povrchy desky pokryty štětcem s tekutým kalafunovým tavidlem. Cínování se provádí pomocí pocínovaného síta opletu (bílého), který je zbaven drátů. Prýmek se nejprve napustí kalafunou a malým množstvím pájky (můžete samozřejmě použít i slitinu Rose, ale to už je exotika). Dále je oplet přitlačen k povrchu dráhy páječkou a pomalu rovnoměrně (vybráno experimentálně) po délce dráhy. Pokud jsou všechny podmínky splněny správně, výsledkem bude hladká bílá pocínovaná cesta. Po zpracování všech stop na všech stranách se deska omyje alkoholem. Omývání acetonem je nežádoucí, protože pájka s acetonem poskytuje časem vodivou chemickou sloučeninu ve formě bílý plak podél okrajů nástupišť a kolejí a při dostatečné hustotě montáže hrozí nebezpečí zbytečných galvanických spojů. Po umytí se provede vyvrtání (vyčištění) otvorů pro instalaci r / komponentů.

Deska je připravena k instalaci.

Desky plošných spojů pomocí laserové tiskárny.

Mezi radioamatéry je stále oblíbenější způsob výroby jednotlivých desek plošných spojů s přenosem vzoru z výtisku na laserové tiskárně. Nejlepší je tisknout na tenký křídový papír – méně žmolkuje, dobrý výsledek získané na listech časopisu „Stereo&Video“, stejně jako „samolepicí“ substráty a termopapír pro faxy (stranu si vyberte experimentálně). V laserových tiskárnách byste měli povolit režim maximální zásoby toneru (vypnout „úsporný“ režim, pokud byl zapnut, nastavit kontrast na maximum atd.) a také použít dráhu s minimálním ohybem papíru (tato možnost je k dispozici u starších modelů HP LJ 2, LJ4 atd.). Design desky je nutné „zrcadlit“, tato možnost je dostupná v nabídce tisku mnoha grafických programů, například Corel Draw, Corel Photo Paint a při tisku z programů, které neumí „zrcadlit“ je nutné použít výstup do Postscriptu. tiskárny, které mají v ovladači možnost zrcadlení. Místo výstupu na laserovou tiskárnu můžete použít fotokopírování, ale také v režimu maximálního kontrastu a na termální faxový papír. Při výrobě dvouvrstvých desek plošných spojů se za účelem snížení tepelného smrštění papíru doporučuje papír před tiskem „projet“ tiskárnou prázdný (bez tisku obrázku). Kromě toho by měly být obě strany na stejném listu, aby nedošlo k vážnému nesouososti v důsledku různého tepelného smrštění papíru. Odmaštěná deska se položí měděnou stranou nahoru na rovný povrch, výsledným potiskem nahoře, tonerovou stranou dolů. Tento „sendvič“ se na papírové straně přitlačí žehličkou (20 - 30 sekund), zahřeje se na teplotu žehlení krepu (zeptejte se dámy). Žehlička by neměla okamžitě roztavit obraz vytvořený laserovou tiskárnou. To znamená, že toner by se při této teplotě měl změnit z pevného na viskózní, ale ne kapalný. Když deska vychladne, musíte ji ponořit do teplé vody a podržet ji tam několik minut. Jakmile papír kulhá (bude to vidět), lze vše snadno stáhnout, zbytek jednoduše srolovat prstem. Místo vody můžete papír odstranit kyselinou sírovou. Pokud jsou stopy zamaštěné, nedbale jste odstranili žehličku nebo položili studené závaží. Pokud někde stopy chybí, je žehlička příliš studená. Pokud se stopy rozšíří, žehlička je příliš horká nebo se deska zahřívá příliš dlouho. Pokud je deska oboustranná, pak se nejprve papírové výtisky z obou stran zarovnají na světlo, na libovolných volných protilehlých místech se jehlou propíchnou dva technologické otvory, první strana desky se jako obvykle „zažehlí“, poté vrtá se podél technologických otvorů tenkým vrtákem a na druhé straně podél nich se mezera zarovná s papírovým výtiskem druhé strany. Otrávit můžete chloridem železitým (trochu zahřejte, aby se to urychlilo) nebo hodgepodge s hydropyritem. To vše bylo použito i na getinaxu, nedochází k žádnému odlupování kolejí, běžně se dělají koleje do šířky 0,8 mm a s jistými zkušenostmi do 0,5 mm. Po naleptání se toner odstraní acetonem, odlakovačem nebo sprejem Flux Off. Vrtané, ořezané a tak dále, jako obvykle...

Další způsob aplikace vzoru na platební příkaz pomocí laserové tiskárny.

Vytváření p / p pomocí laserové tiskárny a žehličky je poměrně zdlouhavý proces, ale s trochou praxe dává docela dobrý výsledek.

1 . Jemně nalepte list faxového papíru (lesklou stranou nahoru) na list obyčejného papíru (abyste kompenzovali nedostatečnou tuhost faxování). Proč? Papír je nutné nejprve protáhnout tiskárnou/laserovou pecí, aby se srazil. Pro hladké protažení traktem stačí termopapír na citlivé straně přežehlit žehličkou.
2 . Papír - podklad vezměte ze samolepícího papíru, nebo termopapíru na faxování, určitě termopapír, a připravené - archy nejprve přežehlete horkou žehličkou do hladka (současně ztmavnou, poté zmodrají) , složte je do této podoby pro budoucí použití. před výstupem desky protáhněte list tiskárnou - například vytištěním prázdné stránky. minimální velikost listu je ~6*12 cm pro HP 5/6L.
3 . Tisk - při maximálním obsahu tuku, zrcadlově. tisk a přenos na přířez může být až týdenní, znovu jsem to nezkoušel (to je pro ty, kteří nemají doma laser).
4 . Vezměte obrobek s okrajem 3-5 mm na každé straně. folie - lehce obrousit nulou a setřít. neměly by zde být žádné škodlivé usazeniny, jako je bílá sraženina z denaturovaného lihu. Používám isopropylalkohol nebo plynové "galoše" (alias "do zapalovačů").
5 . Žehlička - s normálním, hladkým povrchem. předem zahřát. Teplota - pro voskování je potřeba ji volit pečlivěji (mám display metr nastavený na "umělé hedvábí"), jinak se impregnace začne přenášet. pro termopapír - vyšší je možný.
6 . Ani na fólii, ani na papíře by neměl být prach ani žádné drobnosti.
7 . Udělej si sendvič - na plochou silnou překližku (i když mám 3mm papír), dej kousek silného kartonu, prázdnou desku, odfoukni prach, kresba, na termopapír (je tenký) - taky kousek středně silného papíru , horká žehlička.
8 . Začnete se žehličkou pohybovat a přitlačovat silou ~5..10 kg/sq.dm. počkejte asi dvě minuty, než se přilepí.
9 . Mírným nakloněním žehličky několik minut vyvalujete jednotlivé stopy. Zde je velmi důležité koleje nerozdrtit a zároveň je svařit. Čas od času je potřeba spustit žehličku na celou rovinu, aby zbytek žehličky nevychladl. Termální papír jasně ukazuje rozdíl ve svařených a vadných kusech.
10 . No, žehlíš ještě minutu, aby sis vyčistil svědomí a žehličku odložil. Sendvič se ochladí a části papíru mezi drahami nabobtnají. Nečekáme, až vychladne, položíme desku přímo pod proud vroucí vody.
11 . Nyní deska - pod tekoucí vodou a kouskem mokré pěnové gumy začnete mazat papír. Nelze jej odtrhnout ve velkých kusech nebo ze suché fólie. Z pěnové gumy musíte častěji odstraňovat shluky papíru. Papír vezmeme za roh a odtrhneme. Poté zbytky odstraníme prstem/hadrem/pěnovou gumou.
12 . Pomocí nového kousku houby setřete žmolky (co nejvíce) a podívejte se na mokrý vzor pod lupou. pokud je závad mnoho nebo se nacházejí na nevhodných místech - viz bod 1, s odchylkami v parametrech.
13 . Zakryjte zadní stranu pruhy široké pásky a nalepte. Je to možné i ve vroucím FeCl3

Způsob nanášení vzoru na papír pomocí laserové tiskárny

Dělám vše mnohem jednodušší:
Beru polotovar a jednoduchou sovětskou gumu. Celou desku důkladně otřu gumou. Veškerá oxidace je odstraněna. Pro každý případ to můžete otřít benzínem (ale já to nedělám, stačí guma). Pak vezmu termopapír z faxu a přežehlím žehličkou. Zbarví se do šedofialova. Tento papír vložím do tiskárny (mám HP 6L a papír pro tuhost nelepím, ještě jsem ho nerozkousal) a zrcadlově vytisknu návrh desky. Položím papír na papír a začnu se hrabat se žehličkou. Můj výkon je na 3/4 maximálního výkonu. Žehlím 3-4 minuty. Poté vhodím obrobek do horké teplé vody a počkám 5 minut, než papír změkne. Poté pomocí houbičky nebo prstů papír sroluji z desky. Neberte okraj papíru ani jej neodtrhávejte, stopy se mohou odtrhnout spolu s papírem! Stačí to shodit z desky. Dále - jádro, vrták, oříznutí a leptání. A deska je hotová.