Изготовление печатной платы своими руками в домашних условиях

Изготовление печатных плат

“Карандашный” метод

Изготовление печатных плат методом травления для радиолюбителей не является чем-то новым, но начинающие любители электроники порой сталкиваются с проблемой изготовления качественной печатной платы для своих самодельных радиоустройств.

Стоит заметить, что обычно новички стремятся изготовить какую-либо несложную схему, с небольшим количеством радиоэлементов и низкой плотностью монтажа.

Основной сложностью при изготовлении печатной платы остаётся процесс формирования устойчивого к травлению слоя, который не позволяет раствору хлорного железа вступить в реакцию с будущими медными проводниками.

Сейчас в ходу так называемая лазерно-утюжная технология, которая позволяет изготавливать очень качественные печатные платы. Но для этого метода нужно соответствующее оборудование и материалы. Например, лазерный принтер, специальная бумага и прочие мелочи.

Но можно ли обойтись минимумом инструментов для производства простой с точки зрения размеров и плотности монтажа печатной платы? Да! Читайте далее.

“Карандашная” технология изготовления печатных плат.

Суть данной технологии заключается в использовании корректирующего карандаша. Данный карандаш служит для исправления помарок и корректировки ошибок при письме. Но этот же карандаш можно с лёгкостью использовать и для нанесения рисунка проводников на поверхность фольгированного стеклотекстолита или гетинакса.


Корректирующий карандаш

В широкой продаже есть также “замазка” – аналог корректирующего карандаша, в котором есть специальная кисточка и маленький тюбик с белой корректирующей жидкостью. Карандаш же замечателен тем, что он позволяет наносить рисунок в виде тонкой дорожки, шириной около 2 миллиметров, что в большинстве случаев вполне пригодно для нанесения рисунка печатной платы.

Процесс изготовления печатной платы “карандашным” методом.

Покажу наглядно весь процесс нанесения устойчивого к травлению слоя на заготовку при изготовлении печатной платы для усилителя на микросхеме TDA2822.

Для начала понадобиться рисунок (разводка) соединительных дорожек, который необходимо перенести на поверхность фольгированного текстолита, стеклотекстолита либо гетинакса. Рисунок можно нарисовать самому, а можно взять готовый из описания устройства, которое планируется собрать. Далее можно поступить таким образом. Если есть принтер – подойдёт любой – распечатываем рисунок на листе бумаги. Затем вырезаем шаблон.


Заготовка печатной платы и шаблон рисунка соединительных дорожек

Далее приклеиваем бумажный шаблон с рисунком на заготовку из фольгированного текстолита со стороны медной фольги. Перебарщивать с клеем не нужно, необходимо лишь 4-6 капель, чтобы зафиксировать шаблон рисунка на заготовке. Клей можно применять в принципе любой – от обычного ПВА до “Момента”. Всё равно, заготовку потом придётся шлифовать.

Далее необходимо просверлить отверстия под установку радиодеталей. Для этого понадобится миниатюрный сверлильный станок и свёрла диаметром 0,8 – 0,9 мм. Перед началом сверления отверстий рекомендуется сделать шилом небольшие углубления в местах сверления. Если этого не сделать, то сверло будет уводить. Стоит отметить, что широко распространённые в продаже свёрла плохо сверлят медную фольгу. Поэтому проделывая небольшие углубления в медной фольге, мы уменьшаем нагрузку на свёрла и облегчаем процесс сверления.


Печатная плата после сверления отверстий

После того, как отверстия просверлены – аккуратно отделяем шаблон от заготовки. Если бумажный шаблон не повреждён, то его лучше сохранить. Далее он нам ещё может понадобиться. Кроме всего прочего, его можно использовать повторно при изготовлении платы для такого же устройства.

Для шлифовки желательно использовать наждачную бумагу или ленту с мелкой зернистостью. От неё на медной фольге не останется глубоких царапин.

Шлифуем заготовку со стороны медной фольги до тех пор, пока поверхность не будет очищена от грязи, окисла и остатков клея. Также шлифовка необходима, чтобы убрать острые медные края у отверстий, образовавшиеся от сверления фольгированного стеклотекстолита.

Производить сверление отверстий рекомендуется до нанесения рисунка дорожек карандашом и последующего травления. Причина проста. При сверлении отверстий можно легко испортить уже готовые соединительные дорожки и “пятаки”. Например, при сверлении или шлифовке очень легко повредить медную окантовку вокруг отверстий.

Вот теперь настало время применения корректирующего карандаша. Наносим рисунок будущих проводников на фольгированную поверхность в соответствии с рисунком. Это довольно легко, так как отверстия служат своего рода координатами. Кстати, здесь может понадобиться наш бумажный шаблон, ведь на нём указана трассировка всех соединений.


Заготовка печатной платы после нанесения рисунка дорожек

Форму дорожек можно подкорректировать с помощью лезвия безопасной бритвы, скальпелем. Далее необходимо подготовить раствор хлорного железа. Для травления понадобиться небольшой пластиковый резервуар, но, ни в коем случае не металлический!


Корректировка дорожек

В резервуар для травления заливаем немного тёплой, чуть горячей воды. Температура увеличивает скорость протекания химических процессов, и медь вытравится быстрее. Добавляем в резервуар хлорного железа. При этом следует засыпать порошок хлорного железа медленно и держаться от резервуара на расстоянии. Растворение хлорного железа в воде сопровождается выделением пара и брызг.

В процессе травления время от времени рекомендуется покачивать резервуар либо помешивать раствор с целью очистить реагирующую медную поверхность от нерастворимого осадка, который появляется в результате химической реакции. Процесс травления может занять несколько часов, всё зависит от температуры раствора, концентрации реагирующих веществ, конвекции жидкости в резервуаре, чистоты поверхности заготовки.


Заготовка после травления

После того, как ненужные участки вытравились, печатную плату нужно промыть под струёй воды и очистить медные дорожки от защитного покрытия. Затем заготовку нужно ещё раз отшлифовать до блеска. Далее нужно облудить медные дорожки – покрыть их тонким слоем припоя. Чтобы процесс лужения проводников был быстрее и качественнее, рекомендуется покрыть их нейтральным паяльным флюсом, таким как ЛТИ-120. Также можно применить паяльный жир.


Очищенная печатная плата

Далее с помощью паяльника покрываем дорожки тонким слоем припоя. Если в процессе лужения отверстия под выводы деталей “закрыло” припоем, то берём деревянную зубочистку или остро заточенную спичку. Прогреваем место рядом с отверстием и “прокалываем” зубочисткой отверстие.


Готовая печатная плата

И ещё маленький совет. После того, как монтаж деталей в печатную плату будет произведён, протрите или отмойте места пайки тряпкой (или кусочком ваты), смоченной в растворителе (Уайт-спирите) или изопропиловом спирте, чтобы удалить остатки канифоли в местах пайки. Чтобы процесс пошёл быстрее, сначала очищаем от канифоли те места, где её особенно много обычным пинцетом. А оставшуюся канифоль отмываем растворителем.

Как уже говорилось, данная технология годиться для быстрого изготовления печатных плат с низкой плотностью монтажа радиоэлементов. Но, несмотря на это, с её помощью можно изготавливать огромное количество электронных устройств или небольших совместимых модулей.

Изготовление печатной платы своими руками в домашних условиях

Пять шагов. Изготовление качественных печатных плат дома.

Автор: Андрей Дойников aka dt_andrew
Опубликовано 13.09.2010

Поздравляю Уважаемого Кота с Днем рождения. Желаю всяческих успехов и здоровья.
Привет всем! – приступим:

ШАГ 1 – Изготовление печатной платы.
Я в 99% случаев изготавливаю свои печатные платы методом ЛУТ (Лазерно Утюжная Технология). Об этом методе столько уже написано, а споры не угасают какую бумагу применять, пленку от обоев, фотобумагу, кальку и даже обычную офисную. Каждый хвалит свой метод. У каждой бумаги есть свои плюсы и минусы. Мое мнение – используйте любую бумагу, на которой у Вас получается лучше всего. Главное результат. Я применяю пленку от обоев “333”, хотя пробовал и на фотобумаге LOMOND – результат был всегда хорошим, но отмачивание фотобумаги и избавление от белого налета между дорожками, честно говоря утомляло. Остановился на пленке. А как же пленочный или жидкий фоторезист?. Я к этому методу отношусь с уважением и считаю его следующим шагом в своей технологии. Благо сейчас его уже можно без особых проблем купить.
Я не буду описывать, что да как делать, как написал выше все описано и переписано многократно. Остановлюсь на маленьких хитростях и тонкостях , которые я применяю. Надеюсь, кому то они будут полезны!
1. Резка стеклотекстолита. Одни используют резак, изготовленный из отрезка ножовочного полотна, другие ножницы по металлу, третьи лобзик и т.д. Я применяю практически все методы, в зависимости от ситуации. Потом я приобрел резак для бумаги, который берет 25 листов за одно движение. Есть также на 10 и 50 листов, на 10 слишком хилый и его не стоит покупать (если кто решится это сделать) на 50 листов хорош, но довольно дорог у нас под 4500 рублей. Остановился на среднем варианте за 2000 руб., есть у него направляющие и прочие прелести. Скорей всего есть и более дешевые варианты. При покупке обращайте внимание на материал, из которого сделан нож. От его качества зависит, как часто вы его будете затачивать.

Положил – отрезал – Сказка!.

2. Как известно пленка довольно тонкий материал и принтера его частенько “зажевывают”. Поэтому я наклеиваю его на лист обычной офисной бумаги примерно так.

3. Немного о двухсторонних платах. Так как это более трудоемкий процесс то делаю все аккуратно. Печатаю на пленке 2 стороны. Вырезаю рисунки с запасом по краям примерно 1см. (можно и больше). Совмещаю рисунки обоих сторон и скрепляю с одной (как правило более короткой) степлером. Затем из стеклотекстолита вырезаю ножницами прямоугольник длинной равной короткой стороны платы шириной 1 см. Вклеиваю его с противоположной стороны, где скрепляли степлером и удаляем скобку от степлера. Получился типа конвертика, куда и вставляю плату. Получим, что-то типа этого.

Далей утюжим, как обычно с двух сторон. На рисунке печатной платы одной из сторон, где меньше дорожек пяточки делаю без центровочных отверстий, то есть сплошной заливкой, что позволяет минимизировать ошибки при совмещении и сверловке.

4. Когда плата уже протравлена и покрыта оловом, необходимо запаять переходные отверстия (переходы с одной стороны на другую). Если их немного, то время потраченное будет небольшим, а если много, то это уже кошмар и обычным способом делать слишком утомительно и долго. В этой ситуации я применяю следующую технологию. Берем гибкий провод с облуженными центральными жилками, потрошим его. Берем одну из жил (0.15-0.2 мм выпрямляем его) длинной 5-8см. Больше брать не надо (не будет стоять, поймете почему из эскиза), если потребуется еще, возьмем еще одну и т.д.
Кладем плату на ровную поверхность и по краям под плату кладем прокладки из любого материала толщиной приблизительно 2 мм. Вставляем проводник в переходное отверстие (проводник у нас стоит), упираясь на стенки отверстия. Смазываем флюсом, пропаиваем, потом обкусываем под корень. Переходим к следующему отверстию. И так по всем с одной стороны, получается довольно быстро. За счет прокладки с другой стороны у нас там получаются уже готовые выводы для пайки.

Переходим к запайке с противоположной стороны платы.
Кто делал подобную операцию наверно заметили, что когда мы пропаиваем вторую сторону, из за того что перемычка в отверстии очень короткая, то начинает портиться пайка с 1 стороны, что очень плохо. Для того чтобы избежать этого, при пайке второй стороны, под плату подкладываем влажную тряпочку для охлаждения и спокойно паяем другую сторону.

4. Немного о полигонах меди. Многие отмечали на форуме и в других источниках, что принтера печатают большие области с экономией тонера. На бумаге все нормально, а на плате получается в мелкую дырочку, что не красиво. Кто-то держит над ацетоном, для затягивания тонера, кто-то еще как, я использую простое приспособление. Берем использованный толстый фломастер, который еще не окончательно высох и заполняем его небольшим количеством спирта -канифольным флюсом.

После того как пропитается наконечник и флюс начнет вытекать из наконечника ретушируем большой полигон – закрашивая его и все получается аккуратно и опять же быстро. Можно и кисточкой делать, но по краям полигона часто получается неровно и не красиво. Маркер можно использовать многократно, пока не высохнет окончательно. Снова пропитываем и вперед.
Вот наверно и все основные хитрости в этой части.

Читайте также:  Ручной строительный инструмент – фото и названия

ШАГ 2 – Травление.
Изготовление микропузырьковой ванны для травления печатных плат.
Ванну решил изготовить сам и хочу поделиться своим опытом по изготовлению.
Мысль изготовить ванну для травления печатных плат посещала меня не раз,
Почему-то в нашем городе мне отказали сделать аквариум из стекла менее чем 10 литров.
И вот, при очередном посещении магазина канцелярских товаров я увидел лотки для бумаги и документов притом очень дешевые. Прелесть их, кроме цены заключалась в том, что они имели буртик по периметру в нижней части, чтобы верхний лоток установленный на нижний не соскальзывал. Если это место промазать эпоксидным клеем, то получим герметичную вертикальную ванну.
Для наглядности приведу маленький эскиз.

Было куплено 2 штуки по 55 рублей. И я сразу поехал в магазин товаров для аквариумов, где и было куплено все остальное. Другие мелочи были у меня дома.

И так нам потребуется:
1. 2 лотка для бумаги – 2 шт. по 55 руб.
2. Компрессор для аквариума (купил самый дешевый за 140 руб. для аквариумов 3-5 литров).
3. Трубка для компрессора аквариума – 1 метр за 7 руб. метр
4. Пластиковая трубка диаметром 5-8мм. Нашел на улице. (можно использовать трубки от шприцов, соединив их термоусадочной трубкой).
5. Крепление трубки к стенкам аквариума – 6 шт. по 10 руб. (можно конечно обойтись и без них, но я не стал экономить и купил их).
6. Крантик. Может он и не потребуется, если давление воздуха будет нормальным и сильных пузырьков не будет, иначе придется поставить. Им можно регулировать уровень воздуха – 1 шт. по 12 руб.
7. Немного толстой лески (для держателя платы, об изготовлении его расскажу далее). – 1 метр, тоже была. Можно заменить проводом в изоляции.
8. Пластмассовые прищепки для белья (можно и без них, если вам не нужно 2 типа держателя печатных плат). – 3 шт. Взял у родителей с балкона, а им купил связку деревянных.
9. Эпоксидный клей для заделки швов.
10. Клей “Момент” или подобный. – был в наличии.

Терморегулятор покупать не стал, как показала моя практика он по большому счету и не нужен. Если раствор не сильно истощен, то травиться все очень быстро и качественно без него. Подогрев, не помешал бы, но в любом случае я предпочту просто подогреть раствор, и отключить подогрев, когда идет травление. Схему по поддержанию температуры из терморегулятора надо убрать, так как он греет максимум до +40 – +45 градусов и включить его через регулятор (диммер). Кому надо постоянно поддерживать температуру могут воспользоваться самодельным термостатом на микроконтроллере (схем в Интернете полно).
Для распылителя использовал пластиковую трубку, на один конец вклеил носик от шприца, он как раз идеально подходит для шланга. Другой конец заглушил крышечкой от штока шприца (на который мы обычно давим пальцем). Просверлил отверстия диаметром 0.6-0.7 мм. Через 1 – 1.5 см.
Вот что у нас получилось.

А вот так можно из шприцов сделать.

В верхней части одного лотка с узкого края просверлил отверстие диаметром чуть меньше диаметра шланга. В него пройдет шланг наружу.
Сначала сделал весь монтаж, внутри одного из лотков. Затем промазал нижний буртик другого лотка эпоксидным клеем и установил его. Добавил немного клея в тех местах, где было явно видно, что потечет. Оставил сохнуть.
Монтаж внутри:

После высыхания эпоксидного, я отрезал резаком стенки верхнего лотка (остатки пластика выкидывать не надо, он нам еще пригодиться для ножек ванны, крышки и держателя печатных плат).
Из пластика, который остался, изготовил ножки для ванны и приклеил их по бокам. Также из остатков вырезал крышку для ванны, чтоб не разбрызгивало при барбатировании, приклеил небольшую ручку. Просверлил по центральной линии несколько отверстий для лески от держателя печатных плат с шагом 2-3 см. и установил 2 фиксатора лески, когда мы отрегулировали высоту держателя в ванне ими мы и зажимаем леску.
Для наглядности эскиз фиксатора.

Фиксатор, типа барашка. Крышка в сборе.

Испытания. Наливаем воды и смотрим, где протекает. Промазываем в нужных местах еще эпоксидным клеем, если где “косяк” вышел.
Объем получился 2.5 литра. Хлорное железо я обычно развожу в пластиковой бутылке из-под воды объемом 3 литра, туда же сливаю, если требуется. Как раз, что надо!
Используя безводное железо после того как разведете в банке фильтруйте через марлю (уж слишком много мусора и осадка обычно получается).

Приступим к изготовлению держателя для печатных плат.
Кто-то просто сверлит отверстие в печатной плате и вешает все на веревочке. Но мы же хотим, чтоб было все красиво и функционально.
Вырезаем опять же из остатков пластика от лотков прямоугольную пластинку шириной 15мм. и длинной, меньше, чем внутренняя ширина ванны на 2-3 см. и к ней прикрепляем 3 прищепки для белья (замечу, что они полностью пластмассовые).
К планке крепим леску по краям и продеваем в отверстия в крышки от ванны, закрепляем фиксаторами.

Плата держится в этом держателе прищепками вот так.

Для контроля травления, мы просто приподнимаем крышку с держателем и смотрим что у нас там.
Ванна в сборе.

Мой метод изготовления ванны и используемые материалы не является панацеей и призывом – делай только как я. Просто я поделился с вами своим опытом. Дерзайте – все в наших руках. Картинки я снимал в процессе изготовления еще одной ванны для своего друга.

ШАГ 3 – Сверление отверстий в печатной плате.
В этой части нового нет ничего, все как обычно, и много расписывать не буду.
Раньше сверловка отверстий меня сильно утомляла, были и есть у меня простенькие станки для сверления стоимостью от 300 до 1000 руб. Но все не то.
Обычные сверла быстро тупятся. Применить твердосплавные не получилось из за низкого качества цанг для них, сверла как правило быстро ломались при небольшом перекосе. Не дело это подумал я и в очередное пришествие нового года (тем более премию выписали на фирме, где я работаю) я сделал себе Новогодний подарок. Купил стойку и машинку фирмы PROXXON (это не реклама). Многие делают нормальные станки для сверления сами, если есть из чего – уважение таким умельцам. ЧПУ станок – это вообще отдельная тема и так налетом не осилить, но я присматриваюсь к этой технологии и обязательно сделаю, когда придет время. Но работать то надо и я решился и купил. Конечно, хоть это и немецкое качество, но модернизацию я все-таки сделал. Сделал стол по больше, поставил еще одну направляющую, чтоб не уводило (я его частенько и при фрезеровке мягкого материала использую).
Сверла самое главное больше не ломаются. После сверления я зачищаю заусенцы, если они есть самой мелкой шкуркой, промываю и покрываю флюсом. Перехожу к следующему этапу:

ШАГ 4 – Облуживание печатной платы.
В этой части все кратко. Использую кисточку, описанную вот здесь. Лужу плату сплавом “РОЗЕ”.
Очень понравилось. Нет лишнего перегрева платы, как в ванне с глицерином. Просто легко и быстро, использую обычный флюс ЛТИ-120, а не для алюминия, как указано в статье. Можно не сверлить отверстие в жале паяльника, а просто примотать кисточку к жалу, получиться не хуже. Разболтается быстро – да, так примотаем новую и все. Качество не пострадает – проверенно лично. Мелкие платы лужу обычным паяльником и припоем ПОС-61.

ШАГ 5 – Нанесение маркировки на печатную плату.
Применяю ту же технологию ЛУТ. Печатаю маркировку на подложке, прикладываю к плате и проглаживаю. Снимаю пленку – рисунок остается на плате. Кто может себе позволить купить баллончик с защитным лаком могут нанести тонкий слой, тогда маркировка будет держаться более прочно.

Вот наверно и все. Обо всем конечно рассказать не удалось, и так получилось довольно длинное повествование.
Пример изготовленной печатной платы (размеры 240х200 мм.)

Изготовление качественных печатных плат в домашних условиях

Эта работа была прислана на наш “бессрочный” конкурс статей.

Кажется, для оверклокеров наступают трудные времена. Фирмы изготовители, как сговорившись, начали ограничивать возможность разгона своих изделий. Не знаю к добру это или к худу. Я не являюсь принципиальным противником оверклокинга, но отношусь к нему прагматически. Если от него есть какая-то польза – ради Бога. Но на своем опыте я убедился, что оверклокинг сам по себе мало что дает. Ну, разогнал я свой процессор на 40%, немножко разогнал видеокарту и. не увидел практически никаких отличий в реальной работе, за исключением температуры процессора. Было 38, стало 52, не знаю чего, но только не градусов. Пожал плечами и вернул все на место. Правда, у меня и без разгона достаточно мощный компьютер. Так, что оверклокинг, похоже, дает только моральное удовлетворение. Да и это спорно. Собственно, в чем заслуга оверклокера? В том, что ему достался хорошо гонимый процессор или повезло с конкретным экземпляром видеокарты?

Но всегда были, есть и будут люди, которым недостаточно купить хорошую вещь и просто пользоваться ей. Так что антиоверклокерские меры Intel, AMD, ATI и Nvidia могут помочь направить энергию людей, чувствующих зуд в руках, в более перспективное русло.

реклама

Здесь хотелось бы отметить статьи “Все, что вы хотели сделать руками, но боялись спросить. ” и “Индикатор загрузки HDD”. Их можно рассматривать как первых ласточек этого, на мой взгляд, чрезвычайно перспективного подхода.

Многие читатели Overclockers.ru имеют навык разработки электронных устройств. Еще больше тех, кто мог бы повторить готовую разработку. Проблема в технологии. Изготовление качественных печатных плат в домашних условиях достаточно проблематично, а заказывать их в специализированных фирмах дорого и долго. Да и часть кайфа теряется.

Хочу поделиться своим опытом изготовления качественных печатных плат. За основу была взята технология “лазерный принтер и утюг”. Одно время в интернете было много сообщений об этой технологии. В своем первоначальном варианте она отличается чрезвычайно низкой надежностью и капризностью. Сделать нормальную плату с первого раза почти невозможно. После длительных экспериментов мне удалось добиться 100% качества и повторяемости.

реклама

Для получения хорошего результата подготовка поверхности заготовки имеет решающее значение. Поверхность должна быть идеально чистой и ровной. Протирка спиртом, ацетоном или любыми чистящими средствами недостаточна. Процедура подготовки поверхности следующая. Вначале чистим поверхность от грубых загрязнений порошком Пемолюкс. Промываем заготовку ватным тампоном, не касаясь поверхности пальцами. Помещаем ее в раствор хлорного железа на 10-15 сек. При этом стравливается тонкий верхний слой вместе со всеми загрязнениями. Промываем заготовку под струей воды ватным тампоном. Стряхиваем воду и сушим, не прикасаясь к поверхности ничем. Если все сделано правильно, должна получиться темно-розовая матовая поверхность, возможно с небольшими разводами. Главное, не должно быть блестящих участков. Если они есть, процедуру повторить.

Обычно рекомендуют положить заготовку, на нее носитель и проглаживать это утюгом. В идеальных условиях это возможно и пройдет, но реально как поверхность заготовки, так и подошва утюга не вполне ровны и равномерного прижатия горячего носителя к поверхности заготовки получить не удастся. Кроме того, процесс невозможно контролировать и приходится надеяться на удачу. Поэтому я закрепляю утюг подошвой вверх, кладу на него чистый лист бумаги, чтобы случайно не повредить подошву, а на него заготовку. Утюг должен быть разогрет до температуры, при которой бумага еще не желтеет, но и не менее. Сверху укладываю пленку с нанесенным рисунком и прикатываю ее специальным приспособлением, сделанным из прижимного ролика магнитофона. Прикатывание нужно начинать с центра, выдавливая воздух из-под пленки в стороны. После того как пленка плотно приляжет к поверхности заготовки, увеличиваем усилие прикатки и тщательно проходимся по всей плате. Снимаем заготовку с утюга и остужаем ее. Снимать пленку с заготовки можно только после полного остывания. Если все сделано правильно, весь тонер перейдет на плату, а на пленке останутся слабые розоватые следы. Повторно пленку использовать нельзя.

Читайте также:  Неоновая подсветка – принцип работы, виды, особенности, области применения

Несмотря на то, что внешне рисунок выглядит почти идеально, сразу травить плату нельзя. Слой тонера получается пористым. Если сразу протравить плату, а потом посмотреть получившиеся проводники под микроскопом или сильной лупой, отчетливо видны подтравившиеся точки, а края проводника получаются неровными. Чтобы избежать этого, рисунок на плате покрываем 10% раствором канифоли в спирте и снова укладываем на утюг. Температура должна быть выставлена максимальной, так чтобы бумага желтела и дымилась. Выдерживаем 10 минут. При этом тонер сплавляется с канифолью, образуя очень прочный, однородный блестящий слой. Остужаем плату и проявляем рисунок тампоном со спиртом. Канифоль, сплавленная с тонером, в спирте не растворяется, а остатки неиспарившейся канифоли с пробельных участков удаляются без особого труда. При протирке можно прилагать значительные усилия. Сплав тонера и канифоли держится очень прочно, даже шкуркой удалить его трудно. Если же где-то рисунок будет поврежден, значит такая у него судьба. Лучше обнаружить плохо прикатанный проводник на этапе протирки, чем после травления. При неудаче, рисунок смываем ацетоном и повторяем все с самого начала. Это бывает редко.

Травление производим в растворе хлорного железа. Раствор можно подогреть до температуры 50-60 градусов. Никаких особенностей нет. После травления плату промываем водой и смываем защитное покрытие ацетоном.

По вышеописанной технологии изготовлялись односторонние печатные платы размером до 100х150 мм. Технология позволяет проводить один проводник между ножками микросхем в корпусах DIP, поэтому потребность в двусторонних платах у меня пока не возникала. Задумка о модификации технологии для двусторонних плат у меня есть, но пока не пробовал. Весь цикл изготовления платы занимает около двух часов, без учета времени потраченного на разводку. Плата получается с первого раза в 9 случаях из 10.

Печатные платы делаем сами своими руками. Технология ЛУТ.

Автор: Владимир Васильев · Опубликовано 20 ноября 2012 · Обновлено 29 августа 2018

Здравствуйте, дорогие читатели блога. Сейчас на улице замечательная погода, а у меня прекрасное настроение. Сегодня я хочу вам рассказать о том, как можно изготовить качественные печатные платы в домашних условиях.

Не спорю, что в сети информации на эту тему очень много и, наверное, на каждом радиолюбительском сайте есть описание ЛУТовской технологии. Но из всех этих вариантов я выбрал один, который позволяет мне делать действительно качественные печатные платы не уступающие заводским. В этом варианте нет каких-либо тонкостей способных повлиять на результат. Именно этим методом я хочу с вами поделиться.

]Вообще метод изготовления печатных плат с помощью лазерного утюга не сложен. Его суть заключается в способе нанесения защитного рисунка на фольгированный текстолит.

В нашем случае защитный рисунок мы сначала с помощью принтера выводим на фотобумагу, глянцевую ее сторону. Затем в результате нагрева утюгом, размягченный тонер прижаривается к поверхности текстолита. Подробности сего действа читайте далее…НО в следующих статьях вас ждет еще более полезная информация из области радиолюбительских технологий так что обязательно [urlspan]подпишитесь.[/urlspan]

Для изготовления платы по технологии ЛУТ нам понадобится:

  1. фольгированный текстолит (одно- или двухсторонний)
  2. лазерный принтер
  3. утюг
  4. ножницы по металлу
  5. глянцевая фотобумага (Lomond)
  6. растворитель (ацетон, спирт, бензин и т.д.)
  7. наждачная бумага (с мелким абразивом, нулевка вполне подойдет)
  8. сверлилка (обычно моторчик с цанговым патроном)
  9. зубная щетка (очень нужная вещь, не только для здоровья зубов)
  10. хлорное железо
  11. собственно сам рисунок платы нарисованный в Sprint-Layout

Подготовка текстолита

Берем в руки ножницы по металлу и вырезаем кусок текстолита по размеру нашей будущей печатной платы. Раньше я резал текстолит ножовкой по металлу, но это, оказалось, по сравнению с ножницами не так удобно, да и пыль текстолитовая очень докучала.

Полученную заготовку печатной платы хорошенько шкурим наждачной бумагой — нулевкой до появления равномерного зеркального блеска. Затем смачиваем кусочек ткани ацетоном, спиртом или каким еще растворителем, тщательно протираем и обезжириваем нашу плату.

Наша задача очистить нашу плату от окислов и «потных рук». Само собой после этого стараемся руками нашу плату не трогать.

Подготовка рисунка печатной платы и перенос на текстолит

Нарисованный заранее рисунок печатной платы, мы распечатываем на фотобумагу. Причем в принтере отключаем режим экономии тонера, а рисунок выводим на глянцевой стороне фотобумаги.

Теперь достаем из-под стола утюг и включаем в сеть, пускай нагревается. Свежераспечатанный лист бумаги ложим на текстолит рисунком вниз и начинаем проглаживать утюгом. С фотобумагой, в отличие от кальки, подложки от самоклейки церемониться не нужно, «елозим» утюгом до начала пожелтения бумаги.

Здесь можно не бояться передержать плату, или переборщить с давлением. После берем этот бутерброд с прижаренной бумагой и несем его в ванную. Под струей теплой воды подушечками пальцев начинаем скатывать бумагу. Далее берем в руки заготовленную зубную щетку и хорошенько проходим ею по поверхности платы. Наша задача содрать белый меловой слой с поверхности рисунка.

Просушиваем плату и под яркой лампой хорошенько проверяем.

Зачастую меловой слой сдирается с первого раза зубной щеткой, но бывает, что этого оказывается недостаточно. В этом случае можно воспользоваться изолентой. Белесые волокна налипают на изоленту оставляя нашу платку чистой.

Травление платы

Для приготовления травящего раствора нам понадобится хлорное железо FeCL3.

Этот чудо порошок в нашем радиомагазине стоит около 50р. Наливаем в неметаллическую посудину воды и засыпаем туда хлорного железа. Обычно на три части воды берут одну часть FeCL3. Далее погружаем в посудину нашу плату и даем ей время.

Время травления зависит от толщины фольги, температуры воды, свежести приготовленного раствора. Чем горячее раствор, тем быстрее пройдет процесс травления, но в тоже время в горячей воде есть вероятность повредить защитный рисунок. Также процесс травления ускоряется при помешивании раствора.

Некоторые приспосабливают для этого «бульбулятор» от аквариума или же крепят вибромоторчик от телефона. Вытравленную плату вынимаем и промываем под струей воды. Травящий раствор сливаем в баночку и прячем под ванну, главное чтоб жена не увидела.

Этот раствор нам еще потом пригодится. Вытравленную платку очищаем от защитного слоя тонера. Я для этого применяю ацетон, но вроде как спиртом или бензином тоже не плохо получается.

Сверление платы

Вытравленная и очищенная плата нуждается в сверловке, так как не всегда есть возможность применения поверхностного монтажа. Для сверления платы у меня припасена небольшая сверлилка. Она представляет собой моторчик типа ДПМ с насаженным на вал цанговым патроном. Брал я его в радиомагазине за 500р. Но думаю можно применить для этого любой другой моторчик, например от магнитофона.

Сверлим плату острым сверлом, стараясь сохранять перпендикулярность. Перпендикулярность особенно важна при изготовлении двусторонних плат. Кернение отверстий под сверловку нам не требуется, так как отверстия в фольге образовались при травлении автоматически.

Проходимся по плате шкуркой нулевкой, снимая заусенцы после сверловки, и готовимся к лужению нашей платы.

Лужение платы

Я стараюсь залуживать свои платы, и делаю это по нескольким причинам:

  • Залуженная плата более стойка к коррозии, и через год вы не увидите следов ржавчины на вашем устройстве.
  • Слой припоя на печатном рисунке увеличивает толщину токопроводящего слоя, так снижается сопротивление проводника.
  • На предварительно залуженную плату легче напаивать радиодетальки, подготовленные поверхности способствуют качественной пайке.

Обезжириваем плату и очищаем от окисла. Воспользуемся ацетоном, а затем буквально на секунду обмакнем в раствор хлорного железа. Порозовевшую плату обильно красим флюсом. Далее достаем паяльник помощнее и, набрав небольшое количество припоя на жало, быстрыми движениями проходимся по дорожкам нашего печатного рисунка. Остается только пройтись немного наждачной бумагой по рисунку, и получаем в результате красивую, блестящую платку.

Где можно приобрести

Где же можно купить фольгированный текстолит? Да впрочем не только текстолит но и другие инструменты для радиолюбительского творчества.

В настоящее время у меня нет с этим каких-то проблем, так как в моем городе есть несколько точек приличных радиомагазинов. Там я и текстолит покупаю и все что требуется.

Одно время, когда в моем городе не было нормального радиомагазина я все материалы, инструменты и радиодетали заказывал в интернет-магазине. Один из таких интернет магазинов где можно найти текстолит да и не только это магазин Десси, о нем я кстати даже статью написал.

Печатные платы на заказ

Бывают ситуации когда есть рисунок печатной платы но совершенно не хочется сталкиваться с технологическими заморочками а печатная плата ой как нужна. Или бывает, что и не против попробовать, постичь все таинства сего процесса но времени как на зло нет да и не известно к чему приведет (первый результат не всегда приближен к идеалу) В этом случае можно поступить проще, можно заказать печатные платы и получить качественный результат.

Так что ВНИМАНИЕ. Если вы заинтересованы в изготовлении печатных плат на заказ то обязательно читайте эту статью!

Ну что же, вот мы и познакомились со способом изготовления печатных плат своими руками в домашних условиях. Обязательно [urlspan] подпишитесь на новые статьи [/urlspan], потому, что дальше будет много интересного и полезного.

Кроме того относительно недавно появился еще один прогрессивный способ подписки через форму сервиса Email рассылок, этот способ примечателен тем, что каждый подписавшийся получает ПОДАРОК. , и этот подарок несомненно оценит любой радиолюбитель. Так что люди подписываются и получают приятные бонусы, так что добро пожаловать.

Изготовление печатных плат дома

В этой заметке я разберу популярные способы для создания печатных плат самостоятельно в домашних условиях: ЛУТ, фоторезист, ручное рисование. А также с помощью каких программ лучше всего рисовать ПП.

Когда-то электронные устройства монтировали с помощью навесного монтажа. Сейчас так собирают разве что ламповые аудиоусилители. В массовом ходу печатный монтаж, который преквратился уже давно в настоящую отрасль со своими хитростями, особенностями и технологиями. А хитростей там немало. Особенно при создании ПП для высокочастотных устройств. (Думаю, что сделаю как-нибудь обзор литературы и особенностей проектирования расположения проводников ПП)

Общий принцип создания печатных плат (ПП) заключается в том, чтобы на поверность из непроводящего ток материала нанести дорожки, которые этот самый ток проводят. Дорожки соединяют радиодетали согласно требуемой схеме. На выходе получается электронное устройство, которое можно трясти, носить, иногда даже мочить без боязни его повредить.

В общих чертах технология создания печатной платы в домашних условиях состоит из нескольких шагов:

  1. Выбрать подходящий фольгированный стеклотекстолит. Почему текстолит? Его проще достать. Да и подешевле получается. Зачастую для любительского устройства этого достаточно.
  2. Нанести на текстолит рисунок печатной платы
  3. Стравить лишнюю фольгу. Т.е. убрать лишнюю фольгу с участков платы, на которых нет рисунка проводников.
  4. Просверлить отверстия под выводы компонентов. Если требуется просверлить отверстия под компоненты с выводами. Для чип компонентов этого очевидно не требуется.
  5. Залудить токоведущие дорожки
  6. Нанести паяльную маску. Опционально, если хочешь внешне приблизить свою плату к заводским.
Читайте также:  Какой обогреватель для дачи выбрать? Рассмотрены виды обогревателей, их достоинства и недостатки

Другой вариант — это просто заказать свлю плату на заводе. Сейчас множество компаний предоставляют услуги по производсту печатных плат. Получишь отличную заводскую печатную плату. Различаться с любительской они будут не только наличием паяльной маски, но и многими другими параметрами. Например, если у тебя двусторонняя ПП, то на плату бедт присутствовать металлизация отверстий. Можно выбирать цвет паяльной маски и т.д. Преимуществ море, только успевай отслюнявливать деньги!

Шаг 0

Прежде, чем изготавливать ПП, она должна быть где-то нарисована. Можно по старинке нарисовать её на миллиметровой бумаге и потом переносить рисунок на заготовку. А можно воспользоваться одной из многочисленных программ для создания печатных плат. Программы эти называются общим словом САПР (CAD). Из доступных радиолюбителю можно назвать DeepTrace (беспл. версия), Sprint Layout, Eagle (можно конечно найти и специализированные типа Altium Designer)

С помощью этих программ можно не только нарисовать ПП, но и подготовить её к производству в заводских условиях. Вдруг захочется заказать десяток платок? А если не захочется, то такую ПП удобно распечатать и с помощью ЛУТ или фоторезиста изготовить самостоятельно. Но об этом ниже.

Шаг 1

Итак, заготовку для ПП условно можно разделить на две части: непроводящая основа и проводящее покрытие.

Заготовки для ПП бывают разные, но чаще всего они различаются материалом непроводящего слоя. Можно встретить такую подложку из гетинакса, стеклотекстолита, гибкая основа из полимеров, композиции целлюлозной бумаги и стеклоткани с эпоксидной смолой, даже металлическая основа бывает. Все эти материаллы разлиаются своими физическими и механическими свойствами. И на производстве материал для ПП выбирается исходя из экономических соображений и технических условий.

Для домашних ПП я рекомендую фольгированный стеклотекстолит. Легко достать и цена приемлемая. Гетинаксы наверно дешевле, но лично я их терпеть не могу. Если ты разбирал хоть одно массовое китайское устройство, то наверно видел из чего там сделаны ПП? Они ломкие, а при пайке воняют. Пусть китайцы это нюхают.

В зависимости от собираемого устройства и условий его эксплуатации можно выбрать подходящий текстолит: односторонний, двусторонний, с разной толщиной фольги (18 мкм, 35 мкм и т.д. и т.п.

Шаг 2

Для нанесения рисунка ПП на фольгированную основу радиолюбители отработали множество методов. Среди них два самых популярных в нынешнее время: ЛУТ и фоторезист. ЛУТ — это сокращение от “лезерно утюжная технология”. Как и следует из названия потребюутся лазерный принтер, утюг и глянцевая фотобумага.

На фотобумагу печатается рисунок в отзеракленном виде. Затем он накладывается на фольгированный текстолит. И хорошенько прогревается утюгом. Под воздействием температуры тонер с глянцевой фотобумаги прилипает к медной фольге. После прогрева плата отмачивается в воде и бумага аккуратно убирается.

На фото выше как раз плата после травления. Черный цвет токоведущих дорожек из-за того, что они еще покрыты затвердевшим тонером от принтера.

Фоторезист

Это более сложная технология. Но и результат с его помощью можно получить более качественный: без протравов, более тонкие дорожки и т.д. Процесс похож на ЛУТ, но рисунок ПП печатается на прозрачной пленке. Таким образом получается шаблон, который можно использовать многократно. Затем на текстолит наносится “фоторезист” — чувствительная к ультрафиолету пленка или жидкость (фоторезист бывает разным).

Затем поверх фоторезиста прочно закрепляется фотошаблон с рисунком ПП и затем этот бутерброд облучается ультрафиолетовй лампой четко отмеренное время. Надо сказать, что рисунок ПП на фотошаблоне печатается инвертированным: дорожки прозрачные, а пустоты темные. Делается это для того, чтобы при засветке фоторезиста незакрытые шаблоном участки фоторезиста среагировали на ультрафиолет и стали нерастворимыми.

После засветки (или экспонирования, как это называют спецы) плата и “проявляется” — засвеченные участки становятся тёмными, незасвеченные — светлыми, так как там фоторезист просто растворился в проявителе (обычная кальцинированная сода). Затем плата травится в растворе, а после фоторезист удаляется, к примеру, ацетоном.

В природе обитает несколько видов фоторезиста: жидкий, самоклеющаяся плёнка, позитивный, негативный. В чем разница и как выбрать себе подходящий? На мой взгляд в любительском применении особой разницы нет. Тут уж как ты наловчишься, тот вид применять и будешь. Я выделил бы только два основных критерия: цена и на сколько удобно лично мне пользоваться тем или иным фоторезистом.

Шаг 3

Травление заготовки ПП с нанесённым рисунком. Растворить незащищенную часть фолги с ПП можно множеством способов: травление в персульфате аммония, хлорном железе, смеси перекиси водорода и лимонной кислоты. Мне нравится последний способ: быстро, чисто, дешево.

Помещаем заготовку в раствор для травления, ждем минут 10, вынимаем, промываем, зачищаем дорожки на плате и переходим к следующему этапу.

Шаг 4

Плату можно залудить либо сплавом Розе, либо Вуда, лубо просто покрыть дорожки флюсом и пройтись по ним паяльником с припоем. Сплавы Розе и Вуда — многокомпонентные легкоплавкие сплавы. А сплав Вуда ещё и кадмий содержит. Так то в домашних условиях проводить такие работы следует под вытяжкой с фильтром. Идеально иметь простенький дымоуловитель. Ты же хочешь жить долго и счастливо?:=)

Шаг 6

Пятый шаг я пропущу, там всё понятно. А вот нанесение паяльной маски довольно интересный и не самый простой этап. Так что давай изучим его подробней.

Паяльная маска используется в процессе создания ПП для того, чтобы защитить дорожки платы от окислений, влаги, флюсов при монтаже компонентов, а также, чтобы облегчить сам монтаж. Особенно, когда используются SMD-компоненты.

Обычно, чтобы защитить дорожки ПП без маски от хим. и мех воздействий матерые радиолюбители такие дорожки покрывают слоем припоя. После лужения такая плата часто выглядит как-то не очень красиво. Но хуже, что в процессе лужения можно перегреть дорожки или повесить между ними “соплю”. В первом случае проводник отвалится, а во втором придётся удалять такие нежданные “сопли”, чтобы устранить короткое замыкание. Еще одним минусом является увеличение ёмкости между такими проводниками.

Прежде всего: паяльная маска довольно токсична. Все работы следует проводить в хорошо проветриваемом помещении (а лучше под вытяжкой), а также избегать попадания маски на кожу, слизистые оболочки и в глаза.

Не могу сказать, что процесс нанесения маски довольно сложный, но все же требует большого числа шагов. После обдумывания решил, что дам ссылку на более-менее подробное описание нанесения паяльной маски, так как нет сейчас возможности самостоятельно продемонстрировать процесс.

Творите, ребята, это интересно =) Создания ПП в наше время сродни не просто ремеслу, а целому искусству!

Как правильно изготовить печатную плату

Здравствуйте, наверняка вы не раз видели кучу красивых печатных плат, похожих на заводские. Такие платы мы можем изготавливать в домашних условиях. Я расскажу вам про технологию ЛУТ, Это на самом деле очень просто, даже мой первый опыт изготовления платы прошел успешно.
И так приступим к изготовлению. Все по порядку:
1. Подготовка к изготовлению печатной платы
2. Печать платы на принтере
3. Утюжка платы и подготовка к травлению
4. Травление платы
5. Лужение и сверление

1.Подготовка к изготовлению печатной платы
И так для изготовления печатной платы нам понадобится кусок фольгированого текстолита нужного размера.

— Зачищаем его кусочком наждачки нулевочки или с помощью резинки для карандашей, что бы снять окиси с меди

— Протираем нашу заготовочку ваткой смоченной ацетоном, да бы обезжирить ее. Я использую обычную жидкость для снятия лака

2.Печать платы на принтере
На глянцевой бумаге, обязательно на лазерном принтере, мы распечатываем заранее подготовленный чертеж печатной платы, с помощью программы Sprint-Layout.
Соблюдаем некоторые требования:
При печати смотрите не напечатайте плату в зеркальном отражении, иначе работать ничего не будет.
Печатайте только на глянцевой бумаге, с нее лучше сползает тонер
Заранее настройте принтер на максимальный расход тонера, что бы дорожки хорошо пропечатывались
Вот мой пример напечатанной платы на глянцевом журнале

3.Утюжка платы и подготовка к травлению
Теперь прилаживаем ваш листочек с чертежом к нашей заготовочке и прилаживаем к ней аккуратно утюг горячий, желательно через какой-нибудь листочек с тетрадки. Листок нужен, что бы тонер журнала не пристал к утюгу.

Держим утюг так 2-3 секунды и начинаем медленно, но уверенно утюжить плату, хорошо придавливая утюг, старые советские тяжелые утюги удобней в этом деле. Проглаживаем каждый милиметрик платы, не забываем про края. Надо что бы все хорошо приклеилось и рисунок полностью переведется на текстолит

После утюжки, желательно еще раз хорошо придавить плату утюгом и прогладить. Весь процесс займет 3-4 минуты.
После этого проутюженную плату кидаем в воду на 5 минут, и ждем, пока бумага вокруг дорожек не начнет размокать. После размокания, с помощью пальцев скатываем лишнюю бумагу, но только без энтузиазма, а то оторвете вместе с тонером ее.
У вас должен получится точно такой же чертеж, как и в программке

С помощью какого-то острого предмета, я пользуюсь циркулем, убираем “сопли” между дорожками. К примеру, на микросхемах, где расстояние меж дорожек минимально. Удобно когда плата подсохла. Все плата готова к травлению

4.Травление платы
Травление — это способ убрать лишнюю медь с печатной платы. Делается это с помощью специальных растворов. Растворы изготавливаются исключительно в пластиковой или фарфоровой посуде

Два самые быстрые растворы, это:

Травление хлорным железом
Один из самых известных способов протравить плату. Изготавливают раствор из хлорного железа и воды. С отношением 1:6 – соответственно
Мы берем пол стаканчика хлорного железа и разбавляем 0,5 литрами горячей 60-80C воды.

В результате у нас получится раствор темно зеленого цвета. Наша плата протравится в нем минут за 15

Хлорное железо можно купить в радиомагазинах

Травление медным купоросом
Этот раствор не так популярен, но и он выручает, если у вас нет возможности достать хлорное железо.
И так берем посуду и засыпаем 1 ложку медного купороса и 3 ложки поваренной соли. Заливам все горячей водой 60-80С и тщательно перемешиваем. Сначала раствор будет бирюзовый, но потом становится темнее и зеленеет. Постепенно насыпаем в раствор поваренную соль, пока раствор не перестает темнеть. Когда раствор набрал цвет, можем приступать к травлению. Плату нашу протравит за час. Это долго, но если выхода нет, пойдет и так

Найти медный купорос можно в магазинах сельхоз продукции. Медный купорос — это удобрение, порошок синего (голубого) цвета.

После изготовления раствора кидаем туда нашу плату и ждем пока она протравится. Кстати было замечено, что процесс ускоряется, если травить плату в теплом (горячем растворе) и если раствор постоянно перемешивать.

Внимание!! Соблюдайте меры предосторожности, используйте перчатки резиновые и очки для защиты глаз при работе с раствором

После того как лишняя медь ушла, хорошенько моем плату в воде и с помощью того же ацетона, снимаем остатки тонера. Плата почти готова

5.Лужение и сверление
Когда на плате снят тонер, покрываем плату тоненьким слоем флюса, можно жидкой канифолью, и наносим паяльником тонкий слой олова. Лужение нужно для улучшения проводимости дорожек, а то бывают микротрещины в платах.

После этого сверлим платы и распаиваем компоненты.
Совет! После проверки работоспособности, я покрываю плату лаком, что бы избежать окисления и замыкания, особенно если плата будет работать в сыром месте.

На этом все. Удачи с изготовлением печатных плат.
С ув. Admin-чек

Распродажа на АлиЭкспресс. Успей купить дешевле!

Ссылка на основную публикацию