Главная » З'єднання і комутація » Як зробити схему на плате. Как зробити схему на платі

Як зробити схему на плате. Как зробити схему на платі

Як зробити схему на плате. Как зробити схему на платі

Як зробити якісну друковану плату.

Автор - Олексій Малишев

Опубліковано 18.08.2010.

Лауреат Конкурсу "Привітай Кота по-людськи 2010". Перше місце в номінації "Радіоаматорські технології".

Вітаю нашого улюбленого кота з ювілеєм. Щастя тобі і валер'янки, скільки буде потрібно :))

Прочитавши цю статтю, ви зможете за вихідний самостійно зробити хустці майже заводського якості, подібну до цієї:

Причому більшість часу займають технологічні процеси, не пов'язані з затратами - закинули, скажімо, хустці в розчин і йдемо пити пиво :)

Мінімальна товщина доріжок, яку я пробував робити - 0,3 мм, а відстань між ними - 0,2 мм, але думаю, при гарній адгезії фоторезиста можна зробити і менше.

Про авторські права.

Може дещо з цього де і згадувалося, але я цього не бачив. Стаття написана на основі мого досвіду, отриманого в результаті виготовлення плат і прочитання численних ресурсів по цій темі.

Тож почнемо:

1. Виготовлення фотошаблона

Передбачається, що у вас вже є креслення друкованої плати в електронному вигляді, зроблений в будь-якому редакторі (особисто мені подобається Sprint Layout).

Нам буде потрібно лазерний принтер і прозора плівка, призначена для друку на лазернік (.). Оскільки для виготовлення плати будемо використовувати негативний сухий плівковий фоторезист, фотошаблон повинен бути негативним (доріжки прозорі, а то, що підбурює - чорне). Для отримання негативного малюнка використовуємо відповідну опцію у вашій рисовалка плат (в Sprint Layout треба поставити галочку у вікні "Друк" біля відповідного пункту).

Друкувати потрібно дзеркально (але в Sprint Layout верхній шар є переднім і тому шар малюнка доріжок (зелений) вже отзеркаліть). До фоторезистом шаблон докладатимемо тією стороною, де тонер.

В налаштуваннях принтера вказуємо максимальну контрастність (максимальна витрата тонера) і тип носія - прозора плівка для діапозитивів (бажано щоб при цьому ще був більш-менш новий картридж). Друкуємо. В результаті отримуємо такий фотошаблон:

Як зробити схему на плате. Как зробити схему на платі

Багато хто намагається "ущільнювати" тонер на шаблоні, щоб він був менш прозорий, придумують всякі методи типу сування в банку з парами ацетону і т. Д. Так ось: забийте на це! Досвід показує, що засвічення фоторезиста там де не потрібно не відбувається, навіть при 5-кратної витримці.

Переглядаємо шаблон на просвіт і, якщо де-небудь що-небудь не надрукований (що буває рідко, але все ж буває, особливо при старому картриджі), то ретушуючи це маркером.

2. Отримання провідних доріжок на фольгированном матеріалі.

Отримувати малюнок доріжок на платі ми будемо за допомогою сухого плівкового фоторезиста, наприклад, ПФ-ВЩ-50.

Про фотоспособом виготовлення друкованих плат в інтернеті написано багато. Але незважаючи на це, коли я почав освоювати фоторезист, з першого разу у мене все одно нічого не вийшло.

Для початку потрібно добре підготувати заготовку.

Вирізаємо з склотекстоліти заготовку, трошки більшу майбутньої плати на 5:10 мм. Скупитися тут не треба, я спочатку теж вирізав заготовку строго за розміром плати - в результаті фоторезист погано приклеювався по краях плати та крайні доріжки доводилося підправляти маркером.

Далі беремо свіжу нулівку і зачищаємо заготовку круговими рухами поки фольга не прийме рівномірний рожевий колір. Потім беремо "Комет", посипаємо заготовку і розтираємо все це вологою ганчіркою. Чекаємо 5 хвилин і ретельно промиваємо. Після цього водяна плівка повинна триматися на заготівлі при її нахилі не менше 30 секунд. Це говорить про якісний знежирюванні поверхні. Тепер ставимо заготовку сушитися. Запам'ятайте: після знежирення чіпати фольги ПАЛЬЦЯМИ МОЖНА. ПЛАТУ БРАТИ ТІЛЬКИ ЗА РЕБРА!

Коли заготовка висохне можна приступати до нанесення фоторезиста. Дістаємо з холодильника фоторезист (а його потрібно зберігати в холодильнику (але не в морозилці!) В щільно запечатаному пакеті), відрізаємо шматок розміром з заготовку. Далі голкою підчіплюємо кут матовою плівкою і за допомогою пінцета звільняємо від плівки меншу сторону прямокутного шматка резисту на 10 мм. Відразу всю плівку здирати не можна! Прикладаємо шматок резисту до заготівлі (матовою плівкою вниз) так, щоб він покривав всю фольгу, і пальцем пригладжує звільнений від плівки край. Потім беремо ось такий гумовий фотовалік:

Як зробити схему на плате. Как зробити схему на платі

Ставимо валик на край заготовки, де приклеєний фоторезист, іншою рукою беремо пінцетом кінець матовою плівки і починаємо її повільно стягувати. Одночасно повільно переміщаємо валик до протилежної сторони заготовки. Як в ламинаторе. Поспішати тут не треба, а то фоторезист приклеїться нерівно і доведеться все почати спочатку з зачистки заготовки.

Тепер беремо звичайний фен для сушіння волосся, включаємо його на максимальну потужність і прогріваємо заготовку по всій площі протягом хвилини. Після цього заготовку пропрасовуємо валиком з натиском в усіх напрямках кілька разів.

Раніше я використав не фен, а праска, але при цьому вдавалося перегріти заготівку, в результаті чого на фоторезисте з'являлися бульбашки і галявини.

Цю операцію повторюємо 3: 4 рази, після чого кладемо заготовку з наклеєним фоторезистом між двома стеклами під прес 6: 8 кг на 1 годину (я використовую 2 трилітрові банки з водою). Тепер можна збігати за пивом :)

Після витримки під пресом на плату накладаємо надрукований фотошаблон і все це затискаємо між двома стеклами за допомогою такого пристосування:

Як зробити схему на плате. Как зробити схему на платі

Пристрій складається з двох шибок завтовшки 3 мм і двох затискачів. Шибки цілком підходять для цієї мети, т. К. Фоторезист експонується м'яким ультрафіолетом (UV A), який досить добре проходить через віконне скло. Затиск вдає із себе 2 дерев'яних бруска, на кінцях яких просвердлені отвори. Через них бруски стискаються гвинтами. Щоб скла не лопнули при затягуванні гвинтів, між ними прокладають 4 вставки з картону товщиною трохи менше заготовки плати.

Тепер можна приступати до експонування. Для засвічення необхідна "чорна" ультрафіолетова лампа. Не варто намагатися засвічувати фоторезист звичайними лампами розжарювання або денного світла - нічого доброго з цього не вийде - доріжки будуть згортатися в трубочку і сповзати після проявлення. Від розбитих ДРЛ-ок теж толку мало, т. К. Там жорсткий ультрафіолет, а для засвічення фоторезиста потрібен м'який. Крім того спалите очі і інші частини тіла і нанюхатися озону. Я використовую "чорну" енергосберегайку Camelion потужністю 26 Вт. Енергосберегайка для цих цілей підходить краще, ніж лінійні лампи, т. К. Вона компактна і за рахунок цього має велику щільність світлового потоку.

Енергосберегайку можна вкрутити в настільну лампу або інший відповідний світильник на стійці. Вона повинна розташовуватися горизонтально (паралельно платі).

;

Витримка, що залежить від потужності лампи і відстані до неї, визначається експериментально на невеликій заготівлі 1 раз. Для мене оптимальними виявилися значення витримки 3: 5 хвилин і відстань до лампи 22 см.

УВАГА! Хоч ультрафіолет від такої лампи і м'який, дивитися на неї категорично не рекомендую. Необхідно використовувати захисні окуляри.

Після експонування заготовку необхідно витримати в темряві 15:20 хвилин і прогріти феном протягом 1: 2 хвилин. Це необхідно для завершення полімеризації фоторезиста і поліпшення його адгезії з фольгою.

Після охолодження заготовки з фоторезиста знімають захисну блискучу плівку і починають проявлення.

До речі блискучу плівку не викидаємо. Це поліетилентерефталат (лавсан) і його можна використовувати для межслойной і межобмоточной ізоляції при виготовленні імпульсних трансформаторів і дроселів.

Для проявлення необхідний розчин кальцинованої соди (Na2CO3). Кальциновану соду можна отримати з питною (NaHCO3) шляхом прожарювання на плиті.

Розчиняємо 2 чайні ложки кальцинованої соди в 0,5 л. води. Розчин наливаємо в ванночку і опускаємо туди плату. М'якою кистю НЕ НАТИСНУЛИ омиваємо розчином всю поверхню фоторезиста. Приблизно через 30 сек. починає з'являтися малюнок майбутніх провідників. Процес проявлення триває 1: 2 хвилини.

Після проявлення плату ретельно промиваємо в ХОЛОДНОЇ воді і тут же пропрасовуємо праскою через лист паперу. Температура праски при цьому повинна бути близько 100 градусів (ставимо на '*').

Тепер треба оглянути малюнок провідників і в разі виявлення дефектів скорегувати їх перманентним маркером.

Після цього можна приступати до травленню.

Для травлення найкраще використовувати розчин хлорного міді, але його можна замінити концентрованим розчином мідного купоросу і повареної солі в співвідношенні 1: 2. В останньому випадку для підвищення швидкості травлення розчин бажано витримати протягом декількох днів. Використовувати всіма улюблене хлорне залізо не рекомендую, т. К. Після нього на поверхні діелектрика можуть залишатися струмопровідні з'єднання. Така плата може глючити в ВЧ-пристроях і пристроях з високоомними і високовольтними ланцюгами.

Для зменшення часу травлення рекомендую використовувати мікропузирьковую ванну, наприклад, таку. Час травлення при цьому становить 20:40 хвилин в залежності від ступеня свіжості розчину.

Для зняття фоторезиста з протравленою плати використовуємо всю ту ж соду, тільки більш концентрований розчин. Нагріваємо розчин до кипіння і фоторезист спучується і легко видаляється з провідників за допомогою зубної щітки.

Тепер можна йти свердлити дірки.

Якщо необхідно виготовити двосторонню плату, то 2 фотошаблона поєднуємо на просвіт і проклеюємо по краях скотчем. Фоторезист наносимо на обидві сторони заготовки, після чого поміщаємо її в цей "конверт" і затискаємо за допомогою описаного пристосування. Спочатку експонуємо одну сторону, потім перевертаємо і експонуємо іншу сторону (не випадково ж я зробив скла з двох сторін).

3. Паяльная маска

Паяльну маску з досить хорошими властивостями можна отримати з того ж плівкового фоторезиста ПФ-ВЩ-50. Однак тут є деякі особливості:

- Погано приклеєний фоторезист при прояві розчиняється

- Витримка при експонуванні повинна бути в рази більше витримки при створенні малюнка провідників, т. К. Склотекстоліт має меншу відбивну здатність в порівнянні з мідною фольгою.

Процес нанесення паяльної маски майже такий же як і при створенні малюнка провідників. Відмінність полягає в наступному:

1) фотошаблон повинен бути прозорий, а малюнок контактних майданчиків - чорний;

2) необхідно прикладати більші зусилля при накатці фоторезиста валиком;

3) при укладанні плати під прес на фоторезист кладуть шматок м'якої гуми або оксамитову тканину. Це необхідно для кращого приклеювання фоторезиста до ділянок без фольги і між доріжками.

4) Витримка повинна бути збільшена в 5: 7 раз. Це пов'язано з тим, що відкриті ділянки склотекстоліти відбивна здатність в порівнянні з фольгою. У моєму випадку при відстані до лампи 22 см витримка була 20:25 хвилин. Незважаючи на таку велику витримку і неідеальність фотошаблона, засвічення фоторезиста на контактних майданчиках не відбувається (ну може проявляється трохи довше, але змивається повністю).

5) Праскою гладити відразу після проявлення вже не треба. При такій витримці фоторезист так сильно прилипає до плати, що віддерти його важко. Навіть при кип'ятінні в содовому розчині його вдається здерти з працею.

Після промивання і висихання плати потрібно провести отврерженіе паяльної маски. Найкраще це виходить у гарну погоду влітку :) Йдемо на балкон і кидаємо плату на сонечко години на два. Тут виходить поєднання термо - і фотоотверженія.

Якщо такої можливості немає, то кладемо плату на годинку під УФ-лампу на мінімальному від неї відстані (але так щоб вся плата рівномірно висвітлювалася).

У підсумку ми отримуємо паяльну маску, яка стійка до нагрівання. Її можна промивати спиртом і з нею нічого від цього не трапиться.

Після нанесення паяльної маски обрізаємо зайвий текстоліт за розмірами плати і обробляємо краю напилком.

4. Лудить

Рівномірний лудіння контактних майданчиків дуже зручно робити за допомогою такого жала з пензликом:

Як зробити схему на плате. Как зробити схему на платі

Як його зробити, написано тут.

Як флюс найкраще використовувати спиртовий розчин каніфолі.

Якщо комусь влом робити паяльну маску, то лудити необхідно все доріжки на платі.

5. Нанесення конструкторських позначень радіоелементів

Це коли біля дірок для деталі на платі намальований силует її корпусу, написано де яка у неї нога і позиційне позначення на схемі. Це дуже зручно при складанні та пошуку несправностей - не треба кожного разу дивитися на монтажну схему і шукати - ну де ж знаходиться ця чортівня?

Робиться це за 10 хвилин за допомогою "лазерно-прасувальну технології" (Лут).

1) Протираємо склотекстоліт ацетоном (так, щоб ацетон не потрапив на паяльну маску)

2) Друкуємо дзеркально на захисній папері від самоклеїться плівки відповідний шар зображення друкованої плати (зазвичай він називається "шовкографія", в Sprint Layout він називається К1 або К2).

3) Кладемо лист зображенням вгору, на нього кладемо плату і загинаємо краю так, щоб плата виявилася загорнута в цей лист.

4) Перевертаємо все це і гладимо праскою (встановлюємо між ** і ***) через тонку тканину.

5) Швидко знімаємо тканину і, поки плата не охолола, проходимся по ній 2: 3 рази гумовим валиком.

6) Після охолодження видаляємо папір.

Малюнок, стійкий до помірного протирання спиртом.

А ось як все це виглядає: