Andriejew S.
Płytki drukowane można wykonać w domu. Jakość prawie w niczym nie ustępuje produkcji fabrycznej. Postępując zgodnie z określoną procedurą, możesz sam powtórzyć to dla swoich domowych produktów.
Najpierw musisz przygotować wzór wydrukowanych ścieżek. Nie będziemy tutaj omawiać sposobu układania płytki drukowanej; założymy, że rysunek już istnieje, pobrany z magazynu, Internetu lub narysowany przez Ciebie osobiście lub przy użyciu specjalnego programu. Przygotowanie wzoru zależy od sposobu, w jaki wzór wydrukowanych ścieżek ma zostać naniesiony na obrabiany przedmiot. Obecnie trzy najpopularniejsze metody to rysunek odręczny markerem permanentnym, metoda „żelazka laserowego” i fotonaświetlanie na fotomasce.
Pierwszy sposób
Pierwsza metoda jest odpowiednia dla prostych desek. Tutaj końcowym punktem przygotowania rysunku powinien być obraz na papierze w skali 1:1, oglądany od strony torów. Dobrze, jeśli masz już obraz papierowy w skali 1:1, np. w magazynie Radioconstructor, w zasadzie wszystkie plansze są w skali 1:1. Ale w innych publikacjach, a zwłaszcza w Internecie, nie wszystko jest takie gładkie.
Jeżeli na papierze znajduje się obraz w innej skali należy go odpowiednio powiększyć lub pomniejszyć np. kopiując na kserokopiarce ze skalowaniem. Lub zeskanuj go do komputera do pliku graficznego i w jakimś edytorze graficznym (np. Adobe Photoshop) zmniejsz wymiary do 1:1 i wydrukuj na drukarce. To samo dotyczy rysunków tablicowych uzyskanych z Internetu.
Mamy więc papierowy rysunek widoku od strony torów w skali 1:1. Bierzemy blankiet z folii z włókna szklanego, lekko przeszlifujemy folię „zero”, nakładamy na blankiet papierowy wzór, mocujemy tak, żeby się nie przesuwał, np. taśmą. A szydłem lub kranem przebijamy papier w miejscach, w których powinny być dziury, tak aby na folii pozostał wyraźnie widoczny, ale płytki ślad.
Następnym krokiem jest usunięcie papieru z przedmiotu obrabianego. W zaznaczonych miejscach wiercimy otwory o wymaganej średnicy. Następnie patrząc na wzór torów, markerem permanentnym rysujemy wydrukowane tory i podkładki montażowe. Rysowanie zaczynamy od podkładek montażowych, a następnie łączymy je liniami. Tam, gdzie potrzebne są grube linie, narysuj markerem kilka razy. Lub rysujemy kontur grubą linią, a następnie malujemy szczelnie w środku. Trawienie zajmiemy się później.
Drugi sposób
Drugą metodę radioamatorzy nazwali „żelazem laserowym”. Metoda jest popularna, ale bardzo kapryśna. Niezbędne narzędzia to drukarka laserowa ze świeżym wkładem (z mojego doświadczenia wynika, że ponownie napełniony wkład w ogóle się do tego nie nadaje), zwykłe żelazko domowe i bardzo trudny papier.
Zatem przygotowanie rysunku. Rysunek musi być czarny (bez półtonów, kolorów), w skali 1:1, a ponadto musi być lustrzanym odbiciem. Wszystko to można osiągnąć przetwarzając rysunek na komputerze PC w jakimś edytorze graficznym. Powyższy Adobe Photoshop poradzi sobie bez problemu, choć nawet najprostszy program Paint ze standardowego zestawu Windows pozwala na utworzenie lustrzanego odbicia.
Efektem przygotowania rysunku powinien być plik graficzny z obrazem w skali 1:1, czarno-biały, bez półtonów i koloru, który można wydrukować na drukarce laserowej.
Kolejne pytanie, ważne i subtelne, dotyczy papieru. Papier powinien być gruby i zarazem cienki, tzw. powlekany (zwykły papier „kopiarski” nie daje dobrych rezultatów). Gdzie mogę to dostać? To jest główne pytanie. W sprzedaży występuje tylko gruby - do zdjęć. Ale potrzebujemy cienkiego. Zajrzyj do swojej skrzynki pocztowej! Wiele broszur reklamowych wykonywanych jest na tego rodzaju papierze - cienkim, gładkim, błyszczącym. Nie zwracajcie uwagi na obecność kolorowych obrazków – w niczym nam one nie przeszkadzają. Jednak nie, jeśli druk zostanie wykonany źle, czyli zdjęcia plamią palce, takie produkty reklamowe nie będą nam odpowiadać.
Następnie drukujemy nasz plik na tym papierze i zobaczymy, co się stanie. Jak powiedziałem powyżej, drukarka musi mieć świeży wkład (i bęben, jeśli bęben jest oddzielony od wkładu). W ustawieniach drukarki należy wybrać tryb drukowania o najwyższej gęstości druku; w różnych drukarkach ten tryb nazywa się inaczej, na przykład „Jasność”, „Ciemność”, „Kontrast”. I żadnych trybów ekonomicznych ani przeciągowych (w sensie „przeciągów”).
Wszystko to jest konieczne, ponieważ potrzebny jest gęsty i jednolity wzór, ze śladami przedstawionymi przez odpowiednio grubą warstwę tonera bez przerw, jasne pasy, które mogą być spowodowane zużytym bębnem kasetowym. W przeciwnym razie wzór będzie nierówny na całej grubości tonera, co doprowadzi do przerw w ścieżkach w tych miejscach na gotowej płycie.
Drukujemy projekt, wycinamy go nożyczkami tak, aby został niewielki nadmiar na krawędziach, nakładamy wzór na obrabiany przedmiot za pomocą tonera na folię i nadmiar owijamy pod deską tak, aby te części zostały dociśnięte przez leżącą deskę na stole i nie pozwalaj, aby projekt się poruszał. Bierzemy zwykłe żelazko bez pary i podgrzewamy je do maksymalnej temperatury. Wygładź go płynnie, nie pozwalając na przesunięcie wzoru.
Nie przesadzaj, gdyż nadmierny nacisk spowoduje rozmazanie toneru i część śladów zleje się. Źle obrobione krawędzie przedmiotu obrabianego będą również uniemożliwiać dobre rozprowadzenie tonera na przedmiocie obrabianym.
Generalnie istota procesu polega na tym, że toner do drukarki laserowej topi się i po stopieniu przykleja się do folii. Teraz czekamy, aż obrabiany przedmiot ostygnie. Gdy ostygnie, włóż je do miski z ciepłą wodą na 10-15 minut. Papier powlekany mięknie i zaczyna pozostawać w tyle za tekturą. Jeśli papier nie odchodzi, ostrożnie staramy się zwinąć papier palcami pod bieżącą wodą.
Obrabiany przedmiot będzie miał widoczne przewody pokryte cienką warstwą kudłatego papieru. Nie trzeba bardzo się starać, aby zwinąć cały papier, ponieważ przy takiej staranności można oderwać tuner od folii. Ważne jest, aby nie było żadnych wiszących szmat papieru, a między torami w ogóle nie powinno być papieru.
Trzeci sposób
Trzecią metodą jest naświetlanie warstwy fotorezystu. Fotorezyst jest sprzedawany w sklepach z częściami radiowymi. Instrukcje są zazwyczaj dołączone. Postępując zgodnie z poniższymi instrukcjami, należy nałożyć fotomaskę na obrabiany przedmiot, a gdy będzie gotowy, naświetlić na nim wzór układu płytki. Następnie potraktuj specjalnym rozwiązaniem - deweloperem. Oświetlone obszary zostaną zmyte, a na nieoświetlonych obszarach pozostanie film.
Rysunek należy przygotować analogicznie jak w przypadku „żelazka laserowego”, jednak należy go wydrukować na folii przezroczystej do drukarki. Film ten nakłada się na obrabiany przedmiot pokryty fotorezystem (toner na obrabiany przedmiot) i naświetla zgodnie z instrukcją. Metoda ta jest skomplikowana, wymaga fotorezystu, opracowania rozwiązania i ścisłego przestrzegania instrukcji, ale pozwala uzyskać okablowanie o jakości niemal fabrycznej.
Poza tym drukarka nie musi być laserowa - nadaje się również drukarka atramentowa pod warunkiem, że drukujemy na folii przezroczystej do drukarek atramentowych. Naświetlając folię należy zawsze przyłożyć stronę do przedmiotu obrabianego stroną z tonerem i dociśnij go szkłem, aby uzyskać równomierne dopasowanie. Jeśli film nie jest ściśle dopasowany lub jeśli umieścisz kliszę na drugiej stronie, obraz będzie kiepskiej jakości, ponieważ ścieżki będą się rozmazywać z powodu utraty ostrości.
Trawienie PCB
Teraz o trawieniu. Pomimo wielu alternatywnych metod trawienia, najskuteczniejszym jest stary, dobry „chlorek żelaza”. Kiedyś nie można było go dostać, ale teraz jest sprzedawany w słoikach w prawie każdym sklepie z częściami do radia.
Musisz przygotować roztwór chlorku żelaza; na słoiku zwykle znajduje się instrukcja, ile zawartości słoika przypada na ilość wody. W praktyce na szklankę wody otrzymuje się cztery czubate łyżeczki proszku. Dobrze wymieszaj. Może to wygenerować znaczne ciepło, a nawet zagotować powierzchnię i spowodować rozpryski, dlatego należy zachować ostrożność.
Najwygodniej jest wytrawiać w kąpieli do druku fotograficznego, ale jest to również możliwe w zwykłej płycie ceramicznej (w metalowej misce, pod żadnym pozorem!). Deskę należy ustawić torami w dół i w stanie zawieszenia. Po prostu cztery małe kawałki zwykłej cegły budowlanej, specjalnie przygotowane pilnikiem, wkładam do talerza lub tacy, tak aby deska opierała się na nich narożnikami.
Teraz pozostaje tylko wlać roztwór do tego pojemnika i ostrożnie umieścić deskę na tych wspornikach. Niektórzy wolą kłaść deskę na powierzchni roztworu tak, aby utrzymywała ją napięcie powierzchniowe wody, ja jednak nie lubię tej metody, ponieważ deska jest cięższa od wody i zatonie przy każdym, nawet lekkim uderzeniu.
W zależności od stężenia i temperatury roztworu krwawienie trwa od 10 minut do 1 godziny. Aby przyspieszyć proces trawienia, można wywołać wibracje, np. umieszczając obok stołu pracujący silnik elektryczny. Możesz podgrzać roztwór zwykłą żarówką (umieszczając wannę pod lampą stołową).
Należy pamiętać, że pozostałości kredy (z papieru powlekanego) na tonerze reagują z roztworem chlorku żelaza, tworząc pęcherzyki, które zapobiegają wytrawianiu. W takim przypadku należy okresowo usuwać deskę i myć ją wodą.
Oprócz najwygodniejszej i najskuteczniejszej, moim zdaniem, metody trawienia w roztworze chlorku żelaza, istnieją inne opcje. Na przykład trawienie w kwasie azotowym. Trawienie zachodzi bardzo szybko i generuje ciepło. Roztwór kwasu azotowego powinien mieć stężenie nie większe niż 20%. Po wytrawieniu, w celu zneutralizowania kwasu, należy przemyć deskę roztworem sody oczyszczonej.
Metoda zapewnia szybkie trawienie, ale ma też wiele wad. Po pierwsze, jeśli przedmiot obrabiany jest nieco prześwietlony, na ścieżkach mogą pojawić się poważne podcięcia. A po drugie, i to jest najważniejsze, metoda jest bardzo niebezpieczna dla zdrowia. Oprócz tego, że kwas azotowy sam w sobie może powodować oparzenia chemiczne w przypadku kontaktu ze skórą, podczas trawienia wydziela się także toksyczny gaz – tlenek azotu. Dlatego naprawdę nie polecam tej metody.
Inną metodą jest trawienie w roztworze mieszaniny siarczanu miedzi i soli kuchennej. Metodę tę aktywnie stosowano „przed pierestrojką”, kiedy chlorek żelaza, podobnie jak wiele innych rzeczy, nie był dostępny w bezpłatnej sprzedaży, ale nawozy do ogrodu były stosunkowo niedrogie.
Kolejność przygotowania roztworu jest następująca: najpierw wlej wodę do wanny plastikowej, szklanej lub ceramicznej. Następnie dodaj sól kuchenną w ilości dwóch łyżek stołowych na szklankę wody. Mieszaj niemetalowym patyczkiem, aż sól całkowicie się rozpuści, i dodaj siarczan miedzi w ilości jednej łyżki stołowej na szklankę wody. Wymieszaj ponownie. Zanurz płytkę w roztworze.
W rzeczywistości trawienie zachodzi w soli kuchennej, a siarczan miedzi działa jako katalizator. Główną wadą tej metody jest bardzo długie trawienie, które może trwać od kilku godzin do nawet jednego dnia. Można nieco przyspieszyć ten proces, podgrzewając roztwór do temperatury 60-70°C. Często okazuje się, że jedna porcja nie wystarczy na całą deskę i zaprawę trzeba raz po raz wylewać i przygotowywać. Ta metoda jest gorsza pod każdym względem od trawienia w chlorku żelaza i może być zalecana tylko wtedy, gdy nie można kupić chlorku żelaza.
Trawienie w elektrolicie do akumulatorów samochodowych. Elektrolit o standardowej gęstości należy rozcieńczyć wodą półtora raza. Następnie dodaj 5-6 tabletek nadtlenku wodoru. Trawienie zachodzi z szybkością w przybliżeniu taką samą jak w roztworze chlorku żelaza, ale występują te same wady, co w przypadku trawienia w kwasie azotowym, ponieważ elektrolitem jest wodny roztwór kwasu siarkowego. Kontakt ze skórą powoduje oparzenia, a podczas trawienia wydziela się toksyczny gaz.
Po wytrawieniu należy usunąć tusz, fotomaskę lub toner z powierzchni wydrukowanych ścieżek. Rysunki markerami można łatwo usunąć za pomocą prawie każdego rozpuszczalnika do farb, alkoholu, benzyny lub wody kolońskiej. Fotomaskę można usunąć za pomocą białego alkoholu lub acetonu. Jednak toner jest materiałem najbardziej odpornym na chemikalia. Można go czyścić wyłącznie mechanicznie. W takim przypadku nie wolno uszkodzić samych torów.
Obrabiany przedmiot oczyszczony z farby (toner, fotomaska) należy umyć wodą, osuszyć i przystąpić do wiercenia otworów. Średnica wiertła zależy od średnicy pożądanego otworu. Wiertła - do metalu.
Dla mnie osobiście najwygodniejszym sposobem sprawdzenia jest użycie kompaktowej wiertarko-wkrętarki akumulatorowej. W tym przypadku deskę kładę pionowo, przykręcając ją wkrętami do drewnianego klocka zabezpieczonego w imadle. Przesuwam wiertło poziomo, opierając rękę na stole. Ale oczywiście lepiej będzie na małej wiertarce. Wiele osób do grawerowania używa miniaturowych wierteł, ja jednak nie mam takiego sprzętu.
Swoją drogą, wiertarko-wkrętarkę można także zasilać z laboratoryjnego źródła prądu, po uprzednim wyjęciu akumulatora i podaniu napięcia bezpośrednio na styki („krokodyle”). Jest to wygodne, ponieważ bez akumulatora wiertarka jest znacznie lżejsza, no cóż, w dodatku akumulator się nie rozładowuje, ani nie można używać narzędzia z uszkodzonym akumulatorem.
Cóż, tablica jest gotowa.
Domowa płytka drukowana
Jak zrobić płytkę drukowaną w domu za pomocą technologii laserowo-żelaznej. Odnosi się to do termicznego przenoszenia tonera z papieru na powierzchnię metalizacyjną przyszłej płytki drukowanej.
Wielokrotnie próbowałem wykonać płytkę drukowaną w technologii laserowo-żelaznej, jednak nigdy nie udało mi się uzyskać wiarygodnego, łatwo powtarzalnego efektu. Ponadto przy wykonywaniu deski potrzebuję wytrawionych otworów w podkładkach o wielkości nie większej niż 0,5 mm. Następnie wykorzystuję je przy wierceniu, aby wycentrować wiertło o średnicy 0,75 mm.
Wada objawia się przesunięciem lub zmianą szerokości ścieżek, a także nierówną grubością tonera pozostającego na folii miedzianej po usunięciu papieru. Dodatkowo przy usuwaniu papieru przed trawieniem problematyczne jest oczyszczenie każdego otworu tonera z resztek celulozy. W rezultacie podczas trawienia płytki drukowanej pojawiają się dodatkowe trudności, których można było uniknąć jedynie postępując odwrotnie. http://oldoctober.com/ru/
Zakładam, że powód zawarcia małżeństwa jest następujący.
Papier podgrzany do wysokiej temperatury zaczyna się wypaczać. Natomiast temperatura folii z włókna szklanego jest zawsze nieco niższa. Toner częściowo przylega do folii, ale pozostaje stopiony po stronie papieru. Po wypaczeniu papier porusza się i zmienia pierwotny kształt przewodników.
Już na wstępie chcę Was przestrzec, że technologia ta nie jest pozbawiona pewnych wad.
Po pierwsze, brak specjalnego papieru do termotransferu, zamiast którego sugeruję wybrać odpowiedni papier na etykiety samoprzylepne. Niestety nie każdy papier się nadaje. Musisz wybrać taki, którego etykiety są gęstsze, a podkład ma dobrą, gładką powierzchnię.
Drugą wadą jest to, że rozmiar płytki drukowanej jest ograniczony rozmiarem stopy żelazka. Ponadto nie każde żelazko jest w stanie wystarczająco równomiernie nagrzać folię z laminatu z włókna szklanego, dlatego lepiej wybrać to najbardziej masywne.
Jednak pomimo tych wszystkich niedociągnięć, opisana poniżej technologia pozwoliła mi uzyskać stabilny, łatwo powtarzalny wynik w produkcji na małą skalę.
Istotą zmiany w tradycyjnym procesie jest to, że proponuje się podgrzewanie nie papieru tonerem, a samej folii z włókna szklanego.
Główną zaletą tej metody jest to, że można łatwo kontrolować temperaturę w strefie topienia tonera. Dodatkowo gumowy wałek pozwala równomiernie rozłożyć nacisk i zapobiec kruszeniu się tonera (wszędzie piszę o folii z włókna szklanego, gdyż innych materiałów nie testowałem).
Technologia ta równie dobrze nadaje się do laminowania folią z włókna szklanego o różnych grubościach, ale lepiej jest zastosować materiał nie grubszy niż jeden milimetr, ponieważ łatwo go przeciąć nożyczkami.
Bierzemy więc kawałek najbardziej zniszczonego laminatu z włókna szklanego i przetwarzamy go papierem ściernym. Nie należy używać bardzo dużego papieru ściernego, ponieważ może on uszkodzić przyszłe ścieżki. Nie musisz go jednak szlifować, jeśli masz kawałek nowego włókna szklanego. Powierzchnię miedzianą należy w każdym przypadku dokładnie oczyścić i odtłuścić.
Wykonanie szablonu do termotransferu. W tym celu odcinamy z kartki papieru na etykiety odpowiedni kawałek i oddzielamy same etykiety od podłoża. Powinieneś zostawić kawałek etykiety na początku arkusza, aby zapobiec utknięciu podkładu w mechanizmie drukarki.
Nie dotykaj rękami miejsc na nośniku, na które będzie następnie nakładany toner.
Jeśli grubość laminatu foliowego z włókna szklanego wynosi jeden milimetr lub mniej, odległość między krawędziami poszczególnych desek można wybrać na 0,2 mm; jeśli jest większa i zamierzasz przeciąć przedmiot piłą do metalu, to 1,5 -2,0 mm w zależności od grubości ostrza i tolerancji obróbki.
Używam warstwy toneru, która jest domyślnie zainstalowana w sterowniku drukarki, ale „Półtony czarno-białe:” (Półtony czarno-białe) powinny być wybrane jako „Stałe”. Innymi słowy, musisz zapobiec pojawieniu się rastra. Możesz tego nie widzieć na szablonie, ale może to mieć wpływ na grubość tonera.
Mocujemy szablon na kawałku folii z włókna szklanego za pomocą spinaczy biurowych. Przymocowujemy kolejny spinacz do wolnej krawędzi szablonu, aby nie stykał się z żelazkiem.
Temperatura topnienia tonerów różnych marek wynosi około 160-180°C. Dlatego temperatura żelazka powinna być nieco wyższa o 10-20 ° C. Jeśli Twoje żelazko nie nagrzewa się do temperatury 180 ° C, będziesz musiał je wyregulować.
Przed nagrzaniem stopę żelazka należy dokładnie oczyścić z tłuszczu i innych zanieczyszczeń!
Rozgrzewamy żelazko do temperatury 180-190 stopni i mocno dociskamy je do folii z włókna szklanego, jak pokazano na rysunku. Jeśli ustawisz żelazko w inny sposób, deska może nagrzewać się zbyt nierównomiernie, ponieważ zazwyczaj żelazko nagrzewa się o 20-30°C więcej w szerszej części. Poczekaj dwie minuty.
Następnie wyjmij żelazko i jednym ruchem na siłę nawiń szablon na folię z włókna szklanego za pomocą gumowego wałka do zwijania fotografii.
Jeśli podczas walcowania toner zostanie zmiażdżony, czyli ścieżki przesuną się na bok lub zmienią swój kształt, należy zmniejszyć ilość toneru w sterowniku drukarki.
Konieczne jest, aby środek rolki zawsze przesuwał się wzdłuż środka deski. Uchwyt rolkowy należy trzymać tak, aby nie dopuścić do pojawienia się wektora siły skierowanego „wokół” uchwytu.
Zwijamy szablon jeszcze kilka razy ciasno i powstałą „kanapkę” dociskamy czymś ciężkim, po ułożeniu kilkukrotnie złożonej gazety, aby równomiernie rozłożyć ciężar.
Szablon należy każdorazowo wałkować w tym samym kierunku. Wałek zaczyna się poruszać od miejsca mocowania szablonu.
Po około dziesięciu minutach można wyjąć prasę i usunąć szablon. Oto co się stało.
Teraz należy w dowolny sposób przykleić coś do tylnej strony deski, aby móc ją później przytrzymać podczas trawienia. (Używam gorącego kleju.)
Trawimy płytkę w roztworze chlorku żelaza.
Jak przygotować rozwiązanie?
Jeśli słoik chlorku żelaza zostanie otwarty, najprawdopodobniej jest tam już super stężony roztwór. Można go przelać do miski do marynowania i dodać odrobinę wody.
Jeśli chlorek żelaza nie został jeszcze pokryty wodą, możesz to zrobić samodzielnie. Prawdopodobnie możesz wyciągnąć same kryształy ze słoika, ale nie używaj do tego starego srebra.
Należy pamiętać, że proces trawienia nie sprawdzi się w mocno stężonym roztworze, dlatego gdy już uzyskamy taki roztwór, trzeba dodać odrobinę wody.
Jako naczynie najlepiej jest użyć wanny fotograficznej z tworzywa winylowego, ale możesz użyć dowolnej innej.
Na zdjęciu widać, że płyta unosi się na powierzchni roztworu dzięki napięciu powierzchniowemu. Ta metoda jest dobra, ponieważ produkty trawienia nie pozostają na powierzchni płyty, ale natychmiast opadają na dno wanny.
Już na początku trawienia należy upewnić się, że pod deską nie pozostały pęcherzyki powietrza. Podczas procesu trawienia warto sprawdzić, czy trawienie przebiega równomiernie na całej powierzchni płyty.
Jeśli występuje jakakolwiek niejednorodność, należy aktywować proces za pomocą starej szczoteczki do zębów lub czegoś podobnego. Należy to jednak robić ostrożnie, aby nie zniszczyć warstwy toneru.
Szczególną uwagę należy zwrócić na otwory w polach stykowych. Obszary, w których proces trawienia nie rozpoczął się od razu, są jaśniejsze. W zasadzie wystarczy już na samym początku procesu przyciemnić całą powierzchnię i wszystkie otwory, a wtedy sukces jest z góry przesądzony.
Jeśli główna część tablicy została wytrawiona w ciągu 15 minut, nie należy zwiększać całkowitego czasu trawienia więcej niż dwukrotnie, czyli o więcej niż 30 minut. Dalsze trawienie nie tylko zmniejszy szerokość przewodników, ale może również częściowo zniszczyć toner.
Zazwyczaj wszystkie otwory o średnicy 0,5 mm w polach stykowych są wytrawiane dwukrotnie częściej.
Silnik obraca mały mimośród, co powoduje wibracje w roztworze (nie jest to konieczne, jeśli okresowo podnosisz i przesuwasz deskę).
Toner zmyć wacikiem nasączonym acetonem.
Oto co się stało. Po lewej stronie tablica jest jeszcze pokryta tonerem. Szerokość torów wynosi 0,4 mm.
Teraz możesz usunąć zadziory powstałe na miedzi podczas wiercenia. Aby to zrobić, najpierw zwijamy je za pomocą łożyska kulkowego zamocowanego w jakimś wygodnym trzpieniu. W takim przypadku lepiej jest położyć deskę na twardej, płaskiej powierzchni. Następnie za pomocą drobnego papieru ściernego usuń tlenek z powierzchni miedzi, jeśli się utworzył.
Cynujemy przedmiot, dla którego najpierw pokrywamy go warstwą topnika.
Poszedłem do sklepu z artykułami biurowymi i zrobiłem zdjęcie opakowania z etykietami samoprzylepnymi. Papier ten nie nadaje się do druku termotransferowego. Chociaż, jeśli nie ma innego, możesz użyć tego po pewnych modyfikacjach.
Papier, który okazał się najwygodniejszy do termotransferu, został wyprodukowany przez fińską firmę Campas. A ponieważ na małym opakowaniu nie ma żadnych znaków identyfikacyjnych, jego identyfikacja bez przeprowadzenia testów jest mało prawdopodobna.
PCB– jest to podstawa dielektryczna, na której powierzchni i w objętości nałożone są ścieżki przewodzące zgodnie z obwodem elektrycznym. Płytka drukowana przeznaczona jest do mechanicznego mocowania i połączeń elektrycznych pomiędzy przewodami zainstalowanych na niej produktów elektronicznych i elektrycznych poprzez lutowanie.
Operacje wycinania przedmiotu z włókna szklanego, wiercenia otworów i trawienia płytki drukowanej w celu uzyskania ścieżek przewodzących prąd, niezależnie od sposobu naniesienia wzoru na płytkę drukowaną, wykonywane są przy użyciu tej samej technologii.
Ręczna technologia aplikacji
Ścieżki PCB
Przygotowanie szablonu
Papier, na którym rysowany jest układ PCB, jest zwykle cienki i w celu dokładniejszego wiercenia otworów, zwłaszcza przy użyciu własnoręcznie wykonanej domowej wiertarki, aby wiertło nie schodziło na bok, należy je pogrubić. Aby to zrobić, należy przykleić projekt płytki drukowanej na grubszy papier lub cienką, grubą tekturę za pomocą dowolnego kleju, takiego jak PVA lub Moment.
Cięcie przedmiotu obrabianego
Wybiera się blankiet z foliowego laminatu z włókna szklanego o odpowiednim rozmiarze, szablon płytki drukowanej nakłada się na blankiet i obrysowuje na obwodzie markerem, miękkim ołówkiem lub oznaczeniem ostrym przedmiotem.
Następnie laminat z włókna szklanego jest cięty wzdłuż zaznaczonych linii za pomocą metalowych nożyczek lub piłowany piłą do metalu. Nożyczki tną szybciej i nie ma kurzu. Musimy jednak wziąć pod uwagę, że przy cięciu nożyczkami włókno szklane jest mocno wygięte, co nieco pogarsza przyczepność folii miedzianej i w przypadku konieczności ponownego lutowania elementów, ścieżki mogą się odkleić. Dlatego jeśli deska jest duża i ma bardzo cienkie ślady, lepiej ją przeciąć piłą do metalu.
Szablon wzoru płytki drukowanej przykleja się do wyciętego przedmiotu za pomocą kleju Moment, którego cztery krople nakłada się na rogi przedmiotu obrabianego.
Ponieważ klej wiąże już po kilku minutach, można od razu przystąpić do wiercenia otworów pod elementy radiowe.
Wiercenie otworów
Otwory najlepiej wiercić specjalną miniwiertarką z wiertłem węglikowym o średnicy 0,7-0,8 mm. Jeśli mini wiertarka nie jest dostępna, możesz wywiercić otwory wiertarką o małej mocy za pomocą prostego wiertła. Ale podczas pracy z uniwersalną wiertarką ręczną liczba złamanych wierteł będzie zależeć od twardości dłoni. Na pewno nie poradzisz sobie z jednym ćwiczeniem.
Jeśli nie możesz zacisnąć wiertła, możesz owinąć jego trzon kilkoma warstwami papieru lub jedną warstwą papieru ściernego. Możesz ciasno owinąć cienki metalowy drut wokół trzonu, obracając się.
Po zakończeniu wiercenia należy sprawdzić, czy wszystkie otwory zostały wywiercone. Można to wyraźnie zobaczyć, jeśli spojrzysz na płytkę drukowaną pod światło. Jak widać, dziur nie brakuje.
Zastosowanie rysunku topograficznego
Aby zabezpieczyć obszary folii na laminacie z włókna szklanego, które będą ścieżkami przewodzącymi przed zniszczeniem podczas trawienia, należy je przykryć maską odporną na rozpuszczanie w roztworze wodnym. Dla wygody rysowania ścieżek lepiej jest je wstępnie zaznaczyć miękkim ołówkiem lub markerem.
Przed nałożeniem oznaczeń należy usunąć ślady kleju użytego do przyklejenia szablonu płytki drukowanej. Ponieważ klej nie stwardniał zbytnio, można go łatwo usunąć, przesuwając go palcem. Powierzchnię folii należy również odtłuścić szmatką dowolnymi środkami, np. acetonem lub białym alkoholem (tzw. benzyna oczyszczona) lub dowolnym środkiem do mycia naczyń, np. Ferry.
Po zaznaczeniu ścieżek płytki drukowanej możesz przystąpić do stosowania ich projektu. Do rysowania ścieżek dobrze nadaje się każda wodoodporna emalia, np. emalia alkidowa z serii PF, rozcieńczona do odpowiedniej konsystencji białym rozpuszczalnikiem alkoholowym. Ścieżki można rysować różnymi narzędziami – szklanym lub metalowym pisakiem, igłą medyczną, a nawet wykałaczką. W tym artykule opowiem, jak narysować ślady płytki drukowanej za pomocą pióra i baleriny, które są przeznaczone do rysowania na papierze tuszem.
Wcześniej nie było komputerów i wszystkie rysunki rysowano prostymi ołówkami na papierze whatman, a następnie przenoszono tuszem na kalkę, z której wykonywano kopie za pomocą kopiarek.
Rysowanie rozpoczyna się od podkładek kontaktowych, które rysuje baletnica. W tym celu należy wyregulować rozstaw szczęk ślizgowych deski kreślarskiej baleriny do wymaganej szerokości linii i w celu ustawienia średnicy okręgu dokonać regulacji za pomocą drugiej śruby, odsuwając ostrze rysunkowe od osi obrotu.
Następnie deskę kreślarską baletnicy wypełnia się farbą na długość 5-10 mm za pomocą pędzla. Do nałożenia warstwy ochronnej na płytkę drukowaną najlepiej nadaje się farba PF lub GF, ponieważ schnie powoli i pozwala na cichą pracę. Można również zastosować farbę marki NTs, ale jest ona trudna w obróbce, ponieważ szybko schnie. Farba powinna dobrze przylegać i nie rozprzestrzeniać się. Przed malowaniem farbę należy rozcieńczyć do konsystencji płynnej, dodając stopniowo odpowiedni rozpuszczalnik, energicznie mieszając i próbując malować na skrawkach włókna szklanego. Do pracy z farbą najwygodniej jest wlać ją do butelki z lakierem do manicure, w której skręcie znajduje się pędzelek odporny na rozpuszczalniki.
Po wyregulowaniu deski kreślarskiej baletnicy i uzyskaniu wymaganych parametrów linii można przystąpić do nakładania podkładek kontaktowych. Aby to zrobić, ostrą część osi wkłada się do otworu, a podstawę baletnicy obraca się po okręgu.
Przy prawidłowym ustawieniu pisaka i pożądanej konsystencji farby wokół otworów na płytce drukowanej uzyskuje się idealnie okrągłe koła. Kiedy baletnica zaczyna słabo malować, pozostałą zaschniętą farbę usuwa się szmatką ze szczeliny deski kreślarskiej, a deskę kreślarską wypełnia się świeżą farbą. Aby narysować wszystkie otwory na tej płytce drukowanej za pomocą okręgów, wystarczyło tylko dwa razy napełnić pisak i nie więcej niż dwie minuty.
Po narysowaniu okrągłych podkładek na tablicy możesz rozpocząć rysowanie ścieżek przewodzących za pomocą ręcznego pisaka. Przygotowanie i dopasowanie ręcznej deski kreślarskiej nie różni się od przygotowania baletnicy.
Jedyne co dodatkowo potrzebne to płaska linijka, do której boku przy krawędziach przyklejone są kawałki gumy o grubości 2,5-3 mm, tak aby linijka nie ślizgała się podczas pracy, a włókno szklane bez dotykania linijki mogło swobodnie przechodzić pod nim. Jako linijkę najlepiej sprawdzi się drewniany trójkąt, jest stabilny, a jednocześnie może służyć jako podpórka dla dłoni podczas rysowania płytki drukowanej.
Aby zapobiec ślizganiu się płytki drukowanej podczas rysowania ścieżek, zaleca się położenie jej na arkuszu papieru ściernego, który składa się z dwóch arkuszy papieru ściernego zgrzanych ze sobą bokami papieru.
Jeśli zetkną się podczas rysowania ścieżek i okręgów, nie należy podejmować żadnych działań. Należy poczekać, aż farba na płytce drukowanej wyschnie do stanu, w którym nie będzie plamić przy dotknięciu, a końcówką noża usunąć nadmiar wzoru. Aby farba szybciej wyschła, deskę należy ustawić w ciepłym miejscu, np. na kaloryferze zimą. Latem - w promieniach słońca.
Po całkowitym nałożeniu wzoru na płytkę drukowaną i usunięciu wszystkich defektów można przystąpić do jej trawienia.
Technologia projektowania płytek drukowanych
za pomocą drukarki laserowej
Podczas drukowania na drukarce laserowej obraz utworzony przez toner przenoszony jest pod wpływem elektrostatyki z bębna fotograficznego, na którym wiązka lasera narysowała obraz, na papier. Toner utrzymuje się na papierze, utrwalając obraz, wyłącznie dzięki działaniu elektrostatyki. W celu utrwalenia tonera papier nawija się pomiędzy wałki, z których jeden stanowi piec termiczny nagrzany do temperatury 180-220°C. Toner topi się i wnika w teksturę papieru. Po ostygnięciu toner twardnieje i mocno przylega do papieru. Jeśli papier zostanie ponownie podgrzany do temperatury 180-220°C, toner ponownie stanie się płynny. Ta właściwość tonera służy do przenoszenia obrazów ścieżek przewodzących prąd na płytkę drukowaną w domu.
Gdy plik z projektem płytki drukowanej będzie gotowy, należy go wydrukować za pomocą drukarki laserowej na papierze. Należy pamiętać, że obraz rysunku płytki drukowanej dla tej technologii należy oglądać od strony montażu części!
Drukarka atramentowa nie nadaje się do tych celów, ponieważ działa na innej zasadzie.
Przygotowanie papierowego szablonu do przeniesienia projektu na płytkę drukowaną
Jako papieru do drukowania projektu PCB używam starego kalki kreślarskiej. Kalka jest bardzo cienka i nie da się na niej bezpośrednio wydrukować szablonu, marszczy się w drukarce. Aby rozwiązać ten problem, przed drukiem należy w rogach nałożyć kroplę dowolnego kleju na kawałek kalki o wymaganym rozmiarze i przykleić go do kartki papieru biurowego A4.
Technika ta umożliwia wydruk projektu płytki drukowanej nawet na najcieńszym papierze lub folii. Aby grubość toneru na rysunku była maksymalna, przed drukiem należy skonfigurować „Właściwości drukarki”, wyłączając ekonomiczny tryb drukowania, a jeśli ta funkcja nie jest dostępna, wybrać najgrubszy rodzaj papieru, np. na przykład karton lub coś podobnego. Jest całkiem możliwe, że za pierwszym razem nie uzyskasz dobrego wydruku i będziesz musiał trochę poeksperymentować, aby znaleźć najlepszy tryb drukowania dla swojej drukarki laserowej. W powstałym druku projektu ścieżki i pola stykowe płytki drukowanej muszą być gęste, bez przerw i rozmazań, ponieważ retusz na tym etapie technologicznym jest bezużyteczny.
Pozostaje tylko przeciąć kalkę wzdłuż konturu i szablon do wykonania płytki drukowanej będzie gotowy i można przystąpić do kolejnego kroku, czyli przeniesienia obrazu na laminat z włókna szklanego.
Przeniesienie projektu z papieru na włókno szklane
Przeniesienie projektu płytki drukowanej jest najbardziej krytycznym krokiem. Istota technologii jest prosta: papier z nadrukowanym wzorem ścieżek płytki drukowanej nakłada się na miedzianą folię z włókna szklanego i dociska z dużą siłą. Następnie kanapkę podgrzewa się do temperatury 180-220°C, a następnie schładza do temperatury pokojowej. Papier zostaje oderwany, a wzór pozostaje na płytce drukowanej.
Niektórzy rzemieślnicy sugerują przeniesienie projektu z papieru na płytkę drukowaną za pomocą żelazka elektrycznego. Próbowałem tej metody, ale wynik był niestabilny. Trudno jest jednocześnie zapewnić, że toner zostanie podgrzany do odpowiedniej temperatury, a po stwardnieniu toneru papier zostanie równomiernie dociśnięty do całej powierzchni płytki drukowanej. W rezultacie wzór nie jest całkowicie przeniesiony, a we wzorze ścieżek płytki drukowanej pozostają luki. Być może żelazko nie nagrzewało się wystarczająco, chociaż regulator był ustawiony na maksymalne ogrzewanie żelazka. Nie chciałem otwierać żelazka i ponownie konfigurować termostatu. Dlatego zastosowałem inną technologię, mniej pracochłonną i dającą stuprocentowe rezultaty.
Na kawałku foliowego laminatu z włókna szklanego, przyciętego na wymiar płytki drukowanej i odtłuszczonego acetonem, przykleiłem kalkę z nadrukowanym wzorem w rogach. Na kalce ułożyłem, dla bardziej równomiernego docisku, grzbiety kartek papieru biurowego. Powstałą paczkę umieszczono na arkuszu sklejki i przykryto na wierzchu arkuszem tego samego rozmiaru. Cała ta kanapka została zaciśnięta z maksymalną siłą w zaciskach.
Pozostaje tylko podgrzać przygotowaną kanapkę do temperatury 200°C i ostudzić. Do ogrzewania idealnie nadaje się piekarnik elektryczny z regulatorem temperatury. Wystarczy umieścić stworzoną konstrukcję w szafce, poczekać, aż osiągnie zadaną temperaturę i po pół godzinie wyjąć deskę do ostygnięcia.
Jeżeli nie posiadasz piekarnika elektrycznego, możesz skorzystać także z piekarnika gazowego regulując temperaturę za pomocą pokrętła zasilania gazem za pomocą wbudowanego termometru. Jeśli nie ma termometru lub jest uszkodzony, kobiety mogą pomóc; odpowiednie jest położenie pokrętła sterującego, w którym pieczone są ciasta.
Ponieważ końce sklejki były wypaczone, na wszelki wypadek zacisnąłem je dodatkowymi zaciskami. Aby uniknąć tego zjawiska, lepiej jest zacisnąć płytkę drukowaną pomiędzy blachami o grubości 5-6 mm. W ich narożnikach można wywiercić otwory i zacisnąć płytki drukowane, dokręcić płytki za pomocą śrub i nakrętek. M10 wystarczy.
Po pół godzinie konstrukcja ostygnie na tyle, że toner stwardnieje i można będzie usunąć tablicę. Już na pierwszy rzut oka widać usuniętą płytkę drukowaną, że toner idealnie przeniósł się z kalki na płytkę. Kalka ściśle i równomiernie przylega do linii wydrukowanych ścieżek, pierścieni pól kontaktowych i liter oznaczeniowych.
Kalka z łatwością odkleiła się od prawie wszystkich śladów na płytce drukowanej; pozostałą kalkę usunięto wilgotną szmatką. Jednak w kilku miejscach na wydrukowanych torach nadal występowały luki. Może się to zdarzyć na skutek nierównego wydruku z drukarki lub pozostałości brudu lub korozji na folii z włókna szklanego. Ubytki można zamalować dowolną wodoodporną farbą, lakierem do manicure lub retuszować markerem.
Aby sprawdzić przydatność markera do retuszu płytki drukowanej, należy narysować nim linie na papierze i zwilżyć go wodą. Jeśli linie nie rozmywają się, odpowiedni jest marker do retuszowania.
Płytkę drukowaną najlepiej wytrawić w domu w roztworze chlorku żelaza lub nadtlenku wodoru z kwasem cytrynowym. Po wytrawieniu toner można łatwo usunąć ze śladów druku za pomocą wacika nasączonego acetonem.
Następnie wierci się otwory, cynuje ścieżki przewodzące i pola stykowe oraz uszczelnia elementy radioaktywne.
Tak wygląda płytka drukowana z zamontowanymi na niej elementami radiowymi. Rezultatem jest jednostka zasilająca i przełączająca dla układu elektronicznego, która uzupełnia zwykłą toaletę o funkcję bidetu.
Trawienie PCB
Aby usunąć folię miedzianą z niezabezpieczonych obszarów foliowanego laminatu z włókna szklanego podczas wykonywania płytek drukowanych w domu, radioamatorzy zwykle stosują metodę chemiczną. Płytkę drukowaną umieszcza się w roztworze trawiącym i w wyniku reakcji chemicznej miedź niezabezpieczona maską rozpuszcza się.
Przepisy na roztwory marynujące
W zależności od dostępności komponentów radioamatorzy stosują jedno z rozwiązań podanych w poniższej tabeli. Roztwory trawiące ułożone są według popularności ich stosowania przez radioamatorów w warunkach domowych.
| Nazwa rozwiązania | Mieszanina | Ilość | Technologia gotowania | Zalety | Wady |
|---|---|---|---|---|---|
| Nadtlenek wodoru plus kwas cytrynowy | Nadtlenek wodoru (H 2 O 2) | 100 ml | Rozpuścić kwas cytrynowy i sól kuchenną w 3% roztworze nadtlenku wodoru. | Dostępność komponentów, duża szybkość trawienia, bezpieczeństwo | Nie przechowywane |
| Kwas cytrynowy (C 6 H 8 O 7) | 30 gr | ||||
| Sól kuchenna (NaCl) | 5 gr | ||||
| Wodny roztwór chlorku żelaza | Woda (H2O) | 300ml | Rozpuścić chlorek żelaza w ciepłej wodzie | Wystarczająca prędkość trawienia, wielokrotnego użytku | Niska dostępność chlorku żelaza |
| Chlorek żelazowy (FeCl 3) | 100 gr | Nadtlenek wodoru plus kwas solny | Nadtlenek wodoru (H 2 O 2) | 200 ml | Wlać 10% kwas solny do 3% roztworu nadtlenku wodoru. | Wysoka szybkość trawienia, wielokrotnego użytku | Wymagana duża ostrożność |
| Kwas solny (HCl) | 200 ml | ||||
| Wodny roztwór siarczanu miedzi | Woda (H2O) | 500 ml | Rozpuść sól kuchenną w gorącej wodzie (50-80°C), a następnie siarczan miedzi | Dostępność komponentów | Toksyczność siarczanu miedzi i powolne trawienie, do 4 godzin |
| Siarczan miedzi (CuSO 4) | 50 gr | ||||
| Sól kuchenna (NaCl) | 100 gr | ||||
Wytraw płytki drukowane przybory metalowe nie są dozwolone. Aby to zrobić, musisz użyć pojemnika wykonanego ze szkła, ceramiki lub plastiku. Zużyty roztwór trawiący można wyrzucić do kanalizacji.
Roztwór trawiący nadtlenku wodoru i kwasu cytrynowego
Roztwór na bazie nadtlenku wodoru z rozpuszczonym w nim kwasem cytrynowym jest najbezpieczniejszy, najtańszy i najszybciej działający. Ze wszystkich wymienionych rozwiązań, to jest najlepsze pod każdym względem.
Nadtlenek wodoru można kupić w każdej aptece. Sprzedawany w postaci płynnego 3% roztworu lub tabletek zwanych hydroperytem. Aby otrzymać płynny 3% roztwór nadtlenku wodoru z hydroperytu, należy rozpuścić 6 tabletek o masie 1,5 grama w 100 ml wody.
Kwas cytrynowy w postaci kryształków sprzedawany jest w każdym sklepie spożywczym, pakowany w worki o wadze 30 lub 50 gramów. Sól kuchenną można znaleźć w każdym domu. 100 ml roztworu trawiącego wystarczy, aby usunąć folię miedzianą o grubości 35 mikronów z płytki drukowanej o powierzchni 100 cm2. Zużyty roztwór nie jest przechowywany i nie można go ponownie wykorzystać. Nawiasem mówiąc, kwas cytrynowy można zastąpić kwasem octowym, ale ze względu na jego ostry zapach będziesz musiał wytrawić płytkę drukowaną na zewnątrz.
Roztwór trawiący chlorku żelaza
Drugim najpopularniejszym roztworem trawiącym jest wodny roztwór chlorku żelaza. Wcześniej był najpopularniejszy, ponieważ chlorek żelaza był łatwy do uzyskania w każdym przedsiębiorstwie przemysłowym.
Roztwór trawiący nie wymaga dużej temperatury; trawi wystarczająco szybko, ale szybkość trawienia maleje w miarę zużywania się chlorku żelaza w roztworze.
Chlorek żelaza jest bardzo higroskopijny i dlatego szybko wchłania wodę z powietrza. W rezultacie na dnie słoika pojawia się żółta ciecz. Nie wpływa to na jakość elementu i taki chlorek żelaza nadaje się do przygotowania roztworu trawiącego.
Jeśli zużyty roztwór chlorku żelaza przechowywany jest w szczelnym pojemniku, można go używać wielokrotnie. Poddawane regeneracji wystarczy wlać do roztworu żelazne gwoździe (od razu zostaną pokryte luźną warstwą miedzi). Jeśli dostanie się na jakąkolwiek powierzchnię, pozostawia trudne do usunięcia żółte plamy. Obecnie roztwór chlorku żelaza jest rzadziej stosowany do produkcji płytek drukowanych ze względu na jego wysoki koszt.
Roztwór trawiący na bazie nadtlenku wodoru i kwasu solnego
Doskonałe rozwiązanie do trawienia, zapewnia dużą prędkość trawienia. Kwas solny, energicznie mieszając, wlewa się cienkim strumieniem do 3% wodnego roztworu nadtlenku wodoru. Niedopuszczalne jest wlewanie nadtlenku wodoru do kwasu! Jednak ze względu na obecność kwasu solnego w roztworze trawiącym, należy zachować szczególną ostrożność podczas trawienia tablicy, ponieważ roztwór powoduje korozję skóry dłoni i psuje wszystko, z czym się zetknie. Z tego powodu nie zaleca się stosowania w domu roztworu trawiącego z kwasem solnym.
Roztwór trawiący na bazie siarczanu miedzi
Metodę wytwarzania płytek drukowanych przy użyciu siarczanu miedzi stosuje się zwykle wtedy, gdy ze względu na ich niedostępność nie jest możliwe wytworzenie roztworu trawiącego na bazie innych komponentów. Siarczan miedzi jest pestycydem i jest szeroko stosowany do zwalczania szkodników w rolnictwie. Dodatkowo czas trawienia płytki drukowanej wynosi do 4 godzin, przy czym konieczne jest utrzymanie temperatury roztworu na poziomie 50-80°C i zapewnienie ciągłej zmiany roztworu na trawionej powierzchni.
Technologia trawienia PCB
Do wytrawiania płyty w którymkolwiek z powyższych roztworów trawiących odpowiednie są naczynia szklane, ceramiczne lub plastikowe, na przykład z produktów mlecznych. Jeśli nie masz pod ręką odpowiedniego rozmiaru pojemnika, możesz wziąć dowolne pudełko wykonane z grubego papieru lub kartonu o odpowiednim rozmiarze i wyłożyć jego wnętrze folią. Do pojemnika wlewa się roztwór trawiący i na jego powierzchni ostrożnie umieszcza się płytkę drukowaną wzorem w dół. Dzięki siłom napięcia powierzchniowego cieczy i jej niewielkiej wadze deska będzie unosić się na wodzie.
Dla wygody możesz przykleić plastikową zakrętkę do butelki na środku deski za pomocą kleju błyskawicznego. Korek będzie jednocześnie rączką i pływakiem. Istnieje jednak niebezpieczeństwo, że na płycie utworzą się pęcherzyki powietrza i miedź nie zostanie w tych miejscach wytrawiona.
Aby zapewnić równomierne wytrawienie miedzi, można położyć płytkę drukowaną na dnie pojemnika wzorem do góry i okresowo potrząsać tacą dłonią. Po pewnym czasie, w zależności od roztworu trawiącego, zaczną pojawiać się obszary bez miedzi, a następnie miedź całkowicie rozpuści się na całej powierzchni płytki drukowanej.
Po całkowitym rozpuszczeniu miedzi w roztworze trawiącym płytkę drukowaną wyjmuje się z kąpieli i dokładnie myje pod bieżącą wodą. Toner usuwa się ze śladów szmatką nasączoną acetonem, a farbę można łatwo usunąć szmatką nasączoną rozpuszczalnikiem dodawanym do farby w celu uzyskania pożądanej konsystencji.
Przygotowanie płytki drukowanej do montażu elementów radiowych
Kolejnym krokiem jest przygotowanie płytki drukowanej do montażu elementów radiowych. Po usunięciu farby z deski tory należy przeszlifować okrężnymi ruchami drobnym papierem ściernym. Nie ma co się dawać ponieść emocjom, bo miedziane tory są cienkie i można je łatwo zeszlifować. Wystarczy kilka przejść ścierniwem pod lekkim naciskiem.
Następnie ścieżki przewodzące prąd i pola stykowe płytki drukowanej pokrywa się topnikiem alkoholowo-kalafonicznym i cynuje miękkim lutem za pomocą lutownicy elektrycznej. Aby zapobiec zaschnięciu otworów na płytce drukowanej lutem, należy nałożyć jego niewielką ilość na grot lutownicy.
Po zakończeniu produkcji płytki drukowanej pozostaje tylko włożyć elementy radiowe w wyznaczone miejsca i przylutować ich przewody do podkładek. Przed lutowaniem nogi części należy zwilżyć topnikiem alkoholowo-kalafonicznym. Jeżeli nogi elementów radiowych są długie, to przed lutowaniem należy je przyciąć bocznymi obcinaczami na długość występu ponad powierzchnię płytki drukowanej wynoszącą 1-1,5 mm. Po zakończeniu montażu części należy usunąć pozostałą kalafonię za pomocą dowolnego rozpuszczalnika - alkoholu, białego alkoholu lub acetonu. Wszystkie skutecznie rozpuszczają kalafonię.
Implementacja tego prostego obwodu przekaźnika pojemnościowego, od ułożenia ścieżek do produkcji płytki drukowanej do stworzenia działającej próbki, zajęła nie więcej niż pięć godzin, czyli znacznie mniej niż napisanie tej strony.
» Płytka drukowana elektroniki - instrukcje wykonania
Praktyka projektowania i instalacji, bezpośrednio związana z elektroniką, nie może obejść się bez głównej części - płytki drukowanej. Początkowy rozwój dowolnego urządzenia elektronicznego jest oczywiście dopuszczalny przy montażu natynkowym. Jednak jeśli mówimy o poważnym urządzeniu elektronicznym, nadal trzeba będzie wykonać pełnoprawną płytkę drukowaną. Istnieją dwie możliwości: zlecić produkcję płytki drukowanej w serwisie lub wykonać płytkę drukowaną własnymi rękami bezpośrednio w domu. Pierwsza opcja wymaga znacznych inwestycji finansowych i dwóch do trzech tygodni oczekiwania. Do drugiego nie potrzeba niczego poza osobistymi chęciami, kawałkiem folii PCB i niewielką ilością chlorku żelaza.
To efekt pracy, którą można wykonać w domu przy użyciu prostych, dostępnych środków, narzędzi i materiałów.
Jeśli opanujesz wszystkie zawiłości produkcji i zaopatrzysz się w niezbędne materiały, nie jest niemożliwe wytwarzanie płytek drukowanych w domu, jeśli nie na skalę przemysłową, to w ilościach wystarczających dla biznesu.
Istnieje kilka technologii rysowania i trawienia miniaturowych ścieżek na folii PCB. Począwszy od metody prostego narysowania obwodu elektronicznego za pomocą lakieru do paznokci, następnie trawienia chemicznego, a skończywszy na automatycznym układzie laserowym i cięciu mikronowym.
Jednak w warunkach domowych wymagana jest specjalna technika - skuteczna, ale jednocześnie niedroga i stosunkowo nieskomplikowana.
Wykonywanie płytek drukowanych w domu
Tutaj, w ramach swego rodzaju poradnika, omawiana jest technologia transferu tonera do drukarek laserowych.
Metoda ta została opracowana dawno temu, jednak wciąż towarzyszy jej wiele nowych porad i trików, dzięki którym skuteczność tylko wzrasta.
Czego potrzebuje inżynier elektronik domowy?
- program rozwoju projektu,
- drukarka laserowa,
- dowolny błyszczący magazyn,
- żelazko domowe,
- jeden lub dwa pojemniki plastikowe,
- mała szczoteczka lub szczoteczka do zębów
- rękawice gumowe,
- chlorek żelazowy,
- foliowy tekstolit.
Prawie wszystkie elementy z listy można znaleźć w artykułach gospodarstwa domowego. Wyjątkiem są: chlorek żelaza i tekstolit z folią.
Dwa materiały: chlorek żelaza i PCB powlekane folią, które będziesz musiał kupić. Wszystko inne jest zwykle dostępne wśród artykułów gospodarstwa domowego i materiałów Te dwie pozycje z listy można uzupełnić odwiedzając sklep radioelektroniczny lub targowisko radiowe. Takie punkty sprzedaży detalicznej są dostępne w każdym średniej wielkości osiedlu. W ostateczności oba komponenty można zamówić przez Internet.
Tymczasem chlorek żelazowy można całkowicie zastąpić inną substancją chemiczną otrzymywaną z mieszaniny siarczanu miedzi (MC) i zwykłej soli kuchennej (PS). Mieszankę sporządza się w proporcji 1 część MK na 2 części PS, rozcieńczone w 0,5 litra wrzącej wody.
Zwykle do wykonania średniej wielkości elektronicznej płytki drukowanej wystarczą 4 łyżki MK i 2 łyżki PS. Dokładnie wymieszaj mieszaninę proszku zalaną wrzącą wodą i poczekaj, aż opadnie.
Jedyną różnicą pomiędzy tym roztworem a FeCl 3 jest nieco dłuższy czas trawienia. Ale z drugiej strony mieszanina z siarczanem miedzi jest bezpieczniejsza niż FeCl 3. Siarczan miedzi (w proszku) jest dostępny w każdym sklepie z narzędziami.
Tworzenie projektu PCB
Do stworzenia projektu projektu PCB optymalnym programem komputerowym wydaje się „KiCad” – profesjonalne narzędzie do rysowania płytek elektronicznych, ale jednocześnie darmowe.
Oprogramowanie KiCad zapewnia użytkownikowi funkcję trasowania pędzli, ułatwiając trasowanie par różnicowych i interaktywnie regulując długość śledzenia.
Okno robocze programu KiCad - profesjonalnego narzędzia do projektowania, niezbędnego w procesie produkcji płytki drukowanej. Oprogramowanie jest dystrybuowane bezpłatnie 
Wydruk tonerowy na błyszczącej stronie magazynu. Jak widać na rysunku, jakość wydruku jest dość wysoka. Ten sam znak powinien pojawić się na folii płytki drukowanej. Obecność obrazów stron trzecich nie ma żadnego wpływu na proces. W każdym przypadku wzór tonera drukarki pozostaje na błyszczącej powierzchni strony magazynu (papieru). I to jest dokładnie taki wynik, jaki chcesz uzyskać.
Wskazane jest dwukrotne drukowanie (na dwóch różnych stronach), aby mieć pewność, że wydrukowany obraz nie będzie zawierał plam, zabrudzeń lub innych wad.
Przeniesienie układu z drukarki na folię
Jeżeli ślad układu płytki drukowanej został wykonany z wysoką jakością za pomocą drukarki laserowej, błyszczącą stronę magazynu z powstałym nadrukiem należy ostrożnie wyjąć z drukarki i umieścić wzorem w dół na miedzianej powierzchni płytki drukowanej.
Obróbka cieplna płytki drukowanej przy użyciu zwykłego żelazka domowego. Temperatura ogrzewania - maksymalna. W przeciwnym razie ucierpi jakość transferu. Za pomocą rozgrzanej podstawy żelazka dociśnij arkusz czasopisma z układem obwodów drukowanych do powierzchni foliowej płytki PCB. Trzymaj żelazko na arkuszu bez ruchu przez około 30 sekund.
Następnie należy wygładzić powierzchnię arkusza żelazkiem płynnymi ruchami okrężnymi przez 2-3 minuty. W tym czasie obróbka termiczna powoduje, że toner mocno przylega do miedzianej powłoki PCB.
Efekt przeniesienia wydruku tonerowego ze strony magazynu na miedzianą powłokę PCB. Nie wygląda gorzej niż wersja przemysłowa Proces przenoszenia wydruku na folię miedzianą PCB kończy się usunięciem przyklejonego arkusza magazynka. Wymaga to cierpliwości i dokładności.
Szczegółowa opowieść o popularnej technologii „prasowania laserowego” do produkcji płytek drukowanych, jej cechach i niuansach.
Płytki drukowane są stosowane w radiotechnice od bardzo dawna. W warunkach produkcyjnych dysponujemy różnorodnym sprzętem pozwalającym na produkcję płyt na masową skalę. Takie płyty były wcześniej produkowane metodami druku offsetowego, dlatego nazywano je „drukowanymi”.
W domu lub w fabrycznych laboratoriach elektrycznych zajmujących się naprawą sprzętu elektrycznego takie płyty trzeba było ręcznie malować różnymi lakierami. Używano szerokiej gamy narzędzi do rysowania, od zaostrzonej zapałki po igły do strzykawek i szklane pisaki.
Wydajność takiej pracy była niska, a jakość pozostawiała wiele do życzenia. Jeśli trzeba było zrobić kilka identycznych plansz, to druga rysowana była bez większych inspiracji, a kolejne nie wnosiły optymizmu.
Teraz technologia komputerowa przeniknęła do wszystkich sfer ludzkiej działalności, w tym do amatorskiego radia. W dzisiejszych czasach nie trzeba już ręcznie rysować płytek drukowanych, z wyjątkiem bardzo prostych, które można nawet wyciąć nożem. Ale najpierw najważniejsze.
Przede wszystkim płytkę PCB należy zaprojektować zgodnie ze schematem obwodu. Podobną pracę wykonuje się na komputerze za pomocą specjalnych programów. Najprostsze i najbardziej dostępne programy to Sprint-Layout. Są bezpłatne i można je pobrać online. Ich interfejs jest intuicyjny, a obsługa programu nie sprawia żadnych trudności.
W wersjach programów, począwszy od trzeciej, możliwe jest wstawienie obrazu i po prostu obrysowanie go liniami wydrukowanych ścieżek. Funkcja ta umożliwia produkcję plansz publikowanych w czasopismach. Zdjęcie z magazynu, jeśli jest po prostu wydrukowane, zwykle nie zapewnia wymaganej jakości.
Po zaprojektowaniu i przetestowaniu płytki PCB należy ją przenieść na przyszły półfabrykat PCB. I na tym etapie należy zachować ostrożność i ostrożność.
Na początek powiedz nam jak i na czym drukować. To dwa główne pytania, od których zależy ostateczny wynik.
Projekt płytki drukowany jest na drukarce laserowej z wyłączonymi wszystkimi trybami ekonomicznymi, co pozwala na nałożenie na papier jak najgrubszej warstwy tonera. Pomaga to poprawić transfer tonera na półfabrykat PCB. Obecnie technologia ta nazywana jest „prasowaniem laserowym”.
Jego ogólne znaczenie jest dość proste: wzór umieszcza się na przedmiocie obrabianym (oczywiście pokrytym folią włóknem szklanym), wzorem zlicowanym z folią, a następnie prasuje zwykłym żelazkiem. Roztopiony toner przenosi się na folię, pozostawiając na niej wzór płytki drukowanej. Następnie papier moczy się w wodzie, a płytkę trawi się jak zwykle w roztworze chlorku żelaza.
Teraz o subtelnościach i szczegółach całego procesu.
Po pierwsze, na czym mam drukować? Kiedy technologia ta była znana jedynie z plotek, wierzono, że projekt trzeba wydrukować na papierze najniższej jakości. Ten rodzaj papieru, cienki i brązowy, przeznaczony był do maszyn do pisania. Namoczenie tego papieru było po prostu niemożliwe, dlatego zaproponowano najpierw rozpuszczenie go, jak się wydaje, kwasem solnym. Papier słabo się rozpuścił, a wraz z nim część rysunku.
W tamtym czasie większość badaczy najwyraźniej drukowała podobne zdjęcia na drukarkach rządowych, więc pojawiały się propozycje, aby wydruki robić nawet na domowej folii aluminiowej, jakiejś folii i już nie pamiętam na czym.
W rzeczywistości wszystko okazało się znacznie prostsze: najlepiej nadaje się papier powlekany z błyszczących magazynów. Jednocześnie rysunki i fotografie na stronach nie mają wpływu na jakość. Jedyną rzeczą jest to, że należy eksperymentalnie wybrać magazyn, który daje najlepszą jakość. Niektóre czasopisma są tak kredowane, że nawet bez tonera rozlewają się po folii.
Lepiej jest zaznaczyć granice planszy na wydruku za pomocą „krzyżyków” (taka opcja jest dostępna w programie), a nie w ramce. Ramka może ciągnąć papier razem z prasowaniem i zniekształcać wzór.
Zdarza się, że rysunek nie jest dobrze wygładzony za pierwszym razem, dlatego trzeba wydrukować kilka jego kopii na jednej kartce papieru. Liczbę rysunków na arkuszu ustala się w programie.
Półwyrobu pod deskę nie należy przycinać dokładnie na wymiar, ale tak, aby na krawędziach pozostał margines 6...10 mm. Jest odcinany po przygotowaniu deski. Jest to konieczne, aby zewnętrzne ścieżki rysunku wypadły dobrze. Nie jest jasne, dlaczego te konkretne ścieżki są słabo wygładzone. Dlatego ostre krawędzie folii należy stępić poprzez usunięcie drobnych fazek.
Przed wygładzeniem wzoru żelazkiem przedmiot należy przeszlifować papierem ściernym, aby powierzchnia folii nabrała matowego odcienia. Następnie odtłuść powierzchnię acetonem lub benzyną.
Następnie połóż papier wzorem do góry na płaskiej powierzchni, a na nim ułóż czystą tekturę folią do dołu, układając ją wzdłuż krzyżyków. Aby naprawić przedmiot, zegnij krawędzie papieru wewnątrz powstałego opakowania. Podczas prasowania umieść torbę papierem do góry.
Zwykłe żelazko do prasowania ubrań należy nagrzać do 200 stopni. Temperaturę można monitorować za pomocą avometru lub dobierać eksperymentalnie.
Prasowanie należy najpierw przeprowadzić całą płaszczyzną żelazka, aby rozgrzać deskę, a pod koniec procesu wygładzić papier krawędzią żelazka. Aby zapobiec przyklejaniu się powlekanego papieru do żelazka na początku prasowania, można pod żelazko podłożyć zwykły, czysty papier. Lepiej jest umieścić tekturową teczkę lub magazyn pod prasowanym przedmiotem. Umożliwi to pewne ugięcie tablicy, co wyeliminuje wpływ nierówności, zarówno na samej płycie, jak i na pulpicie.
Po wyprasowaniu całą paczkę należy schłodzić nakładając kolejne żelazko, tylko zimne, aby wzór lepiej utrwalił się na desce.
Po tych zabiegach wygładzony papier należy namoczyć w ciepłej wodzie o temperaturze 50...60 stopni. Gdy papier będzie już wystarczająco wilgotny, należy go ostrożnie usunąć. Usuń pozostały papier przyklejony do tablicy, pocierając go palcem, jak naklejki.
Po uzyskaniu dobrej jakości wydruku, obrabiany przedmiot należy jak zwykle wytrawić w roztworze chlorku żelaza. Po wytrawieniu wzór usuwa się acetonem lub benzyną.
Program Sprint-Layout umożliwia rysowanie otworów na części w podkładkach. Otwory te należy wykonać o średnicy co najmniej 0,7...0,8 mm. Następnie zawarta w nich folia zostanie wytrawiona na płytce drukowanej i nie będzie potrzeby rdzeniowania otworów: wiertło będzie wyśrodkowane w tych wytrawionych otworach. Precyzja wiercenia jest taka, że nawet mikroukłady w 40 wiązkach przewodów „siedzą” na swoim miejscu, bez uginania się nóżek.
Borys Aladyszkin