Pogoji na konkretnem primeru. Na primer, morate narediti dve plošči. Eden je adapter iz ene vrste ohišja v drugo. Drugi je zamenjava velikega mikrovezja z ohišjem BGA z dvema manjšima, z ohišji TO-252, s tremi upori. Velikosti plošč: 10x10 in 15x15 mm. Obstajata dve možnosti za izdelavo tiskanih vezij: z uporabo fotorezista in z metodo "laserskega železa". Uporabili bomo metodo "laserskega železa".
Postopek izdelave tiskanih vezij doma
1. Priprava načrta tiskanega vezja. Uporabljam program DipTrace: priročno, hitro, kakovostno. Razvili naši rojaki. Zelo priročen in prijeten uporabniški vmesnik, za razliko od splošno sprejetega PCAD. Obstaja pretvorba v format PCAD PCB. Čeprav je veliko domačih podjetij že začelo sprejemati format DipTrace.
V DipTrace imate možnost videti svojo bodočo kreacijo v obsegu, kar je zelo priročno in vizualno. To je tisto, kar bi moral dobiti (plošče so prikazane v različnih merilih):
2. Najprej označimo tiskano vezje in izrežemo surovec za tiskana vezja.
3. Naš projekt prikažemo zrcalno v najvišji možni kvaliteti, brez varčevanja s tonerjem. Po dolgih poskusih je bil za to izbran debel mat foto papir za tiskalnike.
4. Ne pozabite očistiti in razmastiti plošče. Če nimate razmaščevalca, se lahko po bakru steklenih vlaken premaknete z radirko. Nato z navadnim likalnikom "zvarimo" toner s papirja na bodočo tiskano vezje. Držim 3-4 minute pod rahlim pritiskom, dokler papir rahlo ne porumeni. Ogrevanje sem nastavil na maksimum. Na vrh sem položil še en list papirja za bolj enakomerno segrevanje, sicer lahko slika "lebdi". Pri tem je pomembna enakomernost ogrevanja in tlaka.
5. Po tem, ko pustimo, da se deska nekoliko ohladi, postavimo obdelovanec z nalepljenim papirjem v vodo, po možnosti vročo. Foto papir se hitro zmoči in po minuti ali dveh lahko previdno odstranite zgornjo plast.
Na mestih, kjer je velika koncentracija naših prihodnjih prevodnih poti, se papir še posebej močno prilepi na ploščo. Ne dotikamo se ga še.
6. Pustite, da se plošča namaka še nekaj minut. Preostali papir previdno odstranite z radirko ali drgnite s prstom.
7. Vzemite obdelovanec. Posuši ga. Če kje skladbe niso zelo jasne, jih lahko osvetlite s tankim CD markerjem. Čeprav je bolje zagotoviti, da so vse skladbe enako jasne in svetle. To je odvisno od 1) enakomernosti in zadostne segretosti obdelovanca z likalnikom, 2) natančnosti pri odstranjevanju papirja, 3) kakovosti površine PCB in 4) uspešne izbire papirja. Z zadnjo točko lahko eksperimentirate, da najdete najprimernejšo možnost.
8. Nastali obdelovanec z natisnjenimi bodočimi prevodnimi sledmi položite v raztopino železovega klorida. Zastrupimo 1,5 ali 2 uri, medtem ko čakamo, pokrijemo našo "kopel" s pokrovom: hlapi so precej jedki in strupeni.
9. Končane plošče vzamemo iz raztopine, operemo in posušimo. Toner iz laserskega tiskalnika lahko preprosto sperete s plošče z acetonom. Kot lahko vidite, so se tudi najtanjši vodniki s širino 0,2 mm zelo dobro izkazali. Ostalo je zelo malo.
10. Pocinkamo tiskana vezja, izdelana po metodi »laserskega likalnika«. Preostanek fluksa speremo z bencinom ali alkoholom.
11. Vse kar ostane je, da izrežemo naše plošče in montiramo radijske elemente!
Sklepi
Z nekaj spretnosti je metoda "laserskega železa" primerna za izdelavo preprostih tiskanih vezij doma. Kratki vodniki od 0,2 mm in širši so precej jasno pridobljeni. Debelejši vodniki se kar dobro izkažejo. Čas priprave, poskusov z izbiro vrste papirja in temperature likalnika, jedkanja in kositranja traja približno 3-5 ur. Vendar je veliko hitreje kot naročanje plošč pri podjetju. Tudi denarni stroški so minimalni. Na splošno je metoda priporočljiva za uporabo pri preprostih proračunskih radijskih amaterskih projektih.
Andrejev S.
Tiskana vezja lahko naredite doma. Kakovost skoraj v nobenem primeru ni slabša od tovarniške proizvodnje. Po določenem postopku lahko to ponovite tudi sami za svoje domače izdelke.
Najprej morate pripraviti vzorec natisnjenih skladb. O tem, kako postaviti tiskano vezje, tukaj ne bomo razpravljali, predpostavili bomo, da risba že obstaja, vzeta iz revije, interneta ali ste jo narisali sami ali s posebnim programom. Priprava vzorca je odvisna od načina nanosa vzorca potiskanih sledi na obdelovanec. Danes so tri najbolj priljubljene metode ročno risanje s permanentnim markerjem, metoda "laserskega železa" in osvetlitev fotografije na fotorezistu.
Prvi način
Prva metoda je primerna za preproste plošče. Tukaj naj bo končna točka pri pripravi risbe slika na papirju v merilu 1:1, gledano s strani tirov. Dobro je, če že imate papirno sliko 1:1, na primer v reviji Radioconstructor, v bistvu so vse plošče 1:1. Toda v drugih publikacijah in zlasti na internetu ni vse tako gladko.
Če je papirnata slika v drugačnem merilu, jo je treba ustrezno povečati ali pomanjšati, na primer s kopiranjem na kopirnem stroju z merilom. Ali pa ga skenirajte v računalnik v grafično datoteko in v kakšnem grafičnem urejevalniku (na primer Adobe Photoshop) zmanjšajte dimenzije na 1:1 in natisnite na tiskalniku. Enako velja za risbe plošč, pridobljene z interneta.
Torej, obstaja papirnata risba 1:1 pogleda s strani tirov. Vzamemo obdelovanec iz folije iz steklenih vlaken, folijo malo obrusimo z "ničlo", položimo papirnati vzorec na obdelovanec, ga pritrdimo tako, da se ne premika, na primer s trakom. In s šilom ali pipo preluknjamo papir na mestih, kjer bi morale biti luknje, tako da na foliji ostane dobro vidna, a plitka sled.
Naslednji korak je odstranitev papirja z obdelovanca. Na označenih mestih izvrtamo luknje potrebnega premera. Nato ob pogledu na vzorec tirnic s trajnim markerjem narišemo natisnjene tirnice in pritrdilne ploščice. Začnemo risati iz montažnih blazinic, nato pa jih povežemo s črtami. Kjer so potrebne debele črte, večkrat narišite s flomastrom. Ali pa narišemo obris debele črte in nato tesno pobarvamo notranjost. Jedkanje si bomo ogledali kasneje.
Drugi način
Drugo metodo so radijski amaterji imenovali "lasersko železo". Metoda je priljubljena, a zelo muhasta. Potrebna orodja so laserski tiskalnik s svežo kartušo (ponovno napolnjena kartuša po mojih izkušnjah sploh ni primerna za to), navaden gospodinjski likalnik in zelo kočljiv papir.
Torej, priprava risbe. Risba mora biti črna (brez poltonov, barv), v merilu 1:1, poleg tega mora biti zrcalna slika. Vse to lahko dosežemo z obdelavo risbe na osebnem računalniku v kakšnem grafičnem urejevalniku. Zgornji Adobe Photoshop se bo dobro obnesel, čeprav tudi najpreprostejši program Paint iz standardnega nabora Windows omogoča ustvarjanje zrcalne slike.
Rezultat priprave risbe naj bo grafična datoteka s sliko v merilu 1:1, črno-bela, brez poltonov in barv, ki jo je mogoče natisniti na laserskem tiskalniku.
Drugo vprašanje, pomembno in subtilno, je papir. Papir naj bo debel in hkrati tanek, tako imenovan premazan (običajni "kopirni" papir ne daje dobrih rezultatov). Kje ga lahko dobim? To je glavno vprašanje. V prodaji je samo debel - za fotografije. Ampak potrebujemo tanko. Poglej v svoj nabiralnik! Veliko reklamnih knjižic je narejenih na takem papirju - tankem, gladkem, sijočem. Ne bodite pozorni na prisotnost barvnih slik - nikakor nas ne bodo motile. Vendar ne, če je tisk narejen slabo, se pravi, da vam slike umažejo prste, nam takšni reklamni izdelki ne bodo ustrezali.
Nato na ta papir natisnemo svojo datoteko in vidimo, kaj se zgodi. Kot sem rekel zgoraj mora imeti tiskalnik svežo kartušo (in boben, če je boben ločen od kartuše). V nastavitvah tiskalnika morate izbrati način tiskanja z največjo gostoto tiskanja; v različnih tiskalnikih se ta način imenuje drugače, na primer "Svetlost", "Temno", "Kontrast". In brez varčnih načinov ali načinov prepih (v smislu "osnutek").
Vse to je potrebno zato, ker potrebujete gost in enoten vzorec, z dovolj debelo plastjo tonerja, brez prekinitev, svetlih trakov, ki so lahko posledica obrabljenega bobna kartuše. V nasprotnem primeru bo vzorec neenakomeren po debelini tonerja, kar bo vodilo do prekinitev sledi na teh mestih na končni plošči.
Dizajn natisnemo, ga s škarjami izrežemo tako, da je okoli robov malo presežka, dizajn s tonerjem na folijo nanesemo na obdelovanec, presežek pa zavijemo pod ploščo, tako da te dele pritisne ležeča plošča. na mizo in ne dovolite premikanja dizajna. Vzamemo običajen likalnik brez pare in ga segrejemo na najvišjo temperaturo. Gladko ga zgladite, ne da bi se vzorec premaknil.
Ne pretiravajte, saj bo premočan pritisk razmazal toner in nekatere sledi se bodo združile. Slabo obdelani robovi obdelovanca tudi preprečujejo, da bi se toner dobro zgladil na obdelovancu.
Na splošno je bistvo postopka v tem, da se toner za laserski tiskalnik stopi in se stopljen prilepi na folijo. Zdaj počakamo, da se obdelovanec ohladi. Ko se ohladi, ga za 10-15 minut postavite v skledo s toplo vodo. Premazan papir se zmehča in začne zaostajati za ploščo. Če se papir ne odlepi, ga s prsti previdno povaljamo pod tekočo vodo.
Obdelovanec bo imel vidno ožičenje, prekrito s tanko plastjo kosmatega papirja. Ni se vam treba zelo truditi, da bi zvili ves papir, saj lahko s tako skrbnostjo odtrgate tuner iz folije. Pomembno je, da ne visijo krpe papirja, med tiri pa sploh ne sme biti papirja.
Tretji način
Tretja metoda je fotoekspozicija na plast fotorezista. Fotorezist se prodaja v trgovinah z radijskimi deli. Običajno so priložena navodila. Po teh navodilih morate na obdelovanec nanesti fotorezist in ko je pripravljen, mu izpostavite vzorec postavitve plošče. Nato obdelajte s posebno raztopino - razvijalcem. Osvetljena področja se bodo izprala, na neosvetljenih pa bo ostal film.
Risbo je treba pripraviti na enak način kot za "lasersko železo", vendar jo je treba natisniti na prozorni film za tiskalnik. Ta film se nanese na obdelovanec, obdelan s fotorezistom (toner na obdelovanec) in osvetli v skladu z navodili. Ta metoda je zapletena, zahteva fotorezist, razvijalno raztopino in dosledno upoštevanje navodil, vendar vam omogoča, da dobite ožičenje skoraj tovarniške kakovosti.
Poleg tega ni nujno, da je tiskalnik laserski - primeren je tudi brizgalni tiskalnik, pod pogojem, da tiskate na prozorni film za brizgalne tiskalnike, pri izpostavitvi filma vedno položite stran na obdelovanec s tonerjem in ga stisnite s steklom, da se enakomerno prilega. Če prileganje ni tesno ali če film postavite na drugo stran, bo slika slabe kakovosti, saj bodo sledi zamegljene zaradi izgube fokusa.
PCB jedkanje
Zdaj o jedkanju. Kljub številnim alternativnim metodam jedkanja je najučinkovitejši stari dobri »železov klorid«. Včasih ga je bilo nemogoče dobiti, zdaj pa se prodaja v kozarcih v skoraj vseh trgovinah z radijskimi deli.
Pripraviti morate raztopino železovega klorida; kozarec ima običajno navodila, koliko je vsebine kozarca za koliko vode. V praksi dobite štiri zvrhane čajne žličke prahu na kozarec vode. Dobro premešamo. To lahko povzroči veliko toplote in celo zavre površino ter povzroči brizganje, zato bodite previdni.
Najbolj priročno je jedkati v kopeli za tiskanje fotografij, vendar je možno tudi v navadni keramični plošči (v kovinski posodi, v nobenem primeru!). Deska mora biti postavljena z gosenicami navzdol in v visečem stanju. Na ploščo ali pladenj preprosto položim štiri majhne koščke navadne gradbene opeke, posebej pripravljene s pilo, tako da deska z vogali leži na njih.
Zdaj ostane le še, da raztopino nalijemo v to posodo in ploščo previdno položimo na te nosilce. Nekateri ljudje raje položijo desko na površino raztopine, tako da jo drži površinska napetost vode, vendar meni ta metoda ni všeč, ker je deska težja od vode in se bo potopila ob vsakem, že rahlem udarcu.
Odvisno od koncentracije in temperature raztopine krvavitev traja od 10 minut do 1 ure. Če želite pospešiti postopek jedkanja, lahko ustvarite vibracije, na primer tako, da postavite delujoč električni motor poleg mize. Raztopino lahko segrejete z navadno žarnico z žarilno nitko (kopel postavite pod namizno svetilko).
Upoštevati je treba, da ostanki krede (s premazanega papirja) na tonerju reagirajo z raztopino železovega klorida in tvorijo mehurčke, ki preprečujejo jedkanje. V tem primeru morate občasno odstraniti ploščo in jo sprati z vodo.
Poleg najbolj priročne in učinkovite, po mojem mnenju, metode jedkanja v raztopini železovega klorida obstajajo tudi druge možnosti. Na primer jedkanje v dušikovi kislini. Jedkanje poteka zelo hitro in ustvarja toploto. Koncentracija raztopine dušikove kisline ne sme biti večja od 20%. Po jedkanju je za nevtralizacijo kisline potrebno ploščo sprati z raztopino sode bikarbone.
Metoda omogoča hitro jedkanje, vendar ima tudi številne pomanjkljivosti. Prvič, če je obdelovanec nekoliko preveč izpostavljen, lahko pride do hudih spodrezkov na poteh. In drugič, in to je najpomembnejše, metoda je zelo nevarna za zdravje. Poleg tega, da sama dušikova kislina lahko povzroči kemične opekline, če pride v stik s kožo, pri jedkanju sprošča tudi strupen plin - dušikov oksid. Zato te metode res ne priporočam.
Druga metoda je jedkanje v raztopini mešanice bakrovega sulfata in kuhinjske soli. Ta metoda se je aktivno uporabljala v "časih pred perestrojko", ko železov klorid, tako kot veliko drugih stvari, ni bil na voljo v prosti prodaji, vendar so bila gnojila za vrt razmeroma dostopna.
Zaporedje priprave raztopine je naslednje: najprej nalijemo vodo v plastično, stekleno ali keramično kopel. Nato dodajte kuhinjsko sol v razmerju dve žlici na kozarec vode. Mešajte z nekovinsko palico, dokler se sol popolnoma ne raztopi, in dodajte bakrov sulfat s hitrostjo ene žlice na kozarec vode. Ponovno premešamo. Potopite desko v raztopino.
Pravzaprav pride do jedkanja v kuhinjski soli, bakrov sulfat pa deluje kot katalizator. Glavna pomanjkljivost te metode je zelo dolgo jedkanje, ki lahko traja od nekaj ur do enega dneva. Postopek lahko nekoliko pospešite s segrevanjem raztopine na 60-70°C. Pogosto se izkaže, da ena porcija ni dovolj za celotno ploščo in je treba raztopino znova in znova odlivati in pripravljati. Ta metoda je v vseh pogledih slabša od jedkanja v železovem kloridu in se lahko priporoča le, če železovega klorida ni mogoče kupiti.
Jedkanje v elektrolit za avtomobilske akumulatorje. Elektrolit standardne gostote je treba razredčiti z vodo enkrat in pol. Nato dodajte 5-6 tablet vodikovega peroksida. Jedkanje poteka s približno enako hitrostjo kot v raztopini železovega klorida, vendar so prisotne vse enake pomanjkljivosti kot pri jedkanju v dušikovi kislini, saj je elektrolit vodna raztopina žveplove kisline. Stik s kožo povzroči opekline, med jedkanjem pa se sprošča strupen plin.
Po jedkanju morate s površine natisnjenih sledi odstraniti črnilo, fotorezist ali toner. Markerske risbe je mogoče zlahka odstraniti s skoraj katerim koli topilom za barvo ali alkoholom, bencinom ali kolonjsko vodo. Fotorezist lahko odstranite z belim alkoholom ali acetonom. Toda toner je najbolj kemično odporen material. Očistite ga lahko samo mehansko. V tem primeru ne smete poškodovati samih stez.
Obdelovanec, očiščen barve (toner, fotorezist), je treba sprati z vodo, posušiti in nadaljevati z vrtanjem lukenj. Premer svedra je odvisen od premera želene luknje. Svedri - za kovino.
Zame osebno je najprimernejši način preverjanja s kompaktnim akumulatorskim vrtalnim vijačnikom. V tem primeru desko postavim navpično in jo z vijaki privijem na leseni blok, pritrjen v primežu. Vrtalni stroj premikam vodoravno, z roko se naslanjam na mizo. Ampak seveda bo bolje na majhnem vrtalnem stroju. Veliko ljudi uporablja miniaturne svedre za graviranje, vendar nimam takšne opreme.
Mimogrede, vrtalnik/vijačnik lahko napajate tudi iz laboratorijskega napajalnika, potem ko najprej odstranite baterijo in priključite napetost neposredno na kontakte ("krokodile"). To je priročno, ker je brez baterije vrtalnik veliko lažji, no, poleg tega se baterija ne izprazni ali pa lahko orodje uporabljate z okvarjeno baterijo.
No, plošča je pripravljena.
Ta stran je vodnik za hitro in učinkovito izdelavo visokokakovostnih tiskanih vezij (PCB), zlasti za profesionalne proizvodne postavitve tiskanih vezij. Za razliko od večine drugih vodnikov je poudarek na kakovosti, hitrosti in minimalnih stroških materiala.
Z metodami, opisanimi na tej strani, lahko izdelate enostransko in dvostransko ploščo dokaj dobre kakovosti, primerno za površinsko montažo z razmikom 40-50 elementov na palec in razmikom lukenj 0,5 mm.
Tukaj opisana tehnika je povzetek izkušenj, zbranih v 20 letih eksperimentiranja na tem področju. Če natančno sledite tukaj opisani metodologiji, boste lahko vsakič dobili odlično kakovost PP. Seveda lahko eksperimentirate, vendar ne pozabite, da lahko neprevidna dejanja povzročijo znatno zmanjšanje kakovosti.
Predstavljene so samo fotolitografske metode za oblikovanje topologije PCB - druge metode, kot so transfer, tisk na baker ipd., ki niso primerne za hitro in učinkovito uporabo, niso upoštevane.
Vrtanje
Če uporabljate FR-4 kot osnovni material, potem boste potrebovali svedre, prevlečene z volframovim karbidom; svedri iz hitroreznih jekel se zelo hitro obrabijo, čeprav je jeklo mogoče uporabiti za vrtanje posameznih lukenj velikega premera (več kot 2 mm); ), ker svedri prevlečeni z volframovim karbidom tega premera so predragi. Pri vrtanju lukenj s premerom, manjšim od 1 mm, je bolje uporabiti navpični stroj, sicer se vam svedri hitro zlomijo. Gibanje od zgoraj navzdol je najbolj optimalno z vidika obremenitve orodja. Karbidni svedri so izdelani s trdim steblom (to pomeni, da se sveder natančno prilega premeru izvrtine) ali z debelim (včasih imenovanim "turbo") steblom, ki ima standardno velikost (običajno 3,5 mm).
Pri vrtanju s svedri s karbidno trdino je pomembno, da PP trdno pritrdite, ker Vrtalnik lahko izvleče delček plošče, ko se premika navzgor.
Svedri z majhnim premerom se običajno vstavijo v vpenjalno glavo različnih velikosti ali v tričeljustno vpenjalno glavo - včasih je najboljša možnost 3-čeljustna vpenjalna glava. Za natančno pritrditev pa ta pritrditev ni primerna, majhna velikost svedra (manj kot 1 mm) pa hitro naredi utore v objemkah, kar zagotavlja dobro pritrditev. Zato je za svedre s premerom, manjšim od 1 mm, bolje uporabiti vpenjalno glavo. Zaradi varnosti kupite dodaten komplet, ki vsebuje rezervne vpenjalne vpenjale za vsako velikost. Nekateri poceni svedri so narejeni s plastičnimi vpenjalnimi čašami - zavrzite jih in kupite kovinske.
Da bi dosegli sprejemljivo natančnost, je potrebno pravilno organizirati delovno mesto, tj. najprej zagotoviti osvetlitev plošče pri vrtanju. Za to lahko uporabite 12 V halogensko žarnico (ali 9 V za zmanjšanje svetlosti) in jo pritrdite na stojalo, da lahko izberete položaj (osvetlite desno stran). Drugič, dvignite delovno površino približno 6" nad višino mize, za boljši vizualni nadzor nad postopkom. Dobro bi bilo odstraniti prah (lahko uporabite navaden sesalnik), vendar to ni potrebno - po nesreči Zapiranje tokokroga zaradi prašnih delcev je mit. Treba je opozoriti, da je prah iz steklenih vlaken, ki nastane med vrtanjem, zelo jedek in, če pride v stik s kožo, povzroča draženje kože priročno za uporabo nožnega stikala vrtalnega stroja med delom, zlasti pri pogostem menjavanju svedrov.
Tipične velikosti lukenj:
Preko lukenj - 0,8 mm ali manj
· Integrirano vezje, upori itd. - 0,8 mm.
· Velike diode (1N4001) - 1,0 mm;
· Kontaktni bloki, trimerji - od 1,2 do 1,5 mm;
Poskusite se izogniti luknjam s premerom, manjšim od 0,8 mm. Vedno imejte vsaj dva rezervna svedra 0,8 mm kot... vedno se pokvarijo točno v trenutku, ko morate nujno oddati naročilo. Svedri 1 mm in večji so veliko bolj zanesljivi, čeprav bi bilo dobro imeti rezervne zanje. Ko morate izdelati dve enaki plošči, ju lahko vrtate hkrati, da prihranite čas. V tem primeru je treba zelo previdno izvrtati luknje v središču kontaktne ploščice blizu vsakega vogala tiskanega vezja, za velike plošče pa luknje, ki se nahajajo blizu središča. Torej, položite plošče eno na drugo in izvrtajte 0,8 mm luknji v dva nasprotna vogala, nato uporabite zatiče kot zatiče, da pritrdite plošče eno na drugo.
rezanje
Če izdelujete PP serijsko, boste za rezanje potrebovali giljotinske škarje (stanejo približno 150 USD). Navadne žage hitro postanejo tope, z izjemo žag s karbidno prevleko, prah pri žaganju pa lahko povzroči draženje kože. Z žago lahko po nesreči poškodujete zaščitno folijo in uničite vodnike na končni plošči. Če želite uporabiti giljotinske škarje, bodite zelo previdni pri rezanju deske, ne pozabite, da je rezilo zelo ostro.
Če morate rezati ploščo vzdolž zapletene konture, lahko to storite tako, da izvrtate veliko majhnih lukenj in odlomite PCB vzdolž nastalih perforacij ali uporabite vbodno žago ali majhno kovinsko žago, vendar bodite pripravljeni na pogosto menjavo rezila. . V praksi lahko naredite pod kotom rez z giljotinskimi škarjami, vendar bodite zelo previdni.
Skozi metalizacijo
Pri izdelavi dvostranske table se pojavi problem kombiniranja elementov na zgornji strani table. Nekatere komponente (upor, površinska integrirana vezja) je veliko lažje spajkati kot druge (npr. kondenzator z zatiči), zato se poraja misel: površinsko spojite le "lahke" komponente. In za komponente DIP uporabite zatiče, pri čemer je bolje uporabiti model z debelim zatičem kot s konektorjem.
Komponento DIP rahlo dvignite nad površino plošče in spajkajte nekaj zatičev na strani spajkanja, tako da na koncu naredite majhen pokrovček. Nato morate zahtevane komponente spajkati na zgornjo stran z večkratnim segrevanjem in pri spajkanju počakati, da spajka zapolni prostor okoli zatiča (glejte sliko). Pri ploščah z zelo gostimi komponentami mora biti postavitev skrbno premišljena, da se olajša DIP spajkanje. Po končani montaži plošče morate opraviti dvosmerni nadzor kakovosti namestitve.
Za prehodne luknje se uporabljajo hitro montažni zatiči s premerom 0,8 mm (glej sliko).
To je najbolj dostopen način električne povezave. Konec naprave morate le natančno vstaviti v luknjo do konca, ponovite z drugimi luknjami, če morate narediti prevleko, na primer za povezavo nedostopnih elementov ali za komponente DIP (povezovalne zatiče). bo potreboval sistem "Copperset". Ta nastavitev je zelo priročna, vendar draga (350 USD). Uporablja "ploščne palice" (glej sliko), ki so sestavljene iz palice spajke z bakrenim tulcem, prevlečenim na zunanji strani.Tulec ima serife, izrezane v intervalih 1,6 mm, kar ustreza debelini plošče. Palica se vstavi v luknjo s posebnim aplikatorjem. Luknjo nato preluknjamo z jedrom, ki povzroči zamik metalizirane puše in tudi potisne pušo iz luknje. Blazinice so spajkane na vsaki strani plošče, da se tulec pritrdi na blazinice, nato pa se spajka odstrani skupaj s pletenico.
Na srečo je ta sistem mogoče uporabiti za ploščanje standardnih 0,8 mm lukenj brez nakupa celotnega kompleta. Kot aplikator lahko uporabite kateri koli avtomatski svinčnik premera 0,8 mm, katerega model ima podobno konico kot na sliki, ki deluje veliko bolje kot pravi aplikator. Pred namestitvijo je treba narediti metalizacijo luknjic , medtem ko je površina deske popolnoma ravna. Luknje morajo biti izvrtane s premerom 0,85 mm, ker po metalizaciji se njihovi premeri zmanjšajo.
Upoštevajte, da če je vaš program narisal ploščice enake velikosti kot je velikost svedra, lahko luknje segajo čez njih, kar povzroči okvaro plošče. V idealnem primeru kontaktna ploščica sega čez luknjo za 0,5 mm.
Metalizacija lukenj na osnovi grafita
Druga možnost za pridobivanje prevodnosti skozi luknje je metalizacija z grafitom, ki ji sledi galvansko nanašanje bakra. Površino plošče po vrtanju premažemo z aerosolno raztopino, ki vsebuje drobne delce grafita, ki jo nato s strgalom (strgalom ali lopatico) vtisnemo v luknje. Uporabite lahko aerosol CRAMOLIN "GRAPHITE". Ta aerosol se pogosto uporablja pri galvanizaciji in drugih postopkih galvanizacije, pa tudi pri proizvodnji prevodnih premazov v radijski elektroniki. Če je podlaga zelo hlapljiva snov, je treba ploščo takoj stresati pravokotno na ravnino plošče, da se odvečna pasta odstrani iz lukenj, preden podlaga izhlapi. Odvečni grafit s površine odstranimo s topilom ali mehansko z mletjem. Upoštevati je treba, da je lahko velikost nastale luknje 0,2 mm manjša od prvotnega premera. Zamašene luknje lahko očistite z iglo ali drugače. Poleg aerosolov se lahko uporabljajo koloidne raztopine grafita. Nato se baker nanese na prevodne cilindrične površine lukenj.
Postopek galvanskega nanašanja je dobro uveljavljen in široko opisan v literaturi. Namestitev za to operacijo je posoda, napolnjena z raztopino elektrolita (nasičena raztopina Cu 2 SO 4 + 10% raztopina H 2 SO 4), v katero se spustijo bakrene elektrode in obdelovanec. Med elektrodama in obdelovancem se ustvari potencialna razlika, ki mora zagotavljati gostoto toka največ 3 ampere na kvadratni decimeter površine obdelovanca. Visoka gostota toka omogoča doseganje visokih stopenj nanašanja bakra. Torej, za nanos na obdelovanec debeline 1,5 mm je potrebno nanesti do 25 mikronov bakra pri tej gostoti, ta postopek traja nekaj več kot pol ure. Za intenziviranje procesa lahko raztopini elektrolita dodamo različne dodatke, tekočino pa lahko mehansko premešamo, boramo itd. Če je baker neenakomerno nanesen na površino, lahko obdelovanec brusimo. Postopek metalizacije grafita se običajno uporablja v subtraktivni tehnologiji, tj. pred nanosom fotorezista.
Morebitna pasta, ki ostane pred nanosom bakra, zmanjša prosti volumen luknje in ji daje nepravilno obliko, kar oteži nadaljnjo montažo komponent. Zanesljivejši način odstranjevanja ostankov prevodne paste je sesanje ali pihanje s prekomernim pritiskom.
Oblikovanje fotomaske
Izdelati morate pozitiv (t.j. črn = baker) prosojen film fotomaske. Nikoli ne boste naredili res dobrega PP brez kakovostne foto šablone, zato je ta operacija zelo pomembna. Zelo pomembno je dobiti jasno inizjemno neprozorenSlika topologije PCB.
Danes in v prihodnosti bodo fotomasko izdelovali s pomočjo za to primernih računalniških programov družine ali grafičnih paketov. V tem delu ne bomo razpravljali o prednostih programske opreme, rekli bomo le, da lahko uporabljate kateri koli programski izdelek, vendar je nujno potrebno, da program natisne luknje v središču kontaktne ploščice, ki se uporabljajo kot označevalci med poznejšo operacijo vrtanja. Brez teh navodil je skoraj nemogoče ročno vrtati luknje. Če želite uporabljati splošne namene CAD ali grafične pakete, potem v nastavitvah programa določite ploščice bodisi kot objekt, ki vsebuje črno zapolnjeno območje z belim koncentričnim krogom manjšega premera na površini, bodisi kot nezapolnjen krog, ki ga predhodno nastavite veliko debelino črte (tj. črni obroč).
Ko smo določili lokacijo blazinic in vrste vrvic, nastavimo priporočene minimalne dimenzije:
- premer vrtanja - (1 mil = 1/1000 palca) 0,8 mm Lahko naredite PCB z manjšim premerom skoznjih lukenj, vendar bo to veliko težje.
- Podloge za običajne komponente in DIL LCS: 65 mil okrogle ali kvadratne podloge s premerom luknje 0,8 mm.
- širina črte - 12,5 mil, če potrebujete, lahko dobite 10 mil.
- razmik med središči stez širine 12,5 mil je 25 mil (lahko malo manj, če model tiskalnika to dopušča).
Treba je paziti na pravilno diagonalno povezavo tirov na vogalnih rezih(mreža - 25 mil, širina proge - 12,5 mil).
Fotomaska mora biti natisnjena tako, da je ob osvetlitvi stran, na katero je naneseno črnilo, obrnjena proti površini tiskanega vezja, da se zagotovi minimalen razmik med sliko in tiskanim vezjem. V praksi to pomeni, da mora biti zgornja stran dvostranskega tiskanega vezja natisnjena kot zrcalna slika.
Kakovost fotomaske je močno odvisna od izhodne naprave in materiala fotomaske ter dejavnikov, ki jih bomo obravnavali spodaj.
Material za foto masko
Ne govorimo o uporabi fotomaske srednje prosojnosti - ker bo za ultravijolično sevanje dovolj prosojna, to ni pomembno, ker Pri manj prosojnem materialu se čas osvetlitve precej poveča. Veliko pomembnejši so čitljivost črt, motnost črnih površin in hitrost sušenja tonerja/črnila. Možne alternative pri tisku fotomaske:
Transparentna acetatna folija (OHP)- morda se zdi najbolj očitna alternativa, vendar je ta zamenjava lahko draga. Material se pri segrevanju z laserskim tiskalnikom rad upogne ali popači, toner/črnilo pa lahko poči in zlahka odpade. NI PRIPOROČLJIVO
Poliesterski film za risanje- dobra, a draga, odlična dimenzijska stabilnost. Hrapava površina dobro drži črnilo ali toner. Pri uporabi laserskega tiskalnika je potrebno vzeti debel film, ker... Pri segrevanju je tanek film dovzeten za zvijanje. Toda nekateri tiskalniki lahko deformirajo tudi debel film. Ni priporočljivo, vendar je možno uporabiti.
Pavs papir. Vzemite največjo debelino, ki jo lahko najdete - vsaj 90 gramov na kvadratni meter. meter (če vzamete tanjšega, se lahko zvije), 120 gramov na kvadratni meter. meter bi bil še boljši, a bi ga bilo težje najti. Je poceni in ga je mogoče brez večjih težav dobiti v pisarnah. Pavs papir ima dobro prepustnost za ultravijolično sevanje in je po sposobnosti zadrževanja črnila blizu risalnemu filmu ter celo boljši od lastnosti, da se pri segrevanju ne popači.
Izhodna naprava
Pisalniki- mukotrpno in počasi. Uporabiti boste morali drago poliestrsko risalno folijo (pavs papir ni primeren, ker se črnilo nanaša v posameznih vrsticah) in posebna črnila. Peresnik bo treba občasno čistiti, ker ... zlahka se zamaši. NI PRIPOROČLJIVO.
Inkjet tiskalniki- glavni problem pri uporabi je doseči potrebno motnost. Ti tiskalniki so tako poceni, da se jih vsekakor splača preizkusiti, vendar se njihova kakovost tiska ne more primerjati s kakovostjo laserskih tiskalnikov. Lahko poskusite tudi najprej tiskati na papir, nato pa sliko z dobrim fotokopirnim strojem prenesti na pavs papir.
Stavkarji- za boljšo kvaliteto predloge fotografije izdelajte Postscript ali PDF datoteko in jo pošljite DTP-ju oz. Tako izdelana fotomaska bo imela ločljivost vsaj 2400DPI, absolutno motnost črnih območij in popolno ostrino slike. Cena je običajno navedena na stran, ne vključuje pa uporabljene površine, tj. Če lahko podvojite kopije PP ali imate obe strani PP na eni strani, boste prihranili denar. S takimi napravami lahko naredite tudi veliko ploščo, katere formata vaš tiskalnik ne podpira.
Laserski tiskalniki- preprosto zagotavljajo najboljšo ločljivost, so cenovno ugodni in hitri. Uporabljeni tiskalnik mora imeti ločljivost vsaj 600dpi za vse tiskane vezje, ker narediti moramo 40 trakov na palec. 300DPI ne bo mogel razdeliti palca na 40, za razliko od 600DPI.
Pomembno je tudi omeniti, da tiskalnik proizvaja dobre črne natise brez madežev tonerja. Če nameravate kupiti tiskalnik za izdelavo tiskanih vezij, potem morate ta model najprej preizkusiti na navadnem listu papirja. Tudi najboljši laserski tiskalniki morda ne bodo v celoti pokrili velikih površin, vendar to ni problem, dokler se natisnejo drobne črte.
Pri uporabi pavs papirja ali risalnega filma je potrebno imeti priročnik za vlaganje papirja v tiskalnik in pravilno menjavo filma, da preprečite zagozditve opreme. Ne pozabite, da lahko pri izdelavi majhnih tiskanih vezij, da prihranite film ali pavs papir, liste prerežete na pol ali na želeni format (na primer, izrežete A4, da dobite A5).
Nekateri laserski tiskalniki tiskajo s slabo natančnostjo, a ker je vsaka napaka linearna, jo je mogoče nadomestiti s skaliranjem podatkov pri tiskanju.
Fotorezist
Najbolje je uporabiti steklena vlakna FR4, ki so že prevlečena s filmom. V nasprotnem primeru boste morali obdelovanec premazati sami. Ne potrebujete temne sobe ali šibke svetlobe, le izogibajte se neposredni sončni svetlobi, zmanjšajte odvečno svetlobo in se razvijajte neposredno po izpostavljenosti UV žarkom.
Redkeje se uporabljajo tekoči fotorezisti, ki se nanesejo s pršenjem in prevlečejo baker s tanko plastjo. Ne priporočam njihove uporabe, razen če imate pogoje za izdelavo zelo čiste površine ali želite PCB z nizko ločljivostjo.
Razstava
Plošča, prevlečena s fotorezistom, mora biti obsevana z ultravijolično svetlobo skozi fotomasko z uporabo UV naprave.
Pri osvetljevanju lahko uporabite standardne fluorescenčne sijalke in UV kamere. Za majhen PP bosta dovolj dve ali štiri 8-vatne 12" sijalke; za velike (A3) je idealno uporabiti štiri 15" 15-vatne sijalke. Če želite določiti razdaljo od stekla do osvetlitvene svetilke, položite list pavs papirja na steklo in prilagodite razdaljo, da dosežete želeno raven osvetlitve na površini papirja. UV žarnice, ki jih potrebujete, se prodajajo bodisi kot nadomestni del za instalacije, ki se uporabljajo v medicini, ali kot "črna svetloba" svetilke za osvetljevanje diskotek. Obarvani so belo ali včasih črno/modro in svetijo z vijolično svetlobo, zaradi katere je papir fluorescenten (močno sveti). NE UPORABLJAJTE kratkovalovnih UV žarnic, podobnih EPROM, ali razkužilnih žarnic s prozornim steklom. Oddajajo kratkovalovno UV sevanje, ki lahko poškoduje kožo in oči, zato niso primerni za proizvodnjo PCB.
Naprava za izpostavljenost je lahko opremljena s časovnikom, ki prikazuje trajanje izpostavljenosti sevanju na PP; meja njegovega merjenja mora biti od 2 do 10 minut v korakih po 30 s. Dobro bi bilo, če bi časovniku zagotovili zvočni signal, ki označuje konec časa osvetlitve. Idealno bi bilo uporabiti mehanski ali elektronski mikrovalovni časovnik.
Da bi našli pravi čas osvetlitve, boste morali eksperimentirati. Poskusite se izpostavljati vsakih 30 sekund, začnite pri 20 sekundah in končajte pri 10 minutah. Pokažite programsko opremo in primerjajte prejeta dovoljenja. Upoštevajte, da preosvetlitev ustvari boljšo sliko kot podosvetlitev.
Če želite osvetliti enostransko PP, obrnite fotomasko s potiskano stranjo navzgor na vgradno steklo, odstranite zaščitno folijo in položite PP z občutljivo stranjo navzdol na fotomasko. Tiskano vezje je treba pritisniti ob steklo, da dobimo minimalno režo za boljšo ločljivost. To lahko dosežemo tako, da na površino PP položimo nekaj uteži ali pa na UV instalacijo pritrdimo zgibni pokrov z gumijastim tesnilom, ki pritisne PP na steklo. V nekaterih inštalacijah je za boljši stik PP pritrjen z ustvarjanjem vakuuma pod pokrovom z uporabo majhne vakuumske črpalke.
Pri osvetljevanju dvostranske plošče se stran fotomaske s tonerjem (bolj groba) običajno nanese na spajkalno stran tiskanega vezja in zrcalno na nasprotno stran (kjer bodo nameščene komponente). Prepričajte se, da se vsa področja filma ujemajo tako, da postavite foto predloge s potiskano stranjo drugo proti drugi in jih poravnate. Za to je priročno uporabiti osvetljeno mizo, vendar jo lahko nadomestite z navadno dnevno svetlobo, če na površini okna kombinirate foto maske. Če se med tiskanjem izgubi koordinatna natančnost, lahko slika ne bo poravnana z luknjami; Poskusite poravnati filme s povprečno vrednostjo napake, pri čemer pazite, da odprtine ne segajo čez robove blazinic. Ko sta fotomaski povezani in pravilno poravnani, ju s trakom pritrdite na površino tiskanega vezja na dveh mestih na nasprotnih straneh lista (če je plošča velika, potem na 3 straneh) na razdalji 10 mm od roba plošče. ploščo. Pomembno je, da pustite vrzel med sponkami in robom papirja, ker ... s tem preprečite poškodbe roba slike. Uporabite najmanjše sponke za papir, ki jih lahko najdete, tako da debelina sponke ne bo veliko debelejša od PP.
Izpostavite vsako stran PP po vrsti. Po obsevanju tiskanega vezja boste lahko videli sliko topologije na fotorezistnem filmu.
Na koncu je mogoče opozoriti, da kratka izpostavljenost sevanju na očeh ne povzroča škode, vendar lahko oseba čuti nelagodje, zlasti pri uporabi močnih svetilk. Za vgradni okvir je bolje uporabiti steklo kot plastiko, ker... je bolj toga in manj dovzetna za pokanje ob stiku.
Kombinirate lahko UV žarnice in bele svetlobne cevi. Če imate veliko naročil za izdelavo dvostranskih plošč, bi bil ceneje kupiti dvostransko osvetljevalno enoto, kjer so tiskana vezja nameščena med dvema svetlobnima viroma in sta obe strani tiskanega vezja izpostavljeni sevanju. hkrati.
Manifestacija
Glavna stvar, ki jo je treba povedati o tej operaciji, je, da pri razvijanju fotorezista NE UPORABLJATE NATRIJEVEGA HIDROKSida. Ta snov je popolnoma neprimerna za manifestacijo PP - poleg jedkosti raztopine njene pomanjkljivosti vključujejo močno občutljivost na spremembe temperature in koncentracije ter nestabilnost. Ta snov je prešibka, da bi razvila celotno sliko, in premočna, da bi raztopila fotorezist. Tisti. S to rešitvijo je nemogoče doseči sprejemljiv rezultat, še posebej, če svoj laboratorij postavite v prostor s pogostimi temperaturnimi spremembami (garaža, lopa itd.).
Veliko boljši kot razvijalec je raztopina na osnovi estra silicijeve kisline, ki se prodaja v obliki tekočega koncentrata. Njegova kemična sestava je Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Ta snov ima ogromno prednosti. Najpomembneje je, da je v njem zelo težko presvetliti PP. PP lahko zapustite za nedoločen čas. To tudi pomeni, da skoraj ne spremeni svojih lastnosti zaradi temperaturnih sprememb – ni nevarnosti, da bi razpadla pri povišanju temperature. Ta raztopina ima tudi zelo dolg rok trajanja, njena koncentracija pa ostane nespremenjena vsaj nekaj let.
Odsotnost problema prekomerne izpostavljenosti v raztopini vam bo omogočila, da povečate njegovo koncentracijo, da skrajšate čas za razvoj PP. Priporočljivo je, da zmešate 1 del koncentrata s 180 deli vode, tj. 200 ml vode vsebuje nekaj več kot 1,7 grama. silikat, vendar je mogoče narediti bolj koncentrirano mešanico, tako da se slika pojavi v približno 5 s brez nevarnosti uničenja površine med prekomerno osvetlitvijo, če ni mogoče kupiti natrijevega silikata, lahko uporabite natrijev karbonat ali kalijev karbonat (Na 2); CO 3).
Postopek razvijanja lahko nadzirate tako, da PP za zelo kratek čas potopite v železov klorid - baker bo takoj zbledel, razločite pa lahko obliko linij slike. Če so še vedno svetleča področja ali so vrzeli med črtami zamegljene, sperite ploščo in jo držite v raztopini za razvijanje še nekaj sekund. Na površini premalo osvetljenega polipropilena lahko ostane tanek sloj upornega premaza, ki ga topilo ni odstranilo. Če želite odstraniti morebitni preostali film, nežno obrišite PCB s papirnato brisačo, ki je dovolj groba, da odstranite fotorezist, ne da bi pri tem poškodovali vodnike.
Uporabite lahko fotolitografsko razvijalno kopel ali navpično razvijalno posodo – kopel je priročna, ker vam omogoča nadzor procesa razvijanja, ne da bi odstranili PP iz raztopine. Ne boste potrebovali ogrevanih kopeli ali rezervoarjev, če se temperatura raztopine vzdržuje najmanj 15 stopinj.
Drug recept za raztopino za razvijanje: Vzemite 200 ml "tekočega stekla", dodajte 800 ml destilirane vode in premešajte. Nato tej mešanici dodamo 400 g natrijevega hidroksida.
Previdnostni ukrepi: nikoli ne dotikajte trdnega natrijevega hidroksida z rokami; Pri raztapljanju natrijevega hidroksida v vodi se sprosti velika količina toplote, zato ga je treba raztopiti v majhnih delih. Če raztopina postane prevroča, pustite, da se ohladi, preden dodate drugo porcijo praška. Raztopina je zelo jedka, zato je pri delu z njo potrebno nositi zaščitna očala. Tekoče steklo je znano tudi kot "raztopina natrijevega silikata" in "ohranjevalnik jajc". Uporablja se za čiščenje odtočnih cevi in se prodaja v kateri koli trgovini s strojno opremo. Te raztopine ni mogoče pripraviti s preprostim raztapljanjem trdnega natrijevega silikata. Zgoraj opisana razvijalna raztopina ima enako intenzivnost kot koncentrat, zato jo je potrebno razredčiti - 4-8 delov vode na 1 del koncentrata, odvisno od uporabljenega rezista in temperature.
Jedkanica
Običajno se železov klorid uporablja kot jedkalo. To je zelo škodljiva snov, vendar jo je enostavno dobiti in je veliko cenejša od večine analogov. Železov klorid bo jedkal katero koli kovino, vključno z nerjavnimi jekli, zato pri nameščanju opreme za luženje uporabite plastično ali keramično pregrado s plastičnimi vijaki in vijaki, pri pritrjevanju katerih koli materialov s sorniki pa naj imajo njihove glave tesnilo iz silikonske gume. Če imate kovinske cevi, jih zaščitite s plastiko (pri vgradnji novega odtoka bi bilo idealno uporabiti toplotno odporno plastiko). Izhlapevanje raztopine običajno ne poteka zelo intenzivno, vendar ko kopeli ali rezervoarja ne uporabljate, jih je bolje pokriti.
Priporoča se uporaba železovega klorida heksahidrata, ki je rumene barve in se prodaja v obliki prahu ali zrnc. Da bi dobili raztopino, jih je treba preliti s toplo vodo in mešati, dokler se popolnoma ne raztopijo. Pridelavo lahko z okoljskega vidika bistveno izboljšamo, če raztopini dodamo žličko kuhinjske soli. Včasih najdemo dehidriran železov klorid, ki je videti kot rjavkastozelena zrnca. Če je mogoče, se izogibajte uporabi te snovi. Uporablja se lahko le v skrajnem primeru, ker... ko se raztopi v vodi, sprosti veliko količino toplote. Če se še vedno odločite, da boste iz njega naredili raztopino za jedkanje, prahu pod nobenim pogojem ne napolnite z vodo. Zrnca je treba zelo previdno in postopoma dodajati v vodo. Če nastala raztopina železovega klorida ne razjeda popolnoma rezista, poskusite dodati majhno količino klorovodikove kisline in pustiti 1-2 dni.
Vse manipulacije z raztopinami je treba izvajati zelo previdno. Brizganje obeh vrst jedkanic ne sme biti dovoljeno, ker njihovo mešanje lahko povzroči majhno eksplozijo, zaradi česar tekočina brizga iz posode in vam lahko pride v oči ali na vaša oblačila, kar je nevarno. Zato med delom nosite rokavice in zaščitna očala ter takoj sperite vsa razlitja, ki pridejo v stik z vašo kožo.
Če PCB proizvajate profesionalno, kjer je čas denar, lahko uporabite ogrevane rezervoarje za dekapiranje, da pospešite postopek. S svežim vročim FeCl bo PP popolnoma jedkan v 5 minutah pri temperaturi raztopine 30-50 stopinj. Posledica tega je boljša kakovost robov in enakomernejša širina linij slike. Namesto v ogrevanih kopeli lahko posodo za vlaganje postavite v večjo posodo, napolnjeno z vročo vodo.
Če za kuhanje raztopine ne uporabljate posode z dovedenim zrakom, boste morali ploščo občasno premikati, da zagotovite enakomerno jedkanje.
Kositrenje
Kositer je nanesen na površino PCB za lažje spajkanje. Postopek metalizacije je sestavljen iz nanosa tanke plasti kositra (ne več kot 2 mikrona) na površino bakra.
Priprava površine PP je zelo pomemben korak pred začetkom metalizacije. Najprej morate odstraniti ostanke fotorezista, za kar lahko uporabite posebne čistilne raztopine. Najpogostejša rešitev za odstranjevanje rezista je triodstotna raztopina KOH ali NaOH, segreta na 40 - 50 stopinj. Plošča se potopi v to raztopino in čez nekaj časa se fotorezist odlušči od bakrene površine. Po filtriranju lahko raztopino ponovno uporabimo. Drugi recept je uporaba metanola (metilnega alkohola). Čiščenje poteka na naslednji način: držite tiskano vezje (oprano in posušeno) vodoravno, kapnite nekaj kapljic metanola na površino, nato pa rahlo nagnite ploščo in poskušajte zagotoviti, da se kapljice alkohola razlijejo po celotni površini. Počakajte približno 10 sekund in obrišite ploščo s prtičkom; če ostane rezist, ponovite postopek. Nato zdrgnite površino tiskanega vezja z žično volno (kar daje veliko boljši rezultat kot brusni papir ali abrazivni valjčki), dokler ne dosežete sijoče površine, obrišite s krpo, da odstranite vse delce, ki so ostali po volni, in takoj namestite ploščo v raztopini za kositranje. Po čiščenju se površine plošče ne dotikajte s prsti. Med postopkom spajkanja lahko staljena spajka zmoči kositer. Bolje je spajkati z mehkimi spajkami z brezkislinskimi talili. Upoštevati je treba, da če je med tehnološkimi operacijami določen čas, je treba ploščo odstraniti, da odstranimo nastali bakrov oksid: 2-3 s v 5% raztopini klorovodikove kisline, čemur sledi izpiranje v tekoči vodi. . Za to je zelo enostavno izvesti kemično kositrjenje, ploščo potopimo v vodno raztopino, ki vsebuje kositrov klorid. Do sproščanja kositra na površini bakrene prevleke pride, ko jo potopimo v raztopino kositrove soli, v kateri je potencial bakra bolj elektronegativen kot material prevleke. Spremembo potenciala v želeni smeri olajša vnos kompleksirajočega dodatka v raztopino kositrne soli - tiokarbamid (tiosečnina), cianid alkalijske kovine. Ta vrsta raztopine ima naslednjo sestavo (g/l):
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Kositrov klorid SnCl 2 * 2H 2 O | 5.5 | 5-8 | 4 | 20 | 10 |
| Tiokarbamid CS(NH 2) 2 | 50 | 35-50 | - | - | - |
| Žveplova kislina H 2 SO 4 | - | 30-40 | - | - | - |
| KCN | - | - | 50 | - | - |
| Vinska kislina C 4 H 6 O 6 | 35 | - | - | - | - |
| NaOH | - | 6 | - | - | - |
| Natrijeva mlečna kislina | - | - | - | 200 | - |
| Aluminijev amonijev sulfat (aluminijev amonijev galun) | - | - | - | - | 300 |
| Temperatura, C o | 60-70 | 50-60 | 18-25 | 18-25 | 18-25 |
Med naštetimi sta najpogostejši rešitvi 1 in 2. Pozor! Raztopina kalijevega cianida je izjemno strupena!
Včasih se priporoča uporaba detergenta Progress v količini 1 ml/l kot površinsko aktivne snovi za 1 raztopino. Dodatek 2-3 g/l bizmutovega nitrata v raztopino 2 vodi do odlaganja zlitine, ki vsebuje do 1,5% bizmuta, kar izboljša spajljivost prevleke in jo ohrani več mesecev. Za ohranitev površine se uporabljajo aerosolni razpršilci na osnovi fluksnih sestavkov. Lak, nanesen na površino obdelovanca, po sušenju tvori močan gladek film, ki preprečuje oksidacijo. Ena izmed priljubljenih takih snovi je "SOLDERLAC" proizvajalca Cramolin. Naknadno spajkanje poteka neposredno na obdelani površini brez dodatnega odstranjevanja laka. V posebej kritičnih primerih spajkanja lahko lak odstranimo z alkoholno raztopino.
Raztopine za umetno kositrenje se sčasoma pokvarijo, zlasti če so izpostavljene zraku. Zato, če nimate redno velikih naročil, poskusite naenkrat pripraviti majhno količino raztopine, ki zadostuje za konzerviranje potrebne količine PP; preostalo raztopino shranite v zaprti posodi (v idealnem primeru uporabite eno od steklenic, ki se uporabljajo pri fotografiranju , ki ne prepušča zraka). Prav tako je treba raztopino zaščititi pred kontaminacijo, ki lahko močno poslabša kakovost snovi. Pred vsako tehnološko operacijo obdelovanec temeljito očistimo in osušimo. V ta namen morate imeti poseben pladenj in klešče. Orodje je treba po uporabi tudi temeljito očistiti.
Najbolj priljubljena in preprosta talina za kositranje je zlitina z nizkim tališčem - "Rose" (kositer - 25%, svinec - 25%, bizmut - 50%), katere tališče je 130 C o. Ploščo s kleščami za 5-10 s položimo pod nivo tekoče taline in po odstranitvi preverimo, ali so vse bakrene površine enakomerno pokrite. Po potrebi se operacija ponovi. Takoj po odstranitvi plošče iz taline jo odstranimo z gumijastim strgalom ali z ostrim stresanjem v smeri, pravokotni na ravnino plošče, pri čemer jo držimo v objemki. Drug način za odstranjevanje ostankov zlitine Rose je, da jo segrejete v pečici in pretresete. Postopek lahko ponovite, da dosežete enodebelinsko prevleko. Da preprečimo oksidacijo vroče taline, raztopini dodamo nitroglicerin, tako da njegova raven pokriva talino za 10 mm. Po operaciji ploščo operemo od glicerina v tekoči vodi.
Pozor! Ta dela vključujejo delo z napravami in materiali, ki so izpostavljeni visokim temperaturam, zato je za preprečevanje opeklin potrebna uporaba zaščitnih rokavic, očal in predpasnikov. Postopek kositrenja z zlitino kositra in svinca poteka na podoben način, vendar višja temperatura taline omejuje obseg uporabe te metode v pogojih obrtne proizvodnje.
Naprava, sestavljena iz treh posod: ogrevane lužilne kopeli, peneče kopeli in razvijalnega pladnja. Kot zagotovljen minimum: kopel za jedkanje in posoda za izpiranje desk. Fotografske kadi se lahko uporabljajo za razvijanje in kositranje plošč.
- Komplet pladnjev za konzerviranje različnih velikosti
- Giljotina za PP ali majhne giljotinske škarje.
- Vrtalni stroj, z nožnim pedalom.
Če ne morete dobiti pralne kopeli, lahko za pranje desk uporabite ročni škropilnik (npr. za zalivanje rož).
No, to je to. Želimo vam, da uspešno obvladate to tehniko in vsakič dosežete odlične rezultate.
Podrobna zgodba o priljubljeni tehnologiji "laserskega likanja" za izdelavo tiskanih vezij, njenih značilnostih in odtenkih.
Tiskana vezja se v radijski tehniki uporabljajo že zelo dolgo. V proizvodnih pogojih obstaja različna oprema, ki vam omogoča množično proizvodnjo plošč. Takšne plošče so bile prej izdelane z metodami ofsetnega tiska, zato so jih imenovali "tiskane".
Doma ali v tovarniških električnih laboratorijih, ki se ukvarjajo s popravilom električne opreme, je bilo treba takšne plošče ročno barvati z različnimi laki. Uporabljeni so bili najrazličnejši pripomočki za risanje, od zgolj nabrušene vžigalice do igel za brizgo in steklenih risalnih peres.
Produktivnost takega dela je bila nizka, kakovost pa je pustila veliko želenega. Če je bilo treba narediti več enakih plošč, je bila druga narisana brez posebnega navdiha, tiste, ki so ji sledile, pa niso vlivale optimizma.
Zdaj je računalniška tehnologija prodrla v vsa področja človeške dejavnosti, vključno z radioamaterstvom. Tiskanih vezij danes ni več treba risati ročno, razen zelo enostavnih, ki jih lahko celo izrežete z nožem. Ampak najprej.
Najprej je treba PCB oblikovati v skladu s shemo vezja. Podobno delo se izvaja na računalniku s posebnimi programi. Najenostavnejši in najbolj dostopni programi so Sprint-Layout. So brezplačni in jih je mogoče prenesti na spletu. Njihov vmesnik je intuitiven in uporaba programa ne povzroča težav.
V različicah programov, začenši s tretjo, je mogoče vstaviti sliko in jo preprosto obrisati s črtami natisnjenih skladb. Ta funkcija vam omogoča izdelavo plošč, objavljenih v revijah. Slika iz revije, če je preprosto natisnjena, običajno ne zagotavlja zahtevane kakovosti.
Ko je tiskano vezje zasnovano in preizkušeno, ga je treba prenesti na bodoče tiskano vezje. In na tej stopnji bi morali biti previdni in previdni.
Najprej nam morate povedati, kako tiskati in na kaj. To sta dve glavni vprašanji, od katerih je odvisen končni rezultat.
Dizajn plošče je natisnjen na laserskem tiskalniku z izklopljenimi vsemi varčnimi načini, kar omogoča nanos čim debelejšega sloja tonerja na papir. To pomaga izboljšati prenos tonerja na prazno tiskano vezje. Danes se ta tehnologija imenuje "lasersko likanje".
Njegov splošen pomen je povsem preprost: dizajn se položi na obdelovanec (s folijo prevlečeno stekleno vlakno), seveda tako, da se dizajn poravna s folijo, nato pa se zlika z navadnim likalnikom. Toner, ki se stopi, se prenese na folijo, na njej pa ostane vzorec tiskanega vezja. Po tem se papir namoči v vodi, plošča pa jedkana kot običajno v raztopini železovega klorida.
Zdaj o podrobnostih in podrobnostih celotnega procesa.
Najprej, na kaj naj tiskam? Ko je bila ta tehnologija znana le po govoricah, je veljalo, da mora biti dizajn natisnjen na papirju najnižje kakovosti. Takšen papir, tanek in rjav, je bil namenjen za pisalne stroje. Tega papirja je bilo preprosto nemogoče namočiti, zato je bilo predlagano, da ga najprej raztopite, kot kaže, s klorovodikovo kislino. Papir se je slabo raztopil in z njim tudi del risbe.
Takrat je očitno večina raziskovalcev tiskala podobne slike na državnih tiskalnikih, zato so bili predlogi, da bi izpise naredili tudi na gospodinjski aluminijasti foliji, nekakšnem filmu in ne spomnim se še na čem.
Pravzaprav se je vse izkazalo za veliko preprostejše: premazan papir iz sijajnih revij je najbolj primeren. Hkrati risbe in fotografije na straneh ne vplivajo na kakovost. Edina stvar je, da poskusno izberete revijo, ki daje najboljšo kakovost. Nekatere revije so kredaste do te mere, da se zgladijo na folijo tudi brez tonerja.
Meje plošče je bolje označiti na izpisu s "križci" (ta možnost je prisotna v programu) in ne v okvirju. Okvir lahko med postopkom likanja s seboj potegne papir in popači dizajn.
Zgodi se, da se risba prvič ne zgladi, zato jo morate natisniti v več kopijah na en list papirja. Število risb na listu nastavimo v programu.
Obdelovanca za ploščo ne smete rezati natančno po velikosti, ampak tako, da je rob na robovih 6 ... 10 mm. Odrezan je, ko je plošča pripravljena. To je potrebno, da se zunanje poti risbe dobro izkažejo. Ni jasno zakaj, prav te poti so slabo zglajene. Zato je treba ostre robove folije zadušiti z odstranitvijo majhnih robov.
Preden zgladite dizajn z likalnikom, je treba obdelovanec obrusiti z brusnim papirjem, tako da površina folije pridobi mat odtenek. Po tem površino razmastite z acetonom ali bencinom.
Nato položite papir z vzorcem navzgor na ravno površino in nanj položite ploščo s folijo navzdol, tako da jo usmerite vzdolž križcev. Če želite popraviti obdelovanec, upognite robove papirja znotraj nastalega paketa. Pri likanju torbo naravno položite s papirjem navzgor.
Običajni likalnik za likanje oblačil je treba segreti na 200 stopinj. Temperaturo lahko spremljamo z avometrom ali pa jo izberemo eksperimentalno.
Likajte najprej s celotno ravnino likalnika, da se deska segreje, proti koncu pa papir zgladite z robom likalnika. Da se premazani papir na začetku likanja ne bi prijel na likalnik, lahko pod likalnik položite navaden čist papir. Pod obdelovanec, ki ga želite likati, je bolje postaviti kartonsko mapo ali revijo. To bo omogočilo, da se plošča nekoliko upogne, kar bo odpravilo vpliv neravnin, tako na sami plošči kot na namizju.
Po likanju je treba celotno embalažo ohladiti z drugim likalnikom, le hladnim, da se dizajn bolje pritrdi na desko.
Po teh postopkih je treba zglajen papir namočiti v topli vodi 50 ... 60 stopinj. Ko je papir dovolj moker, ga previdno odstranite. Odstranite morebitne preostale papirje, prilepljene na ploščo, tako da jih podrgnete s prstom, kot nalepke.
Ko je dosežen kakovosten tisk, je treba obdelovanec kot običajno jedkati v raztopini železovega klorida. Po jedkanju se vzorec odstrani z acetonom ali bencinom.
Program Sprint-Layout omogoča risanje lukenj za dele v ploščicah. Te luknje je treba narediti s premerom najmanj 0,7...0,8 mm. Nato bo folija v njih vgravirana na tiskano vezje in lukenj ne bo treba rezati: sveder bo centriran v teh jedkanih luknjah. Natančnost vrtanja je taka, da tudi mikrovezja v 40 svinčenih paketih "sedijo" na mestu brez upogibanja nog.
Boris Aladiškin
Mnogi pravijo, da je izdelava prvega tiskanega vezja zelo težka, v resnici pa je zelo preprosta.
Zdaj vam bom povedal nekaj dobro znanih načinov za izdelavo tiskanega vezja doma.
Najprej kratek načrt izdelave tiskanega vezja:
1. Priprava na izdelavo
2. Vrisane so prevodne poti
2.1 Barva z lakom
2.2Rišite z markerjem ali nitro barvo
2.3 Lasersko likanje
2.4 Tiskanje s fotorezistom
3. Jedkanje plošče
3.1 Jedkanje železovega klorida
3.2 Jedkanje z bakrovim sulfatom in kuhinjsko soljo
4. Pokositrenje
5. Vrtanje
1. Priprava na izdelavo PCB
Najprej potrebujemo list folije PCB, kovinske škarje ali žago za kovino, običajen strgalnik za svinčnike in aceton.
Previdno izrežite zahtevani kos folije PCB. Nato morate naš tekstolit z bakrene strani skrbno očistiti s strgalnikom za svinčnike, dokler ne zasije, nato pa naš obdelovanec obrišite z acetonom (to se naredi za razmaščevanje).
Slika 1. Tukaj je moja praznina
Vse je pripravljeno, zdaj se ne dotikajte sijoče strani, sicer boste morali ponovno razmastiti.
2. Nariši prevodne poti
To so poti, po katerih bo potekal tok.
2.1 Poti narišemo z lakom.
Ta metoda je najstarejša in najpreprostejša. Potrebovali bomo najpreprostejši lak za nohte.
Z lakom za nohte previdno narišite prevodne poti. Bodite previdni, saj lak včasih zakrvavi in sledi se združijo. Pustite, da se lak posuši. To je vse.
Slika 2. Poti, pobarvane z lakom
2.2 Narišite sledi z nitro barvo ali markerjem
Ta metoda se ne razlikuje od prejšnje, le vse je narisano veliko lažje in hitreje
Slika 3. Poti pobarvane z nitro barvo
2.3 Lasersko likanje
Lasersko likanje je eden najpogostejših načinov izdelave tiskanih vezij. Metoda ni delovno intenzivna in traja malo časa. Osebno nisem preizkusil te metode, vendar jo veliko ljudi, ki jih poznam, uporablja z velikim uspehom.
Najprej moramo na laserskem tiskalniku natisniti risbo našega tiskanega vezja. Če nimate laserskega tiskalnika, lahko tiskate na brizgalni in nato naredite kopije na kopirnem stroju. Za ustvarjanje risb uporabljam program Sprint-Layout 4.0. Samo bodite previdni pri tiskanju z zrcalom; mnogi so plošče ubili na ta način že večkrat.
Tiskali bomo na kakšno staro nepotrebno revijo s svetlečim papirjem. Pred tiskanjem nastavite svoj tiskalnik na maksimalno porabo tonerja, s tem se boste rešili marsikatere težave.
Slika 4. Tiskanje risbe na sijajni revijalni papir
Zdaj previdno izrežemo našo risbo v obliki ovojnice.
Slika 5. Ovojnica z diagramom
Zdaj damo našo praznino v ovojnico in jo skrbno zalepimo na zadnji strani s trakom. Zapremo ga tako, da se tekstolit v ovojnici ne premika
Slika 6. Končana ovojnica
Zdaj pa zlikajmo ovojnico. Trudimo se, da ne zgrešimo niti enega milimetra. Od tega je odvisna kakovost plošče
Slika 7. Likalna deska
Ko je likanje končano, ovojnico previdno položite v posodo s toplo vodo.
Slika 8. Namakanje ovojnice
Ko je ovojnica namočena, papir zvijte brez nenadnih premikov, da ne poškodujete sledi tonerja. Če so napake, vzemite CD ali DVD marker in popravite skladbe.
Slika 9. Skoraj končana plošča
2.4 Izdelava tiskanega vezja s filmskim fotorezistom
Tako kot v prejšnji metodi naredimo risbo s programom Sprint-Layout 4.0 in pritisnemo tiskanje. Tiskali bomo na poseben film za tisk na brizgalne tiskalnike. Zato postavimo tisk: Odstranimo stranice f1, m1, m2; V možnostih potrdite polja Negative in Frame.
Slika 10. Nastavitve tiskanja
Tiskalnik nastavimo na črno-belo tiskanje in nastavimo barvne nastavitve na maksimalno intenzivnost.
Slika 11. Nastavitev tiskalnika
Tiskamo na mat stran. Ta stran je delovna, lahko jo določite tako, da jo prilepite na prste.
Po tiskanju pustite, da se naša predloga posuši.
Slika 12. Sušenje naše predloge
Zdaj odrežemo kos fotorezistnega filma, ki ga potrebujemo
Slika 13. Fotorezist film
Previdno odstranite zaščitno folijo (je mat) in jo prilepite na našo tiskano vezje
Slika 14. Lepljenje fotorezista na tekstolit
Previdno ga morate prilepiti in ne pozabite, da bolje ko pritisnete fotorezist, bolj kakovostne bodo sledi na plošči. To je približno tisto, kar bi se moralo zgoditi.
Slika 15. Fotorezist na PCB
Zdaj iz filma, na katerega smo tiskali, izrežemo našo risbo in jo nanesemo na fotorezist s tekstolitom. Ne mešajte strani, sicer boste imeli ogledalo. In pokrijte s steklom
Slika 16. Nanesite film z risbo in ga pokrijte s steklom
Zdaj vzamemo ultravijolično svetilko in osvetlimo naše poti. Vsaka svetilka ima svoje parametre za razvoj. Zato razdaljo do plošče in čas žarenja izberite sami
Slika 17. Osvetlite sledi z ultravijolično svetilko
Ko so steze osvetljene, vzamemo majhno plastično posodico, naredimo raztopino 250 gramov vode, žlice sode in vanjo spustimo našo ploščo brez naše šablone za ploščo in druge prozorne fotorezist folije.
Slika 18. Postavite ploščo v raztopino sode
Po 30 sekundah se prikaže naš izpis sledi. Ko se bo fotorezist raztopil, bomo dobili našo ploščo, kar smo si želeli. Temeljito sperite pod tekočo vodo. Vse je pripravljeno
Slika 19. Končana plošča
3. Jedkanje novega tiskanega vezja. Jedkanje je način odstranjevanja odvečnega bakra s PCB.
Za jedkanje se uporabljajo posebne raztopine, ki so izdelane v plastičnih posodah.
Po izdelavi raztopine se tiskano vezje spusti tja in določen čas jedka. Čas jedkanja lahko pospešite z vzdrževanjem temperature raztopine okoli 50-60 stopinj in stalnim mešanjem.
Pri delu ne pozabite uporabiti gumijastih rokavic in si nato dobro umiti roke z milom in vodo.
Po jedkanju plošče je potrebno ploščo temeljito sprati pod vodo in odstraniti ostanke laka (barve, fotorezista) z običajnim acetonom ali odstranjevalcem laka za nohte.
Zdaj pa malo o rešitvah
3.1 Jedkanje železovega klorida
Ena najbolj znanih metod jedkanja. Za jedkanje se uporablja železov klorid in voda v razmerju 1:4. Kjer je 1 železov klorid, 4 je voda.
Priprava je enostavna: potrebno količino kloriranega železa nalijte v posodo in jo napolnite s toplo vodo. Raztopina mora postati zelena.
Čas jedkanja plošče velikosti 3x4 centimetre je približno 15 minut
Železov klorid lahko dobite na tržnici ali v trgovinah z radijsko elektroniko.
3.2 Jedkanje z bakrovim sulfatom
Ta metoda ni tako pogosta kot prejšnja, vendar je tudi pogosta. Osebno uporabljam to metodo. Ta metoda je veliko cenejša od prejšnje in lažje je dobiti komponente.
V posodo nalijte 3 žlice kuhinjske soli, 1 žlico bakrovega sulfata in napolnite z 250 grami vode pri temperaturi 70 stopinj. Če je vse pravilno, mora raztopina postati turkizna in malo kasneje zelena. Če želite pospešiti postopek, morate raztopino premešati.
Čas jedkanja za ploščo dimenzij 3x4 centimetre je približno eno uro
Bakrov sulfat lahko dobite v kmetijskih trgovinah. Bakrov sulfat je modro gnojilo. Je v obliki kristalnega prahu. Naprava za zaščito baterije pred popolno izpraznitvijo
Pozdravljeni dragi obiskovalec. Vem, zakaj berete ta članek. Ja, ja, vem. Ne, kaj si? Nisem telepat, samo vem zakaj si končal na tej strani. Zagotovo......
In spet, moj prijatelj Vyacheslav (SAXON_1996) želi deliti svoje delo na zvočnikih. Beseda Vjačeslavu Nekako sem dobil en zvočnik 10MAC s filtrom in visokofrekvenčnim zvočnikom. Že dolgo nisem.