Простий спосіб виготовлення друкованих плат (не ЛУТ). Лазерно-праскова технологія виготовлення друкованих плат (ЛУТ) Лут технологія виготовлення друкованих плат
Досить багато років тому я вперше дізнався про виготовлення плат за допомогою Лазерно Праскової Технології. Для мене це було схоже на винахід колеса.
Продовження історії читайте під катом.
До цього плати малювалися лаком з допомогою рейсфедера. Для друку плат за технологією ЛУТ я навіть купив лазерний принтер (років 12 тому це було дуже недешево). У процесі роботи я перепробував купу різного паперу. Та й плат, виготовлених за цією технологією, виготовлено не один квадратний метр, на третьому я перестав рахувати. На даний момент я зупинився на папері з журналу «Популярна механіка», до цього користувався папером з журналу «Кухні та Ванні кімнати», але він зник із продажу.
Але зовсім недавно, читаючи огляди на Мусьці я випадково в одному з оглядів побачив папір для друку плат, поліз на Алі і відразу замовив собі пробні 10 штук листків, вирішивши що якщо сподобається, то замовлю 50, тому що різниця в ціні між 10 і 50 лише близько двох разів.
До речі, будьте уважні, я виклав посилання на лот, але зараз на цьому місці знаходиться лот 50шт за 10 з чимось баксів, при цьому ім'я посилання залишилося тим самим, 10 аркушів.
Ось нещодавно я отримав своє замовлення. Сталося те, чого я найбільше боявся, папір прийшов м'ятим.
Як усі розуміють, м'ятий папір у принтер засовувати небезпечно, ціна ремонту може бути більшою за вартість самого паперу. Я відкрив суперечку на повернення 50%, тому що після обрізки я приблизно стільки і можу використати. 
Папір був просто у великому конверті, без пакета або файлика, і був прокладений шматок якогось картону, причому цей шматок картону був меншим за розмірами, ніж папір. Власне основні пошкодження були в місцях, де картонка була відсутня. 
На фото журнал, яким я користувався раніше і отриманий мною папір, вибрав листок акуратніше. 
Щоб принтер не зажував мій новий лист, частину довелося відрізати, з іншого боку не відрізав, так як там не критично, головне в тій області просто нічого не друкувати. 
Ну так як такий папір є дуже специфічним товаром, то без тестування тут ну просто ніяк.
Загалом усім, кому цікаво, ласкаво просимо під спойлер.
Друкована плата, як це робиться.
Спочатку трасую друковану плату, я користуюся програмою Sprint Layout 6, до цього дуже довго користувався версією 3, і ще ніяк не можу привчитися до відмінностей в управлінні. 
При виготовленні плати я завжди по периметру залишаю захисну зону шириною 5мм, тому заготівля береться більше на 10мм за довжиною та шириною, ніж необхідна плата, мені так зручно. 
Заготівля зачищається дрібним наждачним папером, важлива не дзеркальна поверхня, а швидше багато подряпин, тоді тонер краще тримається. 
Роздруковуємо нашу майбутню плату на папері (я зазвичай друкую відразу 2 штуки, про всяк випадок), на гладкій стороні, до речі, весь процес був зроблений з одного дубля, тобто. я нічого не коригував і не переробляв спеціально для огляду, в цьому полягав сенс тесту.
Не забуваймо, що друкувати треба дзеркально по відношенню до необхідного малюнка друкованої плати. 
Далі я укладаю заготівлю на спеціально навчену книгу:), вірніше це не книга, а річна підшивка журналів Радіо, у картонній палітурці. Роблю я це для того, щоб заготівля не ковзала в процесі, і від нагріву не псувала те, що під нею знаходиться. 
Після цього укладаю роздруківку кресленням до міді, потім накриваю зверху листом звичайного принтерного паперу, так менше на початковому етапі ковзає, найскладніший момент це не допустити зісковзування листка з печаткою убік, я спочатку ставлю праску широкою частиною на книгу та папір, а потім плавно опускаю на заготівлю. 
Далі плавними рухами, з невеликим натиском гладимо нашу майбутню плату, я роблю кілька заходів з різних боків плати, щоб краще прогладжувалися краю, сильно тиснути не можна, інакше тонер може попливти, якщо зовсім не натискати, то швидше за все тонер не прилипне до заготовки. Гладжу я таку заготівлю приблизно хвилину.
До речі, тонер я використовую Static Control, на мій погляд це найкращий тонер для ЛУТ…
Процес приклеювання завершено, папір прилип рівно і красиво. 
Тепер кидаємо нашу плату в миску з водою на 5-10 хвилин, можна залишити воду включеною, це допоможе паперу швидше стати м'якшим. 
Через 5-10 хвилин під невеликим натиском води (краще кімнатної температури) пальцем скочуємо папір, доріжки повинні залишитися на місці, занадто акуратно робити цього не потрібно, тому що якщо тонер стирається пальцем, то таку плату треба переробляти, нормально приклеєний тонер пальцем не стирається , тільки подряпується. 
На фото видно результат перенесення креслення на склотекстоліт. Тонер має чорний колір, коли я користувався папером з журналу, тонер мав сіруватий відтінок, оскільки на ньому залишалися частинки паперу. Тут все красиво, отвори чисті, залипів між доріжками немає.
Я спеціально підбирав для тесту друковану плату з великими залитими полігонами і з дрібними доріжками. 
Перед травленням я роблю ось такий "столик", по кутах плати, на вільних від креслення місцях я свердлю 4 отвори, в які вставляю сірники (або зубочистки), плата при цьому розташовується кресленням вниз. 
Травлять плати зазвичай розчином хлорного заліза у воді.
(III)
Після занурення плати в розчин її треба майже відразу підняти і прибрати бульбашки повітря, інакше будуть не протруєні місця. 
Через деякий час (залежить від розчину), плата витравлена. 
Тонер, що вже відпрацював свою функцію, змиваю ацетоном (ну або будь-яким відповідним розчинником). 
Ну а тут я покажу яку якість друку я отримав.
Місце під процесор ближче до центру плати, ширина контактних майданчиків 0.45мм, ширина доріжок 0.45-0.5мм Видно, що навіть добре збереглася форма майданчика. 
А це доріжка на краю плати, таких місць два. Зазвичай такі місця я коригую перманентним водостійким маркером, для тесту цього спеціально не робив. 
Після змивки тонера свердлю необхідні отвори, потім зачищаю плату наждачкою нульовкою. 
Вже після всіх цих операцій тільки обрізаю зайве, якщо це зробити до зачистки, можна пошкодити наждачкою ближні до краю плати доріжки. Краї плати проходжу трохи надфілем, щоб прибрати гострі залишки скловолокон після ножиць. 
Тепер покриваю плату флюсом (я використовую спиртовий F3) і пролуджую доріжки.
Я знаю, що деякі цього не роблять, але мені більше подобається плата з пролуженими доріжками. Загалом справа смаку, та й мідь не окислюється, та й мікротріщини заливаються припоєм. 
Останній етап, змиваю залишки флюсу ацетоном. 
Все, плата готова.
Так я знаю про фотоспосіб, знаю про нанесення маски та шовкографії тощо. і т.д.
Це все хороші і дуже корисні речі, але думаю, що для більшості застосувань досить описаного варіанта. Виготовити так плату дуже швидко і просто, і треба мати мінімум хімікатів та інструментів.
Плата, яку я виготовив, можливо візьме участь в одному з моїх майбутніх оглядів, деякі читачі, швидше за все, навіть дізнаються, що це буде за пристрій.
Загалом моє резюме.
Плюси.
Мені сподобалося, думаю що замовлю 50 чи 100 аркушів.
Тонер добре відлипає від основи.
Мінуси.
Продавець дуже погано запакував, за що йому великий мінус.
Ціна, особливо ціна при купівлі лота з 10 листків, але для проби цілком достатньо, хоча шукати журнали, а потім листочки в журналах без картинок (для друку краще використовувати сторінки або білі, або тільки з текстом) вже набридло.
Загалом фахівці, не судіть суворо, постарався описати як міг, буду дуже радий порадам і доповненням, і сподіваюся, що мій огляд комусь допоміг.
І так, я знаю, що на БіКу дешевше:)))
Про лазерно-прасну технологію (ЛУТ) в Інтернетах написано вже стільки статей, що немає особливого сенсу лізти зі своєю — все давно розказано, показано та зроблено. А для тих, хто не любить читати (о чудовий новий світ!), знято сотні відео. Однак!
Як завжди, дозвольте не добитому в мені лектор почати здалеку. Що є друкована плата? Це, як навчала нас Тамара Антонівна — діелектрична основа, на яку нанесені друкарські провідники та встановлені навісні елементи, з'єднані між собою пайкою чи склеюванням згідно з електричною принциповою схемою. Виглядає вона приблизно так:
Тут діелектрична основа виконана зі склотекстоліту, а мідні друкарські провідники проходять лише з одного боку. Бувають ще двосторонні плати, бувають багатошарові, в яких доріжки проходять ще й всерединіплати, але для простих схем, на прикладі яких я розповідатиму про ЛУТ, стовідсотково підійде класична одностороння друкована плата.
Загальний принцип створення друкованої плати
1. Матеріалом основи є фольгований діелектрик (гетинакс, текстоліт, склотекстоліт).
2. На фольгу встановлюється фотошаблон- Пристрій, що несе інформацію про малюнок друкованих провідників. Основне його завдання – захистити від руйнування мідь у потрібних місцях (фіолетові смуги) та залишити відкритими ділянки, що підлягають видаленню (сині смуги).
3. Деякі фотошаблони настільки влаштовані, що після встановлення не вимагають додаткових дій. Наприклад, якби малюнок провідників був виконаний від руки лаком для нігтів або особливо чіпким маркером. Фоторезист вимагає експонування та змивки, папір для ЛУТу… Втім, і до нього дійде справа. Головне - на фольгу відтепер нанесено маска, яка повторює контури доріжок і контактних майданчиків і захищає їх від руйнування в розчині, що травить.
4. Заготівля занурюється у розчин, де незахищені ділянки фольги розчиняються. Мідь під маскою чудово почувається.
5. Заготівля після травлення. Нічого зайвого, тільки друковані провідники та контактні майданчики, так само надійно закриті маскою.
6. Маска видаляється, і малюнок провідників блищить міддю.
7. Потім свердляться сполучні отвори, що проходять через контактні майданчики, або «п'ятачки».
8. І, нарешті, встановлюються навісні елементи.
Тепер пропоную перейти від теорії до практики, слідуючи нехитрому плану:
1. Виготовлення фотошаблону
2. Перенесення малюнка на заготівлю
3. Травлення
4. Свердління сполучних отворів
5. Складання
1. Виготовлення фотошаблону
Малюнок друкованих провідників можна отримати різними способами: розвести плату самостійно, завантажити потрібну «друк» в Інтернеті, перемалювати з журналу «Радіо» за 1988 рік… Я вибрав програму Sprint Layout.
Який сенс розповідати, як нею користуватися, якщо для цього повно відеоуроків та статей? Мені в освоєнні чимало допоміг досвід роботи з P-CADі Altium Designer, а багато речей і зовсім робляться за аналогією з sPlan.
Малювати плату зручніше так, ніби дивишся на її елементи зверху. Тоді і перша ніжка мікросхеми зверху-ліворуч, і у КТ315емітер-колектор-база на звичних місцях стоять. Сама плата при цьому вважається прозорою, як скло (наочний посібник на допомогу), тому написи, що виконуються міддю, повинні бути віддзеркалені.
Зліва – плата під час проектування (текст відзеркальний), праворуч – перегляд цього фрагмента з боку фольги (текст нормально читається).
На друк я зазвичай відправляю два екземпляри плати — не завжди добре виходить із першого разу. З усіх шарів, що виводяться на друк, треба залишити тільки М2і Пякщо контур плати намальовано в ньому (я раніше любив і його малювати на М2). Саме зараз любителі малювати плати з боку доріжок, у яких нумерація мікросхем починається праворуч-зверху, а текст спочатку нормально читається, ставлять галочку навпроти опції «Дзеркально».
Друкувати треба, само собою, на лазерномупринтері, відключивши у його налаштуваннях всі можливі режими економії тонера. Майже всі статті-керівництва наполягають на використанні неодмінно старого принтера™, що плює на природу і друкує товстим шаром. Точні моделі принтерів (або хоча б останній рік виробництва відповідних™), на жаль, ці статті не називають.
Мого HP M1120 LaserJet MFPвісім повних років, що робить його досить старим™але все ще придатним для ЛУТа.
N. B.!Широкі провідники та інші відносно великі області міді доцільно виконувати інструментом полігон з заливкою сіткою 0,3...0,5 мм. Принтер може не вийти рівномірно втоптати тонер великою ділянкою (особливо, якщо картридж старий), що призведе до дефектів суцільного малюнка. Заливка сіткою дозволяє оминути це обмеження.
Щодо паперу — то тут, швидше за все, доведеться поекспериментувати. Є спеціальний папір для ЛУТ на «Аліекспресі», є вощений папір, є фотопапір; хтось використовує кальку або підкладки від самоклеючого паперу. Для мене саме "воно" - тонкий злегка глянсовий папір з журналів. Саме тонка, тобто внутрішні листи. Товсті повністю глянсові обкладинки не виправдали себе.
Не поспішайте, проте, тишком-нишком виносити журнали з прийомної улюбленого лікаря — швидше за все, вони так залапані, що ніякий тонер до них не пристане. Пошукайте те, що майже не бралося до рук. Читач Антон пропонує використовувати рекламні чи партійні листівки.
Після того, як малюнок роздрукований, можна його вирізати, назвати одноразовим фотошаблономта приступити до наступного етапу.
Доповнення від 16.06.19
2. Перенесення малюнка на заготівлю
Для отримання якісного малюнка друкарських провідників необхідно очистити заготівлю від оксидів, слідів потожиру та інших забруднювачів. Поверхня фольги при цьому за допомогою наждакового паперу зернистістю P600 зачищається круговими рухами.
Після цього заготівля очищається від абразивного пилу та знежирюється, наприклад, ізопропіловим спиртом.
Фотошаблон (або відразу кілька) накладається на поверхню фольги, потім заготовка полягає в «конверті» з пари складених удвічі-втричі чистихаркушів паперу. Під «конвертом» знаходиться стос ще з десятка аркушів паперу — тут відпрацьовані допускаються.
Після цього праскою, включеною на максимальну потужність, рівномірно прогрівають заготовку, і сильно не натискаючи, прогладжують її протягом 2 ... 5 хвилин (залежно від розміру плати). Тонер, розм'якшуючись під дією тепла, втрачає адгезію до глянцевого паперу і переходить на поверхню фольги.
«Конверт» після прогріву ґрунтовно пожовк. Заготівлі треба дати відлежатися, щоб вона охолола до температури, коли її тільки-но стає можливо тримати в руках.
Після цього її опускають у кювету з теплою водою, і, почекавши 5…10 хвилин, починають відшаровувати папір.
Зовнішній шар легко знімається пінцетом, більш глибинні вимагають скочування пальцями. Правильно перекладений на фольгу тонер не так просто подряпати нігтем, тому скочувати папір можна без побоювання. Якщо доріжки не надрукувалися на фользі або сходять разом із папером — отже, технологія перенесення в чомусь була порушена. Найчастіше це свідчить про недостатній час прогріву або його нерівномірність. Іноді річ у невдалому виборі паперу чи погано очищеному текстоліті.
Дрібні фрагменти паперу, що залишилися усередині «п'ятачків» та між контактними майданчиками, зручно видаляти штикоподібним зондом.
В результаті на поверхні фольги має залишитися маска, що повторює малюнок провідників, але тепер уже в дзеркальному відбитку по відношенню до проекту.
Не обійшлося без дефектів — і якщо у великій платі постраждала лише широка земляна доріжка, то в невеликій маленькій невпевнено продрукувалися кілька «п'ятачків». Локальний недогрів як він є.
Після просушування маска набуває такого вигляду. Саме час покрутити її під різними кутами, щоб, можливо, побачити проблиск міді всередині якоїсь доріжки.
На прикладі іншої плати — «п'ятачок», що ізолювався, і тонка тріщина на доріжці поряд з ним.
Текстоліт відмінно ріжеться відмінниминожицями по металу. Поганим же інструментом нічого доброго не зробиш, як каже мій читач Максим, тож з-під говіних ножиць вийшли дві плати з розмозженими краями. Велику тимчасово відклав, а маленьку довелося відправити на переробку.
Тонер добре змивається ацетоном, але дістати його у чистому вигляді складно, та й не має особливої потреби. З цим завданням справляється рідина для зняття лаку «Нігтик». Вчитавшись до складу, можна побачити, що там, крім непотрібного екстракту ромашки, є шуканий ацетон.
Процес не цілком корисний для легенів, тому краще займатися ним при відкритій кватирці.
Друге перенесення малюнка виявилося вдалим.
Усередині нижнього стосу паперу тим часом відбувається власна лазерно-праскова технологія.
При необхідності малюнок ретушується, якщо він не відповідає оригіналу – для цього використовуються акрилові фарби або лак для нігтів.
Я точно знаю, девзяти хороші ножиці по металу, я не знаю тільки, колиїх вдасться взяти. А вроджена жадібність не хоче віддавати травильного розчину навіть таку вузьку смужку міді. Тому я заклеїв її скотчем.
3. Травлення
Є різні рецепти травильних розчинів, але для «наколінної лабораторії» найбільш підходящий – перекис водню та лимонна кислота. На відміну від популярного серед радіоаматорів «старої школи» розчину хлорного заліза, за інгредієнтами цього свята не треба йти до спецмагазинів. Перекис можна купити в аптеці, лимонну кислоту – в продуктовому, сіль – знайти на кухні.
Незважаючи на всі ті цифри, якими прикрашені статті про ЛУТ, я не думаю, що хтось із їхніх авторів зважував 10 грам лимонної кислоти і відміряв 50 мл перекису. Швидше за все, тишком-нишком ллють перекиси так, щоб вона покривала плату, і висипають жменю кислоти - той самий quantum satis.
Не забувши, звісно, посолити розчин.
Пластмасові тримачі з підніжного сміття, приліплені термоклеєм до текстоліту, допоможуть крутити заготовки без потреби занурювати пальці в розчин.
У пластиковукювету наливають перекис водню і додають лимонну кислоту і сіль, ретельно розмішуючи суміш до повного розчинення. Дуже зручна в цьому аспекті скляна паличка із набору «Юний хімік». Після цього заготовки занурюють у розчин.
Дрібні бульбашки в розчині і порозовування міді - ознака того, що прямуєш, товариші!
Травлення відбувається за кімнатної температури, проте для прискорення можна підігрівати розчин на водяній бані. Процес займає 5 ... 20 хвилин (залежно від розміру заготовки і кількості міді, що видаляється). Розчин необхідно постійно помішувати і видаляти з нього великі бульбашки повітря - для цього достатньо похитувати самі заготовки за виконані власники.
У міру насичення розчину міддю швидкість травлення знижується (це видно зі зменшення кількості бульбашок та фарбування розчину в бірюзовий колір). У цьому випадку доцільно замінити розчин, хоча допускається долити перекису та досипати кислоти із сіллю.
Після травлення заготовки ретельно промивають, очищаючи від залишків травника. Відпрацьований розчин можна зливати в раковину – на відміну від хлорного заліза, жодних плям він не залишає.
N. B.!Розчин готується в міру потреби та зберігання не підлягає, оскільки перекис водню схильна мимоволі розкладатися. Враховуючи приголомшливу простоту рецепту, а також доступність і низьку вартість компонентів - це навряд чи можна вважати недоліком.
Захисна маска з тонера і акрилової фарби змивається тим самим «Ніготком».
Нарощені доріжки вийшли із дрібними протравами. Двох шарів фарби, мабуть, не вистачило.
4. Свердління сполучних отворів
З погляду технологічності доцільно, щоб якомога більше отворів було виконано одним діаметром. У Sprint Layoutза цим треба стежити, особливо якщо використовуєш чужі макроси. Найбільш ходових діаметрів отворів два: 0,8 мм (резистори, конденсатори, мікросхеми DIP, дрібні діоди та транзистори) та 1,0 мм ( L78XX, 1N4007, КТ815, МЛТ-1).
Центри отворів намічаються шилом.
Останнім часом радіоелектроніка як хобі у світі набирає популярності, людям стає цікаво власними руками створювати електронні пристрої. В інтернеті присутня величезна кількість схем, від простих до складних, які виконують різні завдання, тому кожен зможе знайти у світі радіоелектроніки те, що припаде йому до душі.
Невід'ємна частина будь-якого електронного пристрою – друкована плата. Вона є пластиною з діелектричного матеріалу, на яку нанесені мідні струмопровідні доріжки, що з'єднують електронні компоненти. Кожен з тих, хто бажає навчитися збирати електричні схеми в гарному вигляді, повинен навчитися робити ці самі друковані плати.
Існують комп'ютерні програми, які дозволяють намалювати малюнок доріжок друкованої плати у зручному інтерфейсі, найпопулярніша з них – . Розведення друкованої плати здійснюється відповідно до принципової схеми пристрою, в цьому немає нічого складного, достатньо лише з'єднати доріжками необхідні деталі. Крім того, до багатьох схем електронних пристроїв в Інтернеті вже додаються готові малюнки друкованих плат.
Хороша друкована плата – запорука довгої та щасливої роботи приладу, тому її потрібно намагатися робити максимально акуратно та якісно. Найбільш поширений метод виготовлення друкованих у домашніх умовах – це так званий «», або «лазерно-прасна технологія». Він набув широкої популярності тому, що не займає багато часу, не вимагає наявності дефіцитних інгредієнтів і навчитися йому не так вже й складно. Коротко, ЛУТ можна описати так: скажімо, є малюнок доріжок, намальований на комп'ютері. Далі цей малюнок потрібно надрукувати на спеціальному термотрансферному папері, перенести на текстоліт, потім витравити зайву мідь з плати, просвердлити отвори в потрібних місцях і залудити доріжки. Розберемо весь процес поетапно:
Друк малюнка плати
1) Друк малюнка на термотрансферному папері. Купити такий папір можна, наприклад, на Аліекспрес, там він коштує копійки - по 10 рублів за аркуш формату А4. Замість неї можна використовувати будь-який інший глянсовий папір, наприклад, з журналів. Однак якість перенесення тонера з такого паперу може виявитися набагато гіршою. Деякі використовують глянцевий фотопапір «Ломонд», хороший варіант, якби не ціна - коштує такий фотопапір куди дорожче. Рекомендую спробувати роздрукувати малюнок на різних паперах, а потім порівняти, з яким із них вийде найкращий результат.
Ще один важливий момент під час друку малюнка - налаштування принтера. В обов'язковому порядку потрібно відключити економію тонера, щільність варто виставити максимальну, адже чим товщі шар тонера, тим краще для наших цілей.
Також потрібно враховувати такий момент, що на текстоліт малюнок переведеться у дзеркальному відображенні, тому потрібно заздалегідь передбачити, чи потрібно чи не потрібно віддзеркалити малюнок перед печаткою. Особливо критично це на платах із мікросхемами, адже іншою стороною їх поставити не вдасться.
Підготовка текстоліту до перенесення на нього малюнка
2) Другий етап - підготовка текстоліту до перенесення на нього малюнка. Найчастіше текстоліт продається відрізками розміром 70х100 чи 100х150 мм. Потрібно відрізати шматок, що підходить під розміри плати, із запасом по краях 3-5 мм. Пилити текстоліт найзручніше ножівкою по металу або лобзиком, у крайньому випадку його можна відрізати ножицями по металу. Потім цей шматок текстоліту слід протерти дрібним наждачним папером або жорстким гумкою. На поверхні мідної фольги утворюються дрібні-дрібні подряпини, це нормально. Навіть якщо спочатку текстоліт виглядає ідеально рівним, цей крок необхідний, інакше потім буде важко його залудити. Після зашкурювання поверхню обов'язково потрібно протерти спиртом або розчинником, щоб змити пил та жирні сліди від рук. Після цього торкатися мідної поверхні не можна.
Перенесення малюнка на підготовлений текстоліт
3) Третій етап – найвідповідальніший. Необхідно надрукований на термотрансферному папері малюнок перенести на підготовлений текстоліт. Для цього відрізаємо папір так, як показано на фото, залишаючи запаси по краях. На рівну дерев'яну дощечку кладемо папір малюнком нагору, потім зверху прикладаємо текстоліт, міддю до паперу. Загинаємо краї папірця так, ніби він обіймає шматочок текстоліту. Після цього акуратно перевертаємо бутерброд, щоб папір виявився зверху. Перевіряємо, щоб малюнок нікуди не змістився щодо текстоліту і кладемо зверху чистий шматочок звичайного офісного білого паперу так, щоб він закривав собою весь бутерброд.
Тепер залишилося лише вся річ добре нагріти, і весь тонер з паперу опиниться на текстоліті. Потрібно докласти розігріту праску зверху та нагрівати бутерброд протягом 30-90 секунд. Час нагріву підбирається експериментально і багато в чому залежить від температури праски. Якщо тонер перейшов погано і залишився на папері – треба тримати довше, якщо ж, навпаки, доріжки перевелися, але розмазалися – явна ознака перегріву. Тиснути на праску при цьому не потрібно, вистачає його власної ваги. Після прогріву потрібно прибрати праску і прогладити заготовку ватним тампоном, що ще не остигнула, на випадок, якщо в деяких місцях тонер погано перейшов при прасуванні праскою. Після цього залишається лише почекати, поки майбутня плата охолоне та зняти термотрансферний папір. З першого разу може не вийти, це не біда, адже досвід приходить згодом.
Травлення друкованої плати
4) Наступний етап – травлення. Вся та область мідної фольги, яка не покрита тонером, повинна бути видалена, а мідь під тонером повинна залишитися не зачепленою. Спершу потрібно приготувати розчин для травлення міді, найпростіший, доступний і дешевий варіант - розчин лимонної кислоти, солі та перекису водню. У пластиковій або скляній ємності потрібно розмішати одну-дві столові ложки лимонної кислоти та чайну ложку кухонної солі на склянку води. Пропорції не мають великої ролі, можна висипати на око. Ретельно перемішати і готовий розчин. Потрібно покласти в нього платню, доріжками вниз для прискорення процесу. Також можна трохи підігріти розчин, це ще збільшить швидкість процесу. Приблизно через пів години вся зайва мідь витруїтиметься і залишаться тільки доріжки.
Змити тонер із доріжок
5) Найскладніше за. На п'ятому етапі, коли плату вже витравили, потрібно змити тонер з доріжок розчинником. Найдоступніший варіант - жіноча рідина для зняття лаку для нігтів, вона коштує копійки і є майже у кожної жінки. Можна використовувати звичайні розчинники, наприклад, ацетон. Я користуюся нафтовим сольвентом, він хоч і сильно смердить, зате не залишає на платі жодних чорних розлучень. В крайньому випадку, можна прибрати тонер, добре втративши плату наждачним папером.
Свердління отворів на платі
6) Свердління отворів. Знадобиться маленьке свердло діаметром 0.8 – 1 мм. Звичайні свердла з швидкорізальної сталі швидко туплять об текстоліт, тому найкраще використовувати свердла з карбіду вольфраму, хоч вони і більш тендітні. Я свердлю плати за допомогою двигуна від старого фена з невеликим цанговим патроном, отвори при цьому виходять рівні і без задирок. На жаль, у самий невідповідний момент зламався останній карбідовий свердло, тому на фотографіях просвердлена лише половина отворів. Інші можна буде просвердлити пізніше.
Залудити доріжки
7) Залишилося лише заблукати мідні доріжки, тобто. покрити шаром припою. Тоді вони не окислятимуться з часом, а сама плата стане красивою та блискучою. Спочатку потрібно нанести на доріжки флюс, а потім швидкими рухами поїсти по них паяльником з крапелькою припою. Не варто завдавати надмірно товстий шар припою, тоді можуть закритися отвори, а плата виглядатиме неакуратно.
На цьому процес виготовлення друкованої плати завершено, тепер можна запаювати деталі. Матеріал надав для сайту Радіосхеми - Михайло Грецький, [email protected]
Обговорити статтю ВИГОТОВЛЕННЯ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ ЛУТОМ
Способів нанесення малюнка на друковані плати в домашніх умовах є чимало, але кожен із них має свої плюси та мінуси. Наприклад - фоторезистивний метод, який коштує досить дорого. Маркерний – вимагає граничної акуратності, часу та терпіння. Використання різних лаків може призвести до ще більших розчарувань згодом. Але кожен із цих способів має право існування і мною, наприклад, застосовується залежно від кінцевої мети.
Сьогодні я вирішив продемонструвати практичний приклад лазерно-прасної технології нанесення малюнка. Цей метод був обраний мною тому, що на моїй платі будуть присутні 2 мікросхеми та багато міліметрових доріжок. Наприклад, малювати перманентним маркером тонкі доріжки займе багато часу, а за допомогою ЛУТ ця робота буде просто виключена.
З чого я почав? Звичайно з проектування друкованої плати. Коли проект був готовий, я роздрукував його на аркуші крейдованого паперу з журналу. Чим якісніший папір – тим менше виникне проблем при перенесенні малюнка. Найголовніше - папір має бути глянцевим і тонер з нього не повинен обсипатися.
Після цього я приступив до вирізування текстоліту. Зазвичай радять вирізати текстоліт із запасом, щоб потім скоригувати плату при кривому накладанні малюнка, а я вирізаю один до одного. При необхідності я видаляю тонер і наношу його знову. Відповідно, якщо будинку лазерного принтера немає, необхідно роздрукувати плату в кількох копіях - щоб напевно!
Текстоліт вирізано. Тепер його потрібно обов'язково зачистити та знежирити для нанесення малюнка. Роблю знову виходячи зі свого досвіду - краю зачищаю наждачним папером, плату очищаю жорсткою губкою ( Наждачний папір я не використовую, щоб не робити меншою товщину і без того тонкої мідної фольги).Знежирюю теж своєрідно - очищаю за допомогою миючого засобу для вікон (містер Мускул якийсь), потім промиваю гарячою водою і витираю сухою ганчіркою. Руками текстоліт потім беру лише за ребра. У результаті він стає таким:
Текстоліт готовий до перенесення малюнку. Дію так – вирізаю роздрукований проект за розміром плати:
Тепер потрібно взяти велику товсту книгу, покласти на неї текстоліт, накрити 3-5 аркушами офісного паперу та прогріти праскою протягом хвилини. Після цього – прибираємо листи та налагоджуємо акуратно на розігрітий текстоліт вирізаний малюнок, який слід перекласти. Він миттєво приклеюється до плати, тому діяти потрібно дуже акуратно. Не слід забувати і про те, що текстоліт зараз дуже гарячий і в роботі потрібно використовувати рукавички.
Після накладення на текстоліт, розгладжуємо "бутерброд", що вийшов, від центру в усі напрямки. Особливу увагу потрібно приділити краям – з ними виникає найбільше проблем. Потім знову накриваємо 3-5 листами офісного паперу та грієм праскою, постійно його переміщуючи для рівномірного нагріву, близько хвилини - двох.
Закінчивши, текстоліт має охолонути. Після цього поміщаємо його у воду, щоб папір почав розкисати і видаляємо її під струменем води пальцем.
В результаті у мене вийшло так:
Видно, що у деяких місцях тонер відійшов разом із папером. Порівнюю отримане з очікуваним і виправляю маркером недоліки. Кріплю проводок, щоб платню можна було дістати з розчину.
Коли є лазерний принтер, радіоаматорами застосовується технологія виготовлення друкованих плат, яка називається ЛУТ. Однак такий прилад є далеко не в кожному будинку, оскільки навіть у наш час він коштує досить дорого. Ще є технологія виготовлення із застосуванням фоторезистивної плівки. Однак для роботи з нею теж потрібний принтер, але вже струйний. Вже простіше, але сама плівка коштує досить дорого, а радіоаматору-початківцю спочатку краще витратити наявні кошти на хорошу паяльну станцію та інше приладдя.
Чи можна виготовити друковану плату прийнятної якості в домашніх умовах без принтера? Так. Можна, можливо. Причому якщо все зробити, як описано в матеріалі, знадобиться зовсім небагато грошей і часу, а якість буде на дуже високому рівні. Принаймні електричний струм «побіжить» такими доріжками з великим задоволенням.
Перелік необхідних інструментів та розхідників
Почати варто з підготовки інструментів, пристроїв та витратних матеріалів, без яких просто не можна обійтися. Для реалізації бюджетного способу виготовлення друкованих плат у домашніх умовах знадобиться таке:- Програмне забезпечення розробки рисунка.
- Прозора поліетиленова плівка.
- Вузький скотч.
- Маркер.
- Фольгований склотекстоліт.
- Наждачний папір.
- Спирт.
- Непотрібна зубна щітка.
- Інструмент для свердління отворів діаметром від 07 до 12 мм.
- Хлорне залізо.
- Пластикова ємність для травлення.
- Пензлик для малювання фарбами.
- Паяльник.
- Припій.
- Рідкий флюс.
Програм для розробки друкованих плат існує сьогодні величезна кількість, але для радіоаматора-початківця найпростішим варіантом буде Sprint Layout. Нескладно освоїти інтерфейс, користуватися можна безкоштовно, є величезна бібліотека, що включає поширені радіокомпоненти.
Поліетилен необхідний переносу малюнка з монітора. Краще взяти більш жорстку плівку, наприклад, від старих обкладинок для шкільних книг. Для її кріплення до монітора підійде будь-який скотч. Краще взяти вузький – простіше відклеюватиме (монітору ця процедура не шкодить).
На маркерах варто зупинитися докладніше, оскільки це хвора тема. Для перенесення малюнку на поліетилен, в принципі, підійде будь-який варіант. А ось для малювання за фольгованим склотекстолітом потрібен спеціальний маркер. Але тут є маленька хитрість, як заощадити, і не купувати досить дорогі спеціальні маркери для малювання друкованих плат. Справа в тому, що ці вироби за своїми властивостями абсолютно ні чим не відрізняються від звичайних маркерів, які продаються в 5-6 разів дешевше в будь-якому канцелярському магазині. Але маркер повинен обов'язково мати напис "Permanent". Інакше нічого не вийде.
Фольгований склотекстоліт можна брати будь-хто. Краще, якщо він буде товстішим. Початківцям з таким матеріалом працювати набагато простіше. Для його очищення знадобиться наждачний папір зернистістю близько 1000 одиниць, а також спирт (є в будь-якій аптеці). Останній розхідник можна замінити на рідину для зведення лаку для нігтів, яка є в будь-якому будинку, де живе жінка. Однак цей засіб досить неприємно пахне і довго вивітрюється.
Для свердління плати краще мати спеціальну міні-дриль або гравер. Однак можна піти і дешевшим шляхом. Достатньо купити цанговий або кулачковий патрон під маленькі свердла та пристосувати його до звичайного побутового дриля.
Хлорне залізо можна замінити на інші хімічні засоби, включаючи ті, які вже напевно є у вашому будинку. Наприклад, підійде розчин лимонної кислоти у перекисі водню. Інформацію про те, як готуються альтернативні хлорному залізу склади для травлення плат, без проблем можна знайти у Мережі. Єдине, на що варто звернути увагу, це на ємність для такої хімії – вона має бути пластиковою, акриловою, скляною, але не металевою.
Про паяльник, припій та рідкий флюс докладніше говорити не варто. Якщо радіоаматор дійшов питання виготовлення друкованої плати, то з цими речами він вже напевно знайомий.
Розробка та перенесення малюнка плати на шаблон
Коли всі перераховані вище інструменти, пристосування та витратні матеріали підготовлені, можна братися за розробку плати. Якщо пристрій, що виготовляється, не унікальний, то набагато простіше буде скачати його проект з Мережі. Підійде навіть звичайний рисунок у форматі JPEG.
Хочете піти складнішим шляхом – малюйте плату самостійно. Цей варіант часто буває неминучим, наприклад, в ситуаціях, коли у вас немає в наявності точно таких радіодеталей, які потрібні для складання оригінальної плати. Відповідно, замінюючи компоненти аналогами, під них доводиться виділяти місце на склотекстоліті, підганяти отвори та доріжки. Якщо проект унікальний, то платню доведеться розробляти з нуля. Для цього і потрібне вищезгадане програмне забезпечення.
Коли макет плати готовий, його залишається лише перенести на прозорий шаблон. Поліетилен фіксується прямо на моніторі за допомогою скотчу. Далі просто перекладаємо малюнок – доріжки, контактні п'ятачки і так далі. Для цих цілей найкраще використовувати той самий перманентний маркер. Він не стирається, не розмазується, і добре видно.
Підготовка фольгованого склотекстоліту
Наступним етапом йде підготовка склотекстоліту. Спочатку потрібно відрізати його за розмірами майбутньої плати. Робити це краще із невеликим запасом. Для розкривання фольгованого склотекстоліту можна використовувати одні з кількох способів.По-перше, матеріал добре ріжеться за допомогою ножівки по металу. По-друге, якщо у вас є гравер з відрізними колами, зручно буде використовувати його. По-третє, склотекстоліт можна відрізати за розміром канцелярським ножем. Принцип розкривання такий самий, як і при роботі зі склорізом – у декілька проходів наноситься лінія відрізу, потім матеріал просто відламується.
Тепер обов'язково потрібно очистити мідний шар склотекстоліту від захисного покриття та оксиду. Кращого способу, ніж обробка наждачним папером для вирішення цього завдання немає. Зернистість береться від 1000 до 1500 одиниць. Ціль – отримати чисту блискучу поверхню. До дзеркального блиску зачищати мідний шар не варто, тому що дрібні подряпини від наждакового паперу збільшують адгезію поверхні, що знадобиться далі.
На завершення залишається лише очистити фольгу від пилу та слідів ваших пальців. Для цього використовується спирт або ацетон (рідина для зняття лаку). Після обробки до мідної поверхні руками не торкаємось. Для подальших маніпуляцій захоплюємо склотекстоліт за межі.
Поєднання шаблону та склотекстоліту
Тепер нашим завданням є суміщення отриманого на поліетилені малюнка з підготовленим склотекстолітом. Для цього плівка накладається на потрібне місце та позиціонується. Залишки завертаються на зворотний бік і кріпляться за допомогою того ж скотчу.
Свердління отворів
Перед свердлінням рекомендується будь-яким способом закріпити склотекстоліт із шаблоном на поверхні. Це дозволить досягти більшої точності, а також виключить раптове прокручування матеріалу під час проходу свердла наскрізь. Якщо у вас є свердлильний верстат для такої роботи, описана проблема взагалі не виникне.
Свердлити отвори в склотекстоліті можна на будь-якій швидкості. Хтось працює на малих оборотах, хтось на більших. Досвід показує, що самі свердла служать набагато довше, якщо їх експлуатувати на низьких швидкостях. Так їх складніше зламати, погнути та пошкодити заточування.
Отвори свердляться прямо через поліетилен. Орієнтирами служитимуть майбутні контактні п'ятачки, намальовані на шаблоні. Якщо цього вимагає проект, то своєчасно змінюємо свердла під потрібний діаметр.
Малювання доріжок
Далі шаблон знімається, але не викидається. До мідного покриття, як і раніше, намагаємося не торкатися руками. Для малювання доріжок використовуємо маркер, обов'язково перманентний. Його добре видно по сліду, що він залишає. Малювати краще за один прохід, тому що після застигання лаку, який є у складі перманентного маркера, виправляти робити буде дуже важко.
Як орієнтир використовуємо той самий шаблон з поліетилену. Можна також малювати перед комп'ютером, звіряючись з оригінальним макетом, де є маркування та інші позначки. Якщо є можливість, краще використовувати кілька маркерів з наконечниками різної товщини. Це дозволить якісніше промалювати і тонкі доріжки, і великі полігони.
Після нанесення малюнка обов'язково чекаємо на деякий час, необхідний для остаточного затвердіння лаку. Можна навіть підсушити феном. Від цього залежатиме якість майбутніх доріжок.
Травлення та очищення доріжок від маркера
Тепер найцікавіше – травлення плати. Тут є кілька нюансів, про які мало хто згадує, але вони суттєво впливають на якість результату. Насамперед готуємо розчин хлорного заліза згідно з рекомендаціями на упаковці. Зазвичай порошок розбавляється водою у співвідношенні 1:3. І тут перша порада. Зробіть розчин більш насиченим. Це допоможе прискорити процес, і намальовані доріжки не відваляться, перш ніж витравиться все необхідне.
Відразу ж порада друга. Ванночку з розчином рекомендується занурити у гарячу воду. Можна нагріти її у металевому посуді. Підвищення температури, як відомо, ще зі шкільної програми значно прискорює хімічну реакцію, якою травлення нашої плати і є. Скорочення часу процедури нам на руку. Нанесені маркером доріжки досить нестабільні, і що менше вони киснуть у рідини, то краще. Якщо за кімнатної температури плата в хлорному залозі труїться близько години, то теплої воді цей процес скорочується до 10 хвилин.
На завершення ще одна порада. У процесі травлення, хоч і так прискорений з допомогою підігріву, рекомендується постійно рухати плату, і навіть зчищати продукти реакції щіточкою для малювання. Поєднуючи всі вищеописані маніпуляції цілком можливо витравити зайву мідь всього за 5-7 хвилин, що є просто чудовим результатом для цієї технології.
Наприкінці процедури плату потрібно ретельно промити під проточною водою. Потім просушуємо її. Залишається тільки змити сліди від маркера, які все ще закривають наші доріжки та п'ятачки. Робиться це тим самим спиртом чи ацетоном.
Лудіння друкованих плат
Перед лудінням ще раз обов'язково проходимося по мідному шару наждачним папером. Але тепер робимо це дуже обережно, щоб не пошкодити доріжки. Найпростіший і найдоступніший спосіб лудіння – традиційний, за допомогою паяльника, флюсу та припою. Також можна використовувати сплави Розе або Вуда. Також існує на ринку так зване рідке олово, яке може спростити завдання.Але всі ці нові технології вимагають додаткових витрат та деякого досвіду, тому для першого разу підійде класичний метод лудіння. На очищені доріжки наноситься рідкий флюс. Далі набирається припій на жало паяльника і розподіляється по міді, що залишилася після травлення. Тут важливо прогріти доріжки, інакше припій може не приклеїтися.
Якщо у вас є сплави Розе або Вуда, то їх можна використовувати і не за технологією. Вони просто чудово плавляться паяльником, легко розподіляються по доріжках, не збиваються в грудки, що для радіолюбителя-початківця буде тільки плюсом.
Висновок
Як видно з вищеописаного, бюджетна технологія виготовлення друкованих плат у домашніх умовах справді доступна та недорога. Не потрібен ні принтер, ні праска, ні фоторезистивна плівка. Використовуючи всі вищеописані поради, ви легко зможете виготовляти найпростіші електронні, не вкладаючи в це великих грошей, що дуже важливо на перших етапах заняття радіоаматорством.
