Jak připravit desku vyrobenou v Eagle k výrobě

Příprava na výrobu se skládá ze 2 fází: kontrola technologických omezení (DRC) a generování souborů ve formátu Gerber

DRC

Každý výrobce PCB má technologická omezení týkající se minimální šířky stopy, rozteče stop, průměrů otvorů a tak dále. Pokud deska tato omezení nesplňuje, výrobce odmítne desku přijmout do výroby.

Při vytváření souboru PCB jsou výchozí technologické limity nastaveny ze souboru default.dru v adresáři dru. Tyto limity zpravidla neodpovídají limitům skutečných výrobců, proto je potřeba je změnit. Limity můžete nastavit těsně před generováním souborů Gerber, ale je lepší to udělat hned po vygenerování souboru desky. Chcete-li nastavit omezení, stiskněte tlačítko DRC

mezery

Přejděte na záložku Světlost, kde se nastavují mezery mezi vodiči. Vidíme 2 sekce: různé signály a Stejné signály. různé signály- definuje mezery mezi prvky patřícími různým signálům. Stejné signály- definuje mezery mezi prvky patřícími ke stejnému signálu. Při pohybu mezi vstupními poli se obrázek mění a ukazuje význam vstupní hodnoty. Rozměry lze specifikovat v milimetrech (mm) nebo tisícinách palce (mil, 0,0254 mm).

Vzdálenosti

Záložka Vzdálenost definuje minimální vzdálenosti mezi mědí a okrajem desky ( Měď/Rozměr) a mezi okraji otvorů ( Vyvrtat díru)

Minimální rozměry

Na záložce Velikosti pro oboustranné desky mají smysl 2 parametry: Minimální šířka- minimální šířka vodiče a Minimální vrták je minimální průměr otvoru.

Pásy

Záložka Restring definuje velikosti pásem kolem prokovů a podložek výstupních komponent. Šířka pásu se nastavuje jako procento průměru otvoru, přičemž můžete nastavit limit pro minimální a maximální šířku. U oboustranných desek dávají parametry smysl Vycpávky/Top, podložky/dno(podložky na horní a spodní vrstvě) a Přes/Vnější(průchozí otvory).

masky

Na záložce Masky se nastavují mezery od okraje plošky k pájecí masce ( stop) a pájecí pastou ( Krém). Vůle jsou specifikovány jako procento menší velikosti podložky a můžete nastavit limit pro minimální a maximální vůli. Pokud výrobce desky neuvádí speciální požadavky, můžete na této záložce ponechat výchozí hodnoty.

Parametr omezit definuje minimální průchozí průměr, který nebude maskou překryt. Pokud například zadáte 0,6 mm, budou maskovány prokovy o průměru 0,6 mm nebo méně.

Probíhá kontrola

Po nastavení omezení přejděte na kartu soubor. Nastavení můžete uložit do souboru kliknutím na tlačítko. Uložit jako.... V budoucnu můžete u jiných desek rychle načíst nastavení ( Zatížení...).

Stiskněte tlačítko aplikovat nastavené technologické limity platí pro soubor PCB. Ovlivňuje vrstvy tStop, bStop, tCream, bCream. Také prokovy a podložky na výstupních komponentách budou změněny tak, aby odpovídaly omezením nastaveným na kartě. Restring.

Stisk tlačítka Šek spustí proces kontroly omezení. Pokud deska vyhovuje všem omezením, na stavovém řádku programu se zobrazí zpráva Žádné chyby. Pokud deska neprojde kontrolou, objeví se okno Chyby DRC

Okno obsahuje seznam chyb DRC s uvedením typu chyby a vrstvy. Dvojitým kliknutím na řádek se ve středu hlavního okna zobrazí oblast desky s chybou. Typy chyb:

příliš malá vůle

průměr otvoru je příliš malý

křižovatka kolejí s různými signály

fólie příliš blízko okraje desky

Po opravě chyb je třeba znovu spustit ovládání a tento postup opakovat, dokud nebudou všechny chyby odstraněny. Deska je nyní připravena k výstupu do souborů Gerber.

Generování souborů Gerber

Z nabídky soubor Vybrat CAM procesor. Objeví se okno CAM procesor.

Sada parametrů generování souboru se nazývá úloha. Úkol se skládá z několika částí. Sekce definuje výstupní parametry pro jeden soubor. Eagle je standardně dodáván s úlohou gerb274x.cam, ale má 2 nevýhody. Zaprvé se spodní vrstvy zobrazí zrcadlově a zadruhé se nezobrazí soubor vrtáku (pro vygenerování vrtáku bude třeba provést ještě jeden úkol). Zvažte proto vytvoření úkolu od začátku.

Potřebujeme vytvořit 7 souborů: okraje desky, měděný horní a spodní díl, sítotiskový horní díl, pájecí masku nahoře a dole a vrták.

Začněme hranicemi desky. V terénu Sekce zadejte název sekce. Kontrola toho, co je ve skupině styl pouze nainstalované poz. Coord, Optimalizovat a Naplňte polštářky. Ze seznamu přístroj Vybrat GERBER_RS274X. Ve vstupním poli soubor zadejte název výstupního souboru. Soubory je vhodné umístit do samostatného adresáře, takže do tohoto pole zadáme %P/gerber/%N.Edge.grb . To znamená adresář, kde je umístěn zdrojový soubor desky, podadresář gerber, původní název souboru desky (bez přípony .brd) s přidaným na konci .edge.grb. Všimněte si, že podadresáře se nevytvářejí automaticky, takže před generováním souborů budete muset vytvořit podadresář gerber v adresáři projektu. V polích, na polích offset zadejte 0. V seznamu vrstev vyberte pouze vrstvu Dimenze. Tím je vytvoření sekce dokončeno.

Chcete-li vytvořit novou sekci, stiskněte Přidat. V okně se objeví nová karta. Nastavte parametry sekce, jak je popsáno výše, opakujte proces pro všechny sekce. Každá sekce musí mít samozřejmě svou vlastní sadu vrstev:

měděná deska - Top, Pads, Vias

měděné dno - Spodní část, Podložky, Vias

sítotisk nahoře - tPlace, tDocu, tNames

vrchní maska ​​- tStop

spodní maska ​​- bStop

vrtání - Vrtání, Otvory

a název souboru, například:

vrchní měď - %P/gerber/%N.TopCopper.grb

spodní měď - %P/gerber/%N.BottomCopper.grb

horní sítotisk - %P/gerber/%N.TopSilk.grb

horní maska ​​- %P/gerber/%N.TopMask.grb

spodní maska ​​- %P/gerber/%N.BottomMask.grb

vrtání - %P/gerber/%N.Drill.xln

U vrtacího souboru je výstupní zařízení ( přístroj) mělo by EXCELLON, ale ne GERBER_RS274X

Mějte na paměti, že někteří výrobci desek akceptují pouze soubory s názvy ve formátu 8.3, tedy maximálně 8 znaků v názvu souboru, maximálně 3 znaky v příponě. To je třeba vzít v úvahu při pojmenovávání souborů.

Získáme následující:

Poté otevřete soubor desky ( Soubor => Otevřít => Nástěnka). Ujistěte se, že soubor desky byl uložen! Klikněte Zpracovat úlohu- a získáme sadu souborů, které lze odeslat výrobci desky. Vezměte prosím na vědomí, že kromě skutečných souborů Gerber budou generovány také informační soubory (s příponami .gpi nebo .dri) - není třeba je zasílat.

Můžete také zobrazit soubory pouze z jednotlivých sekcí výběrem požadované karty a stisknutím Procesní sekce.

Před odesláním souborů výrobci desky je dobré zobrazit náhled výstupu pomocí prohlížeče Gerber. Například ViewMate pro Windows nebo pro Linux. Užitečné může být i uložení desky do PDF (v editoru desky Soubor->Tisk->PDF tlačítko) a tento soubor nahrát výrobci spolu s gerberami. A pak jsou to také lidé, to jim pomůže neudělat chybu.

Technologické operace, které je nutné provést při práci s fotorezistem SPF-VShch

1. Příprava povrchu.
a) čištění leštěným práškem ("Marshalit"), velikost M-40, mytí vodou
b) dekapitace 10% roztokem kyseliny sírové (10-20 s), promytí vodou
c) sušení při T=80-90 g.C.
d) zkontrolujte - pokud do 30 sekund. na povrchu zůstává souvislý film - podklad je připraven k použití,
pokud ne, opakujte vše znovu.

2. Depozice fotorezistu.
Fotorezist je nanesen na laminátoru s Tshafts = 80 gr.C. (Viz návod k obsluze laminátoru).
Za tímto účelem je horký substrát (po sušicí peci) současně směrován z SPF válce do mezery mezi válci, přičemž polyethylenový (matný) film směřuje k měděné straně povrchu. Po přitlačení fólie k substrátu začíná pohyb válců, přičemž se polyetylenová fólie odstraňuje a vrstva fotorezistu se navíjí na substrát. Nahoře zůstává mylarová ochranná fólie. Poté se SPF fólie nařeže ze všech stran, aby odpovídala substrátu, a ponechá se při pokojové teplotě po dobu 30 minut. Expozice se nechá 30 minut až 2 dny ve tmě při pokojové teplotě.

3. Expozice.
Expozice přes fotomasku se provádí na instalacích SKCI nebo I-1 s UV lampami typu DRKT-3000 nebo LUF-30 s vakuem 0,7-0,9 kg/cm2. Doba expozice (pro získání obrázku) je regulována samotnou instalací a je vybrána experimentálně. Šablona musí být dobře přitlačena k podkladu! Po expozici se obrobek nechá stárnout 30 minut (povoleno až 2 hodiny).

4. Projev.
Po expozici se provede proces vyvolání snímku. Za tímto účelem se z povrchu substrátu odstraní horní ochranná vrstva, lavsanový film. Poté se obrobek spustí do roztoku uhličitanu sodného (2%) při T=35 gr.C. Po 10 sekundách začíná proces odstraňování neexponované části fotorezistu pomocí pěnového tampónu. Doba projevu je vybrána empiricky.
Poté se substrát vyjme z vývojky, promyje se vodou, dekapituje (10 sekund) 10% roztokem H2SO4 (kyselina sírová), opět vodou a suší se v sušárně při T=60°C.
Výsledná kresba by se neměla odlupovat.

5. Výsledný výkres.
Výsledný vzor (vrstva fotorezistu) je odolný vůči leptání v:
- chlorid železitý
- kyselina chlorovodíková
- síran měďnatý
- aqua regia (po dodatečném opalování)
a další řešení

6. Skladovatelnost fotorezistu SPF-VShch.
Doba použitelnosti SPF-VShch je 12 měsíců. Skladování se provádí na tmavém místě při teplotě 5 až 25 gr. C. ve vzpřímené poloze, zabalená do černého papíru.

Tato stránka je průvodcem pro rychlou a efektivní výrobu vysoce kvalitních desek plošných spojů (dále jen DPS), zejména pro profesionální výrobu DPS. Na rozdíl od většiny ostatních průvodců je kladen důraz na kvalitu, rychlost a nejnižší cenu materiálu.

Pomocí metod na této stránce můžete vyrobit jednostrannou a oboustrannou desku dostatečně kvalitní, vhodnou pro povrchovou montáž s roztečí 40-50 prvků na palec a s roztečí otvorů 0,5 mm.

Zde popsaná metodika je souhrnem zkušeností nasbíraných za 20 let experimentování v této oblasti. Pokud budete striktně dodržovat zde popsanou metodiku, budete moci pokaždé získat vynikající kvalitu PP. Samozřejmě můžete experimentovat, ale nezapomeňte, že neopatrné jednání může vést k výraznému snížení kvality.

Jsou zde uvedeny pouze fotolitografické metody tvorby topologie DPS - jiné metody, jako je přenos, tisk na měď apod., které nejsou vhodné pro rychlé a efektivní použití, nepřipadají v úvahu.

vrtání

Pokud jako základní materiál používáte FR-4, budete potřebovat bity potažené karbidem wolframu, bity z rychlořezné oceli se velmi rychle opotřebovávají, ačkoli ocel lze použít k vrtání jednotlivých otvorů o velkém průměru (větší než 2 mm). Vrtáky s povlakem z karbidu wolframu tohoto průměru jsou příliš drahé. Při vrtání otvorů o průměru menším než 1 mm je lepší použít vertikální stroj, jinak se vám vrtáky rychle zlomí. Pohyb shora dolů je z hlediska zatížení nástroje nejoptimálnější. Tvrdokovové vrtáky jsou vyráběny s pevnou stopkou (tj. vrták přesně odpovídá průměru díry), nebo s tlustou (někdy nazývanou "turbo") stopkou, mající standardní velikost (obvykle 3,5 mm).

Při vrtání karbidovými vrtáky je důležité PP pevně upevnit, protože. vrtačka může při pohybu nahoru vytáhnout úlomek desky.

Vrtáky malého průměru se obvykle vkládají buď do kleštinového sklíčidla různých velikostí nebo do 3čelisťového sklíčidla - někdy je nejlepší variantou 3čelisťové sklíčidlo. Pro přesné upevnění však toto upevnění není vhodné a malá velikost vrtáku (méně než 1 mm) rychle vytvoří drážky ve svorkách, které zajišťují dobrou fixaci. Pro vrtáky s průměrem menším než 1 mm je proto lepší použít kleštinové sklíčidlo. Pro každý případ si pořiďte extra sadu obsahující náhradní kleštiny pro každou velikost. Některé levné vrtáky se vyrábějí s plastovými kleštinami – vyhoďte je a kupte si kovové.

Pro dosažení přijatelné přesnosti je nutné správně uspořádat pracoviště, tj. za prvé zajistit osvětlení desky během vrtání. K tomu můžete použít 12V halogenovou žárovku (nebo 9V pro snížení jasu) a připevnit ji na stativ, abyste si mohli vybrat polohu (nasvítit pravou stranu). Za druhé, zvedněte pracovní plochu asi 6" nad výšku stolu, pro lepší vizuální kontrolu procesu. Bylo by hezké odstranit prach (můžete použít běžný vysavač), ale není to nutné - náhodné zkratování obvod s prachovými částicemi je mýtus.Je třeba poznamenat, že prach ze skleněných vláken vznikající při vrtání je velmi žíravý a při kontaktu s pokožkou způsobuje podráždění pokožky.V neposlední řadě je velmi pohodlné použití nožní spínač vrtačky při práci, zejména při časté výměně vrtáků.

Typické velikosti otvorů:
Průchozí otvory - 0,8 mm nebo méně
Integrovaný obvod, rezistory atd. - 0,8 mm.
Velké diody (1N4001) - 1,0 mm;
· Kontaktní bloky, trimry - od 1,2 do 1,5 mm;

Snažte se vyhnout otvorům o průměru menším než 0,8 mm. Vždy mějte alespoň dva náhradní vrtáky 0,8 mm jako rozbijí se vždy právě ve chvíli, kdy potřebujete akutně objednat. Vrtáky 1mm a větší jsou mnohem spolehlivější, i když by bylo fajn mít na ně náhradní. Když potřebujete vyrobit dvě stejné desky, můžete je vrtat současně, abyste ušetřili čas. V tomto případě je nutné velmi pečlivě vyvrtat otvory ve středu podložky poblíž každého rohu DPS a u velkých desek otvory umístěné blízko středu. Položte tedy desky na sebe a vyvrtejte 0,8 mm otvory ve dvou protilehlých rozích, poté použijte kolíky jako kolíky k zajištění desek proti sobě.

řezání

Pokud vyrábíte PP sériově, budete na stříhání potřebovat gilotinové nůžky (stojí cca 150 USD). Běžné pily se rychle otupují, s výjimkou pil s karbidovým povlakem, a prach z pily může způsobit podráždění pokožky. Pila může náhodně poškodit ochrannou fólii a zničit vodiče na hotové desce. Pokud chcete použít gilotinové nůžky, pak buďte velmi opatrní při řezání desky, nezapomeňte, že čepel je velmi ostrá.

Pokud potřebujete oříznout desku podél složitého obrysu, pak to lze provést buď vyvrtáním mnoha malých otvorů a odlomením PCB podél získaných perforací, nebo pomocí skládačky nebo malé pilky, ale buďte připraveni často měnit čepel . Prakticky je možné provést rohový řez gilotinovými nůžkami, ale buďte velmi opatrní.

prostřednictvím pokovování

Když děláte oboustrannou desku, nastává problém s kombinováním prvků na horní straně desky. Některé součástky (rezistory, povrchové integrované obvody) se pájejí mnohem snadněji než jiné (např. kolíkový kondenzátor), proto se uvažuje o povrchovém spojení pouze „lehkých“ součástek. A pro komponenty DIP použijte kolíky a je vhodnější použít model s tlustým kolíkem než konektor.

Lehce zvedněte DIP součástku z povrchu desky a připájejte pár kolíků ze strany pájky, na konci vytvořte malý klobouk. Poté je potřeba potřebné součástky připájet na horní stranu pomocí přihřívání a při pájení počkat, až pájka vyplní prostor kolem kolíku (viz obrázek). U velmi hustě osazených desek je třeba rozložení dobře promyslet, aby se usnadnilo pájení DIP součástek. Po dokončení montáže desky je nutné provést obousměrnou kontrolu kvality instalace.

Pro prokovy se používají 0,8 mm rychloupínací kolíky (viz obrázek).

Jedná se o cenově nejdostupnější způsob elektrického připojení. Stačí pouze přesně zasunout konec přípravku do otvoru až na doraz, opakujte s ostatními otvory. Toto nastavení je velmi pohodlné, ale drahé (350 $). Využívá „talířové tyče“ (viz obrázek), které se skládají z pájecí tyče s měděnou objímkou ​​pokovenou na vnější straně.Na průchodce jsou vyříznuty zářezy s intervalem 1,6 mm, odpovídající tloušťce desky. Tyčinka se vkládá do otvoru pomocí speciálního aplikátoru. Poté je otvor proražen jádrem, které způsobí deformaci pokovené průchodky a také vytlačí průchodku z otvoru. Podložky jsou připájeny na každé straně desky, aby se připevnila objímka k podložkám, pak se pájka odstraní spolu s opletením.

Naštěstí lze tento systém použít k plátování standardních 0,8 mm otvorů bez zakoupení kompletní sady. Aplikátorem může být jakákoli automatická tužka o průměru 0,8 mm, jejíž model má hrot podobný tomu na obrázku, který funguje mnohem lépe než skutečný aplikátor.Kovování otvorů by mělo být provedeno před montáží, přičemž povrch desky je zcela rovný. Otvory je nutné vrtat o průměru 0,85 mm, protože po metalizaci se jejich průměry zmenšují.

Všimněte si, že pokud váš program nakreslil podložky stejné velikosti jako vrták, pak by otvory mohly přesahovat podložky a způsobit poruchu desky. V ideálním případě kontaktní podložka přesahuje otvor o 0,5 mm.

Oplechování otvorů na bázi grafitu

Druhou možností pro získání vodivosti skrz otvory je pokovení grafitem s následným galvanickým nanášením mědi. Po vyvrtání se povrch desky pokryje aerosolovým roztokem obsahujícím jemné částice grafitu, který se následně vtlačí do otvorů stěrkou (škrabkou nebo špachtlí). Můžete použít aerosol CRAMOLIN "GRAPHITE". Tento aerosol je široce používán při galvanoplastice a dalších procesech galvanického pokovování, stejně jako při získávání vodivých povlaků v radioelektronice. Je-li podkladem těkavá látka, ihned desku protřepejte ve směru kolmém k rovině desky, aby se z otvorů odstranila přebytečná pasta, než se podklad odpaří. Přebytečný grafit z povrchu se odstraní rozpouštědlem nebo mechanicky - broušením. Je třeba poznamenat, že velikost výsledného otvoru může být o 0,2 mm menší než původní průměr. Špinavé otvory lze vyčistit jehlou nebo jinak. Kromě aerosolů lze použít koloidní roztoky grafitu. Dále se měď nanese na vodivé válcové plochy otvorů.

Proces galvanického nanášení je dobře vyvinut a široce popsán v literatuře. Zařízení pro tuto operaci je nádoba naplněná roztokem elektrolytu (nasycený roztok Cu 2 SO 4 + 10% roztok H 2 SO 4), do které jsou spuštěny měděné elektrody a obrobek. Mezi elektrodami a obrobkem se vytvoří potenciálový rozdíl, který by měl poskytovat proudovou hustotu ne větší než 3 ampéry na čtvereční decimetr povrchu obrobku. Vysoká proudová hustota umožňuje dosáhnout vysokých rychlostí nanášení mědi. Pro nanášení na obrobek o tloušťce 1,5 mm je tedy nutné nanést až 25 mikronů mědi, při takové hustotě tento proces trvá o něco více než půl hodiny. Pro zintenzivnění procesu lze do roztoku elektrolytu přidávat různé přísady a kapalinu podrobit mechanickému míchání, probublávání atd. Pokud je měď nanesena na povrch nerovnoměrně, lze obrobek vyleštit. Proces pokovování grafitem se obvykle používá v subtraktivní technologii, tzn. před aplikací fotorezistu.

Případná pasta, která zbyla před nanesením mědi, zmenšuje volný objem otvoru a dává otvoru nepravidelný tvar, což komplikuje další montáž součástí. Spolehlivější metodou odstraňování zbytků vodivé pasty je vysávání nebo proplachování přetlakem.

Tvorba fotomasky

Potřebujete vyrobit pozitivní (tj. černý = měděný) průsvitný fotomaskový film. Bez kvalitní fotomasky nikdy nevyrobíte opravdu dobrou DPS, proto má tato operace velký význam. Je velmi důležité mít jasno aextrémně neprůhlednéobrázek topologie PCB.

Dnes i v budoucnu bude fotomaska ​​tvořena pomocí počítačových programů rodiny nebo grafických balíčků vhodných k tomuto účelu. V tomto příspěvku nebudeme diskutovat o výhodách softwaru, pouze řekneme, že můžete použít libovolné softwarové produkty, ale je bezpodmínečně nutné, aby program vytiskl otvory umístěné ve středu podložky, používané jako značky v následném vrtací operace. Bez těchto pokynů je téměř nemožné ručně vrtat otvory. Pokud chcete používat univerzální CAD nebo grafické balíčky, pak v nastavení programu nastavte podložky buď jako objekt obsahující černou vyplněnou oblast s bílou soustřednou kružnicí o menším průměru na jejím povrchu, nebo jako nevyplněnou kružnici, nastavení předem velká tloušťka čáry (tj. černý kroužek).

Jakmile určíme umístění kontaktních podložek a typy vedení, nastavíme doporučené minimální rozměry:
- průměr vrtáku - (1 mil = 1/1000 palce) 0,8 mm Můžete vyrobit DPS s menšími průchozími otvory, ale bude to mnohem obtížnější.
- destičky pro normální součástky a DIL LCS: 65 mil kulaté nebo čtvercové destičky s průměrem otvoru 0,8 mm.
- šířka čáry - 12,5 mil, pokud potřebujete, můžete získat 10 mils.
- mezera mezi středy stop širokých 12,5 mil - 25 mil (možná o něco méně, pokud to model tiskárny umožňuje).

Je nutné dbát na správné diagonální napojení kolejí na řezaných rozích(ok - 25 mil, šířka stopy - 12,5 mil).

Fotomaska ​​musí být vytištěna tak, aby při expozici byla strana, na kterou je nanesen inkoust, otočena směrem k povrchu DPS, aby byla zajištěna minimální mezera mezi obrázkem a DPS. V praxi to znamená, že vrchní strana oboustranné DPS musí být vytištěna zrcadlově.

Kvalita fotomasky je velmi závislá jak na výstupním zařízení, tak na materiálu fotomasky a také na faktorech, které si probereme dále.

Materiál fotomasky

Tady nejde o použití fotomasky střední průhlednosti - jelikož na ultrafialové záření bude stačit průsvitná, není to podstatné, protože. u méně průhledného materiálu se doba expozice dost prodlužuje. Mnohem důležitější je čitelnost čar, neprůhlednost černé plochy a rychlost schnutí toneru/inkoustu. Možné alternativy při tisku fotomasky:
Průhledná acetátová fólie (OHP)- může se to zdát jako nejzřejmější alternativa, ale tato výměna může být nákladná. Materiál má tendenci se ohýbat nebo deformovat při zahřátí laserovou tiskárnou a toner/inkoust může snadno prasknout a odlupovat se. NEDOPORUČENO
Polyesterový kreslící film- dobrá, ale drahá, vynikající rozměrová stálost. Drsný povrch dobře drží inkoust nebo toner. Při použití laserové tiskárny je nutné vzít silnou fólii, protože. při zahřívání se tenký film deformuje. Některé tiskárny však mohou deformovat i silnou fólii. Nedoporučuje se, ale je to možné.
Pauzovací papír. Vezměte maximální tloušťku, kterou můžete najít - alespoň 90 gramů na metr čtvereční. metr (pokud to vezmete tenčí, může se zkroutit), 120 gramů na čtvereční. metr by byl ještě lepší, ale hůře se hledá. Je levný a snadno dostupný v kancelářích. Pauzovací papír má dobrou propustnost pro ultrafialové záření a svou schopností zadržovat inkoust se blíží kreslicímu filmu a dokonce ho předčí svými vlastnostmi, aby se při zahřátí nedeformoval.

výstupní zařízení

Perové plotry- pečlivý a pomalý. Budete muset použít drahou polyesterovou fólii na kreslení (pauzovací papír není dobrý, protože inkoust je nanášen v jednotlivých řádcích) a speciální inkousty. Pero bude muset být pravidelně čištěno, protože. snadno se zašpiní. NEDOPORUČENO.
Inkoustové tiskárny- hlavní problém při použití - dosáhnout potřebné neprůhlednosti. Tyto tiskárny jsou tak levné, že určitě stojí za vyzkoušení, ale jejich kvalita tisku není srovnatelná s laserovými tiskárnami. Můžete se také pokusit nejprve vytisknout na papír a poté pomocí dobré kopírky přenést obrázek na pauzovací papír.
Sazeči- pro nejlepší kvalitu fotomasky se vytvoří soubor Postscript nebo PDF a odešle se do DTP nebo sazeče. Takto vyrobená fotomaska ​​bude mít rozlišení minimálně 2400DPI, absolutní neprůhlednost černých ploch a perfektní ostrost obrazu. Náklad je obvykle uveden za jednu stránku, bez započtení využité plochy, tzn. pokud můžete replikovat kopie DPS nebo umístit obě strany DPS na stejnou stránku, ušetříte peníze. Na takových zařízeních můžete vyrobit i velkou desku, jejíž formát vaše tiskárna nepodporuje.
Laserové tiskárny- Snadno poskytněte nejlepší rozlišení, cenově dostupné a rychlé. Použitá tiskárna musí mít rozlišení alespoň 600 dpi pro všechny desky plošných spojů. potřebujeme udělat 40 proužků na palec. 300DPI nebude schopno dělit palec 40 na rozdíl od 600DPI.

Je také důležité poznamenat, že tiskárna produkuje dobré černé výtisky bez skvrn od toneru. Pokud si plánujete pořídit PCB tiskárnu, pak je potřeba tento model nejprve vyzkoušet na běžném listu papíru. Ani ty nejlepší laserové tiskárny nemusí úplně pokrýt velké plochy, ale to není problém, pokud se tisknou tenké čáry.

Při použití pauzovacího papíru nebo kreslicího filmu musíte mít příručku pro vkládání papíru do tiskárny a správnou výměnu fólie, abyste zabránili uvíznutí zařízení. Pamatujte, že při výrobě malých desek plošných spojů, abyste ušetřili film nebo pauzovací papír, můžete listy rozřezat na polovinu nebo na požadovanou velikost (například oříznutím A4 získáte A5).

Některé laserové tiskárny tisknou se špatnou přesností, ale protože jakákoli chyba je lineární, lze ji kompenzovat změnou měřítka dat při tisku.

Fotorezist

Nejlepší je použít sklolaminát FR4 již s naneseným filmovým odporem. V opačném případě budete muset obrobek zakrýt sami. Nepotřebujete temnou místnost ani tlumené osvětlení, jen se vyhněte přímému slunečnímu záření tím, že minimalizujete přebytečné světlo a rozvinete se ihned po vystavení UV záření.

Málo se používají tekuté fotorezisty, které se nanášejí nástřikem a pokrývají měď tenkým filmem. Nedoporučoval bych je používat, pokud nemáte podmínky pro získání velmi čistého povrchu nebo chcete PCB s nízkým rozlišením.

Vystavení

Fotorezistem potažená deska musí být vystavena ultrafialovému světlu přes fotomasku pomocí UV stroje.

Při expozici lze použít standardní zářivky a UV kamery. Pro malé PCB postačí dvě nebo čtyři 8W 12" žárovky, pro větší (A3) jsou ideální čtyři 15" 15W žárovky. Chcete-li určit vzdálenost od skla k lampě během expozice, položte na sklo list pauzovacího papíru a upravte vzdálenost tak, abyste získali požadovanou úroveň osvětlení povrchu papíru. UV lampy, které potřebujete, se prodávají buď jako náhradní díly pro lékařské instalace nebo lampy na „černé světlo“ pro osvětlení diskoték. Jsou zbarvené bíle nebo někdy černo/modré a září fialovým světlem, díky kterému je papír fluorescenční (jasně svítí). NEPOUŽÍVEJTE UV lampy s krátkou vlnovou délkou, jako jsou vymazatelné ROM nebo germicidní lampy, které mají čiré sklo. Vyzařují krátkovlnné UV záření, které může způsobit poškození kůže a očí a nejsou vhodné pro výrobu PP.

Nastavení expozice může být vybaveno časovačem, který zobrazuje dobu trvání expozice záření na PP, limit jeho měření by měl být od 2 do 10 minut v krocích po 30s. Bylo by hezké opatřit časovač zvukovým signálem, který indikuje konec expozičního času. Ideální by bylo použít mechanický nebo elektronický mikrovlnný časovač.

Budete muset experimentovat, abyste našli požadovanou dobu expozice. Zkuste exponovat každých 30 s, začněte na 20 sekundách a konče na 10 minutách. Vypracujte PP a porovnejte získaná povolení. Všimněte si, že přeexpozice vytváří lepší snímek než podexpozice.

Pro expozici jednostranné DPS tedy otočte fotomasku potištěnou stranou nahoru na instalačním skle, odstraňte ochrannou fólii a umístěte DPS citlivou stranou dolů na horní stranu fotomasky. Deska plošných spojů by měla být přitlačena ke sklu, aby se dosáhlo minimální mezery pro nejlepší rozlišení. Toho lze dosáhnout buď umístěním závaží na povrch DPS nebo připevněním odklápěcího krytu s pryžovým těsněním k UV jednotce, který DPS přitlačí ke sklu. V některých instalacích je pro lepší kontakt deska plošných spojů upevněna vytvořením vakua pod krytem pomocí malé vakuové pumpy.

Při osvitu oboustranné desky se strana fotomasky s tonerem (hrubší) nanese na pájenou stranu PP normálně a na opačnou stranu (kde budou umístěny součástky) - zrcadlově. Po umístění fotomasek vedle sebe a jejich zarovnání zkontrolujte, zda se všechny oblasti filmu shodují. K tomu je vhodné použít stůl s podsvícením, ale lze jej nahradit běžným denním světlem, pokud na povrchu okna zkombinujete fotomasky. Pokud dojde ke ztrátě přesnosti souřadnic během tisku, může to vést k nesprávné registraci obrazu s dírami; pokuste se zarovnat filmy podle průměrné hodnoty chyby a ujistěte se, že prokovy nepřesahují okraje podložek. Po spojení a správném vyrovnání fotomasek připevněte k povrchu DPS lepicí páskou na dvou místech na protilehlých stranách archu (pokud je deska velká, tak na 3 stranách) ve vzdálenosti 10 mm od okraje desky. talíř. Ponechání mezery mezi kancelářskými sponkami a okrajem DPS je důležité, protože zabráníte tím poškození okraje obrazu. Použijte sponky nejmenší velikosti, kterou najdete, aby tloušťka kancelářské sponky nebyla o moc silnější než PP.

Postupně odkryjte každou stranu PCB. Po ozáření DPS budete moci vidět obraz topologie na filmu fotorezistu.

Závěrem lze poznamenat, že krátké vystavení záření očím není škodlivé, ale člověk může pociťovat nepohodlí, zejména při použití výkonných lamp. Pro instalační rám je lepší použít sklo, ne plast, protože. je tužší a méně náchylný k praskání při kontaktu.

Je možné kombinovat UV lampy a bílé světelné trubice. Pokud máte mnoho zakázek na výrobu oboustranných desek, pak by bylo levnější pořídit oboustrannou osvitovou sestavu, kde jsou desky plošných spojů umístěny mezi dva světelné zdroje a obě strany plošných spojů jsou vystaveny záření na stejný čas.

Manifestace

Hlavní věc, kterou je třeba k této operaci říci - NEPOUŽÍVEJTE HYDROXID SODNÝ při vyvolávání fotorezistu. Tato látka je pro projev PP zcela nevhodná - k jejím nevýhodám kromě žíravosti roztoku patří silná citlivost na změny teploty a koncentrace a také nestabilita. Tato látka je příliš slabá na to, aby vyvolala celý obraz, a příliš silná na to, aby rozpustila fotorezist. Tito. s tímto řešením nelze dosáhnout přijatelného výsledku, zvláště pokud svou laboratoř umístíte v místnosti s častými změnami teploty (garáž, kůlna atd.).

Mnohem lepší jako vývojka je roztok vyrobený na bázi esteru kyseliny křemičité, který se prodává jako tekutý koncentrát. Její chemické složení je Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Tato látka má obrovské množství výhod. Nejdůležitější je, že je velmi obtížné v něm přeexponovat PP. PP můžete opustit přesně na nefixní dobu. To také znamená, že se změnami teploty téměř nemění své vlastnosti – nehrozí rozklad s rostoucí teplotou. Tento roztok má také velmi dlouhou životnost a jeho koncentrace zůstává konstantní po dobu nejméně několika let.

Absence problému nadměrné expozice v roztoku vám umožní zvýšit jeho koncentraci, aby se zkrátila doba vývoje PP. Doporučuje se smíchat 1 díl koncentrátu se 180 díly vody, tzn. 200 ml vody obsahuje něco málo přes 1,7 g. křemičitanem, ale je možné vyrobit koncentrovanější směs, aby se obraz vyvolal cca 5 sekund bez rizika destrukce povrchu při přeexponování, pokud nelze získat křemičitan sodný, lze použít uhličitan sodný nebo uhličitan draselný (Na 2 CO 3). použitý.

Proces vyvolávání můžete ovládat ponořením desky plošných spojů do chloridu železitého na velmi krátkou dobu – měď okamžitě vybledne a lze rozeznat tvar čar obrazu. Pokud zůstanou lesklá místa nebo jsou mezery mezi čarami rozmazané, desku omyjte a na několik sekund namočte do vyvolávacího roztoku. Podexponovaný PP může zanechat tenkou vrstvu rezistu, která není odstraněna rozpouštědlem. Chcete-li odstranit zbytky filmu, jemně otřete desku plošných spojů papírovou utěrkou, která je dostatečně drsná na odstranění fotorezistu bez poškození vodičů.

Můžete použít buď fotolitografickou vyvolávací nádobu nebo vertikální vyvolávací nádobu - lázeň je výhodná v tom, že umožňuje řídit proces vyvolávání bez odstraňování PP z roztoku. Nebudete potřebovat vyhřívané lázně nebo nádrže, pokud je teplota roztoku udržována alespoň 15 stupňů.

Další recept na vyvíjecí roztok: Vezměte 200 ml tekutého skla, přidejte 800 ml destilované vody a zamíchejte. Poté k této směsi přidejte 400 g hydroxidu sodného.

Opatření: Nikdy nemanipulujte s pevným hydroxidem sodným rukama, používejte rukavice. Při rozpuštění hydroxidu sodného ve vodě se uvolňuje velké množství tepla, proto se musí rozpouštět po malých dávkách. Pokud je roztok příliš horký, před přidáním další části prášku jej nechte vychladnout. Roztok je velmi žíravý, a proto je při práci s ním nutné nosit ochranné brýle. Tekuté sklo je také známé jako „roztok křemičitanu sodného“ a „konzervátor vajec“. Používá se k čištění odtokových trubek a prodává se v každém železářství. Tento roztok nelze vyrobit pouhým rozpuštěním pevného křemičitanu sodného. Výše popsaný vyvolávací roztok má stejnou intenzitu jako koncentrát, a proto je nutné jej ředit - 1 díl koncentrátu 4-8 díly vody, v závislosti na použitém rezistu a teplotě.

Leptání

Chlorid železitý se obvykle používá jako leptadlo. Je to velmi škodlivá látka, ale lze ji snadno získat a mnohem levněji než většina analogů. Chlorid železitý naleptá jakýkoli kov, včetně nerezové oceli, takže při instalaci leptacího zařízení použijte plastový nebo keramický jez s plastovými šrouby a šrouby a při připevňování jakýchkoli materiálů šrouby by jejich hlavy měly mít těsnění ze silikonové pryže. Pokud máte kovové trubky, tak je chraňte plastem (při instalaci nového odtoku by bylo ideální použít žáruvzdorný plast). Odpařování roztoku není obvykle příliš intenzivní, ale když se vany nebo nádrž nepoužívají, je lepší je zakrýt.

Doporučuje se používat hexahydrát chloridu železitého, který má žlutou barvu a prodává se ve formě prášku nebo granulí. Chcete-li získat roztok, je třeba je nalít teplou vodou a míchat, dokud se úplně nerozpustí. Výrobu lze z ekologického hlediska výrazně zlepšit přidáním lžičky kuchyňské soli do roztoku. Někdy se vyskytuje bezvodý chlorid železitý, který má vzhled hnědozelených granulí. Pokud je to možné, vyhněte se použití této látky. Lze jej použít pouze jako poslední možnost, protože. při rozpuštění ve vodě uvolňuje velké množství tepla. Pokud se přesto rozhodnete vyrobit z něj leptací roztok, pak v žádném případě neplňte prášek vodou. Granule je nutné do vody přidávat velmi opatrně a postupně. Pokud výsledný roztok chloridu železitého zcela nenaleptá rezist, zkuste přidat malé množství kyseliny chlorovodíkové a nechte působit 1-2 dny.

Všechny manipulace s roztoky musí být prováděny velmi opatrně. Nedovolte potřísnění obou typů leptadel, protože. při smíchání může dojít k malé explozi, která způsobí, že kapalina vystříkne z nádoby a může se dostat do očí nebo na oděv, což je nebezpečné. Při práci proto používejte rukavice a brýle a kapky, které se dostanou do kontaktu s pokožkou, ihned smyjte.

Pokud vyrábíte PCB na profesionální bázi, kde čas jsou peníze, můžete pro urychlení procesu použít vyhřívané mořící nádoby. S čerstvým horkým FeCl bude PP zcela vyleptán za 5 minut při teplotě roztoku 30-50 stupňů. Výsledkem je lepší kvalita okrajů a jednotnější šířka čáry obrazu. Místo vyhřívaných lázní můžete nakládací pánev umístit do větší nádoby naplněné horkou vodou.

Pokud k promíchávání roztoku nepoužíváte nádobu se vzduchem, budete muset desku pravidelně posouvat, abyste zajistili rovnoměrné leptání.

Cínování

Nanášení cínu na povrch PP se provádí pro usnadnění pájení. Operace pokovování spočívá v nanesení tenké vrstvy cínu (ne více než 2 mikrony) na povrch mědi.

Příprava povrchu DPS je velmi důležitým krokem před začátkem pokovování. Nejprve je potřeba odstranit zbývající fotorezist, na což můžete použít speciální čisticí roztoky. Nejběžnějším řešením pro stripování rezistu je 3% roztok KOH nebo NaOH zahřátý na 40-50 stupňů. Deska se ponoří do tohoto roztoku a fotorezist se po chvíli odloupne od měděného povrchu. Po přecezení lze roztok znovu použít. Další recept je s metanolem (metylalkohol). Čištění se provádí následovně: držte desku plošných spojů (omytou a osušenou) vodorovně, kápněte na povrch několik kapek metanolu a poté, mírným nakloněním desky, zkuste rozetřít kapky alkoholu po celém povrchu. Počkejte asi 10 sekund a otřete desku papírovým kapesníčkem, pokud rezist zůstane, opakujte operaci znovu. Poté otřete povrch DPS drátěným hadříkem (což poskytuje mnohem lepší výsledek než brusný papír nebo brusné válečky), dokud nedosáhnete lesklého povrchu, otřete hadříkem, abyste odstranili částice zanechané drátěnkou, a okamžitě vložte desku do cínovací roztok. Po čištění se povrchu desky nedotýkejte prsty. Během procesu pájení může být cín smáčen taveninou pájky. Je lepší pájet měkkými pájkami s tavidly bez kyselin. Je třeba poznamenat, že pokud mezi technologickými operacemi uplyne určitá doba, pak je nutné desku dekapitovat, aby se odstranil vzniklý oxid měďnatý: 2-3 s v 5% roztoku kyseliny chlorovodíkové, následuje omytí v tekoucí vodě . Stačí jednoduše provést chemické pocínování, k tomu se deska ponoří do vodného roztoku obsahujícího chlorid cínatý. K uvolňování cínu na povrchu měděného povlaku dochází při ponoření do roztoku soli cínu, ve kterém je potenciál mědi elektronegativnější než povlakový materiál. Změna potenciálu v požadovaném směru je usnadněna zavedením komplexotvorné přísady do roztoku soli cínu - thiokarbamidu (thiomočoviny), kyanidu alkalického kovu. Roztoky tohoto typu mají následující složení (g/l):

	1	2	3	4	5
Chlorid cínatý SnCl2*2H20	5.5	5-8	4	20	10
Thiokarbamid CS(NH2)2	50	35-50	-	-	-
Kyselina sírová H2SO4	-	30-40	-	-	-
KCN	-	-	50	-	-
Kyselina vinná C4H6O6	35	-	-	-	-
NaOH	-	6	-	-	-
Laktát sodný	-	-	-	200	-
Síran hlinitý amonný (amonium alum)	-	-	-	-	300
Teplota, Сo	60-70	50-60	18-25	18-25	18-25

Mezi výše uvedenými jsou nejběžnější řešení 1 a 2. Pozornost! Roztok na bázi kyanidu draselného je prudce jedovatý!

Někdy se jako povrchově aktivní látka pro 1 roztok navrhuje použít detergent Progress v množství 1 ml / l. Přidání 2-3 g/l dusičnanu bismutitého do roztoku 2 vede k vysrážení slitiny obsahující až 1,5 % bismutu, což zlepšuje pájitelnost povlaku a udržuje jej několik měsíců. Pro zachování povrchu se používají aerosolové spreje na bázi tavidel. Po zaschnutí vytvoří lak nanesený na povrch obrobku pevný, hladký film, který zabraňuje oxidaci. Jednou z populárních takových látek je "SOLDERLAC" od Cramolinu. Následné pájení prochází přímo na zpracovávaný povrch bez dodatečného odstraňování laku. Ve zvláště kritických případech pájení lze lak odstranit lihovým roztokem.

Umělé pocínovací roztoky se časem zhoršují, zvláště když jsou vystaveny vzduchu. Pokud tedy nemáte pravidelně velké objednávky, zkuste si ihned připravit malé množství roztoku, postačující pro pocínování potřebného množství PP, zbytek roztoku skladujte v uzavřené nádobě (ideální je použít některý z lahve použité na fotografii, které nepropouštějí vzduch). Dále je nutné roztok chránit před kontaminanty, které mohou značně zhoršit kvalitu látky. Před každým krokem procesu obrobek důkladně očistěte a osušte. Pro tento účel musíte mít speciální zásobník a kleště. Nástroje by měly být po použití také důkladně očištěny.

Nejoblíbenější a nejjednodušší taveninou pro cínování je tavitelná slitina - "Růže" (cín - 25%, olovo - 25%, vizmut - 50%), jejíž bod tání je 130 C o. Deska se položí kleštěmi pod hladinu tekuté taveniny na 5-10 s a po vyjmutí se zkontroluje, zda jsou všechny měděné plochy rovnoměrně pokryty. V případě potřeby se operace opakuje. Deska se ihned po vyjmutí z taveniny odstraní buď gumovou stěrkou, nebo prudkým zatřesením ve směru kolmém k rovině desky přidržením ve svěrce. Dalším způsobem, jak odstranit zbytky slitiny Rose, je zahřát ji v peci a protřepat. Operaci lze opakovat, aby se dosáhlo mono-silného povlaku. Aby se zabránilo oxidaci horké taveniny, přidává se do roztoku nitroglycerin tak, aby jeho hladina pokrývala taveninu o 10 mm. Po operaci se deska omyje od glycerinu v tekoucí vodě.

Pozornost! Tyto operace zahrnují práci s instalacemi a materiály, které jsou pod vlivem vysoké teploty, proto, aby se zabránilo popálení, je nutné používat ochranné rukavice, brýle a zástěry. Obdobně probíhá operace pocínování cínu a olova, ale vyšší teplota taveniny omezuje rozsah tohoto způsobu v řemeslné výrobě.

Třínádržové zařízení: vyhřívaná mořící lázeň, bublinková lázeň a vyvíjecí tác. Jako zaručené minimum: mořící lázeň a nádoba na oplach prken. Fotopodnosy lze použít pro vyvolávání a pocínování desek.
- Sada pocínovacích táců různých velikostí
- Gilotina pro PP nebo malé gilotinové nůžky.
- Vrtačka s nožním pedálem.

Pokud si nemůžete pořídit mycí vanu, můžete desky umýt ručním rozprašovačem (např. k zalévání květin).

Dobře, teď je po všem. Přejeme vám, abyste tuto techniku ​​úspěšně zvládli a pokaždé dosáhli vynikajících výsledků.

Zvažte proces výroby desek plošných spojů doma na konkrétním příkladu. Musíte vyrobit dvě desky. Jedním z nich je adaptér z jednoho typu krytu do druhého. Druhým je výměna velkého mikroobvodu s pouzdrem BGA za dva menší, s pouzdry TO-252, se třemi odpory. Rozměry desky: 10x10 a 15x15 mm. Existuje několik možností, jak si vyrobit desky plošných spojů doma. Nejpopulárnější - s pomocí fotorezistu a "železo-laserové technologie".

Návod na domácí výrobu desek plošných spojů

Budete potřebovat

• Osobní počítač s programem pro sledování desek s plošnými spoji;
• laserová tiskárna;
• silný papír;
• laminát;
• žehlička;
• pilka na kov;
• kyselina pro leptání desky.

1 Projektová příprava tištěný spoj

Příprava projektu DPS. Používám program DipTrace: pohodlný, rychlý, kvalitní. Vyvinuto našimi krajany. Velmi pohodlné a příjemné uživatelské rozhraní, na rozdíl od obecně uznávaného PCAD. Zdarma pro malé projekty. Knihovny pouzder radioelektronických součástek včetně 3D modelů. Probíhá převod do formátu PCAD PCB. Mnoho tuzemských firem již začalo přijímat projekty ve formátu DipTrace.

projekt PCB

Program DipTrace má schopnost vidět budoucí tvorbu v objemu, což je pohodlné a vizuální. Toto bych měl dostat (tabule jsou zobrazeny v různých měřítcích):

2 označení laminát

Nejprve si označíme textolit a vystřihneme polotovar pro desky plošných spojů.

3 Výstup projektu na laserové tiskárně

Projekt vytiskneme na laserové tiskárně v zrcadlovém obraze v nejvyšší možné kvalitě, aniž bychom šetřili tonerem. Dlouhými experimenty byl k tomu vybrán nejlepší papír - silný matný papír pro tiskárny. Můžete zkusit použít fotopapír nebo koupit speciální termopapír.

4 Přenos projektu na sklolaminátu

Vyčistěte a odmastěte polotovar desky. Pokud není odmašťovač, můžete po měděné fólii ze skelných vláken chodit běžnou gumou. Dále pomocí žehličky „svaříme“ toner z papíru na budoucí plošný spoj. Pod mírným tlakem držím 3-4 minuty, dokud papír lehce nezežloutne. Teplotu jsem nastavil na max. Nahoru položím další list papíru pro rovnoměrnější ohřev, jinak může obraz „plavat“.

Důležitým bodem je zde rovnoměrnost ohřevu a tlaku a doba ohřevu. Pokud je žehlička podexponovaná, tisk se při leptání smyje a stopy zkorodují kyselinou. Pokud dojde k přeexponování, mohou se blízké vodiče vzájemně sloučit.

5 Papír odstraníme z obrobku

Poté vložte polotovar s přilepeným papírem do vody. Nemůžete čekat, až textolit vychladne. Fotografický papír rychle zvlhne a po minutě až dvou můžete opatrně odstranit vrchní vrstvu.

V místech, kde je velká akumulace našich budoucích vodivých drah, se papír přilepí na desku obzvláště silně. Ještě jsme se toho nedotkli. Necháme prkno ještě pár minut, aby se namočilo. Nyní se zbytek papíru odstraní gumou nebo třením prstem. Měli byste získat krásný čistý polotovar s jasně vytištěným vzorem.

Z přířezu plošného spoje odstraníme zbytky papíru

6 Příprava desky k moření

Vyjmeme obrobek. Sušíme. Pokud se někde stopy ukázaly jako málo zřetelné, můžete je zesvětlit například tenkým CD fixem nebo lakem na nehty (podle toho, čím budete desku leptat).

Je nutné zajistit, aby všechny stopy byly čisté, rovné a světlé. Záleží na:

• rovnoměrnost a dostatek ohřevu obrobku žehličkou;
• přesnost při odstraňování papíru;
• kvalita přípravy povrchu textolitu;
• hodně štěstí s papírem.

Experimentujte s různými typy papíru, různými dobami ohřevu, různými typy čištění povrchu ze skleněných vláken, abyste našli nejlepší možnost z hlediska kvality. Volbou přijatelné kombinace těchto podmínek budete moci v budoucnu vyrábět plošné spoje doma rychleji a kvalitněji.

7 Leptání tištěný spoj

Výsledný obrobek s natištěnými budoucími vodivými stopami vložíme do kyseliny například do roztoku chloridu železitého. O dalších typech leptání si povíme více. Otrávíme 1,5 nebo 2 hod. Během čekání přikryjeme vanu poklicí: výpary jsou dost žíravé a toxické.

8 proplachování tištěný spoj

Hotové desky vyjmeme z roztoku, opláchneme, osušíme. Toner z laserové tiskárny se z desky báječně smyje acetonem. Jak vidíte, docela dobře vyšly i ty nejtenčí vodiče o šířce více než 0,2 mm. Zbývá velmi málo.

8 Cínování tištěný spoj

Zpracováváme vyrobené desky plošných spojů. Zbytky tavidla smyjeme benzínem nebo směsí alkohol-benzín.

Zbývá pouze vyříznout desky a namontovat rádiové prvky!

závěry

S určitou dovedností je „metoda laserového žehlení“ vhodná pro výrobu jednoduchých desek plošných spojů doma. Jasně se získají vodiče od 0,2 mm a silnější. Čas na přípravu, pokusy s výběrem druhu papíru a teplotou žehličky, leptání a cínování trvá cca 2 až 5 hodin. Když najdete optimální kombinaci, čas strávený výrobou desky bude méně než 2 hodiny. To je mnohem rychlejší než objednání desek od společnosti. Hotovostní náklady jsou také minimální. Obecně platí, že pro jednoduché rozpočtové amatérské rádiové projekty se metoda doporučuje použít.

Deska s plošnými spoji je dielektrická deska, na jejímž povrchu jsou naneseny vodivé dráhy a připravena místa pro osazení elektronických součástek. Elektrorádiové součástky se obvykle osazují na desku pájením.

PCB zařízení

Elektricky vodivé dráhy desky jsou vyrobeny z fólie. Tloušťka vodičů je zpravidla 18 nebo 35 mikronů, méně často 70, 105, 140 mikronů. Deska má otvory a podložky pro montáž rádiových prvků.

Pro připojení vodičů umístěných na různých stranách desky se používají samostatné otvory. Na vnější strany desky je aplikován speciální ochranný nátěr a značení.

Etapy tvorby desky plošných spojů

V radioamatérské praxi se člověk často musí potýkat s vývojem, tvorbou a výrobou různých elektronických zařízení. Navíc lze jakékoli zařízení postavit na plošný spoj nebo konvenční desku s povrchovou montáží. Plošný spoj funguje mnohem lépe, je spolehlivější a vypadá atraktivněji. Jeho vytvoření zahrnuje provedení řady operací:

Příprava rozvržení;

Kreslení obrázku na textolit;

Leptání;

Cínování;

Instalace rádiových prvků.

Výroba desek plošných spojů je složitý, časově náročný a zajímavý proces.

Vývoj a výroba layoutu

Kreslení desky lze provést ručně nebo na počítači pomocí některého ze speciálních programů.

Ručně je nejlepší nakreslit tabuli na papír ze zobcových fléten v měřítku 1:1. Vhodný je i milimetrový papír. Instalované elektronické komponenty musí být zobrazeny zrcadlově. Dráhy na jedné straně desky jsou zobrazeny jako plné čáry a na druhé straně jako tečkované čáry. Tečky označují místa připojení radioprvků. Kolem těchto míst jsou nakresleny přídělové oblasti. Všechny výkresy jsou obvykle prováděny zásuvkou. Ručně se zpravidla vytvářejí jednoduché výkresy, složitější návrhy desek plošných spojů se vyvíjejí na počítači ve speciálních aplikacích.

Nejčastěji se používá jednoduchý program Sprint Layout. Pro tisk je vhodná pouze laserová tiskárna. Papír musí být lesklý. Hlavní je, že se toner nežere do, ale zůstává nahoře. Tiskárna musí být nastavena tak, aby tloušťka kreslicího toneru byla maximální.

Průmyslová výroba desek plošných spojů začíná zadáním schématu zapojení zařízení do počítačově podporovaného konstrukčního systému, který vytvoří výkres budoucí desky.

Příprava obrobku a vrtání otvorů

Nejprve musíte odříznout kus textolitu o zadaných rozměrech. Okraje zakončete pilníkem. Připevněte výkres k desce. Připravte si vrtací nástroj. Vrtejte přímo podle výkresu. Vrták musí být kvalitní a odpovídat průměru nejmenšího otvoru. Pokud je to možné, měla by být použita vrtačka.

Po vytvoření všech potřebných otvorů nakreslete a vyvrtejte každý otvor na zadaný průměr. Očistěte povrch desky jemným brusným papírem. To je nezbytné pro odstranění otřepů a pro zlepšení přilnavosti barvy k desce. Chcete-li odstranit stopy tuku, ošetřete desku alkoholem.

Kreslení obrázku na skleněné vlákno

Kresbu desky na textolit lze nanášet ručně nebo některou z mnoha technologií. Nejoblíbenější technologie laserového žehlení.

Ruční kreslení začíná označením montážních míst kolem otvorů. Aplikují se zásuvkou nebo zápalkou. Otvory jsou spojeny drahami v souladu s výkresem. Lepší je kreslit nitro barvou, ve které je rozpuštěná kalafuna. Toto řešení poskytuje silnou přilnavost k desce a dobrou odolnost proti leptání vysokou teplotou. Jako nátěr můžete použít asfaltovo-bitumenový lak.

Dobré výsledky dává výroba desek plošných spojů technologií laserového žehlení. Je důležité provádět všechny operace správně a přesně. Odmaštěná deska musí být položena na rovný povrch mědí nahoru. Shora opatrně položte kresbu tonerem dolů. Kromě toho vložte několik dalších listů papíru. Výsledný design žehlete horkou žehličkou po dobu asi 30-40 sekund. Vlivem teploty by se toner měl změnit z pevného do viskózního skupenství, nikoli však do tekutého. Nechte desku vychladnout a vložte ji na několik minut do teplé vody.

Papír se bude snadno prohýbat a odlupovat. Měli byste pečlivě prozkoumat výsledný výkres. Absence jednotlivých stop ukazuje na nedostatečnou teplotu žehličky, široké stopy vznikají, když je žehlička příliš horká nebo se deska zahřívá příliš dlouho.

Malé vady lze opravit fixem, barvou nebo lakem na nehty. Pokud se vám obrobek nelíbí, musíte vše omýt rozpouštědlem, vyčistit brusným papírem a opakovat proces znovu.

Leptání

Odmaštěný plošný spoj je umístěn v plastové nádobě s roztokem. Doma se jako roztok obvykle používá chlorid železitý. Lázeň s ním je třeba pravidelně protřepávat. Po 25-30 minutách se měď úplně rozpustí. Leptání lze urychlit použitím zahřátého roztoku chloridu železitého. Na konci procesu se deska s plošnými spoji vyjme z lázně a důkladně se umyje vodou. Poté se barva z vodivých drah odstraní.

Cínování

Způsobů cínování je mnoho. Máme připravenou desku plošných spojů. Doma zpravidla neexistují žádná speciální zařízení a slitiny. Proto používají jednoduchou spolehlivou metodu. Deska je pokryta tavidlem a pocínována páječkou s obyčejnou pájkou pomocí měděného opletu.

Instalace radioprvků

V konečné fázi se rádiové součástky střídavě vkládají na místa pro ně určená a připájejí. Nohy dílů je nutné před pájením natavit a v případě potřeby zkrátit.

Páječku je třeba používat opatrně: s přebytečným teplem se může začít odlupovat měděná fólie, dojde k poškození desky s plošnými spoji. Zbytky kalafuny odstraňte alkoholem nebo acetonem. Hotovou desku lze lakovat.

Průmyslový rozvoj

Doma je nemožné navrhnout a vyrobit desku plošných spojů pro špičková zařízení. Například deska s plošnými spoji zesilovače pro špičková zařízení je vícevrstvá, měděné vodiče jsou potaženy zlatem a paladiem, vodivé dráhy mají různé tloušťky atd. Dosáhnout této úrovně technologie není snadné ani v průmyslovém podniku. Proto je v některých případech vhodné zakoupit hotovou vysoce kvalitní desku nebo zadat objednávku na provedení práce podle vašeho vlastního schématu. V současné době je výroba desek plošných spojů zavedena v mnoha tuzemských podnicích i v zahraničí.

Existuje tovární prkénko následujícího typu:

Nemám ji rád ze dvou důvodů:

1) Při instalaci dílů se musíte neustále otáčet tam a zpět, abyste nejprve vložili rádiovou součástku a poté připájeli vodič. Na stole se chová nestabilně.

2) Po demontáži zůstanou otvory vyplněné pájkou, před dalším použitím desky je nutné je vyčistit.

Po hledání různých typů prkének na krájení na internetu, které si můžete vyrobit vlastníma rukama a z dostupných materiálů, jsem narazil na několik zajímavých možností, z nichž jednu jsem se rozhodl zopakovat.

Možnost číslo 1

Citace z fóra: « Například už mnoho let používám tato domácí prkénka. Jsou sestaveny z kusu sklolaminátu, do kterého jsou zanýtovány měděné kolíky. Takové kolíky lze buď koupit na rádiovém trhu, nebo si je vyrobit z měděného drátu o průměru 1,2-1,3 mm. Tenčí kolíky se příliš ohýbají a silnější kolíky spotřebovávají při pájení příliš mnoho tepla. Tato "figurína" vám umožňuje znovu použít ty nejošumělejší rádiové prvky. Spoje se nejlépe provádějí drátem ve fluoroplastové izolaci MGTF. Pak jednou vyřízené konce vydrží na celý život.

Myslím, že tato varianta mi vyhovuje nejvíce. Ale sklolaminát a hotové měděné kolíky nejsou k dispozici, takže to udělám trochu jinak.

Z drátu byl extrahován měděný drát:

Vyčistil jsem izolaci a pomocí jednoduchého omezovače jsem vyrobil kolíky stejné délky:

Průměr čepu — 1 mm.

Jako základ desky se vzala překližka tl 4 mm (čím silnější, tím pevnější čepy budou držet):

Abych netrpěl značením, nalepil jsem na překližku lepicí páskou linkovaný papír:

A vyvrtané otvory s roztečí 10 mm průměr vrtáku 0,9 mm:

Získáme sudé řady otvorů:

Nyní je třeba zatlouct kolíky do otvorů. Protože průměr otvoru je menší než průměr čepu, spojení bude těsné a čep bude pevně upevněn v překližce.

Při zarážení kolíků pod spodní část překližky je třeba vložit kovový plech. Špendlíky se lehkými pohyby ucpou, a když se zvuk změní, znamená to, že špendlík dosáhl na plech.

Aby se deska nevrtěla, vyrobíme nohy:

Lepíme:

Prkénko je připraveno!

Stejným způsobem můžete vyrobit desku pro povrchovou montáž (fotografie z internetu, rádio):

Níže pro úplnost uvedu pár vhodných návrhů nalezených na internetu.

Možnost číslo 2

Do kusu desky se zatlučou připínáčky s kovovou hlavou:

Zbývá je pouze pocínovat. Poměděné knoflíky jsou pocínovány bez problémů, ale s ocelovými.