ФЛУТ — модифицированый вариант ЛУТа
Итак мы определились, что будем собирать и прежде чем начинать паять нам нужно то на чём мы собственно будем паять — печатная плата.
Безусловно наиболее популярным методом изготовления печатных плат в домашних условиях является ЛУТ — так называемая Лазерно-Утюжная Технология.
Суть технологии проста — печатаем на некий носитель изображение дорожек на лазерном принтере, воспользовавшись замечательным свойством тонера (это такой порошок которым заправляются картриджи лазерных принтеров) расплавляться и прилипать к ровным поверхностям разогреваем полученное изображение с помощью утюга и переводим изображение на подготовленный кусок стеклотекстолита. Потом бросаем текстолит с изображением в раствор хлорного железа и ждём когда медь непокрытая тонером вытравится (растворится). В итоге получаем печатную плату с дорожками из меди. В общем классический ЛУТ описан во всём своём многообразии на многих радиолюбительских форумах и сайтах.
Так называемый «модифицированный» ЛУТ по сути мало чем отличается от обычного, ключевой момент здесь это метод перевода изображения на текстолит. При классическом способе изображение печатается на бумаге или специальной плёнке для печати на лазерном принтере, в модифицированном варианте мы будем использовать обычную пищевую фольгу. Я пользовался обоими методами — и для меня преимущества модифицированного ЛУТа очевидны — он гораздо проще, эффективнее и быстрее. В любом случае принципы изготовления остаются теми же, так что по ходу повествования всё станет ясно.
• листы обычной офисной бумаги, пищевая фольга (обычная не очень толстая) • обычные ножницы, немного клея (ПВА или что-то подобное) • утюг (лучше наверное старый б/у, но я пользуюсь обычным который применяется в быту:) — если всё делать аккуратно — ничего страшного с ним не произойдет) • лазерный принтер (тоже желательно убитый, попроще, поскольку всё таки небольшой риск испортить картридж поцарапав фотовал присутствует) • естественно компьютер и файл с изображением печатной платы в масштабе 1:1 • стеклотекстолит (в нашем случае односторонний, то есть покрытый слоем меди с одной стороны) — кусок подходящего размера • ножницы по металлу или ножовка по металлу — в общем что-либо пригодное для резки стеклотекстолита • небольшая пластиковая(!) ванночка для травления (очень хорошо подходят для этих целей упаковки из под пирожных и других сладостей) • хлорное железо (продаётся любом магазине, торгующим радиопринадлежностями) • толстая книга (по ходу поймёте, зачем) • наждачная бумага («нулёвка» или любая мелкозернистая)
Готовим изображение для перевода на текстолит. Берём лист бумаги и рулон пищевой фольги. Фольга должна быть достаточно тонкой, ровной (не мятой) в идеале купить себе для экспериментов новый рулон а не таскать обрывки с кухни.
Отрезаем кусок фольги такой же по ширине как и используемая бумага.
Берём клей (я использую ПВА) и промазываем фольгу по периметру, не очень густо но достаточно для того чтобы фольга прихватилась по периметру когда вы будете наклеивать фольгу на лист бумаги. Клеим. Получаем лист бумаги с наклеенной поверх фольгой. Фольга должна быть приклеена только по периметру, по краям!
Далее берём файл с изображением печатки, отрываем в подходящем редакторе. Если это pdf — то открываем в Adobe Reader (Adobe Acrobat), Adobe Illustrator или в фотошопе — в общем что кому больше нравится. Позволю себе небольшую ремарку — свободно обращаться с компьютером и графическими пакетами самодельщику очень полезно — и при подготовке печаток и при работе над корпусами для своих творений, тем более что всё это очень несложно.Если печатка разведена в специальной программе (типа P-Cad или SprintLayout) — то соответственно открываем в этой программе. Небольшая ремарка относительно печаток в pdf — при печати всегда сбрасываем галочку fit to page или подобную — то есть печатаем с оригинальными размерами, без масштабирования. Обращаем внимание на то как подготовлено изображение — иногда при печати необходимо получить зеркальное изображение. В нормально подготовленных проектах можно ориентироваться по надписям на плате (они должны быть напечатаны зеркально). К счастью в большинстве случаев никаких манипуляций с изображением при печати производить не требуется — рисунок готов для перевода, надписи на рисунке зеркальны (буржуи иногда дополнительно пишут — «ready fo transfer»).
Берём наш подготовленный лист, оклееный фольгой, и печатаем на нём изображение платы. Стараемся чтобы изображение было напечатано так, чтобы не залезать на края — туда где фольга приклеена к бумаге.
Теоретически, если мы плохо проклеили фольгу и наш бутерброд из фольги и бумаги принтер зажевал — есть вероятность того что вы поцарапаете фотовал картриджа. Но, честно говоря вероятность, эта не велика. Тем не менее — я вас предупредил.
Отрезаем необходимый нам кусок текстолита. Я пользуюсь хорошими ножницами по металлу, можно резать ножовкой по металлу или чем вам удобнее. Шкурим то что отрезали наждачкой. Не переусердствуйте — слой меди достаточно тонкий, нам нужно немного зашкурить самый верхний слой. Как правило слой уже после небольшой обработки начинает блестеть.
После того как мы зашкурили текстолит его нужно обезжирить. Обезжириваем просто — моем плату в ванной с мылом. Хорошо промываем. Аккуратно берём текстолит за края чтобы не заляпать пальцами медную поверхность, вытираем мягкой тканью (старое полотенце подходит для этого лучше всего).:) Теперь у нас почти всё готово для перевода изображения.
Теперь нам надо обрезать подготовленное изображение — обрезаем по краям, оставляя с одной или с двух сторон полосы для того чтобы мы могли обернуть текстолит и закрепить фольгу.
Поскольку фольга у нас была приклеена к бумаге только по краям, после того как мы обрезали изображение — мы получили кусок фольги с напечатанным на ней изображением. Все эти манипуляции можно было бы и не делать, но печатать сразу на фольге у вас вряд ли получится. Промазываем край клеем.
Подкладываем край под текстолитовую заготовку.
Сгибаем фольгу, накладываем изображение на медную поверхность. Немного проглаживаем место сгиба.
После этого берём лист обычной бумаги, сгибаем пополам, вкладываем в него наш кусок текстолита обёрнутый фольгой с изображением.
После того как утюг хорошо прогреется (ставьте максимальную температуру) аккуратно начинаем проглаживать бутерброд из текстолита с фольгой через бумагу. Потом прижимаем утюг к заготовке и греем в течение 20—30 секунд. Важно не перегреть заготовку (иначе тонер «поплывёт» — дорожки получатся нечёткими, расплывутся. В итоге сильного перегрева тонер не приклеится к медному покрытию, станет хрупким, будет сыпаться. При этом важно и не недогреть тонер. После того как мы прогрели заготовку её необходимо положить под пресс. Для этого берём подготовленную нами книгу (желательно потолще и потяжелее) и быстро пока заготовка не остыла вкладываем её в книгу, закрываем и встаём на книгу.:) Ждём около трёх минут. Вынимаем.
Аккуратно разворачиваем лист бумаги, извлекаем текстолит с приклеившейся фольгой. Если присмотреться — сквозь фольгу видны дорожки. Уже на этом этапе можно увидеть насколько хорошо изображение приклеилось к меди.
В принципе есть масса способов травления (от травления в слабых растворах типа Крот до экстремальных — травление в соляной кислоте) но лучше пользоваться общепризнанным средством — хлорным железом. Берём хлорное железо. Растворяем в небольшом количестве тёплой или горячей воды. Помещаем нашу заготовку в ванночку (аккуратнее с горячей водой — тонкий пластик не выдерживает температуры кипятка!).
Заливаем раствор хлорного железа. Сначала стравливается алюминиевая фольга.
Начинается бурный процесс. Алюминий во время реакции с хлорным железом выделяет много тепла, процесс протекает бурно и быстро с выделением паров (вполне вероятно небезопасных для здоровья — будьте аккуратнее).
Алюминий стравливается быстро обнажая отпечатавшийся рисунок. Стравленная фольга оседает бурыми хлопьями. Именно по той причине что после травления фольги раствор хлорного железа теряет свою эффективность, я храню отдельную ёмкость со старой «хлоркой» специально для того чтобы применять его для стравливания фольги.
Как видно рисунок при этом хорошо отпечатался.
Слегка покачивая ванночку смываем хлопья. Осматриваем рисунок. На этой стадии если что-то пошло не так (какие-то дорожки не отпечатались) можно подсушить плату и дорисовать рисунок маркером или краской.
У меня получилось не так всё гладко — заготовку я перегрел и некоторые дорожки «поплыли».
После того как мы осмотрели насколько хорошо отпечатался наш рисунок можно продолжить травление. Кладём заготовку в раствор хлорного железа. Травится плата быстрее если раствор подогревается и перемешивается. По поводу подогрева — кто-то греет лампами дневного света, кто-то изначально старается растворять хлорку горячей водой — в общем здесь поле для экспериментов достаточно широкое. Перемешивать раствор так же можно по разному — небольшие платы можно поместить в стеклянную банку, залить «хлоркой» и методично встряхивать, некоторые травят платы заливая раствор в плотный полиэтиленовый пакет (естественно не дырявый) — в этом случае осторожнее с острыми углами — стеклотекстолит легко пакет может порвать. Я травлю в пластиковой ванночке (см. фото) — перемешивая раствор покачивая ванночку так чтобы раствор омывал плату. Есть специальные приспособления для травления печатных плат — если у вас есть лишние деньги и желание травить долго и помногу — думаю приобретение такой штуки будет ценным приобретением.
Вот вид платы почти вытравленной:
Итак плата вытравлена практически полностью. Вынимаем плату, смываем с неё остатки раствора хлорки.
Однако рисунок отпечатался не так хорошо как нам показалось вначале — кое где есть места где медь не вытравилась. В этом случае можно оставить плату травиться дальше, но я решил оставить этот дефект как пример — чуть позже мы решим эту проблему — отрежем лишнее скальпелем. Скальпелем правда чаще приходится работать в тех случаях когда печатка разведена очень плотно — дорожки и монтажные пятачки расположены очень близко и при переводе изображения если мы перегреваем тонер дорожки могут «расползтись» и слиться с соседними элементами.
А вот здесь пример другой типичной ситуации — разрыв дорожки. Лечить будем с помощью паяльника, припоя и отрезков выводов радиоэлементов или кусочков тонкой проволоки.
Отложим устранение недостатков на потом и очистим дорожки от тонера. Берём небольшой кусок ткани смачиваем в ацетоне и протираем дорожки.
После того как мы смыли ацетон ещё раз промываем плату чтобы смыть остатки ацетона, раствора хлорного железа. Я обычно хорошо промываю плату с мылом «в большом количестве воды».
После того как мы промыли плату — вытираем её насухо (влага естественно вызывает коррозию и для нашей платы вредна). Обычно я ещё раз немного прохожусь по дорожкам нулёвкой, доводя дорожки до блеска. Теперь можно внимательно осмотреть плату на предмет изъянов — на плате не должно быть разрывов дорожек и соединений там где их не предусмотрено. Удобно смотреть на дорожки немного под углом, чтобы они немного отсвечивали — так хорошо видна их поверхность и все недостатки. На нашей плате было два очевидных недостатка — один — не протравленные участки — мы срезаем скальпелем. Другой — разрыв дорожки — запаиваем припоем — просто нужно взять на жало паяльника припоя больше чем обычно (чтобы образовалась небольшая капля) и пропаять место разрыва так чтобы образовалась спайка.
После травления многие дополнительно лудят всю плату полностью, я как правило так не поступаю — просто достаточно внимательно осмотреть плату на наличие дефектов сверяясь в рисунком платы который мы печатали. Подойти к этому стоит максимально ответственно — не обнаруженный брак платы приведёт к тому что весть проект будет нерабочим или заработает но не так как должен. Я думаю это очевидно.Нам осталось только высверлить отверстия на плате и приступить к пайке.
Поскольку я одновременно травил несколько плат и одновременно пытался запечатлеть этот процесс — у меня получилась не очень качественная плата. Правда это оказалось удачным моментов для демонстрации возможных проблем, которые могут у вас возникнуть во время изготовления печатных плат. Уверен что у вас всё получится гораздо лучше.
Часто у начинающих радиолюбителей возникает вопрос, как правильно распечатать рисунок печатной платы и как его потом использовать для изготовления методом лазерно-утюжной технологии (ЛУТ).Давайте разберёмся в этом подробно.
Чтобы нам дальше было проще понимать, о чем идет речь, необходимо определить некоторые базовые понятия.Печатная плата представляет собой пластину, состоящую из одного или двух проводящих рисунков, расположенных на поверхности диэлектрического основания, или из системы проводящих рисунков, расположенных в объеме и на поверхности диэлектрического основания, соединенных между собой в соответствии с принципиальной электрической схемой, предназначенную для электрического соединения и механического крепления устанавливаемых на нем изделий электронной техники.
Самый простой печатной платой является плата, которая содержит медные проводники на одной из сторон печатной платы и связывает элементы проводящего рисунка только на одной из ее поверхностей. Такие платы известны, как однослойные (односторонние) печатные платы.
На сегодняшний день наиболее популярны в производстве и широко распространены печатные платы, которые содержат два слоя, то есть, имеют проводящий рисунок с обеих сторон платы — двухсторонние (двухслойные) печатные платы.
Кроме того, в зависимости от физической сложности конструкции печатной платы, когда разводка проводников на двусторонней плате становится слишком сложной, на производстве изготавливаются многослойные печатные платы, где проводящий рисунок формируется не только на двух внешних сторонах платы, но и во внутренних слоях диэлектрика.В зависимости от сложности, многослойные печатные платы могут быть изготовлены из 4, 6, 8 или более слоев. Такие сложные конструкции в рамках данной статьи мы рассматривать не будем.
Как было сказано выше, совокупность медных проводников на плате образует слой. У двухсторонних плат эти слои называются верхний (top) и нижний (bottom). Далее следует разобраться, где каждый из них расположен.
Верхний слой всегда находится на той стороне, где располагаются выводные радиоэлементы. Не стоит путать их с радиоэлементами для поверхностного монтажа (SMD-элементы). Такие детали могут быть как на верхнем, так и на нижнем слое. На рисунке показан вид на верхний слой.
Нижний слой, соответственно, находится на той стороне, где располагаются выводы деталей. На этом слое, как правило, находится большинство дорожек.Таким образом, у односторонних платы будет только нижний слой. Верхнего медного слоя у них нет!
Когда печатная плата разработана с помощью САПР, часто можно увидеть в структуре печатной платы несколько дополнительных слоев. Все они являются непроводящими и располагаются сверху на слое меди. К ним относятся:• Слой паяльной маски (soldermask). Защитная паяльная маска — слой прочного полимерного материала, предназначенного для защиты проводников от попадания припоя и флюса при пайке, предотвращения случайного короткого замыкания проводников из разных цепей в процессе пайки, а также от перегрева.Паяльная маска закрывает проводники и оставляет открытыми контактные площадки. Итак, слой защитной маски для верхнего слоя меди будет иметь название top_soldermask, для нижнего — bottom_soldermask.
• Слой маркировки или шелкографии (silkscreen), на котором производитель наносит информацию о электронных компонентах и которая способствует облегчению процесса сборки, проверки и ремонта. Как правило, маркировка наносится для обозначения контрольных точек, а также положения, ориентации и номинала электронных компонентов. Также она может быть использована для других целей конструктора печатных плат. Например, указать название компании, инструкцию по настройке и др. Маркировку можно наносить на обе стороны платы. Слой шелкографии для верхнего слоя меди будет иметь название top_ silkscreen, для нижнего — bottom_ silkscreen.
Далее, чтобы не вызвать путаницу с дополнительными слоями САПР, мы не будем их рассматривать. С этого момента будем использовать термин «слой» только когда речь идет о проводящих слоях меди.
Кроме токопроводящих слоев, очень важными элементами печатной платы применительно к двухслойным печатным платам являются сквозные металлизированные переходные отверстия. Когда надо соединить компонент, который находится на верхнем слое печатной платы с компонентом, который находится на нижнем слое, применяются сквозные металлизированные переходные отверстия, которые соединяют элементы проводящего рисунка на разных слоях печатной платы. Эти отверстия, позволяют току проходить сквозь печатную плату.
На рисунке выше показаны два проводника, которые начинаются на площадках компонента на верхнем слое и заканчивается на площадках другого компонента на нижнем слое. Для каждого проводника установлено свое переходное отверстие, проводящее ток из верхнего слоя на нижний слой.
На сегодняшний день подавляющее большинство радиолюбителей работает с рисунками печатных плат в специализированных программ для проектирования — САПР. Таких систем довольно много от самых простых до сложнейших профессиональных продуктов. Наиболее распространены такие САПР, как Sprint-Layout, Eagle, DipTrace, Altium Designer, Kicad и др. Последнее время набирает популярность онлайн-ресурс для проектирования плат EasyEDA.
Я пробовал проектировать платы в программах: DipTrace, Altium Designer и EasyEDA, но не смог к ним привыкнуть. Возможно, причиной стала излишняя перегруженность мелкими нюансами и некоторая сложность этих продуктов. Безусловно, для профессиональной работы все эти навороты необходимы, но для любительского применения зачастую не нужны.
В общем, уже более 5 лет моей настольной программой является Sprint-Layout 6.0. ? На мой взгляд, она наиболее подходит для любительского использования при проектировании плат средней сложности. Разводка плат в этой программе осуществляется вручную, хотя есть и простенький автотрассировщик, но его возможности очень и очень ограничены, поэтому сообразительностью он не отличается. Но именно как редактор небольших плат для домашнего производства — самое то, очень удобный. Подготовил плату — и тут же на печать.
В рамках данной статьи мы не будем останавливаться на правилах разводки печатных плат, а также на том, как правильно работать в программе Sprint-Layout. Материалы по данным вопросам вы сможете найти в подвале статьи и ознакомится с ними самостоятельно.
Далее в качестве наглядного пособия будем использовать рисунок платы блока питания из моей статьи
Возвращение к жизни проигрывателя «Вега ЭП-110 Стерео»
. Открываем его в программе Sprint-Layout.
Здесь мы видим несколько слоев, которые нарисованы разными цветами: верхний слой — синий, нижний слой — оранжевый, шелкография сверху — голубой. В вашем случае цвета слоев могут быть другими, они настраиваются. Для того, чтобы понять, где какой слой посмотрите на легенду в нижнем левом углу программы. Её вид тоже может различаться, зависит от версии.
C1 (Copper Top) — Ф1 — медь, верхний слойS1 (Silkscreen Top) — Ш1 — шелкография сверхуC2 (Copper Bottom) — Ф2 — медь, нижний слойS2 (Silkscreen Bottom) — Ш2 — шелкография снизуO (Outline) — К — контур платы
Нажатие на кнопку cо знаком вопроса открывает ещё более наглядную картинку. Заметим, что наша простецкая программка Sprint-Layout позволяет разводить платы аж на 4-х слоях по меди! Два слоя меди сверху и снизу, а ещё два внутренних слоя.
Всего же программа одновременно позволяет работать на 7-и слоях, включая слой контура.
Для получения на экране вида как у готовой платы используйте режим отображения Photoview/Фотовид.
Давайте рассмотрим отдельно изображения каждого слоя моего чертежа. Для этого включайте и выключайте отображение слоёв, щёлкая мышкой по их названиям в легенде. Имя слоя перечеркнуто = слой не отображается. Текущий слой выключить нельзя.
Для изготовления платы нам необходимо распечатать рисунки верхнего и нижнего слоев, рисунок шелкографии — опционально, его не будем рассматривать.
ВАЖНО! Для правильной распечатки рисунков с разных слоев необходимо четко понимать, как была нарисована плата: идеологически верно, на просвет или как-нибудь иначе.
Большинство авторов, в том числе и я, рисуют плату, как бы смотря на нее со стороны установки радиоэлементов. В таком случае мы видим рисунок верхнего слоя и рисунок нижнего слоя, словно смотрим сквозь прозрачную плату. Именно такой порядок указан в руководстве к программе.Распечатывать слои в таком варианте необходимо следующим образом:
Верхний слой — в зеркальном отражении, галка Mirror/Зеркально стоит
Нижний слой — как есть, без изменений, галка Mirror/Зеркально снята
В итоге, если мы сложим два распечатанных рисунка тонером друг к другу, и рассмотрим их насквозь на ярком источнике света (лампа, окно), то получим изображение, идентичное тому, что у нас нарисовано в Sprint-Layout.
То, что надо!
Иногда можно встретить альтернативные варианты плат, нарисованные с видом на сторону дорожек, на нижний слой. В таком случае слои следует распечатывать наоборот: верхний слой без изменений, нижний слой — зеркально.В иных случаях соображайте аналогично. Полезно будет также распечатать непонятные слои на простой бумаге, сложить, и тогда сделать выводы.
Дальнейшая информация взята мною из статьи
«Лайфхаки изготовления двухслойных плат (ЛУТ)»
Владислава Глаголева (Himura).
Когда слой меди полностью сойдет с текстолита, тонер удаляется с дорожек при помощи губки, смоченной в ацетоне или другом растворителе.
Осталось просверлить и соединить переходные отверстия. Если так получилось, что имеет место быть смещение слоев, его можно компенсировать небольшим углом наклона сверла. С первого отверстия сложновато поймать нужный угол, так что лучше сначала сверлить наименее требовательные к выходной точке отверстия (например, те, что выходят в область металлизации или объемные острова меди).
После просверливания, необходимо соединить отверстия. Разумеется, проще всего это делать с помощью резисторных/конденсаторных ножек и паяльника. Также у наших китайских друзей можно
заказать и использовать специальные клепки
Семь правил проектирования печатных плат
• Травление печатных плат — чистое и безопасное. Рецепт с лимонной кислотой и перекисью водорода
Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
Удачи всем в творчестве!
Прогресс, как известно, не стоит на месте. Особенно в электронике. В наши времена, когда на квадратном сантиметре платы легко можно разместить полкомпьютера, а специальные проги позволяют виртуально «обкатать» разработанное устройство ни разу не взяв в руки паяльник и тестер, данная статья может показаться безнадёжно устаревшей. Но как знать — может и пригодится кому из начинающих.
Ну, а опытные пусть воспринимают этот текст как ещё одну байку о том, как живут уцелевшие радиогубители в глухих глухоманях (Дальний Восток, очень дальний), куда цивилизация, думаю дотянется ещё ох как не скоро.
Надеюсь, что многие из уважаемых датагорцев, помнят свои первые шаги в электронику. Помнят как выглядели их первые приёмники, усилители или там генераторы, до того, как были полностью проверены, настроены, собраны на печатных платах и помещены в корпуса.
В наших краях в 80-е дело обстояло так (в других, думаю, также): схемы попроще представляли из себя «паутину» из проводов и деталей, на которую иногда и дышать страшно.
Для схем посложнее брался отрезок доски. Из жести вырезались контактные площадки и рядами прибивались к той самой доске на гвоздики.Возможно, где-то в сарае у моих родителей до сих пор хранится такое изделие. Именно на таких макетных платах радиолюбители в наших, да и не только в наших краях, собирали и настраивали свои первые конструкции. Измеряли и подгоняли режимы транзисторов, добивались требуемых параметров или хотя бы просто работы, до того, как изделие попадало (или не попадало) на нормальную плату, затем в корпус и радовало своего создателя.
Действительно — быстро, дёшево и сердито. Про недостатки такого «испытательного стенда» говорить не буду. Все, кто его когда-либо использовал и так знают. Иногда в журналах вроде «Радио» или «МК» встречались советы по изготовлению макетных плат из фольгированного гетинакса или текстолита. Пример из «МК»:
Щаззз! Его и на простые печатные платы не всегда наскрести удавалось. Большинство из них делалось упомянутым в моей позапрошлой статье «непечатным монтажом». Да и не видел смысла городить изделие, которое прослужит «полтора раза» в результате лишившись всех площадок.
Примерно в те времена и была придумана конструкция о которой будет рассказано ниже. Хотя «придумана» — это слишком громко сказано. Скорее сделана на основе похожих публикаций в тех же «Радио», «МК» и «ЮТ», с учётом местных условий.
Вот пример из приложения к «Юному технику» за 1985 г.
Если не ошибаюсь туда он перекочевал из журнала «Радио» 70-х, вместе со всеми недостатками, вроде свободного вращения контактных площадок в отверстиях и из-за этого огромных (даже по меркам 80-х) расстояний между ними. Эта конструкция и была взята за основу. Правда при изготовлении пришлось отказаться от «наворотов» и по возможности избавиться от недостатков «прототипа».
К сожалению в то время, когда такая макетная плата изготовлялась крайний раз (примерно год назад), под рукой не было фотоаппарата. Поэтому придётся ограничиться криво сделанными мной рисунками и пояснениями.
1. Берётся подходящий по размерам кусок гетинакса или текстолита.
Естественно, нефольгированного. В противом случае можно было бы сделать намного быстрее. И получилось бы красивее, но в долговечности такого изделия сильно сомневаюсь. Фольга имеет дурную привычку отслаиваться от основы при нагревании.Размеры определяются «требованиями заказчика» и имеющимися в наличии кусками материала. Когда-то у меня был «монстр» примерно 20×40 см. Жаль потерял. Это сейчас маленькие делал. На большие масштабы пока не замахиваюсь. Спаять блок на паре-тройке транзисторов можно. Или даже что-нибудь звуковое на микросхеме, благо у них сейчас выводов не так много, да и обвески тоже.
2. Шилом, ножом, или ещё каким подходящим инструментом на поверхности материала «процарапывается» разметка под будущие контактные площадки. Указанные на рисунке размеры срисовал со своего изделия. Если кому нужно — могут сделать другие.
3. По разметке, на месте будущих контактных площадок сверлятся отверстия диаметром 2 — 3 мм (для площадок шириной 5 мм, как в моём случае).
4. А потом отверстиям на плате придаётся вот такая форма.
Для этой цели мне пришлось изготовить инструмент из обломка ножовочного полотна по металлу. Обломок был обточен на наждаке примерно так.
Вместо такого самопального «лобзика» вполне можно воспользоваться треугольным надфилем. Форма отверстий будет малость не такая, но свою задачу (препятствовать вращению лепестков) они выполнят так же. Только не было надфилей под рукой в то время. Да и сверло нашлось только на 1,5 мм. Поэтому получились абсолютно ровные сквозные пазы.
6 А потом из подходящей жести вырезаются полосы шириной 5 мм. В моём случае это была знаменитая жесть от банок из под сгущёнки.
7. Полосы режутся на куски длиной примерно 24 мм (для площадок 8×5 мм.). Заготовки сгибаются примерно так:
Полученные изделия вставляются в вышеописанные отверстия:
В результате получается что-то вот такое.
Теперь можно спокойно паять свою конструкцию (если она не превышает размеры платы или не собирается на сверхминиатюрных компонентах). Замерять и гонять режимы, вносить в схему изменения. А когда заработает как надо — разрабатывать печатку, корпус и т. д.
Из-за торчащих с обратной стороны платы жестянок работать нужно, естесственно на диэлектрической поверхности. Ну и не допускать попадания под плату металла. В этом смысле доска с жестянками выгодно отличается, если гвозди не слишком длинные: smile: Для большей гарантии можно прикрепить к плате снизу кусок текстолита (гетинакса) такого же размера. Или ножки приспособить как на картинке из «ЮТ», если плата достаточно большая.
Согласен, что всё можно сделать слегка проще. Например «конструкцию» контактных площадок. (Сам когда-то делал вариант где жестяная заготовка просто сгибалась пополам.)Да и саму плату можно делать хоть из картона, если что-то новое делается не так уж часто и нет риска перегреть его во время работы. В нём и пазы под площадки режутся куда легче. (Когда-то и его использовал, правда для несколько других целей.)
А можно и вообще не делать. Но, возможно пригодится кому-нибудь. Мало ли.
И в завершении — фото платы «в деле». То есть во время проверки блока для очередного изделия.
Дело было вдали от цивилизации, нормальных приборов инструментов и радиодеталей. Так что сильно не удивляйтесь «музейным экспонатам» из которых всё собрано. Делалось всё только для подбора катушки, так что тип остальных элементов роли не играл. К тому же, поблизости у знакомых водился осциллограф, позволяющий контролировать сигнал на радиочастотах, который для меня до сих пор остаётся в планах и мечтах.Стоящий на заднем плане приёмник в данном случае выполняет роль частотомера.
На данный момент сделано две такие платы. Надеюсь, что пригодятся для подготовки следующих статей.
В далёкие школьные и студенческие времена, «идея» заложенная в описанную в статье макетную плату сильно пригодилась в условиях недостатка фольгированных материалов.Изрядно подустав крутить проволочки, стал собирать не очень сложные схемы, припаивая детали на устаноленных в нужных местах платы жестяных площадках и дорожках, в общем делал нечто среднее между печатным и навесным монтажом. Конечно способ не без недостатков, но обслуживание изделия, замену неисправных деталей, и внесение изменений в схему делать быстрей и удобней чем на стандартной «печатке».До сих пор сохранилось несколько артефактов изготовленных этим экзотическим способом:
Одна из первых собственноручно спаянных удачных схем. Долгое время удивлял знакомых чувствительностью, позволяющей записывать тиканье часов из соседней комнаты:)До наших дней сохранился только чудом.
Одна из гитарных примочек
Как видите пара плат сделана из картона. Давно уже, лет двадцать назад. Видать торопился тогда. Подумываю заменить их на печатные да и схему изрядно перелопатить, только всё руки не доходят. Тем более в уличных концертах этому изделию уже вряд-ли предстоит участвовать.
Неведомая антинаучная фигня
Когда-то в докомпьютерные времена служила ритм-боксом и обеспечивала моё гитарное брыньканье
бумканьем и дыцканьем :russian: Несмотря на опять же картонные платы, криво сделанную, не вполне законченную схему и общую неактуальность, работает до сих пор.
Ну, для изготовления рабочих плат я этот способ уж точно никому рекомендовать не буду. Так, для смеха вспомнил. Хотя, думаю, вполне можно использовать для быстрой сборки и настройки чего-нибудь не очень сложного, когда нет времени или настроения делать макетку описанную в статье.
Одна такая плата, сделанная под одну из первых гитарных примочек, впоследствии разобранную, в разное время «носила на себе» предусилитель, генератор, и ещё несколько похожих по смыслу и топологии платы схем. Некоторые из этих блоков после доведения до ума работают на других платах, сделанных уже специально под них.
Изготовление печатной платы в домашних условиях.
Занимаясь радиолюбительством в течении многих лет я изготавливал печатные платы разными способами. Рисовал лаком (помните те времена), резаком (простенькие платы) и т.д. В последнее время пользуется популярностью метод «Лазерного принтера и утюга» для переноса рисунка на фольгированый стеклотекстолит. По разным рекомендациям и статьям в Интернете я испытал практически все материалы, что рекомендовалось.
Тонкая лощеная бумага от журналов, фотобумага, факсовая бумага, подложки от самоклеющейся пленки и даже бумагу для термопереноса на ткань. Вру, пищевую аллюминевую фольгу не испытывал.
Ни один способ не удовлетворял меня по причине, что результат был не стабильный (могло получиться с первого раза могло только с третьего-пятого).
Лучшие результаты были получены на фотобумаге. Хуже на факсовой и на листах от журналов, да еще к тому же после «прокатки» утюгом ее приходилось отмачивать.
Сильно это не напрягает по времени, но все же (10 мин в среднем). На бумаге для термо переноса на ткань получалось хорошо, но для снятия подложки требуется изопропиловый спирт, также очень точно надо было выставлять температуру утюга.
Чуть ошибка — все брак. На подложках от самоклеющейся пленки тонер при печати отваливался от лощеной поверхности (не знаю какой гадостью они покрыты)
Прим: Все, что я буду описывать дальше может и было где то описано раньше, но я не видел.
Как ни странно, но вернемся к подложкам от самоклеющейся пленки (самоклеющиеся обои). В основном технология во многом идентична ранее описанному в разных источниках. Все дело в материале
Что нам потребуется:
1.Фольгированый текстолит (одно-двух сторонний, кому как надо)
2.Лазерный принтер ( у меня дома HP1020 )
3.Утюг — любой
4.Силит-Бэнкс — для очистки поверхности платы
5.Хлорное железо для травления платы ( с другими составами не проверял типа «медный купорос-соль» и т.д. )
6.Тонкие сверла для сверления (это понятно)
7.САМОКЛЕЮЩЕЯСЯ ПЛЕНКА
Вот на пункте 7 остановимся подробней.
Идем на базар или в магазин, где продают обои и ищем дешевую китайскую пленку. Если посмотреть на подложку на которой лежит пленка можно увидеть сетчатый рисунок с буковками рисунками и циферками (у каждой марки по-разному). Так вот, нас интересует пленка, на подложке которой крупные цифры 333. НАС ИНТЕРИСУЕТ ОНА И ТОЛЬКО ОНА. У нас рулон 10 метров шириной 50 см. стоит 100 рублей. Бывают также 777, 555, 556 и т.д. но оно нам не надо. Вот снимок подложки
Дальше почти как всегда. Вырезаем (кому как удобней и чем удобней) кусок текстолита нужных размеров с запасом 1 см. с каждого края.
На этих местах можно просверлить потом отверстия для совмещения двух слоев (если вы делаете двухстороннюю плату)
Очищаем плату от загрязнений. Я не тру «шкуркой нулевкой», а использую Силит-Бэнкс (см. рекламу по телику). Наливаем немного Силита на поверхность платы и ждем. Если поверхность не очень грязная и не сильно окислилась, то хватает 1 мин. Плата на глазах становиться чистенькой и розовой. Если она у вас очень грязная, то ждем подольше или повторяем процедуру несколько раз. Промываем плату водой и несем сушить, За поверхность плату, куда будем переводить рисунок пальцами не брать, но если взялись, то страшного ничего нет, просто перед переносом протрите тампоном, смоченным в ацетоне
Для очистки хорош также «Комет» (см. рекламу по телику), но в порошке .
Вот подготовленная плата
Пока плата сушится, печатаем рисунок.
Я рисую и печатаю на программе SprintLayout 4.0. У каждого свои предпочтения . Используйте то что больше нравится.
Вырезаем кусок пленки (саму пленку пока не отрываем) нужных размеров. Так как после отслаивания пленки подложка очень тонкая, принтер будет ее жевать. Поверьте мне — будет. Поэтому наклеиваем ее на лист обычной офисной бумаге. Приклеить надо так, чтоб после снятия пленки на верху осталось лощеная поверхность подложки
Я использую несколько капель клея «Момент» в углах подложки и по центру длинных сторон.
Все у нас все готово для печати. Отдираем пленку.
Вставляем «бутерброт» в принтер и печатаем. В установках принтера не забываем выставить максимум тонера. Вы понимаете о чем я.
Включаем утюг ( если еще не включили раньше)
Температуру можно проверить так. Печатаем на обыкновенной бумаге, кладем тонером вверх на перевернутый утюг и смотрим. Тонер заблестел — все нормально, температуры хватает для расплавления.
Я вообще никак не настраивал, просто поставил на максимум и все.
На стол кладем фанеру (10мм) потом книжку не нужную или журнал из газетной бумаги, (помните, были такие) на книжку плату фольгой вверх
Из бинта или тонкой чистой тряпки делаем тампон. На снимке справа видно.
Подложку с рисунком НЕ КЛАДЕМ — во как.
Накрываем это листом офисной бумаги А4 и кладем утюг. Если плата больше чем поверхность подошвы утюга, то проглаживаем плату
Достаточно 30-40 сек, чтоб плата разогрелась
Далее снимаем лист офисной бумаги и кладем наконец подложку рисунком к фольге платы, Разлаживаем тампоном из тряпки
Подложка прилипнет к плате тут же (если температура была достаточной, см. выше)
Снова накрываем это листом офисной бумаги А4 и кладем утюг и начинаем гладить. Давить практически не надо, мы просто повторно подогреваем плату ( она уже успела немного остыть). Тут уже и 15-20 сек достаточно, хотя я и больше держал
Снимаем лист офисной бумаги.
Быстренько 20-30 сек разлаживаем тампоном из тряпки всю поверхность, особенно по краям платы. Растираем как вдоль, так и поперек — дорожки же у нас не в одном направлении нарисованы.
Вот тут надо немного надавливать, как бы растирая по поверхности.
Прим: кто боится за свои пальцы могут одеть перчатки их ХБ ткани — плата то горячая.
Все, ждем пока плата остынет, чтоб ее спокойно можно было взять в руки.
Хватаем за кончик подложки и легонько отдираем ее от платы. Она практически отходит сама.
И вот он рисунок переведен
Смотрим, что все замечательно — радуемся В первый раз я пищал от восторга.!!!
Шутька.
Повторил лично сам раз 20, и ни разу ничего не отвалилось.
100% результат перевода. (ладно уговорили 99%)
Дорожки 0.2 у меня получились влет.
Вот готовая плата без сверления — ночь уже иду спать. Завтра просверлим
Прошу прощение за последний снимок, фотик не мой и блестящие поверхности снимает видите как. Поверьте там все Ок .
Дальше все как обычно.
Травим. Сверлим. Лудим. Обрезаем до нужных размеров. Паяем
Если все подготовлено (рисунок печатной платы, все материалы) весь процесс у меня занимает минут 20-25 вместе с травлением платы
Вот и все
Да-да, именно так — печатаем. Сейчас речь у нас пойдет о том, как сделать хорошую печатную плату при помощи лазерного принтера и утюга. В общем, поговорим о модной нынче лазерно-утюжной технологии изготовления печатных плат.Технология, как выяснилось не только модная, но и весьма удобная и простая.
Чтобы совместить приятное с полезным и не делать некую абстрактную плату, возьмем для примера схему простого бегущего огонька на 10 светодиодах с нашего сайта. Для нее и сварганим плату.
Прежде всего, что нам понадобится?
1. Разумеется фольгированный стеклотекстолит — одно- или двух- сторонний, неважно. Сейчас проблем с ним нет — продается в любом магазине радиодеталей или на рынке.
2. Любой журнал на «глянцевой» бумаге.
3. Инструмент для резки текстолита — лучше всего резак из ножовочного полотна.
4. Наждачная бумага «нулевка» или жесткая губка для чистки посуды из стальной проволоки.
5. Из химии: спирт, ацетон или растворитель, жидкий флюс для пайки, хлорное железо.
6. Ну и разумеется компьютер, лазерный принтер, паяльник, хорошее освещение и много терпения.
Вроде все.
Начинать надо, естественно, с проектирования этой самой платы.
Существует великое множество разнообразных программ, которые занимаются трассировкой (то есть разведением дорожек) печатных плат в ручном и автоматическом режиме. Лично я пока остановился на программе DipTrace отечественного производителя.
Она позволяет рисовать не только платы, но и принципиальные схемы и библиотеки электронных компонентов. Но нас сейчас интересует исключительно платы.
Вот так выглядит эта программа и так выглядит уже готовый чертеж платы в ней.
Ну а дальше приступаем непосредственно к процессу изготовления и, дабы в нем не запутаться будем идти маленькими шажочками, итак:
Чертеж платы нам надо распечатать на лазерном принтере. В принципе, можно использовать струйный принтер, но в этом случае надо будет сделать ксерокопию чертежа и использовать уже её. Идея простая — нам нужен отпечаток чертежа на бумаге сделанный тонером (порошком), который используется в лазерных принтерах или ксероксах.
Бумага нам нужна глянцевая — чаще всего, она используется в компьютерных журналах или разных рекламных буклетах.
Я использовал журнал «Компьютерра», который очень люблю и уважаю за содержание, а теперь еще и за качественную бумагу, на которой он печатается.
Ничего чистить не надо — просто выдираем страницу и печатаем наш чертеж прямо поверх исходного текста.
Напечатайте сразу пару экземпляров — вдруг пригодится.
Напечатали, в связи с чем идем дальше.
Отрезаем необходимый нам по размерам кусок текстолита, готовим шкурку (губку) и ацетон с куском ваты или ватными дисками.
Берем шкурку или губку и начинаем тереть нашу заготовку со стороны фольги. Особо усердствовать не надо, но тем не менее, поверхность должна стать ровной и ярко блестящей, а не матовой, как была до этого. После берем кусок ваты, окунаем в ацетон или растворитель и протираем только что начищенную фольгу. Должно получится что то вроде этого:
Должен сказать, что после того, как заготовка протерта ацетоном, её ни в коем случае нельзя хватать пальцами за фольгу — только за края, лучше даже двумя пальцами за уголки. Иначе вы должны будете заново протереть фольгу ацетоном. Переходим к следующему шагу.
Прежде чем выполнять это шаг прочитайте до конца его описание.
Итак, из листа, на котором напечатан чертеж платы вырезаем кусок непосредственно с чертежом, оставляя при этом довольно большие поля по краям. После чего аккуратно накладываем нашу заготовку на чертеж (фольгой к напечатанным дорожкам, разумеется), заворачиваем поля и скрепляем их, например, малярным скотчем. Должен получится вот такой конвертик:
Сделали? Отлично, переходим к самому ответственному шагу — глаженью утюгом.
Итак, берем утюг — совершенно любой.Тефаль, Бош, Белорусский тракторный завод, с отпаривателем, без отпаривателя. Без разницы.
Регулятор температуры ставим на максимум (если у вас на утюге написаны названия тканей, то на «лён»). Кладем утюг на заготовленный конвертик.
Конвертик, разумеется, надо положить скотчем вниз.
Начинаем аккуратно проглаживать. Это самая тонкая часть всей процедуры и кроме как на собственном опыте научится ей невозможно. Нажим на утюг должен быть не сильным — иначе тонер будет растекаться и размазываться по фольге, но и не слабым — иначе тонер плохо пристанет к заготовке. Короче говоря — тут широкое поле для экспериментов. В любом случае, прогревать надо равномерно всю поверхность будущей платы и особое внимание уделять краям — там наибольший риск непрогрева и последующего отслаивания тонера.
Тоже относится и ко времени прогревания, хотя с этим проще.Примерно степень готовности можно определить по пожелтению бумаги и по проступанию на ней очертаний дорожек.
Вот примерно, как на фотографии.
Ну, допустим, мы решили, что все готово. Выключаем утюг и оставляем плату примерно на 10 минут, чтобы она остыла. Наливаем воду в подходящую посудину. Температура воды должна быть такой, что в ней только-только можно было держать руку. Ну и бросаем туда нашу остывшую заготовку.
Все, идем курить, пить чай, гонять кота — все что угодно на 15 минут. Можно даже 20.
Кстати, воду можно оставить включенной, дабы она не остывала.
Приходим обратно и начинаем аккуратно отделять бумагу от заготовки. Очень аккуратно и медленно. Оставшиеся после этого клочки скатываем пальцами. Ни в коем случае, не скребем когтями по плате, а нежно, подушечками пальцев очищаем фольгу от прилипшей бумаги.
После чего, вооружаемся феном и сушим, сушим, сушим. На самом деле, все не так долго, потому как высыхает она буквально за минуту-другую.
Ну и получилось у нас вот такая фиговина
Фу. Выдохнули и перешли к следующему шагу.
На этом этапе нам надо протравить плату — то есть убрать с заготовки всю ненужную фольгу, дабы остались только нарисованные нами дорожки.
Для чего воспользуемся хлорным железом. Продается оно в банках — это такая кашица ржавого цвета и ужасно мерзко воняющая. Разводится оно теплой водой.Разводим приблизительно из расчета 100 грамм хлорного железа на 100 грамм воды. Воды можно меньше — главное, чтобы раствор целиком покрывал нашу заготовку. Итак, растворяем железо в воде, тщательно размешиваем и бросаем туда будущую плату — теперь уже недолго осталось ей быть заготовкой.
В процессе травления невредно помешивать раствор — либо перемешивая его неметаллической палочкой, либо покачивая ванночку из стороны в сторону. Опять же, можно пустить под дно ванночки теплую воду, чтобы раствор не остывал. Время травления зависит от размера платы и концентрации раствора. Обычно около 20 минут. Если за это время плата не протравилась, значит концентрация хлорного железа недостаточна и стоит подсыпать еще.
Кстати! Знаете ли вы, что использованное хлорное железо можно восстанавливать? Если вас задушила большая, зеленая жаба, использованный раствор можно использовать повторно. Для этого надо его восстановить — то есть выбрать из раствора всю ту медь, которую он сожрал с печатной платы.
Посмотрите на фотографию
Половина этого гвоздя побывала в использованном растворе хлорного железа. Таким образом, если всыпать горсть гвоздей — на них будет осаждаться вся медь, присутствующая в растворе. Что характерно — потребительские качества гвоздей от этого совершенно не пострадают.
Однако вернемся к нашим баранам. Вернее, к нашей уже почти готовой плате.
Она уже протравилась. Теперь тщательнейшим образом её промываем, сушим и вот что получилось:
Теперь опять берем вату, макаем в ацетон и стираем весь тонер, который сейчас покрывает дорожки на плате.
Ну вот — почти все готово — остался последний шаг.
Ну теперь осталось только просверлить отверстия под элементы, и облудить дорожки — то есть покрыть их тонким слоем припоя.
Сверлим, сами понимаете, сверлом. Я использовал сверло диаметром 0,9 мм, чего и вам рекомендую, если конечно у вас на плате не будет крупногабаритных деталей. А вообще, конечно, диаметр выводов надо учитывать еще на стадии проектирования печатной платы, дабы потом не кусать локти и не переделывать все подряд.
Что касается лужения, то тут совсем все просто — покрываем плату любым жидким флюсом — самое простое 30% раствор канифоли в спирте. Разогреваем паяльник и взяв на жало минимальное количество припоя, начинаем водить им вдоль дорожек платы. После чего протираем плату спиртом для удаления лишнего флюса.
Должно получится вот так:
Ну вот собственно и все. Такая вот замечательная плата у нас получилась — на ней не стыдно и собрать что-нить хорошее.
Всем удачи.
Вопросы в Форум.
PS
Хочу попросить прощения у товарищей Голубицкого и Козловского — замечательных авторов вышеупомянутой мной «Компьтерры» за столь нецелевое использование их статей. Чего не сделаешь ради искусства, сами понимаете.
