Як лудити плату в домашніх умовах. Друкована плата у домашніх умовах. Виготовлення друкованих плат. Технологія ручного способу нанесення доріжок друкованої плати
Детальна розповідьпро популярну "лазерно-прасну" технологію виготовлення друкованих плат, її особливості та нюанси.
Друковані плати в радіотехніці використовуються дуже давно. В умовах виробництва існує різне обладнаннядозволяє випускати плати в масовому масштабі. Подібні плати раніше випускалися методами офсетного друку, чому й одержали назву «друкованих».
У домашніх умовах або заводських електролабораторіях, що займаються ремонтом електрообладнання подібні плати доводилося малювати вручну різними лаками. Інструменти для малювання застосовувалися найрізноманітніші, від просто гостро заточеного сірника до голок від шприца та скляних рейсфедерів.
Продуктивність подібної праці була низька, та й якість залишала бажати кращого. Якщо ж потрібно виготовити кілька однакових плат, то вже друга малювалася без особливого натхнення, а наступні за нею оптимізму не додавали.
Зараз комп'ютерні технології проникли у всі сфери людської діяльності, зокрема й у радіоаматорство. Друковані плати малювати вручну тепер уже не доводиться, хіба дуже прості, які можна навіть вирізати ножем. Але про все по порядку.
Насамперед, друковану плату необхідно спроектувати згідно з принциповою електричною схемою. Подібна робота виконується на комп'ютері за допомогою спеціальних програм. Найбільш прості та доступні програми Sprint-Layout. Вони безкоштовні, і їх можна завантажити в Інтернеті. Їхній інтерфейс інтуїтивно зрозумілий і користування програмою труднощів не викликає.
У версіях програм, починаючи з третьої, можлива вставка малюнка та просто його обведення лініями друкованих доріжок. Ця функція дозволяє виготовляти плати на сторінках журналів. Картинка з журналу, якщо її просто роздрукувати, необхідної якості зазвичай не дає.
Після того, як друкована плата спроектована та перевірена, її слід перенести на заготівлю майбутньої друкованої плати. І саме на цьому етапі слід виявити уважність та акуратність.
Насамперед слід розповісти, як друкувати і на чому. Це два основні питання, від яких залежить кінцевий результат.
Рисунок плати друкується на лазерному принтері при відключенні всіх економних режимів, що дозволяє нанести на папір максимально товстий шартонера. Це сприяє покращенню перенесення тонера на заготівлю друкованої плати. Нині подібна технологія називається «лазерно-прасною».
Загальний зміст її досить простий: малюнок міститься на заготівлю (фольгований склотекстоліт), звичайно малюнком до фольги, після чого прогладжується звичайною праскою. Тонер, розплавляючись, переноситься на фольгу, залишаючи на ній рисунок плати. Після цього папір розмочується у воді, а плата труїться як завжди в розчині хлорного заліза.
Тепер про тонкощі та деталі всього процесу.
Насамперед на чому друкувати? Коли ця технологія була відома лише з чуток, вважалося, що друкувати малюнок треба на папері найнижчої якості. Такий папір, тонкий і бурий, призначався для друкарських машинок. Відмочити цей папір було просто неможливо, тому пропонувалося спочатку розчиняти його, здається, соляною кислотою. Папір розчинявся погано, а разом із ним і частина малюнка.
Тоді більшість дослідників, мабуть, друкували подібні картинки на державних принтерах, тому були пропозиції робити роздруківки навіть на побутовій алюмінієвій фользі, на якихось плівках і ще не пам'ятаю на чому.
Насправді все виявилося значно простіше: найкраще підходить крейдований папір із глянсових журналів. При цьому малюнки та фотографії на сторінках на якість не впливають. Єдине, що слід досвідченим шляхом підібрати журнал, що дає Краща якість. Деякі журнали намелювані настільки, що пригладжуються до фольги навіть без тонера.
Кордони плати на роздруківці краще вказати за допомогою «хрестів», (така опція є у програмі), ніж у рамці. Рамка може потягнути за собою папір у процесі пригладжування та спотворити малюнок.
Буває, малюнок пригладжується добре не з першого разу, тому на одному аркуші паперу треба надрукувати кілька його екземплярів. Кількість малюнків на аркуші встановлюється у програмі.
Заготівлю для плати слід вирізати не рівно розміром, а так, щоб по краях залишався запас 6...10 мм. Він зрізається після того, як плата буде готова. Це необхідно для того, щоб крайні доріжки малюнку вийшли добре. Не зрозуміло чому саме ці доріжки пригладжуються погано. Тому гострі кромки фольги слід притупити, знявши невеликі фаски.
Перед тим, як пригладжувати малюнок праскою, заготовку слід зачистити наждачним папером так, щоб поверхня фольги набула матового відтінку. Після цього поверхню знежирити ацетоном чи бензином.
Потім покласти папір малюнком на рівну поверхню, і вже на нього фольгою вниз, орієнтуючи по хрестах, заготівлю плати. Для фіксації заготовки краю паперу підігнути всередину пакета, що вийшов. При пригладжуванні пакет покласти, звичайно, папером нагору.
Звичайну праску для прасування білизни слід розігріти до 200 градусів. Температуру можна проконтролювати авометра або підбирати дослідним шляхом.
Пригладжування проводити спочатку площиною праски для розігріву плати, а ближче до кінця процесу пригладжувати папір ребром праски. Щоб крейдований папір не прилипав до праски на початку пригладжування можна під праску покласти звичайний чистий папір. Під заготовку, що пригладжується, краще підкласти картонну папку для паперів або журнал. Це дозволить платі дещо прогинатися, що унеможливить вплив нерівностей, як самої плати, так і робочого столу.
Після пригладжування весь пакет слід остудити, прикладаючи іншу праску, тільки холодну, щоб малюнок краще зафіксувався на платі.
Після цих процедур пригладжений папір слід відмочити у теплій 50…60 градусів воді. Коли папір достатньо розмокне, його слід обережно зняти. Залишки паперу, що прилипли до плати, видалити, протираючи пальцем, як переказні картинки.
Після того, як буде отримано відбиток хорошої якості, заготівлю слід як звичайно протруїти у розчині хлорного заліза. Після травлення малюнок видаляється ацетоном чи бензином.
Програма Sprint-Layout дозволяє намалювати у контактних майданчиках отвори для деталей. Ці отвори слід робити діаметром щонайменше 0,7…0,8 мм. Тоді фольга в них протрується до текстоліту і не потрібно кернити отвори: свердло центруватиметься в цих отворах. Точність свердління така, що навіть мікросхеми в 40 вивідних корпусах «сідають» на свої місця без жодного підгинання ніжок.
Борис Аладишкін
В домашніх умовах. Новачку складно орієнтуватися ще у світі, де потрібно багато всього що б зробити просту платуТому спробую коротко і зрозуміло розповісти як зробити плату не витратно і простенько. Отже, приступимо до покрокової інструкції.
Інструкція з виготовлення друкованих плат
Малюнок плати
Фольгований текстоліт
Хлорне залізо у продажу
Хлорне залізо у кристалах
Ванночка для травлення
Ванночка для травлення плат
Готова саморобна плата
- 1. Потрібно для майбутньої плати текстоліт, або склотекстоліт.
- 2. Вирізаємо акуратно, попередньо розмітивши потрібні розміри зі шматка, з невеликими припусками, я роблю приблизно більше заготовку на 1 см, так краще притискати особливо малі плати потім, плюс ще частина піде на розпилювання, шліфування та інше.
- 3. Після того як потрібний шматок відрізаний, беремо більшу наждачку і проходимося їй по краях, щоб не було зазубин, які заважали б притисканням.
- 4. Шліфуємо дрібною наждачкою саму поверхню фольги акуратно щоб блищала.
- 5. Проходимо і змиваємо мідний пил після шліфування розчинником 646 .
- 6. Чекаємо поки висохне від попереднього процесу, роздруковуємо на лазерному принтері на глянцевому папері те що з програми попередньо намалювавши доріжки і макети які потрібні.
- 7. Перевіряємо те, що надрукували, друкувати треба з великою роздільною здатністю принтера, яке тільки можливо, і з вимкненої економії тонера.
- 8. Прикладаємо заготовку, я приклеюю краї паперовим малярним скотчем, і прасувати з гарним зусиллям хвилини 2-3 розігрітим праскою з температурою 180-220 градусів залежно від того, яку температуру плавлення має тонер.
- 9. Чекаємо поки охолоне, не чіпаємо взагалі нічого - охолонути має само собою повільно. Не треба класти плату в морозилку, під вентилятор, за вікно, у воду, тонер повинен висохнути як і належить і тільки так надійно схопитися. Тут потрібен час, зазвичай це 10-15 хвилин і треба запастися терпінням.
- 10. Беремо ванну відповідних розмірів, наливаємо звичайну прохолодну воду приблизно половину, кладемо всю цю справу з папером після остигання, чекаємо пару хвилин і починаємо знімати і відтирати папір, діяти треба акуратно, все роблю руками без підручних засобів.
- 11. Беремо таку ж ванну з пластику, не металу точно, хлорне залізо (1-2 ложки на 200-300 грам води) розбавляємо підігрітою водою 40-50 градусів чекаємо поки суміш розмішається як слід і перестане активно міхуриться.
- 12. Плату канцелярським двостороннім скотчем приклеюємо до шматочка пінопласту від пакувального матеріалу, відправляємо в плавання трохи похитнувши і добре давши промокнути, щоб трохи притонула, і чекаємо, тут треба деякий час.
- 13. Поки розчин свіжий, травиться друкована плата зазвичай 15-30 хвилин, після чого плату витягуємо, коли доріжки будуть форми як у програмі, звідки друкували - і промиваємо під краном від залишків хлорного заліза.
- 14. Беремо ватку і ацетон - знімаємо тонер, який покривав доріжки, добре прочищаємо їм, щоб не залишилося і сліду.
- 15. Шліфуємо хустку дрібною наждачкою від оксидів і миємо ще раз розчинником.
- 16. Все, можна покрити розчином ЛТІ-120і приступити до лудіння.
- 17. Після того як плата залужена, даємо їй охолонути і робимо свердловку.
- 18. Проводимо шліфування зворотної сторони, обрізання країв і надаємо естетично красивий і потрібний виглядта форму платі.
Останнім часом радіоелектроніка як хобі у світі набирає популярності, людям стає цікаво. власними рукамистворювати електронні пристрої. В інтернеті присутня величезна кількість схем, від простих до складних, що виконують різні завданняТому кожен зможе знайти у світі радіоелектроніки те, що припаде йому до душі.
Невід'ємна частина будь-якого електронного пристрою – друкована плата. Вона є пластиною з діелектричного матеріалу, на яку нанесені мідні струмопровідні доріжки, що з'єднують електронні компоненти. Кожен із тих, хто бажає навчитися збирати електричні схемив красивому виглядіповинен навчитися робити ці друковані плати.
Існують комп'ютерні програми, які дозволяють намалювати малюнок доріжок друкованої плати у зручному інтерфейсі, найпопулярніша з них – . Розведення друкованої плати здійснюється відповідно до принципової схеми пристрою, в цьому немає нічого складного, достатньо лише з'єднати доріжками потрібні деталі. Крім того, до багатьох схем електронних пристроївВ Інтернеті вже додаються готові малюнки друкованих плат.
Хороша друкована плата – запорука довгої та щасливої роботи приладу, тому її потрібно намагатися робити максимально акуратно та якісно. Найбільш поширений метод виготовлення друкованих у домашніх умовах – це так званий «», або «лазерно-прасна технологія». Він набув широкої популярності тому, що не займає багато часу, не вимагає наявності дефіцитних інгредієнтів і навчитися йому не так вже й складно. Коротко, ЛУТ можна описати так: скажімо, є малюнок доріжок, намальований на комп'ютері. Далі цей малюнок потрібно надрукувати на спеціальному термотрансферному папері, перенести на текстоліт, потім витравити зайву мідь з плати, просвердлити отвори в потрібних місцях і залудити доріжки. Розберемо весь процес поетапно:
Друк малюнка плати
1) Друк малюнка на термотрансферному папері. Купити такий папір можна, наприклад, на Аліекспрес, там він коштує копійки - по 10 рублів за аркуш формату А4. Замість неї можна використовувати будь-який інший глянсовий папір, наприклад, з журналів. Однак якість перенесення тонера з такого паперу може виявитися набагато гіршою. Деякі використовують глянцевий фотопапір «Ломонд», хороший варіант, якби не ціна - коштує такий фотопапір набагато дорожче. Рекомендую спробувати роздрукувати малюнок на різних паперах, а потім порівняти, з яким із них вийде найкращий результат.
Ще один важливий моментпід час друку малюнка - налаштування принтера. В обов'язковому порядку потрібно відключити економію тонера, щільність варто виставити максимальну, адже чим товщі шар тонера, тим краще для наших цілей.
Також потрібно враховувати такий момент, що на текстоліт малюнок переведеться у дзеркальному відображенні, тому потрібно заздалегідь передбачити, чи потрібно чи не потрібно віддзеркалити малюнок перед печаткою. Особливо критично це на платах із мікросхемами, адже іншою стороною їх поставити не вдасться.
Підготовка текстоліту до перенесення на нього малюнка
2) Другий етап - підготовка текстоліту до перенесення нього рисунка. Найчастіше текстоліт продається відрізками розміром 70х100 чи 100х150 мм. Потрібно відрізати шматок, що підходить під розміри плати, із запасом по краях 3-5 мм. Пилити текстоліт найзручніше ножівкою по металу або лобзиком, у крайньому випадку його можна відрізати ножицями по металу. Потім цей шматок текстоліту слід протерти дрібним наждачним папером або жорстким гумкою. На поверхні мідної фольги утворюються дрібні-дрібні подряпини, це нормально. Навіть якщо спочатку текстоліт виглядає ідеально рівним, цей крок необхідний, інакше потім буде важко його залудити. Після зашкурювання поверхню обов'язково потрібно протерти спиртом або розчинником, щоб змити пил та жирні сліди від рук. Після цього торкатися мідної поверхні не можна.
Перенесення малюнка на підготовлений текстоліт
3) Третій етап – найвідповідальніший. Необхідно надрукований на термотрансферному папері малюнок перенести на підготовлений текстоліт. Для цього відрізаємо папір так, як показано на фото, залишаючи запаси по краях. На рівну дерев'яну дощечку кладемо папір малюнком нагору, потім зверху прикладаємо текстоліт, міддю до паперу. Загинаємо краї папірця так, ніби він обіймає шматочок текстоліту. Після цього акуратно перевертаємо бутерброд, щоб папір виявився зверху. Перевіряємо, щоб малюнок нікуди не змістився щодо текстоліту і кладемо зверху чистий шматочок звичайного офісного білого паперу так, щоб він закривав собою весь бутерброд.
Тепер залишилося лише вся річ добре нагріти, і весь тонер з паперу опиниться на текстоліті. Потрібно докласти розігріту праску зверху та нагрівати бутерброд протягом 30-90 секунд. Час нагріву підбирається експериментально і багато в чому залежить від температури праски. Якщо тонер перейшов погано і залишився на папері – треба тримати довше, якщо ж, навпаки, доріжки перевелися, але розмазалися – явна ознака перегріву. Тиснути на праску при цьому не потрібно, вистачає його власної ваги. Після прогріву потрібно прибрати праску і прогладити заготовку ватним тампоном, що ще не остигнула, на випадок, якщо в деяких місцях тонер погано перейшов при прасуванні праскою. Після цього залишається лише почекати, поки майбутня плата охолоне та зняти термотрансферний папір. З першого разу може не вийти, це не біда, адже досвід приходить згодом.
Травлення друкованої плати
4) Наступний етап – травлення. Вся та область мідної фольги, яка не покрита тонером, повинна бути видалена, а мідь під тонером повинна залишитися не зачепленою. Спочатку потрібно приготувати розчин для травлення міді, найпростіший, доступний і дешевий варіант- Розчин лимонної кислоти, солі та перекису водню. У пластиковій або скляній ємності потрібно розмішати одну-дві столові ложки лимонної кислоти та чайну ложку кухонної соліна склянку води. Пропорції не мають великої ролі, можна висипати на око. Ретельно перемішати і готовий розчин. Потрібно покласти в нього платню, доріжками вниз для прискорення процесу. Також можна трохи підігріти розчин, це ще збільшить швидкість процесу. Приблизно через пів години вся зайва мідь витруїтиметься і залишаться тільки доріжки.
Змити тонер із доріжок
5) Найскладніше за. На п'ятому етапі, коли плату вже витравили, потрібно змити тонер з доріжок розчинником. Самий доступний варіант- Жіноча рідина для зняття лаку для нігтів, коштує вона копійки і є майже у кожної жінки. Можна використовувати звичайні розчинники, наприклад, ацетон. Я користуюся нафтовим сольвентом, він хоч і сильно смердить, зате не залишає на платі жодних чорних розлучень. В крайньому випадку, можна прибрати тонер, добре втративши плату наждачним папером.
Свердління отворів на платі
6) Свердління отворів. Знадобиться маленьке свердло діаметром 0.8 – 1 мм. Звичайні свердлаз швидкорізальної сталі швидко туплять об текстоліт, тому найкраще використовувати свердла з карбіду вольфраму, хоч вони й тендітніші. Я свердлю плати за допомогою двигуна від старого фена з невеликим цанговим патроном, при цьому отвори виходять рівні і без задирок. На жаль, у самий невідповідний момент зламалося останнє карбідове свердло, тому на фотографіях просвердлена лише половина отворів. Інші можна буде просвердлити пізніше.
Залудити доріжки
7) Залишилося лише заблукати мідні доріжки, тобто. покрити шаром припою. Тоді вони не окислятимуться з часом, а сама плата стане красивою та блискучою. Спочатку потрібно нанести на доріжки флюс, а потім швидкими рухами поїсти по них паяльником з крапелькою припою. Не варто завдавати надмірно товстий шар припою, тоді можуть закритися отвори, а плата виглядатиме неакуратно.
На цьому процес виготовлення друкованої плати завершено, тепер можна запаювати деталі. Матеріал надав для сайту Радіосхеми - Михайло Грецький, [email protected]
Обговорити статтю ВИГОТОВЛЕННЯ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ ЛУТОМ
На сторінках сайту вже заходила мова про так звану «олівцеву технологію» виготовлення друкованих плат. Метод простий і доступний - коригувальний олівець можна купити практично в будь-якому магазині, що торгує канцелярськими товарами. Але є й обмеження. Ті, хто пробував малювати малюнок друкованої плати за допомогою олівця, що коригує, помітили, що мінімальна ширина одержуваної доріжки навряд чи буде менше 1,5-2,5 міліметрів.
Ця обставина накладає обмеження на виготовлення друкованих плат, які мають тонкі доріжки та малу відстань між ними. Відомо, що крок між виводами мікросхем, виконаних у корпусі для поверхневого монтажу, дуже малий. Тому, якщо потрібно виготовити друковану плату з наявністю тонких доріжок і малою відстанню між ними, то «олівцева» технологія не підійде. Також варто зазначити, що нанесення малюнка коригуючим олівцем не дуже зручно, доріжки виходять не завжди рівні, а мідні п'ятачки для запаювання висновків радіодеталей виходять не дуже акуратні. Тому доводиться коригувати малюнок друкованої плати гострим лезом бритви чи скальпелем.
Виходом із ситуації може бути використання маркера для друкованих плат, який чудово підходить для нанесення стійкого до травлення шару. За незнанням можна придбати маркер для нанесення написів та позначок на CD/DVD-диски. Такий маркер не підходить для виготовлення друкованих плат – розчин хлорного заліза роз'їдає малюнок такого маркера, і мідні доріжки практично повністю витравлюються. Але, незважаючи на це, у продажу є маркери, які годяться не тільки для нанесення написів та позначок на різні матеріали(CD/DVD-диски, пластмасу, ізоляцію проводів), але й виготовлення стійкого до травлення захисного шару.
На практиці було застосовано маркер для друкованих плат Edding 792. Він дозволяє малювати лінії завширшки 0,8-1 мм. Цього достатньо виготовлення великої кількості друкованих плат для саморобних електронних пристроїв. Як виявилося, цей маркер чудово справляється з поставленим завданням. Друкована плата вийшла досить непоганою, хоча й малювалася поспіхом. Погляньте.
Друкована плата (зроблено за допомогою маркера Edding 792)
До речі, маркер Edding 792 можна використовувати для виправлення помилок і помарок, які вийшли при перенесенні малюнка друкованої плати на заготівлю методом ЛУТ (лазерно-прасної технології). Таке буває, особливо якщо друкована плата досить великих розмірів і зі складним малюнком. Це дуже зручно, оскільки немає потреби знову повністю переносити весь малюнок на заготівлю.
Якщо знайти маркер Edding 792 не вдасться, підійде Edding 791, Edding 780. Їх можна використовувати для малювання друкованих плат.
Напевно, початківцям любителям електроніки цікавий сам технологічний процесвиготовлення друкованої плати за допомогою маркера, тому далі піде розповідь саме про це.
Весь процес виготовлення друкованої плати аналогічний тому, що описаний у статті «Виготовлення друкованої плати "олівцевим" методом». Ось короткий алгоритм:
Трохи "тонкощів".
Про свердління отворів.
Є думка, що свердлити отвори у друкованій платі потрібно після травлення. Як бачимо, у наведеному алгоритмі свердління отворів стоїть до травлення друкованої плати у розчині. В принципі можна свердлити хоч до травлення друкованої плати, хоч після. З технологічного погляду жодних обмежень немає. Але, варто враховувати, що якість свердлівки залежить від інструменту, яким виробляється свердловка отворів.
Якщо свердлильний верстат розвиває хороші обороти і є якісні свердла, то можна свердлити і після травлення – результат буде добрий. Але, якщо свердлити отвори в платі самопальною мінідрелью на основі слабкого моторчика з поганою центровкою, то можна легко здерти мідні п'ятачки під висновки.
Також багато залежить від якості текстоліту, гетинаксу або склотекстоліту. Тому в наведеному алгоритмі свердління отворів стоїть до травлення друкованої плати. При такому алгоритмі мідні краї, що залишилися після свердління, легко прибрати наждачним папером і заодно очистити мідну поверхню від забруднень, якщо такі є. Як відомо, забруднена поверхня мідної фольги погано витравлюється у розчині.
Чим розчинити захисний шар маркеру?
Після травлення у розчині захисний шар, який наносили маркером Edding 792, легко прибрати розчинником. Насправді використовувався "Уайт-спірит". Смердить він, звичайно, гидко, але захисний шар змиває на ура. Залишків лаку не залишається.
Підготовка друкованої плати до лудіння мідних доріжок.
Після того, як захисний шар прибраний, можна на кілька секундзакинути заготовку друкованої плати знову у розчин. При цьому поверхня мідних доріжок трохи підтравиться і стане яскраво-рожевого кольору. Така мідь краще покривається припоєм при подальшому лудженні доріжок, тому що на її поверхні немає оксидів та дрібних забруднень. Правда лудіння доріжок потрібно робити відразу, інакше мідь на відкритому повітрізнову покриється шаром оксиду.
Готовий пристрій після збирання
Ця сторінка є посібником з виробництва високоякісних друкованих плат (далі ПП) швидко та ефективно, особливо для професійного макетування виробництва ПП. На відміну від більшості інших посібників, акцент робиться на якості, швидкості та мінімальній вартості матеріалів.
За допомогою описаних на цій сторінці методів ви зможете зробити односторонню та двосторонню плату досить гарної якості, придатну для поверхневого монтажу з кроком розташування елементів 40-50 елементів на дюйм та з кроком розташування отворів 0.5 мм.
Методика, описана тут, є сумованим досвідом, зібраним протягом 20 років експериментів у цій галузі. Якщо ви точно дотримуватиметеся описаної тут методики, то зможете щоразу отримувати ПП відмінної якості. Звичайно, ви можете експериментувати, але пам'ятайте, що необережні діїможуть призвести до суттєвого зниження якості.
Тут представлені лише фотолітографічні методи формування топології ПП – інші способи, такі як трансферт, друк на міді тощо, які не підходять для швидкого та ефективного використання, Не розглядаються.
Свердління
Якщо як основний матеріал ви використовуєте FR-4, то вам знадобляться свердла, покриті карбідом вольфраму, свердла з швидкорізальних сталейдуже швидко зношуються, хоча сталь можна застосовувати для свердління одиночних отворів великого діаметра(Більше 2 мм), т.к. свердла з напилюванням карбіду вольфраму такого діаметра надто дорогі. При свердлінні отворів діаметром менше 1 мм, краще використовувати вертикальний верстат, інакше ваші свердла швидко ламаються. Рух зверху вниз найоптимальніший з погляду навантаження на інструмент. Карбідні свердла виготовляють з жорстким хвостовиком (тобто свердло точно відповідає діаметру отвору), або з товстим (іноді називають "турбо") хвостовиком, що має стандартний розмір(Зазвичай 3.5 мм).
При свердлінні свердлами з карбідним напиленням важливо жорстко закріпити ПП, т.к. свердло може під час руху вгору вирвати фрагмент плати.
Свердла невеликих діаметрів зазвичай вставляють або в цанговий патрон різних розмірів, або в трьох кулачковий патрон - іноді 3-х кулачковий патрон є оптимальним варіантом. Для точного фіксування, однак, це закріплення не підходить, і маленький розмір свердла (менше 1 мм) швидко робить жолобки у затискачах, що забезпечують хорошу фіксацію. Тому для свердел діаметромменше 1 мм найкраще використовувати цанговий патрон. Про всяк випадок придбайте додатковий набір, що містить запасні цанги для кожного розміру. Деякі недорогі свердла виробляють із пластиковими цангами – викиньте їх та купіть металеві.
Для отримання прийнятної точності необхідно правильно організувати робоче місце, тобто, по-перше, забезпечити освітлення плати під час свердління. Для цього можна використовувати 12 В галогенову лампу (або 9В, щоб зменшити яскравість), прикріпивши її на штативі для можливості вибирати позицію (освітлювати правий бік). По-друге, підняти робочу поверхнюприблизно на 6" вище висоти столу, для кращого візуального контролю процесу. Непогано було б видалити пил (можна використовувати звичайний пилосос), але це не обов'язково - випадкове замикання ланцюга пиловою частинкою - це міф. Треба відзначити, що пил від скловолокон, що утворюється при свердління, дуже колкаючи, і при попаданні на шкіру викликає її подразнення.
Типові розміри отворів:
· Перехідні отвори - 0.8 мм і менше
· Інтегральна схема, резистори і т.д. – 0.8 мм.
· Великі діоди (1N4001) – 1.0 мм;
· Контактні колодки, тримери – від 1.2 до 1.5 мм;
Намагайтеся уникати отворів діаметром менше 0.8 мм. Завжди тримайте щонайменше двох запасних свердл 0.8 мм, т.к. вони завжди ламаються саме у той момент, коли вам терміново треба зробити замовлення. Свердла 1 мм і більше набагато надійніше, хоча і для них непогано мати запасні. Коли вам потрібно виготовити дві однакові плати, то для економії часу їх можна свердлити одночасно. При цьому необхідно дуже акуратно свердлити отвори в центрі контактного майданчика біля кожного кута ПП, а для великих плат - отвори, які розташовані поблизу центру. Отже, покладіть плати одна на одну і просвердліть отвори 0.8 мм у двох протилежних кутах, потім, використовуючи штифти як кілочки, закріпіть плати щодо один одного.
Різання
Якщо ви робите ПП серійно, вам знадобиться для різання гільйотинних ножиць (коштують вони близько 150 у.о.). Звичайні пилки швидко тупляться, за винятком пилок з карбідовим покриттям, а пил під час пилки може викликати подразнення шкіри. Пилою можна випадково пошкодити захисну плівку та зруйнувати провідники на готовій платі. Якщо ви хочете користуватися ножицями гільйотин, то будьте дуже обережні при відрізанні плати, пам'ятайте, що лезо дуже гостре.
Якщо вам треба відрізати плату за складним контуром, то це можна зробити або просвердлив багато маленьких отворів і відламавши ПП по отриманих перфораціях, або за допомогою лобзика або маленької ножівки, але приготуйтеся часто міняти лезо. Практично можна зробити кутовий зріз і ножицями гільйотин, але будьте дуже обережні.
Наскрізна металізація
Коли ви робите двосторонню плату, виникає проблема об'єднання елементів на верхній стороні плати. Деякі компоненти (резистор, поверхневі інтегральні схеми) набагато легше припаяти, ніж інші (наприклад конденсатор зі штиревими висновками), тому виникає думка: зробити поверхневе з'єднання лише "легких" компонентів. А для DIP-компонентів використовувати штифти, причому краще використовувати модель з товстим штифтом, а не з роз'ємом.
Трохи підніміть DIP-компонент над поверхнею плати та спаяйте пару штирьків з боку припою, зробивши на кінці невеликий капелюшок. Потім потрібно припаяти необхідні компоненти до верхньої сторони за допомогою повторного нагріву, причому при пайці дочекайтеся, поки припій заповнить простір навколо штиря (див. малюнок). Для плат з дуже щільним розташуванням елементів необхідно добре продумати компонування, щоб полегшити пайку DIP-компонентів. Після того, як ви закінчили складання плати, необхідно провести двосторонній контроль якості монтажу.
Для перехідних отворів використовують сполучні штирі, що швидко монтуються, діаметром 0.8 мм (див. малюнок).
Це найдоступніший спосіб електричного з'єднання. Вам потрібно буде лише точно ввести кінець приладу в отвір на всю довжину, повторити теж з іншими отворами. . Ця установка дуже зручна, але дорога (350 $). Вона використовує "пластинчасті бруски" (див. малюнок), які складаються з бруска припою з мідною втулкою металізованою із зовнішнього боку.На втулці нарізані засічки з інтервалом 1.6 мм, що відповідають товщині плати. Брусок вводиться в отвір за допомогою спеціального аплікатора. Потім отвір пробивають керном, який викликає перекіс металізованої втулки, і виштовхує втулку з отвору. Контактні майданчики напоюються з кожної сторони плати для приєднання втулки до контактних майданчиків, потім припій видаляється разом з обплетенням.
На щастя, цю систему можна використовувати для металізації стандартних отворів 0.8 мм без придбання повного комплекту. Як аплікатор можна використовувати будь-який автоматичний олівець діаметром 0.8 мм, модель якого має наконечник схожий на зображений на малюнку, що працює набагато краще, ніж справжній аплікатор. Отвори мають бути просвердлені діаметром 0.85 мм, т.к. після металізації їх діаметри зменшуються.
Зауважимо, що якщо ваша програма креслила контактні майданчики таким самим розміром, як і розмір свердла, то отвори можуть виходити за їх межі, призводячи до несправностей плати. Ідеально, щоб контактний майданчик виходив за межі отвору на 0.5 мм.
Металізація отворів на основі графіту
Другий варіант отримання провідності через отвори - металізація графітом, з наступним гальванічним осадженням міді. Після свердління поверхня плати покривається аерозольним розчином, що містить дрібнодисперсні частинки графіту, який потім ракель (скребком або шпателем) продавлюється в отвори. Можна використовувати аерозоль фірми CRAMOLIN "GRAPHITE". Даний аерозоль широко використовується в гальванопластику та інших гальванічних процесах, а також при отриманні покриттів, що проводять, в радіоелектроніці. Якщо основу становить легколетюча речовина, необхідно відразу ж струснути плату в напрямку перпендикулярному площині плати, так щоб надлишки пасти пішли з отворів до випаровування основи. Надлишки графіту з поверхні видаляються розчинником або механічно – шліфуванням. Необхідно відзначити, що розмір отриманого отвору може бути меншим на 0.2 мм вихідного діаметра. Забруднені отвори можна прочистити за допомогою голки чи інакше. Крім аерозолів можна використовувати колоїдні розчини графіту. Далі на провідні циліндричні поверхніотворів осаджується мідь.
Гальванічний процес осадження добре відпрацьований та широко описаний у літературі. Установка для проведення даної операції є ємністю, заповненою розчином електроліту (насичений розчин Cu 2 SO 4 +10% розчин H 2 SO 4), в яку опущені мідні електроди та заготівля. Між електродами та заготівлею створюється різниця потенціалів, яка має забезпечити щільність струму не більше 3-х ампер на квадратний дециметр поверхні заготівлі. Велика щільність струму дозволяє досягати більших швидкостей осадження міді. Так для осадження на заготівлю товщиною 1.5 мм необхідно осадити до 25 мкм міді, при такій щільності цей процес триває трохи більше півгодини. Для інтенсифікації процесу розчин електроліту можуть додаватися різні присадки, а рідина може піддаватися механічному перемішування, борбатажу та ін. При нерівномірному нанесенні міді на поверхню заготовка може бути відшліфована. Процес металізації графітом, зазвичай, використовує субтрактивної технології, тобто. перед нанесенням фоторезиста.
Вся паста, що залишилася перед нанесенням міді, зменшує вільний об'єм отвору та надає отвору неправильної форми, що ускладнює подальший монтаж компонентів. Більш надійним методом видалення залишків струмопровідної пасти є вакуумування або продування надлишковим тиском.
Формування фотошаблону
Вам необхідно зробити позитивну (тобто чорну = мідь) напівпрозору плівку фотошаблону. Ви ніколи не зробите справді хорошу ПП без якісного фотошаблону, тому ця операція має велике значення. Дуже важливо отримати чітке тагранично непрозорезображення топології ПП.
На сьогоднішній день і в майбутньому фотошаблон формуватимуть за допомогою комп'ютерних програмсімейства чи придатних для цієї мети графічних пакетів. У цій роботі ми не обговорюватимемо переваги програмного забезпечення, скажімо тільки, що ви можете використовувати будь-які програмні продукти, але необхідно, щоб програма виводила на друк отвори, розташовані в центрі контактного майданчика, що використовуються при подальшій операції свердління як маркери. Практично неможливо вручну просвердлити отвори без цих орієнтирів. Якщо ви хочете використовувати CAD загального призначення або графічні пакети, то в установках програми задайте контактні майданчики або як об'єкт, що містить чорну залиту область з білим концентричним коло меншого діаметра на її поверхні, або як незаповнене коло, встановивши попередньо велику товщину лінії (тобто . чорне кільце).
Як тільки визначили розташування контактних майданчиків та типи ліній, встановлюємо рекомендовані мінімальні розміри:
- свердлильного діаметра - (1 міл = 1/1000 дюйма) 0.8 мм Ви можете виготовити ПП і з меншим діаметром наскрізних отворів, але це буде набагато складніше.
- контактні майданчики для нормальних компонентів та DIL LCS: 65 милий круглі або квадратні майданчики з діаметром отвору 0.8 мм.
- ширина лінії - 12.5 міл, якщо вам потрібно, то можна отримати і 10 міл.
- простір між центрами доріжок шириною 12.5 міл - 25 міл (можливо трохи менше, якщо дозволяє модель принтера).
Необхідно дбати про правильне діагональне з'єднання треків на зрізах кутів(сітка - 25 міл, ширина доріжки - 12.5 міл).
Фотошаблон повинен бути роздрукований таким чином, щоб при експонуванні сторона, на яку наносяться чорнило, була повернена до поверхні ПП для забезпечення мінімального зазору між зображенням і ПП. Практично це означає, що верхня сторона двосторонньої ПП має бути надрукована дзеркально.
Якість фотошаблону залежить як від пристрою виведення і матеріалу фотошаблону, так і від факторів, які ми обговоримо далі.
Матеріал фотошаблону
Йдеться не про використання фотошаблону середньої прозорості - оскільки для ультрафіолетового випромінювання достатньо буде напівпрозорого, це не суттєво, тому що це не так. для менш прозорого матеріалучас експонування збільшується зовсім небагато. Розбірливість ліній, непрозорість чорних областей та швидкість висихання тонера/чорнила є набагато важливішою. Можливі альтернативи під час друку фотошаблону:
Прозора ацетатна плівка (OHP)- може здатися, що це найбільш очевидна альтернатива, але ця заміна може коштувати дорого. Матеріал має властивість згинатися або спотворюватися від нагрівання лазерним принтером, і тонер/чорнило можуть потріскатися та легко обсипатися. НЕ РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ
Поліефірна креслярська плівка- хороша, але дорога, чудова розмірна стабільність. Шорстка поверхня добре утримує чорнило або тонер. При використанні лазерного принтера потрібно брати товсту плівку, т.к. при нагріванні тонка плівка схильна до жолоблення. Але навіть товста плівка може деформуватись під дією деяких принтерів. Не рекомендується, але застосування можливе.
Калька.Беріть максимальну товщину, яку зможете знайти – не менше 90 грамів на кв. метр (якщо візьмете тонше, то вона може покоробитися), 120 грам на кв. метр буде навіть кращим, але її важче знайти. Це недорого, і без особливих зусиль можна дістати в офісах. Калька має гарну проникність для ультрафіолетового випромінювання і по здатності утримувати чорнило близьке до креслярської плівки, а за властивостями не спотворюватися при нагріванні навіть перевершує.
Пристрій виведення
Pen plotters- копітка і повільна. Ви повинні будете використовувати дорогу поліефірну креслярську плівку (калька не годиться, тому що чорнило наноситься одиночними лініями) і спеціальне чорнило. Перо доведеться періодично чистити, т.к. воно легко засмічується. НЕ РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ.
Струменеві принтери - Головна проблемапри використанні – домогтися необхідної непрозорості. Ці принтери настільки дешеві, що, звичайно, варто спробувати, але якість їх друку не порівняти з якістю лазерних принтерів. Також можна спробувати надрукувати спочатку на папері, а потім за допомогою гарного ксероксу перевести зображення на кальку.
Складальники- для кращої якості фотошаблону створюють Postscript або PDF-файл і пересилають на DTP або наборщик. Фотошаблон, виготовлений таким чином, матиме роздільну здатність не менше 2400DPI, абсолютну непрозорість чорних областей та досконалу різкість зображення. Ціна зазвичай наводиться однієї сторінки, крім використаної області, тобто. якщо ви зможете мультиплікувати копії ПП або розмістити на одній сторінці зображення обох сторін ПП, ви заощадите гроші. На таких пристроях можна зробити велику плату, формат якої не забезпечується вашим принтером.
Лазерні принтери- легко забезпечують найкращий дозвіл, доступні та швидкі. Принтер, що використовується, повинен мати дозвіл не менше 600dpi для всіх ПП, т.к. нам потрібно зробити 40 смуг на дюйм. 300DPI не зможе поділити дюйм на 40 на відміну від 600DPI.
Також важливо відзначити, що принтер робить хороші чорні відбитки без вкраплення тонера. Якщо ви плануєте купити принтер для виготовлення ПП, спочатку необхідно протестувати цю модель на звичайному аркуші паперу. Навіть найкращі лазерні принтериможуть не покривати повністю великі області, але це не є проблемою, якщо друкуються тонкі лінії.
При використанні кальки або креслярської плівки необхідно мати посібник із заправки паперу в принтер і правильно здійснювати зміну плівки, щоб уникнути заклинювання апаратури. Пам'ятайте, що при виробництві маленьких ПП для економії плівки або кальки можна розрізати листи навпіл або до потрібного формату (наприклад, розрізати А4, щоб отримати А5).
Деякі лазерні принтери друкують з поганою точністю, але оскільки будь-яка помилка лінійна, її можна компенсувати масштабуванням даних при виведенні на друк.
Фоторезист
Найкраще використовувати склотекстоліт FR4, вже з нанесеним плівковим резистом. В іншому випадку вам доведеться самостійно покривати заготівлю. Вам не знадобиться темна кімнатаабо приглушене освітлення, просто уникайте попадання прямих сонячних променів, мінімізуючи надмірне освітлення, і виявляйте безпосередньо після опромінення ультрафіолетом.
Рідко застосовуються рідкі фоторезисти, які наносяться розпиленням і покривають мідь тонкою плівкою. Я не рекомендував би їх використання, якщо ви не маєте умов для отримання дуже чистої поверхні або хочете отримати ПП з низьким дозволом.
Експонування
Плату, покриту фоторезистом, необхідно піддати опроміненню ультрафіолетовим випромінюваннямчерез фотошаблон за допомогою УФ-установки.
При експонуванні можна використовувати стандартні флуоресцентні лампи та УФ-камери. Для маленької ПП - дві або чотири 8-ватних 12" ламп буде достатньо, для великих (А3) ідеально використовувати чотири 15" 15 ватних ламп. Щоб визначити відстань від скла до лампи під час експонування, помістіть аркуш кальки на склі та відрегулюйте відстань, щоб отримати необхідний рівень освітлення поверхні паперу. Необхідні УФ лампи продають або як змінна деталь для установки, що застосовується в медицині, або лампи "чорного світла" для освітлення дискотек. Вони пофарбовані в білий або іноді в чорний/синій колір і світяться фіолетовим світлом, що робить папір флуоресцентним (вона починає яскраво світитися). НЕ ВИКОРИСТОВУЙТЕ короткохвильові УФ лампи, схожі на програмовані ПЗУ, що стираються, або бактерицидні лампи, які мають чисте скло. Вони випромінюють короткохвильове УФ випромінювання, яке може спричинити пошкодження шкіри та очей, і не підходить для виробництва ПП.
Установку експонування можна обладнати таймером, що висвічує тривалість впливу випромінювання на ПП, межа його вимірювання має бути від 2 до 10 хвилин з кроком 30 с. Непогано було б забезпечити таймер звуковим сигналом, який повідомляє про закінчення часу експонування. Ідеально було б використовувати механічний чи електронний таймер для мікрохвильової печі.
Вам доведеться експериментувати, щоб підібрати потрібний час експонування. Спробуйте провести експонування через кожні 30с, починаючи з 20 секунд та закінчуючи 10 хвилинами. Виявіть ПП та порівняйте отримані дозволи. Зауважте, що при перетримці зображення виходить краще, ніж при недостатньому опроміненні.
Отже, для експонування односторонньої ПП поверніть фотошаблон друкованою стороною вгору на склі установки, видаліть захисну плівку і покладіть ПП чутливою стороною вниз поверх фотошаблону. ПП має бути притиснута до скла, щоб отримати мінімальний зазор для кращої роздільної здатності. Цього можна досягти або поклавши на поверхню ПП якийсь вантаж, або приєднавши до УФ-установки навісну кришку з каучуковим ущільненням, яка притискає ПП до скла. У деяких установках для кращого контакту ПП фіксують створенням вакууму під кришкою маленького вакуумного насоса.
При експонуванні двосторонньої плати сторона фотошаблону з тонером (більш шорстка) прикладається до сторони припою ПП нормально, а до протилежної сторони (де розміщуватимуться компоненти) - дзеркально. Прикладивши фотошаблони друкованою стороною один до одного та поєднавши їх, перевірте, щоб усі області плівки збігалися. Для цього зручно використовувати столик із підсвічуванням, але він може бути замінений звичайним денним світлом, якщо поєднувати фотошаблони на поверхні вікна. Якщо під час друку було втрачено координатну точність, це може призвести до розміщення зображення з отворами; Спробуйте поєднати плівки за середнім значенням помилки, стежачи за тим, щоб перехідні отвори не виходили за краї контактних майданчиків. Після того як фотошаблони з'єднані та правильно вирівняні, прикріпіть їх до поверхні ПП скотчем у двох місцях на протилежних сторонахлиста (якщо плата велика - то по 3 сторонам) на відстані 10 мм від краю пластини. Залишати проміжок між скріпками та краєм ПП важливо, т.к. це запобігає пошкодженню краю зображення. Використовуйте скріпки найменшого розміру, який можете знайти, щоб товщина скріпки була не набагато товщі ПП.
Проекспонуйте кожну сторону ПП по черзі. Після опромінення ПП ви можете побачити зображення топології на плівці фоторезиста.
Зрештою можна відзначити, що короткий вплив випромінювання на очі не приносить шкоди, але людина може відчути дискомфорт, особливо при використанні потужних ламп. Для рами установки краще використовувати скло, а чи не пластик, т.к. воно більш жорстке і меншою мірою піддається появі тріщин при контакті.
Можна комбінувати УФ лампи та трубки білого світла. Якщо у вас буває багато замовлень на виробництво двосторонніх плат, то дешевше було б придбати установку двостороннього експонування, де ПП розміщуються між двома світловими джерелами, і випромінювання піддаються обидві сторони ПП одночасно.
Прояв
Головне, що потрібно сказати про цю операцію, - НЕ ВИКОРИСТОВУЙТЕ ГІДРООКИЙ НАТРІЮ при прояві фоторезиста. Ця речовина зовсім не підходить для прояву ПП - крім їдкості розчину, до його недоліків можна віднести сильну чутливість до зміни температури та концентрації, а також нестійкість. Ця речовина занадто слабка, щоб виявити все зображення і занадто сильна, щоб розчинити фоторезист. Тобто. за допомогою цього розчину неможливо отримати прийнятний результат, особливо якщо ви влаштували свою лабораторію в приміщенні із частою зміною температури (гараж, навіс тощо).
Набагато краще як проявник розчин, вироблений на основі ефіру кремнієвої кислоти, який продається у вигляді рідкого концентрату. Його хімічний склад- Na 2 SiO 3 *5H 2 O. Ця речовина має величезну кількість переваг. Найважливішим є те, що в ньому дуже важко перетримати ПП. Ви можете залишити ПП на точно не фіксований час. Це також означає, що він майже не змінює своїх властивостей при перепадах температури – немає ризику розпаду зі збільшенням температури. Цей розчин також має дуже великий термін зберігання, і його концентрація зберігається постійною не менше кількох років.
Відсутність проблеми перетримки в розчині дозволить вам збільшити його концентрацію зменшення часу прояви ПП. Рекомендується змішувати 1 частина концентрату із 180 частинами води, тобто. в 200 мл води міститься трохи більше ніж 1,7 гр. силікату, але можна зробити більш концентровану суміш, щоб зображення виявлялося приблизно за 5 с без ризику руйнування поверхні при перетримці, при неможливості придбання силікату натрію, можна використовувати вуглекислий натрій або калій (Na 2 С 3).
Ви можете контролювати процес прояву зануренням ПП в хлорид заліза на дуже короткий час - мідь відразу ж потьмяніє, при цьому можна розрізнити форму ліній зображення. Якщо залишаються блискучі ділянки або проміжки між лініями розпливчасті, промийте плату і потримайте у проявному розчині ще кілька секунд. На поверхні невиконаної ПП може залишитися тонкий шар резиста, не видалений розчинником. Щоб видалити залишки плівки, потрібно м'яко протерти ПП паперовим рушником, шорсткість якого достатня, щоб видалити фоторезист без пошкодження провідників.
Ви можете використовувати або фотолітографічну ванну, або вертикальний бак для проявки - ванна зручна тим, що вона дозволяє контролювати процес проявки, не виймаючи ПП з розчину. Вам не знадобляться ванни або баки, що нагріваються, якщо температура розчину буде підтримуватися не менше 15 градусів.
Ще один рецепт проявного розчину: Взяти 200 мл "рідкого скла", додати 800 мл дистильованої води та розмішайте. Потім до цієї суміші додайте 400 г гідроксиду натрію.
Запобіжні заходи: Ніколи не беріть твердий гідроксид натрію руками, використовуйте рукавички. При розчиненні гідроксиду натрію у воді виділяється велика кількість тепла, тому розчиняти його треба невеликими порціями. Якщо розчин став занадто гарячим, перш ніж додати чергову порцію порошку, дайте йому охолонути. Розчин дуже їдкий, і тому під час роботи з ним необхідно надіти захисні окуляри. Рідке склотакож відомо як "розчин силікату натрію" та "яєчний консерватор". Воно використовується для чищення водостічних трубта продається в будь-якому господарському магазині. Цей розчин не можна зробити простим розчиненням твердого силікату натрію. Описаний вище проявний розчин має таку ж інтенсивність, як концентрат, і тому його необхідно розбавляти - на 1 частину концентрату 4-8 частин води в залежності від використовуваного резиста і температури.
Травлення
Зазвичай як травник використовують хлорид заліза. Це дуже шкідлива речовинаАле його легко отримувати і воно набагато дешевше, ніж більшість аналогів. Хлорид заліза труїть будь-який метал, включаючи нержавіючі сталі, тому при встановленні обладнання для травлення використовуйте пластичний або керамічний водозлив, з пластиковими гвинтами та шурупами, і при приєднанні будь-яких матеріалів болтами, їх головки повинні мати кремнієво-каучукове ущільнення. Якщо ж у вас металеві труби, то захистіть їх пластиком (при встановленні нового зливу ідеально було б використовувати термостійкий пластик). Випаровування розчину зазвичай відбувається не дуже інтенсивно, але коли ванни або бак не використовуються, їх краще накривати.
Рекомендується використовувати гексагідрат хлориду заліза, який має жовте забарвлення, та продається у вигляді порошку або гранул. Для одержання розчину їх необхідно залити теплою водою та розмішати до повного розчинення. Виробництво можна суттєво покращити з погляду екології, додавши в розчин чайну ложку столової солі. Іноді зустрічається зневоднений хлорид заліза, що має вигляд коричнево-зелених гранул. По можливості уникайте використання цієї речовини.Його можна використовувати лише у крайньому разі, т.к. при розчиненні у воді він виділяє велику кількість тепла. Якщо ви вирішили зробити з нього травильний розчин, то в жодному разі не заливайте порошок водою. Гранули потрібно дуже обережно та поступово додавати до води. Якщо розчин хлорного заліза, що вийшов, не витравлює до кінця резист, то спробуйте додати невелику кількість. соляної кислотиі залишити його на 1-2 дні.
Усі маніпуляції із розчинами необхідно проводити дуже акуратно. Не можна допускати розбризкування травників обох типів, т.к. при їх змішуванні може статися невеликий вибух, через який рідина виплеснеться з контейнера і може потрапити у вічі чи одяг, що небезпечно. Тому під час роботи надягайте рукавички та захисні окуляри і відразу ж змивайте будь-які краплі, що потрапили на шкіру.
Якщо ви виробляєте ПП на професійній основі, де час - гроші, ви можете використовувати ємності, що нагріваються для травлення, щоб збільшити швидкість процесу. Зі свіжим гарячим FeCl ПП будуть повністю витравлюватися за 5 хвилин при температурі розчину 30-50 градусів. При цьому виходить краща якість краю та більш рівномірна ширина ліній зображення. Замість використання ванн з підігрівом можна помістити травильний піддон у ємність. більшого розміру, наповнений гарячою водою.
Якщо ви не використовуєте ємність з підведеним повітрям для буріння розчину, вам необхідно періодично пересувати плату, щоб забезпечити рівномірне травлення.
Лудіння
Нанесення олова на поверхню ПП проводять для полегшення паяння. Операція металізації полягає в осадженні тонкого шару олова (не більше 2 мкм) на поверхні міді.
Підготовка поверхні ПП є важливою стадією перед початком металізації. Перш за все, вам необхідно зняти залишки фоторезиста, для чого можна використовувати спеціальні розчини, що очищають. Найбільш поширений розчин для зняття резиста – тривідсотковий розчин KOH або NaOH, нагрітий до 40 – 50 градусів. Плату занурюють у цей розчин, і фоторезист через деякий час відшаровується від мідної поверхні. Процідивши розчин можна використовувати повторно. Інший рецепт – за допомогою метанолу (метиловий спирт). Очищення проводять наступним чином: утримуючи ПП (промиту та висушену) горизонтально, капніть кілька крапель метанолу на поверхню, потім, трохи нахиляючи плату, постарайтеся, щоб краплі спирту розтеклися по всій поверхні. Зачекайте близько 10 секунд і протріть плату серветкою, якщо залишився резист, повторіть операцію ще раз. Потім протріть поверхню ПП дротяною мочалкою (яка дає набагато кращий результат, ніж наждачний папір або абразивні ролики), поки не досягнете блискучої поверхні, протріть серветкою, щоб прибрати частинки, що залишилися після мочалки, і негайно помістіть плату в розчин для лудіння. Не торкайтеся поверхні плати пальцями після очищення. У процесі паяння олово може змочуватись розплавом припою. Паяти краще м'якими припоями із безкислотними флюсами. Слід звернути увагу, що якщо між технологічними операціями існує деякий проміжок часу, то плату необхідно декапувати, щоб видалити оксид міді, що утворився: 2-3с в 5% розчині соляної кислоти з подальшим промиванням в проточній воді. Достатньо просто здійснювати хімічне лудіння, для цього опускають плату у водний розчин, що містить хлорне олово. Виділення олова на поверхні мідного покриттявідбувається при зануренні в такий розчин солі олова, в якій потенціал міді більш електронегативний, ніж матеріал покриття. Зміні потенціалу у потрібному напрямку сприяє введення в розчин солі олова комплексоутворюючої добавки - тіокарбаміду (тіомочевини), ціаніду лужного металу. Такого типу розчини мають наступний склад (г/л):
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Двохлористе олово SnCl 2 *2H 2 O | 5.5 | 5-8 | 4 | 20 | 10 |
| Тіокарбомід CS(NH 2) 2 | 50 | 35-50 | - | - | - |
| Сірчана кислота H 2 SO 4 | - | 30-40 | - | - | - |
| KCN | - | - | 50 | - | - |
| Винна кислота C 4 H 6 O 6 | 35 | - | - | - | - |
| NaOH | - | 6 | - | - | - |
| Молочнокислий натрій | - | - | - | 200 | - |
| Сірчанокислий алюміній-амоній (алюмоамонійні галун) | - | - | - | - | 300 |
| Температура, З o | 60-70 | 50-60 | 18-25 | 18-25 | 18-25 |
Серед перерахованих вище найбільш поширені розчини 1 і 2. Увага!Розчин на основі ціаністого калію надзвичайно отруйний!
Іноді як поверхнево-активна речовина для 1 розчину пропонується використання миючого засобу"Прогрес" у кількості 1 мл/л. Додавання в 2 розчин 2-3 г/л нітрату вісмуту призводить до осадження сплаву, що містить до 1,5% вісмуту, що покращує паяння покриття та зберігає її протягом кількох місяців. Для консервації поверхні застосовують аерозольні розпилювачі на основі композицій, що флюсують. Нанесений на поверхню заготовки лак після висихання утворює міцну гладку плівку, яка перешкоджає окисленню. Однією з популярних таких речовин є "SOLDERLAC" фірми Cramolin. Наступне паяння проходить прямо по обробленій поверхні без додаткового видалення лаку. В особливо відповідальних випадках паяння лак можна видалити спиртовим розчином.
Штучні розчини для лудіння погіршуються з часом, особливо під час контакту з повітрям. Тому якщо у вас не регулярно бувають великі замовлення, то намагайтеся приготувати відразу невелику кількість розчину, достатню для лудіння потрібної кількості ПП, залишки розчину зберігайте в закритій ємності (ідеально використовувати одну з пляшок, що використовується у фотографії, що не пропускає повітря). Також необхідно захищати розчин від забруднень, які можуть погіршити якість речовини. Ретельно очищайте та висушуйте заготівлю перед кожною технологічною операцією. У вас повинен бути спеціальний таця і щипці для цих цілей. Після використання інструменти також потрібно добре очистити.
Найбільш популярним і простим розплавом для лудіння є легкоплавкий сплав - "Трояні" (олово - 25%, свинець - 25%, вісмут - 50%), температура плавлення якого 130 С o . Плату за допомогою щипців поміщають під рівень рідкого розплаву на 5-10 с, і вийнявши перевіряють чи мідні поверхні рівномірно покриті. За необхідності операцію повторюють. Відразу ж після виймання плати з розплаву його видаляють або за допомогою гумового ракелю, або різким струшуванням в напрямку площини перпендикулярній площині плати, утримуючи її в затиску. Іншим способом видалення залишків сплаву "Розі" є її нагрівання в термошафі і струшування. Операція може проводитись повторно для досягнення монотовщинного покриття. Для запобігання окисленню гарячого розплаву розчин додають нітрогліцерин, так щоб його рівень покривав розплав на 10 мм. Після операції плата відмивається від гліцерину у проточній воді.
Увага!Дані операції передбачають роботу з установками та матеріалами, що знаходяться під дією високої температури, тому для запобігання опіку необхідно користуватися захисними рукавичками, окулярами та фартухами. Операція лудіння сплавом олово-свинець протікає аналогічно, але більше висока температурарозплаву обмежує сферу застосування даного способуза умов кустарного виробництва.
Установка, що включає три ємності: травильна ванна з підігрівом, ванна з барботажем та проявний піддон. Як гарантований мінімум: травильна ванна та ємність для споліскування плат. Для проявлення та лудіння плат можна використовувати ванни для фотографій.
- Набір піддонів для лудіння різного розміру
- Гільйотина для ПП або маленькі гільйотинні ножиці.
- Свердлильний верстат, з педаллю ножа включення.
Якщо ви не можете дістати ванну для промивання, то для промивання плат можна використовувати ручний розбризкувач (наприклад, для поливання кольорів).
Ну от і все. Бажаємо вам успішно освоїти цю методику та отримувати щоразу чудові результати.
