Doska s plošnými spojmi (PCB alebo doska plošných spojov, PWB) je dielektrická doska, na ktorej povrchu a/alebo v objeme sú vytvorené elektricky vodivé obvody elektronického obvodu. Doska plošných spojov je určená na elektrické a mechanické spojenie rôznych elektronických komponentov. Elektronické súčiastky na doske s plošnými spojmi sú svojimi kolíkmi spojené s prvkami vodivého obrazca, zvyčajne spájkovaním.
Na rozdiel od povrchovej montáže je elektricky vodivý obrazec na doske plošných spojov vyrobený z fólie, ktorá je celá umiestnená na pevnom izolačnom podklade. Doska plošných spojov obsahuje montážne otvory a podložky pre montáž vývodových alebo plošných súčiastok. Okrem toho dosky s plošnými spojmi majú priechodky na elektrické spojenie fóliových častí umiestnených na rôznych vrstvách dosky. Z vonkajšej strany má doska zvyčajne ochranný náter („maska spájky“) a označenie (pomocný výkres a text podľa projektovej dokumentácie).
V závislosti od počtu vrstiev s elektricky vodivým vzorom sa dosky plošných spojov delia na:
jednostranné (OPP): na jednej strane dielektrickej fólie je nalepená len jedna vrstva fólie.
obojstranné (DPP): dve vrstvy fólie.
viacvrstvová (MPP): fólia nielen na dvoch stranách dosky, ale aj vo vnútorných vrstvách dielektrika. Viacvrstvové DPS sa vyrábajú zlepením niekoľkých jednostranných alebo obojstranných dosiek k sebe.
S rastúcou zložitosťou navrhnutých zariadení a hustotou balenia sa zvyšuje počet vrstiev na doskách.
Základom dosky plošných spojov je dielektrikum, najčastejšie používané materiály sú sklolaminát, getinax. Základom dosiek plošných spojov môže byť aj kovová základňa pokrytá dielektrikom (napríklad eloxovaný hliník), cez dielektrikum je nanesená medená fólia koľajníc. Tieto dosky plošných spojov sa používajú vo výkonovej elektronike na efektívne odvádzanie tepla z elektronických komponentov. V tomto prípade je kovová základňa dosky pripevnená k chladiču. Ako materiál pre dosky plošných spojov pracujúce v mikrovlnnom rozsahu a pri teplotách do 260 ° C sa používa fluoroplast vystužený sklenými vláknami (napríklad FAF-4D) a keramika. Flexibilné dosky sú vyrobené z polyimidových materiálov, ako je kapton.
Aký materiál použijeme na výrobu dosiek
Najbežnejšie dostupné materiály na výrobu dosiek sú Getinax a Fiberglass. Papier Getinax impregnovaný bakelitovým lakom, sklolaminát textolit s epoxidom. Sklolaminát určite použijeme!
Fóliovaný sklolaminát je doska vyrobená na báze sklenenej tkaniny, impregnovaná spojivom na báze epoxidových živíc a obojstranne potiahnutá elektrolytickou medenou galvanizovanou fóliou s hrúbkou 35 µm. Maximálna prípustná teplota je od -60 ° C do + 105 ° C. Má veľmi dobré mechanické a elektrické izolačné vlastnosti, dobre sa hodí na mechanické spracovanie rezaním, vŕtaním, razením.
Laminát zo sklenených vlákien sa používa hlavne jednostranne alebo obojstranne s hrúbkou 1,5 mm a s medenou fóliou s hrúbkou 35 mikrónov alebo 18 mikrónov. Použijeme jednostranný sklolaminát s hrúbkou 0,8 mm s fóliou s hrúbkou 35 mikrónov (prečo bude podrobnejšie popísané nižšie).
Spôsoby výroby dosiek plošných spojov doma
Dosky môžu byť vyrobené chemickými a mechanickými metódami.
Pri chemickej metóde sa na miestach, kde by mali byť na doske stopy (postava), na fóliu nanáša ochranná kompozícia (lak, toner, farba atď.). Potom sa doska ponorí do špeciálneho roztoku (chlorid železitý, peroxid vodíka a iné), ktorý "koroduje" medenú fóliu, ale neovplyvňuje ochrannú kompozíciu. Výsledkom je, že meď zostáva pod ochrannou kompozíciou. Ochranná hmota sa následne odstráni rozpúšťadlom a zostane hotová doska.
Mechanická metóda využíva skalpel (ručne vyrobený) alebo frézku. Špeciálna fréza vytvára drážky na fólii, čím zanecháva ostrovčeky s fóliou - potrebný vzor.
Frézky sú dosť drahé, rovnako ako samotné frézy sú drahé a majú malý zdroj. Takže túto metódu nepoužijeme.
Najjednoduchšia chemická metóda je manuálna. Na tabuľu sa risografom s lakom nakreslia stopy a následne otrávime roztokom. Táto metóda neumožňuje robiť zložité dosky s veľmi tenkými dráhami - takže to nie je ani náš prípad.
Ďalším spôsobom výroby dosiek je použitie fotorezistu. Ide o veľmi bežnú technológiu (v továrni sa dosky vyrábajú touto metódou) a často sa používa doma. Na internete je množstvo článkov a metód na výrobu dosiek pomocou tejto technológie. Poskytuje veľmi dobré a opakovateľné výsledky. To však tiež nie je naša možnosť. Hlavným dôvodom sú pomerne drahé materiály (fotorezist, ktorý sa časom tiež zhoršuje), ako aj ďalšie nástroje (UV žiarovka, laminátor). Samozrejme, ak máte doma veľkovýrobu plošných spojov - tak fotorezist je bezkonkurenčný - odporúčame ho zvládnuť. Za zmienku tiež stojí, že vybavenie a technológia fotorezistu umožňuje vyrábať na doskách sieťotlač a ochranné masky.
S príchodom laserových tlačiarní ich rádioamatéri začali aktívne používať na výrobu dosiek. Ako viete, laserová tlačiareň používa na tlač "toner". Ide o špeciálny prášok, ktorý sa pečie pri teplote a prilepí sa na papier - v dôsledku toho sa získa kresba. Toner je odolný voči rôznym chemikáliám, čo umožňuje jeho použitie ako ochranného náteru na medený povrch.
Našou metódou je teda preniesť toner z papiera na povrch medenej fólie a potom naleptaním dosky špeciálnym roztokom získať vzor.
Vďaka jednoduchosti použitia si táto metóda vyslúžila veľmi rozšírené využitie v amatérskych rádiách. Ak zadáte do Yandex alebo Google, ako preniesť toner z papiera na kartu, okamžite nájdete taký výraz ako "LUT" - technológia laserového žehlenia. Dosky touto technológiou sa vyrábajú nasledovne: zrkadlovo sa vytlačí vzor koľajníc, na dosku sa nanesie papier so vzorom do medi, tento papier sa zvrchu zažehlí, toner zmäkne a prilepí sa na dosku. Papier sa potom namočí do vody a doska je hotová.
Na internete je „milión“ článkov o tom, ako vyrobiť dosku pomocou tejto technológie. Ale táto technológia má veľa nevýhod, ktoré vyžadujú priame ruky a veľmi dlhé pripevnenie k nej. To znamená, že to musíte cítiť. Dosky nevychádzajú prvýkrát, dostávajú sa zakaždým. Existuje mnoho vylepšení - použiť laminátor (s prepracovaním - zvyčajne nie je dostatočná teplota), ktoré vám umožňujú dosiahnuť veľmi dobré výsledky. Existujú dokonca metódy na konštrukciu špeciálnych tepelných lisov, ale to všetko opäť vyžaduje špeciálne vybavenie. Hlavné nevýhody technológie LUT:
prehriatie - stopy sa rozprestierajú - rozširujú sa
podchladenie - stopy zostávajú na papieri
papier sa „pripaľuje“ k doske – aj keď je namočený, je ťažké ho odlepiť – následkom toho môže dôjsť k poškodeniu tonera. Na internete je množstvo informácií, aký papier si vybrať.
Porézny toner - po odstránení papiera zostávajú v toneri mikropóry - cez ne sa leptá aj doska - získavajú sa skorodované stopy
opakovateľnosť výsledku - dnes výborný, zajtra zlý, potom dobrý - je veľmi ťažké dosiahnuť stabilný výsledok - na zahriatie tonera potrebujete striktne konštantnú teplotu, potrebujete stabilný prítlak dosky.
Mimochodom, touto metódou sa mi nepodarilo vyrobiť dosku. Skúšal som to robiť aj na časopisoch aj na kriedovom papieri. V dôsledku toho dokonca pokazil dosky - meď napučiavala z prehriatia.
Z nejakého dôvodu nie je na internete dostatok informácií o inom spôsobe prenosu tonera - metóde studeného chemického prenosu. Vychádza z toho, že toner nie je rozpustný v alkohole, ale v acetóne. Výsledkom je, že ak si vyberiete takú zmes acetónu a alkoholu, ktorá toner iba zmäkčí, potom sa dá na dosku "prelepiť" z papiera. Tento spôsob sa mi veľmi páčil a hneď priniesol ovocie – prvá doska bola hotová. Ako sa však neskôr ukázalo, nikde som nenašiel podrobné informácie, ktoré by dávali 100% výsledok. Potrebujeme spôsob, ktorým by mohlo platiť aj dieťa. Ale na druhýkrát doska nevyšla, potom sa zase dlho vyberali potrebné ingrediencie.
V dôsledku toho sa po dlhom čase vyvinula postupnosť akcií, vybrali sa všetky komponenty, ktoré dávajú, ak nie 100%, potom 95% dobrého výsledku. A čo je najdôležitejšie, proces je taký jednoduchý, že dieťa môže dosku vyrobiť úplne samostatne. Toto je metóda, ktorú budeme používať. (samozrejme, že sa to dá ďalej doviesť k ideálu - ak to urobíš lepšie, tak napíš). Výhody tejto metódy:
všetky činidlá sú lacné, cenovo dostupné a bezpečné
nie sú potrebné žiadne ďalšie nástroje (žehličky, lampy, laminátory - nič, aj keď nie - potrebujete panvicu)
nie je možné dosku pokaziť - doska sa vôbec nezohrieva
papier sa odlepí sám - je viditeľný výsledok prenosu tonera - tam, kde prenos nevyšiel
v toneri nie sú žiadne póry (sú zapečatené papierom) - preto nie sú žiadne škvrny
urobte 1-2-3-4-5 a vždy dostaneme rovnaký výsledok - takmer 100% opakovateľnosť
Než začneme, pozrime sa, aké dosky potrebujeme a čo môžeme pomocou tejto metódy urobiť doma.
Základné požiadavky na vyrábané dosky
Vyrobíme zariadenia na báze mikrokontrolérov s využitím moderných senzorov a mikroobvodov. Mikroobvody sú čoraz menšie. Preto musia byť splnené nasledujúce požiadavky na dosky:
dosky musia byť obojstranné (spravidla je veľmi ťažké oddeliť jednostrannú dosku, vyrobiť štvorvrstvové dosky doma je dosť ťažké, mikrokontroléry potrebujú zemnú vrstvu na ochranu pred rušením)
stopy by mali mať hrúbku 0,2 mm - táto veľkosť je úplne postačujúca - 0,1 mm by bolo ešte lepšie - ale je tu možnosť škvŕn, stopy odpadu pri spájkovaní
medzery medzi dráhami - 0,2 mm - to stačí pre takmer všetky schémy. Zníženie medzery na 0,1 mm je plné spájania stôp a ťažkostí pri ovládaní dosky kvôli skratu.
Nebudeme používať ochranné masky, ani sieťotlač - to skomplikuje výrobu a ak si dosku vyrobíte pre seba, nie je to potrebné. Na internete je na túto tému opäť veľa informácií a ak chcete, môžete si „marafet“ vytvoriť aj sami.
Nebudeme drotovať dosky, to tiež nie je potrebné (pokiaľ nevyrábate zariadenie na 100 rokov). Na ochranu použijeme lak. Naším hlavným cieľom je rýchlo, efektívne a lacno vyrobiť dosku pre zariadenie doma.
Takto vyzerá hotová doska. vyrobené našou metódou - stopy 0,25 a 0,3, vzdialenosti 0,2
Ako vyrobiť obojstrannú dosku z 2 jednostranných
Jedným z problémov pri výrobe obojstranných dosiek je zarovnanie strán tak, aby sa priechody zhodovali. Zvyčajne sa na to robí „sendvič“. Na list papiera sú naraz vytlačené 2 strany. Plech je ohnutý na polovicu, strany sú pomocou špeciálnych značiek presne zarovnané so svetlom. Vo vnútri je vsadený obojstranný textolit. Pri metóde LUT sa takýto sendvič vyžehlí žehličkou a získa sa obojstranná doska.
Avšak pri metóde studeného prenosu tonera sa samotný prenos uskutočňuje kvapalinou. A preto je veľmi ťažké zorganizovať proces zvlhčovania jednej strany súčasne s druhou stranou. To sa dá, samozrejme, tiež, ale pomocou špeciálneho zariadenia - mini lisu (zverák). Vezmite hrubé listy papiera - ktoré absorbujú tekutinu na prenos tonera. Obliečky sa navlhčia, aby tekutina nekvapkala a plachta držala tvar. A potom sa vyrába "chlebíček" - navlhčená plachta, list toaletného papiera na absorbovanie prebytočnej tekutiny, list so vzorom, obojstranná doska, list so vzorom, list toaletného papiera, opäť navlhčený list. To všetko je vertikálne upnuté vo zveráku. Ale to neurobíme, urobíme to jednoduchšie.
Na fórach na výrobu dosiek prekĺzol veľmi dobrý nápad - aký je problém vyrobiť obojstrannú dosku - vezmeme nôž a textolit rozrežeme na polovicu. Pretože sklolaminát je vrstvený materiál, nie je ťažké robiť to s určitou zručnosťou:
Výsledkom je, že z jednej obojstrannej dosky s hrúbkou 1,5 mm získame dve jednostranné polovice.
Ďalej urobíme dve dosky, navŕtame a je to - sú dokonale vyrovnané. Nie vždy bolo možné textolit presne vyrezať, a preto prišiel nápad okamžite použiť tenký jednostranný textolit s hrúbkou 0,8 mm. Potom nemusíte dve polovice lepiť, držia ich spájkované prepojky v priechodoch, tlačidlách, konektoroch. V prípade potreby ho ale bez problémov prilepíte epoxidovým lepidlom.
Hlavné výhody takéhoto výletu:
Textolit o hrúbke 0,8 mm sa dá jednoducho strihať nožnicami na papieri! V akomkoľvek tvare, to znamená, že sa veľmi ľahko strihá pod telom.
Tenký textolit - priehľadný - svietiacim svetlom zospodu ľahko skontrolujete správnosť všetkých dráh, skraty, prestávky.
Spájkovanie jednej strany je jednoduchšie - súčiastky na druhej strane neprekážajú a ľahko ovládate hroty kolíkov mikroobvodu - strany môžete spojiť až na samom konci
Musíte vyvŕtať dvakrát toľko otvorov a otvory sa môžu mierne zhodovať
Tuhosť konštrukcie sa mierne stratí, ak dosky nelepíte a lepenie nie je príliš pohodlné
Jednostranný sklolaminát s hrúbkou 0,8mm sa dá ťažko kúpiť, väčšinou sa predáva 1,5mm, ale ak ho nezoženiete, môžete nožom narezať hrubší textolit.
Prejdime k detailom.
Potrebné nástroje a chemikálie
Potrebujeme nasledujúce ingrediencie:
Teraz, keď toto všetko máme, robíme to krok za krokom.
1. Rozloženie vrstiev dosky na list papiera pre tlač pomocou InkScape
Automatická súprava klieštiny:
Odporúčame prvú možnosť – je lacnejšia. Ďalej je potrebné prispájkovať vodiče a spínač k motoru (najlepšie tlačidlo). Je lepšie umiestniť tlačidlo na telo, aby bolo pohodlnejšie rýchlo zapnúť a vypnúť motor. Zostáva vyzdvihnúť napájací zdroj, môžete si vziať akýkoľvek zdroj na 7-12V s prúdom 1A (možno menej), ak taký zdroj nie je, potom môže byť nabíjanie cez USB na 1-2A alebo batéria Krona vhodné (stačí vyskúšať - nie všetky náboje ako motory, motor sa nemusí spustiť).
Vŕtačka je pripravená, môžete vŕtať. Ale stačí vŕtať prísne pod uhlom 90 stupňov. Môžete si postaviť mini stroj - na internete sú rôzne schémy:
Existuje však jednoduchšie riešenie.
Vŕtací prípravok
Na vŕtanie presne na 90 stupňov stačí vyrobiť prípravok na vŕtanie. Urobíme toto:
Je veľmi jednoduché ho vyrobiť. Berieme štvorec akéhokoľvek plastu. Našu vŕtačku položíme na stôl alebo iný rovný povrch. A potrebným vrtákom vyvŕtame dieru do plastu. Je dôležité zabezpečiť, aby bol vrták horizontálne posunutý. Motor môžete oprieť o stenu alebo koľajnicu a tiež o plast. Ďalej vyvŕtajte otvor pre klieštinu veľkým vrtákom. Navŕtajte alebo odrežte kúsok plastu zo zadnej strany tak, aby bol vrták viditeľný. Na spodok môžete nalepiť protišmykový povrch - papier alebo gumičku. Pre každú vŕtačku je potrebné vyrobiť takýto prípravok. To zabezpečí dokonale presné vŕtanie!
Táto možnosť je tiež vhodná, odrežte časť plastu zhora a odrežte roh zospodu.
Tu je postup, ako s ním vŕtať:
Upevnite vrták tak, aby pri úplnom ponorení klieštiny vyčnieval 2-3 mm. Vrták vložíme na miesto, kde je potrebné vŕtať (pri leptaní dosky budeme mať značku, kam vŕtať, v podobe mini diery do medi - v Kicade sme na to špeciálne dali čeľusť, aby vrták sa tam dostane sám), stlačte prípravok a zapnite motor - otvor je pripravený. Na osvetlenie môžete použiť baterku umiestnením na stôl.
Ako sme už písali, otvory môžete vyvŕtať iba na jednej strane - tam, kde sa koľajnice zmestia - druhá polovica môže byť vyvŕtaná bez vodiča pozdĺž prvého vodiaceho otvoru. To trochu šetrí energiu.
8. Pocínovanie dosky
Prečo dosky pocínovať - hlavne na ochranu medi pred koróziou. Hlavnou nevýhodou cínovania je prehrievanie dosky, možné poškodenie dráh. Ak nemáte spájkovaciu stanicu - určite - dosku nezasahujte! Ak áno, potom je riziko minimálne.
Dosku so zliatinou RUŽA môžete pocínovať vo vriacej vode, je však drahá a ťažko dostupná. Cínovanie je lepšie s obyčajnou spájkou. Aby ste to urobili efektívne, musíte vyrobiť jednoduché zariadenie s veľmi tenkou vrstvou. Vezmeme si kúsok vrkoča na spájkovanie dielov a navlečieme ho na žihadlo, pripevníme ho drôtikom k žihadlu, aby sa neodlepilo:
Dosku natrieme tavivom - napr. LTI120 a oplet tiež. Teraz zbierame cín do copu a poháňame ho cez dosku (farbu) - dosiahne sa vynikajúci výsledok. Ale ako postupuje používanie, vrkoč sa rozpadá a na doske začína zostávať medené chmýří - treba ich odstrániť, inak dôjde ku skratu! Je to veľmi ľahké vidieť tak, že si na zadnú stranu dosky posvietite baterkou. Pri tejto metóde je dobré použiť buď výkonnú spájkovačku (60 wattov) alebo zliatinu ROSE.
V dôsledku toho je lepšie dosky nepocínovať, ale lakovať až na samom konci - napríklad PLAST 70 alebo jednoduchý akrylový lak zakúpený od autodielov KU-9004:
Jemné doladenie spôsobu prenosu tonera
V metóde sú dva body, ktoré sa hodia na ladenie a nemusia fungovať hneď. Na ich konfiguráciu je potrebné vytvoriť skúšobnú dosku v Kicad, štvorcové špirálové dráhy rôznych hrúbok od 0,3 do 0,1 mm a v rôznych intervaloch od 0,3 do 0,1 mm. Je lepšie vytlačiť niekoľko týchto vzoriek na jeden hárok naraz a vykonať úpravy.
Možné problémy, ktoré budeme riešiť:
1) stopy môžu meniť geometriu - rozširovať sa, rozširovať, zvyčajne veľmi nevýznamne, až o 0,1 mm - ale to nie je dobré
2) toner nemusí dobre priľnúť k doske, môže sa uvoľniť pri odstraňovaní papiera, zle priľne k doske
Prvý a druhý problém sú vzájomne prepojené. Ja riešim prvé, ty prídeš na druhé. Treba nájsť kompromis.
Dráhy sa môžu šíriť z dvoch dôvodov – príliš veľká tlaková hmotnosť, príliš veľa acetónu vo výslednej kvapaline. V prvom rade sa musíte pokúsiť znížiť záťaž. Minimálna náplň je asi 800 g, nemali by ste ju znižovať. Podľa toho dáme záťaž bez akéhokoľvek tlaku – len ju položíme navrch a je to. Pre dobrú absorpciu prebytočného roztoku musia byť 2-3 vrstvy toaletného papiera. Mali by ste zabezpečiť, aby bol papier po vybratí bremena biely, bez fialových šmúh. Tieto šmuhy naznačujú, že toner je príliš horúci. Ak nebolo možné upraviť záťaž, cestičky sa stále rozmazávajú, potom zvýšime podiel odlakovača v roztoku. Možno zvýšiť na 3 diely kvapaliny a 1 diel acetónu.
Druhý problém, ak nedôjde k porušeniu geometrie, naznačuje nedostatočnú hmotnosť nákladu alebo malé množstvo acetónu. Opäť stojí za to začať s nákladom. Viac ako 3 kg nemá zmysel. Ak toner stále nedrží dobre na doske, musíte zvýšiť množstvo acetónu.
Tento problém sa vyskytuje hlavne pri výmene odlakovača. Bohužiaľ to nie je trvalá a nie čistá súčiastka, ale nebolo možné ju nahradiť inou. Skúsil som to nahradiť alkoholom, ale zjavne sa ukázalo, že to nie je homogénna zmes a toner lepí nejaké škvrny. Tiež odlakovač môže obsahovať acetón, potom bude potrebovať menej. Vo všeobecnosti budete musieť toto ladenie vykonať raz, kým kvapalina nevytečie.
Doska pripravená
Ak dosku ihneď nespájkujete, musíte ju chrániť. Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, je natrieť ho liehovým kolofónnym tavidlom. Pred spájkovaním bude potrebné tento povlak odstrániť napríklad izopropylalkoholom.
Alternatívne možnosti
Môžete tiež vytvoriť dosku:
Okrem toho získava na popularite vlastná služba PCB, ako napríklad Easy EDA. Ak je potrebná zložitejšia doska (napríklad 4-vrstvová doska), potom je to jediné východisko.
Technológia laserového žehlenia (skrátene LUT) je jednoduchý a bežný spôsob kreslenia a výroby dosiek plošných spojov doma. Táto metóda je dostupná a výhodná ako pre začínajúcich rádioamatérov, tak aj pre skúsených remeselníkov. Výhody tejto metódy sú nízke náklady na materiály, dostupnosť a jednoduchosť vykonania sami.
Výroba DPS šablón
Najprv musíte nasmerovať stopy v špeciálnych programoch na smerovanie a kreslenie dosiek. Na tento účel existuje veľa programov, ako napríklad Sprint Layout, Pcad, Eagle a Deep Trace. Po nasmerovaní stôp na doske by ste mali vytlačiť obvod, nezabudnite vypnúť úsporu tonera.
V niektorých prípadoch je potrebné vytlačiť zrkadlový obraz, aby kolíky na doske zodpovedali kolíkom častí, napríklad mikroobvodov smd. Pre pohodlie musíte vytvoriť obrys dosky, aby po leptaní bolo ľahšie spracovať okraje dosky, čo im dáva estetický vzhľad. Potom by ste mali odstrániť nepotrebné vrstvy pre leptanie alebo nastaviť dve vrstvy pre stopy a sieťotlač v nastaveniach. Pre spoľahlivosť je možné vytlačiť viacero vzoriek pre možné neúspešné pokusy. Na tlač môžete použiť akýkoľvek lesklý natieraný papier.
Pozrite si podrobné video o výrobe dosky plošných spojov vlastnými rukami (LUT Technology)
Prenos výkresu na tabuľu
Potom potrebujete žehličku, brúsny papier, drevenú dosku na krájanie a kúpeľ s mydlovou vodou. Je potrebné pripraviť kúsok DPS alebo getinax vhodný na dosku, ako aj brúsny papier strednej zrnitosti. Ďalej by ste mali starostlivo odstrániť prach a nečistoty, pripevniť kus s odtlačkom dosky tak, aby bol výkres v strede obrobku. Potom ho pevne zabaľte, položte na drevenú dosku, položte horúcu žehličku na vrch. Teplota pečenia tonera je asi 100-180 stupňov. Preto by sa teplota žehličky mala najskôr nastaviť experimentálne, ako aj trvanie vystavenia obrobku.
Prečítajte si tiež: Stabilizátor napätia pre plynový kotol: funkcie, typy, kritériá výberu
Po tomto procese musí byť doska ponorená do vodného kúpeľa s pridaním nejakého mydlového roztoku alebo umývacieho prostriedku na riad. Mali by ste počkať, kým sa papier nevypne, stačí 10 minút. Potom je potrebné opatrne odtrhnúť. Ak sú zle vytlačené miesta, môžete to opraviť vodoodolnou fixkou.
Leptacia doska
Existuje veľa riešení na leptanie dosiek, ale v tomto článku sa na leptanie používa roztok peroxidu vodíka s kyselinou citrónovou. Dosku by ste mali ponoriť do roztoku a pozrieť sa na reakciu leptania, niekedy je reakcia taká rýchla a prudká, že na konci procesu cítite teplo z dosky. Po vyleptaní dosky je vidieť výsledok - miesta nepokryté tonerom boli zbavené medenej vrstvy, zostali len stopy a symboly, ktoré boli pod vrstvou tonera. Ďalej potrebujete rozpúšťadlo 646 a handru, napríklad jednorazovú handričku alebo handru na prach. Zľahka navlhčite handričku rozpúšťadlom a utrite toner z povrchu obrobku.
Cínovanie obrobku
Ďalším krokom v procese je pocínovanie koľajníc. Na tento obrobok bola použitá Roseova zliatina, na rozdiel od Woodovej zliatiny neobsahuje kadmium a preto nie je taká toxická. Výhodou tohto spôsobu cínovania oproti iným je úhľadnosť a estetický vzhľad výrobku. Keďže zliatina Rose sa topí pri teplote +94 stupňov, na zvýšenie bodu varu sa používa tekutý glycerín, ktorý sa dá kúpiť v každej lekárni za cent. Musíte tiež pridať lyžičku kyseliny citrónovej - slúži ako druh taviva. Budete potrebovať aj dve drevené paličky, stačia tie, ktoré sa podávajú s čínskym jedlom. Na koniec jednej tyčinky sa nasadí špeciálny tampón z látkového materiálu. Odporúča sa tiež zakúpiť malú gumenú špachtľu, napríklad v obchode s automobilmi.
Prečítajte si tiež: Hydroakumulátor pre zásobovanie vodou: typy, rady ako si vybrať. DIY hydroakumulátor
Takže do kovového pohára musíte naliať trochu vody, aby to stačilo na pokrytie celej dosky, plus 3-4 centimetre vody navrch, pridajte asi lyžičku glycerínu, niekedy môže byť potrebné viac - musí byť stanovené empiricky. Potom pridajte kyselinu citrónovú a potom odošlite dosku. Ďalej musíte počkať, kým sa roztok uvarí, potom držte obrobok palicou s tvrdým okrajom a pridajte tam jednu granulu Roseovej zliatiny.
Keď sa zliatina stane tekutou, vo forme ľahkej kvapky podobnej ortuti, mali by ste túto kvapku pohybovať tampónom s mäkkou špičkou na povrchu dosky bez náhlych pohybov. Je dôležité zabezpečiť, aby zliatina pokrývala všetky oblasti obrobku pripraveného na pocínovanie. Dá sa vybrať a vizuálne skontrolovať, či nedochádza k rozliatiu jednotlivých oblastí. V prípade potreby postup zopakujte vhodením ďalšej zliatinovej granule. Po pocínovaní dosky vyberieme gumenú stierku a pridržaním dosky tyčinkou odstránime prebytočný kov na povrchu obrobku priamo vo vriacej vode tak, že po nej prejdeme stierkou. Zvyšky ružovej zliatiny je možné zhromaždiť v jednej veľkej kvapke v tej istej vriacej vode a použiť nabudúce. Obrobok by sa mal opláchnuť tečúcou vodou a vysušiť.
Zdá sa, že toto sú ťažké časy pre overclockerov. Výrobcovia firiem na základe dohody začali obmedzovať možnosť pretaktovania svojich produktov. neviem v dobrom ani v zlom. Nie som principiálny odporca pretaktovania, ale som v tom pragmatický. Ak z toho bude nejaký úžitok - preboha. Ale z vlastnej skúsenosti som bol presvedčený, že pretaktovanie samo o sebe robí málo. No, pretaktoval som svoj procesor o 40 %, trochu pretaktoval grafickú kartu a ... v reálnej práci som nevidel prakticky žiadne rozdiely, okrem teploty procesora. Bolo to 38, bolo to 52, neviem čo, ale nie stupne. Pokrčil plecami a vrátil všetko na svoje miesto. Pravda, mám pomerne výkonný počítač aj bez pretaktovania. Zdá sa teda, že pretaktovanie poskytuje iba morálne uspokojenie. Áno, a toto je diskutabilné. V čom je vlastne zásluha pretaktovania? Skutočnosť, že dostal dobre fungujúci procesor alebo mal šťastie s konkrétnou kópiou grafickej karty?
Ale vždy boli, sú a budú ľudia, ktorým nestačí kúpiť dobrú vec a len ju použiť. Takže anti-overclockers od Intel, AMD, ATI a Nvidia môžu pomôcť nasmerovať energiu tých, ktorí cítia svrbenie rúk, sľubnejším smerom.
reklama
Modding je podľa mňa oveľa užitočnejší ako z praktického hľadiska, tak aj na získanie morálneho zadosťučinenia. Ale nie jednoduchá dekorácia, ale zmeny a doplnky, ktoré zvyšujú funkčnosť a použiteľnosť. Takže, mimochodom, môžete ponúknuť napríklad viackanálový elektronický teplomer, ktorý rýchlo a nezávisle od svojvôle bioscriberov reguluje teplotu vo všetkých kritických bodoch, vstavaný 6-8 kanálový zosilňovač pre pasívne reproduktory (wow, mám chorý z pískania čínskych lacných vecí!), Zariadenia na hardvérové prepínanie pevných diskov (užitočné na umiestnenie niekoľkých konfliktných operačných systémov na jeden počítač a ochranu archívu pred vírusmi), elektronický riadiaci systém vodného chladenia atď.Tu by som rád poznamenal články „Všetko, čo ste chceli robiť rukami, ale báli ste sa opýtať ...“ a „Indikátor načítania HDD“. Možno ich vnímať ako prvé znaky tohto, podľa môjho názoru, mimoriadne sľubného prístupu.
Ešte viac je takých, ktorí by si hotový vývoj mohli zopakovať. Problémom je technológia. Výroba kvalitných dosiek plošných spojov doma je pomerne problematická a ich objednávanie u špecializovaných firiem je drahé a časovo náročné. A časť buzzu sa stratí.
Výber médií
reklama
Ako sa ukázalo, ako nosič obrazu možno použiť iba špeciálne fólie pre laserové tlačiarne. Akýkoľvek typ papiera je nepoužiteľný. Film by mal byť tenký a s papierovým podkladom. Drahé typy fólií majú špeciálnu podkladovú vrstvu na pevnú fixáciu obrazu a sú tiež nevhodné. V poslednej dobe používam fóliu EMTEK, pretože fólia Xerox u nás zmizla, ale Xerox je lepší. Pri zahrievaní sa menej zmršťuje. Je lepšie použiť toner s nízkou teplotou topenia. Na začiatku som používal natívny toner Samsung ML-1250. Poskytuje veľmi dobrý pevný obraz. Po doplnení kazety tonerom Xerox 8T, ako mi odporučili v servise, sa obraz zhoršil a dosky prestali vôbec fungovať, čo ma podnietilo k výskumu. Ale po zlepšení technológie som s týmto tonerom dosiahol vynikajúce výsledky.
Príprava obrobku
Na dosiahnutie dobrého výsledku je rozhodujúca príprava povrchu obrobku. Povrch musí byť dokonale čistý a rovný. Potieranie alkoholom, acetónom alebo akýmkoľvek čistiacim prostriedkom nestačí. Postup prípravy povrchu je nasledujúci. Najskôr povrch očistíme od hrubých nečistôt práškom Pemolux. Obrobok umývame vatovým tampónom bez toho, aby sme sa dotýkali povrchu prstami. Vložíme na 10-15 sekúnd do roztoku chloridu železitého. V tomto prípade sa tenká vrchná vrstva odleptá spolu so všetkými nečistotami. Obrobok umývame pod tečúcou vodou vatovým tampónom. Otraste vodu a osušte bez toho, aby ste sa čímkoľvek dotýkali povrchu. Pri správnom vykonaní by ste mali mať tmavoružový matný povrch, prípadne s jemnými pruhmi. Najdôležitejšie je, že by tam nemali byť žiadne lesklé miesta. Ak nejaké existujú, postup zopakujte.
Valcovanie vzoru
Zvyčajne sa odporúča umiestniť obrobok na nosič a prežehliť ho žehličkou. Za ideálnych podmienok je to možné a prejde, ale v skutočnosti povrch obrobku aj podošva železa nie sú úplne rovné a nebude možné dosiahnuť rovnomerné pritlačenie horúceho média na povrch žehličky. obrobok. Okrem toho sa proces nedá kontrolovať a musíte dúfať v šťastie. Preto fixujem žehličku podrážkou nahor, položím na ňu prázdny list papiera, aby som náhodou nepoškodil podrážku, ale obrobok na nej. Žehlička by sa mala zahriať na teplotu, pri ktorej papier ešte nežltne, ale nie menej. Navrch položím fóliu s vytlačeným vzorom a natočím špeciálnym zariadením vyrobeným z prítlačného valca magnetofónu. Valcovanie by sa malo začať od stredu a vytláčať vzduch spod fólie do strán. Po pevnom priľnutí fólie k povrchu obrobku zvýšte silu valcovania a opatrne prejdite po celej doske. Vyberte obrobok zo žehličky a ochlaďte ho. Fóliu môžete z obrobku odstrániť až po úplnom vychladnutí. Ak sa to urobí správne, všetok toner sa prenesie na kartu a zanechá na filme slabú ružovkastú stopu. Film nie je možné znovu použiť.
Pripnutie obrázku
Napriek tomu, že kresba navonok vyzerá takmer dokonale, dosku nemôžete okamžite vyleptať. Vrstva tonera je porézna. Ak dosku ihneď vyleptáte a potom sa pozriete na výsledné vodiče pod mikroskopom alebo silnou lupou, vyleptané body sú jasne viditeľné a okraje vodiča sú nerovnomerné. Aby ste tomu zabránili, zakryte vzor na doske 10% roztokom kolofónie v alkohole a položte ho späť na žehličku. Teplota by mala byť nastavená na maximum, aby papier zožltol a dymil. Postavíme sa na 10 minút. To spája toner s kolofóniou a vytvára veľmi silnú, rovnomernú lesklú vrstvu. Dosku ochladíme a kresbu vyvoláme tampónom s alkoholom. Kolofónia zlúčená s tonerom sa v alkohole nerozpúšťa a zvyšky neodparenej kolofónie sa dajú z prázdnych miest bez väčších problémov odstrániť. Pri utieraní používajte značnú silu. Spojenie tonera a kolofónie je veľmi pevné a ťažko odstrániteľné aj brúsnym papierom. Ak je niekde kresba poškodená, potom je to jeho osud. Je lepšie zistiť zle zvinutý vodič počas kroku trenia ako po morení. V prípade neúspechu kresbu zmyte acetónom a opakujte všetko od úplného začiatku. To sa stáva zriedka.
Leptacia doska
Leptanie sa vykonáva v roztoku chloridu železitého. Roztok sa môže zahriať na teplotu 50-60 stupňov. Neexistujú žiadne špeciálne funkcie. Po vyleptaní dosku opláchneme vodou a ochranný náter zmyjeme acetónom.
Dosiahnuté výsledky
Vyššie opísanou technológiou boli vyrobené jednostranné dosky plošných spojov do veľkosti 100x150 mm. Technológia umožňuje natiahnuť jeden vodič medzi nohy mikroobvodov v DIP puzdrách, takže o obojstranné dosky som zatiaľ núdzu nemal. Mám nápad na úpravu technológie pre obojstranné dosky, ale ešte som to neskúšal. Celý výrobný cyklus PCB trvá približne dve hodiny, okrem času stráveného zapájaním. Platba je prijatá prvýkrát v 9 prípadoch z 10.
P.S. Toto je môj prvý článok pre vás. Ak vás táto téma zaujala, pošlem vám ďalšie. Mám veľa materiálov.
S pozdravom S. Veremeenko.
Doska s plošnými spojmi je dielektrická doska, na ktorej povrchu sú nanesené vodivé cesty a pripravené miesta pre montáž elektronických súčiastok. Elektrické a rádiové komponenty sa zvyčajne inštalujú na dosku spájkovaním.
PCB zariadenie
Elektricky vodivé dráhy dosky sú vyrobené z fólie. Hrúbka vodičov je spravidla 18 alebo 35 mikrónov, menej často 70, 105, 140 mikrónov. Doska má otvory a kontaktné plôšky na montáž rádiových prvkov.
Samostatné otvory sa používajú na pripojenie vodičov umiestnených na rôznych stranách dosky. Vonkajšie strany dosky majú špeciálny ochranný náter a značky.
Kroky na vytvorenie dosky plošných spojov
V rádioamatérskej praxi sa často musíte zaoberať vývojom, tvorbou a výrobou rôznych elektronických zariadení. Navyše, akékoľvek zariadenie môže byť postavené na doske plošných spojov alebo konvenčnej doske s povrchovou montážou. PCB funguje oveľa lepšie, je spoľahlivejšie a vyzerá atraktívnejšie. Jeho vytvorenie zahŕňa vykonávanie niekoľkých operácií:
Príprava rozloženia;
Kreslenie na textolite;
Leptanie;
Cínovanie;
Inštalácia rádioelementov.
Výroba dosiek plošných spojov je zložitý, časovo náročný a zaujímavý proces.
Vývoj a výroba layoutu
Kreslenie dosky je možné vykonať ručne alebo na počítači pomocou niektorého zo špeciálnych programov.
Najlepšie je nakresliť tabuľu ručne na papier z grafových zapisovačov v mierke 1: 1. Vhodný je aj milimetrový papier. Inštalované elektronické komponenty musia byť zobrazené zrkadlovo. Dráhy na jednej strane dosky sú nakreslené plnými čiarami a na druhej prerušovanými čiarami. Bodky označujú upevňovacie body rádiových prvkov. Okolo týchto miest sú nakreslené spájkovacie podložky. Všetky kresby sa zvyčajne robia pomocou kresliaceho pera. Jednoduché výkresy sa spravidla vyrábajú ručne, zložitejšie dosky plošných spojov sa vyvíjajú na počítači v špeciálnych aplikáciách.
Najčastejšie používaným programom je Sprint Layout. Na tlač je vhodná len laserová tlačiareň. Papier by mal byť lesklý. Hlavná vec je, že toner neje, ale zostáva na vrchu. Tlačiareň musí byť nastavená tak, aby sa maximalizovala hrúbka tonera výkresu.
Priemyselná výroba dosiek plošných spojov začína zadaním schematického nákresu zariadenia do počítačom podporovaného konštrukčného systému, ktorý vytvorí nákres budúcej dosky.
Príprava obrobku a vŕtanie otvorov
V prvom rade je potrebné vyrezať kúsok DPS s určenými rozmermi. Okraje opilujte. Zaistite výkres na doske. Pripravte vŕtací nástroj. Vŕtajte priamo na výkres. Vrták musí byť kvalitný a musí zodpovedať priemeru najmenšieho otvoru. Ak je to možné, musíte použiť vŕtačku.
Po vytvorení všetkých potrebných otvorov odstráňte výkres a vyvŕtajte každý otvor na určený priemer. Povrch dosky očistite jemným brúsnym papierom. Je to potrebné na odstránenie otrepov a na zlepšenie priľnavosti farby k doske. Ak chcete odstrániť stopy mastnoty, ošetrite dosku alkoholom.
Kreslenie na lamináte zo sklenených vlákien
Kresbu dosky na textolit je možné aplikovať ručne alebo pomocou niektorej z mnohých technológií. Najpopulárnejšia je technológia laserového žehlenia.
Ručné kreslenie začína označením montážnych oblastí okolo otvorov. Aplikujú sa pomocou tŕstia alebo zápalky. Otvory sú spojené dráhami v súlade s výkresom. Lepšie sa kreslí nitro farbou, v ktorej je rozpustená kolofónia. Toto riešenie poskytuje silnú priľnavosť k doske a dobrú odolnosť voči leptaniu pri vysokej teplote. Ako farbu možno použiť asfaltovo-bitúmenový lak.
Výroba dosiek plošných spojov pomocou technológie laserového žehlenia poskytuje dobré výsledky. Je dôležité vykonávať všetky operácie správne a presne. Odmastená doska by mala byť umiestnená na rovný povrch s meďou smerom nahor. V hornej časti opatrne umiestnite kresbu tonerom nadol. Okrem toho pridajte niekoľko ďalších listov papiera. Výslednú štruktúru žehlite horúcou žehličkou asi 30-40 sekúnd. Pri vystavení teplote by sa toner mal zmeniť z pevného na viskózny, ale nie tekutý. Nechajte dosku vychladnúť a vložte ju na niekoľko minút do teplej vody.
Papier sa ľahko prehne a odlepí. Mali by ste starostlivo preskúmať výsledný výkres. Neprítomnosť samostatných dráh naznačuje nedostatočnú teplotu žehličky, široké dráhy vznikajú, keď je žehlička príliš horúca alebo sa doska zahrieva príliš dlho.
Drobné nedokonalosti sa dajú opraviť fixkou, farbou alebo lakom na nechty. Ak sa vám obrobok nepáči, musíte všetko umyť rozpúšťadlom, vyčistiť brúsnym papierom a zopakovať postup.
Leptanie
Doska plošných spojov bez tuku je umiestnená v plastovej nádobe s roztokom. Doma sa ako roztok zvyčajne používa chlorid železitý. Kúpeľ s ním je potrebné pravidelne hojdať. Po 25-30 minútach sa meď úplne rozpustí. Leptanie je možné urýchliť použitím zahriateho roztoku chloridu železitého. Na konci procesu sa doska plošných spojov vyberie z kúpeľa a dôkladne sa opláchne vodou. Potom sa farba odstráni z vodivých dráh.
Cínovanie
Existuje mnoho spôsobov cínovania. Máme pripravenú dosku plošných spojov. Doma spravidla neexistujú žiadne špeciálne zariadenia a zliatiny. Preto používajú jednoduchú a spoľahlivú metódu. Doska je pokrytá tavivom a pocínovaná spájkovačkou s obyčajnou spájkou pomocou medeného opletu.
Inštalácia rádioelementov
V záverečnej fáze sa rádiové súčiastky striedavo vkladajú na miesta pre ne určené a pripájajú sa. Pred spájkovaním musia byť nohy dielov ošetrené tavivom a v prípade potreby skrátené.
Spájkovačku používajte opatrne: pri prebytku tepla sa medená fólia môže začať odlupovať, doska plošných spojov sa poškodí. Zvyšnú kolofóniu odstráňte alkoholom alebo acetónom. Hotová doska môže byť lakovaná.
Priemyselný rozvoj
Doma je nemožné navrhnúť a vyrobiť dosku plošných spojov pre špičkové zariadenia. Napríklad doska plošných spojov zosilňovača pre High-End zariadenia je viacvrstvová, medené vodiče sú potiahnuté zlatom a paládiom, vodivé cesty majú rôznu hrúbku atď. Dosiahnuť túto úroveň technológie nie je jednoduché ani v priemyselnom podniku. Preto je v niektorých prípadoch vhodné zakúpiť si hotovú kvalitnú dosku alebo zadať objednávku na vykonanie práce podľa vlastnej schémy. V súčasnosti je výroba dosiek plošných spojov zavedená v mnohých domácich podnikoch iv zahraničí.
Tahiti! .. Tahiti! ..
Neboli sme na žiadnom Tahiti!
Aj tu sme dobre najedení!
© Mačka z karikatúry
Vstup s ústupom
Ako sa dosky vyrábali predtým v domácich a laboratórnych podmienkach? Spôsobov bolo viacero – napr.
- kreslili budúcich sprievodcov s pretekármi;
- ryté a rezané frézami;
- lepená páska alebo elektrická páska, potom bol výkres vyrezaný skalpelom;
- vyrobené najjednoduchšie šablóny s následným kreslením pomocou airbrush.
Chýbajúce prvky boli doplnené refeedovacími nástrojmi a retušované skalpelom.
Bol to dlhý a namáhavý proces, ktorý si od „malára“ vyžadoval pozoruhodné umelecké schopnosti a presnosť. Hrúbka čiar sa sotva zmestila do 0,8 mm, neexistovala presnosť opakovania, každá doska sa musela kresliť samostatne, čo značne obmedzovalo uvoľnenie aj veľmi malej dávky dosky plošných spojov(ďalej - PP).
čo máme dnes?
Pokrok sa nezastaví. Časy, keď rádioamatéri natierali PP kamennými sekerami na mamutie kože, upadli do zabudnutia. Objavenie sa všeobecne dostupnej chémie pre fotolitografiu na trhu pred nami otvára úplne iné vyhliadky na výrobu PP bez pokovovania dier doma.
Poďme sa v rýchlosti pozrieť na chémiu, ktorá sa dnes používa na výrobu PP.
Fotorezist
Môžete použiť kvapalinu alebo film. Film v tomto článku nebudeme brať do úvahy kvôli jeho nedostatku, ťažkostiam pri rolovaní na DPS a nižšej kvalite dosiek plošných spojov získaných na výstupe.
Po analýze trhových ponúk som sa rozhodol pre POSITIV 20 ako optimálny fotorezist pre domácu výrobu DPS.
Účel:
POSITIV 20 je fotosenzitívny lak. Používa sa na malosériovú výrobu dosiek plošných spojov, medených rytín, pri vykonávaní prác súvisiacich s prenosom obrázkov na rôzne materiály.
Vlastnosti:
Vysoká expozičná charakteristika poskytuje dobrý kontrast prenášaných obrázkov.
Aplikácia:
Používa sa v oblastiach súvisiacich s prenosom obrazov na sklo, plasty, kovy a pod. pre malovýrobu. Spôsob aplikácie je uvedený na fľaštičke.
Technické údaje:
Farba: modrá
Hustota: pri 20 °C 0,87 g/cm3
Doba schnutia: pri 70 °C 15 min.
Spotreba: 15 l / m 2
Maximálna fotosenzitivita: 310-440 nm
Návod na fotorezist hovorí, že ho možno skladovať pri izbovej teplote a nepodlieha starnutiu. Rozhodne nesúhlasím! Mal by sa skladovať na chladnom mieste, napríklad na spodnej polici chladničky, kde sa teplota zvyčajne udržiava na + 2 ... + 6 ° C. Ale v žiadnom prípade nedovoľte záporné teploty!
Ak používate fotorezisty predávané „na kohútiku“ a nemáte nepriehľadné obaly, musíte sa postarať o ochranu pred svetlom. Skladujte v úplnej tme a teplote + 2 ... + 6 ° C.
Osvietenec
Podobne najvhodnejším pedagógom, ktorý považujem za TRANSPARENT 21, ktorý neustále používam.
Účel:
Umožňuje priamy prenos obrázkov na povrchy potiahnuté svetlocitlivou emulziou POSITIV 20 alebo iným fotorezistom.
Vlastnosti:
Dodáva papieru transparentnosť. Poskytuje prenos ultrafialových lúčov.
Aplikácia:
Na rýchly prenos obrysov výkresov a schém na substrát. Umožňuje výrazne zjednodušiť proces reprodukcie a skrátiť čas NS e náklady.
Technické údaje:
Farba: transparentná
Hustota: pri 20 °C 0,79 g/cm3
Doba schnutia: pri 20°C 30 min.
Poznámka:
Namiesto obyčajného papiera s osvetľovačom môžete použiť fólie do atramentových alebo laserových tlačiarní, podľa toho, na čo budeme fotomasku tlačiť.
Vývojár fotorezistu
Existuje mnoho rôznych riešení pre vývoj fotorezistu.
Odporúča sa vyvíjať pomocou roztoku "tekutého skla". Jeho chemické zloženie: Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Táto látka má obrovské množstvo výhod. Najdôležitejšie je, že je veľmi ťažké v ňom preexponovať PP - môžete nechať PP na dobu neurčitú. Roztok pri poklesoch teploty takmer nemení svoje vlastnosti (nehrozí rozklad so zvyšujúcou sa teplotou), má tiež veľmi dlhú trvanlivosť - jeho koncentrácia zostáva konštantná minimálne pár rokov. Neprítomnosť problému nadmernej expozície v roztoku umožní zvýšiť jeho koncentráciu, aby sa skrátil čas vývoja PP. Odporúča sa zmiešať 1 diel koncentrátu so 180 dielmi vody (o niečo viac ako 1,7 g kremičitanu v 200 ml vody), ale je možné pripraviť aj koncentrovanejšiu zmes, aby sa obraz vyvolal za cca 5 sekúnd bez rizika deštrukcie povrchu pri preexponovaní. Ak nemôžete získať kremičitan sodný, použite uhličitan sodný (Na 2 CO 3) alebo uhličitan draselný (K 2 CO 3).
Ani prvé, ani druhé som neskúšal, tak vám poviem, ako bez problémov ukazujem už niekoľko rokov. Používam roztok hydroxidu sodného vo vode. Na 1 liter studenej vody - 7 gramov lúhu sodného. Ak nie je NaOH, použijem roztok KOH, čím sa zdvojnásobí koncentrácia alkálií v roztoku. Doba vyvolávania je 30-60 sekúnd pri správnej expozícii. Ak sa po 2 minútach vzor neobjaví (alebo sa objaví slabo) a fotorezist sa začne zmývať z obrobku, znamená to, že čas expozície bol zvolený nesprávne: musíte ho zvýšiť. Ak sa naopak rýchlo prejaví, ale osvetlené aj neosvetlené miesta sa zmyjú - buď je koncentrácia roztoku príliš vysoká, alebo je kvalita fotomasky príliš nízka (ultrafialové svetlo voľne prechádza cez "čierna"): musíte zvýšiť hustotu tlače šablóny.
Roztoky na leptanie medi
Prebytočná meď sa odvádza z dosiek plošných spojov pomocou rôznych leptadiel. Medzi ľuďmi, ktorí to robia doma, sú často bežné persíran amónny, peroxid vodíka + kyselina chlorovodíková, roztok síranu meďnatého + kuchynská soľ.
Vždy používam chlorid železitý v skle. Pri práci s roztokom musíte byť opatrní a pozorní: ak sa dostane na oblečenie a predmety, zostanú hrdzavé škvrny, ktoré sa ťažko odstraňujú slabým roztokom citrónovej (citrónovej šťavy) alebo kyseliny šťaveľovej.
Koncentrovaný roztok chloridu železitého zahrejeme na 50-60°C, ponoríme do neho obrobok, jemne a bez námahy ho zapichneme sklenenou tyčinkou s vatovým tampónom na konci v miestach, kde sa meď menej účinne leptá - tým sa dosiahne hladšie leptanie po celej ploche DPS. Ak rýchlosť nie je násilne vyrovnávaná, zvyšuje sa potrebná doba leptania, čo nakoniec vedie k tomu, že v oblastiach, kde je už odleptaná meď, začína podrezávanie koľají. V dôsledku toho nemáme vôbec to, čo sme chceli získať. Je veľmi žiaduce zabezpečiť nepretržité miešanie moriaceho roztoku.
Chémia na odstraňovanie fotorezistu
Aký je najjednoduchší spôsob, ako zmyť už nepotrebný fotorezist po leptaní? Po mnohých pokusoch a omyloch som sa rozhodol pre obyčajný acetón. Keď tam nie je, zmyjem ho akýmkoľvek rozpúšťadlom na nitro farby.
Takže vyrábame dosku plošných spojov
Kde začína kvalitná doska plošných spojov? Správny:
Vytvorte vysokokvalitnú fotomasku
Na jeho výrobu môžete použiť takmer akúkoľvek modernú laserovú alebo atramentovú tlačiareň. Vzhľadom na to, že v tomto článku používame pozitívny fotorezist, kde by meď mala zostať na DPS, tlačiareň by mala kresliť čiernou farbou. Kde by nemala byť meď - tlačiareň by nemala nič kresliť. Veľmi dôležitý bod pri tlači fotomasky: je potrebné nastaviť maximálne zalievanie farbiva (v nastaveniach ovládača tlačiarne). Čím tmavšie sú zatienené oblasti, tým je pravdepodobnejšie, že dosiahnete skvelé výsledky. Nie je potrebná žiadna farba, postačuje čierna náplň. Z toho programu (nebudeme brať do úvahy programy: každý si môže vybrať sám - od PCAD po Paintbrush), v ktorom bola maska nakreslená, vytlačíme na obyčajný list papiera. Čím vyššie je rozlíšenie tlače a čím kvalitnejší papier, tým vyššia je kvalita fotomasky. Odporúčam aspoň 600 dpi, papier by nemal byť veľmi hrubý. Pri tlači počítajte s tým, že stranou listu, na ktorú je nanesená farba, bude šablóna umiestnená na prírez DPS. Ak to urobíte inak, okraje vodičov DPS budú rozmazané, nevýrazné. Ak išlo o atramentovú tlačiareň, nechajte farbu zaschnúť. Potom papier TRANSPARENT 21 nasýtime, necháme zaschnúť a ... fotomaska je hotová.
Namiesto papiera a osvetľovača je možné a dokonca veľmi žiaduce použiť priehľadnú fóliu pre laserové (pri tlači na laserovej tlačiarni) alebo atramentové (pre atramentovú tlač) tlačiarne. Upozorňujeme, že tieto filmy majú nerovnaké strany: funguje iba jedna. Ak budete používať laserovú tlač, vrelo odporúčam urobiť pred tlačou "suchý" chod listu filmu - stačí list vložiť cez tlačiareň, simulovať tlač, ale nič netlačiť. Prečo je to potrebné? Pri tlači zapekacia jednotka (rúra) zahreje list, čo nevyhnutne povedie k jeho deformácii. Výsledkom je chyba v geometrii PCB na výstupe. Pri výrobe obojstranných DPS je to plné nesúladu vrstiev so všetkými dôsledkami ... A pomocou "suchého" chodu plech zahrejeme, zdeformuje sa a bude pripravený na tlač. šablónu. Pri tlači prejde hárok pecou už druhýkrát, no deformácia bude oveľa menej výrazná - bola opakovane kontrolovaná.
Ak je softvér jednoduchý, môžete ho nakresliť ručne vo veľmi pohodlnom programe s rusifikovaným rozhraním - Sprint Layout 3.0R (~ 650 KB).
V prípravnej fáze je veľmi vhodné kresliť nie príliš ťažkopádne elektrické obvody v programe Russified sPlan 4.0 (~ 450 KB).
Takto vyzerajú hotové fotomasky vytlačené na tlačiarni Epson Stylus Color 740:
Tlačíme len čiernou farbou, s maximálnym zalievaním farbivom. Materiál - priehľadná fólia pre atramentové tlačiarne.
Príprava povrchu DPS pre aplikáciu fotorezistu
Na výrobu PP sa používajú plošné materiály potiahnuté medenou fóliou. Najbežnejšie možnosti sú s hrúbkou medi 18 a 35 mikrónov. Najčastejšie sa na výrobu PP doma používa listový textolit (tkanina lisovaná lepidlom v niekoľkých vrstvách), laminát zo sklenených vlákien (rovnaké, ale ako lepidlo sa používajú epoxidové zlúčeniny) a getinax (lisovaný papier s lepidlom). Menej často - sittal a polycor (vysokofrekvenčná keramika - zriedka sa používa doma), fluoroplast (organický plast). Ten sa tiež používa na výrobu vysokofrekvenčných zariadení a má veľmi dobré elektrické vlastnosti a môže byť použitý kdekoľvek a všade, ale jeho použitie je obmedzené vysokou cenou.
Najprv sa musíte uistiť, že obrobok nemá hlboké škrabance, škrabance a skorodované oblasti. Ďalej je vhodné meď vyleštiť do zrkadla. Neleštíme zvlášť horlivo, inak zmažeme už aj tak tenkú vrstvu medi (35 mikrónov) alebo v každom prípade dosiahneme rôzne hrúbky medi na povrchu obrobku. A to zase povedie k inej rýchlosti leptania: tam, kde je tenšie, odleptá rýchlejšie. A tenší vodič na doske nie je vždy dobrý. Najmä ak je dlhý a potečie cez neho poriadny prúd. Ak je meď na obrobku kvalitná, bez hriechov, potom stačí povrch odmastiť.
Nanášanie fotorezistu na povrch obrobku
Dosku položíme na vodorovnú alebo mierne naklonenú plochu a nanesieme kompozíciu z aerosólového balenia zo vzdialenosti asi 20 cm.Pamätajte, že najdôležitejším nepriateľom je v tomto prípade prach. Každá čiastočka prachu na povrchu obrobku je zdrojom problémov. Na vytvorenie rovnomerného povlaku nastriekajte aerosól súvislými cik-cak ťahmi začínajúc od ľavého horného rohu. Nepoužívajte nadmerné množstvo aerosólu, pretože to spôsobuje nežiaduce šmuhy a výsledkom je nerovnomerná hrúbka náteru, ktorá si vyžaduje dlhší čas pôsobenia. V lete môžu vysoké okolité teploty vyžadovať opätovnú úpravu alebo rozprašovanie aerosólom z bližšej vzdialenosti, aby sa znížili straty odparovaním. Pri striekaní plechovku príliš nenakláňajte – to vedie k zvýšenej spotrebe hnacieho plynu a následkom toho aerosólová nádobka prestane fungovať, hoci je v nej stále fotorezist. Ak dosiahnete neuspokojivé výsledky pri aplikácii fotorezistu aerosólovým sprejom, použite náter odstredivkou. V tomto prípade sa fotorezist aplikuje na dosku namontovanú na otočnom stole s pohonom 300-1000 ot./min. Po dokončení náteru by doska nemala byť vystavená silnému svetlu. Podľa farby náteru môžete zhruba určiť hrúbku nanesenej vrstvy:
- svetlošedá modrá - 1-3 mikróny;
- tmavošedá modrá - 3-6 mikrónov;
- modrá - 6-8 mikrónov;
- tmavo modrá - viac ako 8 mikrónov.
Na medi môže mať náterová farba zelenkastý odtieň.
Čím tenší je povlak na obrobku, tým lepší je výsledok.
Fotorezist vždy nanášam v centrifúge. V mojej odstredivke je rýchlosť otáčania 500-600 ot./min. Upevnenie by malo byť jednoduché, upínanie sa vykonáva iba na koncoch obrobku. Upevníme obrobok, spustíme odstredivku, nastriekame na stred obrobku a pozorujeme, ako sa fotorezist rozprestiera po povrchu v tenkej vrstve. Prebytočný fotorezist sa z budúcej DPS vysype odstredivými silami, preto vrelo odporúčam zabezpečiť ochrannú stenu, aby sa z pracoviska nestala prasáreň. Používam obyčajný hrniec s otvorom na dne. Cez tento otvor prechádza os elektromotora, na ktorom je inštalovaná montážna plošina vo forme kríža dvoch hliníkových koľajníc, po ktorých "prebiehajú" uši svorky obrobku. Uši sú vyrobené z hliníkových rohov, uchytené na koľajnici krídlovou maticou. Prečo hliník? Nízka merná hmotnosť a v dôsledku toho menší úder, keď sa ťažisko otáčania odchyľuje od stredu otáčania osi odstredivky. Čím presnejšie je obrobok vycentrovaný, tým menej úderov bude spôsobené excentricitou hmoty a tým menšie úsilie je potrebné na pevné pripevnenie odstredivky k základni.
Je aplikovaný fotorezist. Nechajte zaschnúť 15-20 minút, otočte obrobok a naneste vrstvu na druhú stranu. Dáme ešte 15-20 minút na zaschnutie. Nezabudnite, že priame slnečné svetlo a prsty by nemali zasahovať do pracovných strán obrobku.
Opálenie fotorezistu na povrchu obrobku
Obrobok vložíme do rúry, postupne zvýšime teplotu na 60-70 °C. Pri tejto teplote necháme stáť 20-40 minút. Je dôležité, aby sa nič nedotýkalo povrchov obrobku - je dovolené dotýkať sa iba koncov.
Zarovnanie hornej a spodnej fotomasky na povrchu obrobku
Na každej z fotomasiek (hornej a spodnej) by mali byť značky, podľa ktorých je potrebné na obrobku urobiť 2 otvory - na zarovnanie vrstiev. Čím ďalej sú značky od seba, tým vyššia je presnosť zarovnania. Väčšinou ich dávam na uhlopriečku šablón. Pomocou týchto značiek na obrobku, pomocou vŕtačky presne pod uhlom 90 °, vyvŕtame dva otvory (čím sú otvory tenšie, tým presnejšie je zarovnanie - používam vrták 0,3 mm) a prispôsobíme šablóny pozdĺž nich, pričom nezabúdame, že šablóna musí byť aplikovaná na fotorezist na tej strane, na ktorú bola vytlačená. Šablóny pritlačíme na obrobok tenkými okuliarmi. Výhodnejšie je použiť kremenné sklo - lepšie prepúšťajú ultrafialové svetlo. Ešte lepšie výsledky dosahuje plexisklo (plexisklo), ale má nepríjemnú vlastnosť poškriabania, čo nevyhnutne ovplyvní kvalitu PP. Pre malé DPS môžete použiť priehľadný obal z balenia CD. Ak takéto okuliare neexistujú, môžete použiť bežné okenné sklo, čím sa predĺži doba expozície. Je dôležité, aby bolo sklo rovnomerné, čím sa zabezpečí rovnomerné priľnutie fotomasiek k obrobku, inak nebude možné získať vysokokvalitné okraje stôp na hotovej DPS.
Záslepka s fotomaskou pod plexisklom. Používame krabicu spod CD.
Expozícia (vzplanutie)
Čas potrebný na expozíciu závisí od hrúbky vrstvy fotorezistu a intenzity svetelného zdroja. Fotorezistový lak POSITIV 20 je citlivý na ultrafialové lúče, maximálna citlivosť pripadá na oblasť s vlnovou dĺžkou 360-410 nm.
Najlepšie je exponovať pod lampami, ktorých rozsah žiarenia je v ultrafialovej oblasti spektra, ale ak takúto lampu nemáte, môžete použiť bežné vysokovýkonné žiarovky, čím sa predĺži doba expozície. Osvetľovanie nezačínajte, kým sa osvetlenie zo zdroja nestabilizuje - je potrebné, aby sa lampa zahrievala 2-3 minúty. Doba expozície závisí od hrúbky povlaku a je zvyčajne 60-120 sekúnd, keď je zdroj svetla umiestnený vo vzdialenosti 25-30 cm.Použité sklenené platne môžu absorbovať až 65% ultrafialového žiarenia, takže v takýchto prípadoch je potrebné zvýšiť expozičný čas. Najlepšie výsledky dosiahnete s čírymi doskami z plexiskla. Pri použití fotorezistu s dlhou životnosťou môže byť potrebné zdvojnásobiť čas expozície – pamätajte: fotorezisty podliehajú starnutiu!
Príklady použitia rôznych svetelných zdrojov:
UV lampy
Postupne vystavíme každú stranu, po expozícii necháme obrobok stáť 20-30 minút na tmavom mieste.
Vyvíjanie exponovaného obrobku
Vyvíjame v roztoku NaOH (lúh sodný) - bližšie viď začiatok článku - pri teplote roztoku 20-25°C. Ak sa neprejaví do 2 minút, je to malé O doba vystavenia. Ak sa to prejavuje dobre, ale zmývajú sa užitočné oblasti - ste príliš múdri s roztokom (koncentrácia je príliš vysoká) alebo je doba expozície s daným zdrojom žiarenia príliš dlhá alebo je fotomaska nekvalitná - nedostatočne nasýtená potlačená čierna farba umožňuje ultrafialovému svetlu osvetliť obrobok.
Pri vyvolávaní vždy veľmi opatrne, bez námahy prevaľujem vatový tampón na sklenenej tyčinke po miestach, kde sa má odkrytý fotorezist zmyť - proces sa tým urýchli.
Umytie obrobku od alkálií a zvyškov exfoliovaného exponovaného fotorezistu
Robím to pod kohútikom - obyčajná voda z vodovodu.
Opätovné opaľovanie fotorezistom
Obrobok vložíme do rúry, postupne zvyšujeme teplotu a necháme stáť pri 60-100 ° C počas 60-120 minút - kresba sa stáva silnou a pevnou.
Kontrola kvality vývoja
Na krátky čas (na 5-15 sekúnd) ponoríme obrobok do roztoku chloridu železitého zahriateho na teplotu 50-60 °C. Rýchlo opláchnite tečúcou vodou. Na miestach, kde nie je fotorezist, začína intenzívne leptanie medi. Ak niekde náhodou zostane fotorezist, opatrne ho mechanicky odstráňte. Je vhodné to urobiť konvenčným alebo oftalmologickým skalpelom vyzbrojeným optikou (okuliare na spájkovanie, lupy a hodinár, lupa a na statíve, mikroskope).
Leptanie
Otrávime v koncentrovanom roztoku chloridu železitého pri teplote 50-60°C. Je žiaduce zabezpečiť nepretržitú cirkuláciu moriaceho roztoku. Silne krvácajúce miesta jemne „masírujte“ vatovým tampónom na sklenenej tyčinke. Ak je chlorid železitý čerstvo pripravený, doba morenia zvyčajne nepresiahne 5-6 minút. Obrobok umývame tečúcou vodou.
Doska je leptaná
Ako pripraviť koncentrovaný roztok chloridu železitého? FeCl 3 rozpustite v mierne (do 40 °C) zohriatej vode, kým sa neprestane rozpúšťať. Roztok prefiltrujeme. Musíte skladovať na tmavom a chladnom mieste v uzavretom nekovovom obale – napríklad v sklenených fľašiach.
Odstránenie už nepotrebného fotorezistu
Fotorezist z tratí zmyjeme acetónom alebo rozpúšťadlom na nitro farby a nitro emaily.
Vŕtanie otvorov
Odporúča sa zvoliť priemer hrotu budúceho otvoru na fotomaske, aby bolo možné neskôr vŕtať. Napríklad pri požadovanom priemere otvoru 0,6-0,8 mm by mal byť priemer bodu na fotomaske asi 0,4-0,5 mm - v tomto prípade sa vrták dobre vycentruje.
Odporúča sa používať vrtáky potiahnuté karbidom volfrámu: HSS vrtáky sa veľmi rýchlo opotrebúvajú, aj keď na vŕtanie jednotlivých otvorov veľkých priemerov (viac ako 2 mm) možno použiť oceľ, pretože vrtáky s striekaním karbidu volfrámu tohto priemeru sú príliš drahé. Pri vŕtaní otvorov s priemerom menším ako 1 mm je lepšie použiť vertikálny stroj, inak sa vám vrtáky rýchlo zlomia. Ak vŕtate ručnou vŕtačkou, deformácie sú nevyhnutné, čo vedie k nepresnému spojeniu otvorov medzi vrstvami. Pohyb zhora nadol na vertikálnej vŕtačke je z pohľadu zaťaženia nástroja najoptimálnejší. Tvrdokovové vrtáky sa vyrábajú s pevnou (t.j. vrták presne zodpovedá priemeru otvoru) alebo s hrubou (niekedy nazývanou "turbo") stopkou, ktorá má štandardnú veľkosť (zvyčajne 3,5 mm). Pri vŕtaní vrtákmi s karbidovým nástrekom je dôležité DPS pevne upevniť, keďže takýto vrták pri pohybe nahor môže DPS zdvihnúť, vychýliť kolmosť a vytiahnuť kúsok dosky.
Vrtáky malého priemeru sa zvyčajne vkladajú buď do klieštinového skľučovadla (rôznych veľkostí), alebo do trojčeľusťového skľučovadla. Pre presnú fixáciu nie je upnutie do skľučovadla s tromi čeľusťami tou najlepšou voľbou a malá veľkosť vrtáka (menej ako 1 mm) sa rýchlo zaryje do zvierok a stratí dobré držanie. Pre vrtáky s priemerom menším ako 1 mm je preto lepšie použiť klieštinové skľučovadlo. Pre každý prípad si kúpte ďalšiu sadu obsahujúcu náhradné klieštiny pre každú veľkosť. Niektoré lacné vŕtačky sa dodávajú s plastovými klieštinami – vyhoďte ich a kúpte si kovové.
Na dosiahnutie prijateľnej presnosti je potrebné správne usporiadať pracovisko, to znamená po prvé zabezpečiť dobré osvetlenie dosky pri vŕtaní. Na tento účel môžete použiť halogénovú žiarovku, ktorú pripevníte na statív, aby ste si mohli zvoliť polohu (osvetliť pravú stranu). Po druhé, zdvihnite pracovnú plochu asi 15 cm nad dosku stola pre lepšiu vizuálnu kontrolu nad procesom. Počas procesu vŕtania by bolo pekné odstrániť prach a triesky (môžete použiť bežný vysávač), ale nie je to potrebné. Je potrebné poznamenať, že prach zo sklenených vlákien, ktorý sa tvorí pri vŕtaní, je veľmi pichľavý a ak sa dostane do kontaktu s pokožkou, spôsobuje jej podráždenie. A nakoniec, pri práci je veľmi vhodné použiť nožný spínač vŕtačky.
Typické veľkosti otvorov:
- priechodky - 0,8 mm alebo menej;
- integrované obvody, rezistory atď. - 0,7-0,8 mm;
- veľké diódy (1N4001) - 1,0 mm;
- kontaktné bloky, trimre - do 1,5 mm.
Snažte sa vyhnúť otvorom s priemerom menším ako 0,7 mm. Vždy majte aspoň dva náhradné vrtáky s priemerom 0,8 mm alebo menej, pretože sa vždy zlomia práve vo chvíli, keď potrebujete súrne zadať objednávku. Oveľa spoľahlivejšie sú vrtáky 1 mm a väčšie, aj keď by bolo fajn, keby mali náhradné. Keď potrebujete vyrobiť dve rovnaké dosky, môžete ich vŕtať súčasne, aby ste ušetrili čas. V tomto prípade je potrebné veľmi opatrne vyvŕtať otvory v strede kontaktnej podložky v blízkosti každého rohu dosky plošných spojov a pre veľké dosky - otvory umiestnené blízko stredu. Položte dosky na seba a pomocou 0,3 mm stredových otvorov v dvoch protiľahlých rohoch a kolíkov pripevnite dosky k sebe.
V prípade potreby môžete otvory zahĺbiť vrtákmi s väčším priemerom.
Cínovanie medi na PP
Ak potrebujete zažehliť dráhy na DPS, môžete použiť spájkovačku, mäkkú spájku s nízkou teplotou topenia, liehovo-živofónové tavidlo a opletenie koaxiálneho kábla. Pri veľkých objemoch sa cínovanie vykonáva v kúpeľniach naplnených nízkoteplotnými spájkami s prídavkom tavív.
Najpopulárnejšou a najjednoduchšou taveninou na cínovanie je taviteľná zliatina Rose (cín - 25%, olovo - 25%, bizmut - 50%), ktorej teplota topenia je 93-96 ° C. Doska sa položí kliešťami pod hladinu tekutej taveniny na 5-10 sekúnd a po vybratí sa skontroluje, či je celý medený povrch rovnomerne pokrytý. V prípade potreby operáciu zopakujte. Ihneď po vybratí dosky z taveniny sa jej zvyšky odstránia buď pomocou gumovej stierky, alebo prudkým zatrasením v smere kolmom na rovinu dosky, pričom ju držíme v svorke. Ďalším spôsobom, ako odstrániť zvyšky zliatiny Rose, je zahriať dosku v rúre a potriasť ňou. Operáciu je možné opakovať, aby sa dosiahlo rovnomerné pokrytie. Aby sa zabránilo oxidácii horúcej taveniny, do pocínovacej nádoby sa pridáva glycerín tak, aby jeho hladina prekrývala taveninu o 10 mm. Po ukončení procesu sa doska umyje od glycerínu v tečúcej vode. Pozor! Tieto operácie zahŕňajú prácu s inštaláciami a materiálmi vystavenými vysokým teplotám, preto je potrebné nosiť ochranné rukavice, okuliare a zástery, aby sa zabránilo popáleniu.
Operácia pocínovania cínu a olova prebieha podobne, ale vyššia teplota taveniny obmedzuje rozsah tejto metódy v remeselných podmienkach.
Nezabudnite dosku po cínovaní očistiť od taviva a dôkladne odmastiť.
Ak máte veľkú výrobu, môžete použiť chemické cínovanie.
Aplikácia ochrannej masky
Operácie s aplikáciou ochrannej masky presne opakujú všetko, čo bolo napísané vyššie: naniesť fotorezist, vysušiť, opáliť, masky vycentrovať, exponovať, vyvolať, umyť a znova opáliť. Samozrejme vynecháme kroky na kontrolu kvality vyvolávania, leptanie, odstraňovanie fotorezistu, cínovanie a vŕtanie. Na úplný záver masku opaľujeme 2 hodiny pri teplote cca 90-100°C - stane sa pevnou a tvrdou ako sklo. Vytvorená maska chráni povrch DPS pred vonkajšími vplyvmi a chráni pred teoreticky možnými skratmi počas prevádzky. Tiež zohráva dôležitú úlohu pri automatickom spájkovaní - neumožňuje spájke "sedieť" na susedné časti a zatvárať ich.
To je všetko, obojstranná DPS s maskou je pripravená
Takto som musel urobiť PP so šírkou koľají a rozstupom medzi nimi do 0,05 mm (!). Ale toto je už šperk. A bez veľkého úsilia môžete vyrobiť PP so šírkou stopy a rozstupom medzi nimi 0,15-0,2 mm.
Na dosku zobrazenú na fotografiách som nedal masku - nebolo to potrebné.
Doska plošných spojov v procese montáže komponentov na ňu
A tu je samotné zariadenie, pre ktoré bol PP vyrobený:
Toto je most pre mobilné telefóny, ktorý vám umožňuje znížiť náklady na mobilné komunikačné služby 2 až 10-krát - na to sa oplatilo hrať s PP;). Doska plošných spojov s priletovanými súčiastkami je umiestnená v stojane. Predtým existovala obyčajná nabíjačka batérií mobilných telefónov.
Ďalšie informácie
Oplechovanie otvorov
Doma môžete otvory dokonca pokovovať. Na tento účel sa vnútorný povrch otvorov ošetrí 20-30% roztokom dusičnanu strieborného (lapis). Potom sa povrch očistí stierkou a doska sa vytvrdí svetlom (môžete použiť UV lampu). Podstatou tejto operácie je, že pod vplyvom svetla sa dusičnan strieborný rozkladá a na doske zostávajú inklúzie striebra. Ďalej sa uskutočňuje chemické zrážanie medi z roztoku: síran meďnatý (síran meďnatý) - 2 g, lúh sodný - 4 g, amoniak 25 percent - 1 ml, glycerín - 3,5 ml, formalín 10 percent - 8-15 ml , voda - 100 ml. Čas použiteľnosti pripraveného roztoku je veľmi krátky - musíte ho pripraviť bezprostredne pred použitím. Po nanesení medi sa doska umyje a vysuší. Vrstva sa ukáže ako veľmi tenká, jej hrúbka sa musí zvýšiť na 50 mikrónov galvanickým pokovovaním.
Roztok na pokovovanie medi:
Na 1 liter vody 250 g síranu meďnatého (síran meďnatý) a 50-80 g koncentrovanej kyseliny sírovej. Anóda je medená platňa zavesená rovnobežne s dielom, ktorý sa má potiahnuť. Napätie by malo byť 3-4 V, hustota prúdu - 0,02-0,3 A / cm2, teplota - 18-30 ° C. Čím je prúd nižší, tým je proces pokovovania pomalší, ale výsledný povlak je kvalitnejší.
Fragment dosky plošných spojov, kde je viditeľná metalizácia v otvore
Domáce fotorezisty
Fotorezist na báze želatíny a dvojchrómanu draselného:
Prvý roztok: 15 g želatíny zalejte 60 ml prevarenej vody a nechajte 2-3 hodiny napučať. Po napučaní želatíny vložte nádobu do vodného kúpeľa s teplotou 30-40 ° C, kým sa želatína úplne nerozpustí.
Druhý roztok: rozpustite 5 g dichrómanu draselného (chrómový pík, svetlooranžový prášok) v 40 ml prevarenej vody. Rozpustite pri slabom okolitom svetle.
Druhý nalejte do prvého roztoku za intenzívneho miešania. Do výslednej zmesi pridajte niekoľko kvapiek amoniaku pomocou pipety, kým sa nedosiahne slamová farba. Fotoemulzia sa nanáša na pripravenú dosku pri veľmi slabom osvetlení. Doska sa suší pri izbovej teplote v úplnej tme. Po expozícii dosku opláchnite pri slabom rozptýlenom osvetlení v teplej tečúcej vode, kým sa neodstráni nestuhnutá želatína. Pre lepšie posúdenie výsledku môžete miesta natrieť neodstránenou želatínou s roztokom manganistanu draselného.
Pokročilý DIY fotorezist:
Prvý roztok: 17 g lepidla na drevo, 3 ml vodného roztoku čpavku, 100 ml vody nechajte jeden deň napučať, potom zahrievajte vo vodnom kúpeli pri 80 ° C až do úplného rozpustenia.
Druhý roztok: 2,5 g dvojchrómanu draselného, 2,5 g dvojchrómanu amónneho, 3 ml vodného roztoku amoniaku, 30 ml vody, 6 ml alkoholu.
Keď sa prvý roztok ochladí na 50 °C, za intenzívneho miešania doň nalejte druhý roztok a výslednú zmes prefiltrujte ( tieto a následné operácie sa musia vykonávať v zatemnenej miestnosti, slnečné svetlo nie je povolené!). Emulzia sa aplikuje pri teplote 30-40 °C. Ďalej - ako v prvom recepte.
Fotorezist na báze dvojchrómanu amónneho a polyvinylalkoholu:
Príprava roztoku: polyvinylalkohol - 70-120 g / l, dichróman amónny - 8-10 g / l, etylalkohol - 100-120 g / l. Vyhnite sa jasnému svetlu! Nanáša sa v 2 vrstvách: prvý náter - schnutie 20-30 minút pri 30-45°C - druhý náter - schnutie 60 minút pri 35-45°C. Vývojka je 40% roztok etylalkoholu.
Chemické cínovanie
V prvom rade je potrebné dosku namoriť, aby sa odstránil vzniknutý oxid medi: 2-3 sekundy v 5% roztoku kyseliny chlorovodíkovej, následne opláchnutie pod tečúcou vodou.
Je celkom jednoduché vykonať chemické pocínovanie ponorením dosky do vodného roztoku s obsahom chloridu cínatého. K precipitácii cínu na povrchu medeného povlaku dochádza pri ponorení do roztoku cínovej soli, v ktorom je potenciál medi elektronegatívny ako povlakový materiál. Potenciálna zmena v požadovanom smere je uľahčená zavedením komplexotvornej prísady, tiokarbamidu (tiomočoviny), do roztoku soli cínu. Roztoky tohto typu majú nasledujúce zloženie (g / l):
Spomedzi vyššie uvedených sú najbežnejšie roztoky 1 a 2. Niekedy sa ako povrchovo aktívna látka pre 1. roztok navrhuje použiť detergent Progress v množstve 1 ml / l. Pridanie 2-3 g / l dusičnanu bizmutitého do 2. roztoku vedie k ukladaniu zliatiny obsahujúcej až 1,5% bizmutu, čo zlepšuje spájkovateľnosť povlaku (zabraňuje starnutiu) a výrazne zvyšuje trvanlivosť hotového výrobku. PCB pred spájkovaním komponentov.
Na konzerváciu povrchu sa používajú aerosólové spreje na báze taviacich kompozícií. Po zaschnutí lak nanesený na povrch obrobku vytvorí odolný hladký film, ktorý zabraňuje oxidácii. Jednou z obľúbených látok je "SOLDERLAC" od Cramolinu. Následné spájkovanie sa vykonáva priamo na ošetrenom povrchu bez dodatočného odstraňovania laku. V obzvlášť kritických prípadoch spájkovania je možné lak odstrániť alkoholovým roztokom.
Roztoky na umelé pocínovanie sa časom zhoršujú, najmä ak sú vystavené vzduchu. Preto, ak máte veľké objednávky len zriedka, skúste si ihneď pripraviť malé množstvo roztoku, postačujúce na pocínovanie potrebného množstva PP, a zvyšok roztoku uskladniť v uzavretej nádobe (fľaštičky typu používaného vo fotografii, ktoré zabraňujú priechodu vzduchu, sú ideálne). Tiež je potrebné chrániť roztok pred kontamináciou, ktorá môže značne zhoršiť kvalitu látky.
Na záver chcem povedať, že stále je lepšie používať hotové fotorezisty a netrápiť sa doma pokovovaním dier – aj tak nedosiahnete skvelé výsledky.
Veľká vďaka patrí kandidátovi chemických vied Filatov Igor Evgenievich za rady vo veciach týkajúcich sa chémie.
Chcem tiež vyjadriť svoju vďačnosť Igor Chudakov“.