Способи нанесення доріжок на друковану плату. Як труїти друковану плату в домашніх умовах

Вітаю, дорогі друзі! На годиннику 5:30 ранку, сьогодні спеціально прокинувся раніше щоб написати щось корисне. І так, на календарі сьогодні 9 Травня, тож вітаю вас із цим великим днем, з Днем Перемоги!

А Сьогодні мова піде про розчин для травлення друкованих плат, який вражає своєю доступністю та нехитрою рисою. Так, сьогодні поговоримо про те, як можна протруїти плату за допомогою перекису водню і лимонної кислотину і трішки солі.

Які розчини для травлення існують

Для травлення друкованих плат існує безліч різних розчинів, серед яких є популярні травильні суміші, а є і не особливо популярні.

На мій погляд, найбільш популярний травильний розчин у радіоаматорському середовищі це хлорне залізо. Чому це так я не знаю, можливо це змова продавців радіомагазинів, які спеціально пропонують хлорне залізо і тактовно замовчують про альтернативи. А альтернативи є:

  1. Травлення мідним купоросом із сіллю
  2. Травлення персульфатом амонію
  3. Травлення персульфатом натрію
  4. Травлення перекисом водню та соляною кислотою
  5. Травлення перекисом водню та лимонною кислотою

Якщо у вас є ще варіанти травильних розчинівто буду вдячний якщо поділіться ними у коментарях до цієї посади.

У чому мінуси травлення у хлорному залозі

Розчин хлорного заліза всім хороший, його не складно приготувати і процес травлення швидко проходить швидко. При приготуванні дуже легко розібратися з концентрацією, що називається "на око". Якось приготованого розчину вистачає на десятки плат. Але в ньому є мінуси, які дуже заважають:

  1. Розчин не прозорий, що ускладнює контроль за процесом. Доводиться постійно діставати плату з травильного розчину.
  2. Розчин хлорного заліза дуже сильно забруднює сантехніку. Кожен сеанс травлення плат закінчується процесом відшаркування сантехніки (раковини, ванни і всього з чим може зіткнутися розчин).
  3. Дуже сильно забруднює одяг. При роботі з хлорним залізом слід одягати одяг який буде не шкода викинути, адже розчин дуже сильно в'їдається в тканину, так сильно її майже неможливо потім відпрати.
  4. Розчин агресивно впливає на будь-який метал наявний поблизу, навіть при зберіганні в негерметичній тарі найближчі металеві предмети можуть покритися іржею. Якось закрив банку з хлорним залізом металевою кришкою (кришка була пофарбована), через кілька місяців ця кришка перетворилася на потерть.

Як травити плати в перекисі водню та лимонної кислоти

Хоча я завжди був прихильником консервативного шляху, але незважаючи на всі плюси розчину FeCl3, його мінуси поступово штовхають на пошук альтернативних травильних сумішей. І ось я вирішив випробувати метод травлення плат у перекисі водню та лимонної кислоти.

Дорогою додому зайшов у продуктовий магазин і крім продуктів для смачної вечерізахопив 4 пакетики лимонної кислоти по 10г. кожен. Кожен пакетик обійшовся мені менш ніж 6р.

Зайшов до аптеки і купив флакончик перекису водню, коштував мені 10р.

Якогось проекту у мене на Наразіні тому я вирішив чисто випробувати метод, зрозуміти у чому вся сіль. Знайшов у своєму загашнику обрізок фольгованого текстоліту та перманентним маркером зробив кілька штрихів. Це якась емітація доріжок та мідних полігонів, дослідних робітцілком покотить.

Розчин готується не складно але важливо дотримуватися пропорцій. Тому в пластиковий лоток виливаємо 100 мл перекису і висипаємо 30г лимонної кислоти, так як у мене були пакетики по 10г, я висипав 3 пакетики. Залишилося всю цю справу посолити, кладемо 5 г кухонної солі, це десь 1 год. ложка без гірки.

Помітив, що солі можна додавати навіть більше, ніж це потрібно, це призводить до прискорення процесу. Ретельно перемішуємо. Дуже важливо, в розчин не потрібно підливати воду тому для приготування вибираємо таку ємність, щоб розчин покривав плату, або збільшуємо кількість розчину, дотримуючись пропорції.

Кладемо в розчин, що вийшов, нашу «друкарську плату» і спостерігаємо за процесом. Хочу зауважити, що розчин вийшов прозорий.

У процесі травлення починають виділятися бульбашки, а температура розчину трохи збільшується. Поступово розчин починає фарбуватися в зелений колір - правильна ознака того, що травлення йде повним ходом. Загалом весь процес травлення у мене зайняв менше 15 хвилин, що мене дуже порадувало.

Але коли я вирішив у цьому ж розчині протруїти ще одну плату, розміром трохи більшим ніж ця, то все виявилося не настільки позитивно. Плата протруїлася рівно на половину і процес дуже сильно сповільнився, сповільнився на стільки, що довелося завершувати процес у хлорному залозі.

Мабуть, потужності розчину вистачає на той час поки йде хімічна реакція між перекисом водню і лимонною кислотою. Процес можна продовжити, якщо підливати і підсипати необхідні компоненти.

Переваги травлення в перекисі водню та лимонній кислоті

З отриманого досвіду можна зробити висновки, що цей метод як і інші має свої плюси та мінуси, в ньому є як свої переваги так і свої недоліки.

Основні переваги:

  1. Легкодоступність - всі компоненти без проблем знаходяться в найближчій аптеці та продуктовому магазині.
  2. Відносна дешевизна - всі компоненти для приготування розчину коштують не дорого, менше 100р. (На момент написання статті)
  3. Прозорий розчин - напівчинний розчин виходить прозорий, це спрощує спостереження та контроль за процесом травлення.
  4. Травлення відбувається досить швидко і не вимагає підігрівання
  5. Не бруднить сантехніку

У чому мінуси

На жаль, окрім усіх переваг, у цьому методі травлення не обійшлося без мінусів.

Мінуси травлення в перекисі водню та лимонної кислоти:

  1. Одноразовий розчин-розчингодиться лише одноразового застосування, тобто. в процесі хімічної реакції, що протікає в ньому. У ньому не вдасться протруїти безліч плат, для кожного разу доведеться готувати розчин наново.
  2. Дорого - не дивлячись на те, що всі інгредієнти дешеві, в довгостроковій перспективі розчин виявляється дорожчим за той же хлорний желер. Адже для кожної нової плати розчин доведеться готувати заново.

Ось у принципі й усі недоліки. На мій погляд, цей метод травлення плат має право на життя і він обов'язково знайде своїх прихильників і шанувальників. А в деяких випадках цей метод може стати єдино можливою альтернативою, наприклад, у глухому селі з аптекою та магазином продуктів.

А на цьому я закруглюватимуся. За вікном вже давно розвиднілося і настав час готувати смачний сніданок.

Я вас ще раз вітаю з Днем Перемоги та бажаю вам удачі, успіхів та мирного неба над головою!

З н/п Володимир Васильєв

І лимонною кислотою – рецепт, що користується особливою популярністю у радіоаматорів. Це не тільки швидкий, а й безпечний спосіб отримати готове для паяння елементів майбутнього приладу полотно.

Як цькували плати у минулому?

Раніше, щоб зробити потрібно докласти чимало зусиль. Спочатку схема розлучалася на папері, потім у заготовці проробляли отвори, після чого переносили доріжки на фольгований текстоліт або гетинакс, використовуючи при цьому лакофарбові вироби. Після висихання покриття його віддирали, а плату занурювали в ємність із лугом для витравлення.

Найважче було цькувати плату. Так як для цих цілей використовували луг на основі У радіокухлі такий засіб не був дефіцитним, а ось вдома доводилося шукати альтернативу, якою найчастіше виступав мідний купорос.

Обробка плати несла в собі ще один секрет: плата труїлася нерівномірно. Деякі доріжки роз'їдалися, а подекуди поверхня недотравлювалася. Все через недосвідченість умільців або багаторазове використання лужного розчину.

Сучасні методи обробки плат

Травлення плати перекисом водню та не новинка. Багато хто чув про такий метод і раніше. Вибравши такий варіант підготовки плати, ви відкриєте собі не одну перевагу порівняно з травленням у хлорному залозі. Наприклад, якість обробки, безпека та екологічність перекису у поєднанні з окислювачем.

Рецепт обробки плати будинку

Все, що необхідно для того, щоб виконати травлення плати перекисом водню та лимонною кислотою, ви знайдете у своїй аптечці та на кухні або без проблем зможете придбати. Ще одна незаперечна перевага обробки плат у такий спосіб - вартість інгредієнтів для створення розчину. Ось і ще одна перевага водневої суміші - вона обійдеться набагато дешевше за хлорний заліз.

Компонентний склад

  • 3% - 100 мл.
  • Кислота лимонна – 30 грам.
  • Поварена сіль - 5 грам (як допоміжний компонент проходження реакції).
  • Вода (у разі потреби).

Важливо! Розчину, приготовленого в такій пропорції, вистачить, щоб витравити мідну фольгу завтовшки 35 мкм і площею 100 кв. див.

Підготовка плати

  1. Намалюйте та надрукуйте плату.
  2. Виріжте необхідних розмірів шматок текстоліту.
  3. Перенесіть тонер на текстоліт та залиште відмокати, після чого видаліть.

Як зробити розчин?

  1. Підігрійте перекис водню: поставте пляшечку на водяну баню і дочекайтеся, доки температури двох речовин не вирівняються.
  2. Візьміть чашку. Підійде будь-яка, тільки не металева.
  3. Перелийте розігрітий перекис в чистий сухий посуд і всипте лимонну кислоту.
  4. Ретельно перемішайте суміш.
  5. Помішуючи, додайте сіль, яка у розчині відіграє роль каталізатора.

Як правильно труїти плату?

Щоб травлення плати перекисом водню та лимонною кислотою пройшло швидше, можете скористатися двома контейнерами. Просто помістіть меншу ємність із луком у контейнер більшого розміруі налийте в неї гарячу воду. Це прискорить та посилить процес.

Травлення плати в розчині перекису водню виконують так: плату поміщають у луг стороною, на якій намальовані доріжки, вниз, щоб продукти розпаду легко опускалися на дно ємності. Щоб реакція проходила більш поступово, розчин необхідно іноді трохи помішувати. Весь процес займає трохи більше 10 хвилин.

По завершенні трави плату необхідно нейтралізувати та промити під проточною водою.

Такий спосіб обробки плати повністю безпечний. Робити плати тепер можна і на роботі, і вдома, і в офісі, а працювати з небезпечними реагентами зовсім не обов'язково.

Важливо! Якщо розчин сильно піниться, то солі ви всипали дуже багато. Підлийте ще перекиси, інакше реакція пройде надто активно, доріжки можуть бути пошкоджені.

Якщо в процесі реакції ви витягнете плату і поглянете на неї, то не зможете помітити відмінностей у порівнянні з тим, як відбувається травлення друкованої платиу хлорному залозі, їх просто немає. Головна відмінність - реакція, що швидко проходить і менш небезпечний процес для людини.

Як зрозуміти, що плата вже витравилася?

У воднево-кислому середовищі реакція проходить за формулою: Cu+H3Cit+H2O2→H+2H2O. Травлення друкованої плати в перекисі водню можна вважати завершеним, якщо в розчині припинилися будь-які реакції: він більше не шипить і не пузириться.

Готову плату очищають та промивають водою. Тонер або фарбу стирають ацетоном. Після чого плату ретельно протирають та знежирюють.

Важливо! Перевіряйте доріжки на цілісність після обробки плати. Ушкоджена схема не працюватиме.

Як ви могли переконатися, травлення плати перекисом водню в домашніх умовах не тільки можливе, але й безпечне. Не важко знайти необхідні компоненти для приготування травлячого складу, а сам процес займе не більше 15 хвилин. Сьогодні будь-який радіоаматор, завдяки простим і точним порадам, зможе поекспериментувати вдома без заподіяння шкоди собі та оточуючим.

У статті розповімо про способи виготовлення друкованої плати та травлення плати.

Існує багато способів виготовлення друкованої плати. Головний спосіб, Яким користуюся особисто я – виготовлення плати з фольгованого текстоліту (гетинаксу), шляхом нанесення малюнка рейсфедером та травлення у хімічному розчині. Так склалося, що я почав малювати плати з шостого класу школи (за нинішнім – з п'ятого), тоді коли комп'ютери були розмірами з цілі приміщення. Тоді я і «натаскався». Тому я малюю плату на аркуші паперу в клітинку швидше, ніж на комп'ютері, із застосуванням спеціальних програм. Щоправда, найбільша по елементній базі плата, яку я коли-небудь малював від руки, була плата, що складається з чотирнадцяти мікросхем і кількох сотень простих елементів.

Виготовлення плати, шляхом нанесення малюнка рейсфедером або, що частіше в Останнім часом, ЛУТ (лазерно-прасною технологією) і травлення в хімічному розчині складається з нижче перерахованих етапів, різниця від інших способів може незначно відрізнятися в самих операціях та їх послідовності:

1. Планування розміщення радіоелементів на платі та трасування провідників (доріжок). В даний час існує багато програм для розробки радіоплат. Простіше користуватися саме ними. Можна розробкою займатися і без використання спеціальних програм, але це вимагає деякої посидючості та в рази більше часу. У цьому випадку для зручності плату малюють на аркуші паперу в клітину, а для перепланування малюють заново;

2. З фольгованого текстоліту або гетинаксу вирізається плата необхідних розмірів. Більше зручним матеріаломє текстоліт, це по суті багатошарове скловолокно, на ньому і фольга тримається краще, ніж на гетинаксі. Гетинакс – листовий матеріал, виконаний із пресованого паперу, просоченого бакелітовим лаком. Гетінакс менш якісний матеріал, ніж текстоліт, і має кілька властивостей, які мені особисто не подобаються:

- може розшаровуватися;

- друковані провідники від перегріву відскакують швидше, ніж у текстоліту, що ускладнює заміну радіодеталей без пошкодження плати у разі виходу з ладу;

— бувають випадки перегріву радіодеталей, від чого може підкоптитися радіоплата. Це ж відбувається при попаданні вологи у високовольтні ланцюги. Згорілий гетинакс, часто перетворюється на провідник (щось на зразок графіту). Це ж відбувається з гетинаксом при випадковому попаданні вологи у високовольтні ланцюги. Останнє може принести Вам величезний клопіт;

Але при всьому цьому він пристойно дешевше і ріжеться ножицями. Це корисно, коли треба зробити швидку односторонню плату на SMD-деталях.

3. Торці плати обробляються від гострих кутів і задирок напилком або наждачним папером;

4. Вирізана плата обертається листом із намальованою платою. Тонким керном, легкими ударами молотка робляться ямки (розмітка) майбутніх отворів у тих місцях, які раніше були розмічені на аркуші;

5. У розмічених місцях свердляться отвори під майбутні радіодеталі. Для малих деталей – резисторів, конденсаторів, тонкових транзисторів використовується свердло на 0,5мм, для товстіших висновків – свердло на 0,7мм. При необхідності можна використовувати й інші розміри. Як дриля зручніше використовувати портативний свердлильний апарат, який можна придбати в спеціалізованому радіомагазині. Можна використовувати і ручний електродриль з певною вправністю;

6. Після свердління отворів плата обробляється наждачним папером. Зчищаються всі задирки, що утворилися в результаті свердління, і фольга зачищається для подальшого нанесення малюнка доріжок та травлення;

7. Зі звичайного порожнього стрижня від кулькової ручкиробиться рейсфедер. Для цього стрижень нагрівається над полум'ям сірника (або запальнички), а коли пластмаса розплавиться, стрижень витягується. Після застигання пластмаси, кінець рейсфедера обрізається для отримання отвору діаметром приблизно 0,2 ... 0,4 мм;

8. У рейсфедер набирається лак (зручніше - лак для нігтів) 2 ... 5 см за висотою, після чого малюється друкована плата: навколо отворів робляться майданчики для паяння, і між цими майданчиками малюються доріжки друкарського монтажу. При певній вправності та використанні як напрямних – лінійок, якість малюнка може не поступатися заводським радіоплатам;

9. Після того, як лак засохне, не покриті лаком ділянки плати витравлюють, помістивши плату в розчин хлорного заліза. При цьому, мідь доріжок захищена лаком не труїться, а не закрите лаком мідне покриття плати, вступаючи в хімічну реакціюрозчиняється у хлорному залозі. Для прискорення процесу травлення розчин з платою можна підігріти у водяній бані, або просто поставити на батарею центрального опалення;

10. Після травлення плату промивають водою і за допомогою ватного тампона змоченого ацетоном або іншим розчинником з плати знімають лак, після чого ще раз промивають під проточною водою;

11. Пайку радіодеталей краще проводити за допомогою легкоплавкого припою та флюсу – каніфолі розчиненої у спирті.

Слід додати:

Як рейсфедер можна використовувати одноразовий шприц, при цьому необхідно зламавши косий зріз голки обточити її, щоб не було гострих поверхонь наконечника, що дряпають. Останнім часом у продажу є безліч маркерів, барвник яких не змивається водою і дає досить міцний захисний шар, тому їх також можна використовувати як рейсфедер.

Деякі майстри після травлення плати ще й лудять. Лудіння виробляють одним із двох способів:

1. Паяльником;

2. Залізна ванна заповнюється сплавом Розі або Вуда. Сплав, щоб уникнути окислення припою, зверху повністю покривається шаром гліцерину. Для лудіння плата занурюється в розплав на час не більше п'яти секунд. Нагрівають ванну за допомогою електроплитки.

Останнім часом все більш широке поширення отримує принтерний спосіб перенесення малюнка радіоплати.

Полягає він у наступному:

1. За допомогою спеціальних програм проектується та малюється радіоплата;

2. Зображення плати у дзеркальному відображенні друкується на лазерний принтерна підкладці. При цьому як підкладка використовується тонкий крейдований папір (обкладинки від різних журналів), папір для факсів, або плівка для лазерних принтерів.

3. На підготовлену плату лицьовою стороною (картинкою) прикладається підкладка і за допомогою гарячої праски «притирається» до плати. Для рівномірного розподілу тиску праски на підкладку рекомендується прокласти між ними кілька шарів цупкого паперу. Тонер, розплавляючись, прилипає до плати.

4. Після остигання, можливі два варіанти зняття підкладки: або підкладка після перенесення тонера на плату просто знімається (у разі плівки для лазерних принтерів), або попередньо розмочується у воді і потім поступово відокремлюється (крейдований папір). Тонер у своїй залишається на платі. Після зняття підкладки, в тих місцях, де тонер все ж таки відокремився, можна підретушувати плату вручну.

5. Плата труїться в хімічному розчині. Під час травлення тонер у хлорному залозі не розчиняється.

Цей спосіб дозволяє отримати дуже гарний друкований монтаж, але до нього необхідно приловчитися, тому, як з першого разу може не вийти. Справа в тому, що потрібний певний високотемпературний режим. Критерій тут один: тонер повинен встигнути достатньо розплавитися, щоб прилипнути до поверхні плати, і в той же час повинен не встигнути дійти до напіврідкого стану, щоб краї доріжок не розплющились. Зняття паперового листа потребує певного розм'якшення водою, інакше аркуш паперу може знятись разом із тонером. Свердління отворів у платі, виготовленій принтерним методом, здійснюється після травлення.

Травлення друкованої плати

Існує багато складів для хімічного стравлювання міді з друкованої плати. Всі вони відрізняються швидкістю протікання реакції та доступністю необхідних для приготування розчину хімічних реактивів. Не забувайте, що будь-яка хімія є шкідливою для здоров'я, тому не забувайте про заходи обережності. Наведу ті хімічні розчини для травлення друкованих плат, якими користувався я:

1. Азотна кислота (HNO 3)- Найнебезпечніший і не популярний реактив. Прозорий, має різкий запах, сильно гігроскопічний, так само сильно випаровується. Тому не рекомендується зберігати в домашніх умовах. Для травлення використовується не в чистому виглядіа розчині з водою у співвідношенні 1/3 (одна частина кислоти до трьох частин води). Не забудьте, що вода ллється в кислоту, а навпаки – кислота у воду. Процес травлення займає трохи більше п'яти хвилин, з активним виділенням газу. "Азотка" розчиняє і лак, тому перед її застосуванням необхідно дати лаку добре просохнути. Тоді, під час травлення, він не встигне розм'якшитися та відстати від мідного покриття. Необхідно суворо виконувати запобіжні заходи.

2. Розчин сірчаної кислоти (H 2 SO 4) та перекису водню (H 2 O 2). Для приготування цього розчину необхідно на склянку звичайного акумуляторного електроліту (розчин сірчаної кислоти у воді), кинути чотири таблетки перекису водню (аптечна назва - "Гідроперіт"). Готовий розчинповинен зберігатися в темній тарі, не закритій герметично, оскільки при розкладі перекису водню виділяється газ. Час травлення друкованої плати становить близько однієї години для свіжого розчину, що добре перемішується, при кімнатній температурі. Даний розчин після травлення можна відновлювати додаванням перекису водню H2O2. Оцінка необхідної кількості перекису водню здійснюється візуально: занурена в розчин мідна плата повинна перефарбовуватися з червоного темно-коричневий колір. Утворення бульбашок у розчині свідчить про надлишок перекису водню, що веде до уповільнення реакції травлення. Необхідно суворо виконувати запобіжні заходи.

Увага:При використанні двох раніше зазначених розчинів необхідно дотримуватися всіх запобіжних заходів при роботі з їдкими хімічними речовинами. Усі роботи необхідно виконувати лише на свіжому повітрі або під витяжкою. При попаданні розчину на шкіру її необхідно негайно промити великою кількістю води.

3. Хлорне залізо (FeCl 3)- Найпопулярніший реактив для травлення друкованої плати. 200 мл теплої води розчиняють 150 г хлорного заліза в порошку. Процес травлення у цьому розчині може зайняти від 15 до 60 хвилин. Час залежить від свіжості розчину та температури. Після закінчення травлення плату необхідно промити великою кількістю води, бажано з милом (для нейтралізації залишків кислоти). До недоліків даного розчину слід віднести утворення в процесі реакції відходів, які осідають на платі та перешкоджають нормальному перебігу процесу травлення, а також порівняно низьку швидкість реакції.

4. Розчин кухонної солі (NaCl) та мідного купоросу(CuSO 4) у воді. У 500 мл гарячої води (приблизно 80 ° С) розчиняють чотири столові ложки кухонної солі і дві ложки потовченого в порошок мідного купоросу. Розчин готовий до застосування відразу після остигання (при використанні теплостійкої фарби, остигання необов'язково). Час травлення близько 8 год. Для прискорення процесу травлення розчин із платою можна підігріти до 50 °С.

5. Розчин лимонної кислоти в перекисі водню (H2O2).У невеликій ванни (до 100 мл) заливається друкована плата великим об'ємом перекису водню, після чого туди додається 1 столова ложка лимонної кислоти. Після цього починається процес травлення друкованої плати. Він активно супроводжується зміною кольору рідини із прозорою на синю. Краї виходять рівними і, якщо попередньо пройтися фольгованим склотекстолітом дрібної наждакової, то і труїтися все дуже рівномірно.

Даним методом мені вдалося отримати плати з наступними параметрами:

Зазор між провідниками 0,2 мм.

При встановленій товщині провідника 0,25 мм на ділі вона виходила 0,2-0,22 мм.

Габарити плат до 100х200 мм.




Якщо вам потрібно протруїти швидше, то можна додати щіпку звичайної кухонної солі. Вона прискорить процес, але будьте обережні: У процесі травлення виділяється теплова енергіяі зазвичай розчин пристойно розігрівається. За мою багаторічну практику роботи з даним розчином він у мене двічі вибухав і «заляпував» все навколо. Звичайно, все дуже швидко відтиралося звичайною ганчіркою з содою і ніяких слідів на одязі чи речах від нього (на відміну від хлорного заліза не залишається), але досить цікаво це спостерігати.

Середній час травлення становить 20-30 хвилин.

Інші розчини для травлення друкованих плат не використовував. Найприємніше працювати з останнім пунктом, оскільки компоненти можна дістати у будь-якому місті.

Якщо потрібно зробити якісно

У принципі друковану плату можна замовити і на спеціалізованому заводі під їх виробництво. Коштує це звичайно дорожче, ніж ви б зробили її самі, але якість виготовлення буде в рази кращою. Якщо у вас таких прототипів багато, то дуже рекомендую подивитися відео з виробництва відразу збирання друкованих плат.

Справа тут полягає в наступному. Завод бере гроші за 2 речі: за підготовку до виробництва, під час якої перекладає ваші файли з друкованою платою до свого стандарту та виготовляє оснастку та за саме виготовлення. Саме виготовлення річ не дорога: заводи купують заготівлі під радіоплати у великому обсязі і саме виробництво у них дешевше, а ось за підготовку вони беруть у середньому 2-3 тис. руб. На мене, платити такі гроші за виготовлення однієї плати немає сенсу. Але якщо цих плат набирається 10-20 штук, то ці гроші за підготовку діляться між усіма платами і виходить дешевше.

Коли є лазерний принтер, радіоаматорами застосовується технологія виготовлення друкованих плат, яка називається ЛУТ. Однак такий прилад є далеко не в кожному будинку, оскільки навіть у наш час він коштує досить дорого. Ще є технологія виготовлення із застосуванням фоторезистивної плівки. Однак для роботи з нею теж потрібний принтер, але вже струйний. Вже простіше, але сама плівка коштує досить дорого, а радіоаматору-початківцю спочатку краще витратити наявні кошти на хорошу паяльну станціюта інше приладдя.
Чи можна виготовити друковану плату прийнятної якості в домашніх умовах без принтера? Так. Можна, можливо. Причому, якщо все зробити, як описано в матеріалі, знадобиться зовсім небагато грошей і часу, а якість буде дуже високому рівні. У всякому разі електричний струм«побіжить» такими доріжками з великим задоволенням.

Перелік необхідних інструментів та розхідників

Почати варто з підготовки інструментів, пристроїв та витратних матеріалів, без яких просто не можна обійтися. Для реалізації бюджетного способу виготовлення друкованих плат у домашніх умовах знадобиться таке:
  1. Програмне забезпечення розробки рисунка.
  2. Прозора поліетиленова плівка.
  3. Вузький скотч.
  4. Маркер.
  5. Фольгований склотекстоліт.
  6. Наждачний папір.
  7. Спирт.
  8. Непотрібна зубна щітка.
  9. Інструмент для свердління отворів діаметром від 07 до 12 мм.
  10. Хлорне залізо.
  11. Пластикова ємність для травлення.
  12. Пензлик для малювання фарбами.
  13. Паяльник.
  14. Припій.
  15. Рідкий флюс.
Пройдемося стисло по кожному пункту, оскільки є деякі нюанси, дійти до яких можливо лише досвідченим шляхом.
Програм для розробки друкованих плат існує сьогодні величезна кількість, але для радіоаматора-початківця самим простим варіантомбуде Sprint Layout. Нескладно освоїти інтерфейс, користуватися можна безкоштовно, є величезна бібліотека, що включає поширені радіокомпоненти.
Поліетилен необхідний переносу малюнка з монітора. Краще взяти більш жорстку плівку, наприклад, від старих обкладинок для шкільних книг. Для її кріплення до монітора підійде будь-який скотч. Краще взяти вузький – простіше відклеюватиме (монітору ця процедура не шкодить).
На маркерах варто зупинитися докладніше, оскільки це хвора тема. Для перенесення малюнку на поліетилен, в принципі, підійде будь-який варіант. А ось для малювання за фольгованим склотекстолітом потрібен спеціальний маркер. Але тут є маленька хитрість, як заощадити, і не купувати досить дорогі спеціальні маркери для малювання друкованих плат. Справа в тому, що ці вироби за своїми властивостями абсолютно ні чим не відрізняються від звичайних маркерів, які продаються в 5-6 разів дешевше в будь-якому канцелярському магазині. Але маркер повинен обов'язково мати напис "Permanent". Інакше нічого не вийде.


Фольгований склотекстоліт можна брати будь-хто. Краще, якщо він буде товстішим. Початківцям з таким матеріалом працювати набагато простіше. Для його очищення знадобиться наждачний папір зернистістю близько 1000 одиниць, а також спирт (є в будь-якій аптеці). Останній розхідник можна замінити на рідину для зведення лаку для нігтів, яка є в будь-якому будинку, де живе жінка. Однак цей засіб досить неприємно пахне і довго вивітрюється.
Для свердління плати краще мати спеціальну міні-дриль або гравер. Однак можна піти і дешевшим шляхом. Достатньо купити цанговий або кулачковий патрон під маленькі свердла та пристосувати його до звичайного побутового дриля.
Хлорне залізо можна замінити іншими хімічними засобамивключаючи ті, які вже напевно є у вашому будинку. Наприклад, підійде розчин лимонної кислоти у перекисі водню. Інформацію про те, як готуються альтернативні хлорному залізу склади для травлення плат, без проблем можна знайти у Мережі. Єдине, на що варто звернути увагу, це на ємність для такої хімії – вона має бути пластиковою, акриловою, скляною, але не металевою.
Про паяльник, припій та рідкий флюс докладніше говорити не варто. Якщо радіоаматор дійшов питання виготовлення друкованої плати, то з цими речами він вже напевно знайомий.

Розробка та перенесення малюнка плати на шаблон

Коли всі вищезазначені інструменти, пристрої та витратні матеріалипідготовлені, можна братися за розробку плати. Якщо пристрій, що виготовляється, не унікальний, то набагато простіше буде скачати його проект з Мережі. Підійде навіть звичайний рисунок у форматі JPEG.


Хочете піти складнішим шляхом – малюйте плату самостійно. Цей варіант часто буває неминучим, наприклад, в ситуаціях, коли у вас немає в наявності точно таких радіодеталей, які потрібні для складання оригінальної плати. Відповідно, замінюючи компоненти аналогами, під них доводиться виділяти місце на склотекстоліті, підганяти отвори та доріжки. Якщо проект унікальний, то платню доведеться розробляти з нуля. Для цього і потрібне вищезгадане програмне забезпечення.
Коли макет плати готовий, його залишається лише перенести на прозорий шаблон. Поліетилен фіксується прямо на моніторі за допомогою скотчу. Далі просто перекладаємо малюнок – доріжки, контактні п'ятачки і так далі. Для цих цілей найкраще використовувати той самий перманентний маркер. Він не стирається, не розмазується, і добре видно.

Підготовка фольгованого склотекстоліту

Наступним етапом йде підготовка склотекстоліту. Спочатку потрібно відрізати його за розмірами майбутньої плати. Робити це краще із невеликим запасом. Для розкривання фольгованого склотекстоліту можна використовувати одні з кількох способів.
По-перше, матеріал добре ріжеться за допомогою ножівки по металу. По-друге, якщо у вас є гравер з відрізними колами, то зручно використовувати його. По-третє, склотекстоліт можна відрізати за розміром канцелярським ножем. Принцип розкривання такий самий, як і при роботі зі склорізом – у декілька проходів наноситься лінія відрізу, потім матеріал просто відламується.



Тепер обов'язково потрібно очистити мідний шар склотекстоліту від захисного покриттята оксиду. Найкращого способу, Чим обробка наждачним папером, для вирішення цього завдання немає. Зернистість береться від 1000 до 1500 одиниць. Ціль – отримати чисту блискучу поверхню. До дзеркального блиску зачищати мідний шар не варто, тому що дрібні подряпини від наждакового паперу збільшують адгезію поверхні, що знадобиться далі.
На завершення залишається лише очистити фольгу від пилу та слідів ваших пальців. Для цього використовується спирт або ацетон (рідина для зняття лаку). Після обробки до мідної поверхні руками не торкаємось. Для подальших маніпуляцій захоплюємо склотекстоліт за межі.

Поєднання шаблону та склотекстоліту


Тепер нашим завданням є суміщення отриманого на поліетилені малюнка з підготовленим склотекстолітом. Для цього плівка накладається на потрібне місце та позиціонується. Залишки загортаються на зворотний бікі кріпляться за допомогою того ж скотчу.


Свердління отворів

Перед свердлінням рекомендується будь-яким способом закріпити склотекстоліт із шаблоном на поверхні. Це дозволить досягти більшої точності, а також виключить раптове прокручування матеріалу під час проходу свердла наскрізь. Якщо у вас є свердлильний верстатдля такої роботи, описана проблема взагалі не виникне.


Свердлити отвори в склотекстоліті можна на будь-якій швидкості. Хтось працює на малих оборотах, хтось на більших. Досвід показує, що самі свердла служать набагато довше, якщо їх експлуатувати на низьких швидкостях. Так їх складніше зламати, погнути та пошкодити заточування.
Отвори свердляться прямо через поліетилен. Орієнтирами служитимуть майбутні контактні п'ятачки, намальовані на шаблоні. Якщо цього вимагає проект, то своєчасно змінюємо свердла під потрібний діаметр.

Малювання доріжок

Далі шаблон знімається, але не викидається. До мідного покриття, як і раніше, намагаємося не торкатися руками. Для малювання доріжок використовуємо маркер, обов'язково перманентний. Його добре видно по сліду, що він залишає. Малювати краще за один прохід, тому що після застигання лаку, який є у складі перманентного маркера, виправляти робити буде дуже важко.


Як орієнтир використовуємо той самий шаблон з поліетилену. Можна також малювати перед комп'ютером, звіряючись з оригінальним макетом, де є маркування та інші позначки. Якщо є можливість, краще використовувати кілька маркерів з наконечниками різної товщини. Це дозволить якісніше промалювати і тонкі доріжки, і великі полігони.



Після нанесення малюнка обов'язково чекаємо на деякий час, необхідний для остаточного затвердіння лаку. Можна навіть підсушити феном. Від цього залежатиме якість майбутніх доріжок.

Травлення та очищення доріжок від маркера

Тепер найцікавіше – травлення плати. Тут є кілька нюансів, про які мало хто згадує, але вони суттєво впливають на якість результату. Насамперед готуємо розчин хлорного заліза згідно з рекомендаціями на упаковці. Зазвичай порошок розбавляється водою у співвідношенні 1:3. І тут перша порада. Зробіть розчин більш насиченим. Це допоможе прискорити процес, і намальовані доріжки не відваляться, перш ніж витравиться все необхідне.


Відразу ж порада друга. Ванночку з розчином рекомендується занурити у гарячу воду. Можна нагріти її у металевому посуді. Підвищення температури, як відомо ще з шкільної програмизначно прискорює хімічну реакцію, якою травлення нашої плати і є. Скорочення часу процедури нам на руку. Нанесені маркером доріжки досить нестабільні, і що менше вони киснуть у рідини, то краще. Якщо за кімнатної температури плата в хлорному залозі труїться близько години, то теплої воді цей процес скорочується до 10 хвилин.
На завершення ще одна порада. У процесі травлення, хоч і так прискорений з допомогою підігріву, рекомендується постійно рухати плату, і навіть зчищати продукти реакції щіточкою для малювання. Поєднуючи всі вищеописані маніпуляції цілком можливо витравити зайву мідь всього за 5-7 хвилин, що є просто чудовим результатом для цієї технології.


Наприкінці процедури плату потрібно ретельно промити під проточною водою. Потім просушуємо її. Залишається тільки змити сліди від маркера, які все ще закривають наші доріжки та п'ятачки. Робиться це тим самим спиртом чи ацетоном.

Лудіння друкованих плат

Перед лудінням ще раз обов'язково проходимося по мідному шару наждачним папером. Але тепер робимо це дуже обережно, щоб не пошкодити доріжки. Найпростіший і доступний спосіблудіння – традиційний, за допомогою паяльника, флюсу та припою. Також можна використовувати сплави Розе або Вуда. Також існує на ринку так зване рідке олово, яке може спростити завдання.
Але всі ці нові технології вимагають додаткових витрат та деякого досвіду, тому для першого разу підійде класичний метод лудіння. На очищені доріжки наноситься рідкий флюс. Далі набирається припій на жало паяльника і розподіляється по міді, що залишилася після травлення. Тут важливо прогріти доріжки, інакше припій може не приклеїтися.


Якщо у вас є сплави Розе або Вуда, то їх можна використовувати і не за технологією. Вони просто чудово плавляться паяльником, легко розподіляються по доріжках, не збиваються в грудки, що для радіолюбителя-початківця буде тільки плюсом.

Висновок

Як видно з вищеописаного, бюджетна технологія виготовлення друкованих плат у домашніх умовах справді доступна та недорога. Не потрібен ні принтер, ні праска, ні фоторезистивна плівка. Використовуючи всі вищеописані поради, ви легко зможете виготовляти найпростіші електронні, не вкладаючи в це. великих грошейщо дуже важливо на перших етапах заняття радіоаматорством.

Так як я навчаюсь на інженера, я часто роблю вдома проекти з досить простими електронними схемамиі цього часто роблю друковані плати сам.

Що таке друкована плата?

Друкована плата (ПП) служить для механічного монтажу радіокомпонентів та електричного їх з'єднання за допомогою провідного малюнка, контактних майданчиків та інших компонентів, витравлених на мідному шарі пластини, що ламінує.
На ПП знаходяться заздалегідь спроектовані мідні доріжки. Правильно проектування з'єднань за допомогою цих доріжок скорочує кількість використаних проводів, отже, і кількість пошкоджень, спричинених розривами з'єднань. Компоненти монтуються на ПП пайкою.

Способи створення

Основних способів виготовлення друкованих плат своїми руками три:

  1. ЛУТ технологія виготовлення друкованих плат
  2. Нанесення доріжок вручну
  3. Травлення на лазерному верстаті

Метод лазерного травлення є промисловим, тому я розповім докладніше про перші два методи виготовлення.

Крок 1: Створюємо розведення друкованої плати

Зазвичай розведення роблять шляхом конвертування принципової схемиза допомогою спеціальних програм. Існує безліч безкоштовних програму відкритому доступі, наприклад:

Я створив розведення за допомогою першої програми.

Не забудьте в налаштуваннях зображення (Файл – Експорт – Зображення) вибрати DPIG 1200 для кращої якостізображення.

Крок 2: Матеріали для плати

(текст на фото):

  • Журнали чи рекламні брошури
  • Лазерний принтер
  • Звичайна праска
  • Ламінат із мідним покриттям для ПП
  • Розчин для травлення
  • Поролонова губка
  • Розчинник (наприклад, ацетон)
  • Провід у пластиковій ізоляції

Також вам знадобляться: перманентний маркер, гострий ніж, наждачний папір, паперові рушники, вата, старий одяг.
Пояснювати технологію буду на прикладі виготовлення ПП сенсорного вимикача з IC555.

Крок 3: Роздруковуємо розведення

Роздрукуйте розведення схеми на глянцевому аркуші або фото паперу формату А4 на лазерному принтері. Не забудьте:

  • Роздруковувати потрібно зображення у дзеркальному відображенні
  • Виберіть «Друкувати все чорним» та у програмі для дизайну друкованих плат, а також у налаштуваннях лазерного принтера.
  • Переконайтеся, що зображення буде надруковане на глянцевому боці аркуша.

Крок 4: Вирізаємо плату з ламінату


Виріжте з аркуша ламінату шматок такого ж розміру, як і зображення розведення плати.

Крок 5: Шліфуємо плату

Обробіть фольгований бік металевою мочалкою або абразивною стороною губки для миття посуду. Це потрібно, щоб зняти оксидну плівку та фоточутливий шар.
На загрублену поверхню зображення лягає краще.

Крок 6: Варіанти виготовлення схеми




Варіант 1:
ЛУТ: перенесення надрукованого на глянцевому шарі паперу зображення на фольгований шар ламінату. Покладіть надруковане зображення на горизонтальну поверхнютонер вгору. Покладіть зверху плату мідним шаром зображення. Зображення повинне розташовуватися рівно щодо країв. Скріпіть ламінат і зображення з двох сторін скотчем, щоб папір не міг змістити, липкий шар скотчу не повинен потрапити на мідне покриття.

Варіант 2:
Нанесення доріжок перманентним маркером: взявши за зразок роздруковану розводку, нанесіть схему на мідний шар шматка ламінату спочатку простим олівцем, а потім обведіть перманентним чорним маркером.

Крок 7: Прогладжуємо зображення



  • роздруковане зображення потрібно пропрасувати праскою. Розігрійте праску до максимальної температури.
  • покладіть на рівну дерев'яну поверхнючисту непотрібну тканину, на неї покладіть майбутню плату мідним шаром вгору із притиснутим до нього зображенням схеми.
  • з одного боку притисніть плату рукою з рушником, з іншого притисніть її праскою. Праску тримайте протягом 10 секунд, потім починайте прасувати з папером трохи натискаючи, протягом 5-15 хвилин.
  • добре пропрасуйте краї - з натиском, повільно переміщаючи праску.
  • Довге натискання діє краще, ніж постійно прогладжування.
  • тонер повинен розплавитись і прилипнути до мідного шару.

Крок 8: Очищення плати



Після прасування помістіть її в теплу водуприблизно 10 хвилин. Папір намокне і його можна буде видалити. Видаляйте папір під малим кутом і бажано без залишків.

Іноді з папером знімаються частинки доріжок.
Білим прямокутником на фото виділено місце, де доріжки погано перенесені і потім відновлені чорним перманентним маркером.

Крок 9: Травлення





Під час травлення необхідно бути дуже обережним.

  • спочатку одягніть гумові рукавички або рукавички з пластиковим покриттям
  • застеліть підлогу газетами про всяк випадок
  • наповніть пластикову коробку водою
  • додайте у воду 2-3 чайні ложки порошку хлориду заліза
  • опустіть плату в розчин приблизно на 30 хвилин
  • хлорид заліза вступить у реакцію з міддю та мідь, не захищена шаром тонера, піде в розчин
  • щоб перевірити, як йде травлення внутрішніх частин плати, дістаньте плату з розчину пасатижами, якщо внутрішня частинаще не очистилася від міді, залиште її в розчині ще деякий час.

Злегка перемішуйте розчин, щоб реакція йшла активніше. У розчині утворюється хлорид міді та хлорид заліза.
Кожні дві-три хвилини перевіряйте, чи вся мідь витравлена ​​із плати.

Крок 10: Техніка безпеки





Не торкайтеся розчину незахищеними руками, обов'язково використовуйте рукавички.
На фото видно, як відбувається травлення.

Крок 11: Утилізація розчину

Розчин для травлення токсичний для риб та інших водних організмів.
Не виливайте відпрацьований розчин у раковину, це є незаконним і може зіпсувати труби.
Розбавте розчин для зниження концентрації і тільки після цього злийте у загальну каналізацію.

Крок 12: Завершення процесу виготовлення




На фото показано для порівняння дві друковані плати, виготовлені за допомогою ЛУТ та перманентного маркера.

апніть кілька крапель розчинника (можна рідина для зняття лаку) на ватку і видаліть залишки тонера з плати, у вас повинні залишитися тільки мідні доріжки. Дійте обережно, потім просушіть платню чистою тканиною. Обріжте плату до потрібного розміру та обробіть краї паперу наждачкой.

Просвердлить монтажні отворита припаяйте всі компоненти на плату.

Крок 13: Висновок

  1. Лазерно-прасна технологія — цілком ефективний спосібвиготовлення друкованих плат у домашніх умовах Якщо робити все обережно, кожна доріжка вийде чіткою.
  2. Виконання розведення за допомогою перманентного маркера обмежено нашими художніми навичками. Цей спосіб підходить для найпростіших схем, для чогось складнішого краще виготовляти плату першим способом.
Подібні публікації