ПРОСТИЙ СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ (НЕ ЛУТ)

Send

Коли в розпорядженні є лазерний принтер, радіоаматорами застосовується технологія виготовлення друкованих плат, яка називається ЛУТ. Однак такий прилад є далеко не в кожному будинку, оскільки навіть в наш час коштує він досить дорого. Ще є технологія виготовлення із застосуванням фоторезистивной плівки. Однак для роботи з нею теж потрібен принтер, але вже струменевий. Вже простіше, але сама плівка коштує досить дорого, а початківцю радіоаматорові на перших порах краще витратити наявні кошти на хорошу паяльну станцію та інші речі.
Чи можна виготовити друковану плату прийнятної якості в домашніх умовах, не маючи принтера? Так. Можна, можливо. Причому, якщо все зробити, як описано в матеріалі, знадобиться зовсім небагато грошей і часу, а якість буде на дуже високому рівні. У всякому разі електричний струм "побіжить" по таким доріжках з великим задоволенням.

Перелік необхідних інструментів і витратних матеріалів

Почати варто з підготовки інструментів, пристосувань і витратних матеріалів, без яких просто не можна обійтися. Для реалізації самого бюджетного способу виготовлення друкованих плат в домашніх умовах знадобиться наступне:

Програмне забезпечення для розробки малюнка.
Прозора поліетиленова плівка.
Вузький скотч.
Маркер.
Фольгований склотекстоліт.
Наждачний папір.
Спирт.
Непотрібна зубна щітка.
Інструмент для свердління отворів діаметром від 0,7 до 1,2 мм.
Хлорне залізо.
Пластикова ємність для травлення.
Пензлик для малювання фарбами.
Паяльник.
Припій.
Рідкий флюс.

Пройдемося коротенько по кожному пункту, так як є деякі нюанси, дійти до яких можливо тільки досвідченим шляхом.
Програм для розробки друкованих плат існує сьогодні величезна кількість, але для початківця радіоаматора найпростішим варіантом буде Sprint Layout. Нескладно освоїти інтерфейс, користуватися можна безкоштовно, присутній величезна бібліотека, що включає поширені радіокомпоненти.
Поліетилен потрібен для перенесення малюнка з монітора. Краще взяти плівку жорсткіше, наприклад, від старих обкладинок для шкільних книг. Для її кріплення до монітора підійде будь-який скотч. Краще взяти вузький - простіше буде відклеюватися (монітора ця процедура не шкодить).
На маркерах варто зупинитися більш докладно, так як це хвора тема. Для перенесення малюнка на поліетилен, в принципі, підійде будь-який варіант. А ось для малювання по фольгованого склотекстоліти 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 перманентних 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 товстіший. Початківцям з таким матеріалом працювати куди простіше. Для його очищення знадобиться наждачний папір зернистістю близько 1000 одиниць, а також спирт (є в будь-якій аптеці). Останній расходник можна замінити рідиною для відомості лаку для нігтів, яка є в будь-якому будинку, де живе жінка. Однак це засіб досить огидно пахне і довго вивітрюється.
Для свердління плати краще мати спеціальну міні-дриль або гравер. Однак можна піти і дешевшим шляхом. Досить купити цанговий або кулачковий патрон під маленькі свердла і пристосувати його до звичайної побутової дрилі.
Хлорне залізо можна замінити іншими хімічними засобами, включаючи ті, які вже напевно є у вашому домі. Наприклад, підійде розчин лимонної кислоти в перекису водню. Інформацію про те, як готуються альтернативні хлорним залізом склади для травлення плат, без проблем можна знайти в Мережі. Єдине, на що варто звернути увагу, це на ємність для такої хімії - вона повинна бути пластикової, акрилової, скляної, але ніяк не металевою.
Про паяльник, припій і рідкий флюс докладніше говорити не варто. Якщо радіоаматор дійшов до питання виготовлення друкованої плати, то з цими речами він уже напевно знаком.

Розробка і перенесення малюнка плати на шаблон

Коли всі перераховані вище інструменти, пристосування та витратні матеріали підготовлені, можна братися за розробку плати. Якщо виготовляється пристрій не унікальний, то набагато простіше буде завантажити його проект з Мережі. Підійде навіть звичайний малюнок у форматі JPEG.

Хочете піти більш складним шляхом - малюйте плату самостійно. Цей варіант часто буває неминучим, наприклад, в ситуаціях, коли у вас немає в наявності точно таких же радіодеталей, які потрібні для збірки оригінальної плати. Відповідно, замінюючи компоненти аналогами, під них доводиться виділяти місце на стеклотекстолите, підганяти отвори і доріжки. Якщо проект унікальний, то плату доведеться розробляти з нуля. Для цього і потрібно вищезгадане програмне забезпечення.
Коли макет плати готовий, його залишається тільки перенести на прозорий шаблон. Поліетилен фіксується прямо на моніторі за допомогою скотча. Далі просто переводимо наявний малюнок - доріжки, контактні п'ятачки і так далі. Для цих цілей краще всього використовувати все той же перманентний маркер. Він не стирається, не розмазується, і його добре видно.

Підготовка фольгованого склотекстоліти

Наступним етапом йде підготовка склотекстоліти. Для початку потрібно відрізати його за розмірами майбутньої плати. Робити це краще з невеликим запасом. Для розкрою фольгованого склотекстоліти можна використовувати одні з декількох способів.
По-перше, матеріал відмінно ріжеться за допомогою ножівки по металу. По-друге, якщо у вас є гравер з відрізними колами, то зручно буде використовувати його. По-третє, стеклотекстолит можна відрізати за розміром канцелярським ножем. Принцип розкрою такий же, як і при роботі з склорізом - в кілька проходів наноситься лінія відрізу, потім матеріал просто відламується.

Тепер обов'язково потрібно очистити мідний шар склотекстоліти від захисного покриття і оксиду. Кращого способу, ніж обробка наждачним папером, для вирішення цього завдання немає. Зернистість береться від 1000 до 1500 одиниць. Мета - отримати чисту блискучу поверхню. До дзеркального блиску зачищати мідний шар не варто, так як дрібні подряпини від наждачного паперу збільшують адгезію поверхні, що знадобиться далі.
На завершення залишається тільки очистити фольгу від пилу і слідів ваших пальців. Для цього використовується спирт або ацетон (рідина для зняття лаку). Після обробки до мідної поверхні руками не торкаємося. Для подальших маніпуляцій захоплюємо стеклотекстолит за межі.

Поєднання шаблону і склотекстоліти

Тепер нашим завданням є поєднання отриманого на поліетилені малюнка з підготовленим склотекстоліти. Для цього плівка накладається на потрібне місце і позиціонується. Залишки загортаються на зворотну сторону і кріпляться за допомогою все того ж скотча.

Свердління отворів

Перед свердлінням рекомендується будь-яким способом закріпити стеклотекстолит з шаблоном на поверхні. Це дозволить домогтися більшої точності, а також виключить раптове проворачивание матеріалу під час проходу свердла наскрізь. Якщо у вас є свердлильний верстат для такої роботи, то описана проблема взагалі не виникне.

Свердлити отвори в стеклотекстолите можна на будь-якій швидкості. Хтось працює на малих обертах, хтось на великих. Досвід показує, що самі свердла служать набагато довше, якщо їх експлуатувати на низьких швидкостях. Так їх складніше зламати, погнути і пошкодити заточку.
Отвори свердляться прямо через поліетилен. Орієнтирами будуть служити майбутні контактні п'ятачки, намальовані на шаблоні. Якщо того вимагає проект, то своєчасно міняємо свердла під потрібний діаметр.

Малювання доріжок

Далі шаблон знімається, але не викидається. До мідному покриттю як і раніше намагаємося не торкатися руками. Для малювання доріжок використовуємо маркер, обов'язково перманентний. Його добре видно по сліду, який він залишає. Малювати краще за один прохід, так як після застигання лаку, який є в складі перманентного маркера, редагування робити буде досить важко.

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

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

Травлення і очищення доріжок від маркера

Тепер найцікавіше - травлення плати. Тут є кілька нюансів, про які мало хто згадує, але вони істотно впливають на якість результату. В першу чергу готуємо розчин хлорного заліза відповідно до рекомендацій на упаковці. Зазвичай порошок розбавляється водою в співвідношенні 1: 3. І тут перша порада. Зробіть розчин більш насиченим. Це допоможе прискорити процес, і намальовані доріжки не відваляться перш, ніж витравити все необхідне.

Відразу ж рада другий. Ванночку з розчином рекомендується занурити в гарячу воду. Можна нагріти її в металевому посуді. Підвищення температури, як відомо ще зі шкільної програми, значно прискорює хімічну реакцію, якої травлення нашої плати і є. Скорочення часу процедури нам на руку. Завдані маркером доріжки досить нестабільні, і чим менше вони будуть киснути в рідини, тим краще. Якщо при кімнатній температурі плата в хлорному залозі труїться близько години, то в теплій воді цей процес скорочується до 10 хвилин.
На завершення ще одна порада. В процесі травлення, хоч він і так прискорений за рахунок підігріву, рекомендується постійно рухати плату, а також зчищати продукти реакції щіточкою для малювання. Поєднуючи всі вищеописані маніпуляції цілком можливо витравити зайву мідь всього за 5-7 хвилин, що є просто відмінним результатом для цієї технології.

В кінці процедури плату потрібно ретельно промити під проточною водою. Потім просушують її. Залишається тільки змити сліди від маркера, все ще закривають наші доріжки і п'ятачки. Робиться це все тим же спиртом або ацетоном.

Лудить друкованих плат

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

Якщо у вас все ж є сплави Розі 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 початківця радіоаматора буде тільки плюсом.

Висновок

Як видно з вищеописаного, бюджетна технологія виготовлення друкованих плат в домашніх умовах дійсно доступна і недорога. Чи не потрібен ні принтер, ні праска, ні дорогущая фоторезистивной плівка. Використовуючи всі вищеописані поради ви легко зможете виготовляти найпростіші електронні вироби, не вкладаючи в це великих грошей, що дуже важливо на перших етапах заняття радіоаматорством.