Как сделать из фери


Как сделать из фери

Как сделать из фери

Как сделать из фери


Тимофей Носов     

В интернете очень много описаний технологии ЛУТ. И эта статья не является чем-то выдающимся. Статья была написана в 2006 году (10 сентября) и на тот момент была досаточно уникальной. Этим способом я до сих пор пользуюсь и считаю лучшим изобретением в радиолюбительской технологии.
Что я хочу сказать? Конструирование устройств всегда связано с изготовлением печатных плат. Сейчас я не могу себе позволить долго тратить время на подготовительные моменты и особенно на изготовление печатных плат. Печатные платы это расходный материал, как семечки, который должен быстро делаться и использоваться. Можно иметь паяльную станцию, осциллограф, кучу других дорогих принадлежностей, но это принципиально не облегчит ваше творчество, т.к. без печатной платы делать нечего. Здесь вы научитесь их быстро делать.
Изготовление печатной платы (далее ПП) состоит из этапов:
- создание рисунка ПП;
- подготовка заготовки;
- перенос рисунка на заготовку;
- травление заготовки;
- очистка заготовки;
- сверловка;
- лужение ПП.
Создание рисунка печатной платы (или как развести печатную плату)

Предполагаю, что существует множество способов нарисовать рисунок ПП в соответствии со схемой устройства. В детстве я это делал с карандашом и стёркой в руках, а сейчас по-взрослому пользуюсь программой Sprint Layout (), которой для моей практики с головой хватает. Эта программа переведена на русский язык, без библиотеки элементов и справки (на англ. яз.) занимает в архиве 413 кб. Этого джентльменского набора хватит чтобы сделать достойного качества рисунок ПП. Единственная шероховатость, это при первом обращении к библиотеке макросов (библиотеке элементов) Sprint Layout просит еще раз повторить команду; далее таких просьб не возникает.
Чтобы понять как делается рисунок в Sprint Layout – скачайте мой пример – файл в формате .lay и откройте его из Sprint Layout.

 

 

Мы видим дорожки, соединяющие контуры элементов, перемычку под микросхемой предварительного усилителя, контактные пяточки́ (кружки́), поясняющие знаки и надписи.
Основные задачи при рисовании: компактность монтажа, минимизация количества перемычек, параллельность и перпендикулярность дорожек относительно друг друга. Необходимо учитывать габариты элементов, взаимное расположение выводов элемента, габариты выводов (диаметр выводов), а также учитывать сильноточные проводники (т.е. более широкие дорожки). Хороший рисунок ПП – это как игра в тетрис, где каждый элемент на своем месте; рисунок ПП можно делать несколько дней, можно сделать несколько вариантов и, наконец, родить то самое и неповторимое. Роды в Sprint Layout проходят проще, в отличии от стёрки и карандаша.
Как рисовать в Sprint Layout объяснять не буду. В программе понажимайте все кнопки и все станет ясно. Нарисуйте свои элементы и занесите их в библиотеку. Заносите фрагменты своих плат в библиотеку. Я вам завидую, у вас столько новых открытий.
Подготовка заготовки

Итак, рисунок ПП у нас готов, соответственно мы можем сказать какой размер у ПП. Распечатываем рисунок, вырезаем, накладываем на текстолит и по линейке обчерчиваем, не загоняясь по поводу размеров рисунка. Отрезаем по линиям заготовку фольгированного текстолита. Под подготовкой понимается сглаживание кромок по периметру напильником и очистка поверхности фольги.

 

 

Раньше я зачищал мелкой наждачкой. Сейчас я использую проволочную тёрочку для чистки посуды и моющий фери (или в крайнем случае мыло). Эта терочка представляет из себя проволочную стружку, не колется и не царапает руки (и плату). Отличное изобретение с лотков где всё по 5 рублей. В продаже эта терочка встречается под названием "Чистюля". Попробуете и не пожалеете. Быстро, чисто и легко. Отчистили и сполоснули. Руками не трогаем. Держим за торцы. Остатки воды промакиваем туалетной бумагой.
Перенос рисунка на заготовку (или утюжная технология).
Суть заключается в переносе рисунка, напечатанного на лазерном принтере, с бумаги на заготовку. Вырезанный рисунок накладываем на заготовку изображением к фольге, равномерно проглаживаем с лёгким усилием на утюг, отслаиваем бумагу, рихтуем, травим. Для тех у кого нет принтера, в этом разделе приведу технологию с использованием маркера.
Рисунок ПП я рисую в проекции "вид со стороны элементов" (т.е. как вижу элементы, так и рисую), в этой же проекции и печатаю; при переносе на заготовку получится зеркало рисунка, что собственно нам и нужно.

 

 

Рисунок печатаю из . Там же в Sprint Layout в настройках принтера (у меня лазерный Canon LBP-810) устанавливаю минимальную яркость печати (т.е. по идее должен очень темный рисунок получиться) и в дополнительных настройках устанавливаю высокую плотность тонера. Это необходимо сделать, т.к. нам нужен рисунок, который на просвет на бумаге будет иметь плотное изображение. Иначе мы получим с виду хороший рисунок, но на просвет дорожки будут белесыми. Это хорошо заметно на дорожках шириной более 1,5 мм, больших пяточка́х, контактных площадках и закрасках. Необходимо отметить, что дорожки толщиной 0,5–0,8 мм печатаются (и затем протравливаются) исключительно хорошо. Также специально проверял вскрытый оригинальный новый картридж от HP1100 (он подходит и для Canon LBP-810) – результат так себе; а вот заправленный картридж показал хорошее качество жирной печати. Сами понимаете, здесь надо пробовать и смотреть поведение тонера.
Бумага – вещь тонкая. Я использую плотную т.н. мелованную бумагу. Специально её не покупал; надыбал в качестве рекламной продукции одного мобильного оператора полосато-желто-чёрного цвета. Формат А4, с одной стороны чёрно-желтая полиграфия, с другой – белый лист. Вот на белом и печатаю. Бумагу лишний раз жирными пальцами не трогаем. Почему именно мелованная бумага, об этом я скажу чуть позже.
В какой то момент рекламная продукция у меня закончилась. Бумагу можно приобрести: г. Саратов, ул. Волжская, 28, оф. 501, ООО "Берег СВ" (здание типографии издательства "Слово", напротив парка Липки) Now! Print Matt 250 листов формата А3+ (320450) 135г/м Цена божеская - 250 руб за пачку. До конца жизни хватит ))

 

 

Печатаем рисунок в 2 экземплярах (мало ли что). Вырезали. Накладываем на заготовку рисунком к фольге. Обычный утюг без пара разогреваем. У моего утюга есть условные три метки: слабо, средне, сильно. Ставлю между средне и сильно. Часть рисунка придерживаем руками, чтобы он не съезжал с заготовки. Плавно приглаживаем, не допуская смещений рисунка. Не переусердствуйте, можно так надавить на утюг, что тонер размажется и некоторые дорожки сольются. Это может произойти и от перегретого утюга. Плохо обработанные кромки заготовки также не дадут хорошо пригладить тонер к заготовке.

 

 

Итак, рисунок пригладили; заготовка остывает. Остыла. Кладем на 5-10 мин в посуду с теплой (чуть горячей) водой. Добавляем столовую ложку  уксусной кислоты. Уксус вступает в реакцию с мелованным покрытием бумаги. Бумага размягчается и начинает пузыриться. Спустя 5-10 минут бумага отстаёт от тонера за счет рамягчения тонкого слоя мела между тонером и бумагой (может быть это и не мел, а какое-то другое покрытие).  Если бумага в каких-то местах не отстает, аккуратно пытаемся отслоить руками путем скатывания бумаги пальцами в катышки под струей воды. Как правило, бумажка отпадает от заготовки. Полученное изображение обильно промываем струей воды.

 

 

На первых порах могут быть дефекты печати; вы можете попробовать еще раз со вторым экземпляром рисунка. Под дефектами понимается расплывание дорожек или недостаточное приглаживание утюгом. Лучше всего для приглаживания воспользоваться не утюгом, а ламинатором, но не у всех он есть. Отработайте технологию. Таким образом, результат зависит от бумаги, плотности рисунка  и шероховато-матовой поверхности заготовки. У меня получается, как правило, с первого раза без дефектов.
Если у вас нет лазерного принтера
Дорожки можно нарисовать. Раньше это делал лаком для ногтей и тонкой кисточкой. Теперь рисую маркером. Для этого существуют специальные маркеры. Я же использую маркер для подписывания компакт дисков, т.н. перманентный маркер (у меня синего цвета за 8 руб.). Этим же маркером я подкрашиваю широкие дорожки после утюга (так, на всякий случай, если дорожки на просвет были белесые).

 

 

Если вы используете маркер, то изготовление ПП делайте в следующей последовательности. По окончании разводки готовый рисунок ПП в Sprint Layout делаете в зеркале (т.е. вид со стороны печати). Любым доступным способом рисунок переносите на бумагу (хоть карандашом на листок в клеточку). Вырезаете заготовку. Не обрабатываете ее. Наклеивайте рисунок, используя клей-карандаш. Керните тонким шильцем через рисунок на заготовке места будущих отверстий. Отдираем бумажку, смываем водой остатки клея. Сверлим, учитывая диаметр отверстий под все элементы; по возможности попробуйте, входят ли вывода реальных элементов в отверстия. Зачищаем мелкой наждачкой. Моем с мылом, ополаскиваем, сушим. Сначала маркером рисуем пяточки́, затем рисуем дорожки (лучше использовать два маркера, один для пяточко́в, другой для дорожек). Соответственно, во время процесса жирными пальцами ничего не трогаем. Вот так всё по-простецки и делается. Толщина дорожек получается от 0,8 мм. Переходим к травлению.
Травление заготовки.
Используем хлорное железо (FeCl3). Есть варианты, когда травят смесью медного купороса и поваренной соли, но я не пробовал; более того, я не знаю как отреагирует тонер и маркер на эту смесь. Однако, из достоверных источников стало известно, что раствор на купоросе нейтрален для тонера и маркера и его готовят следующим образом: 1 литр кипяченой теплой воды + 200 гр. купороса + добавляется поваренная соль до отсутствия растворения; затем процеживают (от остатков кристаллов поваренной соли). При нагреве до +50°C медь стравливается в течении 15-20 мин.
Банку хлорного железа я в магазине покупал за 40 руб. Этой банки хватает на большое количество заготовок (если раствор использовать повторно). Будете покупать, откройте банку и посмотрите чтобы хлорное железо было в виде порошка; такое хлорное железо, на мой взгляд, наиболее качественное. Был случай когда покупал хлорное железо в виде густой кашицы влаги и порошка, карамель какая-то; по качеству такое хлорное железо хуже, но оно вполне подходит для травления. Также встречается хлорное железо совершенно поганого качества. Оно выглядит как куски глины и нет явной кристаллической структуры. При расстворении такого плохого хлорного железа образуется пленка и раствор по окраске ржаво-желтый. Хороший раствор должен иметь коричнево-тёмно-зеленый цвет.

 

 

Делаем раствор. На банке с хлорным железом пишут "просто добавь воды"; так и делаем. В блюдце наливаем примерно четверть стакана воды и добавляем (потихоньку сыпем или выкладываем) чайную ложку с небольшой горкой хлорного железа. Внимание – происходит сильное тепловыделение и может произойти разбрызгивание. С "карамелью" такого не происходит. Разводим раствор. Пробуем пальцем температуру раствора, он не должен быть очень горячим.
Травление персульфатом аммония. Персульфат аммония - светлое кристаллическое вещество. Хорошо растворяется в воде. Рекомендуемая концентрация: 250г персульфата на 500мл воды (реально требуется гораздо меньшая концентрация). Травление идет приблизительно 10 мин, в зависимости от толщины слоя меди. Для обеспечения оптимальных условий протекания реакции раствор должен иметь температуру порядка 40ºC и постоянно перемешиваться. Плата травится очень ровно , без подтравов, раствор прозрачный как вода и весь процес хорошо контролируется визуально. В отличии от хлорного железа персульфат аммония не оставляет несмывающихся грязных пятен (на посуде и на тряпках).
Далее кладем заготовку в раствор. Наиболее удачным способом я считаю положить заготовку фольгой вниз на поверхность раствора, т.е. заготовка лежит и не тонет с поверхности раствора и травится. Потом она конечно утонет, видимо поменяется плотность раствора. Переворачиваем заготовку фольгой вверх, опускаем в раствор и периодически покачиваем блюдце, чтобы с поверхности заготовки смывалась растворенная медь.
Необходимо отметить, что остатки мела на тонере вступают в реакцию с раствором хлорного железа, образуются пузырьки, которые препятствуют травлению. Это происходит если вы не выдерживаете плату в расстворе уксуса. В таком случае, через пару минут после начала травления я вынимаю плату и промываю струей воды, затем продолжаю травление.
В зависимости от концентрации и температуры раствора стравливание занимает от 10 мин до 1 часа. Последнее время я приспособился быстро травить на водяной бане. Керамическую чашку с раствором ставлю в миску с водой и на плиту. Довожу воду до кипения и выключаю плиту. Важно положить заготовку сначала в теплый раствор, в противном случае от резкого перепада температур может произойти отслоение тонера. Но всё же наиболее лучшим вариантом является долгое травление, т.к. горячее травление требует постоянного контроля и передержка в растворе может привести к дефектам печати.
Очистка заготовки после травления от тонера.
Чем снять тонер с заготовки. Я перепробовал множество растворителей. Мне не очень нравятся расстворители для этого дела. Тонер расстворяется и пачкает плату. Нужно много и муторно отчищать. Остается механическое снятие тонера. Я использую всё ту же проволочную тёрку для чистки посуды. Отлично снимает тонер и зачищает без повреждений. Быстро легко и чисто.
Сверловка.
Сверление – это дело индивидуальных предпочтений. Я использую микродвигатель типа ДПР, блок питания к нему и сменные цанговые патроны (т.н. микродрели).

 

 

Самое ходовое сверло диаметром 0,8 мм. Я использую победитовые сверла. В продаже довольно проблематично встретить. Но сейчас гораздо проще их купить. Сначала сверлим им все пятачки́. Центры отверстий у нас четко видны на протравленной ПП (в Sprint Layout внутренний диаметр всех пяточко́в на рисунке ПП я делаю 0,5 мм). Затем рассверливаем большие отверстия.

 

 

КУПЛЮ СВЁРЛА как на чертеже выше! диаметр 0,8 и 0,9 мм!


Как правило, дополнительной зачистки после сверления не требуется; если требуется – пройдитесь проволочной терочкой.
Лужение.
После сверловки ПП моем ее с мылом, опять проходимся чистящей проволочной тёрочкой, промываем, сушим. Традиционной рекомендацией считается затем покрыть плату раствором канифоли на спирту (я делал раствор на ацетоне). Сейчас рекомендую использовать т.н. "жир паяльный активный на вазелине"; как бы это дико не звучало, но штука эта очень классная – светло-коричневая прозрачно-вазелиновая масса (10 руб.).

 

 

Наносим этот "жир" пальцем очень тонким слоем, растираем по поверхности и приступаем к лужению. Нужно стремится нанести паяльником очень тонкий слой припоя и так, чтобы отверстия не были запаяны. Если запаяли отверстия – не беда; деревянную зубочистку в руки, нагреваем место отверстия и прокалываем его.

 

 

Рекоменую использовать припой ПОС-61 с канифолью проволка диаметром 1 мм. Припой ПОС61 предназначен для пайки там, где недопустим перегрев. Состав: олово 50—61%, свинец 39—50%. Температура плавления, °С: +183...+190

 

 

Я пользуюсь самым обычным паяльником типа ЭПСН-25. Если вы только начинаете заниматься радиолюбительством, потренируйтесь сначала с обычным трёх-копеечным паяльником, а уж потом купите (или соберете) собственную паяльную станцию. Покупая паяльник, выбирайте такой, где есть болт фиксации жала. Выдвигая или задвигая в паяльник жало вы можете экспериментально подобрать подходящую температуру пайки. Это очень важно. Жало я затачиваю как "гвоздь".
Не перегревайте дорожки ПП, они могут отслоится. Пайка с жиром (в отличии от канифоли) получается быстрой, чистой, ровной и тонкой. После лужения протрите ПП любым подходящим растворителем.
Плату отмываем от остатков паяльного жира (вазелина) всё тем же фери с использованием зубной щетки.

 

 

В итоге вот что должно получится…

 

 

 


В заключении отмечу, что при всей кажущейся сложности изготовления ПП большая часть времени тратится на создание рисунка. Ну а чтобы сделать такую как на рисунке плату, уйдет не больше двух часов. В этом и заключается творческое удовлетворение – долго запрягать, но быстро ехать.
Файлы:


 

Желаю вам удачного освоения технологии!


Источник: http://www.labkit.ru/html/tutorial?id=385


Как сделать из фери фото


Как сделать из фери

Как сделать из фери

Как сделать из фери

Как сделать из фери

Как сделать из фери

Как сделать из фери

Как сделать из фери

Читать еще

Ангелочки из ватных дисков своими руками фото

Букеты из мягких игрушек своими руками пошаговое фото

Где находится номер диплома