В разделе Металлорезист опубликован процесс изготовления печатной платы по методике металлорезиста в виде отдельных статей. Здесь я расскажу как сделать печатаную плату по той же технологии, но только это будет одной статьей.
Чтобы перейти к интересующему вас разделу, пользуйтесь оглавлением к статье или читайте все по порядку. Советую читать по порядку и не пропускать ни чего, чтобы потом не возникло вопросов. Если что то не понятно в процессе изготовления печатной платы, то можно еще дополнительно прочитать описание к фото наведя мышкой на него, также можно кликнуть по фото для его увеличения.
Подготовка печатной платы
Вырезаем фольгированный текстолит с припуском больше контура платы, по 10 мм с каждой стороны, зачищаем шкуркой с моющим средством и получаем заготовку для будущей печатной платы.
Кернение отверстий
Если есть станок ЧПУ, то сверлим отверстия на нем. Данный раздел можно пропустить и сразу перейти к этому разделу.. Стравливание меди
Так как плата у нас будет с металлизацией отверстий, то сначала нужно просверлить все отверстия. Для тех у кого нет станка ЧПУ, то чтобы знать где просверлить отверстия, нужно наметить центры отверстий. Как это сделать?
Накатываем фоторезист с одной стороны печатной платы, я накатывал через ламинатор, но можно накатать любым доступным для вас способом.
Видео накатки фоторезиста с помощью ламинатора
Мокрый способ накатки фоторезиста
Сухой способ накатки фоторезиста
Нанесение фоторезиста
Фото процесса нанесения фоторезиста на печатную плату.
Засветка фоторезиста
Засветка фоторезиста шаблоном центров отверстий, для получения кернений отверстий в нужных местах.
Проявка фоторезиста
Проявляем фоторезист в кальцинированной соде или в растворе силикатного клея.
Травление центров отверстий
Опускаем плату в травитель и вытравливаем центры отверстий.
Удаляем фоторезист с помощью щелочи, в данном случае с помощью средства Крот. В итоге получаем кернения отверстий в нужных местах печатной платы.
Сверление отверстий
Продолжим изготовление печатной платы. Если есть станок ЧПУ, то сверлим отверстия на нем. Данный раздел можно пропустить и сразу перейти к этому разделу.. Стравливание меди
Сверлим отверстия по нанесенным химическим способом центрам отверстий, удаляем заусенцы с помощью сверла большего диаметра.
Зачищаем печатную плату шкуркой зернистостью P1000 с моющим средством.
Получаем вот такую заготовку будущей печатной платы с просверленными отверстиями в нужных местах.
Стравливание меди
Чтобы сделать плату по методике металлорезиста, поверхность меди нужно стравить до толщины примерно 5 мкм.
Для этого берем кусок текстолита, кидаем его в травитель, засекаем время. Как только появятся проплешины на поверхности меди, запоминаем время и вынимаем текстолит из травителя. В моем случае это время составило 5 минут 15 секунд.
Отнимаем от этого числа примерно 30% времени и получаем время травления платы, получаем примерно 4 минуты. Опускаем плату в травитель и выдерживаем ее там это время. Затем промываем в воде и декапируем в 10% растворе серной кислоты.
Активация диэлектрика
Промываем плату в воде, затем переносим ее в раствор предактиватора (раствор NaCL). Затем без промывки в воде, опускаем в палладиевый активатор для активации диэлектрика.
После активатора промываем плату в воде и переносим ее в раствор ускорителя (раствор NaOH), промываем плату в воде. На этом этап активации можно считать завершенным.
Химическое меднение
Еще один этап изготовления печатной платы — это химическое меднение. После активации платы, ее нужно покрыть слоем химической меди. Опускаем плату в раствор химического меднения, затем промываем плату в воде
После промывки, обрабатываем плату в растворе декапирования (10% раствор серной кислоты), промываем в воде, сушим.
Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/izgotovlenie-pechatnoj-platy
Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.
Предварительная гальваника медью
Декапируем печатную плату от окислов в 10% растворе серной кислоты, затем промываем в воде.
Закрепляем плату на катодной штанге, опускаем плату в ванну для гальваники, выставляем ток и осаждаем медь в течении 10 минут. После истечении указанного времени, промываем плату в воде.
Декапируем, моем с моющим средством, получаем вот такую плату с тонким слоем гальванической меди. В электролите было мало блеска, поэтому гальваника получилась матовой (прошу понять и простить ).
Нанесение фоторезиста
Обрезаем в размер платы и наносим фоторезист с помощью ламинатора.
Засветка фоторезиста
Клеим шаблон на глицерин, засвечиваем ультрафиолетовым источником.
Проявка фоторезиста
Снимаем защитную лавсановую пленку с фоторезиста, опускаем плату в раствор кальцинированной соды или силикатного клея. Помогаем проявке ватным тампоном или мягкой стороной губки. После проявки подтравливаем плату в течении 20 секунд в растворе персульфата аммония с серной кислотой, в течении 20 секунд. Промываем в проточной воде, декапируем в 10% растворе серной кислоты.
Основная гальваника медью
Определяем ток, который нужно установить на источнике с помощью программы gerbv, закрепляем плату на катодную штангу, опускаем плату в ванну для гальваники и наращиваем медь в течении 50 минут.
Скачать программу gerbv можно по этой ссылке114.
После гальваники промываем плату в воде и декапируем в 10% растворе серной кислоты.
Нанесение металлорезиста
После декапирования опускаем плату в раствор жидкого олова и покрываем медь слоем химического лужения. После нанесения химически осажденного олова, промываем плату в проточной воде.
Удаление фоторезиста
При изготовлении печатной платы, фоторезист удаляют с поверхности печатной платы как правило в растворе щелочи. В данном случае такой способ не годится, так как щелочь реагирует с оловом и может повредить тонкий слой химического олова. Поэтому, чтобы избавится от проблем в дальнейшем, удаляем фоторезист с помощью ацетона или какого другого растворителя, например 646..650.
Опускаем плату в растворитель, держим там ее до набухания фоторезиста и промываем под проточной водой. При необходимости еще раз опускаем плату в растворитель, для удаления не смывшихся остатков фоторезиста.
Травление печатной платы
Травление платы, которая изготавливается по методике металлорезиста, нужно проводить в специальном щелочном медно-хлоридном травителе. Хлорное железо, персульфат аммония, лимонная кислота с перекисью и т.п., здесь не подойдут, они стравят олово, которое играет роль защитного слоя.
Время травления текстолита в этом растворе при толщине меди 18 мкм равно 15 минут.
Ускоренное видео, демонстрирующее работу этого раствора
Удаление металлорезиста
Плата вытравлена, теперь нужно удалить олово с поверхности меди. Для этого опускаем плату в раствор смывки олова и помогаем процессу удаления олова кисточкой. В данном случае использовался раствор с нитратом железа 3 и азотной кислотой.
Осветление меди
После смывки олова, поверхность меди выглядит так, как будто ее травили в хлорном железе, такой результат нам не подходит, медь нужно осветлить. Для этого опускаем плату в раствор персульфата аммония с серной кислотой и помогаем осветлению кисточкой. Как только медь станет розовой, вынимаем плату из раствора и промываем в воде и затираем скотчбрайтом.
Следует также понимать, что раствор персульфата аммония — это травитель меди и не следует держать плату при осветлении в нем, до фанатизма.
Итог металлизации
Несколько фото, которые показывают качество полученной платы и металлизации отверстий.
Нанесение паяльной маски
Изготовление печатной платы на этом можно считать законченным, но мы еще покроем плату маской и нанесем маркировку.
Наносим паяльную маску на печатную плату через трафаретную сетку, сушим в печке 45 минут при температуре 70..75 градусов. Засвечиваем через трафарет под ультрафиолетовым источником, проявляем, дубим при температуре 140..150 градусов в течении 30 минут.
И получаем вот такую печатную плату.
Нанесение маркировки
Процедура нанесения маркировки на печатную плату, не отличается от процедуры нанесения паяльной маски. Наносим, засвечиваем через шаблон маркировки, проявляем, дубим.
Печатная плата с нанесенной паяльной маской и маркировкой.
Химическое лужение
Обрезаем плату по контуру, моем моющим средством, промываем в воде, декапируем в 10% растворе серной кислоты. Снова моем с моющим средством, погружаем в раствор жидкого олова и покрываем плату слоем химического лужения.
После раствора жидкого олова, промываем плату с моющим средством и сушим.
После всех операций по изготовлению платы методом металлорезиста, получаем вот такую красивую печатную плату, которая покрыта паяльной маской, нанесена маркировка и слой химически осажденного олова.
Сборка печатной платы
Изготовление печатной платы закончено, теперь осталось ее собирать. Впаиваем все компоненты, промываем от флюса. В итоге получаем такое изделие.
В заключении хотел сказать, если вам что то не понятно по процессу изготовления металлизированной печатной платы по методике металлорезиста, переходите по ссылкам на полные статьи конкретного этапа. Но если и после прочтения их не будет что то понятно, то задавайте вопросы в х, для этого они и существуют.
Всем удачных металлизированных плат.
Статью написал: Admin Whoby.Ru
Если вам понравилась статья, нажмите на кнопку нужной социальной сети расположенной ниже. Этим действием вы добавите анонс статьи к себе на страницу. Это очень поможет в развитии сайта.
Изготовление печатных плат своими руками в домашних условиях
Всем привет! Сегодня мы поговорим о следующей ступени развития человека как мастера в сфере электроники — это разработка. Разработка собственных устройств это очень интересное и полезное дело, как плане приобретения новых знаний и навыков, так и экономически.
Многие мастера в процессе работы используют диагностическое оборудование собственного изготовления, т. к. это удобно и эффективно. Кто пользовался различными самодельными приблудами на куске макетной платы и пучка проводов, тот наверняка знает как отламывается какой нибудь провод в самый неподходящий момент.
А чтобы ваше устройство служило долго и исправно надо ответственно подойти к его сборке и монтажу. Таким требованиям может удовлетворять только аппарат собранный на печатной плате. 
Еще в недавние времена платы изготавливали вырезанием, рисованием Цапон лаком, лазерно-утюжным способом .Но технологии не стоят на месте, и в настоящий момент различные САПР помогают быстро и точно разработать трассировку печатной платы, а изготовление произвести с помощью фотолитографии, и даже нанести защитную маску для защиты платы от внешних факторов и придания эстетичности.
Итак, приступим к разработке В этот раз продуктом нашего труда должен стать прибор для проверки бытовых компрессоров, о котором мы поговорим в следующей статье
Трассировку печатной платы производим в программе Sprint layout. Эта программа проста в освоении, имеется множество видеоуроков, имеет достаточное количество макросов (библиотек посадочных мест компонентов), ее возможностей вполне хватает для изготовления плат малой и средней сложности, а большего в большинстве случаев и не надо.
Наша плата оттрассирована и готова к изготовлению. Изготавливать ее будем при помощи пленочного фоторезиста, для этого необходимо сам фольгированный стеклотекстолит, фоторезист и распечатанный на пленке негатив платы. 
Текстолит зачищаем мелкозернистой наждачной бумагой, обезжириваем и наклеиваем фоторезист. Во время наклеивания стоит избегать попадания яркого и особенно солнечного света, т. к. под их воздействием происходит его полимеризация.
Для лучшей адгезии, после приклеивания пропускаем плату через ламинатор, или просто проглаживаем утюгом на минимуме через бумажную подкладку.
Далее кладем на подготовленную к экспонированию плату негатив, накрываем стеклом и ставим под УФ лампу.
Через несколько минут достаем, и видим очертания будущих дорожек. Проявляем в растворе щелочи, промываем водой, и наше творение готово к травлению. 
Травление производим классическим способом в растворе хлорного железа, по моему мнению это самый предсказуемый и эффективный раствор для травления, так же его можно подогреть, что ускорит процесс. По прошествии некоторого времени плата готова, достаем, промываем водой, и смываем фоторезист ацетоном. На этом можно и закончить, но для лучшей защиты от внешнего воздействия и повышения эстетических качеств, а так же облегчения монтажа SMD компонентов нанесем защитную маску. Для этого применим однокомпонентную паяльную маску с ультрафиолетовым отвердением. На края платы наклеиваем скотч, который служит как креплением платы к подложке, так и дистанцирующей прокладкой. Далее на край платы выкладываем валик маски, накрываем лавсановой плёнкой и разглаживаем ровным предметом, я например это делаю отрезком алюминиевого уголка. 
Далее в программе Sprint layout печатаем на пленке фотошаблон, накладываем на плату, накрываем стеклом, и ставим под ультрафиолет. По прошествии 40 минут снимаем пленку и изопропиловым спиртом смываем не полемизировавшую маску. 
После промывки ставим плату под ультрафиолет еще на 1-2 часа для окончательной полимеризации маски И вот, наша плата готова! Остаются вполне стандартные процедуры, такие как сверловка, обрезка и окончательная сборка.
Вот таким образом, в условиях мастерской можно изготовить плату довольно высокого качества, или даже небольшую серию плат, которые будут служить Вам верными помощниками в работе, или же клиентам принося вам доход, как разработчику-изготовителю чего то нового и полезного! На этом все, удачи в разработке и ремонтах!
Печатные платы без травления
Примерно лет 10 назад, когда я только начинал заниматься электроникой, мне приходилось собирать макет схемы на картоне, цанговой макетной платы тогда у меня еще не было. После того как макет на картоне заработал, его надо было перенести на печатную плату, нужно было травить плату в хлорном железе.
Процесс этот для начинающих не совсем простой, имеет свои тонкости, мне тогда хотелось изготавливать устройства на платах без травления. И я нашёл способ изготовления простых плат путем прорезания канавок. Имеются две разновидности этого способа:
— удаление фольги с пробельных мест путем фрезеровки.
— срезание и соскабливание фольги ножом или резаком.
Способ фрезерования.
На фольгированный гетинакс наносят рисунок печатного монтажа, причем печатный монтаж должен быть спроектирован с узкими пробельными участками (ширина их должна равняться диаметру бора).
Металлическую фольгу с пробельных мест удаляют фрезой (зубным бором), закрепленным в патроне, сидящем на оси электромоторчика. После фрезерования плату шлифуют мелкой шкуркой, сверлят в ней отверстия и обрезают.
Срезание фольги. Таким способом изготовил тогда, помимо прочего, одно устройство на DIP микросхеме: 
Тогда делал следующее: допустим, мы имеем рисунок разведенной печатной платы, даже если размеры не указаны, обрезаем его, если требуется в графическом редакторе. Копируем в microsoft word, подгоняем размер рисунка платы так, чтобы детали на плате соответствовали своим реальным размерам, для этого нажимаем в word иконку «Предварительный просмотр”, прикладываем лист и подгоняем масштабом размер реального листа А4. Итак, мы добились что детали на рисунке у нас в натуральную величину (и плата, разумеется тоже), распечатываем на принтере. Удобно при подготовке к печати помещать на одном листе принципиальную схему, печатную плату в увеличенном размере и несколько заготовок – копий платы в натуральную величину.
Надеюсь все не слишком сложно. После мы вырезаем ножницами рисунок платы в реальном размере, отпиливаем ножовкой по металлу или отрезаем ножницами по металлу кусок текстолита соответствующий размерам платы. Приклеиваем кусочками изоленты вырезанный рисунок на плату так, чтобы медная фольга была сверху. После можно сразу по бумажке, правда точность отверстий при этом пострадает, кернить керном либо наметить места будущих отверстий под детали шилом. Сразу рекомендую намечать и сверлить крепежные отверстия платы к корпусу устройства, после того как припаяете детали на плату, сверлить будет не так удобно. Значит отверстия все у нас накернены, хотя в принципе их можно на этом этапе сразу и просверлить. Дальше, для чего мы распечатывали плату в увеличенном размере, мы берем карандаш и «обрисовываем” отделяем чертой на рисунке все пятачки, соединённые дорожкой от других дорожек, причем линии должны быть прямыми. 
Причем начинать надо с самых маленьких дорожек, потом средние, в итоге когда мы отделим их у нас самая большая дорожка, которую пришлось бы «обрисовывать” дольше всех окажется сама собой «обрисована”. Крепежные отверстия также нужно «обрисовать”. С какой целью мы это делаем? По этим черточкам в дальнейшем пройдут бороздки, которые проделаем, после того как снимем рисунок с кусочка текстолита, вот таким резаком: 
Он изготавливается из ножовочного полотна на наждаке. Фольга должна прорезаться до конца, насквозь, чтобы был виден текстолит. Итак, мы прорезали канавки, все дорожки у нас получилось, отделены друг от друга и от крепежных отверстий бороздой. Смысл всех этих действий заключается в том, чтобы между разными дорожками не было контакта, это важно!
После этого мы берем тестер, переводим его в режим звуковой прозвонки, и поочередно касаясь всех получившихся соседних участков, проверяем их на замыкание, если раздается звуковой сигнал, значит фольга либо прорезана не до конца, либо кусочек стружки замкнул соседние участки. Пока в этом не убедимся паять начинать нельзя! После этого берем спирт, протираем те места около отверстий, где будут припаяны контакты и паяем. Таким способом при наличии опыта можно изготавливать и устройства на SMD деталях, фото не совсем удачное, плата залужена, сильные блики. И еще фото платы одного устройства изготовленного таким методом: 
Удачной вам пайки! Материал подготовил: AKV.
Форум по различным методам изготовления ПП
Форум по обсуждению материала Печатные платы без травления
Печатные платы делаем сами своими руками. Технология ЛУТ
Здравствуйте, дорогие читатели блога. Сейчас на улице замечательная погода, а у меня прекрасное настроение. Сегодня я хочу вам рассказать о том, как можно изготовить качественные печатные платы в домашних условиях.
Не спорю, что в сети информации на эту тему очень много и, наверное, на каждом радиолюбительском сайте есть описание ЛУТовской технологии.
Но из всех этих вариантов я выбрал один, который позволяет мне делать действительно качественные печатные платы не уступающие заводским.
В этом варианте нет каких-либо тонкостей способных повлиять на результат. Именно этим методом я хочу с вами поделиться.
[contents]
]Вообще метод изготовления печатных плат с помощью лазерного утюга не сложен. Его суть заключается в способе нанесения защитного рисунка на фольгированный текстолит.
В нашем случае защитный рисунок мы сначала с помощью принтера выводим на фотобумагу, глянцевую ее сторону.
Затем в результате нагрева утюгом, размягченный тонер прижаривается к поверхности текстолита.
Подробности сего действа читайте далее…НО в следующих статьях вас ждет еще более полезная информация из области радиолюбительских технологий так что обязательно [urlspan]подпишитесь.[/urlspan]
Итак приступим.
Для изготовления платы по технологии ЛУТ нам понадобится:
- фольгированный текстолит (одно- или двухсторонний)
- лазерный принтер
- утюг
- ножницы по металлу
- глянцевая фотобумага (Lomond)
- растворитель (ацетон, спирт, бензин и т.д.)
- наждачная бумага (с мелким абразивом, нулевка вполне подойдет)
- сверлилка (обычно моторчик с цанговым патроном)
- зубная щетка (очень нужная вещь, не только для здоровья зубов)
- хлорное железо
- собственно сам рисунок платы нарисованный в Sprint-Layout
Подготовка текстолита
Берем в руки ножницы по металлу и вырезаем кусок текстолита по размеру нашей будущей печатной платы. Раньше я резал текстолит ножовкой по металлу, но это, оказалось, по сравнению с ножницами не так удобно, да и пыль текстолитовая очень докучала.
Полученную заготовку печатной платы хорошенько шкурим наждачной бумагой — нулевкой до появления равномерного зеркального блеска. Затем смачиваем кусочек ткани ацетоном, спиртом или каким еще растворителем, тщательно протираем и обезжириваем нашу плату.
Наша задача очистить нашу плату от окислов и «потных рук». Само собой после этого стараемся руками нашу плату не трогать.
Подготовка рисунка печатной платы и перенос на текстолит
Нарисованный заранее рисунок печатной платы, мы распечатываем на фотобумагу. Причем в принтере отключаем режим экономии тонера, а рисунок выводим на глянцевой стороне фотобумаги.
Теперь достаем из-под стола утюг и включаем в сеть, пускай нагревается. Свежераспечатанный лист бумаги ложим на текстолит рисунком вниз и начинаем проглаживать утюгом. С фотобумагой, в отличие от кальки, подложки от самоклейки церемониться не нужно, «елозим» утюгом до начала пожелтения бумаги.
Здесь можно не бояться передержать плату, или переборщить с давлением. После берем этот бутерброд с прижаренной бумагой и несем его в ванную. Под струей теплой воды подушечками пальцев начинаем скатывать бумагу. Далее берем в руки заготовленную зубную щетку и хорошенько проходим ею по поверхности платы. Наша задача содрать белый меловой слой с поверхности рисунка.
Просушиваем плату и под яркой лампой хорошенько проверяем.
Зачастую меловой слой сдирается с первого раза зубной щеткой, но бывает, что этого оказывается недостаточно. В этом случае можно воспользоваться изолентой. Белесые волокна налипают на изоленту оставляя нашу платку чистой.
Травление платы
Для приготовления травящего раствора нам понадобится хлорное железо FeCL3.
Этот чудо порошок в нашем радиомагазине стоит около 50р. Наливаем в неметаллическую посудину воды и засыпаем туда хлорного железа. Обычно на три части воды берут одну часть FeCL3. Далее погружаем в посудину нашу плату и даем ей время.
Время травления зависит от толщины фольги, температуры воды, свежести приготовленного раствора. Чем горячее раствор, тем быстрее пройдет процесс травления, но в тоже время в горячей воде есть вероятность повредить защитный рисунок. Также процесс травления ускоряется при помешивании раствора.
Некоторые приспосабливают для этого «бульбулятор» от аквариума или же крепят вибромоторчик от телефона. Вытравленную плату вынимаем и промываем под струей воды. Травящий раствор сливаем в баночку и прячем под ванну, главное чтоб жена не увидела.
Этот раствор нам еще потом пригодится. Вытравленную платку очищаем от защитного слоя тонера. Я для этого применяю ацетон, но вроде как спиртом или бензином тоже не плохо получается.
Сверление платы
Вытравленная и очищенная плата нуждается в сверловке, так как не всегда есть возможность применения поверхностного монтажа. Для сверления платы у меня припасена небольшая сверлилка. Она представляет собой моторчик типа ДПМ с насаженным на вал цанговым патроном. Брал я его в радиомагазине за 500р. Но думаю можно применить для этого любой другой моторчик, например от магнитофона.
Сверлим плату острым сверлом, стараясь сохранять перпендикулярность. Перпендикулярность особенно важна при изготовлении двусторонних плат. Кернение отверстий под сверловку нам не требуется, так как отверстия в фольге образовались при травлении автоматически.
Проходимся по плате шкуркой нулевкой, снимая заусенцы после сверловки, и готовимся к лужению нашей платы.
Лужение платы
Я стараюсь залуживать свои платы, и делаю это по нескольким причинам:
- Залуженная плата более стойка к коррозии, и через год вы не увидите следов ржавчины на вашем устройстве.
- Слой припоя на печатном рисунке увеличивает толщину токопроводящего слоя, так снижается сопротивление проводника.
- На предварительно залуженную плату легче напаивать радиодетальки, подготовленные поверхности способствуют качественной пайке.
Обезжириваем плату и очищаем от окисла. Воспользуемся ацетоном, а затем буквально на секунду обмакнем в раствор хлорного железа. Порозовевшую плату обильно красим флюсом.
Далее достаем паяльник помощнее и, набрав небольшое количество припоя на жало, быстрыми движениями проходимся по дорожкам нашего печатного рисунка.
Остается только пройтись немного наждачной бумагой по рисунку, и получаем в результате красивую, блестящую платку.
Где можно приобрести
Где же можно купить фольгированный текстолит? Да впрочем не только текстолит но и другие инструменты для радиолюбительского творчества.
В настоящее время у меня нет с этим каких-то проблем, так как в моем городе есть несколько точек приличных радиомагазинов. Там я и текстолит покупаю и все что требуется.
Одно время, когда в моем городе не было нормального радиомагазина я все материалы, инструменты и радиодетали заказывал в интернет-магазине. Один из таких интернет магазинов где можно найти текстолит да и не только это магазин Десси, о нем я кстати даже статью написал.
Печатные платы на заказ
Бывают ситуации когда есть рисунок печатной платы но совершенно не хочется сталкиваться с технологическими заморочками а печатная плата ой как нужна.
Или бывает, что и не против попробовать, постичь все таинства сего процесса но времени как на зло нет да и не известно к чему приведет (первый результат не всегда приближен к идеалу) В этом случае можно поступить проще, можно заказать печатные платы и получить качественный результат.
Так что ВНИМАНИЕ!!! Если вы заинтересованы в изготовлении печатных плат на заказ то обязательно читайте эту статью!
Ну что же, вот мы и познакомились со способом изготовления печатных плат своими руками в домашних условиях. Обязательно [urlspan]подпишитесь на новые статьи[/urlspan], потому, что дальше будет много интересного и полезного.
Кроме того относительно недавно появился еще один прогрессивный способ подписки через форму сервиса Email рассылок, этот способ примечателен тем, что каждый подписавшийся получает ПОДАРОК!!!, и этот подарок несомненно оценит любой радиолюбитель. Так что люди подписываются и получают приятные бонусы, так что добро пожаловать.
- Так что создавайте свои устройства, делайте печатные платы, а технология ЛУТ будет вам в помощь.
- С уважением, Владимир Васильев.
- Предлагаю посмотреть хорошую подборку видеороликов по каждому этапу ЛУТ — технологии.
Делаем гибкую печатную плату
Материал по мотивам методики создания магнитопланарных излучателей для наушников и колонок. Подход имеет широкий спектр применения, не только для создания электроакустических систем. Например, для гибких шлейфов взамен порванных, антенн и прочего, на что хватит воображения и терпения. Один из вариантов использования фоторезистивного метода вместо популярного ЛУТ.
Введение
Все началось с поиска если не идеального, то хорошего звука. В моей предыдущей статье я сделал ссылку на эту разработку и пообещал выпустить эту статью.
Сразу хочу поблагодарить сообщество энтузиастов, создающих магнитопланарные излучатели, вдохновивших меня на создание очередного велосипеда.
А также запоздалая благодарность к предыдущей статье, вновь за вдохновение, сообществу, занимающемуся созданием ленточных драйверов. Но, однако, вернусь к теме.
Необходимость в тонкой гибкой печатной плате (PCB), коей и является, по сути, магнитопланарная катушка, может возникнуть много где и много у кого. В случае большой серии изделий самым разумным шагом является заказ у крупного производителя, но на более ранних стадиях работы весьма разумно выглядит создание этой платы самостоятельно.
Однако, данное занятие требует весьма значительных вложений сил, денег и времени, так что насчет оптимальности ещё есть о чем поговорить. Мой подход совместим для работы с весьма и весьма тонкими пленками и слоем металла, к тому же имеет весьма большую точность.
Правда эта точность по факту ограничивается огромной кучей факторов, с которыми, тем не менее, можно бороться. Теоретически неустранимое ограничение — разрешение фоторезиста, обычные листы которого имеют показатель что-то порядка 50 мкм.
Конечно, в гаражных условиях это недостижимая утопия, для показателя хотя бы в 100 мкм нужны условия, приближающиеся к т.н. чистой комнате. По итогу обычно можно получать платы с шириной дорожек порядка 0.3-0.
2 мм в условиях достаточно подготовленного места, относительно чистого (никаких котов!) и при наличии всех инструментов.
А в данной методике используется большой набор инструментов. Понадобится.
- ЧПУ станок с лазером 405 нм. Я использовал 450 нм, это неверно, но тоже работает (об этом позже). Обязательно использование защитных очков! Мощность — 50 мВт. Важно наличие качественной оптики.
- Пленочный фоторезист. Аэрозольный не подходит. Не наткнитесь на просрочку, фоторезист хранится относительно недолго.
- Раствор для травления. В случае алюминия — медный купорос достаточной степени очистки, это важно, тот что продается в дачных магазинах, как правило, с большой примесью железного купороса, его можно отличить по более зеленому цвету, он травит сильно хуже. В случае меди всё, что и обычно.
- Гидроксид натрия. Щелочь для смывания фоторезиста. Лучше брать чистый, а не в смеси а.к.а. крот. Едкая субстанция, работайте в перчатках.
- Фен.
- Утюг.
- Ровная, чистая, термостойкая поверхность для работы.
Техпроцесс
Фоторезист
Для начала нужно составить топологию и создать программу для ЧПУ. Это весьма важный этап и не стоит его недооценивать. Дело все в том, как лазер индуцирует фоторезист.
Пятно лазера может иметь совершенно разную форму и интенсивность, далекую от идеальной. Здесь важно учитывать особенности вашего лазера. Например, мой китайский лазер имеет отвратительную оптику с огромным пятном фокуса и кривым распределением пучка, так что пришлось импровизировать.
Чтобы частично исправить недостаток этой оптики, я сделал следующее — взял лист фольги, сделал в нем аккуратную маленькую дырочку и поставил после выхода лазера. Таким образом удалось получить очень маленькое пятно лазера с относительно равномерным световым потоком.
Мой лазер также не подходил по длине волны (450 нм) и мощности (1 Вт), но это я исправил, частично перекрыв поток лазера и снизив мощность на самый минимум.
Чтобы получить максимальное качество засвета, необходимо минимизировать тепловую активацию фоторезиста и паразитный засвет. Тепловая активация фоторезиста снижается путем кратного уменьшения мощности и добавления пары дополнительных проходов.
Паразитную засветку я уменьшил так. Вместо нанесения фоторезиста непосредственно на печатную плату, я взял нужный кусок фоторезиста, под него подложил материал, поглощающий световое излучение (лист бумаги с тремя слоями тонера на нем) и, придавив сверху стеклом, отправил под лазер.
Темный материал удаляет большую часть энергии, не позволяя отраженному свету засветить то, что не нужно. Чем лучше этот поглощающий материал, тем точнее и тоньше получается дорожка.
Мой вариант с листом бумаги и тонером не идеален, под лазером углерод начинает сам излучать свет, хоть и не в том диапазоне, в котором активируется фоторезист, но частично все-таки пересвечивает.
Что же касательно длины волны, как вообще 450 нм могут засветить фоторезист? На самом деле в моем случае активация происходила тепловой, а не световой энергией. Здесь свои особенности и так лучше не делать, а брать лазер точно под фоторезист. Иначе снижается качество границы дорожки и сложнее сделать тонкие промежутки между ними.
И так, на выходе получаем простой лист засвеченного фоторезиста. Строго говоря, он так может храниться в подходящих условиях до истечения срока годности, что оказалось довольно удобно — заготовить засвеченный фоторезист, а потом по мере необходимости использовать.
Подготовка основы
В моем случае использовался алюминий по причине лучшей доступности и простоты и скорости травления. Я брал обычную пленку для запекания, она выдерживает нагрев до 200 градусов, что при последующей пайке играло мне на руку.
Кроме того, она достаточно тонкая и неплохо подходила под мои задачи. В вашем случае это может быть что угодно, хоть кусок скотча, хотя пайку он переживает плохо.
Можно использовать фольгированные материалы, но иногда это ввиду каких-то требований невозможно или нецелесообразно, и иногда можно делать металлизацию самостоятельно.
В моем случае наносился слой фольги на пленку. Я нашел весьма хороший вариант для себя — УФ клей для модулей смартфонов. Также может подойти клей марки БФ-6.
Удобство УФ клея в том, что он не затвердеет раньше времени и идеально подошел по механическим характеристикам, легко смывается ацетоном. Какой бы вы клей не выбрали, склеиваем по инструкции, делая как можно меньший равномерный слой между диэлектриком и металлом.
Нанесение фоторезиста
Важный и ответственный этап. Он заключается в правильной склейке готового фоторезиста на подготовленную основу. На самом деле это такой же важный этап и для традиционного способа, который подразумевает предварительное нанесение фоторезиста на основу. Крайне важно не допустить мелких пузырей.
Это сложно, так что достаем утюг. Он выполняет сразу две задачи — надежную склейку фоторезиста с металлом и, при должной сноровке, поможет выгнать пузыри из слоя между металлом и фоторезистом в слой между фоторезистом и внешней защитной пленкой, где этот пузырек безвреден.
Важно не перегревать фоторезист, он может активироваться там, где не надо. Действуем аккуратно и короткими подходами для остывания, разглаживая фоторезист, из центра на края.
Лучше всего это делать через слой бумаги, так как фоторезист обязательно проступит из-за краев защитной пленки и начнет клеиться ко всему, что достанет.
Промывание
На самом деле тут всё делается по инструкции к фоторезисту. Просто мешаем щелочь в нужных пропорциях, и ждем растворения не активированного фоторезиста. Это происходит быстро и важно не прозевать. Иначе вообще весь фоторезист отойдет от металла. Если все-таки немного упустили момент и пара дорожек начала отходить, не страшно, не всё потеряно.
Берём фен (можно обычный бытовой) и тщательно просушиваем фоторезист. Просушили, теперь снова тщательно пройдитесь утюгом через ту же бумагу. Здесь уже можно прижимать утюг более тщательно.
Это обеспечит хорошее прилипание даже отошедшего фоторезиста. На крайний случай можно заделать пропуски маркером. Обязательно проконтролируйте качество смывания не активированного фоторезиста.
После просушки можно повторить смывание.
Травление
Травление производится в соответствии с металлом, нанесенным на подложку. В моем случае травился алюминий с помощью раствора медного купороса. Происходит реакция восстановления меди из раствора с замещением его в сульфате алюминием.
Так как алюминий очень хороший восстановитель, травится он очень быстро с выделением большого количества медного порошка, который я рекомендую счищать мягкой щеткой с мелкой щетиной.
Температура раствора максимальная, в которой сможете комфортно держать пальцы, порядка 40 градусов. Концентрация раствора медного купороса подбирается по правилу: чем больше, тем лучше, лишь бы полностью растворился.
Я размешивал в пропорциях 15 грамм купороса на 150 грамм воды, но можно разводить в пропорциях до 30 грамм на 100 грамм воды, чтобы при остывании раствор не становился перенасыщенным.
На гибкой подложке медь я не травил, однако, имею опыт работы с обычным фольгированным стеклотекстолитом и думаю советы здесь будут излишни, так как весь интернет полон рецептами растворов и методиками и все они вполне рабочие, я лично пользовался раствором лимонной кислоты, перекиси водорода и поваренной соли.
На этом этапе важно выдержать время, чтобы не слишком истончить дорожки. Если передержать, то раствор въестся под фоторезист. Я определял готовность визуально, на пленке у меня осталось небольшое количество частичек алюминия. Научился определять это на глаз.
Кроме того, скорость зависит от раствора, время травления вам придется подбирать самостоятельно исходя из качества медного купороса, температуры и толщины материала. Ничего страшного в этих частицах нет — они прекрасно смываются с ацетоном вместе с клеем. Особо стойкие перемычки между дорожками я удалял механически ваткой, или же щеткой с тонкими щетинками.
При таких размерах полезно иметь увеличительное стекло, иначе можно просто пропустить перемычку или ещё как-то мусор.
Собственно, после промывки растворителем получается готовая гибкая печатная плата. При желании можно паять (но очень аккуратно и быстро, чтобы не расплавить подложку). Как вариант, не лучший, но всё же можно использовать сплав Розе. Или паять обычным припоем, но очень быстро и точечно.
Послесловие
Почему же я не использовал здесь ЛУТ. Главным образом из-за того, что этот метод очень плохо работает с алюминием. Кроме того, добиться высокой точности с ним тяжелее.
Я получил ширину промежутка между дорожками в среднем порядка 0.27 мм, что для домашних условий весьма неплохо. Особенно если учесть перспективы с более конкретным подходом: с точным замером времени на травление, использованием хороших материалов и подходящего оборудования. В общем, фоторезист подходит для гибких материалов так же хорошо, как и для стеклотекстолита.
Загрузка...
