Естественно, перед тем, как начать продвигать какой-либо проект, его имеет смысл проверить на работоспособность. Как ни крути, а шанс напахать есть всегда. Даже в том случае, когда за основу взяты уже обкатанные решения. В общем - нужен прототип, над которым можно было бы в случае чего поиздеваться, подправляя схему. Заказывать одну-две платы на производстве - влетит в копеечку. Да и делают плату не мгновенно. Поэтому, самый простой путь - сделать плату самому. Сложно ли сделать плату по промышленным стандартам самому дома? Спойлер - нет, не сложно :) И в этой статье мы и рассмотрим, как это можно сделать.
Как известно, для самодельных плат существуют две конкурирующие технологии - LUT (то бишь перенос рисунка утюгом) и фотопечать. Первый способ считается более простым. Однако, для серьезной работы он, по факту, намного более сложный.
Начнем с того, что при использовании утюга нет ни малейшей гарантии воспроизводимости результата. Очень многое зависит от прямизны рук в данный момент времени. Одно неверное движение, и приходит симпатичная полярная лисичка. Да и распечатанный шаблон необратимо портится. А если таким образом надо сделать двухстороннюю плату, шансы на успех стремятся к нулю. Ну и я даже не представляю, каким мастером надо быть для того, чтобы с помощью утюга без дефектов перенести дорожки шириной 0.2 мм :) Про таких мастеров я даже и не слышал... А вот фотопечать с такими задачами справляется на ура.
Процесс фотопечати на практике намного проще, чем представляется по началу. Для него понадобится:
- Пленочный фоторезист. Продается как в "Чип и Дип", так и во многих других магазинах соответствующего профиля. Я привык использовать Ordil Alpha 350 - с ним результат получается стабильно хорошим. Кстати, при условии хранения в холодильнике, работоспособность фоторезиста сохраняется годами, даже по окончании срока годности. Например, для изготовления прототипа Wizardino Starter я использовал фоторезист, срок годности которого истек полтора года назад...
- Ультрафиолетовая лампа. В продаже представлены достаточно широко, но все-таки их надо поискать. Они же иногда носят название "лампа черного света". Для работы подходят самые простые бытовые варианты. Такие лампы бывают с разными цоколями, от простого E27, до стандартных люминесцентных ламп. Заморачиваться и переплачивать за какие-либо специальные варианты типа ртутных или бактерицидных ламп не стоит. Самые простые, так сказать бытовые, варианты работают отлично. Мои установки для засветки сделаны на базе настольных ламп, в которые вставляются УФ лампы с подходящим цоколем. В общем - ничего запредельного тут не имеет места быть.
- Ламинатор. Как ни крути, а для хорошего качестве без него не обойтись. Благо, простые ламинаторы стоят не слишком дорого. Мой мне обошелся дешевле 1000 р,
- Некоторое химические реактивы, которые тоже весьма доступны и дешевы. Ну и в большинстве своем - полностью безопасны. Я не использую рецептур, в которые входит что-то экзотическое, или с ограничением продаж частным лицам.
- Двухсторонний фольгированный текстолит, толщиной 1.5 мм, толщина слоя меди - 35 микрон.
- Пара ванночек. Я в качестве ванночек использую ланч-боксы :)
Вот в общем-то и все... Поговорим о реактивах чуть подробнее. Минимальный набор, который понадобиться включает в себя:
- Натрий углекислый 10-водный. Он же карбонат натрия, он же - сода каустическая. Пищевая сода (то есть бикарбонат натрия) несмотря на сходство названий непригодна
- Едкий натр гранулированный. Вот работа с ним требует внимания и осторожности, так как он может вызвать очень серьезные ожоги. Внимание!!! Для гранул и растворов - не допускать попадания на кожу, в глаза, внутрь. Желательно работать в резиновых перчатках и защитных очках. При попадании на кожу - немедленно смыть большим количеством воды. Промыть кожу даже при подозрении на контакт и если после работы с едким натром на коже появятся какие-либо неприятные ощущения, например жжение. Хорошая новость - кожа относительно устойчива к таким вещам, поэтому при быстрой промывке ни ожога, ни других неприятных последствий не будет. Раствор используется достаточно разбавленный, поэтому он менее опасен. Однако глаза, рот и нос надо беречь даже при работе с раствором. Однако, сразу оговорюсь - при внимательной и аккуратной работе никаких проблем и опасностей не возникнет. Главное помнить, что вы работаете с потенциально опасным веществом. Еще раз повторюсь - вещество не токсичное, но очень и очень едкое. Ну и на всякий случай - еще одно предупреждение: Хранить абсолютно вне пределов досягаемости детей и прочих домашних питомцев!
- Хлорное железо 6-водное. Оно же - хлорид железа III
- "Жидкое олово". Продается в готовом виде, или может быть изготовлено самостоятельно. Для самостоятельного изготовления понадобятся винная кислота, тиомочевина, хлористое олово. Достаточно минимальных фасовок
Я настоятельно рекомендую приобретать реактивы не в магазинах типа "Чип и Дип", а в специализированных магазинах химических реактивов. Там это обойдется в разы (в 5- 10 раз) дешевле, а реактивы точно те же самые. Ни один из упомянутых реактивов не является прекурсором и не имеет никаких ограничений для продажи частным лицам.
Сам процесс занимает не больше двух часов и вполне доступен человеку, которого Левша не взял бы даже в помощники младшего уборщика.
В качестве иллюстраций будут приведены фотографии, сделанные в процессе изготовления платы для прототипа Wizardino. Я сознательно отказался от идеи делать специальные "образцово-показательные" снимки. Реальный процесс работы и реальные результаты как правило заметно отличаются от идеального варианта, описываемого в учебниках. Поэтому, пусть будет реальный процесс, со всеми допущенными огрехами. Самое главное тут то, что получившаяся плата после сборки заработала сразу и в полном объеме.
Итак, поехали. Все необходимое собрано, и можно приступать к работе. Первое что Вам понадобиться - фотошаблон. Иными словами - распечатанная на приличном принтере на прозрачной пленке картинка. Я печатал и на лазерном, и на струйном принтере. Никакой разницы по качеству я не заметил. Но в любом случае - при печати надо выставить максимально возможную плотность печати. Разрешение при печати - чем больше, тем лучше. Сейчас я печатаю с разрешением 600 dpi, но и 300 dpi дает вполне приемлемый результат. На одном листе можно разместить несколько шаблонов, но их не стоит располагать близко друг к другу.
Собственно шаблоны (в статью включены файлы PNG). Для аккуратной печати лучше воспользоваться файлами TIFF из архива по ссылке
На этом первую часть я закончу. Продолжение следует...