Есть 2 основных способа изготовления платы в домашних условиях:
- лазерно-утюжная технология (ЛУТ)
- применение фоторезиста
Я изготавливаю платы первым способом, не задалось у меня с фоторезистом, поэтому опишу процесс изготовления плат методом ЛУТа на примере производства своей печатной платы ДХО-поворотник
Суть технологии изготовления плат
Независимо от используемого метода, суть производства плат одна. Печатные платы изготавливаются на фольгированном стеклотекстолите – пластине текстолита, полностью покрытой с одной или с двух сторон медной фольгой толщиной, как правило, 35-70 мкм. Технология такая:
- перенести на фольгу разводку (рисунок, топологию) платы и закрыть её от внешнего воздействия – создать маску
- вытравить специальным раствором незакрытые участки фольги – в результате останутся только нужные дорожки на плате, закрытые маской
- снять маску, чтобы открыть дорожки
Метод ЛУТа
Сначала надо подготовить кусок текстолита – вырезать его и шлифануть наждачкой (иногда можно не шлифовать, а просто обезжирить, кто-то зачищает поверхность фольги ластиком), затем вымыть и обезжирить
Далее надо распечатать разводку платы в масштабе 1:1 на лазерном принтере желательно на глянцевой бумаге. Подойдёт и обычная «Снегурочка», но с глянцевой бумаги лучше переносится тонер – при нагреве он расплавляется и почти полностью прилипает к фольге, а не впитывается в волокна, как при использовании обычной бумаги
Глянцевая бумага более плотная, в неё тонер проникает на меньшую глубину, чем в обычную бумагу, поэтому в большем количестве переносится на плату
На ней содержимое печатается струйными принтерами, впитываясь в бумагу и не оставаясь на поверхности, поэтому оно не мешает лазерной печати разводки и не переносится на фольгу – можно печатать разводку хоть на самом тёмном журнальном листе
Если распечатать разводку платы на струйном принтере, то ничего не получится - маска не перенесётся с бумаги на фольгу текстолита
Перенос рисунка разводки на плату
Затем надо перенести распечатанную разводку на плату с помощью нагрева утюгом - сильно придавить утюг и утюжить им по плате, а потом оставить на ней до 1-2 минут, но если тонер жирный (картридж принтера новый или недавно заправлен), то достаточно 10-20 секунд, иначе он растечётся по всей плате
Запчасти для ремонта, необходимый инструмент, бытовая химия, а также тысячи других товаров всегда в наличии на Яндекс.Маркете https://ya.cc/m/67pYcf?erid=5jtCeReNx12oajt6YavMkba. Реклама. ООО «Яндекс Маркет», ИНН 9704254424, erid: 5jtCeReNx12oajt6YavMkba
Удаление бумаги с рисунком разводки
Потом надо положить плату отмокать в тёплую воду на полчаса-час
После того, как плата отмокнет, надо снять бумагу. Основной объём бумаги можно снимать, пока плата находится в таре с водой - сырая бумага лучше отдирается от платы. Но полностью удалить бумагу не удастся, придётся выцарапывать её из узких мест спичкой или зубочисткой - при несильном давлении на зубочистку она не повредит нанесённую на плату маску
Если дорожки слиплись, то придётся разъединять маску ножиком и зубочисткой. Но после этого некоторые участки могут стереться, поэтому надо оставить плату высыхать и затем подкрасить чёрным маркером пробелы на дорожках. Конкретно этот маркер из строительного магазина формирует достаточно плотный слой, чтобы залатать дыры в маске, при этом он не вымывается в травильном растворе
Травление платы
Когда разводка перенесена на плату, то она формирует защитный слой - маску, покрытую тонером. При окунании платы в раствор для травления нанесённая маска предохраняет покрытые ей участки платы (дорожки), от растворения. Получается, что при травлении растворяются непокрытые тонером участки платы, а покрытые остаются невредимыми. Есть два основных травильных раствора:
- раствор хлорного железа
- раствор медного купороса с солью
На самом деле, вытравить плату ещё можно электролизом в растворе обычной соли, но в таком случае первыми вытравливаются участки, прилегающие к подводящим проводникам, и когда они полностью перетравливаются, ток перестаёт течь к центру платы, оставляя его непротравленным. Такой способ подходит для травления простейших плат из нескольких проводников, например соединительных кросс-плат и т.д., и то с рядом ограничений
Раствор хлорного железа очень маркий – если куда-то прольётся, потом его будет сложно отмыть. Поэтому я травлю в растворе медного купороса с обычной солью. В растворе их надо смешать 1:2 (купорос : соль). На 2 литра воды высыпать примерно грамм 70 медного купороса, пока раствор не станет насыщенно синим, а потом добавлять туда соли, пока он не приобретёт заметный зелёный оттенок. В идеале получить изумрудный цвет
Для ускорения травления можно поставить это дело на печь. У меня она на 1 кВт, на первом из 5 режимов мощности (200 Вт) за час всё вытравилось. Без печи при комнатной температуре травится полдня – вечером кладёшь, к обеду следующего дня готово
Когда плата вытравится, с неё надо удалить маску растворителем. Я использую ацетон и для снятия маски, и для обезжиривания
Как видно, плата неплохо получилась. На полигонах и толстых дорожках может быть зернистость, то есть отсутствие фольги «в крапинку» - это нормально для широких участков платы. Затем плату надо спаять
Лужение печатной платы
Когда плата готова, её надо залудить - покрыть дорожки тонким слоем припоя. Делается это для того, чтобы дорожки не окислилясь со временем и к ним можно было бы припаяться в дальнейшем без особых усилий, если не планируется сразу напаивать электронные компоненты на платы. Если же плату предполагается спаять сразу, то дорожки можно не лудить, а только нанести олово на те участки, на которые непосредственно устанавливаются электронные компоненты
Но если по каким-то дорожкам должен протекать заметный ток, больше 25А / кв. мм - а это, например, ток больше 0.875 А для дорожки толщиной 1 мм на фольге 35 мкм, - то такие дорожки надо сразу залудить, потому что если плата будет работать в закрытом корпусе, то эти дорожки могут перегреться и перегореть. А лужение увеличит площадь поперечного сечения дорожек, тем самым снизив плотность протекающего тока
Напоследок остаётся припаять на плату электронные компоненты в соответствии со сборочным чертежом. Видео работы платы:
Ссылки по теме:
Подписка, палец вверх и комментарий - неоценимая помощь каналу!
