Как напечатать плату лут если дома нет принтера
Когда в распоряжении есть лазерный принтер, радиолюбителями применяется технология изготовления печатных плат, которая называется ЛУТ. Однако такой прибор имеется далеко не в каждом доме, поскольку даже в наше время стоит он достаточно дорого. Еще есть технология изготовления с применением фоторезистивной пленки. Однако для работы с ней тоже нужен принтер, но уже струйный. Уже проще, но сама пленка стоит достаточно дорого, а начинающему радиолюбителю на первых порах лучше потратить имеющиеся средства на хорошую паяльную станцию и прочие принадлежности.
Можно ли изготовить печатную плату приемлемого качества в домашних условиях, не имея принтера? Да. Можно. Причем, если все сделать, как описано в материале, понадобится совсем немного денег и времени, а качество будет на очень высоком уровне. Во всяком случае электрический ток «побежит» по таким дорожкам с большим удовольствием.
Перечень необходимых инструментов и расходников
- Программное обеспечение для разработки рисунка.
- Прозрачная полиэтиленовая пленка.
- Узкий скотч.
- Маркер.
- Фольгированный стеклотекстолит.
- Наждачная бумага.
- Спирт.
- Ненужная зубная щетка.
- Инструмент для сверления отверстий диаметром от 0,7 до 1,2 мм.
- Хлорное железо.
- Пластиковая емкость для травления.
- Кисточка для рисования красками.
- Паяльник.
- Припой.
- Жидкий флюс.
Пройдемся кратенько по каждому пункту, так как есть некоторые нюансы, дойти до которых возможно только опытным путем.
Программ для разработки печатных плат существует сегодня огромное количество, но для начинающего радиолюбителя самым простым вариантом будет Sprint Layout. Несложно освоить интерфейс, пользоваться можно бесплатно, присутствует огромная библиотека, включающая распространенные радиокомпоненты.
Полиэтилен нужен для переноса рисунка с монитора. Лучше взять пленку пожестче, например, от старых обложек для школьных книг. Для ее крепления к монитору подойдет любой скотч. Лучше взять узкий – проще будет отклеивать (монитору эта процедура не вредит).
На маркерах стоит остановиться более подробно, так как это больная тема. Для переноса рисунка на полиэтилен, в принципе, подойдет любой вариант. А вот для рисования по фольгированному стеклотекстолиту нужен специальный маркер. Но тут есть маленькая хитрость, как сэкономить, и не покупать достаточно дорогие «специальные» маркеры для рисования печатных плат. Дело в том, что эти изделия по своим свойствам абсолютно ни чем не отличаются от обычных перманентных маркеров, которые продаются в 5-6 раз дешевле в любом канцелярском магазине. Но маркер должен обязательно иметь надпись «Permanent». Иначе ничего не получится.
Фольгированный стеклотекстолит можно брать любой. Лучше, если он будет потолще. Начинающим с таким материалом работать куда проще. Для его очистки понадобится наждачная бумага зернистостью около 1000 единиц, а также спирт (есть в любой аптеке). Последний расходник можно заменить жидкостью для сведения лака для ногтей, которая есть в любом доме, где живет женщина. Однако это средство довольно противно пахнет и долго выветривается.
Для сверления платы лучше иметь специальную мини-дрель или гравер. Однако можно пойти и более дешевым путем. Достаточно купить цанговый или кулачковый патрон под маленькие сверла и приспособить его к обычной бытовой дрели.
Хлорное железо можно заменить другими химическими средствами, включая те, которые уже наверняка есть в вашем доме. Например, подойдет раствор лимонной кислоты в перекиси водорода. Информацию о том, как готовятся альтернативные хлорному железу составы для травления плат, без проблем можно найти в Сети. Единственное, на что стоит обратить внимание, это на емкость для такой химии – она должна быть пластиковой, акриловой, стеклянной, но никак не металлической.
Про паяльник, припой и жидкий флюс подробнее говорить не стоит. Если радиолюбитель дошел до вопроса изготовления печатной платы, то с этими вещами он уже наверняка знаком.
Разработка и перенос рисунка платы на шаблон
Когда все вышеперечисленные инструменты, приспособления и расходные материалы подготовлены, можно браться за разработку платы. Если изготавливаемое устройство не уникальное, то гораздо проще будет скачать его проект из Сети. Подойдет даже обычный рисунок в формате JPEG.
Хотите пойти более сложным путем – рисуйте плату самостоятельно. Этот вариант часто бывает неизбежным, например, в ситуациях, когда у вас нет в наличии точно таких же радиодеталей, которые нужны для сборки оригинальной платы. Соответственно, заменяя компоненты аналогами, под них приходится выделять место на стеклотекстолите, подгонять отверстия и дорожки. Если проект уникальный, то плату придется разрабатывать с нуля. Для этого и нужно вышеупомянутое программное обеспечение.
Когда макет платы готов, его остается только перенести на прозрачный шаблон. Полиэтилен фиксируется прямо на мониторе при помощи скотча. Далее просто переводим имеющийся рисунок – дорожки, контактные пятачки и так далее. Для этих целей лучше всего использовать все тот же перманентный маркер. Он не стирается, не размазывается, и его хорошо видно.
Подготовка фольгированного стеклотекстолита
Следующим этапом идет подготовка стеклотекстолита. Для начала нужно отрезать его по размерам будущей платы. Делать это лучше с небольшим запасом. Для раскройки фольгированного стеклотекстолита можно использовать одни из нескольких способов.
Во-первых, материал отлично режется при помощи ножовки по металлу. Во-вторых, если у вас есть гравер с отрезными кругами, то удобно будет использовать его. В-третьих, стеклотекстолит можно отрезать по размеру канцелярским ножом. Принцип раскройки такой же, как и при работе со стеклорезом – в несколько проходов наносится линия отреза, затем материал просто отламывается.
Теперь обязательно нужно очистить медный слой стеклотекстолита от защитного покрытия и окисла. Лучшего способа, чем обработка наждачной бумагой, для решения этой задачи нет. Зернистость берется от 1000 до 1500 единиц. Цель – получить чистую блестящую поверхность. До зеркального блеска зачищать медный слой не стоит, так как мелкие царапины от наждачной бумаги увеличивают адгезию поверхности, что понадобится дальше.
В завершение остается только очистить фольгу от пыли и следов ваших пальцев. Для этого используется спирт или ацетон (жидкость для снятия лака). После обработки к медной поверхности руками не прикасаемся. Для последующих манипуляций захватываем стеклотекстолит за грани.
Совмещение шаблона и стеклотекстолита
Теперь нашей задачей является совмещения полученного на полиэтилене рисунка с подготовленным стеклотекстолитом. Для этого пленка накладывается на нужное место и позиционируется. Остатки заворачиваются на обратную сторону и крепятся при помощи все того же скотча.
Сверление отверстий
Перед сверлением рекомендуется каким-либо способом закрепить стеклотекстолит с шаблоном на поверхности. Это позволит добиться большей точности, а также исключит внезапное проворачивание материала во время прохода сверла насквозь. Если у вас есть сверлильный станок для такой работы, то описанная проблема вообще не возникнет.
Сверлить отверстия в стеклотекстолите можно на любой скорости. Кто-то работает на малых оборотах, кто-то на больших. Опыт показывает, что сами сверла служат намного дольше, если их эксплуатировать на низких скоростях. Так их сложнее сломать, погнуть и повредить заточку.
Отверстия сверлятся прямо через полиэтилен. Ориентирами будут служить будущие контактные пятачки, нарисованные на шаблоне. Если того требует проект, то своевременно меняем сверла под нужный диаметр.
Рисование дорожек
Далее шаблон снимается, но не выбрасывается. К медному покрытию по-прежнему стараемся не прикасаться руками. Для рисования дорожек используем маркер, обязательно перманентный. Его хорошо видно по следу, который он оставляет. Рисовать лучше за один проход, так как после застывания лака, который есть в составе перманентного маркера, правки делать будет весьма затруднительно.
В качестве ориентира используем все тот же шаблон из полиэтилена. Можно рисовать также перед компьютером, сверяясь с оригинальным макетом, где есть маркировка и прочие пометки. Если есть возможность, то лучше использовать несколько маркеров с наконечниками разной толщины. Это позволит более качественно прорисовать и тонкие дорожки, и обширные полигоны.
После нанесения рисунка обязательно ждем некоторое время, необходимое для окончательного отвердевания лака. Можно даже подсушить феном. От этого будет зависеть качество будущих дорожек.
Травление и очистка дорожек от маркера
Теперь самое интересное – травление платы. Тут есть несколько нюансов, о которых мало кто упоминает, но они существенно влияют на качество результата. В первую очередь готовим раствор хлорного железа согласно рекомендациям на упаковке. Обычно порошок разбавляется водой в соотношении 1:3. И тут первый совет. Сделайте раствор более насыщенным. Это поможет ускорить процесс, и нарисованные дорожки не отвалятся прежде, чем вытравится все необходимое.
Сразу же совет второй. Ванночку с раствором рекомендуется погрузить в горячую воду. Можно нагреть ее в металлической посуде. Повышение температуры, как известно еще со школьной программы, значительно ускоряет химическую реакцию, которой травление нашей платы и является. Сокращение времени процедуры нам на руку. Нанесенные маркером дорожки достаточно нестабильны, и чем меньше они будут киснуть в жидкости, тем лучше. Если при комнатной температуре плата в хлорном железе травится около часа, то в теплой воде этот процесс сокращается до 10 минут.
В завершение еще один совет. В процессе травления, хоть он и так ускорен за счет подогрева, рекомендуется постоянно двигать плату, а также счищать продукты реакции щеточкой для рисования. Совмещая все вышеописанные манипуляции вполне возможно вытравить лишнюю медь всего за 5-7 минут, что является просто отличным результатом для этой технологии.
В конце процедуры плату нужно тщательно промыть под проточной водой. Затем просушиваем ее. Остается только смыть следы от маркера, все еще закрывающие наши дорожки и пятачки. Делается это все тем же спиртом или ацетоном.
Лужение печатных плат
Перед лужением еще раз обязательно проходимся по медному слою наждачной бумагой. Но теперь делаем это предельно осторожно, чтобы не повредить дорожки. Самый простой и доступный способ лужения – традиционный, с помощью паяльника, флюса и припоя. Можно также использовать сплавы Розе или Вуда. Также существует на рынке так называемое жидкое олово, которое значительно может упростить задачу.
Но все эти новые технологии требуют дополнительных затрат и некоторого опыта, потому для первого раза подойдет и классический метод лужения. На очищенные дорожки наносится жидкий флюс. Далее набирается припой на жало паяльника и распределяется по оставшейся после травления меди. Здесь важно прогреть дорожки, иначе припой может не «приклеиться».
Если у вас все же есть сплавы Розе или Вуда, то их можно использовать и не по технологии. Они просто замечательно плавятся паяльником, легко распределяются по дорожкам, не сбиваются в комки, что для начинающего радиолюбителя будет только плюсом.
Заключение
Как видно из вышеописанного, бюджетная технология изготовления печатных плат в домашних условиях действительно доступная и недорогая. Не нужен ни принтер, ни утюг, ни дорогущая фоторезистивная пленка. Используя все вышеописанные советы вы легко сможете изготавливать простейшие электронные поделки, не вкладывая в это больших денег, что очень важно на первых этапах занятия радиолюбительством.
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.
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…
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
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.
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.
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.
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.
Ну что же, вот мы и познакомились со способом изготовления печатных плат своими руками в домашних условиях.
Так что создавайте свои устройства, делайте печатные платы, а технология ЛУТ будет вам в помощь.
Чтобы нам дальше было проще понимать, о чем идет речь, необходимо определить некоторые базовые понятия.
Печатная плата представляет собой пластину, состоящую из одного или двух проводящих рисунков, расположенных на поверхности диэлектрического основания, или из системы проводящих рисунков, расположенных в объеме и на поверхности диэлектрического основания, соединенных между собой в соответствии с принципиальной электрической схемой, предназначенную для электрического соединения и механического крепления устанавливаемых на нем изделий электронной техники.
Самый простой печатной платой является плата, которая содержит медные проводники на одной из сторон печатной платы и связывает элементы проводящего рисунка только на одной из ее поверхностей. Такие платы известны, как однослойные (односторонние) печатные платы.
На сегодняшний день наиболее популярны в производстве и широко распространены печатные платы, которые содержат два слоя, то есть, имеют проводящий рисунок с обеих сторон платы — двухсторонние (двухслойные) печатные платы.
Кроме того, в зависимости от физической сложности конструкции печатной платы, когда разводка проводников на двусторонней плате становится слишком сложной, на производстве изготавливаются многослойные печатные платы, где проводящий рисунок формируется не только на двух внешних сторонах платы, но и во внутренних слоях диэлектрика.
В зависимости от сложности, многослойные печатные платы могут быть изготовлены из 4, 6, 8 или более слоев. Такие сложные конструкции в рамках данной статьи мы рассматривать не будем.
Как было сказано выше, совокупность медных проводников на плате образует слой. У двухсторонних плат эти слои называются верхний (top) и нижний (bottom). Далее следует разобраться, где каждый из них расположен.
Верхний слой всегда находится на той стороне, где располагаются выводные радиоэлементы. Не стоит путать их с радиоэлементами для поверхностного монтажа (SMD-элементы). Такие детали могут быть как на верхнем, так и на нижнем слое. На рисунке показан вид на верхний слой.
Нижний слой, соответственно, находится на той стороне, где располагаются выводы деталей. На этом слое, как правило, находится большинство дорожек.
Таким образом, у односторонних платы будет только нижний слой. Верхнего медного слоя у них нет!
Когда печатная плата разработана с помощью САПР, часто можно увидеть в структуре печатной платы несколько дополнительных слоев. Все они являются непроводящими и располагаются сверху на слое меди. К ним относятся:
• Слой паяльной маски (soldermask). Защитная паяльная маска — слой прочного полимерного материала, предназначенного для защиты проводников от попадания припоя и флюса при пайке, предотвращения случайного короткого замыкания проводников из разных цепей в процессе пайки, а также от перегрева.
Паяльная маска закрывает проводники и оставляет открытыми контактные площадки. Итак, слой защитной маски для верхнего слоя меди будет иметь название top_soldermask, для нижнего — bottom_soldermask.
• Слой маркировки или шелкографии (silkscreen), на котором производитель наносит информацию о электронных компонентах и которая способствует облегчению процесса сборки, проверки и ремонта. Как правило, маркировка наносится для обозначения контрольных точек, а также положения, ориентации и номинала электронных компонентов.
Также она может быть использована для других целей конструктора печатных плат. Например, указать название компании, инструкцию по настройке и др. Маркировку можно наносить на обе стороны платы. Слой шелкографии для верхнего слоя меди будет иметь название top_ silkscreen, для нижнего — bottom_ silkscreen.
Далее, чтобы не вызвать путаницу с дополнительными слоями САПР, мы не будем их рассматривать. С этого момента будем использовать термин «слой» только когда речь идет о проводящих слоях меди.
Кроме токопроводящих слоев, очень важными элементами печатной платы применительно к двухслойным печатным платам являются сквозные металлизированные переходные отверстия. Когда надо соединить компонент, который находится на верхнем слое печатной платы с компонентом, который находится на нижнем слое, применяются сквозные металлизированные переходные отверстия, которые соединяют элементы проводящего рисунка на разных слоях печатной платы. Эти отверстия, позволяют току проходить сквозь печатную плату.
На рисунке выше показаны два проводника, которые начинаются на площадках компонента на верхнем слое и заканчивается на площадках другого компонента на нижнем слое. Для каждого проводника установлено свое переходное отверстие, проводящее ток из верхнего слоя на нижний слой.
При изготовлении печатной платы в домашних условиях наиболее проблематичным является корректное получение таких переходных отверстий — рисунки верхнего и нижнего слоя необходимо точно совместить между собой, чтобы контактные площадки совпали, а затем электрически их соединить между собой. Но, об этом чуть позже…
Теперь, когда мы разобрались с тем, как устроена печатная плата, перейдем непосредственно к ее созданию.
↑ Создание рисунка печатной платы
На сегодняшний день подавляющее большинство радиолюбителей работает с рисунками печатных плат в специализированных программ для проектирования — САПР. Таких систем довольно много от самых простых до сложнейших профессиональных продуктов. Наиболее распространены такие САПР, как Sprint-Layout, Eagle, DipTrace, Altium Designer, Kicad и др. Последнее время набирает популярность онлайн-ресурс для проектирования плат EasyEDA.
Я пробовал проектировать платы в программах: DipTrace, Altium Designer и EasyEDA, но не смог к ним привыкнуть. Возможно, причиной стала излишняя перегруженность мелкими нюансами и некоторая сложность этих продуктов. Безусловно, для профессиональной работы все эти навороты необходимы, но для любительского применения зачастую не нужны.
В общем, уже более 5 лет моей настольной программой является Sprint-Layout 6.0. 👍 На мой взгляд, она наиболее подходит для любительского использования при проектировании плат средней сложности. Разводка плат в этой программе осуществляется вручную, хотя есть и простенький автотрассировщик, но его возможности очень и очень ограничены, поэтому сообразительностью он не отличается. Но именно как редактор небольших плат для домашнего производства — самое то, очень удобный. Подготовил плату — и тут же на печать.
В рамках данной статьи мы не будем останавливаться на правилах разводки печатных плат, а также на том, как правильно работать в программе Sprint-Layout. Материалы по данным вопросам вы сможете найти в подвале статьи и ознакомится с ними самостоятельно.
Далее в качестве наглядного пособия будем использовать рисунок платы блока питания из моей статьи Возвращение к жизни проигрывателя «Вега ЭП-110 Стерео» . Открываем его в программе Sprint-Layout.
Здесь мы видим несколько слоев, которые нарисованы разными цветами: верхний слой — синий, нижний слой — оранжевый, шелкография сверху — голубой. В вашем случае цвета слоев могут быть другими, они настраиваются.
Для того, чтобы понять, где какой слой посмотрите на легенду в нижнем левом углу программы. Её вид тоже может различаться, зависит от версии.
C1 (Copper Top) — Ф1 — медь, верхний слой
S1 (Silkscreen Top) — Ш1 — шелкография сверху
C2 (Copper Bottom) — Ф2 — медь, нижний слой
S2 (Silkscreen Bottom) — Ш2 — шелкография снизу
O (Outline) — К — контур платы
Нажатие на кнопку cо знаком вопроса открывает ещё более наглядную картинку. Заметим, что наша простецкая программка Sprint-Layout позволяет разводить платы аж на 4-х слоях по меди! Два слоя меди сверху и снизу, а ещё два внутренних слоя.
Всего же программа одновременно позволяет работать на 7-и слоях, включая слой контура.
Для получения на экране вида как у готовой платы используйте режим отображения Photoview/Фотовид.
Давайте рассмотрим отдельно изображения каждого слоя моего чертежа. Для этого включайте и выключайте отображение слоёв, щёлкая мышкой по их названиям в легенде. Имя слоя перечеркнуто = слой не отображается. Текущий слой выключить нельзя.
Для изготовления платы нам необходимо распечатать рисунки верхнего и нижнего слоев, рисунок шелкографии — опционально, его не будем рассматривать.
↑ Правильная печать слоёв ПП для ЛУТ
ВАЖНО! Для правильной распечатки рисунков с разных слоев необходимо четко понимать, как была нарисована плата: идеологически верно, на просвет или как-нибудь иначе.Большинство авторов, в том числе и я, рисуют плату, как бы смотря на нее со стороны установки радиоэлементов. В таком случае мы видим рисунок верхнего слоя и рисунок нижнего слоя, словно смотрим сквозь прозрачную плату. Именно такой порядок указан в руководстве к программе.
Распечатывать слои в таком варианте необходимо следующим образом:
Верхний слой — в зеркальном отражении, галка Mirror/Зеркально стоит
В итоге, если мы сложим два распечатанных рисунка тонером друг к другу, и рассмотрим их насквозь на ярком источнике света (лампа, окно), то получим изображение, идентичное тому, что у нас нарисовано в Sprint-Layout.
Иногда можно встретить альтернативные варианты плат, нарисованные с видом на сторону дорожек, на нижний слой. В таком случае слои следует распечатывать наоборот: верхний слой без изменений, нижний слой — зеркально.
В иных случаях соображайте аналогично. Полезно будет также распечатать непонятные слои на простой бумаге, сложить, и тогда сделать выводы.
↑ Изготовления двухслойных плат методом ЛУТ
Дальнейшая информация взята мною из статьи «Лайфхаки изготовления двухслойных плат (ЛУТ)» Владислава Глаголева (Himura).Первоначально целесообразно распечатать рисунки обоих слоев на обычной бумаге. Они понадобятся для проверки соответствия футпринтов и реальных компонентов. Также необходимо приложить один из рисунков к текстолиту и накернить несколько контрольных отверстий. По этим меткам необходимо просверлить отверстия самым тонким сверлом (0,6-0,8) максимально ровно под 90°. Отверстия нужны для точного ориентирования верхнего слоя относительно нижнего.
Бумага для ЛУТ
После этого можно распечатывать рисунки на специальной бумаге для переноса тонера на текстолит.
В качестве таковой разные авторы успешно используют следующие варианты:
• Специальная термотрансферная бумага, которую сейчас без проблем можно купить в радиомагазинах или у наших китайских друзей.
• Фотобумага для принтера. Лучший результат у меня получился при использовании фотобумаги Polychromatic для струйных принтеров.
Аналогичными свойствами обладает фотобумага Black Diamond, Lomond несколько хуже, но подходит. A вот HP не подходит точно — плавится под утюгом.
• Рукав для запекания. Это прозрачная пленка, не плавится под утюгом и легко снимается с платы, оставляя тонер. В принтер заправлять вместе с листом обычной бумаги.
Процесс ЛУТ
Далее идет непосредственно сам ЛУТ в следующем порядке:
1. Ставим утюг греться на максимальную температуру.
2. Шлифуем текстолит с обеих сторон мелкой наждачкой, сантехнической абразивной губкой или губкой для посуды.
3. Печатаем лазерником с оригинальным тонером в картридже на этой глянцевой фотобумаге для струйных принтеров.
4. Не прикасаясь к тонеру, дырявим монтажные отверстия на обоих слоях.
5. Вставляем прямые штырьки (например, от PLS/PLD гребёнки) в монтажные отверстия.
6. Насаживаем верхний слой.
7. Проглаживаем равномерно, сильно не надавливая, до пожелтения бумаги (или еще каких-либо знаков свыше, это всё-таки ЛУТ — совсем избавиться от магии невозможно). Штырьки можно вытащить, когда бумага начнет прилипать и потеряет способность смещаться.
8. Не отдирая бумагу от текстолита, повторяем последние три пункта с нижним слоем.
9. Даем текстолиту остыть.
10. С остывшего текстолита (без воды, это важно) аккуратненько отдираем лишнюю бумагу. Тонер должен сойти вместе с глянцевым слоем фотобумаги, так и было задумано.
Есть также способ совмещения слоев без применения отверстий — свежеотпечатанные листы с верхним и нижним слоем кладем друг на друга, просвечивая лампой и совмещаем. Скрепляем в нескольких местах по краям. В получившийся конверт кладем текстолит.
Травление печатной платы
Для удаления медной фольги с незащищенных участков фольгированного стеклотекстолита при изготовлении печатных плат в домашних условиях радиолюбители обычно используют химический способ. Печатная плата помещается в травильный раствор и за счет химической реакции медь, незащищенная маской, растворяется.
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается. Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Во время травления травильный раствор желательно постоянно помешивать и удалять пузырьки воздуха с поверхности платы.
В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из нескольких возможных травильных растворов Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.
Перекись водорода и лимонная кислота
Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.
Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.
Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см². Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит. Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.
Перекись водорода и соляная кислота
Отличный травильный раствор, обеспечивает высокую скорость травления. Соляную кислоту при интенсивном помешивании вливают в 3% водный раствор перекиси водорода тоненькой струйкой. Вливать перекись водорода в кислоту недопустимо! Но из-за наличия в травильном растворе соляной кислоты при травлении платы нужно соблюдать большую осторожность, так как раствор разъедает кожу рук и портит все, на что попадает. По этой причине травильный раствор с соляной кислотой в домашних условиях использовать не рекомендуется.
Хлорное железо
Вторым по популярности травильным раствором является водный раствор хлорного железа. Ранее он был самым популярным, так как на любом промышленном предприятии хлорное железо было легко достать. Травильный раствор не требователен к температуре, травит достаточно быстро, но скорость травления снижается по мере расходования хлорного железа в растворе.
Хлорное железо очень гигроскопично и поэтому из воздуха быстро впитывает воду. В результате на дне банки появляется желтая жидкость. Это не влияет на качество компонента и такое хлорное железо пригодно для приготовления травильного раствора. Если использованный раствор хлорного железа хранить в герметичной таре, то его можно использовать многократно. Подлежит регенерации, достаточно в раствор насыпать железных гвоздей (они сразу покроются рыхлым слоем меди). При попадании на любые поверхности оставляет трудноудаляемые желтые пятна. В настоящее время раствор хлорного железа для изготовления печатных плат применяют реже в связи с его дороговизной.
Медный купорос
Метод изготовления печатных плат с применение медного купороса обычно используют в случае невозможности изготовления травильного раствора на основе других компонентов из-за их недоступности. Медный купорос является ядохимикатом и широко применяется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. Для травления его надо смешать с поваренной солью, в соотношении 1/3 купороса и 2/3 соли. Эту смесь следует растворить в 1,5 стаканах кипятка.
Время травления печатной платы составляет до часа, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.
↑ Последние штрихи, соединение слоёв
Когда слой меди полностью сойдет с текстолита, тонер удаляется с дорожек при помощи губки, смоченной в ацетоне или другом растворителе.
Осталось просверлить и соединить переходные отверстия. Если так получилось, что имеет место быть смещение слоев, его можно компенсировать небольшим углом наклона сверла. С первого отверстия сложновато поймать нужный угол, так что лучше сначала сверлить наименее требовательные к выходной точке отверстия (например, те, что выходят в область металлизации или объемные острова меди).
После просверливания, необходимо соединить отверстия. Разумеется, проще всего это делать с помощью резисторных/конденсаторных ножек и паяльника. Также у наших китайских друзей можно заказать и использовать специальные клепки .
Ознакомившись с теорией ЛУТ в предыдущем посте, приступаем к практике. В этом посте я покажу, как распечатать рисунок печатной платы из Sprint-Layout.
На самом деле, ничего в этом сложного нет, все довольно понятно и без объяснений, но для полноты описания процесса отпишусь. У нас есть рисунок печатной платы, вычерченный в Sprint-Layout. Его нужно напечатать на бумаге для последующего перевода на плату.
Сначала пару слов о подготовке бумаги. Как я писал постом ранее я покупаю листы глянцевой мелованной бумаги формата А4 (стандартный формат для принтера). Так как у нас, в большинстве случаев, платы небольшого размера пихать в принтер целый лист бумаги нет смысла. Нужно его порезать на меньшие части. Я разрезаю лист на 3 равные полосы.
Меньшего размера делать не стоит, чтобы не было проблем с протяжкой листа в принтере и он не застревал.
Печатаем рисунок.
Для того чтобы распечатать наш рисунок на бумаге нажимаем кнопку . Попадаем в окно печати. Нам нужно распечатать слой «М1», поэтому в поле выбора печатаемых слоев убираем галочки со всех остальных слоев. Тут же в окошке выбора цвета печати выбираем черный цвет. В поле ниже ставим галочку «зеркально» для правильного отображения рисунка на плате. Центруем рисунок по центру листа.
В настройке принтера выбираем самую плотную печать (это индивидуально для каждого принтера). Все готово для печати! Вставляем полоску листа в центр приемного лотка принтера (лучше поджать его боковыми лапками, чтоб его не крутило) и нажимаем .
Тут опять небольшая «фишка». У принтера, обычно, два лотка – основной снизу и для ручной подачи над ним. Так вот, в лоток автоматической подачи ложу обычную бумагу, а лоток ручной подачи подготавливаю под полоску глянцевой бумаги. Далее нажимаю печать. Рисунок пропечатывается на обычной бумаге и сразу же, пока принтер не остановился, нажимаю печать еще раз, вставляю полоску глянцевой бумаги и рисунок печатается уже на ней. Как показал опыт рисунок пропечатывается намного лучше, за счет того, что печать идет уже на прогретом принтере.
Готово! У нас есть напечатанный рисунок дорожек. Обращайтесь с ним аккуратно – на глянцевой бумаге тонер держится не надежно и легко слетает.
На флеш-ролике можно увидеть все о чем я писал выше.
[Загрузка не найдена]
Читайте также: