Как травить печатную плату в домашних условиях
В данной статье приведен обзор нескольких способов травления печатной платы в домашних условиях, изготовленной, в частности, методом ЛУТ. И так приступим.
Блок питания 0…30 В / 3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…
Способ первый (один из самых популярных)
В 250 миллилитров воды необходимо растворить 200 грамм хлорного железа. Данного раствора хватит для травления платы средней площадью около 200 кв.сантиметров. Если под рукой нет хлорного железа, его возможно приготовить самому. Для этого нужно в 200 миллилитров соляной кислоты (очень осторожно!) засыпать примерно 10-15 грамм мелких железных опилок.
По завершению химической реакции, раствор еще отстаивают пару дней до возникновения бурой окраски. После этого раствор хлорного железа можно применять. Ориентировочное время травления печатных плат до 200 кв. сантиметров составляет 30 минут.
Способ второй как травить печатную плату в домашних условиях
Печатную плату можно протравить в растворе азотной кислоты (очень осторожно!) с концентрацией менее 20%.
Помимо этого, кислота выделяет неприятный газ бурого цвета — окись азота, в связи с этим все работы при травлении печатных плат выполняют в хорошо проветриваемом месте. Примерное время травления печатных плат площадью 200 кв. сантиметров в растворе азотной кислоты при температуре 20 C 5-10 минут.
Способ третий
В 200 мл воды (осторожно!) заливают 20-30 мл серной кислоты (именно кислоту в воду, а не наоборот!). В приготовленный раствор кидают 4-6 таблеток перекиси водорода. При работе с серной кислотой соблюдают меры безопасности, как и при травлении с азотной кислотой. Время травления составляет около 1 часа.
Способ четвертый
В пол литре горячей воды растворить четыре столовые ложки пищевой соли, а затем в данном совевом ростворе растворить еще две ст.
ложки медного купороса. При температуре раствора в районе 40-50 С, время травления составит один час.
Способ пятый
Травление осуществляют при помощи мощного источника постоянного тока напряжением 25…30 В. Для этого подсоединяют положительный контакт блока питания к фольге печатной платы, с предварительно нанесенными на нее дорожками. К отрицательному контакту блока питания (БП) подсоединяют палочку с хорошо намотанным на нее тампоном из ваты, смоченным насыщенным раствором пищевой соли (рис. 10.3.1).
Простыми движениями водят палочку с тампоном по фольгированному текстолиту. При травлении наблюдают за тем, чтобы тампон постоянно был хорошо намочен раствором. При подборе БП обращают внимание на то, чтобы он отдавал выходную мощность более 100…120 Вт (около 4 ампер при напряж. 25…30 вольт).
По завершению травления на отдельных местах не всегда получается убрать слой меди. Это связано с тем, что травление совершается не всегда равномерно по всей поверхности платы и отдельные зоны теряют соприкосновение между положительным контактом БП.
Цифровой мультиметр AN8009
Большой ЖК-дисплей с подсветкой, 9999 отсчетов, измерение TrueRMS…
В чем травить плату, если нет хлорного железа? — Меандр — занимательная электроника
В этой статье рассмотрено несколько простых способов травления печатных плат, на случай когда нет хлорного железа.
- Травление в растворе серной кислоты и перекиси водорода.
В воду осторожно вливают концентрированную серную кислоту из расчета 20-30 мл на стакан воды. Затем туда добавляют 5-6 таблеток перекиси водорода. Размешивают неметаллическим предметом до растворения таблеток.
Травление платы в данном растворе происходит в течение 1-2 часов.
Обращаясь с кислотой нужно соблюдать особую осторожность.
Способ не будет таким опасным, и куда белее доступным, если вместо концентрированной кислоты взять электролит для автомобильных аккумуляторов.
Электролит нужно разбавить в два раза водой и добить 5-6 таблеток перекиси водорода из расчета на стакан воды.
- Травление в растворе азотной кислоты.
Требуется азотная кислота.
Раствор должен быть концентрацией не более 20%. Травление происходит быстро, — обычно не более 15 минут. После травления, чтобы нейтрализовать кислоту плату промывают раствором питьевой соды.
Данный способ является одним из наиболее опасных для здоровья. Кроме того, что кислотой можно обжечься, так еще и при травлении выделяется ядовитый газ — окись азота. Поэтому, такой способ травления вряд ли можно признать пригодным для использования в условиях квартиры или другого жилого помещения.
- Травление в растворе смеси поваренной соли и медного купороса.
Этот способ наиболее безопасный в бытовых условиях. Но все же нужно понимать, что медный купорос — это тоже вещество, которым можно отравиться.
Раствор нужно готовить именно в такой последовательности: наливаете в ванночку воду. Затем, насыпаете поваренную соль из расчета — две столовых ложки на стакан воды, размешиваете её пластмассовой или стеклянной палочкой до растворения, и добавляете медный купорос из расчета — одна столовая ложка на стакан воды. Размешиваете неметаллическим предметом, и погружаете в раствор плату. Последовательность должна быть именно такая, — сначала растворить соль, потом медный купорос.
Травление происходит в поваренной соли, а медный купорос выступает в качестве катализатора.
Травление в таком растворе происходит очень медленно, и может достигать 10 часов. Ускорить процесс можно подогревая ванночку с раствором до температуры 60-70°С, например, с помощью электролампы. Кроме того, очень неплохо как-то активировать перемешивание жидкости. Можно ванночку укрепить на, допустим, куске фанеры, а фанеру поставить на мягких резиновых ножках. Затем на фанеру возле ванночки прикрепить бор- машинку, в которую вместо сверла вставить согнутый болт или гвоздь.
И включить. Вибрация от бор-машинки с таким эксцентриком будет достаточно активно раскачивать ванночку и ускорит процесс травления в несколько раз.
Заранее приготавливать сухую смесь медного купороса и поваренной соли не допускается, — сначала нужно растворить один компонент, а потом другой.
И все же, самым лучшим является травление в растворе хлорного железа. При невозможности приобретения данного «реагента», его можно приготовить самостоятельно.
На стакан 10%-соляной кислоты всыпают 10-15 грамм мелких железных опилок. Раствор выдерживают несколько дней, до появления коричневой окраски. После этого в нем можно травить плату.
Травление во всех случаях необходимо производить в неметаллической посуде, например, в ванночке для фотопечати. При этом, плата должна быть повернута стороной со стравливаемой фольгой вниз, и подвешена на расстоянии не менее 5 мм до дна ванночки.
Автор: Снегирев И.
Простой способ изготовления печатных плат (не ЛУТ)
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.Перечень необходимых инструментов и расходников
Начать стоит с подготовки инструментов, приспособлений и расходных материалов, без которых просто нельзя обойтись. Для реализации самого бюджетного способа изготовления печатных плат в домашних условиях понадобится следующее:
- 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.
Вытравить плату в домашних условиях. Травление печатных плат. Травление и обработка платы
Чем вытравить печатную плату.
Для тех, кто только начинает заниматься радиолюбительским конструированием, или просто не знает каким образом можно изготовить печатную плату, в этой статье мы приведем несколько вариантов травления при помощи химических реактивов.
Сразу хотим отметить, что большинство радиолюбителей для травления плат используют хлорное железо, рассмотрим этот вариант, а так же несколько альтернатив, но при этом мы не будем останавливаться на травлении с применением соляной и азотной кислот, и многих других небезопасных или замороченных методах.
Вариант травления плат 1.
Хлорное железо.
Обычно на упаковке производитель пишет, в каком соотношении готовится раствор хлорного железа. Как правило, это 1: 3 (один к трем), то есть в 100 граммах воды растворяется 30…40 грамм кристаллов хлорного железа. Время травления платы зависит от концентрации раствора, а так же от температуры раствора, в подогретом растворе (градусов до 60-ти) травление протекает гораздо быстрее. Травить необходимо в пластмассовой или стеклянной ванночке, да и для приготовления раствора лучше использовать пластиковую ложку.
На просторах интернета нам попалась информация, как приготовить раствор хлорного железа самостоятельно. Для этого 15 грамм мелких железных опилок засыпают в 250 мл 10% соляной кислоты (стакан), настаивают раствор в течение нескольких дней, пока он не приобретет коричневую окраску.
Когда настоится – можно приступать к травлению.
Плата в ванночку для травления помещается травящейся стороной вниз. Для того чтобы плата не погружалась на самое дно, многие радиолюбители приклеивают на двухсторонний скотч к верхней стороне платы кусочек пенопласта. Если необходимо вытравить двустороннюю плату, поместите ее в ванночку или банку вертикально. Таким образом, растворяемая медь будет легче оседать на дно емкости, и процесс травления будет быстрее.
Не допускайте попадания раствора хлорного железа на одежду, она будет испорчена, а пятна, скорее всего, не отчистятся.
Вариант травления плат 2.
Медный купорос + поваренная соль.
Как вы, наверно, знаете, медный купорос представляет собой кристаллы голубоватого цвета, приобрести можно в хозяйственных магазинах, или магазинах для садоводов, в общем, не дефицит. Соль – обычная крупная из продуктового магазина.
Кроме соли и купороса нам понадобится еще какой-нибудь небольшой железный предмет (пластинка из железа, гвоздь, или что-нибудь еще), который при травлении мы поместим в раствор рядом с платой.
В тонкости химических процессов мы вдаваться не будем, отметим только то, что этот процесс протекает с образованием множества комплексных солей, а железный предмет, помещенный в раствор во время травления, вступает в эту реакцию и при этом расходуется. Раствор готовится из одной части медного купороса и двух частей поваренной соли.
То есть на две столовые ложки с горкой медного купороса кладем четыре столовых ложки с горкой поваренной соли, заливаем полтора стакана горячей воды (градусов 70), перемешиваем до полного растворения кристаллов, и раствор для травления готов. Заранее не делайте смесь кристаллов купороса и соли, сначала растворяйте один компонент, а потом другой.
Время травления примерно минут 40.
Даже если не использовать железный предмет при травлении, плата тоже вытравится.
Если после травления на плате остались синеватые пятна, их можно легко убрать уксусом.
Вариант травления плат 3.
Перекись водорода + лимонная кислота + поваренная соль.
Рецепт этого раствора для травления плат простой, в 100 граммах обычной аптечной 3% перекиси водорода растворяем примерно 30 грамм лимонной кислоты и 5 грамм поваренной соли. Перемешиваем до полного растворения всех сыпучих ингредиентов, и раствор готов к применению.
Заостряем ваше внимание – воду в раствор лить не нужно. И последнее, данный раствор не хранится и повторно не используется. Приготовленного таким образом количества хватит вытравить примерно 100 кв. см медной фольги с толщиной 35 мкм. Для дальнейшего травления готовится раствор заново.
Надеемся из этих трех вариантов вы наверняка выберете наиболее вам подходящий, исходя из того, что у вас на данный момент времени есть под руками.
Условиях на конкретном примере. Например, нужно изготовить две платы. Одна – переходник с одного типа корпуса на другой. Вторая – замена большой микросхемы с корпусом BGA на две поменьше, с корпусами TO-252, с тремя резисторами. Размеры плат: 10×10 и 15×15 мм.
Есть 2 варианта изготовления печатных плат в : с помощью фоторезиста и методом “лазерного утюга”. Воспользуемся методом “лазерного утюга”.
Процесс изготовления печатных плат в домашних условиях
1. Готовим проект печатной платы. Я пользуюсь программой DipTrace: удобно, быстро, качественно. Разработана нашими соотечественниками. Очень удобный и приятный пользовательский интерфейс, в отличие от общепризнанного PCAD. Есть конвертация в формат PCAD PCB. Хотя многие отечественные фирмы уже начали принимать в формате DipTrace.
В DipTrace есть возможность узреть своё будущее творение в объёме, что весьма удобно и наглядно. Вот что должно получиться у меня (платы показаны в разных масштабах):
2. Сначала размечаем текстолит, выпиливаем заготовку для печатных плат.
3. Выводим наш проект на в зеркально отражённом виде в максимально возможном качестве, не скупясь на тонер. Путём долгих экспериментов была выбрана бумага для этого — плотная матовая фотобумага для принтеров.
4. Не забудем почистить и обезжирить заготовку платы. Если нет обезжиривателя, можно пройтись по меди стеклотекстолита ластиком. Далее с помощью обыкновенного утюга “привариваем” тонер с бумаги к будущей печатной плате. Я держу 3-4 минуты под небольшим нажимом, до лёгкого пожелтения бумаги. Нагрев ставлю максимальный. Сверху кладу ещё один лист бумаги для более равномерного прогрева, иначе изображение может “поплыть”. Важный момент здесь — равномерность прогрева и нажима.
5. После этого, дав плате немного остыть, кладём заготовку с прилипшей к ней бумагой в воду, желательно горячую. Фотобумага быстро намокает, и через минуту-две можно аккуратно снять верхний слой.
В местах, где большое скопление наших будущих токопроводящих дорожек, бумага прилипает к плате особенно сильно. Её пока не трогаем.
6. Даём плате ещё пару минут отмокнуть. Остатки бумаги аккуратно снимаем с помощью ластика или трения пальцем.
7.
Вынимаем заготовку. Просушиваем. Если где-то дорожки получились не очень чёткими, можно сделать их ярче тонким маркером для CD. Хотя лучше добиться того, чтобы все дорожки вышли одинаково чёткими и яркими. Это зависит от 1) равномерности и достаточности прогрева заготовки утюгом, 2) аккуратности при снятии бумаги, 3) качества поверхности текстолита и 4) удачного подбора бумаги. С последним пунктом можно поэкспериментировать, чтобы найти наиболее подходящий вариант.
8. Кладём получившуюся заготовку с отпечатанными на ней будущими дорожками-проводниками в раствор хлорного железа. Травим часа 1,5 или 2. Пока ждём, накроем нашу “ванночку” крышкой: испарения достаточно едкие и токсичные.
9. Достаём из раствора готовые платы, промываем, сушим. Тонер от лазерного принтера замечательно смывается с платы с помощью ацетона. Как видно, даже самые тонкие проводники шириной 0,2 мм вышли вполне хорошо. Осталось совсем немного.
10. Лудим изготовленные методом “лазерного утюга” печатные платы.
Смываем бензином или спиртом остатки флюса.
11. Осталось только выпилить наши платы и смонтировать радиоэлементы!
Выводы
При определённой сноровке метод “лазерного утюга” подходит для изготовления несложных печатных плат в домашних условиях. Вполне чётко получаются короткие проводники от 0,2 мм и шире. Более толстые проводники получаются совсем хорошо. Времени на подготовку, эксперименты с подбором типа бумаги и температуры утюга, травление и лужение уходит примерно 3-5 часов. Но это гораздо быстрее, чем если заказывать платы в фирме. Денежные затраты также минимальны. В общем, для простых бюджетных радиолюбительских проектов метод рекомендуется к использованию.
Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.
Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.
Технология ручного способа нанесения
дорожек печатной платы
Подготовка шаблона
Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощью любого клея, например ПВА или Момент.
Вырезание заготовки
Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.
Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу.
Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.
Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.
Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.
Сверление отверстий
Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки.
Одним сверлом точно не обойдетесь.
Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.
После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.
Нанесение топографического рисунка
Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.
Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги также нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.
После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.
Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.
Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.
Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием краску нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.
После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.
При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы.
Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.
Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.
Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.
Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.
Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года – под лучи солнца.
Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.
Технология нанесения рисунка печатной платы
с помощью лазерного принтера
При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C.
Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.
После того, как файл с рисунком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.
Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату
Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы.
Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.
В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.
Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера.
В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.
Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.
Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит
Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.
Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера.
В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг недостаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей стопроцентный результат.
На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.
Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.
Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.
Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.
Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.
Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани.
Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.
Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.
Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.
Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.
Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде .
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.
Рецепты травильных растворов
В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.
| Наименование раствора | Состав | Количество | Технология приготовления | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|---|---|---|
| Перекись водорода плюс лимонная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 100 мл | В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль | Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность | Не хранится |
| Лимонная кислота (C 6 H 8 O 7) | 30 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 5 г | ||||
| Водный раствор хлорного железа | Вода (H 2 O) | 300 мл | В теплой воде растворить хлорное железо | Достаточная скорость травления, повторное использование | Невысокая доступность хлорного железа |
| Хлорное железо (FeCl 3) | 100 г | Перекись водорода плюс соляная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 200 мл | В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту | Высокая скорость травления, повторное использование | Требуется высокая аккуратность |
| Соляная кислота (HCl) | 200 мл | ||||
| Водный раствор медного купороса | Вода (H 2 O) | 500 мл | В горячей воде (50-80°С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос | Доступность компонентов | Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов |
| Медный купорос (CuSO 4) | 50 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 100 г | ||||
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается .
Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.
Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты
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 см 2 . 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.
Травильный раствор на основе хлорного железа
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.
Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты
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.
Травильный раствор на основе медного купороса
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. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.
Технология травления печатных плат
Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.
Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.
Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.
После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.
Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей
Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.
Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектрическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.
После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя – спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяют канифоль.
На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.
Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.
Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.
Технология ручного способа нанесения
дорожек печатной платы
Подготовка шаблона
Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощью любого клея, например ПВА или Момент.
Вырезание заготовки
Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.
Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.
Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.
Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.
Сверление отверстий
Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки. Одним сверлом точно не обойдетесь.
Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.
После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.
Нанесение топографического рисунка
Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.
Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги также нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.
После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.
Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.
Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.
Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием краску нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.
После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.
При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы. Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.
Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.
Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.
Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.
Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года – под лучи солнца.
Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.
Технология нанесения рисунка печатной платы
с помощью лазерного принтера
При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C. Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.
После того, как файл с рисунком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.
Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату
Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы. Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.
В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.
Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.
Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.
Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит
Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.
Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера. В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг недостаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей стопроцентный результат.
На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.
Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.
Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.
Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.
Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.
Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани. Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.
Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.
Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.
Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.
Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде .
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.
Рецепты травильных растворов
В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.
| Наименование раствора | Состав | Количество | Технология приготовления | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|---|---|---|
| Перекись водорода плюс лимонная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 100 мл | В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль | Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность | Не хранится |
| Лимонная кислота (C 6 H 8 O 7) | 30 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 5 г | ||||
| Водный раствор хлорного железа | Вода (H 2 O) | 300 мл | В теплой воде растворить хлорное железо | Достаточная скорость травления, повторное использование | Невысокая доступность хлорного железа |
| Хлорное железо (FeCl 3) | 100 г | Перекись водорода плюс соляная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 200 мл | В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту | Высокая скорость травления, повторное использование | Требуется высокая аккуратность |
| Соляная кислота (HCl) | 200 мл | ||||
| Водный раствор медного купороса | Вода (H 2 O) | 500 мл | В горячей воде (50-80°С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос | Доступность компонентов | Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов |
| Медный купорос (CuSO 4) | 50 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 100 г | ||||
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается . Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.
Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты
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 см 2 . 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.
Травильный раствор на основе хлорного железа
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.
Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты
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.
Травильный раствор на основе медного купороса
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. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.
Технология травления печатных плат
Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.
Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.
Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.
После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.
Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей
Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.
Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектрическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.
После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя – спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяют канифоль.
На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.
Качественный монтаж – залог надежной и долгой работы того или иного устройство. В этой статье постараюсь кратко и детально пояснить весь процесс создания печатных плат. Метод ЛУТ – самый доступный из всех существующих, многие наверное слышали название, а многим оно хорошо знакомо, поскольку больше половины людей, увлеченные электроникой используют именно эту технологию для создания печатных плат в домашних условиях.
Все, что вам нужно для создания довольно качественных печатных плат в домашних условиях, это – лазерный принтер, утюг – желательно именно отечественный и разумеется кусочек фольгированного стеклотекстолита. Шаблон с точными размерами нужно распечатать на лазерном принтере (именно лазерном), обязательно максимально темный оттенок, затем аккуратно вырезаем шаблон.
При этом многие советуют печатать шаблон на фотобумаге, но лично никогда фотобумагу не использовал (да и лазерного принтера у меня нет, приходится в каждый раз бегать до ближайшего интернет клуба), в моем случае обычная бумага формата А4.
После этой операции нужно подготовить плату, а для этого первым делом нужно подрезать стеклотекстолит под размеры своей платы, затем тщательно очистить поверхность фольги мелкой шкуркой до блеска, затем промыть фольгу растворителем или ацетоном. После этого сразу же приступаем к процессу.
Разогреваем наш утюг. Изначально я посоветовал применить именно отечественные, причина довольно проста – у фирменных утюгов дно не гладкое, да и вес у них не очень, а отечественный – то, что надо. Шаблон ровно укладываем на плату так, чтобы тонер смотрел на сторону фольги, затем аккуратно начинаем утюжить плату. Те, кто делают процесс впервые, советую зафиксировать шаблон относительно платы, чтобы в итоге не вышла кривая плата.
Утюжить нужно в течении 90 секунд (лично так делаю), после чего вырубаем утюг и даем плате остыть в течении одной-двух минут, затем подносим сосуд с водой и бросаем туда плату на несколько минут, после чего аккуратно НЕ ЦАРАПАЯ НОГТЯМИ с помощью пальцев снимаем бумагу.
В итоге получается почти готовый полуфабрикат, в местах, где тонер прилип нехорошо или вообще отсутствует – можно покрыть обычным лаком для ногтей или маникюром. Для этого берем лак, зубочистку и дорисовываем плату. Даем маникюру или лаку выдохнуть в течении 15-30 минут (зависит от конкретного лака). Дальше нужно готовиться к последнему этапу – травлению, об этом и поговорим далее…
После того, как шаблон нанесен на поверхность фольгированного стеклотекстолита, пора приступить к процессу травления платы – этот этап самый легкий. Кто-то для травления использует медный купорос, другие хлорное железо, в моих краях это все роскошь, поэтому приходиться использовать альтернативный метод травления печатных плат.
Для начала немного про ингредиенты. Все, что нам нужно, это чайная ложка поваренной соли, лимонная кислота (2 пакета по 40Гр), и перекись водорода – 3% раствор.
Где все это достать? Поваренная соль может быть украдена с собственной кухни, перекись водорода продается в бутылках по 100мг в любой аптеке (нам нужны 2 бутылки), ну а лимонная кислота может быть приобретена в любом продуктовом магазине.
Дальше нужно поискать подходящий сосуд – пластиковый, стеклянный или эмалированный. В этом сосуде перемешиваем все наши составные и добавляем к раствору 20-50мл обыкновенной воды из под крана. В конце остается бросить нашу плату в раствор.
Спустя 40-60 минут плата будет протравлена. Недостаток данного раствора в том, что его хватит на 2-3 платы с размером в пачку сигарет, по сути почти одноразовый раствор, но зато доступный всем.
Все, что остается дальше – сами знаете лучше меня – высверливание отверстий под компоненты, лудение дорожек (если есть желание, но советую, слой олово спасает медные дорожки от окисления) и конечный монтаж электронных компонентов.
Метод ЛУТ позволяет получить довольно качественные дорожки с толщиной до 0,3-0,5мм, следовательно, с его помощью можно создавать печатные монтажные платы почти промышленного качества, но если делаете плату скажем для поверхностного монтажа (в случае сборки цифровых устройств того или иного рода), где задействованы процессоры и интегральные микросхемы с многочисленными мелкими выводами, то метод ЛУТ не самый лучший вариант, тогда приходит на помощь более современный и высококачественный метод создания печатных плат – фоторезист.
КАК ИЗГОТОВИТЬ ПЕЧАТНУЮ ПЛАТУ
макетная плата изготовление корпуса изготовление печатной платы теплоотводы радиолюбительская химия
КАК ИЗГОТОВИТЬ ПЕЧАТНУЮ ПЛАТУ?
В настоящее время наиболее удобно собирать конструкции на печатных платах. Практически 100 % промышленной аппаратуры выполнено с применением печатного монтажа.
Как же можно изготовить в домашних условиях печатную плату?
Для начала, нужно получить рисунок дорожек платы.
Очень удобно для этой цели использовать программу Layout40, которую можно закачать по этому адресу : Downloads rulay3.zip (648,8kb) . Эта программа позволяет производить разводку дорожек печатной платы любой сложности. Программа очень хорошо русифицирована.
Вот пример платы рефлексного приемника, разведенной при помощи этой программы (масштаб выбран произвольный):
Программа позволяет произвести распечатку платы на принтере. После распечатки получаем чертеж платы на бумаге в натуральную величину.
Остается только перевести чертеж дорожек на фольгированный стеклотекстолит, при помощи перманентного (водостойкого) маркера сделать рисунок и вытравить плату в растворе хлорного железа.
Для того, чтобы перевести на стеклотекстолит рисунок дорожек, нужно проделать следующее:
1. вырезаем из стеклотексолита заготовку платы необходимых размеров
2. рисунок платы на бумаге обрезаем в размер по короткой стороне, а по длинной стороне оставляем с каждого конца небольшой припуск – 10-15 мм. Припуск нужен для того, чтобы можно было зафиксировать чертеж на заготовке платы (для этого просто подгибаем припуски на каждой стороне, получается как бы карман, и фиксируем чертёж при помощи полоски ленты – скотча).
3. при помощи остро заточенного шила через чертеж наносим на фольгу центры будущих отверстий.
4. снимаем с заготовки чертеж – центры будущих отверстий должны быть четко отмечены.
5. обрабатываем поверхность фольги при помощи мелкой наждачной бумаги до появления равномерного металлического блеска. После обработки поверхности заготовки, промываем плату при помощи какого либо моющего средства (например - средства для мытья посуды). После промывки поверхности заготовки сушим ее при помощи чистой тряпки. Старайтесь не касаться руками обезжиренной поверхности!
6. при помощи перманентного маркера наносим на плату рисунок дорожек
7. в плоскую ванночку достаточных размеров наливаем раствор хлорного железа, плотностью около 1,3. Температура раствора должна быть 20-30 градусов.
8. опускаем в раствор хлорного железа плату с нанесенным рисунком и травим в течении 20-30 минут. Во время травления необходимо производить перемешивание раствора. Делать это можно, покачивая ванночку. Травление производим до полного удаления незакрашенных участков фольги.
9. после травления извлекаем плату из раствора хлорного железа, тщательно промываем в проточной воде и смываем чернила при помощи тампона, смоченного в спирте или ацетоне.
10. по намеченным углублениям производим сверление отверстий в местах припайки радиоэлементов, далее покрываем готовую плату спиртово-канифольным флюсом.
Существуют и альтернативные растворы для травления печатных плат.
Самый простой и доступный – водный раствор медного купороса и поваренной соли.
Для его приготовления берем 3 ложки медного купороса и 1 ложку соли. Растворяем все это в стакане теплой воды. Раствор готов… Время травления платы в таком растворе - 8 -16 часов (зависит от температуры раствора). Этого количества раствора должно хватить для травления платы с площадью около 100 квадратных сантиметров.
Я думаю, что замена медного купороса на железный должна увеличить скорость травления, но эта версия мной не проверялась в связи с отсутсвием железного купороса… Если у вас есть опыт по работе с таким раствором – поделитесь!..
Другой раствор содержит дефицитные компоненты, но может быть, кому то он покажется доступным:
100 грамм хромового ангидрида растворяем в 0,5 литра воды, добавляем 50 миллилитров серной (концентрированной!) кислоты. Время травления платы в этом растворе - около 1 часа.
При работе с химическими компонентами будьте аккуратны! Не забывайте, что большинство этих солей ядовиты! Активные растворы для травления плат при попадании в глаза могут вызвать сильнейший химический ожог роговицы – вплоть до полной потери зрения, поэтомы во время работы с этими растворами лучше всего пользоваться защитными очками (это могут быть и обычные “солнечные” очки ). Также не следует забывать, что пары, образующиеся в процессе травления раздражают слизистую оболочку ваших легких и, мягко говоря, вовсе не являются полезными! Не забывайте и об регулярном проветривании помещения!
Не используйте для приготовления и хранения растворов кухонную посуду!
После окончания работы с растворами не забудьте тщательно вымыть руки с мылом!
В некоторых случаях при изготовлении единичных экземпляров устройства, особенно с применением микросхем в корпусах DIP, печатную плату изготовлять не имеет смысла. В качестве альтернативы можно рекомендовать так называемый монтаж “в накрутку”. Суть этого монтажа состоит в том, что микросхемы приклеиваются к плате из фольгированного стеклотекстолита (или просто на куске жести от консервной банки) вверх ногами. Вывод корпуса микросхемы аккуратно отгибается и припаивается к основанию. После закрепления основных крупногабаритных элементов производим монтаж обмоточным проводом (лучше использовать провод типа ПЭВТЛК, но можно и ПЭВ,ПЭЛ). Для монтажа накруткой нужно будет изготовить простенькое приспособление. Берем медицинскую иглу (лучше от шприцов типа “Рекорд” – с металлическим утолщением) с диаметром отверстия 0,7-0,8 миллиметра. При помощи надфиля аккуратно отрезаем от иглы трубочку 8-10 миллиметров длиной. При помощи пайки с бандажом из проволоки припаиваем ее на конце иглы. Со стороны утолщения припаиваем кусок проволоки 2-2,5 миллиметра толщиной, изгибаем ее в виде крючка и надеваем металлическую шпулю от швейной машинки. Для удобства намотки провода, на шпулю припаиваем болтик – ручку. У вас должно получиться приспособление, аналогичное показанному на фотографиях (приношу извинения за не очень качественные снимки – мобильник…):Провод пропускаем в иглу – и можно начинать монтаж. Надеваем короткий конец иглы на вывод детали и производим вращательные движения вокруг вывода. Конец провода при этом нужно удерживать пинцетом. Во время вращения острая кромка иглы снимает изоляцию с лака… Для получения надежного контакта достаточно 2-3 оборотов иглы вокруг вывода. Закончив скрутку – можно переходить к другому контакту в цепи (провод при этом не обрываем!). Если вывод элемента круглый – придется аккуратно зачистить скрутку скальпелем и пропаять. Плоские выводы обеспечивают надежный контакт и без пайки. Прочие элементы (резисторы и конденсаторы) распаиваем непосредственно на выводах микросхем. По данной методике мной в свое время был произведен монтаж компьютера “РК-86” (был такой популярный компьютер в 80 – е годы прошлого столетия) – качество монтажа было высоким – сбои при работе не отмечались. Если собираемое вами устройство расчитано на жесткие условия эксплуатации (тряска, высокая влажность…) – лучше пропаять все соединения и после наладки покрыть слоем какого либо лака (например “Цапон”).
В интернет-магазине Ekits.ru можно приобрести фольгированный стеклотекстолит с нанесенным фоторезистом. Несмотря на некоторую дороговизну это, на мой вгляд, отличная возможность для изготовления печатных плат на “промышленном” уровне. На сайте подробно описан весь процесс производства печатной платы. Рекомендую воспользоваться этой возможностью – не пожалеете!
Травление металла в домашних условиях с использованием подручных материалов. Травление платы – советы начинающим Можно ли вытравить
Недавно открыл для себя в Интернете новый метод травления печатных плат, отличающийся от классических методов травления, к тому же этот метод не имеет свойственных традиционным хлорному железу и персульфату аммония недостатков. Хлорное железо с его неотмывающимися пятнами на одежде и в результате с испорченными вещами, возможно не устраивало давно и многих. Также и персульфат аммония, не у каждого есть дома отдельный стол для травления – пайки, скорее всего большинство травят, как и я, в ванной комнате. Иногда, в результате неосторожных действий с персульфатом аммония и попадания капель на одежду, образуются со временем небольшие дырочки, вещи становятся испорченными.Кто-то может сказать, меня устраивает персульфат из-за своей скорости травления, так вот, новый метод травления позволяет протравливать платы, думаю с не меньшей скоростью. Вчера протравил плату за полчаса, рисунок был начерчен на скорую руку маркером, самые узкие дорожки были в 1 мм шириной, подтравов замечено не было. Фото платы ниже, правда после того как залудил и спаял все детали на плату, просто чтобы показать, что даже узкие дорожки получаются без подтравов, этого думаю достаточно. Но сразу хочу заметить, что рисунок переведенный на печатную плату методом ЛУТ (лазерно-утюжной технологией ) сохраняется лучше, у людей по отзывам при протравке этим методом даже узкие дорожки шириной в 1 мм получаются стабильно хорошо.
Теперь перейдем к делу. На плату размерами 35*25, которую травил, истратил следующие ингридиенты: бутылочку аптечной перекиси водорода 50 мл, стоимостью 3 рубля и 1 пакетик 10 грамм пищевой лимонной кислоты , стоимостью 3,5 рубля, соль чайная ложка (используется как катализатор) разумеется бесплатно, подойдет любая какая есть у вас на кухне, даже йодированная. Точные пропорции здесь не обязательны, делаем примерно такой раствор: выливаем перекиси водорода, столько чтобы плату скрыло на 5 мм, добавляем 10 грамм (в моем случае пакетик) лимонной кислоты и ложим чайную ложку соли .
Воды добавлять не надо, жидкость используется та, которая есть в перекиси. Если планируется травить плату больших размеров, то увеличиваем количество ингридиентов в тех пропорциях, относительно перикиси водорода, как было указано выше, также чтобы плату скрыло на 5 мм. К концу травления раствор окрасится в голубоватый цвет. Во время травления плату шевелим в емкости, потому что на плате будут скапливаться пузырьки газа, мешающие травлению.
Ближе к концу травления извлекаем пинцетом плату из раствора и осматриваем. Если рисуем рисунок маркером, то рекомендую рисовать в несколько слоёв, чтобы избежать небольших подтравов на узких дорожках, но такой же эффект даст нам и хлорное железо и персульфат аммония. Оставшийся от травления раствор можно вылить в канализацию, пропустив после большое количество воды. Хранить раствор для повторного использования, думаю никто не будет, всегда проще сделать новый раствор при необходимости, чем ждать дольше при протравке со старым раствором.
Экономия времени и денег в сравнении со старыми методами, думаю очевидна всем. Также можно пользоваться концентрированной перекисью продающейся в магазинах для парикмахеров или таблетками гидроперита , но здесь соотношение ингридиентов придется каждому подбирать самому, так как с ними не экспериментировал. Выкладываю, как обещал фото платы, протравленной этим методом, делал плату правда на скорую руку.
Ещё немного про такую полезную вещь, как вертикальные ванны . Если требуется равномерное и качественное двусторонее травление – удобны именно вертикальные ванны с перемешиванием раствора. Перемешивание делается введением в ванну трубочку от аквариумного аэратора. Также у вертикальной ванны минимальна площадь испарения. Кроме того, не будет налипающей грязи, если раствор старый и замусорен. Желаю удачных травлений без подтравов. С вами был AKV .
Обсудить статью ТРАВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Удаление части поверхностного слоя металлического изделия с помощью химической реакции называют травлением. Эта технология известна человеку уже несколько тысячелетий, наряду с чеканкой и чернением ее применяли для отделки металлических деталей оружия и домашней утвари, украшений и ритуальных предметов. В наши дни травление металлов применяется в художественных промыслах, для нанесения гальванических покрытий, для создания изображений и надписей на металлических изделиях.
Перед проведением травления на те участки поверхности металла, которые не должны быть вытравлены, наносится защитное покрытие, устойчивое к травящему веществу (протраве).
Далее деталь подвергают воздействию кислой среды или погружают в емкость с электролитической жидкостью. Чем дольше деталь подвергается обработке, тем больший слой металла разъедается агрессивной средой. Травление металла может осуществляться в несколько приемов, это так называемое многослойное протравливание.
Травление изображений на металле проводят как в промышленных, так и в домашних условиях.
Исходя из применяемых для разъедания слоя металла материалов, различают такие способы травления металлов, как:
- Химический (жидкий). Применяются кислые растворы. Не требует сложного оборудования и дорогостоящих материалов. В ходе работы образуются вредные для здоровья испарения.
- Электрохимический. Применяется раствор электролита и пропускаемый через него электрический ток. Характеризуется большей скоростью процесса, более точным исполнением деталей рисунка, экономным расходованием рабочей жидкости. Не образует вредных испарений
- Ионно-плазменный (сухой). Поверхностный слой испаряется пучком ионизированной плазмы. Применяется при производстве микроэлектронных компонентов.
Ионно-плазменный метод требует высокоточного и дорогостоящего оборудования и применяется только в условиях промышленного производства. Жидкий метод, электрохимическое травление металла и даже электрохимическая гравировка доступны и в домашних условиях.
С помощью гальванического травления можно самостоятельно сделать печатную плату, практически не уступающую промышленной.
Гальванический способ травления выгодно отличается от жидкого отсутствие необходимости использования кислот, дающих вредные испарения. В зависимости от материала заготовки используются разные электролитические растворы:
- Сталь и железо — нашатырь и железный купорос
- Медь и ее сплавы (бронза, латунь)- медный купорос
- Цинк – цинковый купорос.
Для проведения процесса в домашних условиях потребуется:
- Гальваническая ванна из непроводящего материала.
- Блок питания на 5 вольт постоянного тока.
- Металлический катод (из того же металла, что и заготовка.)
- Проволочные подвесы для заготовки и катода. Заготовка не должна касаться стенок или дна ванны.
- Две проводящие штанги, превосходящие по длине ванну.
Одну штангу присоединяют к отрицательному выводу блока питания и вешают на нее катод.
Другую штангу — к положительному выводу и подвешивают на нее изделие, которое будет служить анодом.
При подаче напряжения начинается процесс электролитического переноса металла с изделия на катод. Он будет происходить с участков поверхности, не покрытых защитным лаком.
Художественное травление металла проводят как гальваническим, так и жидким методом.
Мастера народных промыслов и просто домашние умельцы получают с его помощью высокохудожественные изображения на холодном и огнестрельном оружии, всевозможной кованой и литой утвари. Для мастеров, делающих авторские охотничьи и бытовые ножи, травление стало практически обязательным элементом отделки. Особенно популярны охотничьи сцены, арабские, рунические или абстрактно — геометрические орнаменты. Многие мастера комбинируют травление металла с его воронением, придавая рисунку синеваты, черный или желтоватый оттенок.
Для переноса изображений используют как способ покрытия детали лаком, так и глянцевую бумагу. Применяют также еще один способ – оклеивание детали скотчем. Горячей иглой процарапывают линии рисунка, после чего пинцетом аккуратно удаляют скотч с участков, подлежащих протравливанию. Остатки клеевой массы нужно смыть растворителем.
Перед травлением деталь следует тщательно обезжирить.
Перед началом травления поверхность следует подготовить. Это позволит обеспечить:
- Высокую скорость процесса
- удаление металла ровным слоем.
В ходе обработки поверхности с нее удаляются все механические и химические загрязнения. Для нее применяют теплый мыльный раствор, подойдет и любое моющее средство. После высыхания поверхности ее надо протереть ветошью, пропитанной растворителем или обезжиривателем. Это позволит удалить остатки жидкости и масляные пленки.
Химическую обработку хорошо сочетать с механической:
- полировка до зеркального состояния
- шлифовка наждачкой. Применяется при недоступности полировки. Следует проследить, чтобы шкурка все время двигалась в одном направлении и следы от нее были строго параллельны
Механическая обработка значительно улучшит внешний вид изделия после травления.
Для этой операции применяется несколько способов. Все их объединяет общий принцип: защита части поверхности от разъедающего действия протравы, а различает вещество, используемое для нанесения рисунка.
Лак для ногтей
Популярный и доступный способ. Обладает некоторыми недостатками:
- Высокая вязкость лака не дает возможности для прорисовки мелких деталей и тонких линий.
- Требуется твердая рука и навык рисования.
- Весьма сложно исправить ошибочно нанесенные детали.
Грунтовка или битумный лак
Используется грунтовка ГФ 021, ХВ 062 или битумный лак. Сначала веществом покрывается все протравливаемое изделие. Далее тонкой ручкой или маркером переносят контуры рисунка. Из тонкой проволоки или прутка из мягких сплавов следует изготовить иглу, заострив конец проволоки.
Те участки изображения, которые должны быть вытравлены, процарапываются до металла. Следует следить за тем, чтобы грунтовка не скалывалась.
Глянцевая бумага
Кроме глянцевой бумаги (ее можно купить в магазинах товаров для творчества, а можно просто вырезать лист из журнала), потребуется лазерный принтер, приложение для работы с изображениями и утюг. Изображение рисунка следует сделать зеркальным и распечатать в натуральную величину. Изображение прикладывают к поверхности и проглаживают несколько раз. После остывания заготовки бумагу смывают теплой водой, а тонер остается на поверхности детали. Тыльную и боковые поверхности, не подлежащие протравке, нужно защитить лаком или пластилином.
Основное достоинство метода — можно точно переносить мельчайшие детали изображения.
Основной недостаток — работать таким образом можно только с плоскими или цилиндрическими заготовками. Способ весьма популярен при изготовлении печатных плат.
Травление стали
Кроме художественного травления металла, позволяющего получать изысканные изображения на стальных поверхностях, травление стали используют и для удаления окалины и оксидных пленок. При этом следует особо тщательно соблюдать требования технологического процесса во всем, что связано с концентрацией протравочных растворов и времени выдержки детали в протраве или в электролитной ванне. Перетравливание в ходе такой операции крайне нежелательно.
При травлении стали применяют как жидкий, так и электрохимический метод. Протраву готовят на основе сильнодействующих кислот, таких, как соляная или серная. Особое внимание следует уделить тщательному обезжириванию поверхности. Пропущенное масляное или жировое пятно может привести заготовку в негодность. Для защиты частей заготовки, не подлежащих травлению, использую лаки, составляемые на основе канифоли, скипидара, гудрона.
Эти компоненты легко воспламеняемы, поэтому во время работы с лаком следует сбыть особо внимательным и осторожным. По окончании травления непротравленные участки заготовки очищают от защитного лака растворителем.
Большой популярностью среди домашних мастеров — травильщиков пользуется азотная кислота. Ее применяют как единственную основу для протравы, так и в смеси с виннокаменной или соляной. Раствор для травления металла на основе смеси азотной и соляной кислоты обладает очень высокой химической активностью, и обращаться с ним следует крайне осторожно.
Для обработки твердых и специальных сортов стали используют смеси азотной и уксусной кислоты. Обработку проводят в два этапа. Сначала готовят специальную предварительную протраву — глифоген, представляющий собой смесь воды, азотной кислоты и этилового спирта. В ней деталь выдерживают в течение нескольких минут. Далее заготовку промывают раствором винного спирта в дистиллированной воде и тщательно высушивают. После этого проводят основное протравливание.
Для травления чугунов применяют растворы серной кислоты средних концентраций.
Исходя их атомного веса и определяемых им физико-химических свойств вещества, для каждого металла и сплава подбирают свою, наилучшим образом воздействующую именно на него, протраву.
Как чистая медь, так и медные сплавы протравливают с применением серной, соляной, фосфорной, азотной кислоты. Для повышения скорости реакции в растворы добавляют соединения хрома или азота. На первой стадии травления с заготовки удаляют окалину и оксидную пленку, далее переходят собственно к травлению металла. При травлении меди в домашних условиях следует соблюдать осторожность.
Алюминий и сплавы на его основе выделяются среди других металлов тем, что для их травления применяют не кислотные, а щелочные растворы. Для молибдена также применяют щелочные растворы на основе едкого натра и перекиси водорода.
Титан стоит еще большим особняком — на первом этапе предварительного протравливания применяют щелочь, а на основном — уже кислоту. Для титана применяю самые сильные кислоты — плавиковую и концентрированные серную и азотную. Титановые заготовки протравливают с целью снятия поверхностного слоя окислов непосредственно перед тем, как нанести гальваническое покрытие.
Для протравливания таких металлов, как никель или вольфрам, используют водный раствор перекиси водорода и муравьиной кислоты.
Заготовка для печатной платы представляет собой лист текстолита, с одной или с двух сторон покрытый слоем медной фольги. Целью травления печатных плат является создание проводящих дорожек из медной фольги в точном соответствии с чертежом. Дорожки покрывают защитным лаком, остальную часть фольги удаляют травлением.
В домашних условиях применяет несколько способов:
- Хлорным железом. Реагент приобретают в магазине химических товаров или делают самостоятельно. В соляной кислоте следует растворить железные опилки. Перед использованием раствор следует выдержать до полного растворения железа и тщательно перемешать.
- Азотной кислотой.
- Водным раствором серной кислоты, смешанной с таблетированной перекисью водорода.
- Медным купоросом с добавлением горячей воды и хлорида натрия. Этот вариант самый безопасный, но и самый продолжительный. На протяжении всего процесса температуру протравы следует поддерживать не менее 40 о С, иначе протравливание растянется на многие часы.
- Электролитическим методом. Следует взять диэлектрическую емкость (хорошо подходят кюветы для проявки фотографий), наполнить ее раствором поваренной соли, поместить туда плату и кусок медной фольги, которая будет служить катодом.
По окончании протравливания жидким методом плату следует тщательно промыть раствором соды, чтобы погасить остатки кислоты.
Процесс травления для других материалов
Кроме металлов, операции травления подвергают и другие материалы. Наиболее часто встречается протравливание стекла с декоративными целями. Травление осуществляют в парах плавиковой кислоты, единственной, способной растворить стекло. На этапах подготовки проводится предварительная кислотная полировка поверхности изделия, потом на нее переводится контур будущего изображения. Защитные покрытия для стекла делают из смеси воска, канифоли и парафинов. После нанесения защитного покрытия заготовку окунают в травильную емкость.
Применение плавиковой кислоты создает на поверхности красивую матовую структуру. Чтобы получить гладкую, прозрачную поверхность, в протравочную смесь добавляют концентрированную серную кислоту. Для получения рельефного, глубокого узора операцию повторяют.
В травлении металлов используются чрезвычайно активные в химическом отношении вещества-сильные кислоты, щелочи и их растворы. При неправильном обращении они могут причинить серьезный вред здоровью и нанести значительный материальный ущерб.
Поэтому при работе с ними нужно соблюдать особые меры предосторожности и строго выполнять правила техники безопасности при проведении работ:
- Работы проводят только при наличии хорошей вентиляции, предпочтительно — вытяжного шкафа.
- Обязательно использование средств индивидуальной защиты: резиновых перчаток и фартука, плотной производственной одежды, респиратора, защитного лицевого щитка.
- Нельзя ставить банки с кислотами и щелочами на высоко расположенные полки и шкафы.
- Во время разведения кислот КИСЛОТУ ЛЬЮТ в ВОДУ, и никогда — воду в кислоту.
- При работе с кислотой иметь под рукой раствор соды, а при работе со щелочью — слабый уксусный раствор для промывания участков кожи, на которые случайно попали капли раствора.
- При работе гальваническим методом перед началом работы тщательно осмотреть все используемое электрооборудование на предмет отсутствия механических повреждений и целостности изоляции.
- Иметь под рукой исправный огнетушитель.
В случае попадания травильного раствора на кожу следует немедленно промыть пораженный участок соответствующим нейтрализующим раствором. Если брызги кислоты или щелочи попали на одежду — ее следует немедленно снять.
Если травильный раствор попал на слизистые оболочки — следует немедленно обратиться за медицинской помощью. Промедление в таких случаях может стоить здоровья или даже жизни.
На открытии Киевской книжной выставки-ярмарки ко Дню знаний вице-премьер Украины Вячеслав Кириленко заявил, что в сентябре Верховная рада рассмотрит законопроект о запрете российских книг, сообщает Regions.ru . Ограничения, по его мнению, должны коснуться тех книжных изданий, которые «не признают украинскую государственность».
Председатель Союза писателей России Валерий Ганичев заявил, что этот запрет «закроет всякую возможность к изучению истории и общей культуры». «Это означает объявить войну культуре, единению и литературе, объявить войну Пушкину. На мой взгляд, это абсолютное невежество, варварство и глупость», — сказал он. По его мнению, украинская и русская культура составляют великое единое целое.
Писатель, критик и публицист Платон Беседин сказал, что «с учётом излишней ретивости украинского правительства» под запрет вполне может попасть и классика вплоть до Достоевского. По его мнению, готовящийся запрет — планомерная и сознательная деятельность по вытравлению всего русского на территории Украины.
Еще недавно такие планы выглядели полной утопией: весь восток Украины был по языку и культуре русским. Но события последних лет показали, что значительную часть молодежи через систему образования удалось от этой общерусской общности оторвать и превратить в оголтелых украинских националистов.
«Насколько, на ваш взгляд, действенны подобные запреты в современных условиях – когда все запрещенное доступно через интернет? Какие последствия такой запрет будет иметь?» – с такими вопросами корреспондент Regions.Ru обратился к священнослужителям.
Протоиерей Симеон Антипов , благочинный Кувандыкского и Медногорского округов, настоятель храма Покрова Пресвятой Богородицы в Кувандыке, отметил, что не перестает «удивляться странным поступкам украинских руководителей – а вроде бы серьезные люди, государственные мужи».
«Не люблю навешивать ярлыки – в этой стране много умных людей, в том числе, государственных деятелей, – но это какая-то дурацкая идея – по-другому и не скажешь. Как запретить литературу, которая есть в интернете? Наверное, скоро украинские власти предложат запретить интернет на Украине. Конечно, это бессмыслица», – продолжил он.
«Ну куда Украина денется от России? Хорошо, давайте запретим российскую литературу. Но в каком источнике мировой культуре до 2000 годов вы найдете признание “украинской государственности?” Украинские власти не понимают, что рубят сук, на котором сидят. Но и там есть люди здравомыслящие, понимающие, к чему все идет. Украинские власти стремительно теряют авторитет. Их уже не одобряют даже те, кто раньше поддерживал. Зачем нужно вбивать между нами новый клин? По-моему, украинские власти просто отрабатывают Западу “тридцать сребренников”. Русофобия – единственный товар, который они теперь могут предложить. Насолить России в очередной раз – вот все, на что они способны. Но украинский народ уже пресытился блюдом, которым его все время потчуют, и скоро погонит эту власть поганой метлой – вместе с “Правым сектором”», – заключил священник.
Протоиерей Александр Ильяшенко , настоятель храма Всемилостивого Спаса бывшего Скорбященского монастыря на Новослободской, отметил, что, «конечно, этот запрет приведет к тому, что жители Украины в значительно меньшем объеме будут знакомиться с российской культурой».
«Не у всех есть интернет, не все ищут там такую литературу. Разрушительные результаты этого запрета мы скоро увидим. Я думаю, такой шаг – свидетельство глупости, ограниченности и бессилия; не только антироссийской, но и антинародной сущности украинских политических деятелей. А если это признак слабости, будем надеяться: украинский народ найдет в себе силы поставить во главе страны людей по-настоящему умных и помышляющих не о сиюминутной конъюнктуре, а о реальной пользе для своего народа», – заключил он.
Священник Димитрий Лин , клирик Храма святителя Николая на Трех Горах, считает, что так украинские власти демонстрируют крайним националистам свою «патриотичность».
«Надеюсь, до реальных запретов российских книг не дойдет, и это просто “игра на публику”. Возможно, какие-то ограничения введут на современную публицистику. Есть авторы, которые постоянно поднимают “украинский вопрос”, и с учетом болезненного национального самосознания значительной части украинского общества подобные ограничения возможны. Что касается классики, другой литературы, думаю, до ее запрета дело не дойдет – помимо “горячих голов”, на Украине есть и рассудительные люди», – продолжил он.
«Эта идея украинских властей, конечно, нелепа. Валерий Николаевич Ганичев правильно сказал: наша русская культура триедина, она состоит из культур великорусского, малорусского и белорусского народов. Нам тоже не нужно забывать, что малорусская литература – составляющая русской и даже российской культуры. Поэтому мы должны ценить Гоголя, который писал о Малороссии и вошел в великорусскую литературу, Тараса Шевченко и других замечательных украинских авторов. Их произведениям, быть может, присущ своеобразный национальный колорит, но они вместе делали великую российскую культуру. Уверен, пройдет немного времени, и к этим странным высказываниям будут относиться так же, как мы сейчас относимся к высказываниям некоторых деятелей советской эпохи», – заключил священник.
Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.
Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.
Технология ручного способа нанесения
дорожек печатной платы
Подготовка шаблона
Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощью любого клея, например ПВА или Момент.
Вырезание заготовки
Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.
Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.
Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.
Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.
Сверление отверстий
Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки. Одним сверлом точно не обойдетесь.
Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.
После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.
Нанесение топографического рисунка
Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.
Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги также нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.
После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.
Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.
Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.
Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием краску нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.
После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.
При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы. Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.
Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.
Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.
Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.
Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года – под лучи солнца.
Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.
Технология нанесения рисунка печатной платы
с помощью лазерного принтера
При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C. Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.
После того, как файл с рисунком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.
Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату
Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы. Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.
В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.
Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.
Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.
Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит
Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.
Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера. В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг недостаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей стопроцентный результат.
На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.
Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.
Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.
Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.
Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.
Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани. Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.
Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.
Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.
Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.
Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде .
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.
Рецепты травильных растворов
В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.
| Наименование раствора | Состав | Количество | Технология приготовления | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|---|---|---|
| Перекись водорода плюс лимонная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 100 мл | В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль | Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность | Не хранится |
| Лимонная кислота (C 6 H 8 O 7) | 30 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 5 г | ||||
| Водный раствор хлорного железа | Вода (H 2 O) | 300 мл | В теплой воде растворить хлорное железо | Достаточная скорость травления, повторное использование | Невысокая доступность хлорного железа |
| Хлорное железо (FeCl 3) | 100 г | Перекись водорода плюс соляная кислота | Перекись водорода (H 2 O 2) | 200 мл | В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту | Высокая скорость травления, повторное использование | Требуется высокая аккуратность |
| Соляная кислота (HCl) | 200 мл | ||||
| Водный раствор медного купороса | Вода (H 2 O) | 500 мл | В горячей воде (50-80°С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос | Доступность компонентов | Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов |
| Медный купорос (CuSO 4) | 50 г | ||||
| Поваренная соль (NaCl) | 100 г | ||||
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается . Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.
Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты
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 см 2 . 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.
Травильный раствор на основе хлорного железа
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.
Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты
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.
Травильный раствор на основе медного купороса
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. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80°С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.
Технология травления печатных плат
Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.
Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.
Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.
После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.
Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей
Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.
Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектрическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.
После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя – спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяют канифоль.
На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.
Выберите изображение, которое вы хотите вытравить на стали. Вы можете нарисовать изображение от руки или же воспроизвести существующее изображение на поверхности стали. В зависимости от выбранного вами метода переноса изображения, у вас может получиться либо очень простой узор, либо довольно сложный.
- Если вы планируете воспроизвести существующий узор, то выберите что-то с высоким контрастом черного и белого.
- Если вы планируете делать и продавать отпечатки ваших вытравленных узоров, выберите изображение с публичным доступом или получите разрешение от владельца авторских прав, если они существуют.
Переведите ваш узор на поверхность стали. Вы можете перевести узор одним из перечисленных ниже способов. Однако имейте в виду, что независимо от способа переноса он получится обратным изображению, получаемому при вытравливании на стали. Если вы планируете использовать пластину с вытравленным узором исключительно как украшение, а не для печати с его помощью, то это не будет иметь для вас значения.
- Старейший метод перевода изображений – это нанести на сталь покрытия из жидкого лака или воскоподобной субстанции (например, пчелиного воска), или даже эмалевой краски или лака для ногтей. Такое покрытие называется грунтом. Вы можете процарапать ваше изображение прямо на грунте с помощью иголок или режущих инструментов. (Данный процесс напоминает резьбу по дереву.) Грунт будет служить резистом, изолирующим от действия травильной кислоты те покрываемые им участки стали.
- Другой метод – покрыть поверхность стали следами перманентных маркеров в тех местах, которые вы не хотите протравливать. Чтобы определить самый лучший резист, вам придется поэкспериментировать с несколькими перманентными маркерами различных брендов и цветов.
- Третий метод заключается в создании трафарета, переносимого на сталь с помощью утюга, либо фотокопированием картинки на переводную бумагу, либо печатью его на глянцевой фотобумаге лазерным принтером. Положите бумагу на поверхность стали изображением вниз и выставленным на высокую температуру утюгом разглаживайте ее плавными круговыми движениями в течение 2–5 минут. (Если вы используете переводную бумагу, то давите на нее аккуратно, а если используете фотобумагу, то вдавливайте утюг с силой.) После этого вы можете снять бумагу. (Переводная бумага отслоится сама по себе, а для удаления фотобумаги требуется поместить ее в лоток с горячей водой для размягчения.) Переведенные чернила станут резистом для травильной кислоты.
Закройте края стального изделия. Вы можете наклеить на края стали клейкую ленту или закрасить их. Оба метода предотвращают травление кромок стального изделия
Выберите кислоту, которой вы будете травить сталь. Возможные альтернативы – соляная (хлороводородная) кислота (HCl), азотная кислота (HNO3), или серная кислота (h3SO4). В качестве травильных веществ можно использовать определенные вещества, не являющиеся кислотами, но дающие кислую среду в воде, например хлорид железа (III) (FeCl3) или сульфат меди (CuSO4). Сила кислоты определяет скорость протравливания стали. Вы можете приобрести травильные кислоты и соединения в магазинах химикатов или оборудования для электроники.
- Чтобы получился раствор хлороводородной кислоты, хлорид железа (III) обычно смешивают с водой в равных количествах. Чаще всего он используется для травления меди, однако хорошо справляется со своей задачей и на нержавеющей стали. Его применяют в сочетании с более широким по сравнению с другими кислотами спектром материалов-резистов; однако без надлежащего внимания он может вызвать питтинговую коррозию поверхности.
- Сульфат меди больше подходит для травления мягких и нержавеющих сталей. Лучше смешать его с хлоридом натрия (NaCl – обычная поваренная соль) в соотношении 1 к 1, чтобы предотвратить образование на поверхности стали осадка меди, которая остановит процесс травления. Синий раствор постепенно тускнеет по мере прохождения процесса травления и становится бесцветным по его окончании.
- Азотная кислота, как правило, смешивается в соотношении 1 часть азотной кислоты с 3 частями воды. Ее также можно смешивать с уксусной кислотой (уксусом) в соотношении 1 к 1, или с соляной кислотой.
- Использовать серную кислоту можно только с концентрацией от 10 до 25 процентов. Разбавленный раствор серной кислоты, как правило, более эффективен по сравнению с концентрированным. Однако кислоты травят сталь дольше, чем соединения, образующие с водой кислоты.
Погрузите стальное изделие в ванночку с травильной кислотой. Обычно следует класть стальную пластинку в раствор лицевой стороной вниз, чтобы металл, подверженный травлению, хлопьями падал с пластинки вниз. Это дает более четкие линии при травлении стали. Если же вы положили пластинку лицом вверх, то вы можете сметать хлопья легкой кисточкой или пером по мере их образования, при этом также будут удаляться образующиеся пузырьки. (Пузырьки тормозят процесс травления, но если их оставить, они могут образовать интересные узоры.) Оставьте стальную пластинку, пока линии не приобретут нужную вам глубину.
- Независимо от того, положили ли вы стальную пластинку лицом вверх или же вниз, поднимите ее каким-либо образом над дном ванны. (Это особенно важно, когда пластина лежит лицевой стороной вниз.)
- Периодически взбалтывайте травильную ванну, чтобы раствор был хорошо перемешан.
Травление плат перекисью водорода и лимонной кислотой. Рецепт с фото!
Здравствуйте дорогие друзья! На часах 5:30 утра, сегодня специально проснулся пораньше чтобы написать что-то полезное. И да, на календаре сегодня 9 Мая, поэтому поздравляю вас с этим великим днем, с Днем Победы!
А Сегодня речь пойдет о растворе для травления печатных плат который поражает своей доступностью и незамысловатостью. Да, сегодня поговорим о том как можно протравить плату с помощью перекиси водорода и лимонной кислоты ну и чутка соли.
[contents]
Какие растворы для травления существуют
Для травления печатных плат существует множество различных растворов, среди которых есть популярные травильные смеси а есть и не особо популярные.
На мой взгляд наиболее популярный травильный раствор в радиолюбительской среде это хлорное железо. Почему это так я не знаю, может быть это сговор продавцов радиомагазинов которые специально предлагают хлорное железо и тактично умалчивают о альтернативах. А альтернативы есть :
- Травление медным купоросом с солью
- Травление персульфатом аммония
- Травление персульфатом натрия
- Травление перекисью водорода и соляной кислотой
- Травление перекисью водорода и лимонной кислотой
Если у вас есть еще варианты травильных растворов то буду признателен если поделитесь ими в комментариях к этому посту.
В чем минусы травления в хлорном железе
Раствор хлорного железа всем хорош, его не сложно приготовить и процесс травления бычно проходит живенько. При приготовлении очень легко разобраться с концентрацией, что называется «на глаз». Единожды приготовленного раствора хватает на десятки плат. Но в нем есть минусы которые очень мешают:
- Раствор не прозрачный, что затрудняет контроль за процессом. Приходится постоянно доставать плату из травильного раствора.
- Раствор хлорного железа очень сильно пачкает сантехнику. Каждый сеанс травления плат заканчивается процессом отшаркивания сантехники (раковины, ванны и всего с чем может соприкоснуться раствор ).
- Очень сильно пачкает одежду. При работе с хлорным железом следует одевать одежду которую будет не жалко выбросить, ведь раствор очень сильно въедается в ткань, так сильно что ее почти не возможно потом отстирать.
- Раствор агрессивно влияет на любой металл имеющийся поблизости, даже при хранении в негерметично таре ближайшие металлические предметы могут покрыться ржавчиной. Как-то закрыс банку с хлорным железом металлической крышкой (крышка была окрашена), через пару месяцев эта крышка превратилась в труху.
Как травить платы в перекиси водорода и лимонной кислоте
Хотя я всегда был приверженцем консервативного пути но несмотря на все плюсы раствора FeCl3 его минусы постепенно толкают на поиск альтернативны травильных смесей. И вот я решил испытать метод травления плат в перекиси водорода и лимонной кислоте.
По дороге домой зашел в продуктовый магазин и помимо продуктов для вкусного ужина захватил 4 пакетика лимонной кислоты по 10г. каждый. Каждый пакетик обошелся мне менее чем 6р.
Зашел в аптеку и купил флакончик перекиси водорода, стоил мне 10р.
Какого либо проекта у меня на данный момент нет поэтому я решил чисто испытать метод, понять в чем вся соль. Нашел в своем загашнике обрезок фольгированного текстолита и перманентным маркером сделал несколько штрихов. Это некая эмитация дорожек и медных полигонов, для опытных работ вполне покатит.
Раствор готовится не сложно но важно соблюдать пропорции. Поэтому в пластиковый лоток выливаем 100 мл перекиси и высыпаем 30г лимонной кислоты, Так как у меня были пакетики по 10г, я высыпал 3 пакетика. Осталось все это дело посолить, кладем 5 г поваренной соли, это где-то 1 ч ложка без горки.
Заметил, что соли можно добавлять даже больше чем этого требуется, это приводит к ускорению процесса. Тщательно перемешиваем. Очень важно, в раствор не нужно подливать воду поэтому для приготовления выбираем такую емкость чтобы раствор покрывал плату, либо увеличиваем количество раствора, соблюдая пропорции.
Кладем в получившийся раствор нашу «печатную плату» и наблюдаем за процессом. Хочу заметить, что раствор получился совершенно прозрачный.
В процессе травления начинают выделяться пузырьки а температура раствора немного увеличивается. Постепенно раствор начинает окрашиваться в зеленоватый цвет — верный признак того, что травление идет полным ходом. В общем весь процесс травления у меня занял менее 15 минут что меня очень порадовало.
Но когда я решил в этом же растворе протравить еще одну плату, размером несколько большим чем эта то все оказалось не настолько позитивно. Плата протравилась ровно на половину и процесс очень сильно замедлился, замедлился на столько, что пришлось завершать процесс в хлорном железе.
Видимо мощи раствора хватает на то время пока идет химическая реакция между перекисью водорода и лимонной кислотой. Процесс можно продлить если подливать и подсыпать требуемые компоненты.
Преимущества травления в перекиси водорода и лимонной кислоте
Из полученного опыта можно сделать выводы что этот метод как и другие имеет свои плюсы и минусы, в нем есть как свои преимущества так и свои недостатки.
Основные преимущества:
- Легкодоступность — все компоненты без проблем находятся в ближайшей аптеке и продуктовом магазине.
- Относительная дешевизна — все компоненты для приготовления раствора стоят не дорого, менее 100р. (на момент написания статьи)
- Прозрачный раствор — получинный раствор получается прозрачный, это упрощает наблюдение и контроль за процессом травления.
- Травление происходит достаточно быстро и не требует подогревания
- Не пачкает сантехнику
В чем минусы
К сожалению, помимо всех преимуществ, в этом методе травления не обошлось без минусов.
Минусы травления в перекиси водорода и лимонной кислоте:
- Одноразовый раствор- раствор годится лишь для однократного применения, т.е. в процессе химической реакции протекающей в нем. В нем не получится протравить множество плат, для каждого раза придется готовить раствор заново.
- Дорого — не смотра на то что все ингридиенты дешевые, в долгосрочной перспективе раствор оказывается дороже того же хлорного желера. Ведь для каждой новой платы раствор придется готовить заново.
Вот в принципе и все недостатки. На мой взгляд этот метод травления плат имеет право на жизнь и он обязательно найдет своих сторонников и почитателей. А в некоторых случаях этот метод может стать единственно возможной альтернативой, например в глухой деревушке с аптекой и магазином продуктов.
А на этом я буду закругляться. За окном уже давно рассвело и пора уже готовить вкусный завтрак.
Я вас еще раз поздравляю с Днем Победы и желаю вам удачи, успехов и мирного неба над головой!
С н/п Владимир Васильев
травление печатных плат в домашних условиях
травление печатных плат в домашних условиях1. Введение
Травление печатных плат в домашних условиях – необходимость, которую каждый электронный домашний пивовар, почти каждый раз, когда он думает о создании схема. Конечно, есть масса техник, не требующих травления, например с использованием прототипов, обмотки проводов, стиля мертвых ошибок и многого другого.Эти методы могут быть превосходными для желаемого применения, но в некоторых В корпусах необходима настоящая травленая печатная плата. Например, когда вам нужно несколько одинаковых цепей, когда вам нужен точный геометрия трека для приложений с очень высокой частотой, когда вы хотите красивая и красивая схема, когда вам нужно использовать небольшой поверхностный монтаж компонентов (SMD) или во многих других случаях нет ничего лучше, чем настоящая травленая Печатная плата. Травить печатные платы в домашних условиях не очень сложно и требуется совсем немного (и дешевое) оборудование, но требует очень много времени.
Предполагая, что у вас уже есть дизайн, возможно, созданный с помощью программного обеспечения CAD, напечатаны в журнале или даже нарисованы от руки на листе бумаги, есть в основном три шага, чтобы получить готовую печатную плату: сначала вам нужно перенести дизайн на меди, затем вам нужно протравить медь и, наконец, вам нужно для выполнения некоторых механических работ, таких как сверление или резка. Для каждого шага есть несколько вариантов, и некоторые из них обсуждаются. в дальнейшем.Конечно, я подробно объясню, какие методы я предпочитаю.
Дизайн печатной платы готов и готов к печати.
Я всегда добавляю текст, чтобы случайно не создать зеркало
изображение. (нажмите, чтобы увеличить).
2. Первый шаг, перенос вашего дизайна на медь
Хорошо, вы хотите сделать свою собственную печатную плату: начните с покупки плат с медным покрытием, одно- или двустороннее, в зависимости от ваших потребностей.Самая распространенная подложка – FR-4 (из стекловолокна и эпоксидной смолы), Толщина 1,6 мм (1/16 дюйма) с одним или двумя слоями меди по 35 мкм (1,4 мил): этого будет достаточно для подавляющего большинства домашних проектов. Если вас беспокоит вес или механические характеристики, существуют платы другой толщины. сила. Есть более толстые и более тонкие слои меди, если вам нужно работать с большими токами. или обеспокоены стоимостью меди. Существуют также специальные материалы подложки, которые хорошо работают с микроволнами. либо гибкие, но стандартные FR-4/1.6 мм / 35 мкм действительно подходит почти любое нормальное приложение.
Очистка печатной платы с помощью абразивной губки с мылом и водой.
(нажмите, чтобы увеличить).
Если вы не используете доски с уже нанесенным фоточувствительным лаком. (см. ниже), вы хотите начать с очистки медная поверхность (и). Любая грязь, окисление, жир или отпечатки пальцев нарушат процесс травления. и вы, вероятно, в конечном итоге получите нежелательные медные пятна на вашей последней печатной плате: они не выглядят хорошо и могут замкнуть ваши следы вместе.Поэтому используйте абразивную губку с небольшим количеством средства для мытья посуды и протрите поверхность. тщательно: медь должна быть блестящей и красной. Затем вымойте его, чтобы удалить все мыло, и дайте ему высохнуть. Отныне не касайтесь меди пальцами; использовать перчатки или касайтесь только краев.
Печатная плата слева еще не очищена, правая –
хорошо для переноса макета.
Обратите внимание на блестящую поверхность меди и на следы смазки.
и окисление было удалено.(нажмите, чтобы увеличить).
Посмотрите на разницу на картинке выше: вам нужен красивый, блестящий и однородная медная поверхность, отсутствие окисления и смазки.
2.1. Старый способ: прямой рисунок
Первая проблема, с которой вам придется столкнуться, – как перенести свой дизайн на медь: если у вас нет программного обеспечения САПР и вам нужна только одна печатная плата, вы можете использовать старый метод прямого рисования.Используйте перманентный маркер и нарисуйте следы прямо на меди. Одного слоя чернил недостаточно, дайте высохнуть минут 10 и перерисуйте заново. сверху, чтобы слой стал толще. Два слоя – это строгий минимум, три – безопаснее. Если чернила слишком тонкие, травитель съест медь под ним. Если вы ошиблись, вы можете соскрести лишние чернила тупым ножом.
Эти две печатные платы были нарисованы от руки, и использовалась только буквенная передача.
для контактных площадок микросхем DIL.Следы того, что слева, залужены припоем, в основном для
эстетические соображения. (нажмите, чтобы увеличить).
Вместо перманентного маркера можно также использовать лак для ногтей: один слой обычно достаточно, но это намного дороже. Для сложных и точных шаблонов, таких как отпечатки IC, вы можете использовать буквенное обозначение. перевод. Это также работает для добавления текста или рисования прямых следов. И вы можете комбинировать все эти методы на одной плате.
Изображение некоторых (старых) листов перевода писем и перманентного маркера (щелкните, чтобы увеличить).
Даже если этот метод работает, и я им давно пользуюсь, он чрезвычайно Занимает много времени, он делает только одну печатную плату, и результат выглядит нарисованным вручную.
2.2. Классический способ: фотоперенос
Очень хороший, но сложный метод – это фотоперенос.Для этого нужно нанести тонкий и равномерный слой фоторезистного лака. на меди (или купите печатные платы с уже нанесенным фоторезистом), распечатайте (или фотокопия) ваш макет на прозрачных пленках, выложите пленку на печатную плату и подвергать воздействию ультрафиолета в контактном копировальном аппарате в течение определенного времени, чем проявить открытый лак в проявочной ванне. Это очень похоже на аналоговую фотографию и забавно, но требует химикатов. и контактный УФ-копировальный аппарат. Нанести равномерный слой фоторезиста непросто и работать нужно быстро. (или в условиях низкой освещенности).Можно купить печатные платы с фоторезистом, но они дорогие. Время выдержки очень важно, и вам каждый раз нужно проводить несколько попыток. меняете фоторезист или прозрачную пленку. Наконец, контактный копировальный аппарат тоже стоит дорого, особенно двусторонний, даже если вы построите свой собственный.
Одна из распространенных проблем этого метода заключается в том, что черные чернила на прозрачном пленка может быть недостаточно черной, что приведет к небольшому обнажению следов.Одно из решений – напечатать макет несколько раз друг над другом, снова вставляем пленку в принтер. Это увеличит толщину чернил, но выравнивание имеет решающее значение и это сделать непросто. Обычно лучше использовать другой принтер или другой пленочный материал.
После долгих лет использования этого метода я решил поискать более простой метод.
2.3. Более простой способ: перенос тонера
Перенос тонера, на мой взгляд, самый простой и эффективный способ перенос разводки печатной платы на медь.Вам просто понадобится компьютер, лазерный принтер, немного глянцевой бумаги и утюг: скорее всего, все они у вас уже есть. Идея состоит в том, чтобы распечатать на глянцевой бумаге зеркальное изображение вашего макета, чем перенесите тонер на медь, повторно нагревая ее утюгом. Для этого действительно понадобится лазерный принтер; струйный принтер не работает.
Я использую тонкую глянцевую бумагу из модных журналов: свежий белый не нужен. бумага, так как отпечаток на журнале не смешается с тонером, но я предпочитаю страницы с тонким текстом на белом фоне с обеих сторон: избегайте детали с большими печатными областями, такими как изображения или огромные буквы.То, что уже напечатано на странице, не повредит тонеру, но позже он предотвратит попадание воды на бумагу, которую будет трудно отделить.
Вы также можете купить специальную бумагу для переноса тонера, которая дает немного лучше качественная, но глянцевая журнальная бумага работает хорошо, и она намного дешевле. Если вы не удовлетворены полученными результатами, попробуйте другой журнал.
Не касайтесь бумаги пальцами: вы не хотите смазывать поверхность.Используйте новый журнал, наденьте перчатки или касайтесь только его границ.
Тестовая печать на чистом листе формата А4.
Нарисованная от руки стрелка справа помогает правильно разместить бумагу
в лотке принтера; линейка должна проверять, чтобы масштаб был точно 1: 1; в
текст на печатной плате должен отображаться зеркально. (нажмите, чтобы увеличить).
Я начинаю с распечатки макета на обычной бумаге, чтобы увидеть, где он напечатан. страницу и насколько она велика, чем приклеиваю лист глянцевой бумаги на заготовку новую страницу, вставьте лазерный принтер и снова распечатайте.
Не забудьте распечатать в зеркале то, что вам нужно: когда будете переводить тонера изображение перевернется. Хорошая практика – всегда добавлять текст на печатную плату, который следует прочитать. наблюдая за медью, чтобы случайно не вытравить зеркальное отражение ваша схема … потому что это ошибка, которую очень легко сделать.
Глянцевая бумага была приклеена к новому чистому листу A4 всего за два
точки клея.(нажмите, чтобы увеличить).
Используйте всего два маленьких пятна клея для бумаги. Не используйте липкую ленту, так как она расплавится от тепла лазерной печати. процесс. Не склеивайте все четыре угла; клей может сломаться, когда бумага сгибается на внутренние ролики принтера, и вы в конечном итоге застрянете в принтере. Я использую “роликовый” неперманентный клей для бумаги, но бумажный клей тоже подойдет. Вам нужно всего лишь небольшое количество.Наносите клей за пределы полезной площади вашего макета.
После печати дорожек печатной платы это будет выглядеть так.
Не беспокойтесь: отпечатки на тонерной и глянцевой бумаге несовместимы. (нажмите, чтобы увеличить).
Теперь нагрейте утюг до средней температуры, вам понадобится чуть больше, чем 200 ° С. Разогрейте печатную плату на утюге в течение нескольких секунд, затем положите распечатанный глянцевый материал. бумагу на медь (тонер против меди) и равномерно надавите.Глянцевая бумага будет прилипать к меди. Чтобы глянцевая бумага не прилипала к утюгу, используйте кусок фотокопировальная бумага между ними.
Предварительный нагрев печатной платы на утюге. (нажмите, чтобы увеличить).
Будьте осторожны, чтобы не обжечься: утюг горячий, а печатная плата может сильно нагреться. тоже горячий. Надевайте термостойкие перчатки, подобные тем, которые вы используете на кухне. Вместо того, чтобы держать утюг в руке (поскольку он предназначен для использования), я обычно держат его в тисках вверх дном, так что это напоминает “горячий пластина », и я могу просто положить печатную плату на горячую поверхность.Это освободит обе руки.
Нанесение глянцевой бумаги тонером (лицевой стороной вниз) на горячую плату. (нажмите, чтобы увеличить).
Я использую небольшой деревянный брусок, чтобы равномерно надавливать на глянцевую бумагу. Древесина является хорошим теплоизолятором и не переносит тепло утюг к пальцам. Тем не менее, будьте осторожны.
Будьте осторожны: бумага, дерево, перчатки и другие материалы легко воспламеняются.Не оставляйте их на утюге слишком долго. На всякий случай держите под рукой огнетушитель.
Придавите деревянный брусок, чтобы тонер прилип
медь. (нажмите, чтобы увеличить).
Если у вас есть ламинатор, используйте его для равномерного давления. Обычно эти машины недостаточно горячие, чтобы расплавить тонер, но вы можете использовать утюгом, чтобы нагреть печатную плату / глянцевую бумагу и быстро вставить их в ламинатор для хорошего давления.Если у вас его нет, вы все равно можете обойтись только утюгом, но требуется еще немного практики.
Я модифицировал свой ламинатор, заменив термовыключатели на повысить его температуру. Тем не менее, это все еще немного холодновато, и мне все равно нужен утюг. Во избежание перегрева я отрезал верхнюю часть крышки. Это также позволяет лучше обращаться с печатной платой.
Использование (модифицированной) ламинатора для равномерного давления на
вся поверхность.Необходимо несколько проходов. (нажмите, чтобы увеличить).
После того, как тонер был перенесен (теперь он прилипает как к меди, так и к бумагу), пора убрать бумагу. Пока не отклеивайте: вы разрушите макет. Для этого сначала намочите бумагу в теплой мыльной воде.
Смочите глянцевую бумагу теплой мыльной водой. (нажмите, чтобы увеличить).
Несколько раз надавливайте пальцем, как если бы бумага была губкой: это заставит его впитывать больше воды.Дайте ему впитаться в течение нескольких минут, затем аккуратно снимите бумагу; тонер должна оставаться на меди, а бумага должна оторваться целиком.
Слегка надавив на бумагу пальцами, чтобы она впиталась
больше воды. (нажмите, чтобы увеличить).
Бумага должна легко отслаиваться, целиком. Если он остается на печатной плате, значит, он недостаточно пропитался или вы не применили достаточно давления пальцами.
Отслаивание глянцевой бумаги.
Тонер переносится на медь.
Обратите внимание, что текст теперь читается. (нажмите, чтобы увеличить).
Вымойте, дайте высохнуть и осмотрите результат. По мере высыхания вы заметите, что некоторые волокна бумаги все еще прилипают к тонера, и он станет светло-серым вместо черного: это нормально, пока тонер однородный, между дорожками нет волокон.Помните, что нельзя касаться меди пальцами.
Не весь тонер переносится хорошо, поэтому мне пришлось повторно прикоснуться к некоторым участкам
перманентный маркер.
Теперь печатная плата готова к травлению. (нажмите, чтобы увеличить).
Если результат вас устраивает, можно приступать к травлению. Если нет, вы все равно можете немного подретушировать, поцарапав ненужные части. тупым ножом или добавлением недостающих частей перманентным маркером.Если вы недостаточно довольны, вы все равно можете удалить весь тонер, протерев абразивной губкой и начните заново; в конце концов, на данный момент вы потерял только кусок глянцевой бумаги.
3. Второй этап: травление меди
После того, как вы перенесли свой (позитивный) дизайн на медь, т.е. у вас есть защитный слой на металле, который вы хотите сохранить, вы готовы к травлению. Есть несколько способов сделать это, наиболее распространенным для домашнего использования является железо. хлорид, но здесь я хочу объяснить альтернативный и более быстрый метод.
3.1. Обычные методы
3.1.1. Хлорид железа
Обычно для травления меди с печатной платы используют водный раствор трехвалентного железа. хлорид (также называемый хлорид железа (III) , F e Cl 3 ) используется. Работает неплохо, но ужасно медленно: свежий раствор, вероятно, протравите печатную плату примерно за 30 минут. Но по мере того, как из плат расходуется медь, травитель насыщается и менее эффективен: необходимое время может легко удвоиться после установки нескольких печатных плат.Кроме того, скорость этой реакции также зависит от температуры, чем холоднее, тем медленнее. Так как я травлю на улице (чтобы не вдыхать пары), зимой я иногда печатную плату приходилось ждать более трех часов.
Перемешивание жидкости ускорит процесс; нагревая его и бурлящий в немного воздуха тоже поможет. Некоторые люди используют аквариумное оборудование для автоматизации этих трех действий.
Хлорид железа – это темно-коричневая жидкость, которая окрашивает почти все прикосновений, поэтому чистка и уход за оборудованием – очень деликатная и неприятная работа.
Во время травления необходимо следить за печатной платой: если вы оставите ее надолго в растворе начнут травиться дорожки и контактные площадки. И если вы оставите это слишком долго, вся медь исчезнет! Поэтому вам нужно периодически проверять статус, чтобы видеть, когда он готов.
3.1.2. Персульфат натрия
Отдельно стоит упомянуть персульфат натрия. (Na 2 S 2 O 8 ) как классический способ травления печатной платы.Его использование и характеристики очень похожи на хлорид железа, но это прозрачная жидкость, которая по мере использования становится все более зеленой. Его преимущество заключается в том, что вы можете видеть травление вашей печатной платы. Он не оставляет пятен так плохо, как хлорид железа, но по-прежнему очень агрессивен и повредит большинство материалов, на которые он пролился, особенно ваш одежда.
3.2. Альтернативный способ: соляная кислота и перекись водорода
Мне было достаточно ждать, пока хлорид железа выполнит свою работу, и я был ищу альтернативы.Однажды мой друг рассказал мне свой рецепт на основе соляной кислоты. и перекись водорода: это дешево, химические вещества легко найти и протравить печатную плату примерно за 30 секунд! Да, действительно, 30 секунд.
3.2.1. Безопасность прежде всего
В этом методе используются довольно агрессивные химические вещества, и он очень хорош. идея носить защитное снаряжение: вы не хотите, чтобы эти вещи касались вашей кожи, твои глаза, твоя одежда или что-нибудь еще.Поэтому всегда надевайте защитные перчатки и защитные очки. Держите под рукой свежую воду, чтобы смыть пролитую жидкость.
Защитное снаряжение: защитные очки, пластиковый пинцет и пластиковые перчатки.
(нажмите, чтобы увеличить).
Во время травления реакция довольно бурная; много пузырей выпускается, и вокруг разливаются крошечные капли. Вы не хотите вдыхать пары, поэтому всегда работайте на улице в вентилируемом помещении. области и не держите лицо слишком близко.Носить маску. Также имейте в виду, что этот материал будет атаковать многие металлы, такие как нержавеющая сталь: остерегайтесь близлежащих предметов, таких как раковина из нержавеющей стали, хромированный смеситель или наручные часы.
Чтобы обработать плату в растворе, я использую пластиковый пинцет, чтобы у меня не было окунуть пальцы в кислоту. Даже если бы я всегда был в перчатках, я предпочитаю держать пальцы на безопасном расстоянии.
3.2.2. Травление соляной кислотой и перекисью водорода
Для начала вам понадобятся следующие химические вещества:
- Соляная кислота (HCl) 23%
- Перекись водорода (H 2 O 2 ) 35% (130 об.)
- Дистиллированная вода (или обычная водопроводная вода)
Соляная кислота и перекись водорода легко доступны в оборудовании. магазины: ищите средства для чистки и ухода за бассейном.Они довольно дешевые, и с 1 литром каждого вы сможете протравить много. печатных плат. Например, для доски 10 × 4 см 2 вы получите нужно около 10 мл каждого.
Соляная кислота и перекись водорода (щелкните для увеличения).
Опять же, эти химические вещества в таких концентрациях агрессивны: безопасность при износе механизм.
Раствор для травления можно использовать только один раз и его нужно приготовить непосредственно перед процесс травления.Чтобы свести к минимуму отходы, используйте пластиковый лоток, который точно подходит к той печатной плате, которую вы хотите. травить. Для небольших досок я часто использую пустые пластиковые ящики для продажи орехов или машин. винты.
Если вы используете новый лоток, вам может потребоваться узнать, сколько раствора требуется, чтобы покрыть доску: я использую шприц с простой водой для измерения сколько миллилитров мне нужно, то я опорожняю лоток перед использованием настоящего раствор для травления.
Чтобы приготовить раствор, начните с заливки шприцом 1/3 части необходимый объем с водой прямо в лоток.Я использую обычную водопроводную воду, но если у вас возникнут проблемы, используйте дистиллированную воду. вода – хорошая идея. Затем с помощью шприца добавить еще 1/3 конечного объема 23%. соляная кислота. После ополаскивания шприца пресной водой добавляю последние 1/3 35% водорода. перекисью. Всегда сразу же закрывайте флаконы с химикатами, чтобы не вдыхать пары, а также потому, что перекись самопроизвольно разлагается на кислород и вода, если оставить открытой.
Медь протравливается в соляной кислоте и водороде.
раствор перекиси.(нажмите, чтобы увеличить).
Эта смесь продержится всего несколько минут, поэтому вам нужно начать травление. быстро. Просто поместите печатную плату в раствор медной стороной вверх и надавите на дно. с пластиковым инструментом и часами. Для двусторонних печатных плат необходимо добавить пластиковые прокладки между печатной платой и лоток, чтобы раствор попал на нижнюю сторону.
Посмотрите фильм о травлении соляной кислотой и перекисью водорода,
в реальном времени: pcb-etching-video.mp4
(8 976 701 байт, 1:33, h364, 854 × 480, 23 кадра в секунду).
Реакция почти мгновенная, довольно бурная и экзотермическая. Жидкость начинает пузыриться и становится зеленой. Реакция замедляется примерно через 30 секунд, когда вся видимая медь протравлен и печатная плата готова. Выньте печатную плату из раствора и промойте ее водопроводной водой. Будьте осторожны, потому что раствор сейчас довольно горячий. Остерегайтесь также того, что реакция замедляется, но не прекращается: если ее не удалить, вся медь на плате исчезнет через несколько минут.
Вы можете протравить только одну печатную плату раствором для травления: если вы попытаетесь протравить второй сразу после первого, раствор горячий и, следовательно, более Производительность, вторая печатная плата может исчезнуть через несколько секунд. Если вы ждете, пока раствор остынет в промежутках, ускоряющий эффект перекиси исчезнет, и второй печатной плате может потребоваться несколько часов, чтобы полный. Лучше всего выбросить использованный раствор и приготовить новый для каждого Печатная плата.
Протравленная печатная плата. (нажмите, чтобы увеличить).
После травления вся медь между дорожками исчезнет, но вы Еще придется удалить тонер, который остался на следах. Это легко сделать, протерев печатную плату абразивной подушечкой и вода.
Удаление тонера после травления: опять же просто протирание
абразивную подушку и немного мыльной воды.(нажмите, чтобы увеличить).
На картинке ниже показан результат процесса травления: красивый и блестящий Печатная плата готова к просверливанию и резке по размеру.
Медные следы после удаления тонера. (нажмите, чтобы увеличить).
Чтобы избавиться от раствора после травления, я храню его в герметичном контейнер, я маркирую его «HCl + H 2 O 2 + Cu», поэтому что я знаю, что внутри, и отнесу это в центр сбора, где я положил это с использованными красками и растворителями.В вашей стране могут быть другие правила утилизации химикатов, просто следуйте их.
3.2.3. Некоторая стехиометрия …
Нет, здесь нет настоящей стехиометрии, этот рецепт состоит из простого смешивания равных объемы воды H 2 O, соляной кислоты HCl (23% по массе) и пероксид водорода H 2 O 2 (35% по массе, также известный как 130 тома). Эти соотношения не являются результатом какого-либо стехиометрического расчета; они результат нескольких испытаний и точные суммы не очень критичны.
Если вы не можете найти химикаты с такой же концентрацией, как описано в на этой странице, вот примерное содержание смеси: 100 г травильный раствор содержит 8,2 г HCl, 12,2 г H 2 O 2 и 79,6 г H 2 O или, если вы предпочтительно, 0,22 моль HCl, 0,36 моль H 2 O 2 и 4,42 моль H 2 O. Но, вероятно, проще попробовать разные концентрации, пока не получится хороший результат.
4. Третий этап: сверление и резка
Если вашей печатной плате требуются компоненты со сквозным отверстием, вам придется просверлить в ней отверстия. Я обычно делаю сверление в конце в качестве третьего шага. Но отверстия также могут помочь в выравнивании верхнего и нижнего слоев на двусторонней печати. Печатные платы, поэтому в некоторых случаях вы можете просверлить перед переносом тонера.
Мои любимые твердосплавные сверла: Ø3.2, Ø1,5 и Ø1,0 мм. (нажмите, чтобы увеличить).
Для сверления не используйте обычные сверла из быстрорежущей стали (HSS): стекло Волокно в FR-4 чрезвычайно твердое и затупит ваши инструменты уже через несколько дыры. Вместо этого используйте твердосплавные (карбид вольфрама) биты: они прослужат долго. время, но чрезвычайно хрупкие: используйте устойчивый сверлильный станок и защиту от износа очки. Также наденьте маску, потому что вы не хотите вдыхать пыль из стекловолокна.
В домашних условиях я в основном использую три разных диаметра: Ø1,0 мм. для большинства компонентов Ø1,5 мм для больших выводов некоторые тяжелые компоненты (большие электролитические конденсаторы, держатели предохранителей, клеммы блоки, …) и Ø3,2 мм для монтажных отверстий.
Сверление печатной платы роторным сверлом, установленным в стойке сверлильного станка.
Даже не думайте сверлить от руки тонкой твердосплавной коронкой, они ломаются
как стекло если погнулось.(нажмите, чтобы увеличить).
Для резки печатных плат вполне подходит ножовка, несмотря на твердость стекловолокно, лезвие длится достаточно долго. Вы также можете подпилить края обычным металлическим напильником, который также достаточно прочен. хорошо к твердости FR-4.
Я предпочитаю гильотинный пресс для резки печатных плат.
(нажмите, чтобы увеличить).
Но на мой взгляд, лучший способ резать печатные платы – это гильотинный пресс: это дорого и может делать только прямые пропилы, но при этом не образует пыли и делает хорошие разрезы в мгновение ока.Это действительно удобный инструмент, который сэкономит вам много времени. Несмотря на свою цену, если вы часто режете печатные платы, определенно стоит иметь один в вашей мастерской. И вы также можете использовать его для резки листового металла.
Готовая печатная плата, готовая к пайке. (нажмите, чтобы увеличить).
И теперь у нас есть: хорошая новая печатная плата, готовая к установке.
Некоторым людям нравится лужить следы, чтобы они не окислялись.Это не обязательно, но приятно иметь, особенно если вы планируете припаяйте вашу печатную плату позже. Для этого вы можете использовать химические вещества, и вы можете легко купить их в Интернете: они так называемые «растворы для холодного лужения». Все, что вам нужно сделать, это погрузить печатную плату в раствор на несколько секунд и промойте водой. Обычно я этого не делаю, если мне не нужно паять SMD-компоненты с мелким шагом. Когда есть время, на обычных печатных платах со сквозными отверстиями я люблю залудить следы. с моим паяльником: это, безусловно, самый неэффективный способ сделать это, но Мне нравится внешний вид печатной платы.Когда нет времени, просто оставляю голую медь: для ручной пайки небольшое окисление не проблема, флюс в припое легко избавится его в кратчайшие сроки.
Готовый полностью собранный продукт, вид с двух сторон. (нажмите, чтобы увеличить).
5. Заключение
Я делаю печатные платы для своих домашних проектов с середины 80-х.Это всегда был долгий и утомительный процесс, на одну печатную плату требовалось около половины день работы. На протяжении многих лет я искал альтернативные методы, которые могли бы ускорить процесс и не требует дорогих или труднодоступных материалов. Здесь описаны два метода переноса тонера. и травление соляной кислотой позволяют производить печатная плата менее чем за полчаса, от дизайна до готовности к пайке доска. Мне лично нравится такой способ изготовления печатных плат, и я использую его довольно часто, гораздо больше. чаще, чем раньше, и я надеюсь, что вы тоже сочтете это полезным.
Фритцинг
Травление – это «субтрактивный» метод, используемый для производства печатных плат: кислота используется для удаления нежелательной меди из сборного ламината. Это делается путем наложения временной маски, которая защищает части ламината от кислоты и оставляет желаемый слой меди нетронутым.
Вы можете протравить печатную плату самостоятельно, в лаборатории или даже дома, используя простой и недорогой производственный процесс.Это имеет смысл, когда вы хотите произвести одну или очень небольшое количество плат и хотите избежать производственных затрат. Таким образом, процесс травления эффективен для небольшой мастерской. Однако есть некоторые проблемы, которые следует учитывать:
- Существует риск травм из-за химических веществ.
- Качество результатов зависит от нескольких факторов, которые вы не сможете полностью освоить с первого раза. Это можно несколько компенсировать, используя хорошую технику.
- Есть проблема утилизации мусора.Токсичные химические вещества требуют надлежащей утилизации.
Чтобы узнать, как протравить печатную плату, убедитесь, что ваш дизайн печатной платы Fritzing завершен и экспортирован как травмируемый PDF или SVG, затем следуйте этим инструкциям.
Безопасность
Поскольку работа связана с опасными химическими веществами и электроинструментами – вам необходимо будет принять необходимые меры безопасности:
- Носите защитное снаряжение на протяжении всего процесса – перчатки, защитные очки и фартук
- Работа возле пункта экстренной промывки глаз, аптечки и телефона
- Ознакомьтесь с правильным использованием всего оборудования и инструментов в лаборатории – если вы в чем-то не уверены, спросите сотрудника лаборатории.
Маскировка
Есть разные способы изготовления маски.Опишем два простых метода:
Метод A: Прямой перенос тонера
Компоновка схемы печатается на лазерном принтере на бумаге, кладется лицевой стороной вниз на ламинат, и тонер переносится с бумаги на медь с помощью утюга.
Обратите внимание, что не всякая бумага подходит для этого метода, включая стандартную бумагу для принтера, но много историй успеха рассказывают о повторно используемых страницах журналов. Электронный каталог Reichelt должен давать особенно хорошие результаты …
Отпечаток должен быть очень хорошего качества, небольшие ошибки, которые мы обычно игнорируем в печатном тексте, могут привести к появлению непригодных следов или даже вызвать короткое замыкание.Перенос тонера тоже немного сложен. Если температура будет слишком высокой, тонер станет слишком жидким, и следы будут размыты. Если температура будет слишком низкой, тонер не пристанет к меди. После глажки нельзя просто так оторвать бумагу, не разрушив половину маски. Вместо этого вам нужно поместить ламинат с бумагой в водяную баню и подождать некоторое время, пока вы не начнете осторожно стирать бумагу. Это может занять до получаса. Возможно, вы захотите ознакомиться с этим руководством.
Метод B: Фоторезистивные ламинаты (
рекомендуется )Маска печатается на прозрачной бумаге или фольге, экспонируется и проявляется на ламинате с помощью УФ-лампы.
Покрытие ламината чувствительно к свету – направив на него свет, мы можем перенести изображение создаваемого дизайна на доску. Когда свет падает на плату, покрытие ослабевает и образует медный слой, который растворяется кислотой для травления.
Вам понадобится рамка для УФ-изображения и набор для проявки фотографий. Выполните следующие шаги:
- Экспортируйте компоновку печатной платы из Fritzing, выбрав «Файл»> «Экспорт»> «Etchable PDF / SVG». Если хотите, теперь вы можете редактировать и улучшать графику в графическом программном обеспечении.
- Распечатайте файл с максимальным разрешением сначала на белой бумаге, а затем на прозрачной бумаге или фольге. Будьте осторожны, чтобы параметры принтера НЕ были «масштабированы по размеру».
- При печати на фольге используйте специальный тонер или спрей для растворения тонера, чтобы повысить плотность и добиться равномерного тона печати.
Спрей следует использовать сразу после печати, при этом следует соблюдать осторожность, чтобы не допустить попадания капель. После высыхания тонера поместите фольгу в рамку формирования изображения тонером вверх. - Снимите защитную синюю пленку с ламината и поместите ее в рамку формирования изображения медной стороной вниз поверх прозрачной пленки. Не допускайте попадания на светочувствительный слой слишком большого количества света в процессе проявления.
- Закройте крышку рамки формирования изображения, установите таймер на 4 минуты и нажмите ручку, чтобы начать экспозицию.
- После завершения процесса визуализации поместите доску в проявочный резервуар на 1-2 минуты и время от времени встряхивайте (будьте осторожны, не оставляйте ее слишком долго, иначе это повредит следы).
- Поместите доску в бак для ополаскивания с дистиллированной водой на несколько секунд.
Маска печатная на фольге
Размещение маски в рамке УФ-изображения
Мы рекомендуем метод фоторезистивного ламината, хотя он немного дороже, потому что вам нужно сделать хороший шаблон маски только один раз, и процесс визуализации должен давать неизменно хорошие результаты на ламинате.С другой стороны, прямой перенос тонера разрушает использованный шаблон во время переноса, и, хотя это не проблема для производства одной печатной платы, это будет много хлопот для нескольких.
Офорт
Для травления можно использовать различные машины и химикаты, что повлияет на комфорт, продолжительность и качество результата.
Для травления можно использовать два типа кислот: хлорид железа (Eisen-3-Chlorid) и персульфат натрия (Natriumpersulfat – Feinätzkristall).
Хотя травление также можно проводить в простых пластиковых коробках, качество результатов значительно улучшится при использовании машины, которая контролирует температуру и постоянно поддерживает движение жидкостей. Существуют небольшие резервуары для травления с подогревом и воздушным насосом, а также небольшие машины для травления распылением, которые могут обрабатывать большие печатные платы и даже связанные с этим процессы разработки и очистки. Распылитель также сокращает время травления и количество необходимой кислоты.
Чтобы избавиться от нежелательной меди, выполните следующие шаги травления:
- Поместите плату в емкость с кислотой примерно на 20 минут, пока медные следы полностью не протравятся.Вы можете сказать, что все готово, когда плата изменится от непрозрачно-розовой до прозрачно-желтой.
- Переместите доску в бак для ополаскивателя на несколько секунд. Вы также можете использовать спрей изопропанол.
- Высушите доску тканью.
Бурение
Для завершения изготовления печатной платы прикрепите плату к дереву, просверлите отверстия (отверстия должны быть как минимум на 0,1 мм больше, чем контакты / провода) и отрежьте плату до желаемого размера.Вы также можете использовать лак-спрей в качестве финишного покрытия.
Поздравляем! Ваша печатная плата готова!
На самом деле вы можете узнать гораздо больше о производстве печатных плат, но мы надеемся, что это руководство станет хорошей отправной точкой. Вы также можете скачать более подробную «Введение в работу в лаборатории печатных плат в FH Potsdam» (на немецком языке) или прочтите этот полезный учебник.
Пожалуйста, обращайтесь к нам, если у вас есть какие-либо вопросы или советы.
Пять шагов к травлению печатной платы (PCB)
Мы все сталкиваемся с вещами, которые могут нас слегка расстраивать.Достаточно, чтобы нас подвести, но недостаточно, чтобы изо всех сил стараться исправить. Это может быть липкий замок, отчаянно нуждающийся в брызге WD-40, сорняк, растущий посреди тротуара, или пыльная столешница. Некоторое время меня раздражал шкаф для верхней одежды посреди дома, в котором не было света. Имея двух собак, которые иногда забывают, что обувь – это не игрушки для жевания, этот шкаф стал удобным домом для нашей коллекции обуви. Со временем обуви накапливалось все больше, и второй закон термодинамики выполнялся – шкаф превратился в темный беспорядочный беспорядок.
Я давно хотел попробовать травить печатную плату. Это казалось прекрасной возможностью опробовать этот новый метод. Схема не будет сложной, поэтому я мог бы также пролить свет на других (а также на мой шкаф), которые, возможно, рассматривают это впервые.
Шаг 1. Нарисуйте схему и проверьте математику
Для этого проекта, в частности, требуются светодиоды, резисторы, переключатель и аккумулятор определенного типа. Цель состоит в том, чтобы использовать нормально закрытый переключатель, чтобы светодиоды не горели, когда дверь закрыта, и включать их, когда дверь открыта.Нарисуйте схему и найдите все необходимые компоненты. Обязательно выполните проверку закона Ома, чтобы убедиться, что все детали имеют достаточный номинал. В моем случае, я обнаружил, что ток, проходящий через каждый светодиод на полностью заряженном элементе 18650 (мой выбор батареи), будет немного большим. Тем не менее, я решил продолжить эту настройку, чтобы светодиоды не становились слишком тусклыми, когда батарея умирает. Кроме того, у меня было множество резисторов на 100 Ом, оставшихся от предыдущего проекта, которые только и ждали своей цели!
Шаг 2. Введите свой дизайн в программу проектирования печатных плат
Использование достойной платформы для проектирования печатных плат может сэкономить много времени при проектировании макета вашей печатной платы.Такие программы, как Eagle и EasyEDA, позволяют вам проектировать вашу схему, а затем строить ее непосредственно из этой схемы. Это обеспечивает точность размеров компонентов и точек подключения и их учет на печатной плате. Еще одним средством экономии времени с помощью этого программного обеспечения является инструмент автотрассировщика. Это разместит все трассы в путях, которые будут мешать только компонентам и другим трассам, которые связаны. После того, как печатная плата будет разложена и соединения схемы прослежены, проверьте схему в последний раз перед печатью.Убедитесь, что вы печатаете в масштабе 1: 1, чтобы размеры макета были точными.
Шаг 3. Перенесите макет на плату
Для обеспечения точного переноса прикрепите этот распечатку поверх многослойной печатной платы, плакированной медью. Используя канцелярскую кнопку, проткните бумагу в том месте, где каждый вывод компонента будет проникать в доску. Это оставит точки на меди, где находятся эти компоненты. Небольшая выемка на меди также поможет сверлу найти точное место, куда пойдет провод. Удалите распечатанный лист и убедитесь, что все компоненты отмечены на меди.Используйте сверло 1/32 дюйма (максимум), чтобы просверлить отверстия, отмеченные на доске. Когда все отверстия будут просверлены, очистите верхнюю часть медной пластины наждачной бумагой. Используя перманентный маркер, нарисуйте трассы между всеми компонентами, ссылаясь на распечатанный макет печатной платы. Подождите, пока чернила высохнут, и подкрасьте доску в том месте, где маркер стал тусклым.
Шаг 4: Процесс травления
Когда второй слой маркера полностью высохнет, пора окунуть доску в ванну с хлоридом железа.Хлорид железа – это едкое кислотное химическое соединение, которое разъедает всю медь на доске, не защищенную чернилами маркера. Налейте небольшое количество хлорного железа в пластиковую емкость с крышкой; ровно настолько, чтобы полностью покрыть доску. Дайте доске впитаться в течение 10 минут, убедитесь, что крышка надежно закреплена, и встряхивайте ее каждые несколько минут, покачивая емкость назад и вперед. Через 10 минут осмотрите плату и, если меди не видно, снимите плату в латексной перчатке.Промокните доску насухо одноразовой тряпкой, чтобы удалить с доски весь хлорид железа. Промойте доску ацетоном, который быстро обработает чернила маркера и обнажит ваши целые следы. Процесс травления завершен!
Шаг 5. Заполните плату и проверьте схему
После протравливания платы используйте мультиметр для проверки целостности цепи. Перед подачей питания на схему убедитесь, что все трассировки прошли успешно, а также начинаются и заканчиваются в правильных местах.Как только все трассы будут проверены, добавьте компоненты в их правильное положение и припаяйте их. Подайте напряжение и с трепетом наблюдайте, как ваша идеально протравленная схема работает точно так, как планировалось!
Мой следующий шаг
Чтобы завершить свой проект, я прикреплю держатель 18650 к задней стороне печатной платы и смонтирую сборку в моем шкафу. Переключатель имеет нормально замкнутые контакты, поэтому, когда дверь закрыта, переключатель будет нажат, контакты разомкнуты, а освещение выключено.Когда дверь открыта, переключатель не будет нажат, контакты замкнуты и свет будет включен!
Об авторе
Крис Фонт – инженер-электрик, работает в компании Hallam-ICS с 2015 года. Он выпускник Университета штата Северная Каролина и является частью нашей команды Северной Каролины. Ему действительно нравится принимать вызовы.
Прочтите мою историю Халлама
О компании Hallam-ICS
Hallam-ICS – компания, занимающаяся проектированием и автоматизацией, которая разрабатывает системы MEP для объектов и заводов, разрабатывает решения для управления и автоматизации, а также обеспечивает соответствие требованиям безопасности и нормативным требованиям посредством исследований дугового разряда, ввода в эксплуатацию и проверки.Наши офисы расположены в Массачусетс , Коннектикут , Нью-Йорк , Вермонт и Северная Каролина , и наши проекты охватывают весь мир.
Печатные платы Травление | PCBCart
Мы получили много сообщений от производителей электроники с просьбами дать советы по изготовлению печатных плат. Чтобы помочь им успешно протравить печатную плату в домашних условиях, мы представляем это пошаговое руководство по травлению печатной платы в домашних условиях.
Травление печатных плат – большая тема в сообществе производителей электроники. Это то, к чему приложит руку каждый энтузиаст электроники, когда он или она войдет в мир электроники DIY. Хотя это выглядит очень простой процедурой, она требует решимости и настойчивости, поскольку в результате образуются опасные химические вещества с сильным запахом.
Вообще говоря, процедура травления печатной платы состоит из четырех основных этапов, а именно: проектирование печатной платы, воздействие света, визуализация и травление печатной платы. Первичный материал и инструменты для травления печатных плат включают травитель (мы рекомендуем зеленый травитель, он не наносит вреда окружающей среде), проявитель, две пластиковые пластины (большая и маленькая), орошение, кисть, ПММА (5 мм). ), светочувствительную пластину и некоторые средства защиты, включая перчатки, защитные очки и фартук.
Шаг 1: спроектируйте печатную плату.
На рынке доступны любые программы для проектирования печатных плат, и у нас есть статья об обзоре программного обеспечения для проектирования печатных плат. Надеюсь, вы сможете найти программу, которая лучше всего соответствует вашим требованиям. Как только процесс дизайна будет завершен, вы можете распечатать его на принтере.
Затем вы можете использовать PMMA, чтобы сделать светочувствительную пластину и графику дизайна печатной платы тесно увязанными. Это очень важно, поскольку плохая стыковка приводит к плохому эффекту визуализации.
Шаг 2: Воздействие света.
Учитывая, что вы можете создать эту печатную плату дома, а приобрести специальную УФ-лампу неудобно, мы рекомендуем попробовать обычную настольную лампу. Пожалуйста, соблюдайте расстояние между светочувствительной пластиной и настольной лампой в пределах 5-10 см и держите ее под лампой в течение 9-12 минут. В противном случае травление, вероятно, будет неудачным.
Шаг 3: Визуализация
Обязательно используйте перчатки при выполнении этого шага, так как проявитель вреден для кожи человека.Используйте распылитель, чтобы распылить проявитель на печатную плату. Проявителю нужно время для реакции, нужно подождать около 30 секунд, прежде чем смахнуть его с доски. При чистке важно контролировать свою силу, слишком большая сила может разрезать линию на доске. Чистка завершена, как только все цепи будут четко отображены. Пожалуйста, не считайте само собой разумеющимся, что чем больше проявителя вы распыляете, тем четче будет изображение. Как говорится, немного ветер зажигает, много тушит огонь.Если используется слишком много проявителя, цепи могут быть полностью очищены.
Шаг 4: травление печатной платы
Изначально травитель представляет собой упаковку с белым порошком. Вы можете смешать его с 650 мл воды, чтобы он стал жидким. Во-первых, вы можете наполнить большую пластиковую тарелку кипяченой водой (100 ° C), а затем положить маленькую пластиковую тарелку с травителем внутри на поверхность горячей воды. Горячая вода используется для нагрева травителя. Максимальная температура, которую может выдержать травитель, составляет 65 ° C.Хотя температура воды составляет 100 ° C, температура, передаваемая травителю, будет правильной, поскольку способность воды рассеивать тепло достаточно велика, а площадь воды достаточно велика, а тепло передается пластиком.
Затем вы можете положить доску в травитель. Встряхните, чтобы протравить быстро. Изготовление печатной платы выполняется после фрезерования меди.
Фактически, травитель можно использовать для многих печатных плат, и мы рекомендуем вам переработать остаток травителя для следующего использования.Если объем травителя меньше 650 см3, вы можете добавить воду, но убедитесь, что общий объем не превышает 650 см3.
Когда травитель теряет свою эффективность, вам следует подумать о возрождении. Эффективность можно определить, когда цвет травителя станет темно-синим и в нем не образуются пузырьки с печатной платой. Для реанимации можно использовать своего рода агент для восстановления отработанного щелока. Сначала к средству следует добавить воду, чтобы оно растворилось. Затем травитель и агент смешиваются и перемешиваются, и появляется синий осадок.Далее следует добавить немного воды. Через 24 часа синий осадок исчезнет. Мы можем собрать синий осадок и выбросить его в мусорное ведро. Несмотря на сложность этого процесса, он того стоит. НИКОГДА не сливайте травитель прямо в канализацию. Давайте сыграем свою роль в защите окружающей среды.
Травление печатных плат в домашних условиях уксусом
Травление печатных плат – еще одна важная тема в мире электроники DIY. Это то, что каждый любитель электроники в конечном итоге пытается пробовать раньше или позже.Даже если это довольно простая процедура, она требует некоторой уверенности в себе (или храбрости), поскольку в ней используются сильнодействующие, вонючие и опасные химические вещества.
Любую процедуру травления, о которой вы читаете, можно описать в 5 различных этапах: проектирование, перенос, травление, сборка и повторное использование или утилизация. Для каждого из этих пяти шагов есть разные варианты, и есть тысячи веб-страниц с инструкциями, рекомендациями, практическими рекомендациями … ну, это еще одна из тех страниц 🙂
Мысли новичка
Сначала немного предыстории: Я новичок в офорте (вот так, выделено жирным шрифтом).Я думаю, что это естественная эволюция от макетных прототипов к проектам полупостоянных перфорированных или полосовых плат, к травлению ваших собственных схем в домашних условиях и к отправке ваших проектов на завод по производству печатных плат. Но меня несколько беспокоит использование в домашних условиях токсичных, едких, сжигающих кожу кислот, таких как соляная кислота, или вредных для окружающей среды травителей, таких как хлорид железа.
Затем я нашел этот пост о травлении дешевой домашней печатной платы уксусом и подумал, что обязательно должен попробовать. Погуглив, вы можете найти полдюжины очень хороших руководств по этой технике.Я считаю, что у меня нет предыдущего опыта работы с травлением, так что это не будет учебник, подобный «голосу опыта», а одноранговый. Если вы никогда не травили свои печатные платы дома, но хотите попробовать, вы похожи на меня две недели назад. Тогда, возможно, эти слова о том, что я пробовал, и о совершенных мною ошибках, могут быть вам полезны.
Травитель кусающий медьДизайн
Давайте представим, что у вас уже есть макетный проект, и он отлично работает.У вас, вероятно, уже есть схема проекта (вам стоит!), Созданная с помощью Eagle, KiCad, Fritzing или любого из облачных приложений EDA (Upverter, Circuits.io…). Я не буду вдаваться в подробности «какой инструмент лучше?» обсуждения, есть десятки сайтов, сравнивающих их. Какой бы инструмент вы ни использовали, убедитесь, что в нем есть редактор плат или функция проектирования макета платы.
Пользуюсь Eagle. Потому что это тот, с которым у меня больше опыта, и потому что у Sparkfun есть отличные руководства по созданию схем и макетов плат с помощью Eagle.Мне интересно узнать о KiCad и Upverter, и в конце концов я попробую их, но пока я использую Eagle.
Моим основным источником информации для проектирования печатных плат был вышеупомянутый учебник от Sparkfun, так что прочтите его. Это комплексное руководство по проектированию схемы и макета платы с использованием реального кейса, в котором объясняются основы печатной платы, используемые методы и инструменты, а также некоторые полезные советы по программному обеспечению.
Здесь я только подчеркну три момента:
Используйте правило 50 мил : следы шириной 50 мил и зазоры 50 мил (для нас, втягивания SI, 50 мил – это 50 милдюймов или 1.27 миллиметров). После того, как вы повторили процесс несколько раз, обращая внимание на результаты, вы, вероятно, сможете уменьшить количество следов до 20 или даже 10 мил с помощью домашнего травления. Но 50 – хорошая отправная точка. Ширина следа имеет решающее значение при использовании высоких нагрузок. Этот калькулятор ширины трассы поможет вам определить минимальную ширину трассы для линий с высоким током.
Оставьте достаточно меди вокруг контактных площадок , чтобы припой смог соединиться. Заголовки или диоды используются для более толстых выводов, и вы можете использовать для них более широких кругов , но будьте осторожны, чтобы оставить между ними достаточный зазор, иначе они в конечном итоге создадут медные перемычки.Для подключенных контактных площадок сам след можно использовать для пайки компонента , но у вас также могут быть неподключенные контактные площадки. Может помочь использование прямоугольных или эллиптических подушечек . Некоторые компоненты SMD (например, разъемы, операционные усилители и т. Д.) Несложно припаять, и их использование устраняет необходимость сверлить часть меди, поэтому они также могут быть хорошим вариантом.
Если вы будете использовать одностороннюю медную оболочку, попробуйте нарисовать все ваши следы на заднем слое .Это может быть невозможно, в этом случае вам придется соединить дорожки верхнего слоя.
Используйте медные заливки для заземляющих поверхностей . На самом деле это не должно быть заземлено, но это обычное дело. Только если вы используете антенны или высокое напряжение, заземление может быть не очень хорошей идеей. Для домашнего травления у него есть одно большое преимущество: меньше меди для удаления, а это означает более быстрое травление и меньшее количество остатков.
Перенос
То есть: перенос вашего дизайна на печатную плату. Самый распространенный способ – использовать утюг для переноса тонера, напечатанного на глянцевой бумаге с помощью лазерного принтера, на медное покрытие. Опять же, я никогда им не пользовался, но мне кажется, что в этом методе слишком много неопределенностей: тип бумаги, качество тонера, шероховатость меди, нагрев железа и время. Похоже, вы пройдете через долгий процесс проб и ошибок, пока не сделаете все правильно.
Кажется, проще использовать светочувствительные медные оболочки. Вам понадобится:
- Светочувствительная оболочка размером с ваш дизайн или больше (от 1 до 2 евро для плаката 60×80)
- Прозрачная бумага (дорогая, 80 центов за лист)
- Лазерный или струйный принтер.
- Положительный светочувствительный проявитель.
- Поднос (полистирол).
- Защитные очки, респиратор и перчатки.
Распечатайте несколько копий (3-4) вашего дизайна на прозрачной пленке в высококачественном черно-белом цвете.Чтобы получить изображение схемы из Eagle, я использую Eagle ULP от Нильса Спрингоба, чтобы экспортировать слои дна, контактных площадок, переходных отверстий и отверстий в SVG (получить его здесь). Затем я открываю файл в Inkscape, чтобы сделать последние штрихи: преобразовать его в черно-белый, настроить ширину и контактные площадки и добавить рамку вокруг дизайна. Рама будет соответствовать размеру доски. Затем я группирую все это, делаю 3 или 4 копии рядом и отправляю на принтер. У меня нет лазерного принтера, но струйный принтер отлично работает .Три в ряд, готовые к разрезанию и укладке (это версия 1.1)
Обрежьте их по линиям рамки и ** сложите их ** один за другим, используя прозрачную ленту, чтобы убедиться, что они выровнены. Цель состоит в том, чтобы предотвратить прохождение УФ-лучей через темные участки, поэтому чем темнее, тем лучше. Печатная плата на прозрачной пленке со струйным принтером
Отрежьте светочувствительную доску по размеру рамки, которую вы нарисовали на шаге 1.В зависимости от упаковки это может быть легко или нет. Я использовал две разные марки: у одного есть темная наклейка, закрывающая светочувствительную сторону платы, вы можете спокойно разрезать доску с наклейкой. Другой упакован в черный картонный конверт. Если вы хотите его разрезать, вам придется делать это в темноте. Здесь цель, опять же, состоит в том, чтобы уменьшить количество меди для травления. Несколько типов и марок светочувствительной медной оболочки
Теперь идите в темную комнату и приготовьте бутерброд .Мой путь – это лист фанеры, плакированный медью светочувствительной стороной вверх (сначала снимите защитную наклейку, если она есть!), Стопку прозрачных пленок и акриловый лист. Все держалось на месте парой сержантов. Не торопитесь и дважды проверьте ориентацию прозрачных пленок. Поскольку они показывают нижний слой, сторона с печатью должна касаться плаката. Во втором тесте я ошибся со светочувствительной стороной и в итоге получил красивую шелкографию
.Пришло время принять солнечные ванны .Десять минут прямого солнца мне подходят. Конечно, вы можете использовать эти УФ-боксы, но они действительно дороги, и некоторые люди сообщают, что использование обычной люминесцентной лампы (дневной свет, температура света около 5000K) работает так же хорошо. ВС остается самым дешевым решением, тыс. Руб. Один совет: убедитесь, что солнечные лучи падают перпендикулярно к плакировке , иначе у вас будет некоторая тень из-за прозрачности дальше от оболочки, которая может предотвратить попадание кислоты на медь в зазорах, что может привести к коротким замыканиям. в вашей цепи.Если это произойдет, как это случилось со мной, вы можете использовать резак или дремель, чтобы отрезать их. Стопка из четырех пленок уже под солнцем
Тем временем, готовим раствор проявителя . Вы можете попробовать самостоятельно приготовить раствор в домашних условиях, используя 1% гидроксид натрия (десять граммов гранул NaOH на наполнитель с чистой водой). Осторожно: гидроксид натрия очень едкий, он может обжечь кожу, и вам будет очень плохо, если он попадет в глаза. Итак, это тот момент, когда вам нужно надеть перчатки , респиратор и очки на .Некоторые говорят, что качество результата очень зависит от концентрации, поэтому я пошел на безопасную сторону и купил флакон с проявителем (« revelador de placa positiva » на испанском языке) в том же магазине, где я купил светочувствительные пленки (3,80 €, чтобы получить 3 литра раствора).
10-минутный обратный отсчет закончен, и вы снова в темной комнате в облачении. Теперь поместите его в раствор проявителя и встряхните (в перчатках!). Через несколько секунд начнут появляться следы.Встряхивайте и проверяйте каждые 10 секунд, пока не увидите изменений в контрасте между незащищенными и неоткрытыми зонами покрытия. Следы должны быть четкими и четко очерченными. Весь процесс разработки занимает около одной минуты. Если вы используете тонкие следы, будьте осторожны, не позволяйте им слишком долго оставаться в проявителе, иначе они могут быть повреждены.
Удалите проявитель с поверхности покрытия проточной водой. Светочувствительная оболочка сразу после проявления
Теперь у вас есть плакировка, готовая к травлению.Медь в зонах, подверженных воздействию солнечных лучей, будет удалена кислотой на следующем этапе.
Офорт
Вот и критический и тревожный шаг. Но это действительно просто. Вам понадобится:
- Уксус (уксусная кислота). Я использую очищающий уксус, 7% кислотность, 0,70 € мусор в местном супермаркете)
- Перекись водорода. Легко найти в любой аптеке, я использую 3% перекись в чистой воде, 1,20 € 1/2 литра.
- Соль кухонная.
- Ацетон, жидкость для снятия лака.
- Поднос из полистирола. Думаю, подойдет любой лоток, если уксус не разлагает его.
- Кисть. Я использую зубную щетку.
- Пластиковые щипцы для захвата печатной платы в растворе.
- Опять защитные очки, респиратор и перчатки.
Наденьте очки , респиратор и перчатки на . Хорошо, это не хлористый водород, но это все же кислота, а остаток – ацетат меди, который токсичен для человека и очень токсичен для растений даже в низких концентрациях.
Приготовьте раствор 50-50 уксуса и перекиси водорода в лотке и поместите оболочку в раствор
Отопление раствор очень помогает. Я помещаю ванночку с раствором в большую ванночку с горячей водой, которую меняю каждые 10-15 минут. Некоторые люди предварительно нагревают уксус (отдельно) в микроволновке перед добавлением перекиси. Думаю, вы также можете использовать метод двойного кипячения или, возможно, ячейку Пельтье под лотком, чтобы раствор оставался теплым.
Соль кухонная тоже помогает. В растворе продолжайте насыпать соль кофейной ложкой, пока шипение не исчезнет само по себе.
Чистите покрытие каждые несколько минут, чтобы удалить оксид меди и ацетат меди. Вы заметите, что к концу процесса вы сможете удалить оставшийся слой меди, смахнув его щеткой.
Если шипение проходит, добавьте еще соли. Если это по-прежнему не помогает, добавьте еще уксуса и перекиси водорода.Я всегда начинаю с раствора 50-50, но после этого обычно добавляю больше уксуса, чем перекиси. Все еще пытаюсь найти правильное соотношение. Травитель кусающий медь
После удаления всей меди промойте плату проточной водой и сохраните раствор (см. «Утилизация» ниже). Затем удалите резист ватой, смоченной ацетоном, или латунной губкой. Хорошие следы меди после травления и очистки
Процесс очень медленный по сравнению с травлением более сильными кислотами, но вы можете легко протравить плакировку среднего размера в течение часа без сложной оснастки (машины для изготовления пузырей, нагреватели и т. Д.).Ключ в том, чтобы он продолжал пузыриться:
Сборка
Сверление и пайка казались мне возвращением в комфортную зону. Но я был неправ. Вам лучше иметь очень твердую руку или какой-нибудь вспомогательный инструмент. Сверлильный станок значительно облегчит задачу. У меня его нет, поэтому я страдал из-за того, что я назвал SDT или синдромом танцевального наконечника.
Это лучшее, что я смог сделать в своем первом испытании на сверление.Мое не очень хорошее решение – использовать универсальный режущий комплект 565 от Dremel, оставляя гайку ослабленной для перемещения сверла вверх и вниз.Он все еще движется по горизонтали, но я могу спокойно просверлить медные колодки.
В любом случае вам точно понадобится:
- Сверло с мелкими сверлами (достаньте три-четыре от 0,5 до 1,5 мм)
- Опять защитные очки и респиратор.
- Припой и бессвинцовый припой
Тут особо нечего сказать. Может быть, несколько советов:
- Вдыхание медной пыли действительно плохо в долгосрочной перспективе. Он может вызывать широкий спектр заболеваний легких и рака.Поэтому всегда используйте маску при сверлении меди. То же самое и с дымом от пайки. По завершении вымойте руки .
- По возможности избегайте ударов хвостовиком сверла по плакировке (там, где она становится шире). Если вы это сделаете, вы получите красивую дыру, похожую на вулкан. Не то, чтобы выбросить вашу печатную плату в мусорное ведро, но, безусловно, некрасиво.
- Убедитесь, что ваши компоненты входят в свои отверстия. Возможно, вам придется расширить некоторые из них. Потребовалось время, чтобы разместить заголовки в их новом доме…
- Я еще не тестировал, но использование флюса (например, Kontakt SK-10) на медной стороне платы перед пайкой должно облегчить процесс, а флюс служит защитным покрытием. Вы также можете очистить его изопропиловым спиртом перед нанесением флюса.
- Имейте под рукой копию схемы и макета платы. Имейте в виду, что нет шелкографии, и когда вы паяете компонент наоборот, всегда неприятно. Окончательный результат довольно хорош
Утилизация
Пожалуйста, не сливайте в канализацию .Да, очистные сооружения есть, но это тоже наша ответственность. Ваш первый вариант – повторное использование. Старый раствор еще медленнее, чем свежий, но он все же может откусить немного меди. Когда травление станет бесполезным, его можно утилизировать двумя способами:
Используя пищевую соду (бикарбонат натрия). Добавляйте в раствор пищевую соду, пока он не станет мутным и не станет зеленым. В результате (карбонат меди и ацетат натрия) не растворяется в воде, поэтому он менее вреден для окружающей среды.Затем вы можете запечатать его в пластиковом контейнере и отнести в ближайший пункт утилизации или выбросить в мусорное ведро.
Испарение травителя, оставляющее его под Солнцем. В результате получатся зеленоватые кристаллы ацетата меди, которые можно безопасно выбросить в мусор или даже лучше: сжечь их в костре, чтобы получить красивое зеленое пламя!
Какой бы метод вы ни использовали, манипулируйте раствором и результатами в перчатках.
Выводы
Обучение – это непрерывный процесс.После первых 3-х итераций я обнаружил фатальную ошибку в оригинальной конструкции: разъем для светодиодной матрицы перевернут. Плата все еще может использоваться с помощью некоторых проводов, чтобы исправить ошибку, но готова новая версия для лотка с уксусом!
Исправление ошибки в разъеме матрицы некоторыми перемычками Версия 1.2 платы АртикулЯ добавляю сюда несколько веб-ссылок на страницы, которые я проверял за последние недели.
«Травление печатных плат в домашних условиях с использованием уксуса» было впервые опубликовано 23 апреля 2014 года Хосе Пересом на сайте tinkerman.Кот под Обучение, Проекты, Учебник и помечен уксусная кислота, ацетон, макет платы, проявитель, дремель, орел, окружающая среда, травление, флюс, перекись водорода, изопропиловый спирт, печатная плата, светочувствительная медь, остатки, соль, бикарбонат натрия, прозрачность, уксус.
Как протравить свои собственные печатные платы с помощью лазерного принтера «Mad Science :: WonderHowTo
Материалы
- Лазерный принтер
- Глянцевая фотобумага
- Утюг для одежды
- Хлорид железа (травитель)
- Покрытая медью плита
- Ацетон
- Черный маркер Sharpie
- Стальная вата
- Устойчивый к травлению маркер
Шаг 1 Разработка схемы
Это самое интересное.Какую схему вы хотите сделать? Вы можете сделать специальные экраны, которые поместятся поверх Arduinos, вы можете сделать коммутационные платы, чтобы облегчить пайку крошечных компонентов, или вы даже можете просто выгравировать произведение искусства! Решил сделать доску для очков ОС. Меньшая печатная плата сделала бы очки более управляемыми, и многие из вас спрашивали, можно ли сделать свои собственные очки дома.
Я использовал Fritzing для разработки своей платы, потому что считаю его наиболее удобным приложением для начинающих разработчиков печатных плат.Действительно полезная вещь в Fritzing заключается в том, что вы можете построить схему на макетной плате, и приложение автоматически сгенерирует файл печатной платы, чтобы вы могли манипулировать ею.
Это моя макетная плата. Это некрасиво, но не для Фритцинга.
Пока вы собираете схему на макетной плате, Fritzing одновременно строит схему и печатную плату на отдельных вкладках.
Автоматически сгенерированные файлы не являются законченным продуктом, но они серьезно сокращают время разработки.
Шаг 2 Компоновка печатной платы
Теперь, когда программа подключила конструкцию печатной платы «крысиное гнездо», пришло время навести на нее некоторый порядок. Первое, что вам нужно сделать, это определить предпочтительное расположение компонентов на плате. Это будет зависеть от того, где вы планируете установить плату, корпус проекта и есть ли у вас какие-либо кнопки или переключатели, к которым необходимо получить доступ.
Теперь компоненты размещены. Если есть какие-либо очевидные корректировки, которые упростят размещение графиков, внесите эти корректировки.Это может означать изменение ориентации переключателя или изменение положения двух компонентов. Маршрутизация печатной платы – это искусство компромисса между вашим творчеством и физической вселенной. Потерпи.
Теперь, когда вы сделали все возможное для упрощения трассировки, нажмите кнопку автотрассировки в нижней части окна программы. Это создаст на плате следы, соединяющие все ваши компоненты.
Хотя автотрасса технически хорошо справляется с трассировкой трасс, всегда полезно настроить трассы так, чтобы они находились как можно дальше от других трасс и компонентов.Слишком близкое расстояние и даже идеальное травление не спасет вашу схему от короткого замыкания!
Шаг 3 Silkscreen
Это дополнительный шаг, который будет актуален только в том случае, если вы отправите файл платы профессиональному производителю. Слой шелкографии – это слой белого текста и рисунка, нанесенный на следы печатной платы. Обычно они подсказывают, как сориентировать компоненты на плате, или отображают логотип производителя.
Компания Fritzing уже создала шелкографию для компонентов автоматически.Если вы хотите добавить свой дизайн, прокрутите меню компонентов в правой части окна. Выберите шелкографию из полей и импортируйте изображение, которое хотите добавить. Лучше всего подходят однотонные изображения.
Шаг 4 Получите файлы изображений
Когда вы полностью удовлетворены дизайном своей платы, нажмите «Экспорт для печатной платы» в нижней части окна. Это даст вам два файла изображений. Один из них – это силуэт медных дорожек цепи. Другой – силуэт рисунка шелкографии.
Шаг 5 Распечатайте
Используя лазерный принтер и глянцевую фотобумагу, распечатайте копию изображения медного следа. Лазерные принтеры работают, смешивая пластик и пигмент, а затем нагревая пластик, пока он не тает на бумаге. Мы собираемся использовать максимальную настройку тонера, чтобы нанести максимальное количество пластика на нашу фотобумагу.
Шаг 6 Подготовьте плату
Очистите медную поверхность платы стальной мочалкой, чтобы удалить тонкий слой окисления.После очистки очистите доску бумажным полотенцем и изопропиловым спиртом. Это гарантирует, что пластмассовые чернила могут прочно сцепиться с медной платой.
Шаг 7 Обрежьте и скотчите
Обрежьте изображение на фотобумаге так, чтобы оно могло аккуратно уместиться на медной поверхности платы. Приклейте изображение лицевой стороной вниз, чтобы все следы находились внутри медной границы.
Шаг 8 Утюг
Поместите доску с прикрепленным к ней изображением на плоской твердой поверхности.Установите утюг на максимальный нагрев без пара. Надавите на бумагу, чтобы вдвинуть ее в медную доску. С силой прижмите утюг к доске в течение 10 минут, периодически придавливая кончиком утюга участки бумаги, на которых расположены следы.
Эта часть требует некоторой практики, поэтому не волнуйтесь, если вы все испортите с первого раза. Я просмотрел три доски, прежде чем понял это.
Шаг 9 Замачивание и отшелушивание
Через десять минут немедленно поместите доску в ванну с водой.Обязательно используйте перчатки, потому что к этому моменту доска станет горячей. Дайте доске впитаться в течение 15 минут.
Через 15 минут снимите доску и аккуратно соскребите слои бумаги. Вы сможете снять большую его часть за один выстрел, если начнете с края.
Шаг 10 Заполните пробелы
Используйте свой устойчивый к травлению маркер, чтобы заполнить любые пробелы на следах. Я также использовал его, чтобы сделать контактные площадки больше и легче сверлить.
Шаг 11 Etch
Поместите доску, теперь с черными следами, в пластиковый контейнер.Влейте хлорное железо в емкость, пока она не покроет поверхность доски. Хлорид железа разъедает открытую медь и оставляет медь в нашей цепи.
Это может занять до 45 минут.
Шаг 12 Очистите
После того, как вы удалите всю бумагу, которую сможете, поместите доску в ванну с ацетоном на 10 минут. Когда время истечет, снимите доску и аккуратно сотрите пластик и оставшуюся бумагу.
Устойчивый к травлению маркер – это первая часть, которую нужно смыть.Ниже вы можете увидеть, как он растворяется в ацетоне.
Внизу красивый набор из восьми печатных плат осознанных сновидений.
Шаг 13 Drill
Если вы делаете плату для компонентов поверхностного монтажа, вы можете пропустить этот шаг. В моей плате используются компоненты со сквозными отверстиями, которые должны входить в крошечные отверстия на плате. Любая дрель или роторный инструмент справится с этой работой в мгновение ока. Не забудьте выбрать сверло того же размера, что и отверстия, оставленные на ваших медных следах.Если вы используете слишком большую коронку, вы просверлите всю медную площадку.
Шаг 14 Припой
Проверьте, входят ли ваши компоненты в соответствующие отверстия на плате. Из-за того, как изображения печатной платы ориентированы, все должно быть размещено вниз через пустую сторону платы и наружу через сторону с травлением медью.
Вот и все! Ваша собственная схема в профессиональном пакете.
Вот окончательное изображение схемы с очень толстыми дорожками и большими контактными площадками для легкого сверления и пайки:
Как только вы завершите процесс, вы сможете запустить свою собственную фабрику мини-печатных плат в считанные дни. Я считаю травление печатных плат увлекательным хобби, и я уже планирую некоторые схемы для щита Arduino!
Какие схемы вы сделаете дома? Поделитесь своими мыслями и вопросами на форуме или в комментариях ниже. Если вы делаете доску дома, обязательно сделайте снимок и разместите на пробковой доске, чтобы получить шанс выиграть набор для осознанных сновидений!
Техника травления печатных плат и анализ раствора для травления
С развитием индустрии печатных плат требования к сопротивлению различных проводов становились все выше и выше, что неизбежно требует более строгого контроля ширины проводов.В промышленном производстве качество печатных плат становится все лучше и лучше, а надежность – все выше и выше; но процесс проектирования становится все более разнообразным и совершенным. Использование технологии травления при обработке и сборке печатных плат становится все более и более распространенным.Что такое техника травления
Техника травления – это метод избирательного травления или снятия изоляции с поверхности полупроводниковой подложки или поверхностной покрывающей пленки в соответствии с рисунком маски или требованиями к конструкции в полупроводниковом процессе.Методы травления можно разделить на влажное травление и сухое травление, химический раствор, используемый при влажном травлении посредством химических реакций для достижения цели травления, сухое травление обычно представляет собой плазменное травление, его эффект может быть ударным сколом по физике поверхности плазмы, или, возможно, активированная плазмой химическая реакция между основными и поверхностными атомами, или даже роль может быть их смесью.Мокрое травление
Мокрое травление – это метод, при котором травящие материалы погружаются в травильный раствор для травления.Это наиболее распространенный метод травления. На скорость травления травленого объекта влияют три фактора: концентрация травильного раствора, температура травильного раствора и перемешивание. Говоря качественно, повышение температуры травления и добавление перемешивания может эффективно увеличить скорость травления; Характеристика мокрого травления изотропна. Несколько общих веществ в процессе производства полупроводников мокрого травления кремния, диоксида кремния, нитрида кремния и алюминия.Травление монокристаллического и поликристаллического кремния обычно представляет собой смесь азотной кислоты и фтористоводородной кислоты, этот ответ представляет собой использование окисления диоксида кремния на поверхности кремния азотной кислотой, использование фтористоводородной кислоты приведет к удалению растворителя кремния, реакция выглядит следующим образом: Мокрое травление диоксида кремния обычно плавиковой кислотой, реакция следующая: Практическое применение – использование разбавленной фтористоводородной кислоты или добавленного фторида в качестве буферного агента для контроля скорости травления.Нитрид кремния можно нагреть до 180 ° C, раствор фосфорной кислоты (85%) для травления. Мокрое травление алюминия или алюминиевого сплава – это использование фосфорной кислоты, азотной кислоты, уксусной кислоты и смеси воды, характерной для 80% фосфорной кислоты, 5% азотной кислоты, уксусной кислоты и 10% воды. Путем окисления алюминия в азотной кислоте до алюминия, а затем растворение фосфата оксида алюминия и т.д., чтобы достичь эффекта травления печатной платы. В настоящее время для травления печатных плат используются растворители: железо (хлорид железа), хлорид меди (хлорид меди), щелочной аммиак (щелочной аммиак), сернокислый пероксид водорода (серная кислота + перекись водорода) травильная жидкость, персульфат аммония, серная кислота – травильный раствор хромовой кислоты.Как производство печатных плат в Fusion PCB компании Seeed. Жидкость для травления – это в основном раствор хлорида меди, жидкость хлорида железа, щелочное травление, травление кислотой / перекисью водорода (перекись водорода). Хлоридная жидкость, протравленная хлоридом меди (CuCl 2 Castle, 2H 2 O) + гидрохлорид (HCl) + пероксид водорода (H 2 O 2 ) + вода (H 2 O) состав; три жидкости, протравленные хлоридом железа (FeCl 3 ) + гидрохлорид (HCl) + вода (H 2 O) составом; щелочная травильная жидкость основных компонентов содержит комплексный ион аммиака меди; серная кислота / перекись водорода (перекись водорода) вытравливает жидкость до серной кислоты и перекиси водорода (перекиси водорода) в основном компонентов.Процесс травления печатных плат и рынок хлорида меди и хлорида железа, около 95% производителей печатных плат используют хлорид меди (CuCl 2 ), изготовители подложек для ИС около 80% используют хлорид железа (FeCl 3 ), 20% используют хлорид меди (CuCl ). 2 ).Преимущества мокрого травления
- Хорошая однородность поверхности.
- Хорошая адаптируемость, подходит почти для всех металлов, стекла, пластика и т. Д.
- Низкая стоимость.
- При отличной селективности текущая пленка останавливается после травления, не повреждая пленку из других материалов ниже.
Недостатки мокрого травления
- Изотропное травление;
- Точность травления рисунка не идеальна;
- Самую маленькую линию вытравленного рисунка трудно контролировать;
Сухое травление
Сухое травление – это метод, который использует плазму для травления тонких пленок и является наиболее важным методом травления устройств субмикронных размеров. Он использует плазму для реакции с поверхностной пленкой с образованием летучих веществ или прямой бомбардировки поверхности пленки. подвергнуться бомбардировке; Характерной чертой сухого травления является анизотропия.Характеристики сухого физического травления
- Механизм травления: физическое ионное распыление;
- Скорость травления: быстрая;
- Контроль ширины линии: легко контролировать;
- Профиль боковой стенки: Анизотропия;
Характеристики сухого химического травления
- Механизм травления: химическая реакция активного элемента;
- Скорость травления: медленная;
- Контроль ширины линии: Не легко контролировать;
- Профиль боковой стенки: Изотропный;
Преимущества сухого травления
- Анизотропия профиля травления;
- Минимальное осыпание фоторезиста;
- Хорошая однородность травления;
- Низкая стоимость химии;
Недостатки сухого травления
- Выбор травления для нижележащего материала относительно плох;
- Плазма индуцированное повреждение;
- Дорогое оборудование;