Deska s plošnými spoji (PCB, neboli plošný spoj, PWB) je dielektrická deska, na jejímž povrchu a/nebo objemu jsou vytvořeny elektricky vodivé obvody elektronického obvodu. Deska s plošnými spoji je určena k elektrickému a mechanickému spojení různých elektronických součástek. Elektronické součástky na desce s plošnými spoji jsou svými vývody spojeny s prvky vodivého obrazce, obvykle pájením.

Na rozdíl od nástěnné, na desce plošných spojů je elektricky vodivý obrazec z fólie, umístěný celý na pevném izolačním podkladu. Deska s plošnými spoji obsahuje montážní otvory a podložky pro montáž olovnatých nebo plošných součástek. Navíc desky plošných spojů mají prokovy pro elektrické připojeníčásti fólie umístěné na různých vrstvách desky. S externí strany obvykle vyznačeno na tabuli ochranný kryt(„pájecí maska“) a značení (podpůrný výkres a text dle projektové dokumentace).

Podle počtu vrstev s elektricky vodivým vzorem se desky plošných spojů dělí na:

jednostranný (OSP): na jedné straně dielektrického listu je nalepena pouze jedna vrstva fólie.

oboustranná (DPP): dvě vrstvy fólie.

vícevrstvá (MLP): fólie nejen na dvou stranách desky, ale i ve vnitřních vrstvách dielektrika. Vícevrstvé desky plošných spojů se vyrábějí slepením několika jednostranných nebo oboustranných desek.

Se zvyšující se složitostí navržených zařízení a hustotou instalace se zvyšuje počet vrstev na deskách.

Základem desky plošných spojů je dielektrikum, nejčastěji používané materiály jsou sklolaminát a getinax. Základem desek plošných spojů může být také kovová základna potažená dielektrikem (například eloxovaná měděná fólie drah je nanesena na dielektrikum). Takové desky s plošnými spoji se používají ve výkonové elektronice pro efektivní odvod tepla z elektronických součástek. V tomto případě je kovová základna desky připevněna k radiátoru. Materiály používané pro desky plošných spojů pracující v mikrovlnném rozsahu a při teplotách do 260 °C jsou fluoroplasty vyztužené skelnou tkaninou (například FAF-4D) a keramika. Flexibilní obvodové desky jsou vyrobeny z polyimidových materiálů, jako je Kapton.

Jaký materiál použijeme na výrobu desek?

Nejčastější dostupné materiály pro výrobu desek plošných spojů - to jsou Getinax a Fiberglass. Papír Getinax napuštěný bakelitovým lakem, sklolaminátový textolit s epoxidem. Sklolaminát určitě využijeme!

Fóliový laminát laminát jsou desky vyrobené ze skelných tkanin, impregnované pojivem na bázi epoxidových pryskyřic a oboustranně lemované měděnou elektrolyticky galvanicky odolnou fólií tloušťky 35 mikronů. Velmi přípustná teplota od -60ºС do +105ºС. Má velmi vysoké mechanické a elektrické izolační vlastnosti a lze jej snadno opracovat řezáním, vrtáním, lisováním.

Sklolaminát se používá především jednostranný nebo oboustranný o tloušťce 1,5 mm a s měděnou fólií o tloušťce 35 mikronů nebo 18 mikronů. Použijeme jednostranný sklolaminát o tloušťce 0,8 mm s fólií o tloušťce 35 mikronů (proč podrobně rozebereme níže).

Metody výroby desek plošných spojů doma

Desky lze vyrábět chemicky i mechanicky.

Při chemické metodě se v místech, kde by na desce měly být stopy (vzor) na fólii nanáší ochranná kompozice (lak, toner, barva atd.). Dále je deska ponořena do speciálního roztoku (chlorid železitý, peroxid vodíku a další), který „koroduje“ měděnou fólii, ale neovlivňuje ochrannou kompozici. V důsledku toho zůstává měď pod ochrannou kompozicí. Ochranné složení následně se odstraní rozpouštědlem a zůstane hotová deska.

Mechanická metoda využívá skalpel (s ruční výroba) nebo frézka. Speciální fréza dělá na fólii drážky a nakonec zanechává ostrůvky s fólií - nezbytný vzor.

Frézky jsou poměrně drahé a samotné frézky jsou drahé a mají krátký zdroj. Tuto metodu tedy nepoužijeme.

Nejjednodušší chemická metoda- manuál. Pomocí risografového laku nakreslíme na desku stopy a ty pak naleptáme roztokem. Tato metoda neumožňuje dělat složité desky s velmi tenkými stopami - to tedy není ani náš případ.

Další metoda výroba desek plošných spojů pomocí fotorezistu. Jedná se o velmi běžnou technologii (desky se touto metodou vyrábějí ve výrobě) a často se používá doma. Na internetu je spousta článků a metod pro výrobu desek pomocí této technologie. Poskytuje velmi dobré a opakovatelné výsledky. To však také není naše možnost. Hlavním důvodem jsou poměrně drahé materiály (fotorezist, který se také časem zhoršuje). doplňkové nástroje(UV lampa, laminátor). Samozřejmě, pokud máte doma velkovýrobu plošných spojů - pak je fotorezist bezkonkurenční - doporučujeme jej zvládnout. Za zmínku také stojí, že vybavení a technologie fotorezistu nám umožňuje vyrábět sítotisk a ochranné masky na desky plošných spojů.

S příchodem laserových tiskáren je radioamatéři začali aktivně používat pro výrobu desek plošných spojů. Jak víte, laserová tiskárna používá k tisku „toner“. Jedná se o speciální prášek, který se pod teplotou spéká a přilne k papíru – výsledkem je kresba. Toner je odolný vůči různým Chemikálie to umožňuje použití jako ochranný povlak na povrchu mědi.

Naší metodou je tedy přenos toneru z papíru na povrch měděné fólie a následné leptání desky speciálním roztokem pro vytvoření vzoru.

Pro snadnost použití se tato metoda velmi rozšířila v radioamatérství. Pokud zadáte do Yandexu nebo Google, jak přenést toner z papíru na desku, okamžitě najdete výraz jako „LUT“ - technologie laserového žehlení. Desky využívající tuto technologii se vyrábí takto: vzor kolejí se vytiskne zrcadlově, papír se nanese na desku se vzorem na mědi, vrch tohoto papíru se zažehlí, toner změkne a přilne k deska. Papír se pak namočí do vody a deska je hotová.

Na internetu je „milion“ článků o tom, jak vyrobit desku pomocí této technologie. Tato technologie má ale mnoho nevýhod, které vyžadují přímé ruce a velmi dlouhou dobu, než se jí přizpůsobíte. To znamená, že to musíte cítit. Platby nevyjdou poprvé, ale pokaždé. Existuje mnoho vylepšení - použití laminátoru (s úpravou - ten obvyklý nemá dostatečnou teplotu), což umožňuje dosáhnout velmi dobrých výsledků. Existují dokonce metody pro konstrukci speciálních tepelných lisů, ale to vše opět vyžaduje zvláštní vybavení. Hlavní nevýhody technologie LUT:

přehřívání - stopy se rozprostírají - rozšiřují se

nedohřívání - stopy zůstávají na papíře

papír je na desce „připečený“ – i když je mokrý, je obtížné jej sundat – v důsledku toho může dojít k poškození toneru. Na internetu je spousta informací o tom, jaký papír si vybrat.

Porézní toner - po odstranění papíru zůstávají v toneru mikropóry - přes ně se deska také leptá - získávají se zkorodované stopy

opakovatelnost výsledku - dnes výborný, zítra špatný, pak dobrý - je velmi obtížné dosáhnout stabilního výsledku - potřebujete striktně konstantní teplotu pro zahřátí toneru, potřebujete stabilní přítlak na desku.

Mimochodem, touto metodou se mi desku nepodařilo vyrobit. Zkoušel jsem to dělat jak na časopisech, tak na křídovém papíře. Tím pádem jsem desky i zkazil - měď nabobtnala přehřátím.

Z nějakého důvodu je na internetu nespravedlivě málo informací o jiném způsobu přenosu toneru – metodě studeného chemického přenosu. Vychází ze skutečnosti, že toner není rozpustný v alkoholu, ale je rozpustný v acetonu. Výsledkem je, že pokud zvolíte směs acetonu a alkoholu, která toner pouze změkčí, lze jej na desku „přelepit“ z papíru. Tento způsob se mi moc líbil a hned přinesl ovoce – první prkénko bylo hotové. Jak se však později ukázalo, nikde jsem nenašel podrobné informace, které by dávaly 100% výsledky. Potřebujeme metodu, kterou by desku dokázalo vyrobit i dítě. Napodruhé se ale prkno nepovedlo vyrobit, pak zase dlouho trvalo vybrat potřebné ingredience.

Výsledkem bylo, že po velkém úsilí byla vyvinuta sekvence akcí, byly vybrány všechny komponenty, které dávají, ne-li 100 %, pak 95 %. dobrý výsledek. A co je nejdůležitější, proces je tak jednoduchý, že dítě zvládne vyrobit desku zcela samostatně. Toto je metoda, kterou budeme používat. (samozřejmě to můžete i nadále přivádět k ideálu - pokud vám to půjde lépe, tak napište). Výhody této metody:

všechna činidla jsou levná, dostupná a bezpečná

nejsou potřeba žádné další nástroje (žehličky, lampy, laminátory - nic, i když ne - potřebujete pánev)

desku nelze nijak poškodit - deska se vůbec nezahřívá

papír se samovolně odlepí - vidíte výsledek přenosu toneru - kde přenos nevyšel

v toneru nejsou žádné póry (jsou utěsněny papírem) - proto nejsou žádná mořidla

děláme 1-2-3-4-5 a vždy dostaneme stejný výsledek - téměř 100% opakovatelnost

Než začneme, podívejme se, jaké desky potřebujeme a co můžeme touto metodou dělat doma.

Základní požadavky na vyráběné desky

Vyrobíme zařízení na mikrokontrolérech, s využitím moderních senzorů a mikroobvodů. Mikročipy jsou stále menší a menší. V souladu s tím musí být splněny následující požadavky na desky:

desky musí být oboustranné (zpravidla je velmi obtížné zapojit jednostrannou desku, vyrobit čtyřvrstvé desky doma je poměrně obtížné, mikrokontroléry potřebují zemní vrstvu na ochranu proti rušení)

stopy by měly mít tloušťku 0,2 mm - tato velikost je docela dostačující - 0,1 mm by bylo ještě lepší - ale existuje možnost leptání a vypadnutí stop při pájení

mezery mezi drahami jsou 0,2 mm - to stačí pro téměř všechny obvody. Snížení mezery na 0,1 mm je zatíženo slučováním stop a potížemi při sledování zkratů na desce.

Nepoužijeme ochranné masky, ani sítotisk - to zkomplikuje výrobu, a pokud si desku vyrábíte pro sebe, tak to není potřeba. Na toto téma je na internetu opět spousta informací, a pokud chcete, můžete si „maraton“ udělat sami.

Desky nebudeme pocínovat, to také není nutné (pokud nevyrábíte zařízení na 100 let). Na ochranu použijeme lak. Naším hlavním cílem je rychle, efektivně a levně vyrobit desku pro zařízení doma.

Takto vypadá hotová deska. vyrobeno naší metodou - stopy 0,25 a 0,3, vzdálenosti 0,2

Jak vyrobit oboustrannou desku ze 2 jednostranných

Jednou z výzev při výrobě oboustranných desek je zarovnání stran tak, aby prokovy byly zarovnány. Obvykle se k tomu vyrábí „sendvič“. Na list papíru jsou vytištěny dvě strany najednou. List je složen na polovinu a strany jsou přesně zarovnány pomocí speciálních značek. Uvnitř je umístěn oboustranný textolit. Metodou LUT se takový sendvič vyžehlí a získá se oboustranná deska.

U metody přenosu studeného toneru se však samotný přenos provádí pomocí kapaliny. A proto je velmi obtížné organizovat proces smáčení jedné strany současně s druhou stranou. To lze samozřejmě také provést, ale pomocí speciálního zařízení - mini lisu (svěráku). Odebírají se silné listy papíru - které absorbují tekutinu a přenášejí toner. Plechy se navlhčí, aby tekutina nestékala a plech držel tvar. A pak se udělá „sendvič“ - navlhčený list, list toaletní papír pro absorpci přebytečná tekutina, arch s obrázkem, oboustranná deska, arch s obrázkem, arch toaletního papíru, opět navlhčený arch. To vše je svisle upnuté ve svěráku. Ale to neuděláme, uděláme to jednodušeji.

Na fórech výroby desek se objevil velmi dobrý nápad - jaký je problém vyrobit oboustrannou desku - vzít nůž a rozříznout DPS napůl. Vzhledem k tomu, že sklolaminát je vrstvený materiál, není obtížné to udělat s určitou dovedností:

Výsledkem je, že z jedné oboustranné desky o tloušťce 1,5 mm získáme dvě jednostranné poloviny.

Dále vyrobíme dvě desky, navrtáme je a je to - jsou dokonale vyrovnané. Ne vždy bylo možné DPS oříznout rovnoměrně a nakonec přišel nápad použít tenkou jednostrannou DPS o tloušťce 0,8 mm. Obě poloviny pak není nutné lepit dohromady; budou drženy na místě připájenými propojkami v průchodech, tlačítkách a konektorech. V případě potřeby jej ale bez problémů slepíte epoxidovým lepidlem.

Hlavní výhody této túry:

Textolit o tloušťce 0,8 mm se snadno stříhá nůžkami na papír! V jakémkoli tvaru, to znamená, že se velmi snadno stříhá, aby seděl na tělo.

Tenká DPS - průhledná - rozsvícením baterkou zespodu snadno zkontrolujete správnost všech stop, zkratů, lomů.

Pájení jedné strany je snazší - součástky na druhé straně nepřekáží a pájení pinů mikroobvodu můžete snadno ovládat - strany můžete spojit až na samém konci

Musíte vyvrtat dvakrát tolik otvorů a otvory se mohou mírně lišit

Tuhost konstrukce se mírně ztrácí, pokud desky nelepíte, ale lepení není příliš pohodlné

Jednostranný laminát o tloušťce 0,8 mm je obtížné koupit; většina lidí prodává 1,5 mm, ale pokud ho neseženete, můžete silnější textolit řezat nožem.

Pojďme k detailům.

Požadované nástroje a chemie

Budeme potřebovat následující ingredience:

Teď, když to všechno máme, pojďme na to krok za krokem.

1. Rozložení vrstev desky na list papíru pro tisk pomocí InkScape

Automatická sada kleštin:

Doporučujeme první možnost – je levnější. Dále musíte k motoru připájet vodiče a spínač (nejlépe tlačítko). Je lepší umístit tlačítko na tělo, aby bylo pohodlnější rychle zapnout a vypnout motor. Zbývá vybrat zdroj, můžete si vzít jakýkoli zdroj s proudem 7-12V 1A (možno i méně), pokud takový zdroj není, tak může být vhodné USB nabíjení 1-2A nebo baterie Krona (to prostě musíte vyzkoušet - ne každý má rád nabíjení motorů, motor se nemusí rozběhnout).

Vrták je připraven, můžete vrtat. Ale stačí vrtat přísně pod úhlem 90 stupňů. Můžete si postavit mini stroj - na internetu jsou různá schémata:

Existuje ale jednodušší řešení.

Vrtací přípravek

K vrtání přesně 90 stupňů stačí vyrobit vrtací přípravek. Uděláme něco takového:

Je velmi snadné ho vyrobit. Vezměte čtverec z jakéhokoli plastu. Umístěte naši vrtačku na stůl nebo jiný rovný povrch. A vyvrtejte otvor do plastu pomocí potřebného vrtáku. Je důležité zajistit, aby se vrták pohyboval rovnoměrně vodorovně. Motor můžete opřít o zeď nebo kolejnici a také o plast. Dále pomocí velkého vrtáku vyvrtejte otvor pro kleštinu. Z rubové strany odvrtejte nebo odřízněte kousek plastu tak, aby byl vrták vidět. Na dno můžete přilepit protiskluzový povrch - papír nebo gumičku. Takový přípravek je nutné vyrobit pro každý vrták. To zajistí dokonale přesné vrtání!

Tato možnost je také vhodná, odřízněte část plastu nahoře a odřízněte roh zespodu.

Zde je návod, jak s ním vrtat:

Vrták upneme tak, aby při úplném ponoření kleštiny vyčníval 2-3mm. Vrták dáme na místo, kde potřebujeme vrtat (při leptání desky budeme mít značku, kam vrtat, v podobě mini díry v mědi - v Kicadu jsme na to speciálně dali zaškrtnutí, aby vrtačka tam bude stát sama), stiskněte přípravek a zapněte motor - díra připravena. Pro osvětlení můžete použít baterku položením na stůl.

Jak jsme psali dříve, otvory můžete vrtat pouze na jedné straně - kam pasují dráhy - druhou polovinu lze vrtat bez přípravku podél prvního vodícího otvoru. To ušetří trochu úsilí.

8. Pocínování desky

Proč desky pocínovat – hlavně kvůli ochraně mědi před korozí. Hlavní nevýhodou cínování je přehřívání desky a možné poškození drah. Pokud nemáte pájecí stanici, rozhodně desku nepocínujte! Pokud ano, pak je riziko minimální.

Prkno se slitinou RŮŽE můžete pocínovat ve vroucí vodě, ale je to drahé a těžko sehnatelné. Je lepší cínovat obyčejnou pájkou. Chcete-li to udělat s vysokou kvalitou, velmi tenká vrstva musíte vyrobit jednoduché zařízení. Vezmeme kousek opletu na odpájení dílů a nasadíme ho na hrot, přišroubujeme ho ke hrotu drátem tak, aby se nestrhl:

Desku pokryjeme tavidlem - např. LTI120 a oplet také. Nyní do copu vložíme cín a posuneme ho po desce (natřeme) - ukáže se výborný výsledek. Ale jak používáte oplet, rozpadne se a na desce začnou zůstávat měděné chmýří - musí se odstranit, jinak dojde ke zkratu! Velmi snadno to uvidíte tak, že si na zadní stranu desky posvítíte baterkou. Při této metodě je dobré použít buď výkonnou páječku (60 watt) nebo slitinu ROSE.

V důsledku toho je lepší desky nepocínovat, ale nalakovat je až na konci - například PLASTIC 70 nebo jednoduchý akrylový lak zakoupený z autodílů KU-9004:

Jemné doladění způsobu přenosu toneru

V metodě jsou dva body, které lze vyladit a nemusí hned fungovat. Chcete-li je nakonfigurovat, musíte vytvořit zkušební desku v Kicadu, dráhy ve čtvercové spirále různých tlouštěk, od 0,3 do 0,1 mm a s různými intervaly, od 0,3 do 0,1 mm. Je lepší okamžitě vytisknout několik takových vzorků na jeden list a provést úpravy.

Možné problémy, které opravíme:

1) stopy mohou změnit geometrii - roztáhnout se, zvětšit se, obvykle velmi málo, až do 0,1 mm - ale to není dobré

2) toner se nemusí dobře lepit na desku, může se odlepit, když je papír odstraněn, nebo se k desce špatně lepí

První a druhý problém spolu souvisí. Já řeším první, ty přicházíš na druhý. Musíme najít kompromis.

Stopy se mohou šířit ze dvou důvodů – příliš velký tlak, příliš mnoho acetonu ve výsledné kapalině. Nejprve se musíte pokusit snížit zátěž. Minimální zátěž je cca 800g, níže se nevyplatí snižovat. V souladu s tím náklad položíme bez jakéhokoli tlaku - jen jej položíme nahoru a je to. Aby byla zajištěna dobrá absorpce přebytečného roztoku, musí být 2-3 vrstvy toaletního papíru. Musíte zajistit, aby po sejmutí závaží byl papír bílý, bez fialových šmouh. Takové šmouhy ukazují na silné roztavení toneru. Pokud to nemůžete upravit závažím a stopy se stále rozmazávají, zvyšte podíl odlakovače v roztoku. Můžete zvýšit na 3 díly kapaliny a 1 díl acetonu.

Druhý problém, pokud nedochází k porušení geometrie, ukazuje na nedostatečnou hmotnost nákladu nebo malé množství acetonu. Opět se vyplatí začít s nákladem. Více než 3 kg nedává smysl. Pokud toner stále dobře nedrží na desce, musíte zvýšit množství acetonu.

Tento problém nastává hlavně při výměně odlakovače. Bohužel se nejedná o trvalou ani čistou součástku, ale nebylo možné ji nahradit jinou. Zkoušel jsem to nahradit alkoholem, ale zřejmě směs není homogenní a toner v některých místech lepí. Také odlakovač může obsahovat aceton, pak ho bude potřeba méně. Obecně platí, že takové ladění budete muset provést jednou, dokud kapalina nevyteče.

Deska je připravena

Pokud desku ihned nezapájete, je třeba ji chránit. Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je potáhnout ji lihovým kalafunovým tavidlem. Před pájením bude potřeba tento povlak odstranit například isopropylalkoholem.

Alternativní možnosti

Můžete si také vyrobit desku:

Kromě toho nyní získávají na popularitě služby zakázkové výroby desek - například Easy EDA. Pokud potřebujete složitější desku (například 4vrstvou desku), pak je to jediné východisko.

Jak udělat tištěný spoj doma. Nebo LUT (technologie laserového žehlení) - naopak.

„LUT“ rozumíme tepelný přenos toneru z papíru na metalizační povrch budoucí desky plošných spojů.

Nejzajímavější videa na Youtube

Předmluva

Mnohokrát jsem se pokoušel vyrobit desku plošných spojů pomocí LUT, ale nikdy se mi nepodařilo získat spolehlivý, snadno opakovatelný výsledek. Navíc při výrobě desky potřebuji vyleptané otvory do podložek o velikosti maximálně 0,5 mm. Následně je používám při vrtání, za účelem vystředění vrtáku o průměru 0,75 mm.

Závady se projevují v podobě posunu nebo změny šířky stop a také nestejné tloušťky toneru, který zůstane na měděné fólii po odstranění papíru. Při odstraňování papíru před leptáním je navíc problematické vyčistit každý otvor v toneru od případných zbytků celulózy. V důsledku toho při leptání desky s plošnými spoji vznikají další potíže, kterým se dalo předejít pouze opakem.

Předpokládám, že důvod sňatku je následující.

Papír se při zahřátí na vysokou teplotu začne kroutit. Zatímco teplota fólie sklolaminátu je vždy o něco nižší. Toner částečně přilne k fólii, ale na straně papíru zůstane roztavený. Při deformaci se papír pohybuje a mění původní tvar vodičů.

LUT je opak.

Hned na začátku vás chci upozornit, že technologie není bez určitých nevýhod.

První je absence speciální papír pro termotransfer, místo kterého doporučuji zvolit vhodný papír pro samolepicí etikety. Bohužel ne každý papír je vhodný. Musíte si vybrat takový, jehož štítky jsou hustší a podložka má dobrý, hladký povrch.

Druhou nevýhodou je, že velikost plošného spoje je omezena velikostí žehlicí plochy žehličky. Navíc ne každá žehlička dokáže fóliový sklolaminát nahřívat dostatečně rovnoměrně, proto je lepší zvolit tu nejmasivnější.

Přes všechny tyto nedostatky mi však níže popsaná technologie umožnila získat stabilní, snadno opakovatelný výsledek v malosériové výrobě.

Podstatou změny tradičního procesu je, že se navrhuje nezahřívat papír tonerem, ale samotnou fólii ze skelného vlákna.

Hlavní výhodou je, že touto metodou lze snadno regulovat teplotu v zóně tavení toneru. Gumový váleček navíc umožňuje rovnoměrné rozložení tlaku a zabránění rozdrcení toneru (všude píšu o fóliovém sklolaminátu, jelikož jsem jiné materiály netestoval).

Technologie je stejně vhodná pro fóliové sklolaminátové lamináty různých tlouštěk, ale je lepší použít materiál ne silnější než jeden milimetr, protože se snadno stříhá nůžkami.

Takže vezmeme kus nejošumělejšího fóliového laminátu a zpracujeme ho brusným papírem. Neměli byste používat příliš velký brusný papír, protože může poškodit budoucí stopy. Nemusíte to však brousit, pokud máte kus nového sklolaminátu. Měděný povrch je nutné v každém případě důkladně očistit a odmastit.

Výroba šablony pro tepelný přenos. K tomu odřízneme požadovaný kus z listu papíru na štítky a oddělíme samotné štítky od podkladu. Na začátku listu byste měli ponechat kousek štítku, abyste zabránili uvíznutí podkladu v mechanismu tiskárny.

Nedotýkejte se rukama oblastí na substrátu, kde bude následně aplikován toner.

Pokud je tloušťka fóliového sklolaminátu jeden milimetr nebo méně, pak lze vzdálenost hran jednotlivých desek zvolit 0,2 mm, pokud je větší a budete obrobek řezat pilkou na železo, pak 1,5 -2,0 mm, v závislosti na tloušťce čepele a toleranci zpracování.

Používám vrstvu toneru, která je standardně nainstalována v ovladači tiskárny, ale „ČB polotóny:“ (ČB polotóny) by mělo být vybráno „Plné“. Jinými slovy, musíte zabránit vzhledu rastru. Na šabloně to možná neuvidíte, ale může to ovlivnit tloušťku toneru.

Šablonu fixujeme na kus sklolaminátové fólie pomocí kancelářských spon. Na volný okraj šablony připevníme další kancelářskou sponku, aby se nedostala do kontaktu se žehličkou.

Bod tání toneru různé značky je přibližně 160-180C. Teplota žehličky by proto měla být o něco vyšší o 10-20C. Pokud se vaše žehlička nezahřeje na teplotu 180 C, budete ji muset upravit.

Před zahřátím by měla být žehlicí plocha žehličky důkladně očištěna od mastnoty a jiných nečistot!

Žehličku zahřejeme na teplotu 180-190 stupňů a pevně ji přitlačíme k fóliovému sklolaminátu, jak je znázorněno na obrázku. Pokud umístíte žehličku jinak, může se deska zahřívat příliš nerovnoměrně, protože obvykle se žehlička zahřeje v široké části o 20-30C více. Počkejte dvě minuty.

Poté žehličku vyjměte a jedním pohybem násilně navalte šablonu na fólii sklolaminátu pomocí gumového válečku na rolování fotografií.

Pokud se toner během rolování rozdrtí, to znamená, že se stopy posunou do strany nebo změní svůj tvar, měli byste snížit množství toneru v ovladači tiskárny.

Je nutné, aby se střed válečku pohyboval vždy po středu prkna. Rukojeť válečku musí být držena tak, aby se zabránilo vzniku silového vektoru směřujícího „kolem“ rukojeti.

Šablonu ještě párkrát pevně srolujeme a vzniklý „sendvič“ přitlačíme něčím těžkým, po položení několikrát složených novin, aby se váha rovnoměrně rozložila.

Šablona by měla být rolována pokaždé ve stejném směru. Válec se začne pohybovat z místa, kde je šablona připevněna.

Asi po deseti minutách můžete lis vyjmout a odstranit šablonu. Tohle se stalo.

Přebytečnou část obrobku lze odříznout a použít příště.

Nyní je potřeba jakkoli na zadní stranu desky něco přilepit, abyste mohli tuto desku později držet při leptání. (Používám horké lepidlo.)

Desku naleptáme v roztoku chloridu železitého.

Jak připravit roztok?

Pokud je nádoba s chloridem železitým neutěsněná, pak tam s největší pravděpodobností již existuje superkoncentrovaný roztok. Lze nalít do nakládací misky a přidat trochu vody.

Pokud chlorid železitý ještě nebyl pokryt vodou, můžete to udělat sami. Pravděpodobně můžete získat samotné krystaly z nádoby, ale nepoužívejte k tomu stříbro.

Mějte na paměti, že proces leptání nebude fungovat ve vysoce koncentrovaném roztoku, takže jakmile budete mít takový roztok, musíte přidat trochu vody.

Jako nádobí je nejlepší použít vinylovou plastovou fotokoupel, ale můžete použít jakoukoli jinou.

Na obrázku je vidět, že deska díky svému povrchovému napětí plave na hladině roztoku. Tato metoda je dobrá, protože produkty leptání nezůstávají na povrchu desky, ale okamžitě klesají na dno vany.

Na samém začátku leptání je třeba se ujistit, že pod deskou nezůstaly žádné vzduchové bubliny. Při leptání je vhodné kontrolovat, zda leptání probíhá rovnoměrně po celé ploše desky.

Pokud existuje nějaká heterogenita, musíte proces aktivovat pomocí starého zubního kartáčku nebo něčeho podobného. Ale to musí být provedeno opatrně, aby nedošlo ke zničení vrstvy toneru.

Zvláštní pozornost je třeba věnovat otvorům v kontaktních podložkách. Místa, kde proces leptání nezačal okamžitě, jsou světlejší. V zásadě stačí hned na začátku procesu zatemnit celý povrch a všechny otvory a pak je úspěch samozřejmý.

V místech, kde je měď zcela vyleptaná, sklolaminát začíná prosvítat.

Pokud je hlavní část desky vyleptána za 15 minut, neměli byste zvyšovat celkový čas leptání více než dvakrát, tedy více než 30 minut. Další leptání nejen zmenší šířku vodičů, ale může také částečně zničit toner.

Obvykle jsou všechny 0,5 mm otvory v kontaktních podložkách vyleptány dvakrát tak dlouho.

Motor se otáčí malým excentrem, který vytváří v roztoku vibrace (není nutné, pokud desku pravidelně zvedáte a posouváte).

Toner smyjte tamponem namočeným v acetonu.

Tohle se stalo. Vlevo je deska stále pokrytá tonerem. Šířka drah je 0,4 mm.

Vyvrtáváme otvory a nezapomínáme pravidelně brousit vrták.

Nyní můžete odstranit otřepy vytvořené na mědi během vrtání. K tomu je nejprve srolujeme pomocí kuličkového ložiska zajištěného v nějakém vhodném rámu. V tomto případě je lepší umístit desku na pevnou plochý povrch. Poté pomocí jemného brusného papíru odstraňte oxid z povrchu mědi, pokud se vytvořil.

Obrobek pocínujeme, u kterého jej nejprve natřeme vrstvou tavidla.

Obrobek rozřezáme na samostatné desky.

Na přání pracovníků jsem zašel do papírnictví a nafotil obal se Samolepícími etiketami. Tento papír není vhodný pro termotransfer. I když, pokud neexistuje žádný jiný, můžete po určité úpravě použít tento. Více podrobností v dalším článku o LUT.

Vlevo je přední strana obalu a vpravo zadní strana. Na zadní straně jsou možnosti umístění samolepicích štítků na list A4. Velká čísla jsou počet štítků stejné velikosti umístěných na jednom listu A4.

Všechna výše uvedená slova o balení přímo nesouvisí s papírem, který jsem vybral. Jak se ukazuje, prodejci používají tento obal ke skladování úplně jiných druhů papíru.

Podezření se vloudilo, když jsem v různých obchodech kupoval různé papíry, které byly vyjmuty ze stejného obalu. Prodejci říkali něco o výrobci, který mění kvalitu papíru jako rukavice. Ale dnes jsem mluvil s majitelem malého velkoobchodu a ten mi řekl, že se ukazuje, že prodejci prostě používají obaly jako kontejner na papír, který zpočátku obal nemá. Nebo spíše existuje obal, ale je to jen tenká průhledná fólie.

Papír, který se ukázal jako nejvhodnější pro tepelný přenos, byl tedy vyroben finskou společností "Campas". A protože na malém obalu nejsou žádné identifikační znaky, je nepravděpodobné, že by byl identifikován bez testování.

V tomto příspěvku analyzuji populární metody pro vytváření desek plošných spojů sami doma: LUT, fotorezist, ruční kreslení. A také jaké programy je nejlepší kreslit PP.

Kdysi se elektronická zařízení montovala pomocí povrchové montáže. V dnešní době se takto montují pouze elektronkové audio zesilovače. Tištěná úprava je široce používána, která se již dlouho proměnila ve skutečné odvětví s vlastními triky, funkcemi a technologiemi. A je tam spousta triků. Zejména při vytváření DPS pro vysokofrekvenční zařízení. (Myslím, že někdy udělám revizi literatury a funkcí navrhování umístění PP vodičů)

Obecným principem vytváření desek plošných spojů (PCB) je nanášení drah na povrch z nevodivého materiálu, který tento proud vede. Dráhy spojují rádiové komponenty podle požadovaného obvodu. Výsledkem je elektronické zařízení, které lze otřásat, přenášet a někdy i navlhčit, aniž byste se museli obávat jeho poškození.

Obecně řečeno, technologie pro vytvoření desky s plošnými spoji doma sestává z několika kroků:

1. Vyberte vhodný laminát ze skelných vláken. Proč textolit? Je snazší získat. Ano, a vyjde to levněji. Často to na amatérské zařízení stačí.
2. Aplikujte na desku plošných spojů návrh desky s plošnými spoji
3. Odstraňte přebytečnou fólii. Tito. odstraňte přebytečnou fólii z oblastí desky, které nemají vzor vodičů.
4. Vyvrtejte otvory pro přívody součástek. Pokud potřebujete vyvrtat otvory pro součástky s vývody. To samozřejmě není nutné pro čipové komponenty.
5. Pocínujte cesty vedoucí proud
6. Naneste pájecí masku. Volitelné, pokud chcete, aby vaše deska vypadala blíže továrním.

Další možností je jednoduše objednat desku z výroby. V současné době mnoho společností poskytuje služby výroby desek plošných spojů. Dostanete vynikající tovární plošný spoj. Od amatérských se budou lišit nejen přítomností pájecí masky, ale také mnoha dalšími parametry. Pokud máte například oboustranné PCB, tak deska nebude mít pokovení otvorů. Můžete si vybrat barvu pájecí masky atd. Výhod je spousta, stačí mít čas uslintat peníze!

Krok 0

Před výrobou DPS se musí někde nakreslit. Můžete to nakreslit staromódním způsobem na milimetrový papír a poté přenést výkres na obrobek. Nebo můžete použít některý z mnoha programů pro tvorbu desek plošných spojů. Tyto programy se obecně nazývají CAD (CAD). Některé z možností, které má radioamatér k dispozici, zahrnují DeepTrace (bezplatná verze), Sprint Layout, Eagle (můžete samozřejmě také najít specializované, jako je Altium Designer)

Pomocí těchto programů můžete DPS nejen nakreslit, ale také připravit pro výrobu v továrně. Co když si chcete objednat tucet šátků? A pokud nechcete, je vhodné si takový PP vytisknout a vyrobit si ho sami pomocí LUT nebo fotorezistu. Ale o tom více níže.

Krok 1

Obrobek pro PP lze tedy rozdělit na dvě části: nevodivý základ a vodivý povlak.

Pro PP existují různé přířezy, ale nejčastěji se liší materiálem nevodivé vrstvy. Takový substrát můžete najít z getinaxu, skelného vlákna, pružného základu vyrobeného z polymerů, kompozic z celulózového papíru a sklolaminátu s epoxidová pryskyřice, je zde dokonce kovová základna. Všechny tyto materiály se přelévají svými fyzickými a mechanické vlastnosti. A při výrobě se materiál pro PP vybírá na základě ekonomických úvah a technických podmínek.

Pro domácí PP doporučuji sklolaminátovou fólii. Snadno dostupné a za rozumnou cenu. Getinaky jsou pravděpodobně levnější, ale osobně je nemůžu vystát. Pokud jste rozebrali alespoň jedno sériově vyráběné čínské zařízení, pravděpodobně jste viděli, z čeho jsou desky plošných spojů vyrobeny? Jsou křehké a páchnou při pájení. Ať si to Číňané přivoní.

V závislosti na sestavovaném zařízení a jeho provozních podmínkách si můžete vybrat vhodnou desku plošných spojů: jednostrannou, oboustrannou, s různou tloušťkou fólie (18 mikronů, 35 mikronů atd., atd.

Krok 2

Pro aplikaci vzoru PP na fóliový základ vyvinuli radioamatéři mnoho metod. Mezi nimi jsou dva nejoblíbenější přítomnost: LUT a fotorezist. LUT je zkratka pro technologii laserového žehlení. Jak název napovídá, budete potřebovat laserovou tiskárnu, žehličku a lesklý fotopapír.

LUT

Na fotografický papír se vytiskne zrcadlový obraz. Poté se aplikuje na fólii DPS. A s žehličkou se dobře zahřívá. Při vystavení teplu se toner z lesklého fotografického papíru přilepí na měděnou fólii. Po zahřátí se deska namočí do vody a papír se opatrně odstraní.

Na výše uvedené fotografii je deska po leptání. Černá barva současných drah je způsobena tím, že jsou stále pokryty zatvrdlým tonerem z tiskárny.

Fotorezist

Jedná se o složitější technologii. Ale s jeho pomocí můžete získat kvalitnější výsledek: bez mořidel více tenké cesty atd. Proces je podobný LUT, ale design PP je vytištěn na průhlednou fólii. Vznikne tak šablona, ​​kterou lze používat znovu a znovu. Poté se na desku plošných spojů aplikuje „fotorezistent“ – film nebo kapalina citlivá na ultrafialové záření (fotorezist může být jiný).

Poté se na fotorezist pevně připevní fotomaska ​​s PP vzorem a poté se tento sendvič ozařuje ultrafialovou lampou po jasně odměřenou dobu. Je třeba říci, že vzor PP na fotomasce je vytištěn obráceně: cesty jsou průhledné a dutiny jsou tmavé. To se provádí tak, že když je fotorezist vystaven světlu, oblasti fotorezistu nepokryté šablonou reagují na ultrafialové záření a stávají se nerozpustnými.

Po expozici (nebo expozici, jak tomu odborníci říkají) se deska „vyvine“ – exponovaná místa ztmavnou, neexponovaná se zesvětlí, protože tamní fotorezist se jednoduše rozpustil ve vývojce (obvyklé soda). Poté se deska vyleptá v roztoku a poté se fotorezist odstraní například acetonem.

Typy fotorezistorů

V přírodě existuje několik typů fotorezistu: tekutý, samolepicí film, pozitiv, negativ. Jaký je rozdíl a jak vybrat ten správný? V amatérském použití podle mě není velký rozdíl. Jakmile to pochopíte, budete tento typ používat. Vyzdvihl bych pouze dvě hlavní kritéria: cenu a to, jak je pro mě osobně výhodné používat ten či onen fotorezist.

Krok 3

Lept PP přířez s tištěným vzorem. Existuje mnoho způsobů, jak rozpustit nechráněnou část PP fólie: leptání v persíranu amonném, chloridu železitém, . Líbí se mi poslední metoda: rychlá, čistá, levná.

Obrobek vložíme do leptacího roztoku, počkáme 10 minut, vyjmeme, umyjeme, vyčistíme stopy na desce a přejdeme k další fázi.

Krok 4

Deska může být pocínována buď slitinou Rose nebo Wood, nebo jednoduše pokrýt stopy tavidlem a přejet je páječkou a pájkou. Růžové a dřevěné slitiny jsou vícesložkové nízkotavitelné slitiny. A Woodova slitina také obsahuje kadmium. Takže doma by taková práce měla být prováděna pod kapotou s filtrem. Ideální je mít jednoduchý odsavač kouře. Chceš žít šťastně až do smrti? :)

Krok 6

Pátý krok přeskočím, tam je vše jasné. Ale aplikace pájecí masky je docela zajímavá a ne nejjednodušší fáze. Pojďme si to tedy nastudovat podrobněji.

Pájecí maska ​​se používá v procesu vytváření DPS, aby chránila stopy desky před oxidací, vlhkostí, toky při instalaci součástek a také pro usnadnění samotné instalace. Zejména při použití SMD součástek.

Obvykle k ochraně PP stop bez masky před chemikáliemi. a aby se vyhnuli expozici, ostřílení radioamatéři pokrývají takové stopy vrstvou pájky. Po pocínování takové prkno často nevypadá moc hezky. Ale co je horší je, že během procesu cínování můžete koleje přehřát nebo mezi nimi viset „šmejdy“. V prvním případě vodič odpadne a ve druhém bude muset být odstraněn takový nečekaný „šmrnc“, aby se eliminoval zkrat. Další nevýhodou je zvýšení kapacity mezi takovými vodiči.

Za prvé: pájecí maska ​​je docela toxická. Veškeré práce by měly být prováděny v dobře větraném prostoru (nejlépe pod kuklou) a vyhněte se tomu, aby se maska ​​dostala na kůži, sliznice a oči.

Nemohu říci, že proces nanášení masky je poměrně komplikovaný, ale stále vyžaduje velké číslo kroky. Po přemýšlení jsem se rozhodl, že dám odkaz na víceméně Detailní popis použití pájecí masky, protože v současné době není možné proces předvést samostatně.

Buďte kreativní, kluci, je to zajímavé =) Vytváření PP v naší době je podobné nejen řemeslu, ale celému umění!

Mnoho lidí říká, že vyrobit první PCB je velmi obtížné, ale ve skutečnosti je to velmi jednoduché.

Nyní vám řeknu pár známých způsobů, jak si vyrobit desku plošných spojů doma.

Nejprve krátký plán, jak se vyrábí deska s plošnými spoji:

1.Příprava na výrobu
2. Jsou nakresleny vodivé cesty
2.1 Natřete lakem
2.2Nakreslete fixem nebo nitro barvou
2.3 Laserové žehlení
2.4Tisk s filmovým fotorezistem
3. Leptání desky
3.1 Leptání chloridem železitým
3.2 Leptání síranem měďnatým a kuchyňskou solí
4. Cínování
5.Vrtání

1. Příprava na výrobu DPS

Nejprve potřebujeme list fólie PCB, kovové nůžky nebo pilku na železo, běžné struhadlo a aceton.

Opatrně vyřízněte požadovaný kus fólie PCB. Poté je třeba pečlivě vyčistit náš textolit z měděné strany pomocí tužkového struhadla, dokud neleskne, poté otřete náš obrobek acetonem (to se provádí pro odmaštění).

Obr 1. Tady je můj prázdný

Vše je připraveno, nyní se nedotýkejte lesklé strany, jinak budete muset znovu odmastit.

2. Nakreslete vodivé cesty

To jsou cesty, po kterých bude proud veden.

2.1 Cestičky nakreslíme lakem.

Tato metoda je nejstarší a nejjednodušší. Budeme potřebovat ten nejjednodušší lak na nehty.

Opatrně nakreslete vodivé cesty lakem na nehty. Buďte opatrní, protože lak někdy krvácí a stopy se spojují. Nechte lak zaschnout. To je vše.

Obr 2. Cesty natřené lakem

2.2 Nakreslete stopy nitro barvou nebo fixem

Tato metoda se neliší od předchozí, pouze se vše kreslí mnohem snadněji a rychleji

Obr 3. Cesty natřené nitro barvou

2.3 Laserové žehlení

Laserové žehlení je jedním z nejběžnějších způsobů výroby desek plošných spojů. Metoda není náročná na práci a zabere málo času. Osobně jsem tuto metodu nezkoušel, ale mnoho lidí, které znám, ji používá s velkým úspěchem.

Nejprve musíme vytisknout laserová tiskárna výkres naší desky plošných spojů. Pokud nemáte laserovou tiskárnu, můžete tisknout na inkoustové tiskárně a poté kopírovat na kopírce K vytváření výkresů používám program Sprint-Layout 4.0. Buďte opatrní při tisku pomocí zrcadla, mnozí takto zabili desky více než jednou.

Vytiskneme na nějaký starý nepotřebný časopis s lesklým papírem. Před tiskem nastavte svou tiskárnu na maximální spotřebu toneru, ušetříte si tím mnoho problémů.

Obrázek 4. Tisk kresby na lesklý časopisový papír

Nyní pečlivě vystřihneme náš výkres ve formě obálky.

Obr. 5. Obálka se schématem

Nyní vložíme náš polotovar do obálky a vzadu ji pečlivě zalepíme páskou. Zalepíme, aby se textolit v obálce nehýbal

Obr 6. Hotová obálka

Nyní obálku vyžehlíme. Snažíme se nevynechat ani milimetr. Na tom závisí kvalita desky

Obr 7. Žehlení prkna

Po dokončení žehlení obálku opatrně vložte do misky s teplou vodou.

Obr. 8. Namočte obálku

Když je obálka promočená, srolujte papír bez náhlých pohybů, abyste nepoškodili stopy toneru. Pokud se vyskytnou závady, vezměte značku CD nebo DVD a opravte stopy.

Obr 9. Téměř hotová deska

2.4 Výroba desky plošných spojů pomocí filmového fotorezistu

Stejně jako v předchozím způsobu provedeme výkres pomocí programu Sprint-Layout 4.0 a stiskneme tisk. Tiskneme na speciální fólii pro tisk inkoustové tiskárny. Proto nastavíme tisk: Odebereme strany f1, m1, m2; V možnostech zaškrtněte políčka Negative a Frame.

Obr. 10. Nastavení tisku

Tiskárnu nastavíme na černobílý tisk a nastavení barev nastavíme na maximální intenzitu.

Obrázek 11. Nastavení tiskárny

Tiskneme na matnou stranu. Tato strana je pracovní, určíte ji přilepením na prsty.

Po vytištění nechte naši šablonu zaschnout.

Obr. 12. Sušení naší šablony

Nyní odřízneme kus fotorezistového filmu, který potřebujeme

Obrázek 13. Fotorezistní film

Opatrně odstraňte ochranný film(je matný), přilepte jej k našemu polotovaru PCB

Obrázek 14. Lepení fotorezistu na textolit

Musíte jej pečlivě přilepit a pamatujte, že čím lépe fotorezist přitlačíte, tím kvalitnější budou stopy na desce. To je přibližně to, co by se mělo stát.

Obrázek 15. Fotorezist na desce plošných spojů

Nyní z filmu, na který jsme tiskli, vystřihneme naši kresbu a naneseme ji na náš fotorezist s textolitem. Nezaměňujte strany, nebo skončíte se zrcadlem. A zakryjte ji sklem

Obr. 16. Naneste fólii s kresbou a přikryjte ji sklem

Teď to vezmeme ultrafialová lampa a osvětlit naše cesty. Každá lampa má své parametry pro vývoj. Vzdálenost k desce a dobu svitu si proto zvolte sami

Obr. 17. Osvětlete dráhy ultrafialovou lampou

Když jsou dráhy osvětlené, vezmeme malou plastovou misku, připravíme roztok z 250 gramů vody, lžíce sody a spustíme do ní naši desku bez šablony desky a druhé průhledné fotorezistní fólie.

Obr. 18. Umístěte desku do roztoku sody

Po 30 sekundách se objeví náš tisk stop. Když je fotorezist hotový, dostaneme naši desku, což jsme chtěli. Důkladně opláchněte pod tekoucí vodou. Vše je připraveno

Obrázek 19. Hotová deska

3. Leptání nového plošného spoje. Leptání je způsob, jak odstranit přebytečnou měď z PCB.

Pro leptání se používají speciální roztoky, které se vyrábějí v plastových nádobách.

Po zhotovení řešení se tam plošný spoj spustí a po určitou dobu leptá. Dobu leptání můžete urychlit udržováním teploty roztoku kolem 50-60 stupňů a stálým mícháním.

Nezapomeňte při práci používat gumové rukavice a poté si dobře umyjte ruce mýdlem a vodou.

Po naleptání je potřeba desku důkladně opláchnout pod vodou a odstranit zbylý lak (barvu, fotorezist) běžným acetonem nebo odlakovačem na nehty.

Nyní něco málo o řešeních

3.1 Leptání chloridem železitým

Jedna z nejznámějších metod leptání. Pro leptání se používá chlorid železitý a voda v poměru 1:4. Kde 1 je chlorid železitý, 4 je voda.

Příprava je snadná: nalijte požadované množství chlorovaného železa do misky a naplňte ji teplou vodou. Roztok by měl být zelený.

Doba leptání desky o rozměrech 3x4 centimetry se pohybuje kolem 15 minut

Chlorid železitý seženete na trhu nebo v obchodech s radioelektronikou.

3.2 Leptání síranem měďnatým

Tato metoda není tak běžná jako předchozí, ale je také běžná. Osobně tuto metodu používám. Tato metoda je mnohem levnější než předchozí a je snazší získat komponenty.

Vložte 3 polévkové lžíce do misky stolní sůl, 1 lžíci síranu měďnatého a nalijte 250 gramů vody o teplotě 70 stupňů. Pokud je vše v pořádku, roztok by měl být tyrkysový a o něco později zelený. Chcete-li proces urychlit, musíte roztok promíchat.

Doba leptání desky o rozměrech 3x4 centimetry se pohybuje kolem jedné hodiny

Síran měďnatý seženete v obchodech se zemědělskými potřebami. Síran měďnatý je hnojivo modré barvy. Je ve formě krystalického prášku. Zařízení na ochranu baterie před úplným vybitím

Dobrý den milý návštěvníku. Vím, proč čtete tento článek. Ano, ano, já vím. Ne, co jsi? Nejsem telepat, jen vím, proč jsi skončil na této stránce. Jistě......

A opět, můj přítel Vyacheslav (SAXON_1996) se chce podělit o svou práci na reproduktorech. Slovo Vjačeslavovi Nějak jsem dostal jeden 10MAC sloupec s filtrem a výškový reproduktor. já ne… dlouho.

Vzhledem k tomu, že studuji inženýra, často dělám doma projekty s poměrně jednoduchými elektronickými obvody a často si k tomu sám vyrábím desky plošných spojů.

Co je deska s plošnými spoji?

Deska plošných spojů (PCB) slouží pro mechanická instalace rádiové součástky a jejich elektrické propojení pomocí vodivých vzorů, podložek a dalších součástek vyleptaných do měděné vrstvy laminovaného plátku.
PCB obsahuje předem navržené měděné dráhy. Správné navržení spojení přes tyto stopy snižuje množství použitého drátu a tím i množství škod způsobených přerušenými spojeními. Součástky jsou na DPS osazeny pájením.

Metody tvorby

Existují tři hlavní způsoby, jak vyrobit desky plošných spojů vlastníma rukama:

1. Technologie výroby desek plošných spojů LUT
2. Ruční kreslení stop
3. Leptání na laserovém stroji

Metoda laserového leptání je průmyslová, proto vám řeknu více o prvních dvou výrobních metodách.

Krok 1: Vytvořte rozvržení PCB

Obvykle se kabeláž provádí konverzí schematický diagram pomocí speciálních programů. Je jich mnoho bezplatné programy veřejně dostupné, např.

Rozvržení jsem vytvořil pomocí prvního programu.

Nezapomeňte vybrat DPIG 1200 v nastavení obrázku (Soubor – Export – Obrázek). nejlepší kvalita Snímky.

Krok 2: Materiály desky

(text na fotce):

• Časopisy nebo reklamní brožury
• Laserová tiskárna
• Běžné železo
• Laminovat s měděný pro PP
• Leptací roztok
• Pěnová houba
• Rozpouštědlo (např. aceton)
• Drát v plastové izolaci

Dále budete potřebovat: permanentní značkovač, ostrý nůž, smirkový papír, papírové ručníky, vata, staré oblečení.
Technologii vysvětlím na příkladu výroby dotykového spínače DPS s IC555.

Krok 3: Vytiskněte rozvržení

Pomocí laserové tiskárny vytiskněte rozložení obvodu na list lesklého fotografického papíru formátu A4. Nezapomeň:

• Musíte vytisknout obrázek jako zrcadlový obraz.
• V softwaru pro návrh desky plošných spojů a nastavení laserové tiskárny vyberte možnost „Print All Black“.
• Ujistěte se, že obrázek bude vytištěn na lesklou stranu listu.

Krok 4: Vyřízněte desku z laminátu

Odřízněte kus laminátu stejné velikosti, jako je obrázek rozložení desky plošných spojů.

Krok 5: Broušení desky

K vydrhnutí strany fólie použijte ocelovou vlnu nebo abrazivní stranu houbičky na nádobí. To je nezbytné k odstranění oxidového filmu a fotocitlivé vrstvy.
Obraz lépe sedí na drsném povrchu.

Krok 6: Možnosti výroby obvodů

Možnost 1:
LUT: přenos obrazu vytištěného na lesklou vrstvu papíru na fóliovou vrstvu laminátu. Umístěte vytištěný obraz na vodorovnou plochu tonerovou stranou nahoru. Umístěte měděnou vrstvu na horní část desky na horní část obrázku. Obrázek by měl být umístěn rovnoměrně vzhledem k okrajům. Laminát a obrázek na obou stranách zajistěte páskou, aby se papír nemohl posunout na měděný povlak;

Možnost 2:
Kreslení stop pomocí permanentního fixu: pomocí vytištěného rozvržení jako vzorku nakreslete diagram na měděnou vrstvu kusu laminátu, nejprve jednoduchou tužkou a poté jej obkreslete permanentním černým fixem.

Krok 7: Vyžehlete obrázek

• Vytištěný obrázek je nutné vyžehlit. Předehřejte žehličku na maximální teplotu.
• položte na rovnou plochu dřevěný povrchčistý odpadový hadřík, položte na něj budoucí desku měděnou vrstvou nahoru s přitisknutým obrázkem obvodu.
• Na jedné straně desku přitlačte rukou s ručníkem, na druhé ji přitlačte žehličkou. Podržte žehličku po dobu 10 sekund, poté začněte žehlit s papírem, mírně přitlačte, po dobu 5-15 minut.
• Okraje dobře vyžehlete - tlakem, pomalu pohybujte žehličkou.
• Dlouhé mačkání funguje lépe než neustálé hlazení.
• Toner by se měl roztavit a přilnout k měděné vrstvě.

Krok 8: Čištění desky

Po vyžehlení vložte na cca 10 minut do teplé vody. Papír zvlhne a lze jej odstranit. Odstraňte papír pod malým úhlem a nejlépe beze zbytku.

Někdy jsou z papíru odstraněny částice stop.
Bílý obdélník na fotografiích označuje místo, kde byly stopy špatně přeneseny a následně restaurovány černým permanentním fixem.

Krok 9: Leptání

Při leptání musíte být velmi opatrní.

• nejprve si nasaďte gumové rukavice nebo rukavice potažené plastem
• pro každý případ zakryjte podlahu novinami
• vyplnit plastová krabička voda
• přidejte 2-3 čajové lžičky prášku chloridu železitého do vody
• namočte desku do roztoku asi na 30 minut
• chlorid železitý bude reagovat s mědí a měď, která není chráněna vrstvou toneru, přejde do roztoku
• Chcete-li zkontrolovat, jak probíhá leptání vnitřních částí desky, odstraňte desku z roztoku kleštěmi, pokud vnitřní část ještě nebyla zbavena mědi, nechte ji v roztoku ještě nějakou dobu.

Roztok lehce promíchejte, aby byla reakce aktivnější. V roztoku se tvoří chlorid měďnatý a chlorid železitý.
Zkontrolujte každé dvě až tři minuty, abyste se ujistili, že byla z desky odstraněna veškerá měď.

Krok 10: Bezpečnost

Nedotýkejte se roztoku nechráněnýma rukama;
Na fotografii je vidět, jak probíhá leptání.

Krok 11: Likvidace roztoku

Mořicí roztok je toxický pro ryby a další vodní živočichy.
Nelijte použitý roztok do dřezu, je to nezákonné a může to poškodit potrubí.
Roztok zřeďte, aby se koncentrace snížila, a teprve poté vylijte do veřejné kanalizace.

Krok 12: Dokončení výrobního procesu

Na fotografii jsou pro srovnání dvě desky plošných spojů vyrobené pomocí LUT a permanentního popisovače.

Na vatový tampon kápněte pár kapek rozpouštědla (odlakovač je v pohodě) a odstraňte zbylý toner z desky, měly by vám zůstat jen stopy mědi. Postupujte opatrně a poté desku osušte čistým hadříkem. Odřízněte desku na požadovanou velikost a obruste hrany.

Vyvrtejte montážní otvory a připájejte všechny součástky na desku.

Krok 13: Závěr

1. Technologie laserového žehlení je docela dost účinná metoda výroba desek plošných spojů doma. Pokud uděláte vše pečlivě, každá cesta bude jasná.
2. Obkreslování permanentním fixem je omezeno našimi uměleckými schopnostmi. Tato metoda je vhodná pro nejjednodušší obvody pro něco složitějšího, je lepší vyrobit desku pomocí první metody.