Вариант изготовления плат в домашних условиях.
Как то попался мне в один прекрасный момент по применимой стоимости, обоесторонний фольгированный стекло-текстолит. Решил я его приобрести для собственного радиолюбительского творчества. Размер кусочка был метр на метр, и толщина его была 3 мм.
В текущее время от него осталось уже половина. По кускам потихоньку расползается на печатные платы. Но он толстоват, его толщина, как я уже гласил. 3 мм. и часто, длинны выводов микросхем, панелек, и неких других радио-элементов просто не хватает для монтажа и распайки. Естественно, его можно было бы пустить для производства корпусов радиолюбительских конструкций, что было бы наверняка в самый раз, но не знаю кому как, но мне жаль использовать его для этих целей.
Свои платы я делаю так. Отрезаю нужный кусочек для собственной конструкции, (которые часто приходится собирать ещё и для собственных друзей) и с помощью острого ножика. расслаиваю этот кусочек напополам. Стеклотекстолит очень отлично расслаивается и этот процесс не вызывает затруднений. Выходит два кусочка, но после расслаивания они остаются шероховатыми (со стороны расслаивания), внешний облик естественно малость не «фонтан», ну и тонер на эту сторону очень плохо пристает. Другими словами пропадает «товарный» вид платы.
Чтоб сделать лучше внешний облик таковой печатной платы, а так же для облегчения монтажа, необходимо как то нанести на плату со стороны деталей. набросок с расположением радиоэлементов (собрался делать демо-плату, а там просто нужно, чтоб было обозначено размещение частей), я поступаю последующим образом.
Приклеиваю на плату со стороны деталей (сторона расслаивания платы) узкий обоесторонний скотч. Позже сверлю на плате два центрирующих отверстия, либо использую уже готовые, созданные для монтажа выводов радиодеталей, и вставляю в их иголки для центровки. Иголки использую от разовых шприцов
Позже беру уже заблаговременно заламинрованную бумагу, на которую при помощи принтера было нанесено размещение всех радио-элементов, прокалываю в ней в соответственных местах отверстия, аккуратненько нанизываю на иголки и приклеиваю бумагу к поверхности платы.
Бумагу вначале вырезаю незначительно больше, чем сама плата, чтоб позже можно было точно подогнать размеры. После приклейки. обрезаю лишнюю бумагу прямо по плате канцелярским ножиком.
Далее остаётся просверлить в плате все недостающие отверстия, расположить на ней надлежащие радиоэлементы, ну и естественно, аккуратненько окончить установка. Выходит вот такая законченная конструкция.
Сверлильный станок для плат своими руками
Параллельно так же окончил демо-плату, о которой упоминал сначала этой статьи. В конечном итоге вот что вышло. Это естественно не фоторезист с нанесением маски и т.д., но как то необходимо выходить из положения при наличии имеющихся материалов.
Естественно для частей которые очень нагреваются, таковой вариант производства плат, не очень подходит. Их не лучше будет располагать в контакте с поверхностью платы (точнее с ламинированной бумагой), и чтоб в последствии плата не растеряла «товарный вид», эти элементы лучше будет приподнимать над платой.
Ну вот и всё, о чём я желал Для вас рассказать и с Вами поделиться. Буду очень рад, если мой метод кому то понадобится, либо кто то возьмёт из него хоть что-то для себя на вооружение. Фортуны Для вас в творчестве!
Изготовление печатных плат
Изготовка печатных плат способом травления для радиолюбителей не является кое-чем новым, но начинающие любители электроники иногда сталкиваются с неувязкой производства высококачественной печатной платы для собственных самодельных радиоустройств.
Стоит увидеть, что обычно новенькие стремятся сделать какую-либо легкую схему, с маленьким количеством радиоэлементов и низкой плотностью монтажа.
Основной сложностью при изготовлении печатной платы остаётся процесс формирования устойчивого к травлению слоя, который не позволяет раствору хлорного железа вступить в реакцию с будущими медными проводниками.
На данный момент в ходу так именуемая лазерно-утюжная разработка, которая позволяет изготавливать очень высококачественные печатные платы. Но для этого способа необходимо соответственное оборудование и материалы. К примеру, лазерный принтер, особая бумага и остальные мелочи.
Но можно ли обойтись минимумом инструментов для производства обычный исходя из убеждений размеров и плотности монтажа печатной платы? Да!
«Карандашная» технология изготовления печатных плат.
Суть данной технологии заключается в использовании корректирующего карандаша. Данный карандаш служит для исправления помарок и корректировки ошибок при письме. Но этот же карандаш можно с лёгкостью использовать и для нанесения рисунка проводников на поверхность фольгированного стеклотекстолита или гетинакса.
Корректирующий карандаш
В широкой продаже есть также «замазка» – аналог корректирующего карандаша, в котором есть специальная кисточка и маленький тюбик с белой корректирующей жидкостью. Карандаш же замечателен тем, что он позволяет наносить рисунок в виде тонкой дорожки, шириной около 2 миллиметров, что в большинстве случаев вполне пригодно для нанесения рисунка печатной платы.
Процесс изготовления печатной платы «карандашным» методом.
Покажу наглядно весь процесс нанесения устойчивого к травлению слоя на заготовку при изготовлении печатной платы для усилителя на микросхеме TDA2822.
Для начала понадобиться рисунок (разводка) соединительных дорожек, который необходимо перенести на поверхность фольгированного текстолита, стеклотекстолита либо гетинакса. Рисунок можно нарисовать самому, а можно взять готовый из описания устройства, которое планируется собрать. Далее можно поступить таким образом. Если есть принтер – подойдёт любой – распечатываем рисунок на листе бумаги. Затем вырезаем шаблон.
Заготовка печатной платы и шаблон рисунка соединительных дорожек
Далее приклеиваем бумажный шаблон с рисунком на заготовку из фольгированного текстолита со стороны медной фольги. Перебарщивать с клеем не нужно, необходимо лишь 4-6 капель, чтобы зафиксировать шаблон рисунка на заготовке. Клей можно применять в принципе любой – от обычного ПВА до «Момента». Всё равно, заготовку потом придётся шлифовать.
Далее необходимо просверлить отверстия под установку радиодеталей. Для этого понадобится миниатюрный сверлильный станок и свёрла диаметром 0,8 – 0,9 мм. Перед началом сверления отверстий рекомендуется сделать шилом небольшие углубления в местах сверления. Если этого не сделать, то сверло будет уводить. Стоит отметить, что широко распространённые в продаже свёрла плохо сверлят медную фольгу. Поэтому проделывая небольшие углубления в медной фольге, мы уменьшаем нагрузку на свёрла и облегчаем процесс сверления.
Печатная плата после сверления отверстий
После того, как отверстия просверлены – аккуратно отделяем шаблон от заготовки. Если бумажный шаблон не повреждён, то его лучше сохранить. Далее он нам ещё может понадобиться. Кроме всего прочего, его можно использовать повторно при изготовлении платы для такого же устройства.
Для шлифовки желательно использовать наждачную бумагу или ленту с мелкой зернистостью. От неё на медной фольге не останется глубоких царапин.
Шлифуем заготовку со стороны медной фольги до тех пор, пока поверхность не будет очищена от грязи, окисла и остатков клея. Также шлифовка необходима, чтобы убрать острые медные края у отверстий, образовавшиеся от сверления фольгированного стеклотекстолита.
Производить сверление отверстий рекомендуется до нанесения рисунка дорожек карандашом и последующего травления. Причина проста. При сверлении отверстий можно легко испортить уже готовые соединительные дорожки и «пятаки». Например, при сверлении или шлифовке очень легко повредить медную окантовку вокруг отверстий.
Вот теперь настало время применения корректирующего карандаша. Наносим рисунок будущих проводников на фольгированную поверхность в соответствии с рисунком. Это довольно легко, так как отверстия служат своего рода координатами. Кстати, здесь может понадобиться наш бумажный шаблон, ведь на нём указана трассировка всех соединений.
Заготовка печатной платы после нанесения рисунка дорожек
Форму дорожек можно подкорректировать с помощью лезвия безопасной бритвы, скальпелем. Далее необходимо подготовить раствор хлорного железа. Для травления понадобиться небольшой пластиковый резервуар, но, ни в коем случае не металлический!
Корректировка дорожек
В резервуар для травления заливаем немного тёплой, чуть горячей воды. Температура увеличивает скорость протекания химических процессов, и медь вытравится быстрее. Добавляем в резервуар хлорного железа. При этом следует засыпать порошок хлорного железа медленно и держаться от резервуара на расстоянии. Растворение хлорного железа в воде сопровождается выделением пара и брызг.
В процессе травления время от времени рекомендуется покачивать резервуар либо помешивать раствор с целью очистить реагирующую медную поверхность от нерастворимого осадка, который появляется в результате химической реакции. Процесс травления может занять несколько часов, всё зависит от температуры раствора, концентрации реагирующих веществ, конвекции жидкости в резервуаре, чистоты поверхности заготовки.
Заготовка после травления
После того, как ненужные участки вытравились, печатную плату нужно промыть под струёй воды и очистить медные дорожки от защитного покрытия. Затем заготовку нужно ещё раз отшлифовать до блеска. Далее нужно облудить медные дорожки – покрыть их тонким слоем припоя. Чтобы процесс лужения проводников был быстрее и качественнее, рекомендуется покрыть их нейтральным паяльным флюсом, таким как ЛТИ-120. Также можно применить паяльный жир.
Очищенная печатная плата
Далее с помощью паяльника покрываем дорожки тонким слоем припоя. Если в процессе лужения отверстия под выводы деталей «закрыло» припоем, то берём деревянную зубочистку или остро заточенную спичку. Прогреваем место рядом с отверстием и «прокалываем» зубочисткой отверстие.
Готовая печатная плата
И ещё маленький совет. После того, как монтаж деталей в печатную плату будет произведён, протрите или отмойте места пайки тряпкой (или кусочком ваты), смоченной в растворителе (Уайт-спирите) или изопропиловом спирте, чтобы удалить остатки канифоли в местах пайки. Чтобы процесс пошёл быстрее, сначала очищаем от канифоли те места, где её особенно много обычным пинцетом. А оставшуюся канифоль отмываем растворителем.
Как уже говорилось, данная технология годиться для быстрого изготовления печатных плат с низкой плотностью монтажа радиоэлементов. Но, несмотря на это, с её помощью можно изготавливать огромное количество электронных устройств или небольших совместимых модулей.
Колхозим печатную плату (фотолитография в домашних условиях)
Очередной раз попросили показать-рассказать, как делать платы, подумал а чего бы не запилить обзор колхоз-технологии. Печатная плата односторонняя (использован только нижний слой), металлизация все как-то откладывается на потом.
Итак, на выходе из программы трассировки (я уже много лет пользуюсь Autodesk Eagle) нижний слой(!) и маска gerber и exellon. Для удобства, экселлон модифицирую, путем изменения всех отверстий на 0.4мм, так проще попадать. Прежде всего нужно подготовить фотошаблоны. Для этого использую замечательный, безотказный и простой как 3 копейки GERBV. В новый проект добавляю слои (нижний слой меди, маску, модифицированную сверловку), изменяю цвет фона на черный, цвета слоев маски и меди — белый, сверловка — черная.
Купить можно у рекламщиков, там же продается спрей KRUSE Toner Density, которым, не то, чтобы обильно но хорошо поливаю получившийся шаблон. Это действо увеличивает плотность тонера, и как следствие контраст фотошаблона. получается как-то так: Вырезаю текстолит с запасом, обезжириваю (растворитель и изопропиловый спирт — это вообще два главных химиката, всегда нужны). Накатываю пленочный негативный фоторезист, уже несколько лет использую Ordyl Alpha 350 — доволен как слон. Если фоторезист плохо липнет (скорее всего кончился срок годности) — плату можно подогреть феном или утюгом.
Продается, например, в чипдипе, да еще много где. Выглядит в коробке вот так: Тонкикий слой фоторезиста покрыт с двух сторон пленкой, полиэтиленовой (матовой и тянущейся) со стороны клеевого слоя, и лавсановой (глянцевой) с лицевой стороны.
Лепить можно под водой или на мыло (как самоклейку), но такой способ проходит только со свежим фоторезистом. Поэтому клею на сухую, постепенно снимая матовую пленку и разглаживая и прижимая от центра к краям. Ничего сложного — потренироваться разве что немного. Если есть ламинатор с регулируемой температурой — вообще отличный вариант, но мой ламинатор прекрасно работавший с ПФ-ВЩ-50, ордил явно перегревает, а переделывать — лень. После того, как фоторезист на текстолит накатан, на несколько капель воды леплю фотошаблон. Тонером вниз, к плате, это важно! И засвечиваю матрицей UV-светодиодов, расстояние — около 10 см, время экспозиции 7-8 секунд. На фоторезисте должен отпечататься рисунок будущей платы, он хорошо на глаз заметен.
Важно, после того, как кажется, что весь лишний фоторезист смыт еще подождать 10%-15% времени проявки, потому как даже тонкая, невидимая глазу, пленка помешает травлению. Результат проявки: Травление, в горячем хлорном железе, грею градусов до 60, даже старый раствор травит минут за 10 максимум. Но можно травить, в чем душа пожелает, соляная кислота, раствор citric acid и соли, персульфат аммония — все подойдет. Уже ненужные остатки фоторезиста смываются растворителем или ацетоном.
Если не нарушать технологию, получается довольно качественно. Дорожка 8mil (0.2мм) — без труда и главное — стабильно.
Далее маска, я использую двухкомпонентную FSR-8000, продается много где, а килограммами — в резоните. Маска шикарная, прощает много косяков, имеет великолепную адгезию к текстолиту и меди. В общем это та самая маска, которую используют на производствах. В резоните продается в банках, не дорого.
Как видно — просрочена она летом 2016 года, сейчас на дворе апрель 2019, и это никак не сказывается на результате. Единственное — храню в холодильнике.
Платы обезжириваю изопропиловым спиртом, за неимением трафаретного принтера леплю на малярный скотч к подложке, подложку на тот же скотч к столу, чтобы не двигалось. Сверху трафаретную сетку, натянутую на рамку. Можно купить на алиэкспрессе (ищется: трафаретная печать рамка) как готовую, так и сетку отдельно, а рамку сообразить из деревяшек. Заклеиваю лишнее тем же малярным скотчем, вываливаю некоторое количество маски и тщательно растираю резиновым шпателем. Дырок на плате еще нет, поэтому церемониться не нужно, можно возюкать шпателем до получения результата. Результат примерно такой: 5 минут при комнатной температуре, чтобы маска окончательно растеклась и выравнилась и в печку минут на 30-40-60, сколько не жалко времени. Чем выше температура, тем быстрее сохнет, но не более 95 градусов, иначе потом шкуркой снимать. У меня оптимально получается 80 градусов и 30-40 минут. После сушки и остывания, маска перестает липнуть. Накладываю фотошаблон (это самый геморройный и творческий процесс), и засвечиваю той же UV-матрицей светодиодов 40 секунд.
После засветки, в том же щелочном растворе проявляю, занимает времени чуть дольше, чем фоторезист, зато не менее красиво. Кисточка опять же помогает, но немного портит глянцевость и красоту маски. Правило то же, после того, как показалось, что вся ненужная маска смылась — нужно подождать еще 10-15% времени проявки.
Далее, сверловка. Из слоя меди и сверловки с помощью FlatCam (тут нужно не забыть и с помощью 2-side pcb tool отзеркалить картинку) готовится gcode для станка, плата закрепляется, по двум самым дальним отверстиям центруется а дальше работает станок, а я пью чай, иногда заменяя сверло и фрезу. Конечно можно сверлить и вырезать вручную, но на станке быстрее и удобнее. Результат, не без косяков, но вполне достойный.
Нашел в загашнике маску (та же самая марка, цвет другой), купленную в 2011м году. Хранилась на полке, при комнатной температуре. Отвердитель высох и превратился в камень, а сама маска загустела и местами подсохла. Размешал с отвердителем купленным в 2015м году результат на картинке:
Набор твердосплавных свёрл 0.5-0.9мм, маленький обзор на
В качестве лирического отступления скажу, что по большому счету сверлить печатные платы можно даже заточенным гвоздем или иглой, мало того, мне даже приходилось такое делать. Конечно не очень удобно, но вполне реально. После этого я быстро перешел на обычные тонкие сверла, хотя и делал попытки начать пользоваться твердосплавными, но об этом чуть позже, а пока перейдем к обзору.
Сверла в магазине предлагаются в виде наборов.1. 0.50.60.70.80.9mm. ссылка2. 0.250.30.350.40.45mm. ссылка
Я выбрал первый вариант, как наиболее часто используемый.
Продаются сверла в довольно удобной коробочке.
Крышка крепится чем-то похожим на петли, ходит довольно туго, по крайней мере пока новая. Вообще я привык хранить сверла в менее удобных, но более компактных условиях, потому для меня такой вариант был немного непривычен, но понравился 🙂
Всего в набор входит 50 свёрл, по 10 каждого диаметра.
Каждое сверло имеет соответствующую маркировку в виде пластикового кольца-упора.Фиолетовый. 0.9ммОранжевый. 0.8ммБелый. 0.7ммГолубой. 0.6ммКоричневый. 0.5мм
Как я написал выше, свёрла имеют цветовую дифференциацию штанов маркировку, но кроме этого каждое сверло имеет и цифровую маркировку диаметра. Правда почему-то маркировка у разных свёрл немного отличается.
Одно из преимуществ подобных свёрл, впрочем как и фрез, хвостовик стандартного диаметра, что позволяет использовать либо цангу, либо патрон одного диаметра.В данном случае диаметр хвостовика заявлен как 3.175мм и является наверное одним из самых популярных в среде небольших CNC станочков.
У меня при измерении показало диаметр 3.17, но измерял я штангенциркулем и просто не хватает его разрешающей способности (и точности) чтобы проводить такие измерения. А вот диаметры режущей части немного занижены, буквально на 3 сотых, причем у всех одинаково и в одну сторону, потому я не могу сказать, это ошибка измерения или так задумано, склонен считать что второе.На самом деле это абсолютно не критично, так как эти 2-3 сотые все равно получатся при сверлении из-за биений.
А вот длина имеет заметные отличия. Здесь я показал два самых крайних варианта, остальные сверла «плавают» где-то между ними.Я раньше не использовал сверла с пластмассовыми маркерами, но почему-то считал, что они необходимы и как упор чтобы сверло всегда выставлялось на фиксированную глубину сверления.
Несколько более детальных фото свёрл и их режущих частей.Сначала сверло самого большого диаметра, 0.9мм
Заточка довольно хорошая, хотя и немного отличается от привычной мне.
Есть небольшая выщербинка на одной из режущих кромок, но в данном случае это особо не страшно. Я не стал выбирать отдельные сверла для фото, просто взял наугад первые попавшиеся с крайними диаметрами.
Заточка ровная, а если сказать корректнее, симметричная, что весьма важно, так как при неправильной заточке мало того что больше шанс поломать сверло (в данном случае), так если не поломается, то может получиться отверстие большего диаметра.Я просмотрел все свёрла, у всех заточка симметрична и одинакова.На фото сверло диаметра 0.5мм.
Я пользуюсь обычными сверлами, но еще очень давно купил для пробы десяток твердосплавных отечественного производства. Первое отличие это диаметр хвостовика, он меньше чем у обозреваемых.
Но все мои попытки пользоваться такими свёрлами привели к тому, что буквально после десятка отверстий они просто ломались. Если обычное сверло ломается только при больших нагрузках, то твердосплавное гораздо более хрупкое, это плата за повышенную твердость и больший ресурс работы.Собственно потому такие сверла с ручными сверлилками противопоказаны, результат можно увидеть на этом фото :(Как бы вы крепко не держали микродрель, биения и наклоны все равно неизбежны, потому в таком применении использовать надо простые свёрла.
А вот при более детальном рассмотрении обнаружилось еще одно довольно важное отличие. У отечественных свёрл есть такое понятие как «ленточка».
Увидеть ее можно на этом чертеже. Ленточка облегчает процесс резания и уменьшает нагрузку на сверло так как при этом сверло не трется всей плоскостью об обрабатываемый материал.
Эта же ленточка присутствует и на больших сверлах, потому обозреваемые сверла являются немного «упрощенными», отечественные же по сути уменьшенной копией большого сверла.
А вот заточка у отечественных проще чем у обозреваемых. Поперечная кромка (место схода режущих частей) шире чем у китайских, потому врезаться и центроваться такое сверло будет хуже чем китайское.
Фото поломанного отечественного сверла, добавил просто для «компании», раз уж смотрел в микроскоп 🙂
Так как ручной микродрелью пользоваться не получится, то все тесты проходили с небольшим CNC станочком.Для подготовки программы сверления я использовал StepCam_v1.78. Сначала в Sprint layout сделал простенький пример, потом сделал экспорт в формат Exellon, затем открыл файл в StepCam, а после отправил уже в ПО управления гравером.
Изначально не стал рисковать и задал скорость подачи 50мм/мин, но когда проводил вторую часть теста, то там было уже 100мм/мин, хотя думаю что реально скорость можно поднимать еще больше.
Когда только готовился сверлить, то боялся что будут проблемы с центровкой сверла в патроне, а кроме того биения самого патрона или станка будут ломать свёрла.Но был реально удивлен что ни одно из пяти свёрл не пришлось центровать, вообще. Т.е. вставил, затянул винты, проверил что центровка в порядке, включил программу. Так что могу сказать что в этом плане сверла отличные.
Но наткнулся на одну из проблем, которая никак не связана со свёрлами, но сильно связана с самим процессом.Я создал один файл где были все необходимые диаметры, сформировал программу для ПО гравера. Но на моменте где должна происходить смена диаметра станок просто останавливается и ничего больше нельзя сделать. Пришлось делать каждый тест отдельно с одним и тем же файлом.
Результаты теста, использовался односторонний стеклотекстолит толщиной 1.5мм, сверление со стороны меди.Сверху все довольно красиво, есть небольшое утолщение вокруг отверстия. Это обусловлено скорее всего отсутствием ленточки, думаю особо не критично.
Снизу картина немного хуже, выход сверла не совсем чистый, особенно у диаметра 0.9мм.
Но разгадка проблемы нашлась почти сразу, у меня стояло слишком маленькое заглубление, 1.9мм, а кроме того первый тест бы начат с довольно высоким подъемом сверла на старте.На фото видно, что верхний ряд отверстий был сделан «на грани», когда надо было выгнать сверло хотя бы еще на 0.2-0.3мм.
Вторым этапом я запустил сверление 210 отверстий диаметра 0.7 мм как наиболее часто используемого.В процессе сверления буквально через относительно короткое время уже было непонятно что сверлится в данный момент и сколько осталось. ПО чередует порядок сверления в зависимости от очередности добавления отверстий на печатную плату, а не по кратчайшему пути.Весь процесс сверловки 210 отверстий занял около 11 минут.
Когда сверлил, то невольно вспомнил один срочный заказ, для которого пришлось не только страссировать плату, а еще и срочно изготовить дома 10 штук устройств.Сверлил руками обычными свёрлами, скорость сверления доходила до 1 отверстия в секунду, для сравнения скорость сверления гравером вышла 1 отверстие за 3 секунды.Вот так выглядела эта плата, отчасти скорость была высокой из-за большого количества микросхем.
Сверловка прошла абсолютно без проблем. Хотя конечно пара сотен отверстий для теста тведосплавного сверла это весьма мало, надо было зарядить раз в десять больше.
Здесь я делал заглубление чуть больше, но выход все равно не очень чистый.
Хотя при сверлении сверло доставало до подложки с запасом. При ручном сверлении и обычном, но новом сверле отверстия у меня получались красивее, что даже немного странно.
К сожалению я забыл сделать фото сверла до теста, потому могу сравнить сверло которым не работали и то, которым я сделал в сумме 236 (21026) отверстий.Подопытное
Ну и краткое резюме.ПреимуществаОтличная центровкаХорошая заточкаОтсутствие биенийНаиболее распространенные диаметры в набореУдобная коробка для хранения.
НедостаткиОтсутствие «ленточки»Отличие в длине.Немного «грязный» выход
Мое мнение. Я не проводил анализ материала, но даже по звуку сверла могу сказать, что материал явно тверже чем у обычных свёрл. Приятно радует симметричность заточки и практически полное отсутствие биений, в обзоре я писал что менял сверла без какой либо подгонки. Немного расстроило не совсем чистое отверстие на выходе, чем это обусловлено, тяжело сказать, возможно кто-то более знающий подскажет.
Ну и попутно решив одну проблему я поймал две других.1. Как заставить ПО «понимать» когда надо менять сверло, а точнее как заставить его работать дальше, потому как ПО даже не выключает двигатель. Хотя должно поднять шпиндель для замены сверла и выключить двигатель.2. Как лучше сверлить по готовой плате чтобы отверстия попадали в свои места. Я делаю платы ЛУТом, соответственно на больших платах имеет место небольшой сдвиг масштаба. Лучше корректировать «исходник» или калибровать станок?
Магазин для обзора предоставил купон HXFHG24 с которым цена набора выходит 9.59, купон действует на оба набора, ссылки на которые есть в начале. Насколько я понял, доставка бесплатна.
На этом все, как всегда жду вопросов, а в данном случае скорее советов 🙂
ПВХ технология изготовления печатных плат
В мире радиолюбителей существует огромное количество различных технологий изготовления печатных плат, пальцев не хватит, чтобы все перечесть. Самыми популярными из них на мой взгляд являются: Лакокрасочная ЛК, это когда рисунок наносится кисточкой, быстросохнущим лаком на печатную плату. Лазерно-утюжная технология ЛУТ, рисунок печатается на глянцевой бумаге лазерным принтером, потом с помощью горячего утюга переноситься на текстолит. И пожалуй самая дорогостоящая Фоторезистивная в ней применяется специальная пленка фоторезист, на которой печатается рисунок.
Сегодня хочу рассказать еще про одну очень простую и более экономную ПВХ технологию изготовления печатных плат в домашних условиях, которой я пользуюсь более 5 лет. Рисунок печатается лазерным принтером на обычной дешевой ПВХ пленке Самоклейке которая продается практически в любом хозяйственном или строительном магазине.
Ну, что же приступим к делу?
И так, для изготовления печатных плат по ПВХ технологии нам понадобиться, ПВХ пленка Самоклейка из строительного магазина. Самый популярный размер мотка 45х800 см, его за моток, из одного мотка можно сделать более 1000 печатных плат, конечно есть и другие размеры большие и маленькие, выбор размера остается за Вами, цены тоже разные. Цвет ПВХ пленки лучше всего выбирать более светлый, чтобы лучше было видно напечатанный на лазерном принтере рисунок.
Для печати маленьких печатных плат шириной не более 10 см лучше всего разрезать ПВХ пленку на куски размером 10.5х29.5 см это будет соответствовать половине обычного листа формата А4.
Также можно вырезать из ПВХ пленки куски большего размера, чем печатная плата, потом отрезать край бумажной подложки на 0.5 см и приклеить на лист обыкновенной бумаги размером 10.5х29.5 см. Бумага будет служить направляющей. Таким образом расход ПВХ пленки будет более экономным и тонкая ПВХ пленка не будет заминаться в принтере при печати. Этот вариант мне больше всего нравиться.
Для рисования печатных плат и печати дорожек на ПВХ пленке я использую специальную программу Sprint Layout 6.0 скачать программу можно здесь.
В верхнем, левом углу программы Sprint Layout 6.0 нажимаем на иконку папки, откроется проводник, в котором указываем путь к файлу с печатной платой в формате lay, нажимаем кнопку открыть.
Открывается изображение печатной платы. Жмем на иконку принтера.
В этом окне выбираем параметры изображения. Снимаем галочку в поле слой К1.
В поле параметры ставим галочку Зеркально. Это надо делать чтобы изображение печатной платы правильно располагалось на текстолите, а иначе дорожки на плате получатся наоборот.
В средней вкладке нажимаем кнопку Принтер.
В открывшемся окне выбираем параметры печати. Ставим размер листа Envelope 0 (COM10). Данный формат соответствует размеру 10.5х29.5 см. Нажимаем ОК.
Теперь нажимаем кнопку Копии и выбираем количество копий изображения на листе, по вертикали и горизонтали. Нажимаем Ок.
Вставляем полоску ПВХ пленки в принтер и жмем Печать.
Пока принтер работает, можно немного отдохнуть.
Готовые картинки вырезаем и приклеиваем к текстолиту.
Теперь остался самый ответственный момент от которого будет зависеть качество готовой печатной платы. Берем в руки паяльник с тонким жалом и аккуратно прожигаем ПВХ пленку до текстолита. Старайтесь делать это, как можно точнее и аккуратней.
Теперь заключительный этап, помещаем платы в теплый раствор хлорного железа и ждем когда раствор вытравит медь в местах отсутствия ПВХ пленки прожженной паяльником. Устройство на фото называется Бульбулятор, с помощью аквариумного компрессора подает пузырьки воздуха в раствор хлорного железа значительно ускоряя процесс травления. Как сделать Бульбулятор читайте здесь.
После окончания процесса травления печатных плат. Сверлим отверстия для радиодеталей. Для сверления отверстий я использую специальный сверлильный станок. Как сделать такой сверлильный станок читайте здесь.
Теперь снимаем остатки ПВХ пленки и печатная плата почти готова.
Тщательно прозвоните мультиметром все дорожки, чтобы исключить короткое замыкание. Заусенцы подрежьте канцелярским ножом. Осталось залудить и распаять детали.
Таким способом Вы можете быстро и довольно качественно изготовить любое количество печатных плат.
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как быстро и качественно сделать печатные платы в домашних условиях по ПВХ технологии
Простой станок для сверления печатных плат.
Самый простой способ сверления печатных плат, держа двигатель с насаженным патроном для сверла в руках. При этом не раз ломались свёрла, и каждый радиолюбитель в мыслях ругал себя, и в следующий раз при изготовлении «печатки». обязательно хотел что-то изменить в этом процессе. Каждый для себя решает сам, или что-то сделать из подручных средств, или приобрести готовое. Всё зависит от места жительства радиолюбителя. Например в сельской местности вдали от крупных центров, лучшим выходом из этого положения, это сделать станок своими руками.
Основное требование к такому станку, это чтобы он справлялся со своей задачей, ну и при его изготовлении не требовалось сложных токарных деталей, так как не у всех есть возможность иметь доступ к токарному станку. Предлагаю Вам простую конструкцию сверлильного станочка для домашней мастерской, которую я увидел на просторах «инета», и которую повторить в домашних условиях не составит особого труда. Автора данной конструкции к сожалению не знаю, и если объявится, то с удовольствием укажу здесь его имя и выражу благодарность за простой конструктив. Размеры станочка; основание 140х90 мм, высота 150 мм. Со своей задачей он вполне справляется и на рабочем столе занимает очень мало места. При таких размерах он позволяет сверлить отверстия в платах, шириной до 150-170 мм. (длинна платы не ограничена), что вполне достаточно в радиолюбительской практике.
Основание станочка изготавливается из любого подручного материала, толщиной не менее 6-8 мм. Можно из текстолита, гетинакса, металла, фанеры. Если брать фанеру, то лучше толщиной не менее 10 мм. Размеры основания указаны выше, но Вы можете для своих нужд изменить эти размеры, как и основания, так и других деталей. В дальнейшем я просто буду указывать свои размеры. Вся конструкция собирается на П-образной стойке, для которой необходимо взять толстый материал, чтобы вся конструкция не пружинила и имела достаточную прочность.
В данной конструкции используется полоса металла, шириной 25 мм. и толщиной 4-5мм. Общая длинна её 140-150 мм. Согнута П-образно, крепление к основанию 30мм, высота 40 мм и оставшееся это длинна 70-80 мм. В стойке просверливаются три отверстия, одно снизу для её крепления к основанию, и два сверху для вертикальных штырей. Длинный штырь длинной 100 мм, диаметр 5 мм.
На длинный штырь одевается пружина. На коротком штыре нарезается резьба с двух сторон, для крепления штыря к стойке и вверху для контргайки. На этих двух штырях двигается подвижная часть с закреплённым на ней двигателем. Пружина должна быть такой жёсткости, чтобы поднимала вес подвижной части с двигателем.
Подвижная часть изготавливается из полосы металла, толщиной не менее 1,5-2,0 мм, шириной 20 мм. Общая длинна полосы 100 мм, размеры по сгибам 20х40х40 мм. Сверлится сквозное отверстие для толстого штыря и отверстие для тонкого штыря. Кстати, штыри можно делать и одинакового диаметра, главное, чтобы материал был достаточно жёсткий, например валы от матричных принтеров. Хомут для крепления двигателя. по диаметру имеющегося двигателя, изготовлен из листового алюминия. У меня двигатель используемый для станка ДПМ-30.
Для питания такого двигателя вполне достаточно источника с напряжением 12 вольт, и самое главное, для него необходимо изготовить схему управления двигателем. Это чтобы без нагрузки двигатель медленно вращался и при касании сверлом платы. начинал работать на полную мощность. Схем таких сколько угодно, например можно выбрать отсюда. На мой взгляд лучше собирать последнюю. Хотя, чего греха скрывать, сам пока пользуюсь без такой схемы, у меня регулируемый БП и в паузах просто убираю напряжение.
Рычаг с держателем, конструкция хорошо видна на фотографиях. Закрепляем его в держателе и крепим к стойке.
Закрепляем подвижную часть и контрим гайкой.
Ну и всё, остаётся всю эту конструкцию закрепить на основании, закрепить имеющийся в распоряжении двигатель хомутом на подвижной части, закрепить сверло и начинать работать. Да, у жены «конфисковал» отслужившую свой срок пробковую подставку под горячую посуду, и вырезал из неё на основание насадку для печатных плат и приклеил её на основание, это чтобы при сверлении печаток сверло не доставало до основания.
Удачи всем в Вашем творчестве и всего наилучшего!
P.S. Да, ещё хочу немного сказать про свёрла. Не поленитесь и найдите себе для работы специальные свёрла для сверления стеклотекстолита. Наши свёрла из сплава ВК6М, у них обычно хвостовик одного диаметра и сами свёрла 0,7-2,0. Отверстия сделанные ими гораздо приличнее, чем сделанные обычными свёрлами и выглядят они так;
Импортные тоже примерно так выглядят. Это не рекламы ради, а для удобства и удовольствия работы. Я сверлил платы сначала обычными свёрлами (по металлу), которые после нескольких дырок сильно тупятся, а после десятка. приходят в полную негодность, потом узнал про такие свёрла, нашёл их и приобрёл (цена их, кстати лежит в пределах 20-50 рэ). Попробовал сверлить ими. небо и земля. По отзывам радиолюбителей. одним сверлом можно сверлить платы несколько лет (несколько тысяч отверстий), пока не сломаешь из-за небрежного обращения.
Но, эти свёрла не подходят для ручных сверлилок. При попытке сделать ими отверстие. оно мигом ломается (из-за малейшего перекоса). То есть ими можно долго и надёжно сверлить только в станке, и зажимной патрон не должен иметь никаких биений, а сверло зажатое им должно быть хорошо отцентрировано. Тогда и долговечность их гарантирована.
Изготовление и сборка
Берём аккуратно нарезанный в магазине профиль:
В торцах профиля нарезаем резьбу М6 на глубину 80 мм. Оказалось очень удобно использовать для этого гаечный метчик, хотя по-идее он совсем не для этого:
Собираем раму на винты М6х70. Крепим направляющие, выставив их параллельно друг другу и порталу рамы:
Вырезаем из плиты кусок 300х180 мм. под каретку шпинделя. Размечаем отверстия:
Сверлим отверстия для подшипников и крепежа шпинделя. Примеряем плиту на место, закрепив её к подшипникам винтами М5х25:
Рейку нарезаем на части, сверлим отверстия и нарезаем резьбу М4. В шестернях сверлим отверстие под фиксирующий винт и нарезаем резьбу М4. В одной шестерне спиливаем часть зубьев, сверлим отверстие, нарезаем резьбу М8. Из оставшейся части плиты вырезаем два уголка, которые будут крепить вал привода каретки:
Собираем каретку и её привод. Под пружины ставим печатные шайбы, чтобы пружины не «играли» и не соскакивали с опор валов:
Шестерни садятся на вал и крепятся фиксирующими винтами. Думал нужно будет делать на валу лыски чтобы шестерни не проворачивались, но по факту этого не потребовалось.
Собираем ручку привода. Берём мебельный болт М8х200, разводим эпоксидный клей и приклеиваем печатный шарик. Болт вкручиваем в шестерню и поджимаем контргайкой, чтобы не раскручивался:
Крепим ручку на конец вала привода, фиксируем винтом. Культурно пакуем всё это в печатный корпус:
Сверление отверстий
Продолжаем делать нашу печатную плату. В прошлой статье мы сделали на текстолите так называемые центры отверстий (кернение), химическим способом.
Так как у нас нет станка ЧПУ, то эти центры отверстий помогут нам просверлить отверстия точно и быстро с помощью любого, имеющегося в наличии сверлильного инструмента. Я сверлил самодельным сверлильным станочком маленькие отверстия, сверла использовал твердо-сплав. Большие отверстия, сверлил с помощью шуруповерта, обычными сверлами по металлу.
Сверление отверстий не вызвало ни каких трудностей, так как центры отверстий накернены и сверло ни куда не убегает.
Обработка отверстий
После сверления нужно провести обработку отверстий. Заусенцы меди с другой стороны печатной платы, это неотъемлемый недостаток ручной сверловки.
Чтобы убрать эти заусенцы, я использовал сверла большего размера и руками зенковал каждое отверстие (снимал не глубокую фаску). Эту процедуру нельзя заменить просто обработкой наждачкой, так как заусенцы могут просто вмяться в отверстия и это приведет к браку при металлизации отверстий.
После снятия фасок с обеих сторон платы, ее нужно хорошо обработать шкуркой с моющим средством. Эта процедура обязательна, так как плата должна быть обезжирена избавлена от всевозможных окислов и подготовлена к следующему этапу изготовления, речь о котором пойдет с в следующей статье.
Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/sverlenie-otverstij
Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.
Итог работы
В итоге мы получаем заготовку с отверстиями в нужных местах, как будто мы ее просверлили на станке ЧПУ.
Хоть этот этап (кернение и сверловка) и занимает какое то время, но без этого ни чего не сделаешь. Если хочется сделать печатную плату с металлизацией отверстий, то придется это проходить снова и снова, при каждом изготовлении платы. Как я писал выше, заменить эти два этапа (кернение и сверловка), может только станок ЧПУ, но пока его нет, то только так.
Вроде ни чего тут сложного нет, сверлить отверстия, снимать заусенцы, но если не обращать внимания на мелочи, то потом в результате получается целый ком проблем, связанный с металлизацией отверстий в печатных платах. Ломай потом голову в причине нестабильного результата. Обращаете внимание на все мелочи при изготовлении платы, мой вам совет.
Следующий этап изготовления этой печатной платы смотрите в этой статье.
Если вам понравилась статья, нажмите на кнопку нужной социальной сети расположенной ниже. Этим действием вы добавите анонс статьи к себе на страницу. Это очень поможет в развитии сайта.
Общая информация о сверлильных станках
Любой сверлильный станок необходим для того, чтобы обеспечить возможность эффективной и точной обработки деталей, изготовленных из различных материалов. Там, где необходима высокая точность обработки (а это относится и к процессу сверления отверстий), из технологического процесса необходимо максимально исключить ручной труд. Подобные задачи и решает любой сверлильный станок, в том числе и самодельный. Практически не обойтись без станочного оборудования при обработке твердых материалов, для сверления отверстий в которых усилий самого оператора может не хватить.
Конструкция настольного сверлильного станка с ременной передачей (нажмите для увеличения)
Любой станок для сверления – это конструкция, собранная из множества составных частей, которые надежно и точно фиксируются друг относительно друга на несущем элементе. Часть из этих узлов закреплена на несущей конструкции жестко, а некоторые могут перемещаться и фиксироваться в одном или нескольких пространственных положениях.
Пример двигателей, используемых при изготовлении самодельного сверлильного мини-станка
Базовыми функциями любого сверлильного станка, за счет которых и обеспечивается процесс обработки, является вращение и перемещение в вертикальном направлении режущего инструмента – сверла. На многих современных моделях таких станков рабочая головка с режущим инструментом может перемещаться и в горизонтальной плоскости, что позволяет использовать это оборудование для сверления нескольких отверстий без передвижения детали. Кроме того, в современные станки для сверления активно внедряют системы автоматизации, что значительно увеличивает их производительность и повышает точность обработки.
