Tecnologia di produzione circuiti stampati a casa
"...e l'esperienza è figlia di errori difficili..."

Quindi, il processo di produzione della scheda inizia con un diagramma schematico del futuro dispositivo. In questa fase, determini non solo come i componenti saranno collegati tra loro, ma deciderai anche quali componenti sono adatti al tuo progetto. Ad esempio: utilizzare parti standard o SMD (che, tra l'altro, sono disponibili anche in dimensioni diverse). La dimensione del futuro consiglio dipenderà da questo.

Successivamente, decidiamo sulla scelta Software, con cui disegnerai la futura tavola. Se diagramma schematico Anche se puoi disegnarlo a mano, questo non funzionerà con il design di un circuito stampato (specialmente quando si tratta di componenti SMD). Io uso . L'ho scaricato molto tempo fa e lo sto usando. Molto buon programma, con un'interfaccia intuitiva, niente di superfluo. Nel programma creiamo un disegno di un circuito stampato.

Non hai ancora scoperto nessun segreto? Quindi: una volta realizzato il disegno della scheda, accertato che i componenti siano posizionati correttamente, occorre impostare il “terreno”, cioè riempire gli spazi tra le piste e le buche, a questo scopo il programma contiene funzione speciale, che lo fa automaticamente (lo spazio predefinito è 0,4 mm). Perché è necessario? In modo che l'incisione (lo vedremo più avanti) richieda meno tempo, sarà più facile per te controllare il processo ed è utile farlo anche per ragioni di progettazione del circuito...

Nota: quando si progetta una tavola, cercare di non realizzare fori di diametro inferiore a 0,5 mm, a meno che, ovviamente, non si disponga di una macchina speciale per praticare fori, ma ne parleremo più avanti...

Grande! Abbiamo disegnato un disegno del futuro circuito stampato, ora deve essere stampato su una stampante LASER (Lut significa laser). Per fare ciò, fare clic su Stampa. Il programma sopra menzionato crea un file speciale in cui è possibile selezionare il numero di copie, la loro posizione, creare una cornice, specificare la dimensione dei fori e dello specchio.

Nota: se stai realizzando un circuito stampato a doppia faccia, la parte anteriore deve essere riflessa orizzontalmente e la parte posteriore deve essere lasciata così com'è. RiguardoSprint- Disposizione, quindi è meglio farlo nella fase di creazione del diagramma, e non nella fase di preparazione del file per la stampa, poiché con la "massa" sorgono "difetti", in alcuni punti scompare.

Eppure è meglio stampare più copie, anche se ne serve una sola, perché nelle fasi successive potrebbero comparire dei difetti e per non correre ogni volta alla stampante, farlo in anticipo.

Su cosa stampare? Per cominciare, lo stampiamo su un normale foglio di carta per assicurarci per l'ultima volta che tutto sia fatto correttamente e che tutti i componenti si adattino alle dimensioni. Ciò riscalderà anche la stampante.

Ora impostiamo la densità massima del toner, disabilitiamo tutte le modalità di risparmio (a proposito, è meglio usare una cartuccia nuova). Prendiamo un supporto di carta autoadesiva, preferibilmente carta “vellutata” (con quella si ottiene il risultato migliore, forse è dovuto al fatto che è più spessa), inseriamolo con il lato lucido nella stampante e premiamo “stampa ”. Pronto!

Nota: da ora in poi non potrai toccare questa carta, solo i bordi, altrimenti potresti macchiare il disegno!

Informazioni sul riutilizzo del substrato. Diciamo che hai stampato un disegno, ma occupava solo metà del foglio, non devi buttare via l'altra metà, puoi stamparci anche sopra, MA! per qualche motivo, quando si ristampa, la stampante “mastica” la carta nel 20% dei casi, quindi attenzione!

Preparazione della textolite

Utilizzo un normale laminato in fibra di vetro con uno spessore di 1 mm, che viene venduto in un negozio di ricambi per radio. Poiché vogliamo realizzare una scheda a doppia faccia, acquistiamo PCB a doppia faccia. Tagliamo il pezzo richiesto, non è necessario effettuare una riserva, non sarà necessario. L'hanno tagliato. Prendiamo zero carta vetrata e carteggiamo la textolite fino a renderla lucida su entrambi i lati. Se ci sono piccoli graffi, allora va bene, il toner si attaccherà meglio (ma senza fanatismo!). Successivamente, prendi l'acetone (alcol) e pulisci la tavola su entrambi i lati per sgrassarla. Pronto!

Nota: quando carteggi il PCB, presta attenzione agli angoli della scheda, molto spesso sono “sotto-levigati” o, peggio ancora, “troppo-levigati”, cioè quando non è rimasta alcuna pellicola lì. Dopo aver pulito con acetone, anche la tavola non deve essere toccata con le mani, è possibile afferrarla solo per i bordi, preferibilmente con una pinzetta;

La fase successiva è la più importante: trasferire il disegno dalla carta alla textolite. Si esegue utilizzando un ferro da stiro (lut significa ferro). Chiunque andrà bene qui. Lo riscaldiamo a 200 gradi (spesso è così Temperatura massima ferro, quindi giriamo semplicemente il regolatore al massimo e aspettiamo che si scaldi).

E ora ecco i segreti! Per trasferire il disegno di un circuito stampato dalla carta al PCB, è necessario attaccare la carta al PCB con il lato desiderato, quindi pressarla con un ferro da stiro e lisciarla accuratamente. Non sembra complicato? Ma la cosa più difficile è applicare il ferro per non spazzare via la carta, soprattutto se la sciarpa è piccola e la state realizzando in un unico esemplare, inoltre non è così semplice usare il ferro; Mangiare modo interessante rendere il compito più semplice.

Nota: stiamo cercando di realizzare PCB a doppia faccia, quindi qualche informazione sulla preparazione della carta. Alcune fonti consigliano di farlo: trasferire un lato, sigillare il lato opposto con nastro adesivo o nastro adesivo, incidere un lato, quindi praticare dei fori, abbinare il motivo dell'altro lato, quindi trasferirlo di nuovo, sigillarlo, incidere. Questo richiede molto tempo perché essenzialmente devi incidere due tavole! Puoi accelerare il processo.

Prendiamo due pezzi di carta con un disegno sui lati anteriore e posteriore e li combiniamo. È meglio farlo vetro della finestra o su un tavolo trasparente con illuminazione. Nota! in questo caso è necessario tagliare i pezzi di carta con un margine, tanto più meglio è, ma senza fanatismo bastano 1-1,5 cm Li fissiamo con una cucitrice su 3 lati (niente colla!), Noi prendiamo una busta in cui mettiamo la tavola e la allineiamo.

Il più interessante. Prendiamo due pezzi di PCB (vedi le dimensioni nella figura), li posizioniamo con il lato di alluminio rivolto l'uno verso l'altro, e tra di loro posizioniamo una "busta" con un pannello, e fissiamo i bordi di questo sandwich con graffette in modo che i fogli PCB non si muovono l'uno rispetto all'altro.

Nota: per questi scopi è meglio scegliere una textolite più sottile, si scalderà più velocemente e potrà deformarsi dove necessario.

Adesso prendiamo il ferro e con calma lo applichiamo al nostro sandwich, e premiamo più forte che possiamo, prima da un lato, poi giriamolo e premiamo dall'altro. Per un effetto migliore, consiglio che dopo la prima pressione, effettuare diversi movimenti circolari con il ferro per essere sicuri che la carta venga pressata in tutti i punti. Non è necessario stirare a lungo, di solito non più di 1-3 minuti per tutto, ma nessuno ti dirà l'ora esatta, perché dipende dalle dimensioni dell'asse e dalla quantità di tonico. L'importante è non sovraesporre, perché in questo caso il toner potrebbe semplicemente diffondersi e, se sottoesposto, il disegno potrebbe non essere trasferito completamente. Esercitatevi, signori, esercitatevi!

Quindi puoi aprire il sandwich e assicurarti che la carta sia attaccata al PCB su tutti i lati, ad es. senza bolle d'aria. E paghiamo rapidamente la quota acqua corrente, e bello ( acqua fredda Ovviamente).

Nota: se hai utilizzato un supporto di carta autoadesiva, cadrà dal PCB stesso sott'acqua e la scheda cadrà facilmente dalla busta. Se hai utilizzato un supporto in carta vellutata (più spesso), non funzionerà. Prendiamo le forbici e tagliamo i lati della busta, quindi lentamente, tenendo il bordo della carta, rimuoviamo la carta sotto l'acqua corrente. Di conseguenza, sulla carta non dovrebbe rimanere più toner; sarà tutto sul PCB.

In questa fase, se si verificano dei difetti, ci sono due modi di procedere. Se ci sono troppi difetti, è meglio prendere acetone, lavare via il toner dal PCB e riprovare (dopo aver ripetuto il processo di pulizia del PCB con carta vetrata).

Un esempio di difetto irreparabile (in in questo caso, ho ricominciato):

Se ci sono pochi difetti, puoi prendere un pennarello per disegnare circuiti stampati e riempire i difetti.

Una buona opzione, ci sono piccoli fori nella "massa", ma possono essere verniciati con un pennarello:

Opzioni corrette. Le aree ombreggiate in verde sono chiaramente visibili:

Ottimo, questa è stata la fase tecnologicamente più difficile, sarà più facile dopo.

Ora puoi incidere la tavola, ad es. rimuovere la pellicola in eccesso dal PCB. L'essenza dell'incisione è questa: mettiamo il pannello in una soluzione che corrode il metallo, mentre il metallo situato sotto il toner (sotto il disegno del pannello) rimane illeso e quello attorno viene rimosso.

Dirò alcune parole sulla soluzione. Secondo me è meglio avvelenare con cloruro ferrico, non è costoso, la soluzione è molto semplice da preparare e nel complesso dà un buon risultato. La ricetta è semplice: 1 parte di cloruro ferrico, 3 parti di acqua e il gioco è fatto! Ma ci sono altri metodi di incisione.

Nota: è necessario aggiungere acqua al ferro e non viceversa, ecco come dovrebbe essere!

Nota: esistono due tipi di cloruro ferrico (che ho visto): anidro e 6-idro. L'anidro, come dice il nome, è completamente secco, e nel contenitore in cui viene venduto c'è sempre molta polvere, questo non è un problema. Ma quando viene aggiunta acqua, si dissolveranno attivamente, si verifica una forte reazione esotermica (la soluzione si riscalda), con il rilascio di una sorta di gas (molto probabilmente è cloro o acido cloridrico, beh, è ​​​​un raro trucco sporco), che NON È INALABILE, si consiglia di diluirlo in aria.

Ma il ferro da stiro a 6 acque è già migliore. Questa, infatti, è già una soluzione, si aggiunge acqua, si ottengono grumi bagnati, che devono essere aggiunti anche all'acqua, ma non c'è più una reazione così violenta, la soluzione si riscalda, ma non molto velocemente e non molto fortemente, ma tutto è sicuro e silenzioso (le finestre devono ancora essere aperte).

Nota: il consiglio che do qui non è l'unico corretto; su molti forum si possono incontrare persone che hanno ottenuto tavole con una concentrazione diversa, un tipo diverso di cloruro ferrico, ecc. Ho solo provato a riassumere i suggerimenti più popolari e esperienza personale. Quindi, se questi metodi non ti hanno aiutato, prova un altro metodo e avrai successo!

Hai preparato la soluzione? Grande! Seleziona un contenitore. Per quelli monofacciali, questa scelta è semplice, prendiamo una scatola di plastica trasparente (per vedere il processo di incisione) con coperchio, mettiamo la tavola sul fondo. Ma con le tavole bifacciali non è così semplice. È necessario che la velocità di incisione su ciascun lato sia approssimativamente la stessa, altrimenti potrebbe verificarsi una situazione in cui un lato non è ancora stato inciso, ma le tracce sull'altro si stanno già dissolvendo. Per evitare che ciò accada, è necessario posizionare la tavola verticalmente nel contenitore (in modo che non giaccia sul fondo), quindi la soluzione attorno sarà omogenea e la velocità di incisione sarà all'incirca la stessa. Pertanto, è necessario adottare una capacità elevata in modo che la scheda si adatti al " tutta altezza"È meglio scegliere un barattolo stretto e trasparente in modo da poter osservare il processo di incisione.

Successivamente, la soluzione deve essere riscaldata (la posizioniamo sulla batteria), questo aumenterà la velocità della reazione, e agitarla periodicamente per garantire un'incisione uniforme ed evitare la comparsa di sedimenti sulla tavola.

Nota: alcune persone lo mettono nel microonde e lo scaldano lì, ma non ti consiglio di farlo, perché... Ho letto su un forum che dopo questo puoi essere avvelenato dal cibo di questo microonde. Non ci sono prove dirette, ma è meglio non rischiare!

Nota: per garantire un'incisione uniforme, è necessario mescolare la soluzione (agitare il contenitore), ma esistono metodi tecnologicamente più avanzati. Puoi collegare un generatore di bolle (da un acquario) al contenitore e poi le bolle mescoleranno la soluzione. Ho visto persone realizzare vasi per incisione oscillanti con un servomotore e un microcontrollore che "scuote" secondo uno speciale algoritmo! Qui non considero ogni opzione nel dettaglio, perché ognuna ha le sue sfumature e l’articolo sarebbe quindi molto lungo. Ho descritto il metodo più semplice, perfetto per le prime tavole.

Stiamo aspettando, non c'è bisogno di avere fretta!

È molto facile capire che il processo di incisione è terminato: non ci saranno tracce di lamina tra il toner nero. Quando ciò accade, puoi rimuovere la scheda.

Successivamente, lo portiamo sott'acqua e laviamo via la soluzione rimanente. Prendi dell'alcool o dell'acetone e lava via il toner; sotto di esso dovrebbero esserci tracce di pellicola. Ottimo, va tutto bene? Ci sono posti “sottoincisi”? Ci sono posti “troppo incisi” da qualche parte? Grande! Possiamo andare avanti!

Nota: se in questa fase della produzione compaiono dei difetti, ci si trova di fronte a una scelta seria: buttare via il difetto e ricominciare da capo, oppure provare a risolverlo. Dipende da quanto sono gravi i difetti e da quanto sono elevate le tue richieste sul tuo lavoro.

La fase successiva è stagnare la tavola. Ci sono due modi principali. Il primo è il più semplice. Prendiamo il flusso di saldatura (uso LTI-120, ma non quello che assomiglia alla vernice alla colofonia, che lascia macchie terribili sul campo di saldatura, ma quello a base di alcol, è molto più leggero), lubrificiamo generosamente la scheda con esso un lato. Prendiamo la saldatura e un saldatore con una punta larga e iniziamo a stagnare la tavola, ad es. Coprire l'intero foglio con la saldatura.

Nota: non tenere il saldatore sulle piste troppo a lungo, perché... Textolite è disponibile in diverse qualità e alcune tracce cadono molto facilmente, soprattutto quelle sottili. Stai attento!

In questo caso sulla scheda potrebbero apparire strisce di saldatura o protuberanze dall'aspetto sgradevole; è meglio trattarle utilizzando una treccia dissaldante. Nei punti in cui è necessario rimuovere la saldatura in eccesso, la applichiamo, tutta la saldatura in eccesso viene rimossa e rimane una superficie piana.

Nota: puoi avvolgere subito la treccia attorno alla punta e stagnarla subito, potrebbe risultare ancora più semplice.

Il metodo è buono, ma per ottenere un aspetto esteticamente gradevole della tavola sono necessarie una certa esperienza e abilità.

Il secondo metodo è più complicato. Avrai bisogno di un contenitore di metallo in cui puoi far bollire l'acqua. Versare l'acqua in un contenitore, aggiungere un paio di cucchiai acido citrico e metti il ​​gas, porta a ebollizione. La saldatura non dovrebbe essere semplice, ma con un basso punto di fusione, ad esempio la lega di rosa (circa 100 gradi Celsius). Lanciamo alcune palline sul fondo e vediamo che si sono sciolte. Adesso gettiamo la tavola su queste palline, poi prendiamo un bastoncino (meglio se di legno, per non scottarvi le mani), lo avvolgiamo in un batuffolo di cotone e cominciamo a strofinare la tavola, disperdendo la saldatura lungo le piste, ottenendo così un distribuzione uniforme della saldatura su tutta la scheda.

Il metodo è abbastanza buono, ma più costoso e devi scegliere un contenitore, perché dovrai utilizzare gli strumenti al suo interno. È meglio usare qualcosa con i lati bassi.

Nota: dovrai eseguire questa operazione per un tempo piuttosto lungo, quindi è meglio aprire la finestra. Con l'esperienza dovresti diventare più veloce.

Nota: molte persone non parlano molto bene della lega di rosa a causa della sua fragilità, ma è molto adatta per stagnare i pannelli utilizzando questo metodo.

Nota: a me questo metodo non piace, perché ho provato ad usarlo quando ho realizzato la prima tavola e ricordo bene quanto fosse scomodo “cucinare” questa tavola in un barattolo di latta senza attrezzi....Oh, quello è stato terribile! Ma ora...

Entrambi i metodi hanno i loro vantaggi e svantaggi; la scelta dipende solo da te e dalle tue capacità, desideri e abilità.

Nota: consiglio inoltre di testare la scheda con un multimetro per accertarsi che non ci siano incroci di binari che non dovrebbero intersecarsi, che non ci siano “ugelli” casuali o qualsiasi altra sorpresa. Se troviamo un problema, prendiamo un saldatore e rimuoviamo la saldatura in eccesso, se ciò non aiuta, quindi utilizziamo un taglierino e separiamo attentamente i punti necessari; Ciò potrebbe significare che la tavola è poco incisa in alcuni punti, ma va bene.

Per fare questo utilizziamo un piccolo trapano e una punta da trapano. Ora vengono vendute punte speciali per circuiti stampati con affilatura speciale e scanalature speciali sulla punta. All'inizio ho utilizzato una normale punta per metallo con uno spessore di 0,6 mm, poi sono passata a una speciale e il risultato è stato molto buono. Innanzitutto, anche con il mio trapano economico, qualsiasi PCB può essere forato senza problemi, quasi senza sforzo. Il trapano stesso “morde” e trascina con sé lo strumento. In secondo luogo, lascia un foro di entrata e uscita pulito, senza sbavature, a differenza di un trapano standard, che letteralmente “strappa” il PCB. In terzo luogo, questo trapano quasi non scivola, ad es. devi solo farlo bene la prima volta Posto giusto e non andrà da nessuna parte. Un miracolo, non uno strumento! Ma costa anche un po’ di più di un normale trapano.

Nota: per “arrivare subito nel posto giusto” è meglio usare un punteruolo o uno strumento speciale per la punzonatura, basta non fare tagli troppo profondi, questo potrebbe dirigere il trapano nella direzione sbagliata. Inoltre: questo trapano ha uno svantaggio: si rompe facilmente, quindi è meglio utilizzare una macchina speciale per praticare fori o tenere il trapano rigorosamente in verticale. Credetemi, si rompe molto facilmente! Soprattutto quando è necessario praticare un foro di 0,3 mm o 0,2 mm, ma questo è già un lavoro di gioielleria.

Pronto! È tutto! Saldiamo i fori passanti con fili sottili e otteniamo emisferi puliti sulla scheda, sembra molto carino. Ora devi solo saldare tutti i componenti del circuito e assicurarti che funzioni, ma questo è un argomento per un altro articolo. Ed ecco cosa ho ottenuto:

È tutto. Ancora una volta voglio sottolineare che qui ho solo cercato di riassumere tutto il materiale che sono riuscito a trovare sulla LUT e la mia esperienza. Il risultato è stato un po' lungo, ma in ogni caso ci sono molte sfumature di cui bisogna tener conto per ottenere il miglior risultato. L’ultimo consiglio che posso darti è: bisogna provare, provare a fare le tavole, perché la maestria arriva con l’esperienza. E alla fine cito ancora una volta l’epigrafe: “…e l’esperienza è figlia di ERRORI difficili…”

Se hai domande, puoi lasciarle nei commenti. Sarò grato anche per le critiche costruttive.

condizioni utilizzando il perossido di idrogeno. Tutto è molto semplice e non richiede molto sforzo.

Per funzionare avremo bisogno del seguente elenco di strumenti:
- Programma - layout 6.0.exe (sono possibili altre modifiche)
- Fotoresist negativo (questa è una pellicola speciale)
- Stampante laser
- Pellicola trasparente per la stampa
- Pennarello per circuiti stampati (in caso contrario potete usare smalto nitro o smalto per unghie)
- PCB in lamina
- Lampada UV (se non c'è la lampada, aspetta il bel tempo e usa i raggi del sole, l'ho fatto molte volte e tutto funziona)
- Due pezzi di plexiglass (uno è possibile, ma ne ho fatti due per me), puoi anche usare una custodia per CD
- Coltello da cancelleria
- Acqua ossigenata 100 ml
- Acido citrico
- Bibita
- Sale
- Mani livellate (questo è un must)

Nel programma di layout realizziamo il layout della scheda

Lo controlliamo attentamente per non confondere nulla e lo stampiamo

Assicurati di selezionare tutte le caselle a sinistra come mostrato nella foto. La foto mostra che il nostro disegno è in negativo, poiché il nostro fotoresist è negativo, le aree colpite dai raggi UV diventeranno tracce e il resto verrà lavato via, ma ne parleremo più avanti.

Successivamente prendiamo una pellicola trasparente per la stampa su stampante laser (disponibile in vendita gratuita), un lato è leggermente opaco e l'altro è lucido, quindi posizioniamo la pellicola in modo che il disegno sia sul lato opaco.

Prendiamo il PCB e lo tagliamo alla dimensione della scheda richiesta

Taglia il fotoresist a misura (quando lavori con il fotoresist, evita la luce solare diretta, poiché danneggerebbe il fotoresist)

Puliamo la textolite con una gomma e la puliamo in modo che non rimangano detriti

Successivamente, strappiamo la pellicola protettiva trasparente sul fotoresist.

E incollalo con cura sul PCB, è importante che non ci siano bolle. Stiratelo bene in modo che il tutto aderisca bene.

Successivamente abbiamo bisogno di due pezzi di plexiglass e due mollette, puoi usare una scatola per CD

Posizioniamo il nostro modello stampato sulla scheda, assicurati di posizionare il modello con il lato stampato sul PCB e fissarlo tra le due metà del plexiglass in modo che tutto aderisca perfettamente

Successivamente avremo bisogno di una lampada UV (o di un semplice sole in una giornata soleggiata)

Avvitiamo la lampadina a qualsiasi lampada e la posizioniamo sopra la nostra tavola ad un'altezza di circa 10-20 cm e la accendiamo, il tempo di illuminazione di una lampada come nella foto ad un'altezza di 15 cm per me è 2,5. minuti. Non lo consiglio per periodi più lunghi, potresti rovinare il fotoresist

Dopo 2 minuti, spegni la lampada e guarda cosa succede. I percorsi devono essere chiaramente visibili

Se tutto è chiaramente visibile, procedere al passaggio successivo.

Prendi gli ingredienti elencati
- Perossido
- Acido citrico
- Sale
- Bibita

Ora dobbiamo rimuovere il fotoresist non esposto dalla scheda; deve essere rimosso in una soluzione di carbonato di sodio. Se non esiste, allora devi crearlo. Far bollire l'acqua in un bollitore e versarla in un contenitore

Versaci dentro la soda semplice. Non serve molto per 100-200 ml, 1-2 cucchiai di soda e mescolare bene, dovrebbe iniziare una reazione

Lascia raffreddare la soluzione a 20-35 gradi (non puoi mettere la scheda direttamente in una soluzione calda, tutto il fotoresist si staccherà)
Prendiamo la nostra tavola e rimuoviamo OBBLIGATORIO la seconda pellicola protettiva

E metti la tavola nella soluzione RAFFREDDATA per 1-1,5 minuti

Periodicamente tiriamo fuori il tagliere e lo laviamo sotto l'acqua corrente, pulendolo accuratamente con il dito o con una spugna morbida da cucina. Una volta lavato via tutto l'eccesso, dovrebbe rimanere una tavola come questa:

La foto mostra che è stato lavato via un po' più del necessario, probabilmente sovraesposto nella soluzione (cosa sconsigliata)

Ma va bene. basta prendere un pennarello per circuiti stampati o uno smalto e con quello coprire tutti gli errori

Successivamente, versare in un altro contenitore 100 ml di acqua ossigenata, 3-4 cucchiai di acido citrico e 2 cucchiai di sale.

Come preparare una tavola made in Eagle per la produzione

La preparazione per la produzione consiste in 2 fasi: controllo dei vincoli tecnologici (DRC) e generazione di file Gerber

Repubblica Democratica del Congo

Ogni produttore di circuiti stampati ha restrizioni tecnologiche sulla larghezza minima delle piste, sugli spazi tra le piste, sui diametri dei fori, ecc. Se la scheda non soddisfa queste restrizioni, il produttore rifiuta di accettare la scheda per la produzione.

Quando si crea un file PCB, i vincoli tecnologici predefiniti vengono impostati dal file default.dru nella directory dru. In genere, questi limiti non corrispondono a quelli dei produttori reali, quindi devono essere modificati. È possibile impostare le restrizioni subito prima di generare i file Gerber, ma è meglio farlo subito dopo aver generato il file board. Per impostare le restrizioni, premere il pulsante DRC

Lacune

Vai alla scheda Distanza, dove imposti gli spazi tra i conduttori. Vediamo 2 sezioni: Segnali diversi E Stessi segnali. Segnali diversi- determina gli spazi tra elementi appartenenti a segnali diversi. Stessi segnali- determina gli spazi tra elementi appartenenti allo stesso segnale. Mentre ti sposti tra i campi di input, l'immagine cambia per mostrare il significato del valore inserito. Le dimensioni possono essere specificate in millimetri (mm) o millesimi di pollice (mil, 0,0254 mm).

Distanze

Nella scheda Distanza vengono determinate le distanze minime tra il rame e il bordo della scheda ( Rame/Dimensione) e tra i bordi dei fori ( Foro)

Dimensioni minime

Nella scheda Dimensioni per pannelli bifacciali, hanno senso 2 parametri: Larghezza minima - larghezza minima conduttore e Esercitazione minima- diametro minimo del foro.

Cinghie

Nella scheda Restring si impostano le dimensioni delle fasce attorno ai via e ai pad di contatto dei componenti lead. La larghezza del nastro viene impostata come percentuale del diametro del foro ed è possibile impostare un limite alla larghezza minima e massima. Per i pannelli bifacciali i parametri hanno un senso Pastiglie/Superiore, Pad/Fondo(cuscinetti sullo strato superiore e inferiore) e Vie/Esterni(via).

Maschere

Nella scheda Maschere, impostare gli spazi dal bordo del pad alla maschera di saldatura ( Fermare) e pasta saldante ( Crema). Gli spazi sono impostati come percentuale della dimensione del pad più piccolo ed è possibile impostare un limite allo spazio minimo e massimo. Se il produttore della scheda non specifica requisiti speciali, puoi lasciare i valori predefiniti in questa scheda.

Parametro Limite definisce il diametro minimo del via che non sarà coperto dalla maschera. Ad esempio, se si specifica 0,6 mm, i via con un diametro pari o inferiore a 0,6 mm verranno coperti da una maschera.

Esecuzione di una scansione

Dopo aver impostato le restrizioni, vai alla scheda File. È possibile salvare le impostazioni in un file facendo clic sul pulsante Salva come.... In futuro, potrai scaricare rapidamente le impostazioni per altre schede ( Carico...).

Con il semplice tocco di un pulsante Fare domanda a le limitazioni tecnologiche stabilite si applicano al file PCB. Colpisce i livelli tStop, bStop, tCrema, bCrema. Anche i via e i pin pad verranno ridimensionati per soddisfare i vincoli specificati nella scheda Restrizione.

Premere il pulsante Controllo avvia il processo di monitoraggio dei vincoli. Se la scheda soddisfa tutte le restrizioni, verrà visualizzato un messaggio nella riga di stato del programma Nessun errore. Se la scheda non supera l'ispezione, viene visualizzata una finestra Errori della RDC

La finestra contiene un elenco di errori DRC, indicando il tipo di errore e il livello. Quando si fa doppio clic su una linea, l'area del tabellone con l'errore verrà mostrata al centro della finestra principale. Tipi di errore:

spazio troppo piccolo

diametro del foro troppo piccolo

incrocio di binari con segnali diversi

il foil è troppo vicino al bordo della tavola

Dopo aver corretto gli errori, è necessario eseguire nuovamente il controllo e ripetere questa procedura fino all'eliminazione di tutti gli errori. La scheda è ora pronta per l'output su file Gerber.

Generazione di file Gerber

Dal menù File scegliere Processore CAM. Apparirà una finestra Processore CAM.

L'insieme dei parametri di generazione del file è chiamato attività. L'attività è composta da diverse sezioni. La sezione definisce i parametri di output di un file. Per impostazione predefinita, la distribuzione Eagle include l'attività gerb274x.cam, ma presenta 2 inconvenienti. In primo luogo, gli strati inferiori vengono visualizzati in un'immagine speculare e, in secondo luogo, il file di perforazione non viene generato (per generare la perforazione, sarà necessario eseguire un'altra attività). Consideriamo quindi la possibilità di creare un'attività da zero.

Dobbiamo creare 7 file: bordi della scheda, rame in alto e in basso, serigrafia in alto, maschera di saldatura in alto e in basso e punta da trapano.

Cominciamo con i confini del tabellone. Nel campo Sezione inserisci il nome della sezione Controllo cosa c'è nel gruppo Stile solo installato pos. Coord, Ottimizzare E Riempire i cuscinetti. Dalla lista Dispositivo scegliere GERBER_RS274X. Nel campo di immissione File Viene inserito il nome del file di output. È conveniente posizionare i file in una directory separata, quindi in questo campo inseriremo %P/gerber/%N.Edge.grb . Ciò significa la directory in cui si trova il file sorgente della scheda, la sottodirectory Gerber, nome del file della scheda originale (senza estensione .brd) con aggiunta alla fine .Edge.grb. Tieni presente che le sottodirectory non vengono create automaticamente, quindi dovrai creare una sottodirectory prima di generare i file Gerber nella directory del progetto. Nei campi Compensare immettere 0. Nell'elenco dei livelli, selezionare solo il livello Dimensione. Questo completa la creazione della sezione.

Per creare una nuova sezione, fare clic su Aggiungere. Nella finestra viene visualizzata una nuova scheda. Impostiamo i parametri della sezione come descritto sopra, ripetiamo il procedimento per tutte le sezioni. Naturalmente, ogni sezione deve avere il proprio set di livelli:

rame in cima: Top, Pads, Vias

fondo in rame - Fondo, pastiglie, vie

serigrafia sulla parte superiore: tPlace, tDocu, tNames

maschera in alto - tStop

maschera inferiore - bStop

perforazione - Trapano, Fori

e il nome del file, ad esempio:

rame in cima - %P/gerber/%N.TopCopper.grb

fondo in rame - %P/gerber/%N.BottomCopper.grb

serigrafia sulla parte superiore - %P/gerber/%N.TopSilk.grb

maschera in alto - %P/gerber/%N.TopMask.grb

maschera inferiore - %P/gerber/%N.BottomMask.grb

perforazione - %P/gerber/%N.Drill.xln

Per un file di perforazione, il dispositivo di output ( Dispositivo) dovrebbe essere ECCELLONE, ma no GERBER_RS274X

È bene tenere presente che alcuni produttori di schede accettano solo file con nomi in formato 8.3, cioè non più di 8 caratteri nel nome del file, non più di 3 caratteri nell'estensione. Questo dovrebbe essere preso in considerazione quando si specificano i nomi dei file.

Otteniamo quanto segue:

Quindi aprire il file della scheda ( File => Apri => Scheda). Assicurati che il file della scheda sia stato salvato! Clic Elabora lavoro- e otteniamo una serie di file che possono essere inviati al produttore della scheda. Tieni presente che oltre ai file Gerber veri e propri, verranno generati anche file di informazioni (con estensioni .gpi O .dri) - non è necessario inviarli.

È inoltre possibile visualizzare solo i file delle singole sezioni selezionando la scheda desiderata e facendo clic Sezione Processo.

Prima di inviare i file al produttore della scheda è utile visionare quanto realizzato utilizzando un visualizzatore Gerber. Ad esempio, ViewMate per Windows o per Linux. Può anche essere utile salvare la tavola come PDF (nell'editor della tavola File->Stampa->pulsante PDF) e inviare questo file al produttore insieme alle gerbere. Poiché anche loro sono persone, questo li aiuterà a non commettere errori.

Operazioni tecnologiche che devono essere eseguite quando si lavora con il fotoresist SPF-VShch

1. Preparazione della superficie.
a) pulizia con polvere lucida (“Marshalit”), misura M-40, lavaggio con acqua
b) decapaggio con soluzione di acido solforico al 10% (10-20 sec), risciacquo con acqua
c) essiccazione a T=80-90 gr.C.
d) controllare - se entro 30 secondi. sulla superficie rimane una pellicola continua: il supporto è pronto per l'uso,
in caso contrario, ripetere tutto da capo.

2. Applicazione del fotoresist.
Il fotoresist si applica utilizzando una laminatrice con Talbero = 80 g.C. (vedi istruzioni per l'uso della plastificatrice).
A questo scopo, il substrato caldo (dopo il forno di essiccazione) contemporaneamente alla pellicola del rullo SPF viene diretto nello spazio tra gli alberi e la pellicola di polietilene (opaca) deve essere diretta verso il lato rame della superficie. Dopo aver pressato la pellicola sul substrato, inizia il movimento degli alberi, mentre la pellicola di polietilene viene rimossa e lo strato di fotoresist viene arrotolato sul substrato. Lavsan pellicola protettiva rimane in cima. Successivamente, la pellicola SPF viene tagliata su tutti i lati in base alle dimensioni del substrato e mantenuta tale temperatura ambiente entro 30 minuti. È consentita l'esposizione da 30 minuti a 2 giorni al buio a temperatura ambiente.

3. Esposizione.
L'esposizione tramite fotomaschera viene effettuata su installazioni SKTSI o I-1 con lampade UV come DRKT-3000 o LUF-30 con un vuoto di 0,7-0,9 kg/cm2. Il tempo di esposizione (per ottenere un'immagine) è regolato dall'installazione stessa e viene selezionato sperimentalmente. La sagoma deve essere ben pressata sul supporto! Dopo l'esposizione, il pezzo viene conservato per 30 minuti (sono consentite fino a 2 ore).

4. Manifestazione.
Dopo l'esposizione, il disegno viene sviluppato. A tale scopo, lo strato protettivo superiore, il film lavsan, viene rimosso dalla superficie del supporto. Successivamente il pezzo viene immerso in una soluzione di carbonato di sodio (2%) a T = 35 g.C. Dopo 10 secondi, iniziare il processo di rimozione della parte non esposta del fotoresist utilizzando un tampone di gommapiuma. Il tempo di manifestazione è selezionato sperimentalmente.
Successivamente il substrato viene rimosso dallo sviluppatore, lavato con acqua, decapato (10 sec.) con una soluzione al 10% di H2SO4 (acido solforico), sempre con acqua ed essiccato in armadio a T = 60 gradi C.
Il modello risultante non dovrebbe staccarsi.

5. Il disegno risultante.
Il modello risultante (strato di fotoresist) è resistente all'incisione in:
- cloruro ferrico
- acido cloridrico
- solfato di rame
- acqua regia (dopo la concia aggiuntiva)
e altre soluzioni

6. Periodo di validità del fotoresist SPF-VShch.
La durata di conservazione di SPF-VShch è di 12 mesi. La conservazione viene effettuata in un luogo buio a una temperatura compresa tra 5 e 25 gradi. C. in posizione eretta, avvolto in carta nera.

Cos'è un circuito stampato

Circuito stampato (inglese: circuito stampato, PCB o scheda di cablaggio stampato, PWB) - una piastra di dielettrico, sulla superficie e/o nel volume della quale si formano circuiti elettricamente conduttivi circuito elettronico. Un circuito stampato è progettato per collegare elettricamente e meccanicamente vari componenti elettronici. I componenti elettronici su un circuito stampato sono collegati tramite i loro terminali a elementi di uno schema conduttivo, solitamente mediante saldatura.

A differenza del montaggio superficiale, su un circuito stampato la struttura elettricamente conduttiva è costituita da un foglio, posizionato interamente su una solida base isolante. Il circuito stampato contiene fori di montaggio e cuscinetti per il montaggio di componenti con piombo o planari. Inoltre, i circuiti stampati sono dotati di fori per il collegamento elettrico di sezioni di lamina situate su diversi strati della scheda. CON parti esterne solitamente segnato sulla lavagna copertura protettiva("maschera di saldatura") e marcature (disegno di supporto e testo secondo la documentazione di progettazione).

A seconda del numero di strati con trama elettricamente conduttiva, i circuiti stampati si dividono in:

single-sided (OSP): c'è un solo strato di lamina incollato su un lato del foglio dielettrico.

double-face (DPP): due strati di lamina.

multistrato (MLP): lamina non solo su due lati della scheda, ma anche negli strati interni del dielettrico. I circuiti stampati multistrato sono realizzati incollando tra loro più schede monofaccia o bifacciali.

All’aumentare della complessità dei dispositivi progettati e della densità di installazione, aumenta il numero di strati sulle schede.

La base del circuito stampato è un dielettrico; i materiali più comunemente utilizzati sono la fibra di vetro e il getinax. Inoltre, la base dei circuiti stampati può essere una base metallica rivestita con un dielettrico (ad esempio, un foglio di rame anodizzato delle piste viene applicato sopra il dielettrico); Tali circuiti stampati vengono utilizzati nell'elettronica di potenza per un'efficiente rimozione del calore dai componenti elettronici. In questo caso la base metallica della tavola è fissata al radiatore. I materiali utilizzati per i circuiti stampati che funzionano nel campo delle microonde e a temperature fino a 260 °C sono fluoroplastici rinforzati con tessuto di vetro (ad esempio FAF-4D) e ceramica. I circuiti flessibili sono realizzati con materiali in poliimmide come Kapton.

Che materiale utilizzeremo per realizzare le tavole?

I materiali più comuni ed economici per realizzare tavole sono il Getinax e la fibra di vetro. Carta Getinax impregnata con vernice bachelite, textolite in fibra di vetro con resina epossidica. Utilizzeremo sicuramente la fibra di vetro!

Il laminato in fibra di vetro Foil è un foglio di tessuto di vetro, impregnato con un legante a base di resine epossidiche e rivestito su entrambi i lati con un foglio di rame elettrolitico resistente galvanica di 35 micron di spessore. Estremamente temperatura consentita da -60ºС a +105ºС. Ha proprietà di isolamento meccanico ed elettrico molto elevate e può essere facilmente lavorato mediante taglio, foratura, stampaggio.

La fibra di vetro viene utilizzata principalmente su una o due facce con uno spessore di 1,5 mm e con una lamina di rame con uno spessore di 35 micron o 18 micron. Utilizzeremo un laminato in fibra di vetro su un lato con uno spessore di 0,8 mm con una lamina di 35 micron di spessore (perché verrà discusso in dettaglio di seguito).

Metodi per realizzare circuiti stampati in casa

I pannelli possono essere prodotti chimicamente e meccanicamente.

Con il metodo chimico, nei punti in cui dovrebbero essere presenti tracce (modello) sul tabellone, sulla lamina viene applicata una composizione protettiva (vernice, toner, vernice, ecc.). Successivamente, la scheda viene immersa in una soluzione speciale (cloruro ferrico, acqua ossigenata e altri) che "corrode" la lamina di rame, ma non influisce sulla composizione protettiva. Di conseguenza, il rame rimane sotto la composizione protettiva. La composizione protettiva viene successivamente rimossa con un solvente e rimane il pannello finito.

A metodo meccanico viene utilizzato un bisturi (per fatto a mano) O fresatrice. Una taglierina speciale crea delle scanalature sulla lamina, lasciando infine le isole con la lamina: il modello necessario.

Le fresatrici sono piuttosto costose e le fresatrici stesse sono costose e hanno risorse limitate. Quindi non utilizzeremo questo metodo.

Più semplice metodo chimico- Manuale. Usando una vernice risograph, disegniamo le tracce sulla tavola e poi le incidiamo con una soluzione. Questo metodo non consente di realizzare tavole complesse con tracce molto sottili, quindi neanche questo è il nostro caso.

Il prossimo metodo per realizzare circuiti stampati è utilizzare il fotoresist. Questa è una tecnologia molto comune (le schede vengono realizzate con questo metodo in fabbrica) e viene spesso utilizzata a casa. Esistono molti articoli e metodi per creare schede utilizzando questa tecnologia su Internet. Fornisce risultati molto buoni e ripetibili. Tuttavia, anche questa non è la nostra opzione. Il motivo principale è abbastanza materiali costosi(photoresist, anch'esso si deteriora nel tempo), e anche strumenti aggiuntivi(Lampada di illuminazione UV, laminatore). Naturalmente, se hai una produzione su larga scala di circuiti stampati a casa, il fotoresist non ha rivali, ti consigliamo di padroneggiarlo. Vale anche la pena notare che le attrezzature e la tecnologia fotoresist ci consentono di produrre serigrafie e maschere protettive sui circuiti stampati.

Con l'avvento delle stampanti laser, i radioamatori iniziarono a utilizzarle attivamente per la produzione di circuiti stampati. Come sai, una stampante laser utilizza il “toner” per stampare. Questa è una polvere speciale che sinterizza a temperatura elevata e aderisce alla carta: il risultato è un disegno. Il toner è resistente a vari sostanze chimiche, ciò ne consente l'utilizzo come rivestimento protettivo sulla superficie del rame.

Quindi, il nostro metodo consiste nel trasferire il toner dalla carta sulla superficie del foglio di rame e quindi incidere il pannello con una soluzione speciale per creare un motivo.

Grazie alla sua facilità d'uso, questo metodo è diventato molto diffuso nei radioamatori. Se digiti su Yandex o Google come trasferire il toner dalla carta al pannello, troverai immediatamente un termine come "LUT" - tecnologia di stiratura laser. I pannelli che utilizzano questa tecnologia sono realizzati in questo modo: il disegno dei binari viene stampato in versione speculare, la carta viene applicata sul pannello con il disegno sul rame, la parte superiore di questa carta viene stirata, il toner si ammorbidisce e aderisce al asse. La carta viene quindi immersa nell'acqua e la tavola è pronta.

Ci sono "un milione" di articoli su Internet su come realizzare una tavola utilizzando questa tecnologia. Ma questa tecnologia presenta molti svantaggi che richiedono mano diretta e tempi molto lunghi per adattarsi ad essa. Cioè, devi sentirlo. I pagamenti non vengono effettuati la prima volta, vengono effettuati ogni altra volta. Ci sono molti miglioramenti: l'utilizzo di un laminatore (con modifiche - il solito non ha una temperatura sufficiente), che consente di ottenere ottimi risultati. Esistono anche metodi per costruire presse a caldo speciali, ma anche questo richiede attrezzature speciali. I principali svantaggi della tecnologia LUT:

surriscaldamento - le tracce si allargano - si allargano

surriscaldamento: le tracce rimangono sulla carta

la carta viene “fritta” sul cartone - anche se bagnata è difficile staccarsi - di conseguenza il toner potrebbe danneggiarsi. Ci sono molte informazioni su Internet su quale carta scegliere.

Toner poroso - dopo aver rimosso la carta, nel toner rimangono dei micropori - attraverso di essi viene incisa anche la tavola - si ottengono tracce corrose

ripetibilità del risultato - eccellente oggi, cattivo domani, quindi buono - è molto difficile ottenere un risultato stabile - è necessaria una temperatura rigorosamente costante per riscaldare il toner, è necessaria una pressione di contatto stabile sulla scheda.

A proposito, non sono riuscito a creare una tavola usando questo metodo. Ho provato a farlo sia su riviste che su carta patinata. Di conseguenza, ho persino rovinato le schede: il rame si è gonfiato a causa del surriscaldamento.

Per qualche motivo, su Internet si trovano ingiustamente poche informazioni su un altro metodo di trasferimento del toner: il metodo di trasferimento chimico a freddo. Si basa sul fatto che il toner non è solubile nell'alcol, ma è solubile nell'acetone. Di conseguenza, se si sceglie una miscela di acetone e alcool che ammorbidirà solo il toner, sarà possibile “incollarlo nuovamente” sul pannello dalla carta. Questo metodo mi è piaciuto molto e ha dato subito i suoi frutti: la prima tavola era pronta. Tuttavia, come si è scoperto in seguito, non sono riuscito a trovarlo da nessuna parte informazioni dettagliate, che darebbe risultati al 100%. Abbiamo bisogno di un metodo con cui anche un bambino possa costruire la tavola. Ma la seconda volta non è stato possibile realizzare la tavola, poi ancora una volta ci è voluto molto tempo per selezionare gli ingredienti necessari.

Di conseguenza, dopo molti sforzi, è stata sviluppata una sequenza di azioni, sono stati selezionati tutti i componenti che danno, se non il 100%, quindi il 95% buon risultato. E, cosa più importante, il processo è così semplice che il bambino può realizzare la tavola in modo completamente indipendente. Questo è il metodo che utilizzeremo. (ovviamente, puoi continuare a portarlo all'ideale: se fai meglio, scrivi). I vantaggi di questo metodo:

tutti i reagenti sono economici, accessibili e sicuri

non sono necessari strumenti aggiuntivi (ferri da stiro, lampade, laminatori - niente, anche se no - hai bisogno di una casseruola)

non c'è modo di danneggiare la tavola: la tavola non si riscalda affatto

la carta si stacca da sola - è possibile vedere il risultato del trasferimento del toner - laddove il trasferimento non è riuscito

non ci sono pori nel toner (sono sigillati con carta) - quindi non ci sono mordenti

facciamo 1-2-3-4-5 e otteniamo sempre lo stesso risultato - ripetibilità quasi al 100%

Prima di iniziare, vediamo di quali tavole abbiamo bisogno e cosa possiamo fare a casa utilizzando questo metodo.

Requisiti di base per le schede prodotte

Realizzeremo dispositivi su microcontrollori, utilizzando sensori e microcircuiti moderni. I microchip diventano sempre più piccoli. Di conseguenza, i seguenti requisiti per i pannelli devono essere soddisfatti:

le schede devono essere a doppia faccia (di norma, è molto difficile cablare una scheda a lato singolo, realizzare schede a quattro strati in casa è piuttosto difficile, i microcontrollori necessitano di uno strato di terra per proteggersi dalle interferenze)

le piste dovrebbero avere uno spessore di 0,2 mm - questa dimensione è più che sufficiente - 0,1 mm sarebbe ancora meglio - ma c'è la possibilità che si incidano e che le piste si stacchino durante la saldatura

gli spazi tra i binari sono 0,2 mm: questo è sufficiente per quasi tutti i circuiti. Ridurre lo spazio a 0,1 mm comporta la fusione di tracce e difficoltà nel monitorare la scheda per eventuali cortocircuiti.

Non useremo maschere protettive, né faremo serigrafia: questo complicherà la produzione e se stai realizzando la tavola da solo, non ce n'è bisogno. Ancora una volta, ci sono molte informazioni su questo argomento su Internet e, se lo desideri, puoi fare tu stesso la "maratona".

Non stagneremo le schede, anche questo non è necessario (a meno che tu non stia realizzando un dispositivo per 100 anni). Per la protezione useremo la vernice. Il nostro obiettivo principale è realizzare una scheda per il dispositivo a casa in modo rapido, efficiente ed economico.

Ecco come appare la tavola finita. realizzato con il nostro metodo - tracce 0,25 e 0,3, distanze 0,2

Come realizzare una tavola a doppia faccia da 2 tavole a faccia singola

Una delle sfide nella realizzazione di schede a doppia faccia è allineare i lati in modo che i via siano allineati. Di solito per questo viene preparato un "sandwich". Su un foglio di carta vengono stampati due lati contemporaneamente. Il foglio è piegato a metà e i lati sono accuratamente allineati utilizzando segni speciali. All'interno è posizionata la textolite bifacciale. Con il metodo LUT, un tale sandwich viene stirato e si ottiene una tavola a doppia faccia.

Tuttavia, con il metodo di trasferimento del toner a freddo, il trasferimento stesso viene effettuato utilizzando un liquido. E quindi è molto difficile organizzare il processo di bagnatura di un lato contemporaneamente all'altro. Questo, ovviamente, può anche essere fatto, ma con l'aiuto di un dispositivo speciale: una mini pressa (vice). Vengono prelevati fogli di carta spessi che assorbono il liquido per trasferire il toner. I fogli vengono bagnati in modo che il liquido non goccioli e il foglio mantenga la sua forma. E poi viene preparato un "sandwich": un foglio inumidito, un foglio carta igienica per assorbire il liquido in eccesso, un foglio con un motivo, un pannello double-face, un foglio con un motivo, un foglio di carta igienica, ancora un foglio inumidito. Tutto questo è bloccato verticalmente in una morsa. Ma non lo faremo, lo faremo in modo più semplice.

Un'ottima idea è venuta nei forum di produzione di schede: che problema è realizzare una scheda a doppia faccia: prendi un coltello e taglia il PCB a metà. Poiché la fibra di vetro è un materiale stratificato, non è difficile farlo con una certa abilità:

Di conseguenza, da una tavola a doppia faccia di 1,5 mm di spessore otteniamo due metà a un lato.

Successivamente creiamo due assi, le foriamo e il gioco è fatto: sono perfettamente allineate. Non è sempre stato possibile tagliare il PCB in modo uniforme e alla fine è venuta l'idea di utilizzare un sottile PCB unilaterale con uno spessore di 0,8 mm. Le due metà non necessitano di essere incollate insieme; saranno tenute insieme da ponticelli saldati nei vias, nei pulsanti e nei connettori. Ma se necessario, puoi incollarlo con colla epossidica senza problemi.

I principali vantaggi di questa escursione:

Textolite con uno spessore di 0,8 mm è facile da tagliare con le forbici per carta! In qualsiasi forma, cioè, è molto facile da tagliare per adattarlo al corpo.

Textolite sottile - trasparente - facendo brillare una torcia dal basso puoi facilmente verificare la correttezza di tutte le tracce, cortocircuiti, rotture.

Saldare un lato è più semplice - i componenti sull'altro lato non interferiscono e puoi facilmente controllare la saldatura dei pin del microcircuito - puoi collegare i lati all'estremità

È necessario praticare il doppio dei fori e i fori potrebbero non corrispondere leggermente

La rigidità della struttura si perde leggermente se non si incollano le assi tra loro, ma l'incollaggio non è molto conveniente

Il laminato in fibra di vetro su un solo lato con uno spessore di 0,8 mm è difficile da acquistare; la maggior parte delle persone vende uno spessore di 1,5 mm, ma se non riesci a procurartelo, puoi tagliare la textolite più spessa con un coltello.

Passiamo ai dettagli.

Strumenti richiesti e chimica

Avremo bisogno dei seguenti ingredienti:

Ora che abbiamo tutto questo, procediamo passo dopo passo.

1. Layout degli strati del cartone su un foglio di carta per la stampa utilizzando InkScape

Set di pinze automatico:

Consigliamo la prima opzione: è più economica. Successivamente, è necessario saldare i fili e un interruttore (preferibilmente un pulsante) al motore. È meglio posizionare il pulsante sul corpo per rendere più comoda l'accensione e lo spegnimento rapidi del motore. Non resta che scegliere un alimentatore, puoi prendere qualsiasi alimentatore con corrente 7-12 V 1 A (meno è possibile), se non è presente tale alimentatore, potrebbe essere adatta la ricarica USB a 1-2 A o una batteria Krona (devi solo provarlo: non a tutti piace caricare i motori, il motore potrebbe non avviarsi).

Il trapano è pronto, puoi perforare. Ma devi solo forare rigorosamente con un angolo di 90 gradi. Puoi costruire una mini macchina: ci sono vari schemi su Internet:

Ma esiste una soluzione più semplice.

Maschera di foratura

Per forare esattamente a 90 gradi è sufficiente realizzare una dima di foratura. Faremo qualcosa del genere:

È molto facile da realizzare. Prendi un quadrato di plastica qualsiasi. Posizioniamo il nostro trapano su un tavolo o un'altra superficie piana. E praticare un foro nella plastica utilizzando il trapano richiesto. È importante garantire un movimento orizzontale uniforme del trapano. Puoi appoggiare il motore al muro o al binario e anche alla plastica. Successivamente, utilizzare un trapano grande per praticare un foro per la pinza. Dal retro, forare o tagliare un pezzo di plastica in modo che il trapano sia visibile. Puoi incollare una superficie antiscivolo sul fondo: carta o elastico. Tale maschera deve essere realizzata per ogni trapano. Ciò garantirà una perforazione perfettamente precisa!

Anche questa opzione è adatta, taglia parte della plastica dalla parte superiore e taglia un angolo dal basso.

Ecco come eseguire il drill con esso:

Fissiamo la punta in modo che sporga di 2-3 mm quando la pinza è completamente immersa. Mettiamo il trapano nel punto in cui dobbiamo forare (quando incidiamo la tavola, avremo un segno dove forare sotto forma di un mini foro nel rame - in Kicad mettiamo un segno di spunta appositamente per questo, in modo che il il trapano starà lì da solo), premere la maschera e accendere il motore: il foro è pronto. Per l'illuminazione, puoi utilizzare una torcia posizionandola sul tavolo.

Come abbiamo scritto prima, puoi praticare i fori solo su un lato - dove si adattano i binari - la seconda metà può essere forata senza dima lungo il primo foro guida. Ciò consente di risparmiare un piccolo sforzo.

8. Stagnare la tavola

Perché stagnare le tavole, principalmente per proteggere il rame dalla corrosione. Lo svantaggio principale della stagnatura è il surriscaldamento della tavola e possibili danni ai binari. Se non hai una stazione di saldatura, sicuramente non stagnare la scheda! Se lo è, il rischio è minimo.

Puoi stagnare una tavola con la lega ROSA in acqua bollente, ma è costosa e difficile da ottenere. È meglio stagnare con la normale saldatura. Per fare ciò in modo efficiente, è necessario creare un dispositivo semplice con uno strato molto sottile. Prendiamo un pezzo di treccia per le parti saldate e lo mettiamo sulla punta, lo avvitiamo alla punta con il filo in modo che non si stacchi:

Copriamo la scheda con il flusso, ad esempio LTI120 e anche la treccia. Ora mettiamo lo stagno nella treccia e lo spostiamo lungo la tavola (dipingiamolo): otteniamo un risultato eccellente. Ma mentre usi la treccia, si rompe e la lanugine di rame inizia a rimanere sulla scheda: devono essere rimosse, altrimenti si verificherà un cortocircuito! Puoi vederlo molto facilmente puntando una torcia sul retro del tabellone. Con questo metodo è bene utilizzare un saldatore potente (60 watt) o una lega ROSA.

Di conseguenza, è meglio non stagnare le tavole, ma verniciarle alla fine, ad esempio PLASTIC 70 o una semplice vernice acrilica acquistata dai ricambi auto KU-9004:

Regolazione fine del metodo di trasferimento del toner

Ci sono due punti nel metodo che possono essere ottimizzati e potrebbero non funzionare immediatamente. Per configurarli, è necessario creare una scheda di prova in Kicad, tracce in una spirale quadrata di diversi spessori, da 0,3 a 0,1 mm e con intervalli diversi, da 0,3 a 0,1 mm. È meglio stampare immediatamente diversi campioni di questo tipo su un foglio e apportare modifiche.

Possibili problemi che risolveremo:

1) i binari possono cambiare geometria - allargarsi, diventare più larghi, di solito molto poco, fino a 0,1 mm - ma questo non va bene

2) il toner potrebbe non aderire bene al supporto, staccarsi quando si rimuove la carta o aderire male al supporto

Il primo e il secondo problema sono correlati. Io risolvo il primo, tu arrivi al secondo. Dobbiamo trovare un compromesso.

Le tracce possono allargarsi per due ragioni: troppa pressione, troppo acetone nel liquido risultante. Prima di tutto, devi provare a ridurre il carico. Il carico minimo è di circa 800 g, non vale la pena ridurlo di seguito. Di conseguenza, posizioniamo il carico senza alcuna pressione: lo mettiamo semplicemente sopra e il gioco è fatto. Devono essere presenti 2-3 strati di carta igienica per garantire un buon assorbimento della soluzione in eccesso. È necessario assicurarsi che, dopo aver rimosso il peso, la carta sia bianca, senza macchie viola. Tali macchie indicano un grave scioglimento del toner. Se non riesci a regolarlo con un peso e le tracce continuano a confondersi, aumenta la proporzione di solvente per unghie nella soluzione. Puoi aumentare a 3 parti di liquido e 1 parte di acetone.

Il secondo problema, se non vi è alcuna violazione della geometria, indica un peso del carico insufficiente o una piccola quantità di acetone. Ancora una volta, vale la pena iniziare con il carico. Più di 3 kg non ha senso. Se il toner continua a non aderire bene al supporto, è necessario aumentare la quantità di acetone.

Questo problema si verifica principalmente quando si cambia il solvente per unghie. Purtroppo non si tratta di un componente permanente o puro, ma non è stato possibile sostituirlo con un altro. Ho provato a sostituirlo con alcool, ma a quanto pare la miscela non è omogenea e il toner si attacca in alcune chiazze. Inoltre, il solvente per unghie può contenere acetone, quindi ne servirà meno. In generale, tale messa a punto dovrà essere eseguita una volta fino all'esaurimento del liquido.

La tavola è pronta

Se non si salda immediatamente la scheda, è necessario proteggerla. Il modo più semplice per farlo è rivestirlo con un flusso di colofonia alcolica. Prima della saldatura, questo rivestimento dovrà essere rimosso, ad esempio, con alcool isopropilico.

Opzioni alternative

Puoi anche creare una tavola:

Inoltre, i servizi di produzione di schede personalizzate stanno guadagnando popolarità, ad esempio Easy EDA. Se hai bisogno di una tavola più complessa (ad esempio una tavola a 4 strati), questa è l'unica via d'uscita.

Oggi parleremo di una tecnologia come la realizzazione di circuiti stampati in casa utilizzando la pellicola fotoresist.

Nota: il fotoresist è un materiale polimerico (film o aerosol) sensibile alla luce che viene applicato al supporto (base) mediante fotolitografia, formando su di esso un disegno (finestre) per la successiva lavorazione con sostanze acquafortenti o coloranti.

In linea di principio, esistono diversi metodi per realizzare circuiti stampati in casa. Li elenchiamo in ordine di comodità (dal meno conveniente al più conveniente).

• Il metodo più antico e meno accurato consiste nell'applicare un disegno alla tavola utilizzando la vernice. È possibile disegnare una tavola con questo metodo, ma ci saranno seri problemi di riproducibilità e tracce sottili. Utilizzando questo metodo è impossibile tracciare le tracce per l'alloggiamento del TQFP-32.
• Un metodo più recente è la “stiratura laser” (LUT, tecnologia di stiratura laser). In questo modo è già possibile realizzare tavole anche abbastanza serie, ma non sono riuscito a ottenere una buona riproducibilità. (di tanto in tanto il toner non si trasferisce bene o sbava). Non ho provato a rendere le tracce più sottili di 0,5 mm utilizzando questo metodo. 0,7 risulta essere relativamente stabile.
• Secondo me, il modo più interessante per realizzare circuiti stampati in casa è utilizzare la pellicola fotoresist. Utilizzando questo metodo, posso ottenere con sicurezza tracce di 0,2 mm e una distanza tra le tracce di 0,2 mm. Parliamo di lui.

Per funzionare avremo bisogno delle seguenti cose:

1. Lamina in fibra di vetro.
2. Fotoresist a pellicola (negativo nel mio caso)
3. Ago sottile
4. Lampada UV (ho una governante da 26 watt)
5. Pellicola per stampante a getto d'inchiostro (è possibile utilizzare anche una stampante laser, ma richiede una pellicola speciale e il toner di una stampante laser è più trasparente)
6. Stampante a getto d'inchiostro (laser)
7. Circuito stampato a strati (qualsiasi programma con cui ti senti a tuo agio a lavorare funzionerà per questo. Personalmente, mi piace il layout PCB)
8. Gomma per cancellare.
9. Coltello per cancelleria (coltello per carta da parati o lama)
10. Plexiglas (parte trasparente della scatola del disco)
11. Due contenitori (uno deve essere di plastica)
12. Lima ad ago
13. Seghetto o forbici per metallo
14. Acido del limone
15. Perossido di idrogeno

La prima cosa che devi fare è preparare un modello di foto. Non ti dirò come lavorare con i programmi per la creazione di circuiti stampati. Sono diversi e sarà problematico parlare di tutti loro e delle sfumature del lavorare con loro. Ti dirò solo cosa si riferisce direttamente alla stampa della lavagna.

Quando si lavora con fotoresist negativo, è necessario selezionare la casella di controllo “negativo” durante la stampa, le tracce diventeranno trasparenti e tutte le altre aree saranno dipinte di nero; Successivamente, è necessario disabilitare tutte le impostazioni per risparmiare inchiostro (toner). La pellicola dovrebbe ricevere quanto più inchiostro possibile. Pellicola su cui stampare stampante a getto d'inchiostro ha due lati (lucido e opaco). L'immagine può essere formata solo sul lato opaco. Quando si lavora con il fotoresist, non è necessario eseguire il mirroring di nulla (come in LUT) (questo avviene quando si crea una scheda a lato singolo). Per il fronte-retro, il retro deve essere specchiato.

Ecco come appare il modello di foto stampata. Nel mio caso, il tabellone sarà a doppia faccia. Ecco perché ci sono due maschere fotografiche. Nella foto, la fotomaschera inferiore è lato posteriore tavole ed è stampato in immagine speculare.

A prima vista, combinare i modelli è piuttosto problematico (questo sarà vero in relazione alla LUT), ma quando si utilizza il fotoresist non sarà difficile! Questo è molto semplice da fare sullo sfondo di qualsiasi lampada (illuminando la pellicola dal basso). Dopo aver allineato i fori, fisso il modello fotografico su tre lati con una cucitrice.

Preparazione del laminato in fibra di vetro

Nella prima fase della realizzazione di un circuito stampato in casa, ritagliamo il PCB. Per fare questo, utilizzo delle forbici di metallo o un seghetto (anche se ho intenzione di passare alla ghigliottina). Quindi i bordi vengono elaborati con una lima ad ago.

Prima di incollare il fotoresist dal PCB è necessario rimuovere tutto lo sporco e gli ossidi. Tutto ciò di cui hai bisogno è una gomma e un foglio di carta pulito.

Utilizzando una gomma, elaborare con attenzione l'intera superficie del PCB. Dopo la lavorazione non toccare con le dita (il fotoresist potrebbe non aderire bene). È importante che sul PCB non rimangano sporco, grasso o ossidi.

La foto mostra la parte lavorata con gomma e la parte non ancora lavorata. Dopo che l'intera tavola è stata lavorata con una gomma, viene lucidata con carta.

È difficile da vedere nella foto, ma il lato destro è lucidato con la carta, ma il sinistro non lo è ancora.

Il prossimo passo è incollare il fotoresist. Qui dobbiamo tagliare il fotoresist un po' più del pezzo grezzo del PCB. Il fotoresist è composto da tre parti. Su entrambi i lati è presente una pellicola trasparente, tra la quale è racchiuso il fotoresist stesso.

Per prima cosa è necessario utilizzare un ago sottile per sollevare la pellicola sottile interna (la pellicola fotoresist è venduta in rotoli e viene avvolta con il lato con la pellicola sottile rivolta verso l'interno) e rimuoverla di alcuni millimetri (non rimuoverla tutta). . Dopo di che il fotoresist viene applicato al pezzo PCB e levigato con un panno morbido (io uso dei dischetti di cotone). Quindi viene rimossa un po' più di pellicola e il processo viene ripetuto. La cosa principale è che il fotoresist aderisca bene al PCB. (Puoi lavorare con un'illuminazione normale, l'importante è evitare la luce solare diretta e conservare il fotoresist in un luogo buio).

Successivamente, incolliamo la textolite del nostro futuro circuito stampato con fotoresist su una superficie piana, la copriamo con una fotomaschera e, sopra il tutto, il plexiglass. Dopo di che la lampada ultravioletta (UV) viene accesa per l'illuminazione.

Il tempo di esposizione della tavola può variare e deve essere scelto sperimentalmente (nel mio caso l'esposizione dura tre minuti). Per determinare il tempo di esposizione, si realizza una fotomaschera con i numeri 1, 2, 3, 4... (questi sono i minuti). Viene ricoperta con un materiale opaco e ogni minuto viene spostato da più a meno. Dipende dalla distanza dalla lampada al pezzo, dallo spessore del plexiglass e dalla potenza della lampada stessa (a proposito, puoi illuminarla non con una lampada UV, ma con una potente “governante”).

Immediatamente dopo l'esposizione a una lampada a raggi ultravioletti, il nostro circuito stampato potrebbe assomigliare a questo:

Dopo l'esposizione, la tavola deve essere riscaldata. Allo stesso tempo, il modello diventa più contrastante. Per fare ciò, la tavola viene posta tra due fogli di carta bianca e riscaldata con un ferro da stiro a media temperatura per cinque secondi.

In questa fase di produzione del circuito stampato è necessario lavare il fotoresist non esposto. Per fare questo, prendi un po 'd'acqua in un contenitore, a cui aggiungi la soda (io faccio circa 100 ml di acqua e un cucchiaino di soda). Ora il secondo film protettivo viene rimosso dal fotoresist. È più spesso e non richiede ago. È necessario rimuoverlo con attenzione per non strappare il fotoresist dalla scheda. Ai bordi del tabellone può prendere la pellicola. In questo caso, è necessario iniziare a rimuovere la pellicola dall'altro lato. La scheda viene immersa nella soluzione, ogni tre minuti il ​​PCB viene rimosso e sotto l'acqua corrente acqua calda pulire con una spugna morbida. La procedura viene ripetuta fino alla completa rimozione del fotoresist non esposto.

Acquaforte su tavola

Esistono molte soluzioni in cui è possibile incidere la tavola. Ognuno ha i propri vantaggi e svantaggi. Mi piace incidere le tavole in una soluzione di acido citrico in perossido di idrogeno. Questo metodo mi piace perché la soluzione non lascia macchie, non puzza ed è generalmente più rispettosa dell'ambiente.

Per preparare la soluzione è necessario sciogliere 30 grammi di acido citrico, un cucchiaino di sale (funge da catalizzatore) in 100 ml di acqua ossigenata. La soluzione deve essere preparata e l'ulteriore incisione del pannello deve essere effettuata in un contenitore di plastica, preferibilmente a bagnomaria. Utilizzo due recipienti (plastica e metallo). Verso in un contenitore di metallo acqua calda, e in un recipiente di plastica eseguo il processo di incisione. Avvelena in tempi relativamente brevi (circa 10 minuti).

Ecco come si presenta il processo di incisione di un circuito stampato a casa:

Ed ecco la tavola quasi finita. A questo punto è necessario lavare via il fotoresist rimanente. Per fare questo, versare acqua calda nella vasca da bagno (circa 70-80 gradi) e sciogliervi la soda (non lesinare sulla soda, aumentare la concentrazione cinque volte maggiore). Lasciare agire per una decina di minuti, quindi lavare con una salvietta (questa volta si può strofinare con la parte dura)

Ecco come appare la nostra tavola dopo il “lavaggio”:

Forare la tavola

Prima di iniziare a realizzare tavole, questa domanda mi spaventava sempre. Non è facile lavorare con un trapano sottile e un trapano a colonna o un Dremel costano denaro. Ma dopo il primo tentativo, mi sono reso conto che era del tutto possibile lavorare con un trapano con un diametro di 1 mm e un normale cacciavite (trapano). Sfortunatamente, un cacciavite non è più adatto per fori più sottili.

Ora sto perforando in casa trapano. Utilizzo una punta minima con diametro 0,5 mm. (per via).

Ecco un altro esempio:

Stagnatura, saldatura di PCB

Ho intenzione di abbandonare questa fase. No, non sto dicendo che la stagnatura non sia necessaria. È molto necessario. La stagnatura protegge la pista di rame dall'ossidazione. Voglio solo passare a una maschera UV. La tavola sembra molto più bella. E la pista è completamente nascosta, il che elimina il (cortocircuito) lungo le linee.

Non credere a chi dice che è necessaria la saldatura (stagnatura). Ho iniziato a saldare con un saldatore da 25 watt con punta sottile. E ha funzionato benissimo con i pacchetti SMD 0805 e TQFP32. Ho appena acquistato una stazione di saldatura. Certo, è diventato più conveniente, ma non si può definire una cosa insostituibile. A proposito, ora sto saldando con una punta di tipo K. Stavo pensando di comprarmi un forno a microonde, ma non mi sono imbattuto in custodie così piccole e non voglio davvero comprare un pungiglione. E le mance per la mia stazione non sono economiche.

Per una saldatura conveniente, è necessario mantenere la punta pulita. Non devi spendere soldi per le attrezzature di fabbrica, ma fai tutto da solo. Una lana d'acciaio aiuterà a rimuovere la saldatura in eccesso dalla punta, e il lato duro di un normale panno imbevuto di glicerina farmaceutica è perfetto per rimuovere la saldatura bruciata e ossidata.

Durante il processo di stagnatura, non lesinare sul flusso. Dopo aver stagnato e saldato tutti i componenti, la scheda deve essere lavata. Per fare ciò, è possibile acquistare il lavaggio per circuiti stampati. Oppure puoi lavarlo in una miscela di benzina Galosh e alcool isopropilico (non mi attengo a una concentrazione speciale), questo sarà un lavaggio in fabbrica per circuiti stampati, solo molto più economico.

Il risultato di tutto ciò che è stato detto sopra: realizzare circuiti stampati in casa è un'impresa molto reale e (ciò che è importante) non molto costosa dal punto di vista finanziario, che tutti possono permettersi! Naturalmente, se sei interessato a questo argomento?

Come sempre, fate le vostre domande o esprimete i vostri suggerimenti a fine articolo nei commenti. Saremo felici di rispondervi!