Изготовление печатных плат термопереносом рисунка проводников на фольгу (ЛУТ)

Рассмотрим процесс изготовления печатных плат в домашних условиях на конкретном примере. Нужно изготовить две платы. Одна – переходник с одного типа корпуса на другой. Вторая – замена большой микросхемы с корпусом BGA на две поменьше, с корпусами TO-252, с тремя резисторами. Размеры плат: 10×10 и 15×15 мм. Существует несколько вариантов изготовления печатных плат в домашних условиях. Самые популярные – с помощью фоторезиста и по «утюжно-лазерной технологии».

Инструкция по изготовлению печатных плат в домашних условиях

Для изготовления печатной платы в домашних условиях нам понадобится:

• персональный компьютер с программой для трассировки печатных плат;
• лазерный принтер;
• плотная бумага;
• стеклотекстолит;
• утюг;
• ножовка;
• кислота для травления платы (также можно приготовить из подручных средств, описание по ссылке ниже).

1Подготовка проектапечатной платы

Готовим проект печатной платы. Я пользуюсь программой DipTrace: удобно, быстро, качественно. Разработана нашими соотечественниками. Очень удобный и приятный пользовательский интерфейс, в отличие от общепризнанного PCAD. Бесплатна для небольших проектов. Библиотеки корпусов радиоэлектронных компонентов, в том числе и 3D модели. Есть экспорт в формат PCAD PCB, Gerber, в вектрный фаормат DXF, а также некоторые другие. Многие фирмы по производству печатных плат уже принимают проекты в формате DipTrace.

Проект печатной платы

В программе DipTrace есть возможность увидеть будущее творение в объёме, что удобно и наглядно. Вот что должно получиться у меня (платы показаны в разных масштабах):

Трёхмерное изображение печатной платы

Перенос рисунка печатной платы

Радиоэлектронного устройства на фольгированный текстолит. Оригинальность его заключается в том, что совершенно не требует дорогостоящего специального оборудования и расходных материалов, как на промышленном производстве, а качественные характеристики данного способа переноса рисунка высокие.

Ширина линии проводника может достигать 0,2…0,3 мм и ограничивается лишь возможностями используемого лазерного принтера. Для переноса рисунка на текстолит необходимо специальное устройство вулканизатор, применяемый для вулканизации автомобильных камер.

занимается реализацией высококачественных подшипников различной конфигураций. Приобрести изделия можно как оптом, так и в розницу, к примеру подшипник 6205 2RS в этом магазине стоит значительно меньше, чем у конкурентов.

Кстати, вулканизатор можно разработать и изготовить самостоятельно. Устройство представляет собой металлический каркас, в нижней части которого находится нагревательный элемент, позволяющий нагреть нижнюю плиту до температуры 100…140°С (рис.1).

Размеры пресса выбираются произвольно, в зависимости от размеров изготовляемых печатных плат. Верхняя часть устройства представляет собой винтовой пресс, позволяющий прижимать изготовляемую плоту к нагретой плите.

В качестве нагревательного элемента можно приспособить обычный утюг (рис.2) или изготовить этот элемент самостоятельно. Для этого необходим металлический каркас, внутрь которого уложено спираль из нихрома. Для изоляции каркаса от спирали можно применить слюду, стекловолокно, керамику.

Также можно использовать смесь глины (жирной) и маршалита (измельченный огнеупорный кирпич) в соотношении 1:3, разведенную водой. Поддерживать заданную температуру нагревательного элемента можно с помощью терморегулятора, встроенного внутрь нижней плиты. Выйти на необходимую температуру можно, подобрав длину спирали (опытным путем).

4Перенос проектана стеклотекстолит

Почистим и обезжирим заготовку платы. Если нет обезжиривателя, можно пройтись по медной фольге стеклотекстолита обычным ластиком. Далее с помощью утюга «привариваем» тонер с бумаги к будущей печатной плате. Я держу 3-4 минуты под небольшим нажимом, до лёгкого пожелтения бумаги. Нагрев ставлю максимальный. Сверху кладу ещё один лист бумаги для более равномерного прогрева, иначе изображение может «поплыть».

Перенос проекта на стеклотекстолит

Важный момент здесь – именно равномерность прогрева и нажима и время нагрева. Если недодержать утюг, то отпечаток смоется при травлении, и дорожки будут разъедены кислотой. Если передержать, то расположенные рядом проводники могут слиться друг с другом.

5Снимаем бумагус заготовки

После этого кладём заготовку с прилипшей к ней бумагой в воду. Можно не дожидаться, пока текстолит остынет. Фотобумага быстро намокает, и через минуту-две можно аккуратно снять верхний слой.

Снимаем бумагу с заготовки

В местах, где большое скопление наших будущих токопроводящих дорожек, бумага прилипает к плате особенно сильно. Её пока не трогаем. Даём плате ещё пару минут отмокнуть. Теперь остатки бумаги снимаются с помощью ластика или трения пальцем.

Снимаем остатки бумаги с заготовки печатной платы

Должна получиться красивая чистая заготовка с чётко отпечатанным рисунком.

Изготовление печатных плат с помощью лазерного принтера

Очень часто в процессе технического творчества необходимо изготавливать печатные платы для монтажа электронных схем. И сейчас я расскажу об одном из самых, на мой взгляд, продвинутых способов изготовления печатных плат с помощью лазерного принтера и утюга. Живем мы в 21 веке, поэтому будем облегчать себе работу, используя компьютер.

Шаг 1. Проект платы

Проектировать печатную плату мы будем в специализированной программе. Например в программе sprint Layout 4.

Шаг 2. Печать рисунка платы

После этого нам нужно напечатать рисунок платы. Для этого сделаем следующее:

1. В настройках принтера отключим всяческие опции экономии тонера, и если есть соответствующий регулятор – выставим максимальную насыщенность.
2. Возьмем лист формата А4 из какого-нибудь ненужного журнальчика. Бумага должна быть мелованной и желательно минимум рисунка на ней.
3. Напечатаем рисунок печатной платы на мелованной бумаге в зеркальном отображении. Лучше сразу в нескольких экземплярах.

Шаг 3. Зачистка платы

Напечатанный лист отложим пока в сторону и займемся подготовкой платы. В качестве исходного материала для платы может служить фольгированный гетинакс, фольгированный текстолит. При длительном хранении медная фольга покрывается плёнкой окислов, которая может помешать травлению. Поэтому начнем подготовку платы. Мелкой наждачной бумагой сдираем плёнку окислов с платы. Особо не усердствуйте, фольга тонкая. В идеале плата после зачистки должна блестеть.

Шаг 4. Обезжиривание платы

После зачистки плату промываем проточной водой. После этого нужно плату обезжирить, для того чтобы тонер прилип лучше. Обезжирить можно каким либо бытовым моющим средством, либо промыв органическим растворителем (например, бензином или ацетоном)

Шаг 5. Перевод рисунка на плату

После этого при помощи утюга переведем рисунок с листа на плату. Наложим распечатку рисунком на плату и начнем гладить горячим утюгом, равномерно прогревая всё плату. Тонер начнет плавится и прилипать к плате. Время и усилие прогрева подбирается экспериментально. Нужно что бы тонер не растекся, но и нужно что бы он весь приварился.

Шаг 6. Очистка платы от бумаги

После того, как плата с прилипшей к ней бумажкой остынет – намочим ее и под потоком воды будем скатывать ее пальцами. Мокрая бумага будет собираться в катышки, а прилипший тонер останется на месте. Тонер достаточно прочен и с трудом соскабливается ногтем.

Шаг 7. Травление платы

Травление печатных плат лучше всего производить в хлорном железе (III) Fe Cl 3. Этот реактив продается в любом магазине радиодеталей и стоит недорого. Погружаем плату в раствор и ждем. Процесс травления зависит от свежести раствора, его концентрации и т.п. Может занимать от 10 минут до часа и более. Процесс можно ускорить покачивая ванночку с раствором.

Конец процесса определяется визуально – когда стравится вся незащищенная медь.

Тонер смывается ацетоном.

Шаг 8. Сверление отверстий

Сверление обычно осуществляется маленьким моторчиком с цанговым патроном (всё это есть в магазине радиодеталей). Диаметр сверла под обычные элементы 0,8 мм. При необходимости отверстия сверлятся большим по диаметру сверлом.

Готовая просверленная плата, готовая для пайки. Как видите – внешний вид практически неотличим от промышленной. Кроме того трудоёмкость минимальна, и материалы доступные (нет необходимости в специфических реактивах, как при использовании фоторезиста).

Печатная плата готова!

Изготовление печатных плат с помощью лазерного принтера

3.9/5 — Оценок: 66

Похожие статьи:

• Самодельный трактор переломка 4+4: изготовление…

6Подготовка платык травлению

Вынимаем заготовку из воды и просушиваем. Если где-то дорожки получились не очень чёткими, можно сделать их ярче тонким маркером для CD или, например, лаком для ногтей (смотря чем вы собираетесь травить плату).

Подготовка платы к травлению

Нужно добиться, чтобы все дорожки были чёткими, ровными и яркими. Это зависит от:

• равномерности и достаточности прогрева заготовки утюгом;
• аккуратности при снятии бумаги;
• качества подготовки поверхности текстолита;
• удачного подбора бумаги.

Поэкспериментируйте с разными видами бумаги, разным временем нагрева, разными видами очистки поверхности стеклотекстолита, чтобы найти наиболее оптимальный по качеству вариант. Подобрав приемлемое сочетание этих условий, в дальнейшем вы сможете быстрее и качественнее изготавливать печатные платы дома.

8Лужениепечатной платы

Лудим изготовленные печатные платы. Смываем бензином или спирто-бензиновой смесью остатки флюса.

Лужение печатной платы

Осталось только выпилить платы и смонтировать радиоэлементы!

Выводы

При определённой сноровке «лазерно-утюжный метод» подходит для изготовления несложных печатных плат в домашних условиях. Чётко получаются проводники от 0,2 мм и толще. Времени на подготовку, эксперименты с подбором типа бумаги и температуры утюга, травление и лужение уходит примерно от 2 до 5 часов. Когда вы найдёте оптимальное сочетание, затрачиваемое на изготовление платы время составит менее 2 часов. Это гораздо быстрее, чем заказывать платы в фирме. Денежные затраты также минимальны. В общем, для простых бюджетных радиолюбительских проектов метод рекомендуется к использованию.

Струйный принтер для нанесения рисунка на печатные платы

Приветствую всех.Ну вариант что на Радио-котэ точно не мой.У меня в первом варианте весь принтер возил сам себя над платой по образцу ЧПУ портала.Но тем не менее несколько лет отлично работал.

Продолжаем.

Пришло время прикрепить к столику с боков полоски, по которым с боков поедут прижимные ролики.Дабы они не ездили по плате.Берем гетинакс 2мм (дно от какого то девайса).Вырезаем из него резаком две полоски по 15 мм, опиливаем и клеим суперклеем на столикЗатем усиливаем винтиками М3 с потайной головкой, ввертываем их резьбу в оргостекле.Главное чтобы они с другой стороны не торчали и головки были полностью утоплены.

Потом все немного заполировываем и столик в принципе готов

Теперь снимаем все прижимы.Два из них сразу убираем про запас на случай ремонта.Нам понадобятся только два.

Теперь на одном прижиме удаляем правый ролик а на другом левый.На снятые ролики натягиваем по кусочку силиконовой трубки.Я использовал с толщино стенки полтора милиметра от медтехники.Распиливаем пазы под ролики, так как их диаметр увеличилсяСтавим ролики на местоЗатем срезаем по 4 витка пружины-дабы поджималось немного пожестче.

Затем ставим готовые правы и левый прижим на место в принтер.Теперь обрезиненные ролики будут ездить по гетинаксовым полоскам, а то что лежит на столике не будет ни за что цепляться.Можно уже включить и попробовать погонять столик кнопкой прогон.К сожалению мы потеряли 30мм по ширине рабочей зоны, но это плата за простоту переделки

Теперь пришло время установить на корпусе принтера ролики для выхода столика.Иначе привыходе он может резко пойти вниз и своим концом попасть по соплам картриджа.У меня давно валяется пара роликов от факса в виде вала с резинками.Еще используем как обычно крепления от плат, ибо их дофигаК корпусу клеим секундным клеем и как обычно усиливаем саморезами по пластику от видика

Теперь вставляем принтер в корпус.

И последний штрих-делаем выдвижную подставку под столик, чтобы не ловить его руками.Используем все тот же гетинакс, крепления для плат и ролик от факса.Клеим на гетинакс крепления для плат, они как раз толщины как пазы в принтере от бывшего лотка для бумаги.А теперь все собираем и снизу крепим резиновые ножки от какого то девайса.

Ну вот и все.Принтер готов.

Проверяем его со столиком-все отлично работает

Ну вот на сегодня все.Железо у нас готово.В следующий раз откалибруем столик и сделаем на нем разметку.И наконец то, что все ждали покажу подробно технологию изготовления платы.

Принтер был переделан за 5 вечеров.Было бы думаю гораздо быстрее, если бы не фоткал процесс.Причем все делалось не напрягаясь, и принтерок в результате получился симпатичный.Предидущий вариант был монстром и делал я его месяц.

Продолжение через пару дней.