Як виготовити друковану плату в домашніх умовах, сайт радіоаматорів
Саморобна друкована плата
Як виготовити друковану плату в домашніх умовах за допомогою лазерно-утюжнаой технології. Мається на увазі термоперенос тонера з паперу на поверхню металізації майбутньої друкованої плати.
Багато разів намагався виготовити друковану плату з використанням лазерно-утюжнаой технології, але мені так жодного разу не вдалося отримати надійний легко повторюваний результат. Крім того, при виготовленні плати мені необхідні протруєне отвори в контактних майданчиках розміром не більше 0,5 мм. Згодом, я їх використовую під час свердління, для того, щоб відцентрувати свердло діаметром 0,75 мм.
Припускаю, що причина, що викликає брак наступна.
Папір, нагріваючись до високої температури починає жолобитися. У той час як температура фольгованого склотекстоліти завжди трохи нижче. Тонер частково закріплюється на фользі, але залишається розплавленим з боку паперу. При викривленні, папір зсувається і змінює первісну форму провідників.
На самому початку хочу попередити, що технологія не позбавлена певних недоліків.
Перший, це відсутність спеціального паперу для термопереносу, замість якої я пропоную підібрати відповідний папір для етикеток. На жаль, не всяка папір годиться. Потрібно вибрати ту, у якій етикетки щільніше, а підкладка має хорошу, рівну поверхню.
Другий недолік полягає в тому, що розмір друкованої плати обмежений розмірами підошви праски. Крім того, не кожен праска може досить рівномірно розігріти фольгований склотекстоліт, тому краще вибрати найпотужніший.
Однак, при всіх цих недоліках, описувана нижче технологія дозволила мені отримати стабільний, легко повторюваний результат, при дрібносерійному виробництві.
Суть зміни традиційного процесу полягає в тому, що пропонується нагрівати не папір з тонером, а сам фольгований склотекстоліт.
Основна перевага полягає в тому, що при цьому способі легко контролювати температуру в зоні плавлення тонера. Крім того, гумовий валик дозволяє рівномірно розподілити тиск і запобігти розчавлювання тонера. (Я всюди пишу саме про фольгований склотекстоліт, так як інші матеріали не відчував).
Технологія однаково добре підходить для фольгованого склотекстоліти різної товщини, але краще використовувати матеріал не товще одного міліметра, так як його легко різати ножицями.
Отже, беремо шматок, самого що ні на є, затрапезного фольгованого склотекстоліти і обробляємо його шкіркою. Дуже велику шкурку використовувати не варто, так як можна пошкодити майбутні доріжки. Однак годі й шліфувати, якщо ви маєте в своєму розпорядженні шматком нового склотекстоліти. Поверхня міді потрібно ретельно очистити і знежирити в будь-якому випадку.
Поверхня міді потрібно ретельно очистити і знежирити
Робимо трафарет для термопереносу. Для чого відрізаємо необхідний шматок від аркуша паперу для етикеток відокремлюємо від підкладки самі етикетки. На початку листа потрібно залишити шматочок етикетки, щоб запобігти застрягання підкладки в механізмі принтера.
Не слід торкатися руками тих місць на підкладці, куди згодом буде завдано тонер.
Робимо трафарет для термопереносу
Якщо товщина фольгованого склотекстоліти один і менше міліметра, то відстань між краями окремих плат можна вибрати 0,2 мм, якщо більше і ви збираєтеся розрізати заготовку ножівкою, то - 1,5-2,0мм залежно від товщини полотна і допуску на обробку.
Завдання шару тонера при друці
Шар тонера я використовую той, що закладений за замовчуванням в дрйвере принтера, а ось «B W Halftones: »(Ч / Б Півтон) слід вибрати« Solid »(Суцільний). Іншими словами, потрібно запобігти появі растра. Ви його можете не побачити на трафареті, однак це може позначитися на товщині тонера.
Шар тонера при друці
Закріплюємо трафарет на відрізку фольгованого склотекстоліти канцелярськими скріпками. Ще одну скріпку чіпляємо на вільний край трафарету, щоб він не стикнувся з праскою.
Температура плавлення тонера різних марок становить приблизно 160-180С. Тому, температура праски повинна бути трохи вище на 10-20С. Якщо ваш праска не нагрівається до температури 180С, то доведеться його підрегулювати.
Перед нагріванням, підошву праски слід ретельно очистити від жиру та інших забруднень!
Розігріваємо праска до температури 180-190 градусів і щільно притискаємо до фольгованого склотекстоліти так, як показано на малюнку. Якщо розташувати праска інакше, плата може розігрітися дуже нерівномірно, так як зазвичай праска розігрівається на 20-30С сильніше в найширшій частині. Витримуємо дві хвилини.
Щільно притискаємо праска до фольгованого склотекстоліти
Після цього, знімаємо праска і одним рухом, з зусиллям накочуємо трафарет до фольгованого склотекстоліти використовуючи гумовий валик для накатки фотографій.
Якщо під час прикочування відбувається розчавлювання тонера, тобто, доріжки с'ёзжают в сторону або змінюють свої обриси, то слід зменшити кількість тонера в драйвері принтера.
Потрібно, щоб центр валика завжди рухався уздовж центру плати. Ручку валика потрібно тримати так, щоб не допустити появи вектора сили спрямованого "навколо" ручки.
Накочуємо трафарет гумовим валиком
Ще кілька разів сильно накочуємо трафарет і притискаємо отриманий «бутерброд» чимось важким, попередньо проклавши складену в кілька разів газету для того, щоб рівномірно розподілити вагу.
Накочувати трафарет слід всякий раз в одну і ту ж сторону. Валик починає рух від місця кріплення трафарету.
Притискаємо отриманий чимось важким
Хвилин через десять можна зняти прес і видалити трафарет. Ось що вийшло.
Ось що вийшло
Зайву частину заготовки можна відрізати і використовувати в наступний раз.
Зайву частину заготовки можна відрізати і використовувати в наступний раз
Тепер потрібно до зворотної сторони плати приклеїти будь-яким способом щось таке, за що згодом можна буде цю плату утримувати при травленні. (Я використовую термоклей.)
До зворотному боці плати приклеюємо держатель
Травимо плату в розчині хлорного заліза.
Як приготувати розчин?
Якщо банку з хлорним залізом розгерметизована, то там, швидше за все, вже є надконцентровану розчин. Його можна злити в посуд для травлення і додати трохи води.
Якщо хлорне залізо ще не покрилося водою, то це можна зробити самому. Напевно, можна дістати і самі кристали з банки, але не використовуйте для цього фамільне срібло.
Майте на увазі, в сверконцентрірованном розчині процес травлення не піде, тому, отримавши такий розчин, потрібно додати трохи води.
В якості посуду найкраще використовувати фото ванночку з вініпласту, але можна і будь-яку іншу.
На знімку видно, що плата плаває на поверхні розчину за рахунок його поверхневого натягу. Цей метод хороший тим, що продукти травлення не затримуються на поверхні плати, а відразу опускаються на дно ванночки.
На самому початку травлення потрібно переконатися, що під платою не залишилося повітряних бульбашок. В процесі травлення бажано перевіряти, щоб травлення протікало рівномірно на всій поверхні плати.
Якщо є якась неоднорідність, то потрібно активувати процес старої зубною щіткою або чимось подібним. Але робити це потрібно обережно, щоб не пошкодити шар тонера.
Особливу увагу слід приділити отворів в контактних майданчиках. Місця, на яких процес травлення не пішов відразу - світліші. В принципі, досить на самому початку процесу домогтися потемніння всій поверхні і всіх отворів і тоді успіх вирішений.
У тих місцях, де мідь витравити повністю, стеклотекстолит починає просвічуватися.
У тих місцях, де мідь витравити повністю, стеклотекстолит починає просвічуватися.
Якщо основна частина плати витравити за 15 хвилин, то не варто збільшувати загальний час травлення більше, ніж в два рази, тобто більше 30 хвилин. Подальше травлення не тільки зменшить ширину провідників, але і може частково зруйнувати тонер.
Зазвичай за подвійну час витравляються всі отвори 0,5 мм в контактних майданчиках.
Моторчик крутить невеликий ексцентрик, який створює вібрації в розчині (не обов'язково, якщо періодично піднімати і ворушити плату).
Змиваємо тонер тампоном змоченим в ацетоні.
Ось що вийшло. Зліва плата ще покрита тонером. Ширина доріжок 0,4 мм.
Ось що вийшло
Свердлимо отвори, не забуваючи періодично заточувати свердло.
Свердлимо отвори, не забуваючи періодично заточувати свердло.
Тепер можна видалити задирки, що утворилися на міді під час свердління. Для цього, спочатку закочує їх за допомогою шарикопідшипника закріпленого в якоїсь зручної оправці. При цьому плату краще розмістити на твердій рівній поверхні. Потім, дрібною шкіркою видаляємо окисел з поверхні міді, якщо він утворився.
Тепер можна видалити задирки
Лудимо заготовку, для чого попередньо покриваємо її шаром флюсу.
Розрізаємо заготовку на окремі плати.
Розрізаємо заготовку на окремі плати
Виконуємо монтаж елементів.
Виконуємо монтаж елементів
Сходив в магазин канцтоварів та сфотографував упаковку з самоклеючої етикетки. Саме цей папір погано підходить для термопереносу. Хоча, якщо немає іншого, то можна використовувати і цю після деякого доопрацювання.
Папір для термопереносу
Папір, яка виявилася найзручнішою для термопереносу, виявилася виробництва фінської компанії «Campas». А так як на дрібній упаковці немає ніяких розпізнавальних знаків, то навряд чи вдасться її ідентифікувати без тестування.