Изготовление печатных плат своими руками

Любой начинающий радиолюбитель переходя от самостоятельного изготовления устройств с навесным монтажом к более серьезным схемам, сталкивается с проблемой изготовления самодельных печатных плат. Способов их изготовить множество, но наиболее простой и современный для домашних условий является технологический метод ЛУТ - (Лазерно - утюжная технология)
Главный инструмент юного радиолюбителя

Изготовление печатных плат. Создание чертежа печатной платы

Существует много различных способов создания рисунка начиная от строго дедовского до вполне современных с использованием программных возможностей, например можно использовать очень простую русскоязычную программу Sprint Layout для проектирования печатных плат, конечно существуют куда более мощный подобные утилиты, но они как правило более сложны для понимания и их дополнительные возможности никогда не понадобятся обычным радиолюбителям.

Изготовление печатных плат. Перенос чертежа схемы

Начинаем процесс со сглаживание кромок по периметру напильником и очистки поверхности фольги. Иначе при переносе рисунка с помощью утюга неизбежать "косяков".

Печатаем рисунок печатной платы непосредственно из программы Sprint Layout, но перед этим в настройках лазерного принтера необходимо установить минимальную яркость печати и максимальную плотность тонера.

Бумага должна быть специальная - мелованная, но покупать ее только для этого совсем не обязательно, можно вместо этого использовать обложки от ненужных журналов или обратные (чистые) стороны рекламных проспектов.

Некоторые применяют бумагу для струйных фотопринтеров LOMOND, но она достаточно дорогая.

Лист обрезаем, если требуется, по ширине листа формата А4 и вставляем в принтер. При печати необходимо помнить, что в программе sprint layout с настройками по умолчанию изображение выводится на печать в зеркальном виде, если нужна прямая печать, необходимо снять галочку "отображать зеркально".

Затем плату промываем в растворе с с Фейри и даем ей просохнуть. Трогать фольгу после этого не стоит. Далее напечатанную заготовку вырезаем обычными ножницами и прикладываем рисунком к фольге на печатной плате, а потом плавно проглаживаем утюгом, не допуская смещения рисунка. Утюг желательно использовать самый обычный, без лишних наворотов.

На утюге устанавливаем максимальный нагрев, кладем плату на ровную поверхность, например кусок фанеры, и проложив лист бумаги между утюгом и специальной глянцевой бумагой, в течение минуты, двух тщательно проглаживаем, незабывая сильно надавливать на утюг. Делаем перерыв на 10 минут для остывания заготовки.

После технологического процесса "глажки" начинаем "стирку" для этого помещаем заготовку на 10 мин в емкость с теплой водой, с разведенной столовой ложкой уксуса. Последний вступает в реакцию с мелованным покрытием бумаги. Через 10 минут бумага отходит от тонера за счет размягчения. Если вдруг бумага в каких-то местах не отошла, аккуратно помогаем этому под струей горячей воды. Полученный рисунок обильно промываем струей холодной воды. И переходим к следующей технологической операции.

Травление печатных плат в хлорном железе и медном купоросе

Итак, можно переходить к следующей технологической операции при самодельном изготовление печатных плат - "Травление". Существует много разных способов.

Метод 1. Для этого нам понадобится хлорное железо, желательно, чтоб оно было в виде порошка. А затем просто добавляем чистой воды. Из пропорции на один советский граненный стакан четыре чайных ложки хлорного железа. После того, как полученный раствор немного остынет, помещаем в него нашу заготовочку сначала фольгой вниз, а потом переворачиваем и так несколько раз.

Метод 2. Травление медным купоросом. На 500 грамм воды берем три столовых ложки медного купороса и обычной поваренной соли. Перемешиваем и нагреваем, все раствор готов. Теперь погружаем в него печатную плату на 30-120 минут.

После травления смываем любым растворителем или спирто-бензиновой смесью остатки тонера, вот и все плата готова. Остается только просверлить отверстия под радиокомпоненты.

Травление печатных плат перекисью водорода

Кроме широко известной технологии травления печатных плат методом хлорного железа. В радиолюбительской среде также популярен метод травления печатных плат 3% перекисью водорода.

О сверлении отверстий в печатных платах

Многие радиолюбители считают, что сверлить отверстия в печатной плате нужно после процедуры травления. В принципе, можно сверлить хоть до травления, хоть после. С технологической точки принципиальной разницы нет. Но, незабывайте, что качество сверловки отверстий зависит от инструмента.

Допустим ваш сверлильный станок развивает подходящие обороты и в наличии имеются отличные сверла, то можно сверлить и после травления. Но, если вы сверлите самодельной мини-дрелью, да еще с слабым моторчиком с удовлетворительной центровкой, то можно содрать медные пятачки. Кроме того многое зависит от качества материала для ПП. Поэтому лучше сверлить отверстия до процедуры травления печатной платы. При этом медные края, остающиеся после сверления легко убираются мелкой наждачной бумагой.

Видеофильм об изготовление печатных плат методом ЛУТ
Видеофильм об изготовление печатных плат способом ЛУТ

Главные ошибки которые возникают при изготовлении своими руками - неверный выбор средства переноса. я применяю самоклеющуюся бумагу, на ней печатается идеально. Главный момент - в принтере есть ролики - надо как то их избегать. Основная ошибка- после печати прикладывают на холодную и начинают елозить утюгом. думаю правильно положить чистый лист бумаги на заготовку и положить на нее утюг. и уже на разогретую заготовку прикатать наш рисунок, позже особо не елозить - просто греем и катаем

Секреты ЛУТ

Иногда после перенеса шаблона на фольгированный стеклотекстолит, на дорожках можно увидеть "сеточки", в процессе травления некоторая часть дорожек травиться, и мыполучаем сеточные дорожки. Для избежания данного эффекта рекомендую использовать пару способов:

Первый - прогреваем еще не протравленную плату феном, температуру которого задаем на 45-50 градусов и выдерживаем около 5 минут на плате. Затем тщательно прогреваем все дорожки так, чтобы тонер расплавился и заполнил собой все микротрещины на дорожках. В результате можно увидеть, как рисунок ПП превращается в более темный и ровный. Затем выждав 10 - 20 минут при комнатной температуре, переходим к процедуре травления.

Второй способ используем при отсутствии фена. Для этого наносим добавочное покрытие дорожек лаком. После завершения ПП оставляем на 30-40 минут, чтобы лак успел полностью высохнуть. Далее переходим к травлению печатной платы.

Изготовление гибких печатных плат методом ЛУТ

Они находят применение во многих современных радиоконструкциях и устройствах. Их легко обнаружить почти в любой модели мобильного телефона, ноутбука или планшетника. Они являются такими-же печатными платами, но сделанные на тонком и очень гибком основании. И технология изготовления гибких печатных плат в домашних условиях особенно актуальна сегодня у всех современных радиолюбителей, ведь это огромный простор для любых экспериментов и открывается возможность создавать уникальные радиолюбительские разработки и устройства.

Для использования этой технологии в домашних условиях в качестве базового материала возьмем фольгированную полиамидную пленку, т.к она обладает высокой усталостной и долговременной прочностью и кроме того изрядной термостойкостью. Приобрести ее легко в зарубежных интернет магазинах или на аукционах типа Ebay. Но есть один небольшой минус: для печати на этой пленке нам потребуется твердочернильный принтер , а он стоит совсем не дешево и большинству радиолюбителей недоступен. Поэтому, краску на пленку можно нанести с помощью привычной нам лазерно-утюжной технологии.

Для печати в настройках принтера нужно выставить максимальную плотность тонер. Также не следует трогать пленку пальцами, иначе тонер плохо ляжет.

Распечатав рисунок на гибкой пленке нужно лишь протравить все это в растворе хлорного железа и можно приступать к монтажу компонентов.

Изготовление печатных плат маркером Edding 792

маркер позволяет рисовать линии шириной 0,8 - 1 мм. Этого вполне достаточно для самодельного изготовления печатных плат для электронных конструкций. Печатная плата получается вполне приемлимой для любительского уровня.

Кроме того, маркер Edding 792 можно применять для исправления ошибок, которые могут проявиться уже после переноса рисунка печатной платы методом ЛУТ. Это очень удобно, так как не требуется полностью переносить весь рисунок.

Маркер Edding 792 можно заменить на Edding 791, Edding 780. Ниже представлен краткий алгоритм изготовления ПП этим способом.

Вырезаем из куска стеклотекстолита заготовку под ПП.
Распечатываем или рисуем шаблон печатной платы.
Разметка и сверление отверстий.
Очистка заготовки от загрязнений и неровностей.
Нанесение рисунка медных проводников маркером Edding 792. (Лучше всего рисовать дорожки от руки, так как это делать по линейки можно легко смазать незастывший лак от маркера).
Изготовление печатных плат маркером Edding 792

Травление заготовки в хлорном железе или аналогичной химии (персульфат аммония, медный купорос и т.п).
Очистка медных дорожек от защитного слоя и лужение их.

После травления защитный слой, который наносили маркером Edding 792 легко снимается любым растворителем или «Уайт-спиритом».