Как с помощью струйного принтера сделать печатную плату


РадиоКот :: Печатаем плату.

РадиоКот >Лаборатория >Радиолюбительские технологии >

Печатаем плату.

Да-да, именно так - печатаем.
Сейчас речь у нас пойдет о том, как сделать хорошую печатную плату при помощи лазерного принтера и утюга. В общем, поговорим о модной нынче лазерно-утюжной технологии изготовления печатных плат.
Технология, как выяснилось не только модная, но и весьма удобная и простая. Чтобы совместить приятное с полезным и не делать некую абстрактную плату, возьмем для примера схему простого бегущего огонька на 10 светодиодах с нашего сайта. Для нее и сварганим плату.
Прежде всего, что нам понадобится?

1. Разумеется фольгированный стеклотекстолит - одно- или двух- сторонний, неважно. Сейчас проблем с ним нет - продается в любом магазине радиодеталей или на рынке.
2. Любой журнал на "глянцевой" бумаге.
3. Инструмент для резки текстолита - лучше всего резак из ножовочного полотна.
4. Наждачная бумага "нулевка" или жесткая губка для чистки посуды из стальной проволоки.
5. Из химии: спирт, ацетон или растворитель, жидкий флюс для пайки, хлорное железо.
6. Ну и разумеется компьютер, лазерный принтер, паяльник, хорошее освещение и много терпения.
Вроде все.
Начинать надо, естественно, с проектирования этой самой платы.
Существует великое множество разнообразных программ, которые занимаются трассировкой (то есть разведением дорожек) печатных плат в ручном и автоматическом режиме. Лично я пока остановился на программе DipTrace отечественного производителя. Она позволяет рисовать не только платы, но и принципиальные схемы и библиотеки электронных компонентов. Но нас сейчас интересует исключительно платы.

Вот так выглядит эта программа и так выглядит уже готовый чертеж платы в ней.
Ну а дальше приступаем непосредственно к процессу изготовления и, дабы в нем не запутаться будем идти маленькими шажочками, итак:

Чертеж платы нам надо распечатать на лазерном принтере. В принципе, можно использовать струйный принтер, но в этом случае надо будет сделать ксерокопию чертежа и использовать уже её. Идея простая - нам нужен отпечаток чертежа на бумаге сделанный тонером (порошком), который используется в лазерных принтерах или ксероксах. Бумага нам нужна глянцевая - чаще всего, она используется в компьютерных журналах или разных рекламных буклетах. Я использовал журнал "Компьютерра", который очень люблю и уважаю за содержание, а теперь еще и за качественную бумагу, на которой он печатается.

Ничего чистить не надо - просто выдираем страницу и печатаем наш чертеж прямо поверх исходного текста.

Напечатайте сразу пару экземпляров - вдруг пригодится.
Напечатали, в связи с чем идем дальше.

Отрезаем необходимый нам по размерам кусок текстолита, готовим шкурку (губку) и ацетон с куском ваты или ватными дисками.

Берем шкурку или губку и начинаем тереть нашу заготовку со стороны фольги. Особо усердствовать не надо, но тем не менее, поверхность должна стать ровной и ярко блестящей, а не матовой, как была до этого. После берем кусок ваты, окунаем в ацетон или растворитель и протираем только что начищенную фольгу.
Должно получится что то вроде этого:

Должен сказать, что после того, как заготовка протерта ацетоном, её ни в коем случае нельзя хватать пальцами за фольгу - только за края, лучше даже двумя пальцами за уголки. Иначе вы должны будете заново протереть фольгу ацетоном.
Переходим к следующему шагу.

Прежде чем выполнять это шаг прочитайте до конца его описание.
Итак, из листа, на котором напечатан чертеж платы вырезаем кусок непосредственно с чертежом, оставляя при этом довольно большие поля по краям. После чего аккуратно накладываем нашу заготовку на чертеж (фольгой к напечатанным дорожкам, разумеется), заворачиваем поля и скрепляем их, например, малярным скотчем.
Должен получится вот такой конвертик:

Сделали? Отлично, переходим к самому ответственному шагу - глаженью утюгом.

Итак, берем утюг - совершенно любой.
Тефаль, Бош, Белорусский тракторный завод, с отпаривателем, без отпаривателя. Без разницы.
Регулятор температуры ставим на максимум (если у вас на утюге написаны названия тканей, то на "лён"). Кладем утюг на заготовленный конвертик.

Конвертик, разумеется, надо положить скотчем вниз. Начинаем аккуратно проглаживать. Это самая тонкая часть всей процедуры и кроме как на собственном опыте научится ей невозможно. Нажим на утюг должен быть не сильным - иначе тонер будет растекаться и размазываться по фольге, но и не слабым - иначе тонер плохо пристанет к заготовке. Короче говоря - тут широкое поле для экспериментов. В любом случае, прогревать надо равномерно всю поверхность будущей платы и особое внимание уделять краям - там наибольший риск непрогрева и последующего отслаивания тонера. Тоже относится и ко времени прогревания, хотя с этим проще.
Примерно степень готовности можно определить по пожелтению бумаги и по проступанию на ней очертаний дорожек.

Вот примерно, как на фотографии.
Ну, допустим, мы решили, что все готово. Выключаем утюг и оставляем плату примерно на 10 минут, чтобы она остыла. Наливаем воду в подходящую посудину. Температура воды должна быть такой, что в ней только-только можно было держать руку. Ну и бросаем туда нашу остывшую заготовку.

Все, идем курить, пить чай, гонять кота - все что угодно на 15 минут. Можно даже 20. Кстати, воду можно оставить включенной, дабы она не остывала.

Приходим обратно и начинаем аккуратно отделять бумагу от заготовки. Очень аккуратно и медленно. Оставшиеся после этого клочки скатываем пальцами. Ни в коем случае, не скребем когтями по плате, а нежно, подушечками пальцев очищаем фольгу от прилипшей бумаги. После чего, вооружаемся феном и сушим, сушим, сушим. На самом деле, все не так долго, потому как высыхает она буквально за минуту-другую.

Ну и получилось у нас вот такая фиговина

Фу. Выдохнули и перешли к следующему шагу.

На этом этапе нам надо протравить плату - то есть убрать с заготовки всю ненужную фольгу, дабы остались только нарисованные нами дорожки.
Для чего воспользуемся хлорным железом. Продается оно в банках - это такая кашица ржавого цвета и ужасно мерзко воняющая. Разводится оно теплой водой.
Разводим приблизительно из расчета 100 грамм хлорного железа на 100 грамм воды. Воды можно меньше - главное, чтобы раствор целиком покрывал нашу заготовку. Итак, растворяем железо в воде, тщательно размешиваем и бросаем туда будущую плату - теперь уже недолго осталось ей быть заготовкой.

В процессе травления невредно помешивать раствор - либо перемешивая его неметаллической палочкой, либо покачивая ванночку из стороны в сторону. Опять же, можно пустить под дно ванночки теплую воду, чтобы раствор не остывал. Время травления зависит от размера платы и концентрации раствора. Обычно около 20 минут. Если за это время плата не протравилась, значит концентрация хлорного железа недостаточна и стоит подсыпать еще.

Кстати! Знаете ли вы, что использованное хлорное железо можно восстанавливать? Если вас задушила большая, зеленая жаба, использованный раствор можно использовать повторно. Для этого надо его восстановить - то есть выбрать из раствора всю ту медь, которую он сожрал с печатной платы. Посмотрите на фотографию

Половина этого гвоздя побывала в использованном растворе хлорного железа. Таким образом, если всыпать горсть гвоздей - на них будет осаждаться вся медь, присутствующая в растворе. Что характерно - потребительские качества гвоздей от этого совершенно не пострадают.

Однако вернемся к нашим баранам. Вернее, к нашей уже почти готовой плате. Она уже протравилась.
Теперь тщательнейшим образом её промываем, сушим и вот что получилось:

Теперь опять берем вату, макаем в ацетон и стираем весь тонер, который сейчас покрывает дорожки на плате.

Ну вот - почти все готово - остался последний шаг.

Ну теперь осталось только просверлить отверстия под элементы, и облудить дорожки - то есть покрыть их тонким слоем припоя. Сверлим, сами понимаете, сверлом.
Я использовал сверло диаметром 0,9 мм, чего и вам рекомендую, если конечно у вас на плате не будет крупногабаритных деталей. А вообще, конечно, диаметр выводов надо учитывать еще на стадии проектирования печатной платы, дабы потом не кусать локти и не переделывать все подряд.
Что касается лужения, то тут совсем все просто - покрываем плату любым жидким флюсом - самое простое 30% раствор канифоли в спирте. Разогреваем паяльник и взяв на жало минимальное количество припоя, начинаем водить им вдоль дорожек платы. После чего протираем плату спиртом для удаления лишнего флюса.
Должно получится вот так:

Ну вот собственно и все.
Такая вот замечательная плата у нас получилась - на ней не стыдно и собрать что-нить хорошее.
Всем удачи.
Вопросы в Форум.
PS
Хочу попросить прощения у товарищей Голубицкого и Козловского - замечательных авторов вышеупомянутой мной "Компьтерры" за столь нецелевое использование их статей.
Чего не сделаешь ради искусства, сами понимаете.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Как сделать печатную плату (PCB) | Печатная плата

Вы используете браузер, который не поддерживает CSS Flexbox. Мы предлагаем обновить ваш браузер, чтобы получить максимальную пользу.

Домой Проводить исследования

Категории

  • 3D-печать
  • Любительское радио
  • Аудио
  • Дополненная реальность
  • Автоматика
  • Автомобильная промышленность
  • Облачные вычисления
  • Компьютеры и периферия
  • Бытовая электроника
  • Кибербезопасность
  • Дисплеи
  • Дроны
  • Здоровье и фитнес
  • Домашняя автоматизация
  • Промышленное
  • Промышленный Интернет вещей
  • Интернет вещей
  • Освещение
  • Машинное обучение
  • мобильный
  • Управление двигателем
  • Мощность
  • Робототехника
  • Безопасность / идентификация
  • Датчики
  • Интеллектуальная сеть / Энергия
  • Телеком
  • Виртуальная реальность
  • Носимые устройства
  • Погода
Посмотреть все

Платформы

Linux

.

Печать печатных плат | Hackaday

Мы действительно уважаем старожилов и их удивительные способы изготовления печатных плат; они использовали черную ленту на прозрачных ацетатных листах для создания однослойных печатных плат с помощью процесса фототравления. Теперь создание печатной платы - это простой вопрос открытия пакета САПР, но, как и старожилы, мы все еще имеем дело с неприятными химическими веществами или длительными сроками доставки из Китая.

The EX¹, новый робот на Kickstarter, надеется это изменить.Они разработали процесс изготовления печатных плат, который так же прост, как печать чего-либо на струйном принтере. Просто положите кусок подложки - от каптона до акрила или ткани - и через несколько минут вы получите одностороннюю печатную плату в ваших руках.

Принтер распределяет два химиката, нитрат серебра и аскорбиновую кислоту, которые вступают в реакцию и образуют следы и контактные площадки для схемы. Прямо сейчас EX¹ ограничен односторонними платами, но эксперименты по созданию многослойных плат продолжаются.

В любом случае, мы действительно впечатлены тем, насколько проста на самом деле установка EX¹. Струйный принтер - это зрелая, хорошо изученная технология с более чем достаточным разрешением для простых схем домашнего приготовления, а формула AgNO3 + витамин С может быть легко адаптирована для модификации струйного принтера.

.

Скоро… Нанесите струйные печатные платы

Производство печатных плат, особенно в подвалах и гаражах, было преобразовано компьютерной революцией. До этого люди использовали перманентный маркер или маленькие наклейки для разметки печатных плат перед травлением. Иногда они делали это на пленке и использовали фотообработку, но они делали наклейки, которые вы наносили прямо на доску, чтобы противостоять травлению. Теперь команда из Технологического института Джорджии, Токийского университета, Карнеги-Меллона и Университета Небраски завершила полный круг.Их струйная технология позволяет печатать серебряные следы на подложке, которые затем можно перенести на печатную плату - травление не требуется.

Они начинаются со стандартного струйного принтера Epson с картриджами с чернилами на основе серебра. Шаблоны печатаются на переводной бумаге, которая обеспечивает сплавление частиц, поэтому не требуется этап спекания, чтобы убедиться, что все следы являются проводящими. Применяется липкая подложка, которая отслаивает рисунок от копировальной бумаги. Вы можете увидеть больше в видео ниже.

Мы не знаем, сколько стоят чернила, но, учитывая чрезмерную стоимость обычных чернил, мы не уверены, что, по нашему мнению, они не могли бы стоить дороже, даже если бы стоимость была астрономической.В документе говорится о множестве различных носителей в зависимости от того, что вам нужно. Например, они могут перенести узор на Kapton.

Мы просмотрели чернила и нашли следующее от производителя:

Обратите внимание: печать на другом носителе, таком как стекло, печатная плата, полиимидная пленка, кроме специальных материалов, приводит к плохой адгезии и отсутствию проводимости.

Уловка кроется в бумаге. По большей части команда использовала глянцевую фотобумагу от Kodak, Fujifilm или Epson.Также они печатали на ПЭТ-пленке.

Мы видели эти чернила раньше, но не использовали копировальную бумагу. Также можно попробовать свои силы с самодельными чернилами.

.

Как сделать печатную плату в домашних условиях

Все мы хорошо знакомы с печатными платами или печатными платами , поскольку их легко найти в телевизорах, компьютерах и в любом электронном устройстве. Печатные платы широко распространены и чаще всего используются в электронной промышленности. Печатная плата очень рентабельна, она собирает сложные схемы в небольшом пространстве и исключает риск ослабления соединений, в ней есть заранее спроектированные медные дорожки для эффективного и чистого соединения компонентов.

В промышленности существует множество методов изготовления печатных плат, и оборудование, необходимое для разработки печатных плат, очень дорогое. А вот печатную плату мы можем сделать в домашних условиях довольно легко. Только вам нужно выполнить несколько шагов, чтобы сделать свою собственную печатную плату. Прежде чем мы начнем, вам необходимо получить инструменты и материалы:

Необходимые инструменты и материалы

  • Сверлильный станок
  • Утюг
  • Лазерный принтер
  • Фотобумага / Глянцевая бумага
  • Перчатки
  • Хлорид железа (травильный раствор)
  • Печатная плата
  • Черный перманентный маркер
  • Наждачная бумага или стальная вата
  • Паяльник

Шаг 1

На первом этапе нам понадобится программа для проектирования печатных плат , чтобы преобразовать принципиальную схему в компоновку печатной платы.Для этой цели доступно множество платных и бесплатных программ, некоторые программы с открытым исходным кодом - Cadsoft Eagle, Fritzing, PCBWizard и т. Д. Здесь мы используем программное обеспечение Dip Trace для проектирования печатных плат. С помощью этого программного обеспечения мы можем разработать схему и макет печатной платы для любого проекта.

В этом уроке мы создаем робота-следящего за линией, используя 8051, на печатной плате. Проверьте его принципиальную схему в упомянутой статье, мы разработали макет печатной платы для робота-повторителя линии.

В этом макете печатной платы мы разработали печатную плату для робота-повторителя линии и 2 стержня для размещения ИК-датчиков.

Шаг 2

После изготовления макета необходимо взять распечатку зеркального изображения макета печатной платы. Печать должна выполняться на глянцевой бумаге / фотобумаге с использованием лазерного принтера.

Шаг 3

На этом этапе нам нужна плата с медным покрытием, и нам нужно обрезать эту медную оболочку до необходимого размера в соответствии с нашим дизайном макета печатной платы.

Шаг 4

Теперь потрите наждачной бумагой или стальной ватой. Он удалит оксидный слой с доски, а также сделает ее шероховатой, чтобы бумага могла правильно приклеиваться.

Шаг 5

На этом этапе поместите это медное покрытие сбоку от отпечатанной стороны фотобумаги и сложите бумагу.

ИЛИ поместите медную плату на распечатанный макет медной стороной вниз к печатному макету и пластиковой стороной вверх.Затем сложите бумагу.

ИЛИ Вы можете вырезать макет печатной платы из фотобумаги и положить ее на медную плату стороной принтера вниз к медной плате. И используйте ленту для виолончели по углам, чтобы как следует приклеить ее к доске.

Шаг 6

Теперь возьмите горячий утюг и начните медленно гладить в течение 5-10 минут или сильно прижмите горячий утюг на некоторое время. Нагревание бумаги перенесет чернила на медную доску.Теперь дайте медной пластине остыть и откройте сложенную бумагу. Если бумага прилипла к пластине, удалите ее с помощью теплой воды.

В некоторых местах чернила не переносятся должным образом на медную пластину или теряют сознание во время удаления бумаги, поэтому используйте черный перманентный маркер и заполните недостающие линии и дорожки.

Альтернативный метод: Если вы очень хорошо рисуете или схема очень проста, то вы можете избавиться от печати схемы на бумаге и перенести ее на медную доску, погладив ее.Вы можете нарисовать всю компоновку печатной платы на медной плате, используя черный перманентный маркер. Сначала нарисуйте его карандашом, а затем нанесите маркер на карандашный набросок. Но для сложных схем этот метод не рекомендуется.

Шаг 7

Теперь у нас есть макет схемы под черными чернилами, и нам нужны только медные дорожки под этими черными линиями. Поэтому нам нужно удалить все остальные медные линии, кроме черных линий.

Для этого мы приготовим Раствор хлорида железа (FECL3) , добавив 2-3 чайные ложки хлорида железа в немного воды.Этот раствор называется Etching Solution . Поместите печатную плату в этот раствор на прибл. полчаса. Теперь хлорид железа будет реагировать и удалять открытую медь и не реагировать с замаскированной медью под черными линиями. И мы получаем медную дорожку согласно схеме нашей печатной платы.

Теперь выньте печатную плату и проверьте, удалена ли вся нежелательная медь, если нет, то снова погрузите ее в раствор на некоторое время. Помните, что не прикасайтесь к раствору хлорида железа прямо , либо используйте плоскогубцы или перчатки, чтобы извлечь печатную плату из раствора.Раствор хлористого железа очень опасен и токсичен.

Наконец, извлеките печатную плату из раствора и промойте ее холодной водой.

Весь процесс на этапе 7 называется процессом травления . Чтобы ускорить процесс травления, вы можете либо перемешивать раствор (с погруженной печатной платой) каждые 2-3 минуты, либо использовать немного теплой воды для приготовления раствора.

Шаг 8

Теперь протрите печатную плату стальной мочалкой или мелкой наждачной бумагой, чтобы удалить черные чернила, или вы можете использовать растворитель (ацетон) на куске хлопка, чтобы удалить черные чернила.Теперь вы можете отчетливо видеть блестящие медные дорожки в соответствии с макетом печатной платы нашего принтера.

Шаг 9

На этом этапе возьмите ручную дрель для просверливания отверстий. И просверлите отверстия в соответствии с размещением компонентов. И вырежьте из него часть ИК-датчика (поскольку мы строим печатную плату для этого робота-повторителя линии, используя 8051).

Шаг 10

Пришло время припаять компоненты на этой печатной плате (PCB).

Шаг 11

Теперь разрежьте печатную плату. Средство отрезает ненужные ножки компонента с помощью резака.

На этом процесс изготовления печатной платы завершен, проявляет особую осторожность при глажке печатной платы и при работе с раствором хлористого железа.

Теперь ваша печатная плата перед вами. Посмотри.

.

Смотрите также