Prosty sposób na wykonanie płytek drukowanych (nie LUT)

Gdy dostępna jest drukarka laserowa, radioamatorzy korzystają z technologii produkcji płytek drukowanych zwanej LUT. Jednak takie urządzenie nie jest dostępne w każdym domu, ponieważ nawet w naszych czasach jest dość drogie. Istnieje również technologia wytwarzania wykorzystująca folię fotorezystową. Jednak do pracy z nim potrzebna jest również drukarka, ale atramentowa. To już prostsze, ale sam film jest dość drogi, a początkującemu radioamatorowi na początku lepiej wydać dostępne środki na dobrą stację lutowniczą i inne akcesoria.

Czy możliwe jest wykonanie w domu płytki drukowanej o akceptowalnej jakości bez drukarki? Tak. Móc. Co więcej, jeśli wszystko zostanie wykonane zgodnie z opisem w materiale, będziesz potrzebować bardzo mało pieniędzy i czasu, a jakość będzie na bardzo wysokim poziomie. W każdym razie prąd elektryczny będzie „płynął” takimi ścieżkami z wielką przyjemnością.

Lista niezbędnych narzędzi i materiałów eksploatacyjnych

Powinieneś zacząć od przygotowania narzędzi, urządzeń i materiałów eksploatacyjnych, bez których po prostu nie możesz się obejść.Aby wdrożyć najbardziej przyjazną dla budżetu metodę produkcji płytek drukowanych w domu, będziesz potrzebować:

1. Oprogramowanie do projektowania rysunków.
2. Przezroczysta folia polietylenowa.
3. Wąska taśma.
4. Znacznik.
5. Folia z włókna szklanego.
6. Papier ścierny.
7. Alkohol.
8. Niepotrzebna szczoteczka do zębów.
9. Narzędzie do wiercenia otworów o średnicy od 0,7 do 1,2 mm.
10. Chlorek żelaza.
11. Plastikowy pojemnik do trawienia.
12. Pędzel do malowania farbami.
13. Lutownica.
14. Lutować.
15. Strumień cieczy.

Przyjrzyjmy się pokrótce każdemu punktowi, ponieważ istnieją pewne niuanse, do których można dojść jedynie poprzez doświadczenie.

Obecnie istnieje ogromna liczba programów do opracowywania płytek drukowanych, ale dla początkującego radioamatora najprostszą opcją byłby Sprint Layout. Interfejs jest łatwy do opanowania, jest darmowy i istnieje ogromna biblioteka popularnych komponentów radiowych.

Do przeniesienia wzoru z monitora potrzebny jest polietylen. Lepiej jest wziąć sztywniejszą folię, np. ze starych okładek podręczników szkolnych. Do przymocowania go do monitora odpowiednia będzie dowolna taśma. Lepiej wziąć wąski - łatwiej będzie go odkleić (ta procedura nie zaszkodzi monitorowi).

Warto przyjrzeć się markerom bardziej szczegółowo, bo to drażliwy temat. Zasadniczo każda opcja jest odpowiednia do przeniesienia projektu na polietylen. Ale aby narysować na folii z włókna szklanego, potrzebujesz specjalnego markera. Istnieje jednak mały trik, aby zaoszczędzić pieniądze i nie kupować dość drogich „specjalnych” markerów do rysowania płytek drukowanych.Faktem jest, że produkty te absolutnie nie różnią się swoimi właściwościami od zwykłych markerów permanentnych, które w każdym sklepie z artykułami biurowymi są sprzedawane 5-6 razy taniej. Ale znacznik musi mieć napis „Stały”. W przeciwnym razie nic nie będzie działać.

Możesz wziąć dowolny foliowany laminat z włókna szklanego. Lepiej, jeśli jest grubszy. Dla początkujących praca z takim materiałem jest znacznie łatwiejsza. Do czyszczenia potrzebny będzie papier ścierny o uziarnieniu około 1000 jednostek oraz alkohol (dostępny w każdej aptece). Ostatni element eksploatacyjny można zastąpić płynem do mieszania lakieru do paznokci, który jest dostępny w każdym domu, w którym mieszka kobieta. Jednak produkt ten pachnie dość nieprzyjemnie i jego rozproszenie zajmuje dużo czasu.

Do wywiercenia tablicy lepiej zaopatrzyć się w specjalną mini-wiertarkę lub grawer. Można jednak wybrać tańszą trasę. Wystarczy kupić tuleję zaciskową lub uchwyt szczękowy do małych wierteł i dopasować go do zwykłej, domowej wiertarki.

Chlorek żelaza można zastąpić innymi chemikaliami, także tymi, które prawdopodobnie masz już w domu. Na przykład odpowiedni jest roztwór kwasu cytrynowego w nadtlenku wodoru. Informacje o tym, jak przygotowuje się alternatywne wobec chlorku żelaza składy do płyt trawiennych, można łatwo znaleźć w Internecie. Jedyne na co warto zwrócić uwagę to pojemnik na taką chemię – powinien być plastikowy, akrylowy, szklany, ale nie metalowy.

Nie ma potrzeby bardziej szczegółowego omawiania lutownicy, lutowia i strumienia cieczy. Jeśli radioamator doszedł do kwestii wykonania płytki drukowanej, prawdopodobnie jest już zaznajomiony z tymi rzeczami.

Opracowanie i przeniesienie projektu płytki na szablon

Po przygotowaniu wszystkich powyższych narzędzi, urządzeń i materiałów eksploatacyjnych możesz przystąpić do opracowywania płytki. Jeśli produkowane urządzenie nie jest unikalne, znacznie łatwiej będzie pobrać jego projekt z Internetu. Zrobi to nawet zwykły rysunek w formacie JPEG.

Jeśli chcesz pójść bardziej skomplikowaną trasą, sam narysuj tablicę. Opcja ta jest często nieunikniona np. w sytuacjach, gdy nie dysponujemy dokładnie tymi samymi komponentami radiowymi, które są potrzebne do montażu oryginalnej płytki. W związku z tym, wymieniając komponenty na analogi, należy przydzielić dla nich miejsce na włóknie szklanym, wyregulować otwory i tory. Jeśli projekt jest unikalny, wówczas tablicę trzeba będzie opracować od podstaw. Do tego właśnie potrzebne jest wyżej wymienione oprogramowanie.

Kiedy układ planszy jest już gotowy, pozostaje jedynie przenieść go na przejrzysty szablon. Polietylen mocuje się bezpośrednio do monitora za pomocą taśmy. Następnie po prostu tłumaczymy istniejący wzór - ścieżki, miejsca styku i tak dalej. Do tych celów najlepiej użyć tego samego markera permanentnego. Nie ściera się, nie rozmazuje, jest wyraźnie widoczny.

Przygotowanie laminatu foliowego z włókna szklanego

Kolejnym krokiem jest przygotowanie laminatu z włókna szklanego. Najpierw musisz przyciąć go do rozmiaru przyszłej deski. Lepiej to zrobić z niewielkim marginesem. Do cięcia folii z laminatu z włókna szklanego można zastosować jedną z kilku metod.

Po pierwsze, materiał można idealnie przyciąć piłą do metalu. Po drugie, jeśli posiadasz grawer z kółkami tnącymi, wygodnie będzie z niego korzystać. Po trzecie, włókno szklane można przyciąć na wymiar za pomocą noża uniwersalnego.Zasada cięcia jest taka sama jak przy pracy przecinarką do szkła – linię cięcia nakładamy w kilku przejściach, po czym materiał jest po prostu odrywany.

Teraz konieczne jest oczyszczenie miedzianej warstwy włókna szklanego z powłoki ochronnej i tlenku. Nie ma lepszego sposobu niż papier ścierny na rozwiązanie tego problemu. Wielkość ziarna przyjmuje się od 1000 do 1500 jednostek. Celem jest uzyskanie czystej, błyszczącej powierzchni. Nie warto szlifować warstwy miedzi do lustrzanego połysku, gdyż drobne rysy od papieru ściernego zwiększają przyczepność powierzchni, co będzie potrzebne później.

Na koniec pozostaje już tylko oczyścić folię z kurzu i odcisków palców. Aby to zrobić, użyj alkoholu lub acetonu (zmywacza do paznokci). Po obróbce nie dotykamy dłonią miedzianej powierzchni. Do kolejnych manipulacji chwytamy włókno szklane za krawędzie.

Połączenie szablonu i włókna szklanego

Teraz naszym zadaniem jest połączenie wzoru uzyskanego na polietylenie z przygotowanym laminatem z włókna szklanego. W tym celu folię nakłada się w żądanym miejscu i pozycjonuje. Pozostałości owinięte są na odwrotnej stronie i zabezpieczone tą samą taśmą.

Wiercenie otworów

Przed wierceniem zaleca się w jakiś sposób przymocować laminat z szablonem do powierzchni. Zapewni to większą dokładność, a także zapobiegnie nagłemu obracaniu się materiału podczas przechodzenia wiertła. Jeśli masz wiertarkę do takich prac, opisany problem w ogóle nie wystąpi.

Otwory w włóknie szklanym można wiercić z dowolną prędkością. Niektórzy pracują przy niskich prędkościach, inni przy dużych prędkościach. Doświadczenie pokazuje, że same wiertła wytrzymują znacznie dłużej, jeśli są używane przy niskich prędkościach.Dzięki temu trudniej je złamać, wygiąć i uszkodzić ostrzenie.

Otwory wierci się bezpośrednio w polietylenie. Przyszłe plamy kontaktowe narysowane na szablonie będą służyć jako punkty odniesienia. Jeżeli projekt tego wymaga, niezwłocznie wymieniamy wiertła na wymaganą średnicę.

Rysowanie śladów

Następnie szablon jest usuwany, ale nie wyrzucany. Nadal staramy się nie dotykać miedzianej powłoki rękami. Do rysowania ścieżek używamy markera, zawsze trwałego. Jest wyraźnie widoczny ze śladu, jaki pozostawia. Lepiej rysować za jednym razem, gdyż po stwardnieniu lakieru zawartego w markerze permanentnym bardzo trudno będzie dokonać poprawek.

Używamy tego samego szablonu polietylenowego jako przewodnika. Można także rysować przed komputerem, sprawdzając oryginalny układ, gdzie znajdują się oznaczenia i inne notatki. Jeśli to możliwe, lepiej użyć kilku markerów z końcówkami o różnej grubości. Umożliwi to efektywniejsze rysowanie zarówno cienkich ścieżek, jak i rozległych wielokątów.

Po nałożeniu rysunku należy odczekać chwilę niezbędną do ostatecznego utwardzenia lakieru. Można go nawet wysuszyć suszarką do włosów. Od tego będzie zależeć jakość przyszłych utworów.

Wytrawianie i czyszczenie śladów znaczników

Teraz czas na najprzyjemniejszą część – trawienie tablicy. Jest tu kilka niuansów, o których niewiele osób wspomina, ale znacząco wpływają one na jakość wyniku. W pierwszej kolejności przygotuj roztwór chlorku żelaza zgodnie z zaleceniami na opakowaniu. Zwykle proszek rozcieńcza się wodą w stosunku 1:3. I tu jest pierwsza rada. Spraw, aby roztwór był bardziej nasycony. Pomoże to przyspieszyć proces, a narysowane ścieżki nie odpadną, zanim nie zostanie wytrawione wszystko, co niezbędne.

Od razu druga wskazówka.Zaleca się zanurzenie wanny z roztworem w gorącej wodzie. Można go podgrzać w metalowej misce. Podwyższenie temperatury, jak wiadomo od czasów szkolnych, znacznie przyspiesza reakcję chemiczną, jaką jest trawienie naszej tablicy. Skrócenie czasu zabiegu jest na naszą korzyść. Ścieżki wykonane markerem są dość niestabilne, a im mniej kwaśnieją w płynie, tym lepiej. Jeśli w temperaturze pokojowej płytkę trawi się w chlorku żelaza przez około godzinę, to w ciepłej wodzie proces ten skraca się do 10 minut.

Na zakończenie jeszcze jedna rada. Podczas procesu trawienia, mimo że jest on już przyspieszony na skutek nagrzewania, zaleca się ciągłe przesuwanie płyty, a także czyszczenie produktów reakcji pędzlem rysunkowym. Łącząc wszystkie opisane powyżej manipulacje, całkiem możliwe jest wytrawienie nadmiaru miedzi w zaledwie 5-7 minut, co jest po prostu doskonałym wynikiem dla tej technologii.

Po zakończeniu zabiegu deskę należy dokładnie spłukać pod bieżącą wodą. Następnie suszymy. Pozostaje tylko zmyć ślady po znaczniku, które wciąż zalegają na naszych ścieżkach i plamach. Odbywa się to za pomocą tego samego alkoholu lub acetonu.

Cynowanie płytek drukowanych

Przed cynowaniem należy ponownie przetrzeć warstwę miedzi papierem ściernym. Ale teraz robimy to niezwykle ostrożnie, aby nie uszkodzić torów. Najprostszą i najbardziej dostępną metodą cynowania jest cynowanie tradycyjne, przy użyciu lutownicy, topnika i lutowia. Można również stosować stopy różu lub drewna. Na rynku dostępna jest także tzw. puszka w płynie, która może znacznie ułatwić zadanie.

Ale wszystkie te nowe technologie wymagają dodatkowych kosztów i pewnego doświadczenia, dlatego po raz pierwszy odpowiednia jest również klasyczna metoda cynowania. Na oczyszczone tory nanosi się płynny topnik.Następnie lut jest zbierany na grot lutownicy i rozprowadzany po miedzi pozostałej po trawieniu. Ważne jest, aby rozgrzać tutaj ścieżki, w przeciwnym razie lut może się nie „przykleić”.

Jeśli nadal masz stopy Rose lub Wood, możesz je zastosować poza technologią. Dobrze topią się w lutownicy, łatwo rozprowadzają się po torach i nie zbijają się w grudki, co będzie tylko plusem dla początkującego radioamatora.

Wniosek

Jak widać z powyższego, budżetowa technologia produkcji płytek drukowanych w domu jest naprawdę dostępna i niedroga. Nie potrzebujesz drukarki, żelazka ani drogiej folii fotomaskowej. Korzystając ze wszystkich wskazówek opisanych powyżej, możesz łatwo wykonać prostą elektronikę rzemieślnictwobez inwestowania w to dużych pieniędzy, co jest bardzo ważne w pierwszych etapach krótkofalarstwa.