AOR AR-8000 - изготовление интерфейса

1. Материалы, приборы и принадлежности

• Компьютер - 1 шт.;
• принтер лазерный - 1 шт.;
• программа Photoshop / CorelDraw / Paintbrush - 1 шт.;
• бумага глянцевая (подойдет страница из журнала "Playboy", "Penthouse" и т.д.:) В моем случае - страница из рекламного проспекта IBM WebSphere, средней плотности (но плотнее 80 грамм) - 1-2 листа;
• нож по бумаге - 1 шт.;
• линейка - 1 шт.;
• стеклотекстолит фольгированный - 1 кусок (толщиной 0.5 мм или более);
• бумага наждачная, мелкая - 1 кусок;
• надфиль / напильник мелкий - 1 шт.;
• железо хлорное - 1 банка (желательно водное);
• ацетон, или иной растворитель - 1 бутылка;
• вата - пара кусков;
• зубочистка или спичка - 2-3 шт.;
• нож тонкий, остро заточенный (по бумаге не пойдет, слабоват) - 1 шт.;
• напитки слабо- / крепкоалкогольные - опционально.
Примерное время выполнения работы: ~1 час.

2. Изготовление
По размерам, приведенным на нижеследующих картинках...





...изготавливаем в масштабе 1:10 в Фотошопе, Кореле или другом графическом редакторе рисунок платы. Если рисовать лень - берем мои эскизы.

Для желающих нарисовать самостоятельно опишу процесс в Фотошопе.

2.1 Изготовление эскиза в Фотошопе.
2.1.1 Создаем канву (рисунок) размером 100x400 мм. Цветовое пространство - grayscale.
2.1.2 Ставим гайды (View->New Guide) следующим образом на 0, 8, 18, 20.5... мм (то есть по краям 8 мм, дорожка 10 мм, между дорожками 2,5 мм). После расстановки "лочим" гайды(View->Lock Guides).
2.1.3 Далее выделяем инструментом прямоугольные области 10х400 мм (будущие дорожки). Область выделения автоматически "прилипает" к гайдам. В выделенной области делаем заливку черным цветом.
2.1.4. После того, как все 7 дорожек нарисованы, осуществляем пропорциональное масштабирование до размеров 10х40 мм (путем изменения размера рисунка).Эскиз готов.
Как я говорил ранее, выкладываю масштабированные и оригинальные эскизы.


2.2 Печать эскиза.
2.2.1 Берем лист глянцевой бумаги и прогоняем 4 раза через принтер путем печати пустого листа. При этом желательно поставить тип бумаги на принтере на "Грубая/толстая" - печка лучше греть будет. Глубинный смысл: при нагреве бумага так или иначе усаживается, особенно, когда мы будем ее утюжить. Это может привести к деформации рисунка.
2.2.2. После того, как лист подготовлен, печатаем на нем нашу плату в пропорции 1:1 с включенной опцией "угловые метки обреза" (Фотошоп).
2.2.3. Вырезаем эскиз по вышеуказанным меткам. Получаем эскиз размером 1х4 см. Важно не лапать руками бумажный эскиз, особенно за те места, где тонер.
2.2.4. Накладываем данный эскиз на фольгированный стеклотекстолит и аккуратно обводим его (я обводил несмываемым маркером для печатных плат).
2.2.5. Вырезаем обведенный участок таким образом, чтобы линия разметки сохранилась (то бишь режем по внешнему краю эскиза). Я резал дремелом с установленным отрезным абразивным диском. На все ушло менее минуты. Получаем заготовку размером 1х4 см.
2.2.6. Аккуратно скругляем края заготовки, после чего обезжириваем, сушим, шкурим и еще раз обезжириваем заготовку со стороны меди.
После этого за медь лапать настоятельно не рекомендуется.


2.3 Перевод эскиза на медь.
2.3.1. Берем утюг, сливаем из него воду (и заливаем тосол:), ставим температурный режим III (лён) и греем до номинальной температуры.
2.3.2. Пока утюг греется, накладываем эскиз на заготовку тонером вниз и совмещаем края. После того как утюг нагрелся, наступает самая ответственная стадия.
2.3.4. Придерживая одну половину совмещенного пакета пальцем, начинаем утюжить бумагу по направлению вдоль будущих дорожек. Утюжим секунд 5-10. Аналогично вторую половину пакета. В результате бумага должна точно прилечь к меди. Далее утюжим весь пакет вдоль и поперек 3-5 минут со средним нажимом. Критерием достаточности утюженья является прорисовка дорожек на бумаге со стороны утюга.
2.3.5. Оставляем заготовку остывать.
2.3.6. После того как заготовка остыла, замачиваем ее в горячей проточной воде (30-40 градусов) из-под крана минут на 5. Через 5 минут под струей воды начинаем подушечкой указательного или среднего пальца тереть бумагу. Ни в коем случае не следуют скоблить бумагу щеткой, ногтем, жесткой губкой - вы скорее всего повредите тонер.
2.3.7. Результатом натирания бумаги станет ее скатывание в катышки и смытие в раковину.
2.3.8. В результате мы получаем медную заготовку с нанесенными на ней черными полосами тонера. Бумагу следует удалить полностью, иначе могут быть проблемы при травлении (хотя, если вы собираетесь травить азотной кислотой, то бумагу можно не смывать:)
2.3.9. Далее осторожно вытираем заготовку вдоль направления полосок тонера и при необходимости сушим, после чего начинается этап изучения заготовки на предмет дефектов.


2.4 Выявление и устранение дефектов
2.4.1. Дефектов, собственно, всего 2 вида (при использовании не глянцевой бумаги - 3) - это растекание тонера и разрушение тонера. В случае использования обычной офисной бумаги также возможно образование раковин и пор в тонере, через которые возможно проникновение травящего раствора.
2.4.2. При значительном количестве дефектов заготовку следует переделать.
2.4.3. Если дефектов немного, то их можно скорректировать. Растекшийся тонер аккуратно подрезается острым скальпелем или бритвой. Разрушение тонера корректируется маркером для рисования печатных плат (тонким) или цапон-лаком и зубочисткой. 2.4.4. После того, как печатная плата скорректирована и просушена, можно приступать к травлению.


2.5. Травление
2.5.1. Для этапа травления необходимо приготовить р-р хлорного железа. По поводу раствора из водного хлорного железа сказать ничего не могу (справка: под водным хлорным железом подразумеваем FeCl3x6*H2O, под безводным FeCl3). Предпочтительнее первое. Приведу несколько справок по поводу этих соединений:


Все-таки этот выпавший гидроксид железа отрицательно сказывается на качестве раствора. Он присутствует в растворе как "взвесь", поэтому осаждается на плате, препятствуя качественному травлению, даже, когда плата перевернута (фольгой вниз). Да и активность раствора оставляет желать... Пробовал добавлять HCl. Часть взвеси растворяется (не вся), раствор приобретает зеленоватый оттенок, активность все же хуже, чем у 6-и водного FeCl3. Наверное, при взаимодействии кислоты и гидроксида образуется все же FeCl2, а не FeCl3 (могу ошибаться - не химик). Есть мысль. При растворении происходит сильное выделение тепла (раствор аж закипает), и чувствуется запах хлора. Может быть, при этой температуре происходит разложение основного вещества и, как результат, выпадение гидроксида? Отсюда напрашивается гипотеза. А что, если вместо воды, в банку с сухим FeCl3 бросить кубики льда, предварительно заготовленные в холодильнике? Имеется ли в этом рациональное зерно? Поправьте мои дилетантские умозаключения. Zandy Ответ: Дело не в термическом разложении: безводное хлорное железо прекрасно перегоняется под вакуумом при 300-400 градусах и не собирается разлагаться. А дело в гидролизе: как "соль" слабого основания и сильной кислоты, FeCl3 полностью и необратимо гидролизуется (в отличие от шестиводного, который гидролизуется частично и обратимо) с образованием хлористого водорода (в основном газообразного, но часть его успеет раствориться в воде) и гидратированного оксида железа переменного состава. По мере прибавления дальнейших порций ХЖ гидролиз будет частично подавляться за счет кислой среды. Но большая часть пропадет...А соляную кислоту надо добавлять не после растворения, а до него. То есть надо смочить порошок хлорного железа концентрированной кислотой, а затем добавлять в воду

Формула безводного трихлорида железа FeCl3. При растворении в воде он диссоциирует и образует ионы [Fe(H20)6]3+ и Сl-, при этом выделяется энергия (идет гидратация железа). FeCl3 + 6H20=[Fe(H20)6]3+ + 3Cl- уравнение реакции (реальный процесс, конечно, сложнее) Гидратация до конца проходит достаточно медленно, возможно при этом часть хлора уходит в координационную сферу железа и получается что-то типа [FeClx(H2O)y]3+ где x+y=6. Так вот эти ионы и являются окислителями меди при травлении. Шестиводное хлорное железо получается при выкристаллизации из раствора и имеет формулу FeCl3*6H20. Понятно, что оно более активно, поскольку процессы гидратации и комплексообразования там уже прошли. Растворение кристаллогидрата не сопровождается выделением тепла. Реагирует с медью, то есть осуществляет процесс травления, именно комплекс железа (III). В реакции можно выделить две последовательные стадии (реально они могут происходить и одновременно, то есть второй процесс способствует первому). 1. Окисление меди комплексом железа (III), при этом образуется комплекс железа (II) и одновалентная медь (трихлорид железа слабый окислитель, замечу, что азотная кислота превращает медь в двухвалентную). Схема реакции FeCl3 + Cu(0) --> FeCl2 + Cu(I) 2. Комплексообразование меди (I) в растворимый хлоридный комплекс. Схема реакции Сu(I) + хCl- + yH20 --> [СuClxH20y]+ x+y=6.

Так вот в процессе травления в растворе накапливается медь, но ее можно выделить из раствора, погрузив в него железные опилки или гвозди, тогда медь из комплекса выделяется в чистом виде (железо в ряду напряжений металлов левее меди). Но при этом железо в раствор переходит в виде двухвалентного, не имеющего окислительной активности. Поэтому чтобы восстановить исходные свойства раствора надо железо окислить, для этого всех проще оставить раствор на воздухе, кислород легко окисляет железо до трехвалентного, а можно добавить какого-либо окислителя, но я советую все же первый способ. А можно "пробулькивать" воздух через раствор, это действеннее будет).


2.5.2. Вернемся к нашим баранам. У нас есть на руках безводное хлорное железо. Необходимо сделать раствор. Согласно инструкции на банке пропорция растворения 1:3. Поверим на слово. Насыпаем одну часть FeCl3 и ОСТОРОЖНО приливаем воду. Я делал сию операцию в пластиковой бутылке объемом 0.5 л под струей холодной воды. После того как раствор готов - он должен быть теплым и зеленоватым - начинаем травление.
2.5.3. Травить следует 5-10 минут (проверяем готовность периодически доставая плату из раствора и осматривая).
2.5.4. Передерживать не стоит, иначе начнется подтравливание под тонер.
2.5.5. По окончании травления моем плату с мылом, сушим и смываем тонер растворителем.

2.6 Финальная обработка
2.6.1. Плата готова. Но! Если плата толще 0.5 мм (в моем случае 1.5 мм), она в разъем не войдет. Что делать? Колоть!
2.6.2 Берем нашу плату, прикидываем на глаз 0.5 мм и острым ножом колем плату (начиная с угла, так проще). Проверяем, входит ли плата в разъем. Если входит, то можно переходить к финальному этапу. Иначе уменьшаем толщину платы путем скалывания/шлифования.
2.6.3. Теперь, когда плата входит в разъем, ее следует залудить и покрыть со стороны стеклотекстолита в 2 слоя цапон-лаком (вы же не хотите все время ходить и чесаться:). На этом изготовление платы закончено.

P.S. В качестве постскриптума:
Вопрос печати эскиза (настройки яркости и контраста принтера), выбора бумаги и способа утюженья оставляет широкое поле для разнообразных экспериментов.
От яркости/контраста зависит количество тонера, наносимого на бумагу, как следствие – толщина слоя тонера на меди и его склонность к растеканию.
От бумаги зависит качество тонерного покрытия, наличие в нем трещин и кратеров. В качестве альтернативы можно попробовать термобумагу для факсов, перед печатью ее необходимо наклеить скотчем на лист А4, иначе она останется в принтере. Печатать с гладкой (блестящей) стороны.
От способа манипулирования утюгом зависит весь успех предприятия. Это навык приходи с опытом. Возможно, что с первого раза эскиз перевести не удастся. Это нормально. Обычно со второго-третьего раза все получается. Мой вариант получился с первого раза. До этого я изготовил 2 платы размером 15х15 см лазерно-утюжным способом (причем одна была 2-х сторонняя).


P.P.S. Я думаю, что картинки, приведенные ниже, в комментариях не нуждаются.


Иллюстрации к статье:



Эскиз платы разъема

Автор: Angels

Обсудить на форуме getQuotation();






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.