Еще раз о технологии изготовления печатных плат

Разработка любой самодельной радиоаппаратуры сегодня не обходится без очень важного этапа - изготовления печатной платы устройства. Я уже неоднократно писал на эту тему, но тем не менее, вопросы постоянно повторяются. Попробую рассказать об этом еще раз, более полно и подробно. Буду исходить из того, что у обычного радиолюбителя-самодельщика есть (или может быть) "под рукой".

Процесс изготовления печатных плат состоит из нескольких этапов:

  • разработка топологии печатной платы по принципиальной схеме
  • подготовка заготовки печатной платы и нанесение защитного трафарета
  • травление печатной платы
  • cверление, лужение и резка заготовки печатной платы
  • распайка платы

Разработка топологии печатной платы по принципиальной схеме

Прошли времена, когда печатки разводились "вручную" - на миллиметровке или листке из тетрадки в клеточку. Сегодня арсенал конструктора-любителя не мыслим без персонального компьютера и соответствующего программного обеспечения.

Несложные схемы можно развести в каком-либо графическом редакторе. Выбор довольно велик: от AutoCAD'a, до Photoshop'a. Качество будет примерно одинаковое, но процесс займет немало времени.

Можно работать в профессиональных программах (их множество - например P-CAD, OrCAD, или полупрофессиональный EAGLE), они позволяют автоматизировать процесс разводки, но требуют наличия или подготовки специальных файлов-библиотек, описывающих все элементы принципиальной схемы минимум в двух форматах - описание схемного электронного элемента и описание его физического аналога. Только в этом случае авто-разводчик программы (роутер) сможет правильно создать топологический чертеж печатной платы. Кроме чертежа топологии, который может быть одно- или многослойным (серьезные программы могут создавать до 16-32 слоев!), будут созданы файлы для сверлильного станка с ЧПУ, файл для фрезерного станка, который сможет автоматически вырезать сложный контур печатной платы и нужные отверстия любой формы на ее поверхности, и файлы для нанесения на плату лаковой и флюсовой масок, графических рисунков и текстов. В общем, сделает все, чтобы запустить плату в серийное автоматизированное производство. Не думаю, что это может сильно интересовать конструктора-самодельщика.

Но есть и простые программные пакеты, которые тем не менее позволяют не менее качественно выполнить такую работу. Лично я уже много лет пользуюсь программой SprintLayout (описание программы смотри в моей статье на этом сайте). В настоящее время в интернете доступна кажется уже пятая версия программы, которая распространяется фриварно, поэтому может быть доступна любому желающему. Разумеется, эта программа также использует файлы-библиотеки (хотя набор библиотек программы довольно велик, они не описывают всевозможные элементы), но содержит встроенный редактор библиотек, с помощью которого очень просто создавать новые элементы по своему усмотрению. Программа очень легка в освоении еще и потому, что она локализована под русскоязычного пользователя. (Респект переводчику - В. Щербакову!). SprintLayout выдает на печать чертежи двух сторон топологии печатки (в прямом, зеркальном или негативном изображении), готовит файлы масок и drill-файл для автоматической сверловки. Работает с двумя размерностями - миллиметрами и дюймами, позволяет заливать полигоны, в том числе - автоматически. Минимальная толщина линий и зазоров между ними - 0,1 мм. Максимальная точность позиционирования по обеим координатам - не хуже 0,079 мм.

Кроме того, программа содержит примитивный роутер (разводчик), но лично я им ни разу не пользовался, все развожу вручную.

Подготовка заготовки печатной платы и нанесение защитного трафарета

Прежде всего следует подобрать подходящую заготовку печатной платы. Оптимальным размером можно считать заготовку с припуском 5-10 мм на сторону. Обычно любители используют фольгированный материал толщиной 0,6-1,0 мм, редко когда требуется плата с большей толщиной.

Если из одной заготовки планируется сделать несколько одинаковых плат, то между ними следует оставить зазор не менее 5 мм - иначе без специальной дисковой (циркулярной) фрезы сложно будет разрезать заготовку на отдельные платы без повреждений.

Перед нанесением рисунка на фольгу платы, ее следует подготовить. Прежде всего следует тщательно очистить поверхность (поверхности) печатной платы от загрязнения. В любом случае будет не лишним "пройтись" по фольге очень мелкой наждачной шкуркой-нулевкой. Грубую наждачную бумагу или шкурку применять нельзя - останутся глубокие риски-царапины, которые резко ухудшат качество печатной платы. Для этой цели можно использовать обычный "совковый" ластик - грубую сине-красную стирательную резинку, которая содержит довольно значительное количество абразивных примесей. Хороших результатов можно добиться, применяя всевозможные бытовые чистящие средства типа "Пемоксоль" - в из составе тоже имеется мелкодисперсный абразив. Очень не плохо подходит для этой цели обычный мел, сухая известь или зубной порошок (где бы его найти сейчас?!). Порошки очень удобно растирать по плате с помощью грубой поролоновой губки для мытья посуды, разумеется - губка должна быть новой. В любом хозмаге такая губка стоит ... ничего не стоит.

После чистки платы ее следует тщательно промыть в проточной холодной воде, которая в итоге должна стекать с поверхности фольги сплошной волной, без образования "островков" и отдельных капель. После сушки платы ее следует окончательно обезжирить. Для этого следует применять технический чисты ацетон (не растворители! - они часто содержат жирные добавки). Но лучше всего для окончательного обезжиривания использовать химически чистый изопропиловый спирт, который можно купить в большинстве радиомагазинов. Там он обычно продается под названием "2-пропанол", и стоит около 30 рублей за 100-150 мл. Изопропил не оставляет на поверхности платы никаких налетов, пятен, и т.д. Стоит ли говорить, что на поверхности фольги не должно быть никаких механических повреждений - порезов, глубоких рисок или царапин?

Я применяю два метода нанесения рисунка на поверхность подложки - фотоспособом, и "утюгом".

Фотоспособ позволяет получить исключительно высокое качество печатной платы, что бывает необходимо для мелких плат с применением SMD-монтажа, но требует наличия специализированного оборудования - фотовывода для изготовления фотошаблонов на специальной фотопленке и камеры ультрофиолетовой засветки. Разумеется, требуется и специальная фотоэмульсия. Впрочем, все это можно найти в любой типографии или в мастерской, которая занимается шелкографией (нанесением рисунков на твердые поверхности, бумагу и ткани). Фотоэмульсия для шелкографии довольно неплохо заменяет специальные фоторезисты, применяемые при профессиональном изготовлении печатных плат. Я использую двухкомпонентную эмульсию Direct Emulsion PLUS8000. Ее стоимость - около 1000 рублей за 1 литр. К сожалению, в меньшей фасовке такая эмульсия мне не попадалась. Готовится эмульсия простым смешиванием обоих компонентов. Приготовленный раствор гарантированно жизнеспособен в течение не менее трех месяцев, фактически - до года и более.


Для наших целей эмульсию следует разбавить обычной водой до консистенции жидкого киселя (изначально она как негустая сметана). Наносится эмульсия методом полива. Слой должен быть максимально равномерным, без потеков и "волн". Эмульсия имеет сине-зеленый цвет и хорошо видна на поверхности фольги. Идеальным будет использование центрифуги-сушилки. Такое приспособление можно сделать из старого проигрывателя, имеющего режим 78 оборотов в минуту (эта скорость вращения близка к оптимальной). Центрифуга обеспечивает максимальноравномерный слой эмульсии.

Эмульсия позволяет работать при обычном не ярком освещении, разводится и смывается обычной водой, но при этом довольно стойка в травящему раствору хлорного железа. Сохнет эмульсия в течение двух-трех часов. Сушку следует проводить в темном помещении или какой-либо коробке, исключающей попадание света. Небольшой подогрев (до 50 градусов) не вредит эмульсии, но существенно ускоряет процесс сушки. Я часто использую для этого обычный фен, реквизируемый у жены и дочерей.

Разумеется можно использовать и всевозможные фотоэмульсионные спреи, продающиеся в радиомагазинах (но я с ними не работал), или пленочные фоторезисты.

На подготовленную и покрытую фотоэмульсией заготовку накладывается пленочный фотошаблон (можно его по краям прихватить прозрачным скотчем). Эмульсионный слой фотошаблона должен прилегать к поверхности будущей печатной платы.

В случае двухсторонней платы из двух шаблонов (верхнего и нижнего) изготавливается конверт - два шаблона тщательно совмещаются по специальным меткам (крестам совмещения) эмульсионным слоем внутрь и склеиваются с трех сторон скотчем. Внутрь этого конверта вкладывается и фиксируется от перемещений заготовка платы, покрытая фотоэмульмией, и проводится экспонирование, сначала с одной, а затем с другой стороны.

Для засветки эмульсии требуется ультрафиолетовая лампа и вакуумная рама (ее можно заменить двумя стеклами). Время экспозиции подбирается экспериментально, в зависимости от интенсивности светового потока. Двухсторонняя рама более громоздка, но позволяет одновременно засвечивать обе стороны печатной платы.

Следует иметь в виду тип фоторезиста или эмульсии: эти фотоматериалы могут быть "позитивными" или "негативными". В первом случае дублению (закреплению) подвергаются те участки фотоматериала, которые не были засвечены ультрафиолетовыми лучами, во втором - те участки, которые засвечивались. Соответственно должны подготавливаться и фотошаблоны. Для позитивного метода фотошаблон будет иметь точно такой вид, как затем будет выглядеть печатная плата - на прозрачном фоне пленки должны быть видны токопроводящие дорожки, контактные площадки и полигоны. Для негативного метода весь фотошаблон должен быть черным, и только дорожки, площадки и полигоны должны быть прозрачными. В программе разводки печатной платы эта опция называется "негатив".

Есть еще один важный момент: так как фотоэмульсионный слой шаблона должен при экспозиции прилегать к слою фоторезиста (фотоэмульсии) на заготовке платы, шаблон следует изготавливать в зеркальном отображении. Эта опция также поддерживается всеми программами для разводки печатных плат. Это касается обоих видов фоторезистов.

После экспозиции заготовка платы либо подвергается дополнительному химическому дублению, либо, в случае применения Direct Emulsion PLUS8000, сразу промывается водой до смытия незасвеченных участков на поверхности заготовки. Смывать нерабочие участки эмульсии можно прямо на свету, аккуратно протирая поверхность платы под струей холодной воды мягкой тканевой салфеткой, или ватным тампоном. После того, как вся незасвеченная поверхность платы будет отмыта от фотоэмульсии, можно дополнительно закрепить оставшийся рисунок, еще раз засветив его ультрафиолетом в раме уже без фотошаблона - прочность эмульсии от этого только возрастет.

Такой метод практически ничем не отличается от промышленного, и позволяет получить даже в кустарных условиях печатные платы самого высокого качества.

Более простой метод, разработанный радиолюбителями носит сленгового название "лазерно-утюжного". В его основе лежит перенос тонера лазерного принтера с бумажного шаблона на поверхность печатной платы путем прогрева утюгом. Порядок подготовки заготовки платы и шаблона при этом ничем не отличается от описанного выше, только шаблон делается не на фотопленке, а на бумаге. Для этого на лазерном принтере выставляется режим максимального качества, максимальной контрастности (ни о какой экономии тонера не может быть и речи!), и печатается зеркальное позитивное изображение топологии - т.е. на бумаге должен быть зеркальный рисунок будущих проводников, площадок и полигонов.

Печатать можно на любой качественной писчей бумаге, предназначенной для оргтехники, но лучшие результаты получаются при печати на вощеной бумаге от любого иллюстрированного журнала, при этом можно печатать прямо поверх типографского рисунка - качество будущей платы от этого не пострадает, хотя на чистом листе бумажный шаблон выглядит лучше.

После этого бумажный шаблон накладывается на подготовленную заготовку платы, фиксируется от смещения и весь этот "бутерброд" прогревается обычным утюгом. Температуру утюга следует подобрать опытным путем. У меня утюг "Сименс", я устанавливаю регулятор температуры в положение "две точки" (средняя температура). Для равномерного перенесения тонера с бумаги на фольгу стоит подложить под заготовку платы многостраничную газету или журнал, гладить следует на ровной поверхности (на столе, или специальной жесткой пластине). Не стоит сильно перегревать заготовку и прилагать к утюгу значительных усилий - тонер может "поплыть", и ширина дорожек станет значительно больше требуемой. Небольшое "размытие" рисунка происходит в любом случае, поэтому при разводке платы с плотным монтажом стоит заведомо несколько уменьшить ширину токопроводящих дорожек (я обычно уменьшаю на 0,1 мм), или увеличить расстояние между проводниками. Если заготовка платы деформирована у краев после резки ножницами, следует аккуратно прогладить ребром утюга деформированные места, иначе тонер туда не перенесется.

После "утюжки" заготовка с приклеившимся к ней бумажным шаблоном помещается в ванночку с теплой водой (50-60 градусов) до полного размокания бумаги - только в этом случае удается удалить бумажную подложку без повреждения слоя тонера на фольге. Отделять бумагу нужно очень осторожно, не прилагая больших усилий. Лучше ее просто "скатывать" пальцем небольшими участками. К сожалению, никогда не удается (по крайней мере - мне) удалить бумагу полностью. Часть бумажных волокон впекается в тонер, и остается на фольге, но это практически не ухудшает качество платы после травления. Для исключения этого некоторые рекомендуют использовать в качестве носителя тонера обычную фотобумагу, разумеется не тисненую, а глянцевую или матовую. Но не все лазерные принтеры позволяют качественно печатать на фотобумаге, кроме того, саму фотобумагу сейчас крайне сложно найти в продаже. Я обошел все фотомастерские у нас в городе - нигде не осталось "мокрой" фотографии, все перешли на "цифру". Только в фирменных фотосалонах, где стоят проявочно-экспозиционные автоматы, еще попадается подходящая фотобумага, да и то редко - там часто используется тисненая бумага, или бумага не с желатиновым (именно желатиновый слой, раньше наносимый на фотобумагу позволяет легко отделять ее от фольги), а синтетическим покрытием. Такая бумага абсолютно не пригодна для наших целей.

После удаления бумаги заготовка сушится, и контролируется качество перенесения тонера.

Мелкие недостатки и "пробелы" тонера можно легко скорректировать цапонлаком или лаком для ногтей обычной деревянной зубочисткой. При значительных повреждениях рисунка, плату лучше отмыть от остатков тонера ацетоном, и повторить все заново - много времени на это не потребуется. Рекомендую большие полигоны также "продублировать" лаком - в целях экономии программное обеспечение лазерных принтеров автоматически уменьшает толщину слоя тонера на больших темных участках рисунка, что отрицательно сказывается на качестве будущей платы.

"Лазерно-утюжный" способ неоднократно описывался на радиолюбительских сайтах, где давалось множество рекомендаций по температурным режимам и применяемым материалам. Тем не менее, этот способ не обеспечивает 100% повторяемости, и требует постоянной экспериментальной корректировки. Тем не менее, при единичных изготовлениях печатных плат этот способ является самым простым, дешевым и доступным.

Травление печатной платы

Травление платы следует производить в растворе хлорного железа - в любом радиомагазине за 30-50 рублей можно купить полукилограммовую банку насыщенного хлорного железа. Этого количества вам хватит очень на долго.

Оптимальная плотность раствора примерно 1,3-1,5 г/см.куб, но это не очень принципиально. Если раствор будет иметь другую плотность, это скажется только на времени травления.

Ванночка должна быть стеклянная или пластмассовая - никаких металлов!

Довольно удобно использовать всевозможные пластмассовые прямоугольные крышки-коробки, несколько превосходящие по размеру саму заготовку. Одиночные односторонние платы лучше всего просто "положить" фольгированной стороной на поверхность раствора - поверхностное натяжение жидкости довольно велико, и вполне удерживает плату толщиной до 1 мм размером до 100х100 мм. Такой способ травления, по моему опыту, обеспечивает высокую скорость травления за счет того, что продукты процесса просто тонут, освобождая место чистому, не использованному объему жидкости. Кроме того, тонкая печатная плата хорошо просматривается насквозь, позволяя визуально контролировать весь процесс травления - от момента, когда "процесс пошел", до момента, когда "клиент созрел". Кислород воздуха активно реагирует с чистой медью ускоряя процесс травления, поэтому рекомендую периодически поднимать плату на воздух, и просто смывать водой остатки раствора, и после 5-10 секунд выдержки снова опускать плату на поверхность травящего раствора.

Двухсторонние платы лучше травить в вертикальном положении, но это требует применения ванны специальной формы (узкий плоский вертикальный сосуд). Плата не должна стоять на дне сосуда - лучше, если она будет опираться на 2 узких упора, это обеспечит лучшую циркуляцию раствора внутри ванны. Разумеется, верхняя часть платы не должна касаться стенок ванны, ее следует как-то зафиксировать за верхний край в вертикальном положении. Как и при "поверхностном" способе, плату желательно несколько раз в процессе травления доставать из ванны для контакта с воздухом.

Тем, кто занимается травлением печаток часто, очень рекомендую оснастить вертикальную ванну устройством для барботажа. Для этого изЮмительно подходит обычный "рыбий" компрессор, которые используют аквариумисты. По дну ванны следует проложить трубки от капельниц с проколотыми в них отверстиями для выхода воздуха от компрессора. Такой барботаж не только катализирует процесс травления, но и постоянно перемешивает травящий раствор, что также улучшает и ускоряет процесс. В свежеприготовленном растворе хлорного железа требуемой плотности плата с толщиной фольги 18-30 мкм протравливается за 15-25 минут. При старении раствора (он может использоваться неоднократно) скорость травления уменьшается. Со временем на дне ванны образуется слой осадка - это соли меди, стравленной с предыдущих плат. Такой раствор можно просто профильтровать, и продолжать использовать. Время от времени в раствор стоит добавлять немного свежего (неиспользованного) хлорного железа.

Передерживать плату в растворе не следует - начинается процесс подтравливания, который может быстро "съесть" тонкие дорожки.

При работе с раствором следует соблюдать определенную осторожность. Раствор не ядовит, но и не полезен для здоровья, вдобавок он сильно окрашивает кожу, поэтому попавшие на руки капли раствора стоит тут же смывать холодной водой. Кроме того, стоит позаботиться и о сохранности мебели вашей кухни и ванной комнаты (чаще всего в домашних условиях травление проводится именно там) - хлорное железо, попавшее на нержавеющую сталь оставляет на ней матовые пятна, а на санфаянсе - желтые отметины. Поэтому сразу же смывайте раствор, попавший туда, куда не следует. Я вообще при травлении на кухне использую две ванночки - большую в качестве защитной емкости, в которую ставлю маленькую с раствором.

Протравленную плату нужно тщательно промыть проточной водой, при необходимости подчистить острым скальпелем непротравленные места, а затем ацетоном смыть с платы тонер.

Сверление, лужение и резка заготовки печатной платы

Сверление платы - одна из самых муторны операций. Хорошо, когда есть ЧПУ-сверлилка (а у кого она есть?)! Когда ее нет - сверлить приходится руками.

Плату с небольшим количеством отверстий можно рассверлить при помощи ручной сверлилки (электромотор с цанговым зажимом). Печатка после травления имеет хорошие зенковочные места - центры контактных пятаков под детали для "дырочного" монтажа и переходных отверстий. Поэтому больших проблем обычно не возникает. Сложнее, когда на плате две-три сотни отверстий, да еще и для установки микросхем в DIP-корпусах. В этом случае требуется бОльшая аккуратность, и без маленькой настольной сверлилки уже не обойтись.

Сверление стеклотекстолита имеет свои особенности - материал довольно плохо режется инструментом. Обороты сверла маленького диаметра (обычно от 0,5 до 1,0 мм) требуются очень высокие, до 10.000 об/мин и выше. Обычные сверла на таких скоростях "горят", поэтому приходится искать компромисс. Гораздо лучше работают специальные твердосплавные сверла с толстым (обычно - 3 мм) хвостовиком. Но такие сверла редкость в магазинах, да и не дешевы. Тем не менее, если представится возможность, обязательно обзаведитесь набором таких сверл. Самые ходовые диаметры сверл для печатных плат - 0,6 мм, 0,8 мм и 1,0 мм. Конечно, бывают нужны как более тонкие сверла, так и более... большего диаметра. Но большие сверла - не проблема, а вот работа с тонкими, да еще на больших оборотах требует определенного навыка и аккуратности.

Самое главное - не изгибать сверло, тем более - твердосплавное. Усилие к нему нужно прилагать строго вертикально. Лучше сразу настроить ход шпинделя сверлилки с минимальным выходом из платы - не более 1-2 мм. Опорная площадка сверлилки, на которую кладется плата, должна быть ровной и жесткой. В месте выхода сверла следует заранее сделать сверление диаметром 3-5 мм на глубину не менее 10-15 мм, это будет "мусорная корзина" под стружку. Еще лучше, если это будет сквозное отверстие в опорной площадке. Кстати, сама опорная площадка должна быть зафиксирована относительно оси шпиндетя станка - это позволит во многих случаях предотвратить поломку тонкого инструмента. Если вы сверлите ручной сверлилкой, то лучше всего это делать на опорной площадке из плотного пенопласта - это также поможет сохранить сверла. В крайнем случае используйте плоскую, хорошо отфугованную дощечку из светлой сосны или липы. Не стоит для этой цели использовать твердое или смолистое дерево.

После того, как будут просверлены все отверстия на плате, будет не лишним снять фаски на всех отверстиях. При автоматической сверловке это делается за один проход сверлами специальной формы наподобие центровочных свёрл двойного диаметра. Настраивается вертикальный ход шпинделя, и все. Также можно поступить при наличии настольной сверлилки. Если сверлилки нет, то это просто сделать при помощи острозаправленного сверла диаметром ~ 1,5 мм, вращая его между пальцами.

После завершения сверловки плату следует облудить. Можно, конечно, ограничиться только контактными площадками, но плата будет смотреться неопрятно, да и необлуженные дорожки со временем окислятся и потемнеют, что не добавит плате привлекательности.

Проще всего лудить плату в ванночке из нержавеющей стали, в сплаве Розе. Этот сплав имеет температуру плавления примерно 125 градусов С. Для того, чтобы расплав не окислялся на воздухе, его покрывают в ванне тонким слоем глицерина (3-5 мм), который еще выполняет роль флюса. Для полуды плату следует на несколько секунд опустить в ванну с расплавом, затем вынуть, и несильно стукнув о край ванны, сбросить с поверхности платы излишки сплава. Можно очистить поверхность еще горячей платы жестким резиновым или полиуретановым шпателем - расход сплава Розе будет гораздо меньше, но и слой полуды на плате станет тоньше, и не таким "фирменным". В домашних условиях для такого способа лужения достаточно ванночки размером 150х100х30 мм - платы большего размера разрабатываются самодельщиками редко. У способа есть один довольно существенный недостаток - глицерин при сильном нагреве начинает испаряться, что сопровождается не очень приятным запахом, поэтому не стоит перегревать ванну, и работать следует в проветриваемом помещении, желательно - при включенной вытяжке. Для ванны указанного размера потребуется примерно 2 кг сплава Розе, но этого количества (с периодическим добавлением) вам хватит на долгие годы. После остывания ванны глицерин сливается в отдельную закрывающуюся банку, и хранится отдельно.

Вручную плату можно залудить при помощи того же сплава Розе, или обычного припоя (желательно использовать самый легкоплавкий припой из доступных). Перед полудой поверхность платы покрывается тонким слоем какого-либо жидкого или пастообразного флюса (канифольный использовать не желательно - его остатки сложно удалять с платы). Выбор флюсов в магазинах сейчас довольно велик, поэтому выбирайте сами. Процесс залуживания обычно начинают с контактной площадки - наносят туда каплю припоя, а затем горячим паяльником с запиленными краями плоского жала (чтобы не цеплялось за соседние дорожки) одним движением "растягивают" вдоль всей соединительной дорожки до следующей контактной площадки.

Очень удобно для облуживания использовать отрезок медной экранирующей оплетки телевизионного или микрофонного кабеля. Такую оплетку можно примотать к жалу паяльника медной проволокой, обернув его вокруг конца жала. Оплетка выполняет роль "аккумулятора" припоя, и позволяет за одно движение облуживать самые длинные токопроводящие дорожки. Слой полуды в этом случае не имеет бугров, наплывов и выглядит очень аккуратно, почти как после лудильной ванны.

При любом способе лужения изредка некоторые отверстия контактных площадок заливаются слоем припоя. Для облегчения последующей установки деталей такие залитые отверстия следует прогреть паяльником с тонким жалом (конечно уже без оплетки), и продуть, или просто проткнуть стальной иглой от медицинского шприца (конец иглы должен быть спилен), или обычной деревянной зубочисткой.

После облуживания плату следует тщательно промыть до полного удаления флюса с поверхности и внутренней поверхности отверстий. Моющим раствором может быть технический спирт, ацетон, или какой-либо растворитель (в зависимости от применяемого флюса). После удаления флюса плата промывается горячей водой с мылом, и в последнюю очередь - изопропиловым спиртом, который удаляет все налеты от предыдущих растворителей.

Резать стеклотекстолит толщиной до 1 мм проще всего обычными ножницами по металлу. Очень неплохо резать прямоугольные платы настольной гильотиной по металлу - иногда такие продают. При резке заготовки ножницами, сначала следует вырезать плату по контуру с припуском 2-3 мм, а затем уже обрезать "в размер". Это позволит исключить замятие и "разлохмачивание" краев платы. Но лучше всего, конечно, резать платы специальной высокооборотной "циркулярочкой" с фрезой толщиной 2-3 мм. Тем, кто занимается изготовлением печаток постоянно, настоятельно рекомендую обзавестись подобным инструментом. Фигурные платы следует резать по контуру на фрезерном станке твердосплавной пальчиковой фрезой. Можно применить способ "ломки" - заготовка заранее рассверливается по контуру сверлом диаметром 0,7-1,0 мм с шагом 1,0-1,5 мм, а потом просто отламывается от заготовки. Этот способ хорош при автоматизированном сверлении, и широко используется большинством производителей печатных плат. Правда контур платы при этом выглядит, мягко говоря, "не очень"... Да и расход свёрл существенно возрастет.

Распайка платы

Луженая плата очень легко паяется с применением канифольного флюса, который наносится не на плату, а на вывод припаиваемой детали. Флюс можно наносить на выводы тонкой кисточкой или деревянной зубочисткой. Попавший на плату канифольный флюс после пайки можно аккуратно удалить острым скальпелем - он легко скалывается, или смыть тампоном, смоченным в спирте. Применение такого флюса не исключается даже при использовании специального припоя - оловянной соломинки, внутри которой находится порошок канифоли. Такие припои выпускаются самого разного диаметра, от 0,4 до 3 мм, толщину припоя следует выбирать исходя из конкретной работы и навыка "паяльщика". Самым ходовым, на мой взгляд , является припой диаметром 0,8-1,0 мм. Рекомендую покупать импортный припой, намотанный на бобину (катушку). Как правило, вес припоя на такой бобине - 150-250 грамм, так что один раз потратив 150-300 рублей (цена зависит от веса и диаметра припоя, тонкий припой дороже), вы обеспечите себя расходным материалом надолго.

Немаловажную роль в процессе пайки имеет подготовка паяльника. Можно, конечно, купить импортную паяльную мини-станцию с регулировкой температуры, но я отлично обхожусь обычными (еще с советских времен!) паяльниками - на 25 и 40 Вт. Паяльники большей мощности для пайки печатных плат применять не следует - они легко перегревают токопроводящие дорожки, которые имеют свойство отслаиваться. Желательно, чтобы паяльники имели 2-3 сменных жала, которые следует предварительно подготовить. Считается, что жало, покрытое слоем никеля более долговечно и меньше выгорает и растворяется в припое. Мой личный опыт этого не подтверждает, и я предпочитаю обычные медные жала без всякого покрытия. Главное - периодически править жало. Это делается только в холодном состоянии! Жало запиливается мелким напильником "клином", "пирамидой", "конусом" или "ножом" (кому как удобнее) до чистого металла, затем паяльник включается, и жало, еще до нагрева до температуры плавления припоя обильно канифолится (просто утапливается в канифоль. Кстати - лучшей для пайки является чистая скрипичная канифоль, которую можно купить в магазине музыкальных товаров. Отлично подходит и обычная сосновая канифоль - разница со скрипичной только в степени очистки. Это делается для того, чтобы "голая" медь не начала окисляться на воздухе. Как только жало нагреется до температуры плавления припоя, его рабочие поверхности тщательно залуживаются. В процессе пайки жало паяльника следует периодически очищать от образующейся окалины, это проще всего делать, протирая горячий паяльник о поролоновую подушечку, или о металлическую щетку с тонкими иглами. Как только на рабочих поверхностях жала начнут образовываться каверны (раковинки), паяльник следует переточить и залудить заново. Очень сильно уменьшает растворимость жала в припое его холодная ковка - конец жала перед облуживанием сильно простукивается молотком на наковаленке, при этом концу жала можно придать определенную, удобную для работы, форму.

Спаянная и проверенная плата в большинстве случаев должна быть покрыта слоем защитного лака - он предохранит проводники и места паек от окисления, и послужит отличной защитой от атмосферной влаги. Лак можно использовать практически любой: мебельный нитролак, цапонлак, разбавленный ацетоном двухкомпонентный паркетный лак с кислотным отвердителем, или даже сильно разбавленную ацетоном эпоксидную смолу. Плату можно покрывать кистью, пульверизатором (или пользоваться лаком в аэрозольной упаковке), или для самых ответственных плат применить способ "окунания" (можно на 2-3 раза с промежуточной сушкой). Обработанные таким образом платы по статистике гораздо реже выходят из строя из-за внешних причин и механических повреждений.



//






Рекомендуемый контент




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