Как сделать двустороннюю плату
13beast › Блог › Печатные платы делаем сами своими руками. Технология ЛУТ.
Здравствуйте, дорогие читатели блога. Сейчас на улице замечательная погода, а у меня прекрасное настроение. Сегодня я хочу вам рассказать о том, как можно изготовить качественные печатные платы в домашних условиях.
Не спорю, что в сети информации на эту тему очень много и, наверное, на каждом радиолюбительском сайте есть описание ЛУТовской технологии. Но из всех этих вариантов я выбрал один, который позволяет мне делать действительно качественные печатные платы не уступающие заводским. В этом варианте нет каких-либо тонкостей способных повлиять на результат. Именно этим методом я хочу с вами поделиться.
Вообще метод изготовления печатных плат с помощью лазерного утюга не сложен. Его суть заключается в способе нанесения защитного рисунка на фольгированный текстолит.
В нашем случае защитный рисунок мы сначала с помощью принтера выводим на фотобумагу, глянцевую ее сторону. Затем в результате нагрева утюгом, размягченный тонер прижаривается к поверхности текстолита. Подробности сего действа читайте далее…
Для изготовления платы по технологии ЛУТ нам понадобится:
фольгированный текстолит (одно- или двухсторонний)
лазерный принтер
утюг
ножницы по металлу
глянцевая фотобумага (Lomond)
растворитель (ацетон, спирт, бензин и т.д.)
наждачная бумага (с мелким абразивом, нулевка вполне подойдет)
сверлилка (обычно моторчик с цанговым патроном)
зубная щетка (очень нужная вещь, не только для здоровья зубов)
хлорное железо
собственно сам рисунок платы нарисованный в Sprint-Layout
Берем в руки ножницы по металлу и вырезаем кусок текстолита по размеру нашей будущей печатной платы. Раньше я резал текстолит ножовкой по металлу, но это, оказалось, по сравнению с ножницами не так удобно, да и пыль текстолитовая очень докучала.
Полученную заготовку печатной платы хорошенько шкурим наждачной бумагой – нулевкой до появления равномерного зеркального блеска. Затем смачиваем кусочек ткани ацетоном, спиртом или каким еще растворителем, тщательно протираем и обезжириваем нашу плату.
Наша задача очистить нашу плату от окислов и “потных рук”. Само собой после этого стараемся руками нашу плату не трогать.
Подготовка рисунка печатной платы и перенос на текстолит.
Нарисованный заранее рисунок печатной платы, мы распечатываем на фотобумагу. Причем в принтере отключаем режим экономии тонера, а рисунок выводим на глянцевой стороне фотобумаги.
Теперь достаем из-под стола утюг и включаем в сеть, пускай нагревается. Свежераспечатанный лист бумаги ложим на текстолит рисунком вниз и начинаем проглаживать утюгом. С фотобумагой, в отличие от кальки, подложки от самоклейки церемониться не нужно, “елозим” утюгом до начала пожелтения бумаги.
Здесь можно не бояться передержать плату, или переборщить с давлением. После берем этот бутерброд с прижаренной бумагой и несем его в ванную. Под струей теплой воды подушечками пальцев начинаем скатывать бумагу. Далее берем в руки заготовленную зубную щетку и хорошенько проходим ею по поверхности платы. Наша задача содрать белый меловой слой с поверхности рисунка.
Просушиваем плату и под яркой лампой хорошенько проверяем.
Зачастую меловой слой сдирается с первого раза зубной щеткой, но бывает, что этого оказывается недостаточно. В этом случае можно воспользоваться изолентой. Белесые волокна налипают на изоленту оставляя нашу платку чистой.
Для приготовления травящего раствора нам понадобится хлорное железо FeCL3.
Этот чудо порошок в нашем радиомагазине стоит около 50р. Наливаем в неметаллическую посудину воды и засыпаем туда хлорного железа. Обычно на три части воды берут одну часть FeCL3. Далее погружаем в посудину нашу плату и даем ей время.
Время травления зависит от толщины фольги, температуры воды, свежести приготовленного раствора. Чем горячее раствор, тем быстрее пройдет процесс травления, но в тоже время в горячей воде есть вероятность повредить защитный рисунок. Также процесс травления ускоряется при помешивании раствора.
Некоторые приспосабливают для этого “бульбулятор” от аквариума или же крепят вибромоторчик от телефона. Вытравленную плату вынимаем и промываем под струей воды. Травящий раствор сливаем в баночку и прячем под ванну, главное чтоб жена не увидела.
Этот раствор нам еще потом пригодится. Вытравленную платку очищаем от защитного слоя тонера. Я для этого применяю ацетон, но вроде как спиртом или бензином тоже не плохо получается.
Вытравленная и очищенная плата нуждается в сверловке, так как не всегда есть возможность применения поверхностного монтажа. Для сверления платы у меня припасена небольшая сверлилка. Она представляет собой моторчик типа ДПМ с насаженным на вал цанговым патроном. Брал я его в радиомагазине за 500р. Но думаю можно применить для этого любой другой моторчик, например от магнитофона.
Сверлим плату острым сверлом, стараясь сохранять перпендикулярность. Перпендикулярность особенно важна при изготовлении двусторонних плат. Кернение отверстий под сверловку нам не требуется, так как отверстия в фольге образовались при травлении автоматически.
Проходимся по плате шкуркой нулевкой, снимая заусенцы после сверловки, и готовимся к лужению нашей платы.
Я стараюсь залуживать свои платы, и делаю это по нескольким причинам:
Залуженная плата более стойка к коррозии, и через год вы не увидите следов ржавчины на вашем устройстве.
Слой припоя на печатном рисунке увеличивает толщину токопроводящего слоя, так снижается сопротивление проводника.
На предварительно залуженную плату легче напаивать радиодетальки, подготовленные поверхности способствуют качественной пайке.
Обезжириваем плату и очищаем от окисла. Воспользуемся ацетоном, а затем буквально на секунду обмакнем в раствор хлорного железа. Порозовевшую плату обильно красим флюсом. Далее достаем паяльник помощнее и, набрав небольшое количество припоя на жало, быстрыми движениями проходимся по дорожкам нашего печатного рисунка. Остается только пройтись немного наждачной бумагой по рисунку, и получаем в результате красивую, блестящую платку.
Ну что же, вот мы и познакомились со способом изготовления печатных плат своими руками в домашних условиях.
Так что создавайте свои устройства, делайте печатные платы, а технология ЛУТ будет вам в помощь.
Изготовление двусторонней печатной платы своими руками: лазерно-утюжная технология (ЛУТ) в домашних условиях
Изготовление печатных плат в домашних условиях – отличный способ проверить жизнеспособность прототипов, прежде чем запускать их в производство. ЛУТ (лазерно-утюжная технология изготовления печатных плат) – простой способ, все что вам для этого — принтер, утюг, немного ламината и травителя.
Самое сложное в этом процессе – совмещение слоев своими руками. Если слои двусторонней печатной платы будут совмещены неточно относительно друг друга, межслойные соединения не состыкуются.
Шаг 1: Печать
Чтобы начать работу, вам нужна схема. Я использую для создания схем Eagle CAD, но вы можете использовать для проектирования ту программу, которая вам больше нравится. Несмотря на то, что в этой статье идет речь о двухсторонних печатных платах, постарайтесь свести количество межслойных соединений к минимуму, это облегчит вам дальнейшую работу. В схему будет не лишним включить монтажные отверстия по углам. Даже если они вам не нужны, они помогут совместить слои относительно друг друга.
После того, как вы спроектируете схему, распечатайте ее на глянцевой бумаге. Не забудьте выставить на максимум плотность тонера и разрешение в настройках принтера.
Для верхнего слоя напечатайте схему в зеркальном формате. Не забудьте контуры, межслойные соединения и контактные площадки. В Eagle я добавил слой, отражающий границы печатной платы, чтобы удобно было вырезать ее.
Когда начнете распечатывать схему нижнего слоя, убедитесь, что не выбран зеркальный формат. В противном случае, вам придется переводить рисунок через слой бумаги, а это может быть затруднительно. Для нижнего слоя напечатайте контуры, границы и межслойные соединения. Контактные площадки добавлять не обязательно.
Шаг 2: Делаем основу
Сначала нужно приготовить ламинат. Вырежьте распечатанную схему по линиям границы, маркером обведите вырезанную фигуру на ламинате. Вырезать заготовку платы из листа ламината можно ножовкой или очень острыми ножницами. После того, как заготовка будет вырезана, аккуратно очистите ее от пыли и обезжирьте. Я использовал губку для мытья посуды и бензин-растворитель, но растворитель можно взять любой. Обязательно наденьте перчатки.
Шаг 3: Делаем верхний слой
Теперь нужно перевести распечатанную схему на ламинат. Очень аккуратно наложите распечатку схемы на вырезанную заготовку. Не трогайте поверхность ламината пальцами, так как кожный жир не даст тонеру нормально лечь на ламинат.
Включите утюг на максимальный температурный режим, отключите подачу пара. Прижмите распечатку к ламинату утюгом и держите прижатым в течение пяти минут. Разглаживайте бумагу утюгом, особенно по краям, чтобы тонер перевелся на ламинат полностью. Под конец вы должны видеть разводку платы сквозь бумагу. Это значит, что тонер расплавился и бумагу можно убирать.
Дайте плате остыть, около минуты, и опустите в теплую воду. Вода не должна быть ни холодной, ни горячей, около 40-50°С. Оставьте плату в воде пока не увидите, что бумага начала отставать по краям. Аккуратно снимите бумагу с платы. Если бумага плохо отходит, дайте ей еще побыть в воде.
Шаг 4: Выверяем схему нижнего слоя
После того, как верхний слой перенесен на ламинат, нужно заняться нижним слоем. Сначала просверлите монтажные отверстия по углам верхнего слоя, они помогут выровнять слои платы относительно друг друга. Если монтажные отверстия не предусмотрены схемой, выравнивайте слои придется по межслойным соединениям. Не обязательно просверливать каждую, достаточно будет просверлить те, что расположены дальше всего друг от друга (и ближе к углам платы).
По этим отверстиям вы будете выравнивать слои. Во время сверления отверстий могут отслаиваться фрагменты тонера, в этом нет ничего страшного. Пробелы в нанесенной схеме можно исправить маркером для печатных плат.
После того, как вы просверлите отверстия, очистите нижнюю поверхность платы от загрязнений и обезжирьте ее. Возьмите лист с распечатанной схемой нижнего слоя и приложите к плате. Булавками сделайте проколы в местах отверстий верхнего слоя.
Таким образом вы выровняли слои относительно друг друга. Головки булавок не позволят использовать утюг, поэтому для скрепления бумаги с платой я взял изоленту (более термостойкую, чем обычная изолента). Будьте осторожны, изолента не должна попасть на контуры верхнего слоя. Очень хорош для скрепления бумаги с платой каптоновый скотч, он не плавится и не оставляет следов клея на плате, в отличии от обычной изоленты.
Шаг 5: Делаем нижний слой платы
Теперь можно перевести схему нижнего слоя на ламинат. Переводим так же, как и верхний слой. Я лишь добавил еще один лист бумаги под подошву утюга, чтобы если скотч расплавится, он не приклеился к утюгу.
После того, как вы уберете с платы бумагу, уберите все следы клея от скотча. Я не убрал, и на фото видны остатки меди там, где остались следы клея.
Если нужно, маркером для плат исправьте пробелы в схеме, потом такой возможности уже не будет.
Шаг 6: Травление платы
Теперь начинаем травление. Я использовал натрия персульфат. Для получения раствора разведите примерно 100 г персульфата в 500 мл воды. Вода для раствора должна быть примерно 50°С, травление проходит при температуре 40-50°С.
Чтобы иметь возможность контролировать температуру, поместите емкость с раствором в другую емкость, большего размера. Так вы сможете поддерживать температуру, подливая кипятка в остывающую воду. При таком способе поддержания температуры вам не придется добавлять персульфат натрия, чтобы не менялась концентрация раствора.
Чтобы процесс травления шел быстрее, помешивайте раствор.
Когда слой меди полностью сойдет с ламината, уберите тонер губкой. Можно воспользоваться тем же растворителем, которым вы обезжиривали ламинат.
Шаг 7: Пайка межслойных соединений
Межслойные соединения не покрыты металлом, поэтому нужно так, чтобы оны проводили ток. Для этого я использовал кусочки ножек резисторов, но можно взять любой проводящий материал, например, провода-перемычки. Запаяйте проводник с двух сторон и отрежьте лишнее.
Шаг 8: Завершение работы
Просверлите оставшиеся отверстия, спаяйте и соедините другие радиокомпоненты, чтобы завершить сборку вашей схемы.
Вот и все, теперь вы знаете как изготовить печатную плату в домашних условиях!
Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.
Электроника для всех
Блог о электронике
Изготовление двусторонней платы. Видео урок
dcoder, заслуженный боец нашего форума и сообщества, сварганил то, что я давно хотел сделать, но все было лень — доставляющее видео показывающее как утюгом делать двусторонние платы:
61 thoughts on “Изготовление двусторонней платы. Видео урок”
Вот у меня про сверление вопрос. Из-за некачественного текстолита дорожки несколько раз наматывались на сверло, или отлетали, если сверлить с другой стороны. Что я делаю не так? Не лучше ли сверлить до травления?
Очень многое зависит от сверла и скорости сверления — сверло должно быть острое и тогда края будут ровными и оно не будет рвать материал. От скорости напрямую зависит чистота и быстрота сверления — чем больше скорость, тем менее важно качество сверла. У самого был ручной станок с менее 2.000 об/мин и сверла приходилось подбирать, сейчас Dremel 4000 — сверлить теперь можно хоть обрубком старого сверла(утрирую) на 35.000 об/мин. Как-то так 🙂
Видимо проблема все-таки в оборотах, так как последний раз сверлил свежим сверлом, только из упаковки.
Сколько по времени утюжишь. ИМХО, перегреваешь дорожки… Они не должны так отлетать… :\
если сверлить до травления, есть возможность повредить уже нанесенный тонер… Просто купите качественный текстолит… все сверлят без проблем после травки… Ну и нормальные сверла острые должны быть…
Буду благодарен, если покажете где прикупить качественный, не очень хочется тратить лишних денег на поиски =)
а вы где живете.
могу подсказать
Как вариант делать максимально возможно большие площадки и широкие дорожки. Плату на видео можно было сделать значительно более годной под ЛУТ — места там полно.
Спасибо за идею скрепления степлером, после совмещения слоёв.
Делаю ламинатором платы. Думаю, после скрепления степлером мона будет прогладить утюгом, чтобы бумага приклеилась к плате, потом отрезать ножницами края, а потом запихивать в ламинатор. Кул!
А я пва склеиваю, чтобы скрепки об дно утюга не царапались )
Так на просвет идеально ровно совместить не получится. Я делаю немного по другому. С четырех сторон платы печатаю двусторонние пятачки, затем эти пятачки прокалываю тонкой бисерной иглой, и уже по отверстиям с помощью тех же игл совмещаю стороны, контролируя на просвет. Далее тоже скрепляю степлером с трех сторон, после закладки текстолита скрепляю и с четвертой стороны.
Утюгом только немного припекаю бумагу к текстолиту с обоих сторон, скрепки будут мешаться! Далее скрепки отрезаю ножницами со всех сторон и уже окончательно разглаживаю плату до проявления рисунка сквозь бумагу.
Сверлю с одной стороны не до конца, примерно на половину. С другой стороны уже сверлю окончательно. Так сверло не сможет повредить дорожки при выходе с обратной стороны.
Ну идельная точность совмещения и не к чему. У меня на видео в конце видно что отверстия 0.5мм совместились на отличненько 🙂
А скрепки вроде не мешают, слышно что немного царапают, но не более того.
Как это ни к чему, ещё как к чему! По крайней мере к ней надо стремиться.
А скрепки при тонком текстолите мешаются. Утюг по ним шаркает, сам царапается а плату не проглаживает.
Срепки можно припдлюснуть молоточком.
Жаль все таки повредить утюг — особенно ели он с тефлоновой подложкой.
У меня для этих нужд специальный трешутюг его не жалко. Да и стоит он меньше 500р.
я делаю примерно так:
в спринте подгоняю размер платы по 5мм от канта
и при выводе на печать ставлю галку «контур платы»
в орле рисую контур на не занятом слое
потом обрезаю ровно по контуру при помощи мет. линейки и ножа
расхождения больше 0,1мм не было не разу
А я даже и не разрезая на 2 отдельных распечатки, просто располагаю рисунки так, чтобы можно было потом сложить бумагу пополам.
Это бывает не очень удобно. Мне кажется, быстрее именно так как на видео
Я почему-то думал что изготовление печатной платы ЛУТом должно происходить в 2 этапа.
Сначала одну сторону, накатываем, травим (вторую при травке закрашиваем).
Не бывает такого, что размазывается одна сторона (уже накатанная), когда накатываете вторую?
Плата ведь нагревается и подвергается давлению.
Я ещё так не пробовал, но метод ваш замечательный. Спасибо за урок.
Спасибо за видео! А есть ли какой секрет, чтобы печатать верхний и нижний слои обязательно двумя проходами? Нельзя разве сразу напечатать оба?
Если CAD позволяет, то почему нет?
Я печатаю в пдф, а потом открываю иллюстратором и там уже располагаю как мне удобно. Можно даже немного подправить. Оче удобно.
Не, на мелованной-то бумаге можно и 2 раза прогнать, а вот если печатать на на самоклейке (собственно, я на ней и печатаю) или на фольге, то второй раз лучше не прогонять: может смазаться первый рисунок.
В таких случаях делаю так ( в SL, но и других CADах такое никто не запрещает сотворить): после того, как плата разведена, делаю рядом еще одну копию. Из копии выкидываю весь верхний слой (выключаю видимость нижнего, выделяю, что осталось и удаляю), а из оригинала тем же макаром выкидываю нижний слой. Пара минут, и получается рядком две стороны платы.
Естественно, в зависимости от библиотеки, нужно проследить,чтобы не удалились контактные площадки нужных компонентов. Ну и исходный вариант разводки, когда слой на слое, сохранить предварительно отдельным файлом не помешает ))
Видео занимательное. Чем травил?
Судя по цвету — хлорное железо.
Видео — шедевр! Спилберг и Бэй в сторонке! но саунд подкачал.
У мну все время глянец все время прижаривается к фольге. Как с этим бороться? и еще, зачищать плату шкуркой по крупнее и мельче?
использую совковый термоядерный утюг.
Глянец я убираю скотчем. Вот тут есть немного фоток процесса http://www.flickr.com/photos/teivaz/7894115526/
Шкурка у тя аццкая. Зато дороги тёплые и ламповые 🙂
Специальные сверла/фрезы для печатных плат. Где купить такие??
http://promsite.us/Price_drill.html вот тут вроде бы есть. Но без станины сверлить ими дохлый номер. Они словно стеклянные.
Aneg. Это твердосплавные сверла. Применять их можно только в сверлильных станках. Они очень твердые но хрупкие (не гнутся). Поэтому сверлилки, которые держат в руке, для них не проходят. Сейчас они дОроги. Применяют их в прецизионных ЧПУ станках. Для радиогубительских нужд достаточно и обычных, из инструментальной стали. Для заточки сверл малого диаметра нужен маленький абразивный круг с очень мелким зерном. А лучше алмазный.
Этот видеоролик, не видео урок, а баловство. Тема не раскрыта абсолютно, не показаны множество важных моментов и тонкостей.
Так что попросим глубокоуважаемого DI HALT, побороть свою лень и выдать на гора первоклассный обучающий продукт, как он умеет!
Показано как совмещать слои. Остальное все то же самое.
Хорошо, но большую плату таким образом сделать скорее всего не получится.
Я делал около квадрата. Не всё гладко, пришлось несколько распечаток истратить, но в итоге получилось.
Сначала нужно лудить, а потом сверлить. Вокруг отверстий побольше флюса и припоя, чтобы получались «бублики». Медь не наматывается, отверстия точно по центрам, проблемы заусенок нет.
Убил 5 часов и кусок текстолиту… Какую бумагу вы используете?