Качественное изготовление печатных плат без утюга
Обычно платы делались с помощью китайской желтой термотрансферной бумаги PCB Paper и утюга ( ЛУТ ), это достаточно быстрый способ но не всегда удавалось получить приемлемый результат с первого раза, иногда приходилось подкрашивать оторвавшиеся дорожки маркером, имелись «протравы» через тонер.
Качество понравилось, захотелось попробовать. Старого трансформатора на 50 герц как у автора не оказалось, было решено делать импульсный. Сердечник был взят из компьютерного БП, ER 35/21/11
Рботает установка от лабораторного блока питания KPS605D 60V 5A, потребление (в моём случае) составляет 41 вольт 3 ампера и будет зависеть от длины, ширины и толщины применяемой фольги. Толщина фольги у автора разработки составляет 0,0125мм, в Ашане удалось найти фольгу толщиной 0,009мм.
В отличии от авторской, конструкцию я упростил: используются обычные алюминиевые уголки. Так же не стал применять таймер и термопару для контроля температуры, т.к. буквально за 1-2 раза достиг необходимого результата. Главными параметрами оказались мощность, которую легко контролировать по показаниям блока питания и минимально необходимое время прогрева.
Минимальное время для небольших (5х6см) плат составило около 30-40 секунд, дальнейшее увеличение времени не даёт никаких плюсов, впрочем как и минусов.
Повторюсь, качество крайне высокое и упирается в возможности принтера. Дорожки 0.2 с расстоянием 0.25 получаются без проблем, так же отлично получаются большие полигоны: тонер на них запекается равномерно и без нарушения целостности. Ради интереса пробовал сделать дорожки 0.05 – 0.1 мм, но к сожалению мой принтер не может их нормально напечатать (i- SENSYS LBP6030w).
Технология термопереноса
Распечатываем шаблон и подготавливаем текстолит
Размещаем текстолит на небольшом отрезке обычной бумаги, сверху накладываем шаблон и парой отрезков каптонового скотча приклеиваем к бумаге, стараясь не попасть скотчем на места где есть тонер
Аккуратно помещаем заготовку под фольгу
На фольгу накладываем силикон, кусок ДСП и зажимаем струбциной
Отклеиваем скотч, снимаем шаблон.
Схема и детали устройства
Получилось 3 платы: преобразователь с 15-60 вольт в 12 на LM2576HV для питания TL494 и драйвера, ШИМ контроллер и силовая часть. Изначально 12 вольт планировалось брать с LM7812, но оказалось что для нее максимальное входное напряжение составляет всего 30 вольт.
RT-CT подобрать под частоту
86кГц, по 43кГц на канал, на время настройки вместо RT можно поставить переменный резистор.
Трансформатор на сердечнике ER 35/21/11, первичка 9 витков витой пары в три провода, вторичка 1 виток двумя жгутами витой пары по 20 проводов в каждом жгуте.
GDT мотал на кольце диаметром 17-20мм с проницаемостью около 15000, первичка 16 витков, вторички по 19, это мой первый трансформатор для управления затворами, опыта никакого нет.
Два подтягивающих резистора на входе драйвера можно не ставить, т.к. они в нём уже есть.
Как было написано выше, потребляемая мощность у меня получилась в районе 123 ватт (41V * 3A), для более толстой или широкой фольги возможно потребуется большее напряжение что легко обеспечивается лабораторным блоком питания. При этом не следует забывать что максимальное напряжение IRFZ44N составляет 55, а LM2576HV – 60 вольт.
Вместо вспененной резины как у автора, из силикона для литья форм сделал небольшой квадратик просто залив силикон на одно стекло и придавив другим плюс груз сверху, при этом никаких прокладок не делал. Толщина силикона получилась около 1.5-1.8мм. Возможно можно будет использовать и обычный строительный силикон. Он конечно не рассчитан на подобные температуры, но повоняв в первые 3-4 включения успокаивается и начинает работать.
Если ничего подобного нет, в любом магазине можно купить силиконовый коврик/форму для выпечки обрезав ее до нужного размера. Мне кажется лучше брать помягче, но не толще 2-х миллиметров, иначе при давлении от струбцины может рвать фольгу по краям платы.
Детали конструкции видны на фотографиях и не представляют затруднений, если есть вопросы – задавайте в комментариях.
Также хочу передать спасибо автору данной технологии, с подробным описанием которой Вы можете ознакомиться по ссылке в начале статьи.
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.
Перевод рисунка печатной платы без нагрева
При изготовлении печатных плат дома, самый простой и распространенный метод, это метод ЛУТ.
Этот способ не лишен недостатков. Если тонер нагреть слабо, то он не прилипнет к фольге печатной платы, сильно нагреть- он смажется. Надо подбирать качество печати, если тонера будет много – он размажется, дорожки, при маленьких промежутках, могут слипнуться друг с другом. Плохо прогреть напечатанную плату, и часть дорожек не отпечатается, особенно это часто случается в углах печатных плат.
Я расскажу вам о способе перевода распечатанного рисунка на фольгу без нагрева. Рисунок не будет смазываться, тонер с бумаги переносится весь. Для этого понадобится два дешевых химических компонента: спирт и ацетон.
Вместо ацетона можно использовать любое другое вещество, которое хорошо растворяет тонер.
Спирт не реагирует с тонером, это знает каждый, кто пытался оттереть им печатную плату после травления, но он быстро улетучивается. Он нужен для того, чтобы разбавить ацетон.
Ацетон отлично растворяет тонер и тоже быстро испаряется. Если попытаться использовать его в чистом виде- он смажет ваш рисунок, как на фото.
На печатной плате получится какая-то размазня.
В каких пропорциях смешивать ацетон и спирт?
Понадобится три части ацетона и восемь частей спирта. Все это надо перемешать и залить в какую-нибудь емкость с плотной крышкой. Важно, чтобы емкость не растворялась ацетоном.
Как пользоваться смесью?
Наберите не много получившейся смеси в шприц,
нанесите ее на предварительно зачищенную от окислов и хорошо обезжиренную (это важно), будущую печатную плату (не на распечатку). После этого положите на нее вашу распечатку. Особо можно не торопиться, смесь не выветривается моментально. Слегка нажмите на бумагу, чтобы она полностью прилегла к плате и пропиталась раствором,
подождите 10-15 сек., вы увидите, когда бумага пропитается,
после этого прижмите бумагу сильно, прижимайте бумагу строго перпендикулярно, чтобы она не сдвинулась. Подождите еще 10-20 сек. За это время тонер вступит в реакцию с ацетоном, станет липким и приклеится к плате. Бумажными салфетками промокните остатки жидкости, подождите, пока бумага высохнет, после этого опустите плату в воду, чтобы бумага намокла, и отклейте ее. Весь тонер останется на плате, а бумага будет чистая. После этого промойте плату от остатков ацетона. Все. Можно травить печатную плату.
На фото, я снял бумагу не размачивая ее в воде и тонер местами остался.