Jak zrobić naprawdę dobrą deskę w domu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ham Radio Technologie

 Komentarze do artykułu

Ta strona jest przewodnikiem po szybkiej i wydajnej produkcji wysokiej jakości płytek obwodów drukowanych (zwanych dalej PCB), szczególnie do profesjonalnej produkcji płytek drukowanych. W przeciwieństwie do większości innych poradników, nacisk kładziony jest na jakość, szybkość i najniższy koszt materiałów.

Korzystając z metod przedstawionych na tej stronie, można wykonać płytkę jednostronną i dwustronną o odpowiednio dobrej jakości, nadającą się do montażu natynkowego o rastrze 40-50 elementów na cal i rozstawie otworów 0.5 mm. Opisana tutaj metodologia jest podsumowaniem doświadczeń zebranych w ciągu 20 lat eksperymentowania w tej dziedzinie. Jeśli będziesz ściśle przestrzegać opisanej tutaj metodologii, za każdym razem będziesz w stanie uzyskać doskonałej jakości PP. Oczywiście możesz eksperymentować, ale pamiętaj, że nieostrożne działania mogą doprowadzić do znacznego obniżenia jakości. Przedstawiono tutaj jedynie fotolitograficzne metody tworzenia topologii PCB – nie uwzględnia się innych metod, takich jak transfer, druk na miedzi itp., które nie nadają się do szybkiego i wydajnego wykorzystania.

wiercenie

Jeśli używasz FR-4 jako materiału podstawowego, będziesz potrzebować wierteł pokrytych węglikiem wolframu - wiertła HSS zużywają się bardzo szybko, chociaż stal może być używana do pojedynczych otworów o dużej średnicy (większej niż 2 mm), ponieważ wiertła o tej średnicy pokryte węglikiem wolframu są zbyt drogie. Podczas wiercenia otworów o średnicy mniejszej niż 1 mm lepiej jest użyć maszyny pionowej, w przeciwnym razie wiertła szybko się zepsują. Ruch góra-dół jest najbardziej optymalny pod względem obciążenia narzędzia. Wiertła z węglików spiekanych wykonuje się ze sztywnym chwytem (tj. Wiertło dokładnie pasuje do średnicy otworu) lub z chwytem grubym (czasem nazywanym „turbo”), o standardowym rozmiarze (zwykle 3.5 mm). Podczas wiercenia wiertłami z węglików spiekanych ważne jest, aby mocno zamocować PP, ponieważ. wiertło może wyrwać fragment deski podczas ruchu w górę. Wiertła o małej średnicy są zwykle umieszczane w tulejce zaciskowej o różnych rozmiarach lub w uchwycie 3-szczękowym — czasami najlepszym rozwiązaniem jest uchwyt XNUMX-szczękowy.

Do precyzyjnego mocowania jednak to mocowanie nie nadaje się, a mały rozmiar wiertła (poniżej 1 mm) szybko robi rowki w zaciskach, które zapewniają dobre mocowanie. Dlatego w przypadku wierteł o średnicy mniejszej niż 1 mm lepiej jest użyć tulei zaciskowej. Na wszelki wypadek zdobądź dodatkowy zestaw zawierający zapasowe tuleje zaciskowe dla każdego rozmiaru. Niektóre niedrogie wiertła są wykonane z tulejek plastikowych - wyrzuć je i kup metalowe. Aby uzyskać akceptowalną dokładność, konieczne jest odpowiednie zorganizowanie stanowiska pracy, czyli przede wszystkim zapewnienie oświetlenia tablicy podczas wiercenia. W tym celu można użyć żarówki halogenowej 12V (lub 9V w celu zmniejszenia jasności) i przymocować ją do statywu, aby móc wybrać pozycję (oświetlić prawą stronę). Po drugie, podnieś powierzchnię roboczą ok. 6" nad wysokość stołu, aby lepiej kontrolować wzrokowo proces. Przydałoby się usunąć kurz (można użyć zwykłego odkurzacza), ale nie jest to konieczne - przypadkowe zwarcie obwód z cząstką pyłu to mit.Należy zauważyć, że pył z włókna szklanego powstający podczas wiercenia jest bardzo żrący i podrażnia skórę w kontakcie.Na koniec bardzo wygodne jest użycie włącznika nożnego wiertarki podczas pracy, zwłaszcza przy częstej zmianie wierteł.Typowe rozmiary otworów:

• Otwory przelotowe - 0.8 mm lub mniej
• Układ scalony, rezystory itp. - 0.8 mm.
• Diody duże (1N4001) - 1.0 mm;
• · Bloki stykowe, trymery - od 1.2 do 1.5 mm;

cięcie

Jeśli zajmujesz się masową produkcją PP, do cięcia potrzebne będą nożyce gilotynowe (kosztują około 150 USD).

Konwencjonalne piły szybko się tępią, z wyjątkiem pił z powłoką z węglików spiekanych, a pył z piłowania może powodować podrażnienia skóry. Piła może przypadkowo uszkodzić folię ochronną i zniszczyć przewodniki na gotowej płytce. Jeśli chcesz użyć nożyc gilotynowych, to bądź bardzo ostrożny podczas cięcia deski, pamiętaj, że ostrze jest bardzo ostre. Jeśli potrzebujesz wyciąć płytkę wzdłuż złożonego konturu, można to zrobić albo przez wywiercenie wielu małych otworów i odłamanie płytki drukowanej wzdłuż uzyskanych perforacji, albo za pomocą wyrzynarki lub małej piły do ​​\uXNUMXb\uXNUMXbmetalu, ale bądź przygotowany na częstą wymianę ostrza . Praktycznie możliwe jest wykonanie cięcia narożnego za pomocą nożyc gilotynowych, ale należy zachować szczególną ostrożność.

przez poszycie

Przy wykonywaniu planszy dwustronnej pojawia się problem łączenia elementów na górnej stronie planszy. Niektóre elementy (rezystory, powierzchniowe układy scalone) są znacznie łatwiejsze do lutowania niż inne (np. kondensator szpilkowy), dlatego myśli się o łączeniu powierzchniowym tylko „lekkich” elementów. A w przypadku komponentów DIP użyj pinów i lepiej jest użyć modelu z grubym pinem niż złączem.

Lekko unieś element DIP z powierzchni płytki i przylutuj kilka pinów od strony lutowanej, tworząc mały kapelusz na końcu. Następnie należy przylutować wymagane elementy do górnej części za pomocą podgrzewania, a podczas lutowania odczekać, aż lut wypełni przestrzeń wokół kołka (patrz rysunek). W przypadku bardzo gęsto upakowanych płytek układ musi być dobrze przemyślany, aby ułatwić lutowanie elementów DIP. Po zakończeniu montażu tablicy należy przeprowadzić dwukierunkową kontrolę jakości montażu. W przypadku przelotek stosuje się kołki szybkiego montażu 0.8 mm (patrz rysunek).

Jest to najtańszy sposób podłączenia elektrycznego. Wystarczy dokładnie włożyć koniec przyrządu w otwór na całej długości, powtórzyć to samo z pozostałymi otworami. Jeśli potrzebujesz przejść przez metalowanie, na przykład do łączenia niedostępnych elementów, lub do komponentów DIP (piny łączące), będziesz potrzebować systemu „Copperset”. Ta konfiguracja jest bardzo wygodna, ale droga (350 USD). Wykorzystuje „pręty płytkowe” (patrz rysunek), które składają się z pręta lutowniczego z miedzianą tuleją pokrytą na zewnątrz.

Na tulei wycina się nacięcia w odstępie 1.6 mm, odpowiadającym grubości deski. Pręt wprowadza się do otworu za pomocą specjalnego aplikatora. Następnie otwór jest wybijany rdzeniem, co powoduje wypaczanie tulei platerowanej, a także wypychanie tulei z otworu. Pady są przylutowane z każdej strony płytki, aby przymocować tuleję do padów, następnie lut jest usuwany wraz z oplotem. Na szczęście tego systemu można używać do powlekania standardowych otworów o średnicy 0.8 mm bez konieczności zakupu kompletnego zestawu.

Aplikatorem może być dowolny automatyczny ołówek o średnicy 0.8 mm, który ma końcówkę podobną do pokazanej i działa znacznie lepiej niż prawdziwy aplikator. Poszycie otworów należy wykonać przed montażem, gdy powierzchnia płytki jest całkowicie płaska. Otwory muszą być wywiercone o średnicy 0.85 mm, ponieważ po metalizacji zmniejszają się ich średnice. Zwróć uwagę, że jeśli twój program narysował podkładki o takim samym rozmiarze jak wiertło, otwory mogą wystawać poza podkładki, powodując nieprawidłowe działanie płytki. Idealnie, podkładka stykowa wystaje poza otwór o 0.5 mm.

Poszycie otworów na bazie grafitu

Drugą możliwością uzyskania przewodności przez otwory jest metalizacja grafitem, a następnie galwaniczne osadzanie miedzi. Po wierceniu powierzchnię płyty pokrywa się roztworem aerozolu zawierającym drobne cząstki grafitu, który następnie wciska się w otwory za pomocą ściągaczki (skrobaczki lub szpatułki). Możesz użyć aerozolu CRAMOLIN „GRAPHITE”. Aerozol ten jest szeroko stosowany w galwanotechnice i innych procesach galwanizacji, a także do otrzymywania powłok przewodzących w radioelektronice.

Jeśli podłoże jest lotną substancją, należy natychmiast potrząsnąć deską w kierunku prostopadłym do płaszczyzny deski, aby usunąć nadmiar pasty z otworów, zanim podkład odparuje. Nadmiar grafitu z powierzchni usuwany jest rozpuszczalnikiem lub mechanicznie – poprzez szlifowanie. Należy zauważyć, że rozmiar powstałego otworu może być o 0.2 mm mniejszy niż pierwotna średnica. Brudne dziury można wyczyścić igłą lub w inny sposób. Oprócz aerozoli można stosować koloidalne roztwory grafitu. Następnie miedź osadza się na przewodzących cylindrycznych powierzchniach otworów. Proces osadzania galwanicznego jest dobrze rozwinięty i szeroko opisany w literaturze.

Instalacją do przeprowadzenia tej operacji jest zbiornik wypełniony roztworem elektrolitu (nasycony roztwór Cu₂SO₄+10% roztwór H₂SO₄), do którego zanurzane są elektrody miedziane i przedmiot obrabiany. Między elektrodami a przedmiotem obrabianym powstaje różnica potencjałów, która powinna zapewniać gęstość prądu nie większą niż 3 ampery na decymetr kwadratowy powierzchni przedmiotu obrabianego. Wysoka gęstość prądu umożliwia osiągnięcie wysokich szybkości osadzania miedzi. Tak więc do osadzania na przedmiocie o grubości 1.5 mm konieczne jest osadzanie do 25 mikronów miedzi, przy takiej gęstości proces ten zajmuje nieco ponad pół godziny.

Aby zintensyfikować proces, do roztworu elektrolitu można dodawać różne dodatki, a ciecz poddawać mechanicznemu mieszaniu, bąblowaniu itp. W przypadku nierównomiernego nałożenia miedzi na powierzchnię obrabiany przedmiot można wypolerować. Proces metalizacji grafitem stosowany jest zwykle w technologii subtraktywnej, tj. przed nałożeniem fotorezystu. Pozostała pasta przed nałożeniem miedzi zmniejsza wolną objętość otworu i nadaje mu nieregularny kształt, co komplikuje dalszy montaż elementów. Bardziej niezawodną metodą usuwania pozostałości pasty przewodzącej jest odkurzanie lub przedmuchiwanie nadciśnieniem.

Tworzenie fotomaski

Musisz wyprodukować pozytyw (tj. czarny = miedziany) półprzezroczysty film fotomaski. Nigdy nie zrobisz naprawdę dobrej płytki bez dobrej jakości fotomaski, więc ta operacja ma ogromne znaczenie. Bardzo ważne jest, aby mieć jasne i bardzo nieprzejrzystyobraz topologii PCB. Dziś iw przyszłości fotomaska ​​będzie tworzona przy pomocy programów komputerowych z rodziny PCAD lub odpowiednich do tego celu pakietów graficznych. W tym artykule nie będziemy omawiać zalet oprogramowania, powiemy tylko, że można używać dowolnych produktów programowych, ale absolutnie konieczne jest, aby program drukował otwory znajdujące się na środku podkładki, używane jako znaczniki w kolejnych operacja wiercenia. Ręczne wiercenie otworów bez tych wskazówek jest prawie niemożliwe. Jeżeli chcesz korzystać z pakietów CAD lub graficznych ogólnego przeznaczenia, to w ustawieniach programu ustaw pady albo jako obiekt zawierający wypełniony na czarno obszar z białym koncentrycznym okręgiem o mniejszej średnicy na swojej powierzchni, albo jako niewypełniony okrąg, ustawiając wcześniej duża grubość linii (tj. czarny pierścień). Po ustaleniu rozmieszczenia padów i rodzaju żyłki ustalamy zalecane minimalne wymiary: średnica wiertła - (1 mil = 1/1000 cala) 0.8 mm.

Możesz zrobić PCB z mniejszymi otworami przelotowymi, ale będzie to znacznie trudniejsze. · Podkładki do normalnych elementów i DIL LCS: okrągłe lub kwadratowe podkładki 65 mil z otworem o średnicy 0.8 mm. · Grubość linii - 12.5 milsów, jeśli potrzebujesz, możesz uzyskać 10 milsów. · Odległość od środka do środka od 12.5 mil do 25 mil (być może nieco mniej, jeśli pozwala na to model drukarki).

Należy zadbać o prawidłowe skośne połączenie torów w ściętych narożnikach (siatka - 25 mil, szerokość toru - 12.5 mil). Fotomaska ​​musi być zadrukowana w taki sposób, aby po naświetleniu strona, na którą nakładany jest tusz, była skierowana w stronę powierzchni PCB, aby zapewnić minimalną szczelinę między obrazem a PCB. W praktyce oznacza to, że górna strona dwustronnej płytki drukowanej musi być zadrukowana w lustrzanym odbiciu. Jakość fotomaski w dużym stopniu zależy zarówno od urządzenia wyjściowego, jak i materiału fotomaski, a także czynników, które omówimy dalej.

Materiał fotomaski

Nie chodzi tu o użycie fotomaski o średniej przezroczystości - skoro na promieniowanie ultrafioletowe wystarczy półprzezroczysta, to nie jest to konieczne, bo. w przypadku mniej przezroczystego materiału czas naświetlania znacznie się wydłuża. Znacznie ważniejsza jest czytelność linii, krycie czarnych obszarów i szybkość schnięcia tonera/atramentu. Możliwe alternatywy przy drukowaniu fotomaski: Przezroczysta folia octanowa (OHP) - może się to wydawać najbardziej oczywistą alternatywą, ale taka wymiana może być kosztowna. Materiał ma tendencję do wyginania się lub zniekształcania po podgrzaniu przez drukarkę laserową, a toner/atrament mogą łatwo pękać i łuszczyć się. NIEPOLECANE Poliestrowa folia rysunkowa- dobra, ale droga, doskonała stabilność wymiarowa. Szorstka powierzchnia dobrze trzyma tusz lub toner.

Podczas korzystania z drukarki laserowej konieczne jest wzięcie grubej folii, ponieważ. po podgrzaniu cienka warstwa ulega wypaczeniu. Ale nawet gruba folia może zostać zdeformowana przez niektóre drukarki. Nie zalecane, ale możliwe. Kalka.Weź maksymalną grubość, jaką możesz znaleźć - co najmniej 90 gramów na metr kwadratowy. metr (jeśli weźmiesz go cieńszy, może się wypaczać), 120 gramów na metr kwadratowy. metr byłby jeszcze lepszy, ale trudniejszy do znalezienia. Jest niedrogi i łatwo dostępny w biurach. Kalka kreślarska ma dobrą przepuszczalność promieniowania ultrafioletowego i jest zbliżona do folii rysunkowej pod względem zdolności zatrzymywania tuszu, a nawet przewyższa ją pod względem właściwości, które nie ulegają zniekształceniu po podgrzaniu.

Urządzenie wyjściowe

Plotery pisakowe- żmudne i powolne. Będziesz potrzebował drogiej poliestrowej folii rysunkowej (kalka kreślarska nie jest dobra, ponieważ tusz jest nakładany pojedynczymi liniami) i specjalnych atramentów. Pióro będzie musiało być okresowo czyszczone, ponieważ. łatwo się brudzi. NIEPOLECANE. Drukarki atramentowe- główny problem podczas używania - aby osiągnąć niezbędne krycie. Drukarki te są na tyle tanie, że z pewnością warto je wypróbować, jednak ich jakość druku nie jest porównywalna z drukarkami laserowymi. Możesz także spróbować najpierw wydrukować na papierze, a następnie użyć dobrej kserokopiarki do przeniesienia obrazu na kalkę kreślarską.

Składerzy- dla najlepszej jakości fotomaski tworzony jest plik Postscript lub PDF i wysyłany do DTP lub kompozytora. Tak wykonana fotomaska ​​będzie miała rozdzielczość co najmniej 2400DPI, absolutne krycie czarnych obszarów i idealną ostrość obrazu. Koszt zazwyczaj podawany jest za jedną stronę, z wyłączeniem wykorzystanej powierzchni tj. jeśli możesz powielić kopie PCB lub umieścić obie strony PCB na tej samej stronie, zaoszczędzisz pieniądze. Na takich urządzeniach możesz również wykonać dużą tablicę, której format nie jest obsługiwany przez Twoją drukarkę.

Drukarki laserowe- Łatwo zapewnij najlepszą rozdzielczość, niedrogą i szybką. Użyta drukarka musi mieć rozdzielczość co najmniej 600 dpi dla wszystkich PCB. musimy wykonać 40 pasków na cal. 300DPI nie będzie w stanie podzielić cala przez 40 w przeciwieństwie do 600DPI. Należy również zauważyć, że drukarka zapewnia dobre czarne wydruki bez plam tonera. Jeśli planujesz zakup drukarki PCB, to najpierw musisz przetestować ten model na zwykłej kartce papieru. Nawet najlepsze drukarki laserowe mogą nie pokrywać całkowicie dużych obszarów, ale nie stanowi to problemu, jeśli drukowane są cienkie linie. W przypadku korzystania z kalki kreślarskiej lub folii rysunkowej należy posiadać instrukcję ładowania papieru do drukarki i prawidłowej wymiany folii, aby uniknąć zakleszczenia sprzętu. Pamiętaj, że przy produkcji małych płytek drukowanych, aby zaoszczędzić folię lub kalkę kreślarską, możesz pociąć arkusze na pół lub do pożądanego rozmiaru (np. uciąć A4, aby uzyskać A5). Niektóre drukarki laserowe drukują z niską dokładnością, ale ponieważ każdy błąd jest liniowy, można go skompensować, skalując dane podczas drukowania.

Fotorezyst

Najlepiej jest użyć włókna szklanego FR4 już z nałożoną warstwą ochronną. W przeciwnym razie będziesz musiał sam zakryć obrabiany przedmiot. Nie potrzebujesz ciemnego pokoju ani słabego oświetlenia, po prostu unikaj bezpośredniego światła słonecznego, minimalizując nadmiar światła i rozwijaj się natychmiast po ekspozycji na promieniowanie UV. Rzadko stosuje się płynne fotomaski, które nakłada się natryskowo i pokrywa miedź cienką warstwą. Nie polecałbym ich używać, chyba że masz warunki do uzyskania bardzo czystej powierzchni lub chcesz uzyskać płytkę PCB o niskiej rozdzielczości.

Narażenie

Płytę pokrytą fotorezystem należy wystawić na działanie światła ultrafioletowego przez fotomaskę za pomocą urządzenia UV. Po naświetleniu można zastosować standardowe lampy fluorescencyjne i kamery UV. Do małej płytki wystarczą dwie lub cztery żarówki 8" 12W, do większych (A3) idealne są cztery żarówki 15" 15W. Aby określić odległość od szyby do lampy podczas naświetlania, należy położyć na szybie arkusz kalki kreślarskiej i wyregulować odległość tak, aby uzyskać pożądany poziom oświetlenia powierzchni papieru. Lampy UV, których potrzebujesz, są sprzedawane jako części zamienne do instalacji medycznych lub lampy „czarnego światła” do oświetlenia dyskotek. Są zabarwione na biało lub czasem czarno/niebiesko i świecą fioletowym światłem, które sprawia, że ​​papier jest fluorescencyjny (jasno świeci). NIE używaj lamp UV o krótkiej długości fali, takich jak wymazywalna pamięć ROM lub lamp bakteriobójczych z przezroczystym szkłem. Emitują promieniowanie UV o krótkiej długości fali, które może powodować uszkodzenia skóry i oczu i nie nadają się do produkcji PP. Ustawienie ekspozycji może być wyposażone w timer, który wyświetla czas ekspozycji na promieniowanie na PP, limit jego pomiaru powinien wynosić od 2 do 10 minut w krokach co 30 sekund.

Dobrze byłoby wyposażyć timer w sygnał dźwiękowy informujący o zakończeniu czasu naświetlania. Idealnie byłoby użyć mechanicznego lub elektronicznego timera mikrofalowego. Będziesz musiał poeksperymentować, aby znaleźć wymagany czas ekspozycji. Spróbuj naświetlać co 30 sekund, zaczynając od 20 sekund i kończąc na 10 minutach. Opracuj PP i porównaj uzyskane pozwolenia. Należy pamiętać, że prześwietlenie daje lepszy obraz niż niedoświetlenie.

Tak więc, aby odsłonić jednostronną płytkę drukowaną, obróć fotomaskę stroną zadrukowaną do góry na szybie instalacyjnej, zdejmij folię ochronną i umieść płytkę drukowaną czułą stroną do dołu na fotomasce. Płytkę drukowaną należy docisnąć do szyby, aby uzyskać minimalną szczelinę dla najlepszej rozdzielczości. Można to osiągnąć, umieszczając ciężarek na powierzchni płytki drukowanej lub mocując odchylaną pokrywę z gumową uszczelką do jednostki UV, która dociska płytkę drukowaną do szkła. W niektórych instalacjach, dla lepszego styku, mocuje się płytkę drukowaną poprzez wytworzenie podciśnienia pod nasadką za pomocą małej pompki próżniowej. Podczas naświetlania płytki dwustronnej, strona fotomaski z tonerem (szorstsza) jest nakładana na stronę lutowniczą PP normalnie, a na stronę przeciwną (gdzie będą umieszczane elementy) - lustrzaną.

Po umieszczeniu wydrukowanych fotomasek obok siebie i wyrównaniu ich, sprawdź, czy wszystkie obszary kliszy pasują do siebie. Aby to zrobić, wygodnie jest użyć stołu z podświetleniem, ale można go zastąpić zwykłym światłem dziennym, jeśli połączysz fotomaski na powierzchni okna. Jeśli dokładność współrzędnych została utracona podczas drukowania, może to prowadzić do błędnej rejestracji obrazu z otworami; spróbuj wyrównać filmy o średnią wartość błędu, upewniając się, że przelotki nie wystają poza krawędzie padów. Po połączeniu i prawidłowym ustawieniu fotomasek należy przykleić je do powierzchni PCB za pomocą taśmy klejącej w dwóch miejscach po przeciwnych stronach arkusza (jeśli płytka jest duża, to z 3 stron) w odległości 10 mm od krawędzi płyta.

Pozostawienie szczeliny między spinaczami do papieru a krawędzią PCB jest ważne, ponieważ zapobiegnie to uszkodzeniu krawędzi obrazu. Użyj najmniejszych spinaczy, jakie możesz znaleźć, aby grubość spinacza nie była dużo grubsza niż PP. Odsłoń kolejno każdą stronę płytki drukowanej. Po napromieniowaniu PCB będzie można zobaczyć obraz topologii na filmie fotorezystu. Na koniec można zauważyć, że krótkotrwała ekspozycja oczu na promieniowanie nie jest szkodliwa, ale osoba może odczuwać dyskomfort, zwłaszcza podczas korzystania z lamp o dużej mocy. Do ramy instalacyjnej lepiej jest użyć szkła, a nie plastiku, ponieważ. jest sztywniejszy i mniej podatny na pękanie w kontakcie. Istnieje możliwość łączenia lamp UV i świetlówek białych. Jeśli masz dużo zleceń na produkcję płytek dwustronnych, to taniej wyjdzie zakup zestawu do naświetlania dwustronnego, w którym płytki drukowane są umieszczone między dwoma źródłami światła, a obie strony płytki narażone są na promieniowanie o w tym samym czasie.

Manifestacja

Najważniejszą rzeczą do powiedzenia na temat tej operacji - NIE UŻYWAJ WODOROTLENKU SODU podczas wywoływania fotorezystu. Substancja ta jest całkowicie nieprzydatna do manifestacji PP - oprócz żrącego roztworu, do jej wad należy silna wrażliwość na zmiany temperatury i stężenia, a także niestabilność. Substancja ta jest zbyt słaba do wywołania całego obrazu i zbyt mocna do rozpuszczenia fotorezystu. Te. przy takim rozwiązaniu nie da się uzyskać akceptowalnego wyniku, zwłaszcza jeśli ustawisz swoje laboratorium w pomieszczeniu o częstych zmianach temperatury (garaż, szopa itp.). Znacznie lepszy jako wywoływacz jest roztwór sporządzony na bazie estru kwasu krzemowego, który sprzedawany jest w postaci płynnego koncentratu. Jego skład chemiczny to Na₂SiO₃* 5H₂O. Ta substancja ma wiele zalet.

Najważniejsze jest to, że bardzo trudno jest w nim prześwietlić PP. Możesz opuścić PP dokładnie na nieokreślony czas. Oznacza to również, że prawie nie zmienia swoich właściwości pod wpływem zmian temperatury – nie ma ryzyka rozkładu wraz ze wzrostem temperatury. Roztwór ten charakteryzuje się również bardzo długim terminem przydatności do spożycia, a jego stężenie utrzymuje się na stałym poziomie przez co najmniej kilka lat. Brak problemu prześwietlenia w roztworze pozwoli na zwiększenie jego stężenia w celu skrócenia czasu rozwoju PP. Zaleca się zmieszać 1 część koncentratu ze 180 częściami wody, tj. 200 ml wody zawiera nieco ponad 1,7 g. krzemianu, ale można zrobić bardziej skoncentrowaną mieszankę, aby obraz wywołał się w około 5 sekund bez ryzyka zniszczenia powierzchni podczas prześwietlenia, jeśli nie można kupić krzemianu sodu, węglan sodu lub węglan potasu (Na₂CO₃).

Możesz kontrolować proces wywoływania, zanurzając płytkę PCB w chlorku żelazowym na bardzo krótki czas - miedź natychmiast wyblaknie, a kształt linii obrazu będzie można rozpoznać. Jeśli pozostają błyszczące obszary lub przerwy między liniami są rozmyte, umyj płytkę i zanurz w roztworze wywołującym jeszcze przez kilka sekund. Niedoświetlony PP może pozostawić cienką warstwę maski, której nie usunie rozpuszczalnik. Aby usunąć pozostałości folii, delikatnie przetrzyj płytkę PCB ręcznikiem papierowym, który jest wystarczająco szorstki, aby usunąć fotorezyst bez uszkodzenia przewodników. Możesz użyć zbiornika do wywoływania fotolitograficznego lub pionowego - kąpiel jest wygodna, ponieważ pozwala kontrolować proces wywoływania bez usuwania PP z roztworu. Nie będziesz potrzebować podgrzewanych kąpieli ani zbiorników, jeśli temperatura roztworu będzie utrzymywana na poziomie co najmniej 15 stopni. Inny przepis na opracowanie roztworu: Weź 200 ml płynnego szkła, dodaj 800 ml wody destylowanej i zamieszaj.

Następnie do tej mieszaniny dodać 400 g wodorotlenku sodu. Środki ostrożności: Nigdy nie dotykaj stałego wodorotlenku sodu rękami, używaj rękawiczek. Gdy wodorotlenek sodu rozpuszcza się w wodzie, uwalnia się duża ilość ciepła, dlatego należy go rozpuszczać w małych porcjach. Jeśli roztwór stał się zbyt gorący, pozwól mu ostygnąć przed dodaniem kolejnej porcji proszku. Roztwór jest bardzo żrący, dlatego podczas pracy z nim należy nosić okulary ochronne. Płynne szkło jest również znane jako „roztwór krzemianu sodu” i „konserwator jaj”. Służy do czyszczenia rur spustowych i jest sprzedawany w każdym sklepie z narzędziami. Tego rozwiązania nie można sporządzić po prostu rozpuszczając stały krzemian sodu. Opisany wyżej roztwór wywołujący ma taką samą intensywność jak koncentrat, dlatego należy go rozcieńczyć - 1 część koncentratu z 4-8 częściami wody, w zależności od zastosowanej maski i temperatury.

Akwaforta

Chlorek żelazowy jest zwykle używany jako środek trawiący. Jest to bardzo szkodliwa substancja, ale jest łatwa do zdobycia i znacznie tańsza niż większość analogów. Chlorek żelazowy trawi każdy metal, w tym stal nierdzewną, dlatego podczas instalowania sprzętu do trawienia należy używać przelewu plastikowego lub ceramicznego z plastikowymi śrubami i wkrętami, a podczas mocowania dowolnych materiałów za pomocą śrub ich głowice powinny mieć uszczelkę z gumy silikonowej. Jeśli masz metalowe rury, zabezpiecz je plastikiem (podczas instalowania nowego odpływu idealnie byłoby użyć żaroodpornego tworzywa sztucznego).

Odparowanie roztworu zwykle nie jest bardzo intensywne, ale gdy wanny lub zbiornik nie są używane, lepiej je przykryć. Zaleca się stosowanie heksahydratu chlorku żelazowego, który ma żółtą barwę i sprzedawany jest w postaci proszku lub granulatu. Aby uzyskać roztwór, należy je zalać ciepłą wodą i mieszać do całkowitego rozpuszczenia. Produkcję można znacznie poprawić z punktu widzenia ochrony środowiska, dodając do roztworu łyżeczkę soli kuchennej. Czasami można znaleźć bezwodny chlorek żelaza, który ma wygląd brązowo-zielonych granulek.

Unikaj używania tej substancji, jeśli to możliwe.Może być stosowany tylko w ostateczności, ponieważ. po rozpuszczeniu w wodzie uwalnia dużą ilość ciepła. Jeśli nadal zdecydujesz się zrobić z niego roztwór do trawienia, w żadnym wypadku nie napełniaj proszku wodą. Granulki należy dodawać bardzo ostrożnie i stopniowo do wody. Jeśli otrzymany roztwór chlorku żelazowego nie trawi całkowicie maski, spróbuj dodać niewielką ilość kwasu solnego i pozostaw na 1-2 dni. Wszystkie manipulacje roztworami należy wykonywać bardzo ostrożnie.

Nie dopuszczać do rozpryskiwania się obu rodzajów wytrawiaczy, ponieważ. po zmieszaniu może dojść do niewielkiej eksplozji, w wyniku której płyn wyleje się z pojemnika i może przedostać się do oczu lub na ubranie, co jest niebezpieczne. Dlatego podczas pracy należy nosić rękawice i okulary ochronne oraz natychmiast zmywać wszelkie krople, które zetkną się ze skórą. Jeśli produkujesz PCB w sposób profesjonalny, gdzie czas to pieniądz, możesz użyć podgrzewanych garnków do wytrawiania, aby przyspieszyć ten proces. Ze świeżym gorącym FeCl PP zostanie całkowicie wytrawiony w ciągu 5 minut w temperaturze roztworu 30-50 stopni. Powoduje to lepszą jakość krawędzi i bardziej jednolitą szerokość linii obrazu. Zamiast korzystać z podgrzewanych kąpieli, można umieścić marynatę w większym naczyniu wypełnionym gorącą wodą. Jeśli nie używasz pojemnika z powietrzem do mieszania roztworu, będziesz musiał okresowo przesuwać deskę, aby zapewnić równomierne trawienie.

Cynowanie

Nakładanie cyny na powierzchnię PP ma na celu ułatwienie lutowania. Operacja metalizacji polega na osadzeniu cienkiej warstwy cyny (nie większej niż 2 mikrony) na powierzchni miedzi. Przygotowanie powierzchni PCB jest bardzo ważnym krokiem przed rozpoczęciem galwanizacji. Przede wszystkim musisz usunąć pozostały fotorezyst, do którego możesz użyć specjalnych środków czyszczących. Najczęstszym rozwiązaniem do usuwania maski jest 40% roztwór KOH lub NaOH podgrzany do 50 - XNUMX stopni. Płytkę zanurza się w tym roztworze, a fotorezyst po chwili odkleja się od powierzchni miedzi. Po odcedzeniu roztwór można ponownie użyć. Inny przepis dotyczy metanolu (alkoholu metylowego).

Czyszczenie odbywa się w następujący sposób: trzymając płytkę PCB (umytą i osuszoną) poziomo, upuść kilka kropli metanolu na powierzchnię, następnie lekko pochylając płytkę spróbuj rozprowadzić krople alkoholu po całej powierzchni. Odczekaj około 10 sekund i przetrzyj deskę chusteczką, jeśli opór pozostanie, powtórz operację. Następnie przetrzyj powierzchnię PCB drucianą ściereczką (co daje znacznie lepszy efekt niż papier ścierny czy wałki ścierne) do uzyskania błyszczącej powierzchni, przetrzyj chusteczką, aby usunąć drobiny pozostawione przez czyścik i od razu umieść płytkę w roztwór do cynowania. Nie dotykaj powierzchni płyty palcami po czyszczeniu.

Podczas procesu lutowania cyna może zostać zwilżona stopionym lutem. Lepiej lutować lutem miękkim z topnikami bezkwasowymi. Należy zwrócić uwagę, że jeżeli pomiędzy operacjami technologicznymi jest określony odstęp czasu, to w celu usunięcia powstałego tlenku miedzi należy zdekapitować płytę: 2-3 s w 5% roztworze kwasu solnego, a następnie umyć pod bieżącą wodą . Wystarczy po prostu przeprowadzić cynowanie chemiczne, w tym celu deskę zanurza się w wodnym roztworze zawierającym chlorek cyny. Uwolnienie cyny na powierzchni powłoki miedzianej następuje po zanurzeniu w roztworze soli cyny, w którym potencjał miedzi jest bardziej elektroujemny niż materiał powłoki. Zmianę potencjału w pożądanym kierunku ułatwia wprowadzenie do roztworu soli cyny dodatku kompleksującego - tiokarbamidu (tiomocznika), cyjanku metalu alkalicznego. Roztwory tego typu mają następujący skład (g/l):

Wśród powyższych najczęściej spotykane są rozwiązania 1 i 2.

Ostrzeżenie!Roztwór na bazie cyjanku potasu jest wyjątkowo trujący! Czasami jako środek powierzchniowo czynny na 1 roztwór proponuje się stosowanie detergentu Progress w ilości 1 ml / l. Dodanie 2-2 g/l azotanu bizmutu do roztworu 3 prowadzi do wytrącenia stopu zawierającego do 1,5% bizmutu, co poprawia krycie powłoki i utrzymuje je przez kilka miesięcy. Aby zachować powierzchnię, stosuje się aerozole na bazie kompozycji topnikowych. Po wyschnięciu lakier nałożony na powierzchnię przedmiotu obrabianego tworzy mocną, gładką warstwę, która zapobiega utlenianiu. Popularną taką substancją jest „SOLDERLAC” firmy Cramolin. Kolejne lutowanie przebiega bezpośrednio po obrabianej powierzchni bez dodatkowego usuwania lakieru.

W szczególnie krytycznych przypadkach lutowania lakier można usunąć roztworem alkoholu. Sztuczne roztwory do cynowania niszczeją z czasem, zwłaszcza pod wpływem powietrza. Dlatego jeśli nie masz regularnie dużych zamówień, postaraj się od razu przygotować niewielką ilość roztworu, wystarczającą do zapuszkowania wymaganej ilości PP, resztę roztworu przechowuj w zamkniętym pojemniku (idealne jest użycie jednego z butelki użyte na zdjęciu, które nie przepuszczają powietrza). Konieczne jest również zabezpieczenie roztworu przed zanieczyszczeniami, które mogą znacznie pogorszyć jakość substancji.

Dokładnie wyczyść i wysusz obrabiany przedmiot przed każdym etapem procesu. Musisz mieć specjalną tacę i szczypce do tego celu. Narzędzia należy również dokładnie umyć po użyciu. Najpopularniejszym i najprostszym stopem do cynowania jest topliwy stop - „Rose” (cyna - 25%, ołów - 25%, bizmut - 50%), którego temperatura topnienia wynosi 130 C^o. Płytkę umieszcza się szczypcami pod poziomem ciekłego stopu na 5-10 s, a po wyjęciu sprawdza się, czy wszystkie powierzchnie miedziane są równomiernie pokryte. W razie potrzeby operację powtarza się. Bezpośrednio po wyjęciu płyty z wytopu, usuwa się ją gumową ściągaczką lub przez mocne potrząsanie w kierunku prostopadłym do płaszczyzny płyty, przytrzymując ją w zacisku. Innym sposobem na usunięcie pozostałości stopu Rose jest podgrzanie go w szafce grzewczej i potrząśnięcie.

Czynność można powtórzyć, aby uzyskać powłokę o jednolitej grubości. Aby zapobiec utlenianiu kleju, do roztworu dodaje się nitroglicerynę, tak aby jej poziom pokrywał stopiony materiał o 10 mm. Po operacji deska jest myta z gliceryny pod bieżącą wodą.

Ostrzeżenie!Czynności te wiążą się z pracą z instalacjami i materiałami, które znajdują się pod wpływem wysokiej temperatury, dlatego w celu zapobieżenia oparzeniom konieczne jest stosowanie rękawic ochronnych, okularów i fartuchów. Operacja cynowania cyną-ołowiem przebiega podobnie, ale wyższa temperatura topnienia ogranicza zakres tej metody w produkcji rękodzielniczej.

Zalecany sprzęt

· Instalacja trójzbiornikowa: podgrzewana kąpiel trawiąca, kąpiel bąbelkowa i taca wywołująca. Jako gwarantowane minimum: kąpiel trawiąca i pojemnik do płukania desek. Tacki na zdjęcia mogą być używane do wywoływania i cynowania tablic.
· Zestaw palet do cynowania różnej wielkości
· Gilotyna do PP lub małe nożyce gilotynowe.
· Wiertarka, z włączeniem pedału nożnego.
Jeśli nie możesz wykąpać się w kąpieli, możesz użyć ręcznego opryskiwacza do umycia desek (na przykład do podlewania kwiatów).

OK, to już koniec. Życzymy pomyślnego opanowania tej techniki i uzyskiwania za każdym razem doskonałych rezultatów.

Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Ham Radio Technologie.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Czujnik zanieczyszczeń kosmicznych do zainstalowania na ISS 29.07.2017 Amerykańska Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) planuje zainstalować czujnik śmieci kosmicznych na zewnętrznej powierzchni Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Space Debris Sensor ma zostać wystrzelony w ładowni statku kosmicznego SpaceX 13 Dragon w listopadzie 2017 roku. Po zadokowaniu kapsuły w Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ramię robota usunie czujnik ze statku kosmicznego i przymocuje go do zewnętrznej powierzchni modułu Columbus. Czujnik zostanie zainstalowany na module, który znajduje się w przedniej części ISS w kierunku lotu. Pozostanie tam przez trzy lata, przyjmując na siebie wpływ kosmicznych śmieci o wielkości poniżej 1 mm. Następnie zostanie zwrócony na Ziemię do oceny przez specjalistów. Według raportu zdobyta wiedza zostanie wykorzystana do aktualizacji modelu komputerowego rozprzestrzeniania się kosmicznych śmieci na orbicie okołoziemskiej.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Finlandia wystrzeli w kosmos drewnianego satelitę

▪ Minikomputer Intel Core i7 NanoPAK

▪ Pokrywa lodowa Grenlandii topnieje w katastrofalny sposób

▪ Gry TCL WQ

▪ Pojemność dysku twardego podwoi się do 2016 r.

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Liczniki energii elektrycznej. Wybór artykułu

▪ artykuł Gertrudy Stein. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Czy ptaki wąchają? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Millera. Opis pracy

▪ artykuł Kolektory słoneczne i ich zastosowanie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zasilacze ze stabilizatorami PWM. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024