Kuidas trükkplaati tehases söövitada. Trükkplaatide valmistamine

Kongo DV

Igal trükkplaatide tootjal on tehnoloogilised piirangud rööbastee minimaalsele laiusele, rööbasteede vahedele, aukude läbimõõdule jne. Kui plaat nendele piirangutele ei vasta, keeldub tootja plaati tootmiseks vastu võtmast.

PCB-faili loomisel määratakse vaikimisi tehnoloogilised piirangud dru kataloogis olevast default.dru failist. Tavaliselt ei kattu need piirangud tegelike tootjate omadega, mistõttu tuleb neid muuta. Piirangud on võimalik seada vahetult enne Gerberi failide genereerimist, kuid parem on seda teha kohe pärast tahvlifaili genereerimist. Piirangute seadmiseks vajutage DRC nuppu

Lüngad

Kaugused

Minimaalsed mõõtmed

Vööd

Maskid

Skannimise käivitamine

Gerberi failide genereerimine

Puurifaili puhul on väljundseade ( Seade) peaks olema EXCELLON, kuid mitte GERBER_RS274X

Selles artiklis räägime trükkplaadi valmistamise ja plaadi söövitamise meetoditest.

Trükkplaadi valmistamiseks on palju võimalusi. Peamine viis, mida mina isiklikult kasutan, on foolium PCB-st (getinax) tahvli valmistamine, joonistuspliiatsiga mustri peale kandes ja keemilises lahuses söövitades. Juhtus nii, et hakkasin trükkplaate joonistama kuuendast kooliastmest (praegu viiendast), kui arvutid olid tervete tubade suurused. Just sel ajal sain ma "koolitatud". Seetõttu joonistan tahvli ruudulisele paberilehele kiiremini kui arvuti abil eriprogrammid. Tõsi, elemendipõhja poolest mahukaim plaat, mille olen käsitsi joonistanud, oli neljateistkümnest mikroskeemist ja paarisajast lihtsast elemendist koosnev plaat.

Tahvli valmistamine, joonistades joonistuspliiatsiga või sagedamini Hiljuti, LUT (laser triikimistehnoloogia) ja söövitus keemilises lahuses koosneb allpool loetletud etappidest, erinevus teistest meetoditest võib veidi erineda nii toimingute endi kui ka nende järjestuse poolest:

1. Raadioelementide paigutuse paigutus tahvlile ja juhtide (radade) marsruutimine. Praegu on raadioplaatide arendamiseks palju programme. Neid on lihtsam kasutada. Arendust saab teha ka ilma eriprogramme kasutamata, kuid see nõuab teatavat visadust ja kordades rohkem aega. Sel juhul joonistatakse tahvel mugavuse huvides ruudulise mustriga paberilehele ja ümberehitamiseks uuesti;

2. Foolium PCB-st ehk getinaxist lõigatakse välja vajalike mõõtudega plaat. Rohkem mugav materjal on tekstoliit, see on sisuliselt mitmekihiline klaaskiud ja foolium hoiab selle peal paremini kui getinaxil. Getinax on pressitud paberist valmistatud lehtmaterjal, mis on immutatud bakeliitlakiga. Getinax vähem kvaliteetne materjal, kui tekstoliit ja sellel on mitmeid omadusi, mis mulle isiklikult ei meeldi:

- võib delamineerida;

— prinditud juhid põrkavad ülekuumenemisest kiiremini lahti kui PCB omad, mistõttu on raadiokomponentide rikke korral raske plaati kahjustamata vahetada;

— esineb raadiokomponentide ülekuumenemise juhtumeid, mis võivad põhjustada raadioplaadi suitsuseks muutumist. Sama juhtub ka niiskuse sattumisel kõrgepingeahelatesse. Põletatud getinaks muutub sageli juhiks (midagi grafiidi taoliseks). Sama asi juhtub getinaxiga, kui niiskus satub kogemata kõrgepingeahelatesse. Viimane võib tuua teile tohutuid probleeme;

Kuid kõigest sellest hoolimata on see oluliselt odavam ja seda saab kääridega lõigata. See võib olla kasulik, kui peate SMD osade abil kiiresti ühepoolse plaadi tegema.

3. Tahvli otsad on töödeldud alates teravad nurgad ja jämedad viiliga või liivapaber;

4. Väljalõigatud plaat mähitakse lehesse, millele on joonistatud tahvel. Õhukese südamiku ja kergete haamri löökidega tehakse tulevaste aukude jaoks augud (märgistus) nendesse kohtadesse, mis olid varem lehel märgitud;

5. Märgitud kohtadesse puuritakse tulevaste raadiokomponentide jaoks augud. Väikeste osade jaoks - takistid, kondensaatorid, õhukese plii transistorid - kasutatakse 0,5 mm puurit, paksemate juhtmete jaoks - 0,7 mm puurit. Vajadusel võib kasutada ka teisi suurusi. Puurina on mugavam kasutada kaasaskantavat puurmasinat, mida saab osta spetsialiseeritud raadiopoest. Teatud oskustega saab kasutada ka käeshoitavat elektritrelli;

6. Pärast aukude puurimist lihvitakse plaat liivapaberiga. Kõik puurimisel tekkinud jämedad eemaldatakse ja foolium puhastatakse edasiseks rööbastee mustrite pealekandmiseks ja söövitamiseks;

7. Tavalisest tühjast ridvast pärit pastakas tehakse joonestuslaud. Selleks kuumutatakse varras tiku (või välgumihkli) leegi kohal ja kui plastik sulab, tõmmatakse varras välja. Pärast plastiku kõvenemist lõigatakse joonestuslaua ots läbi, et saada ligikaudu 0,2...0,4 mm läbimõõduga auk;

8. Joonistuspliiatsisse pannakse 2…5 cm kõrgune lakk (mugavam kasutada küünelakki), misjärel joonistatakse trükkplaat: aukude ümber tehakse jootepadjad ja nende vahele tõmmatakse trükkplaadi jäljed. padjad. Teatud oskuste ja joonlaudade kasutamise korral võib joonise kvaliteet olla tehase raadiotahvlitega võrreldav;

9. Pärast laki kuivamist söövitatakse plaadi lakkimata kohad, asetades plaadi raudkloriidi lahusesse. Samal ajal ei söövita lakiga kaitstud radade vask ning lakiga katmata plaadi vaskkate läheb keemilisesse reaktsiooni, lahustub raudkloriidis. Söövitusprotsessi kiirendamiseks võib tahvliga lahust soojendada veevannis või asetada lihtsalt keskkütteradiaatorile;

10. Pärast söövitamist pestakse plaat veega ja atsetooni või mõne muu lahustiga niisutatud vatitikuga eemaldatakse plaadilt lakk, misjärel pestakse uuesti jooksva vee all;

11. Raadiokomponentide jootmiseks on parem kasutada madala sulamistemperatuuriga joodist ja räbusti - alkoholis lahustatud kampolit.

Tuleks lisada:

Joonistuspliiatsina võite kasutada ühekordset süstalt, sel juhul on vaja nõela kaldus lõige murda ja teritada nii, et otsal ei oleks teravaid kriimustuspindu. Viimasel ajal on müügil palju markereid, mille värvainet ei pesta maha ja need annavad üsna vastupidava kaitsekihi, mistõttu saab neid kasutada ka joonistuspliiatsina.

Mõned meistrimehed tinavad ka pärast plaadi söövitamist. Tinamine toimub kahel viisil:

1. Jootekolb;

2. Raudvann on täidetud roosi või puidu sulamiga. Sulam on jootekihi oksüdeerumise vältimiseks täielikult kaetud glütseriini kihiga. Tinatamiseks kastetakse plaat sulamisse mitte rohkem kui viieks sekundiks. Soojendage vanni elektripliidi abil.

Viimasel ajal on raadioplaadi mustri ülekandmise printeri meetod üha laiemalt levinud.

See koosneb järgmistest osadest:

1. Eriprogrammide abil kujundatakse ja joonistatakse raadiotahvel;

2. Tahvli peegelpilt trükitakse laserprinteri abil aluspinnale. Sel juhul õhuke kaetud paber (erinevate ajakirjade kaaned), faksipaber või kile laserprinterid.

3. Alus kantakse ettevalmistatud plaadile esiküljega (pilt) ja “hõõrutakse” plaadile väga kuuma triikrauaga. Raua rõhu ühtlaseks jaotamiseks aluspinnale on soovitatav nende vahele asetada mitu kihti paksu paberit. Tooner sulab ja kleepub tahvli külge.

4. Pärast jahutamist on katte eemaldamiseks kaks võimalust: kas kattekiht eemaldatakse lihtsalt pärast tooneri plaadile kandmist (laserprinteritele mõeldud kile puhul) või leotatakse see eelnevalt vees ja seejärel kooritakse see järk-järgult maha ( kaetud paber). Tooner jääb tahvlile. Pärast aluse eemaldamist saate nendes kohtades, kus tooner on eraldunud, tahvlit käsitsi retušeerida.

5. Plaat on söövitatud keemilises lahuses. Söövitamise ajal tooner ei lahustu raudkloriidis.

See meetod võimaldab saada väga ilusa prinditud montaaži, kuid sellega tuleb harjuda, sest esimesel korral ei pruugi see õnnestuda. Fakt on see, et vaja on teatud kõrge temperatuuri režiimi. Siin on ainult üks kriteerium: tooner peab jõudma piisavalt sulamisaega, et plaadi pinnale kleepuda, ja samal ajal ei tohi see jõuda poolvedelani, et radade servad ei jääks. lamedamaks. Paberilehe eemaldamine nõuab veidi veega pehmendamist, vastasel juhul võib paberileht koos tooneriga maha tulla. Aukude puurimine trükkplaadile tehakse pärast söövitamist.

PCB söövitus

Trükkplaadilt vase keemiliseks eemaldamiseks on palju ühendeid. Kõik need erinevad reaktsiooni kiiruse ja lahuse valmistamiseks vajalike keemiliste reaktiivide kättesaadavuse poolest. Ärge unustage, et kõik kemikaalid on tervisele kahjulikud, seega ärge unustage ettevaatusabinõusid. Siin on keemilised lahendused trükkplaatide söövitamiseks, mida ma isiklikult kasutasin:

1. Lämmastikhape (HNO 3)– kõige ohtlikum ja ebapopulaarsem reaktiiv. See on läbipaistev, terava lõhnaga, väga hügroskoopne ja ka aurustub tugevalt. Seetõttu ei soovitata seda kodus hoida. Söövitamiseks ei kasutata seda puhtal kujul, vaid lahuses veega vahekorras 1/3 (üks osa hapet ja kolm osa vett). Ärge unustage, et happeks ei vala vesi, vaid hape vette. Söövitusprotsess ei kesta rohkem kui viis minutit koos aktiivse gaasi vabastamisega. “Lämmastik” lahustab ka lakki, nii et enne selle kasutamist tuleb lasta lakil korralikult kuivada. Siis ei ole sellel söövitamise ajal aega pehmeneda ja vaskkattest eralduda. Ettevaatusabinõusid tuleb rangelt järgida.

2. Väävelhappe (H 2 SO 4) ja vesinikperoksiidi (H 2 O 2) lahus. Selle lahuse valmistamiseks peate lisama neli tabletti vesinikperoksiidi (apteegi nimi - "Hydroperite") klaasile tavalisele aku elektrolüüdile (väävelhappe lahus vees). Valmistatud lahust tuleb hoida pimedas, mitte hermeetiliselt suletud anumas, kuna vesinikperoksiidi lagunemisel eraldub gaas. Trükkplaadi söövitusaeg on toatemperatuuril hästi segatud värske lahuse puhul umbes üks tund. Selle lahuse pärast söövitamist saab taastada vesinikperoksiidi H 2 O 2 lisamisega. Vajalikku vesinikperoksiidi kogust hinnatakse visuaalselt: lahusesse kastetud vaskplaat tuleks üle värvida punasest tumepruuniks. Mullide moodustumine lahuses viitab vesinikperoksiidi liiale, mis põhjustab söövitusreaktsiooni aeglustumist. Ettevaatusabinõusid tuleb rangelt järgida.

Tähelepanu: Kahe eelnevalt mainitud lahenduse kasutamisel tuleb söövitava ainega töötamisel järgida kõiki ettevaatusabinõusid kemikaalid. Kõik tööd tuleb teha ainult värske õhk või kapoti all. Kui lahus satub teie nahale, tuleb seda kohe rohke veega pesta.

3. Raudkloriid (FeCl 3)- kõige populaarsem reagent trükkplaatide söövitamiseks. 150 g raudkloriidi pulbrit lahustatakse 200 ml soojas vees. Söövitusprotsess selles lahuses võib kesta 15 kuni 60 minutit. Aeg sõltub lahuse värskusest ja temperatuurist. Pärast söövitamise lõpetamist tuleb plaati pesta rohke veega, eelistatavalt seebiga (happejääkide neutraliseerimiseks). Selle lahenduse miinusteks on reaktsiooni käigus jäätmete teke, mis ladestuvad tahvlile ja segavad söövitusprotsessi normaalset kulgu, aga ka suhteliselt madal reaktsioonikiirus.

4. Lahendus lauasool(NaCl) ja vasksulfaat (CuSO 4) vees. 500 ml kuum vesi(umbes 80 °C) lahustage neli supilusikatäit lauasoola ja kaks supilusikatäit pulbriks purustatud vasksulfaati. Lahus on kohe pärast jahutamist kasutusvalmis (kuumuskindla värvi kasutamisel pole jahutamine vajalik). Söövitamise aeg on umbes 8 tundi.Söövitusprotsessi kiirendamiseks võib lahust koos plaadiga kuumutada 50 °C-ni.

5. Sidrunhappe lahus vesinikperoksiidis (H 2 O 2). Väikeses vannis (kuni 100 ml) täidetakse trükkplaat suure koguse vesinikperoksiidiga, mille järel lisatakse 1 spl sidrunhapet. Pärast seda algab trükkplaadi söövitamise protsess. Sellega kaasneb aktiivselt vedeliku värvi muutus läbipaistvast siniseks. Servad tulevad siledad ja kui esmalt fooliumklaaskiudlaminaat peene liivapaberiga üle käia, siis söövitatakse kõik väga ühtlaselt.

Selle meetodi abil sain saada järgmiste parameetritega tahvleid:

Juhtmete vahe on 0,2 mm.

Seadistatud juhi paksusega 0,25 mm, tegelikkuses osutus see 0,2-0,22 mm.

Laudade mõõdud kuni 100x200 mm.

Kui on vaja kiiremini marineerida, võib lisada näpuotsatäie tavalist lauasoola. See kiirendab protsessi, kuid olge ettevaatlik: söövitusprotsess vabastab soojusenergiat ja põhjustab tavaliselt lahuse üsna kuumaks. Minu aastatepikkuse selle lahendusega töötamise kogemuse jooksul plahvatas see kaks korda ja "määris" kõik ümber. Muidugi sai tavalise kaltsu ja soodaga kõik väga kiirelt ära pühitud ja ei riietel ega asjadel jälgi (erinevalt raudkloriidist), aga päris huvitav oli jälgida.

Keskmine söövitusaeg on 20-30 minutit.

Trükkplaatide söövitamiseks ma muid lahendusi ei kasutanud. Kõige meeldivam on töötada viimase punktiga, kuna komponente saab hankida igas linnas.

Kui teil on vaja seda hästi teha

Põhimõtteliselt saab trükkplaati tellida ka nende tootmisele spetsialiseerunud tehasest. Muidugi maksab see rohkem, kui ise valmistaksite, kuid töö kvaliteet on kordades parem. Kui teil on selliseid prototüüpe palju, siis soovitan soojalt vaadata videot trükkplaatide tootmisest.

Asi on siin selles. Tehas võtab raha kahe asja eest: tootmiseks ettevalmistamise eest, mille käigus edastab teie failid trükkplaat oma standardile ja toodab seadmeid ning tootmise enda jaoks. Tootmine iseenesest ei ole kallis asi: tehased ostavad raadioplaatide toorikuid suurtes kogustes ja tootmine ise on odavam, kuid valmistamise eest küsivad nad keskmiselt 2-3 tuhat rubla. Minu jaoks ei ole ühe tahvli tootmise eest sellise raha maksmine mõttekas. Aga kui neid tahvleid on 10-20, siis jagatakse see ettevalmistamise raha kõikide laudade vahel ära ja tuleb odavam.

Tere kallid sõbrad! Kell on 5:30 hommikul, täna ärkasin tahtlikult vara, et midagi kasulikku kirjutada. Ja jah, täna on kalendris 9. mai, seega õnnitlen teid selle suurepärase päeva puhul, head võidupüha!

Täna räägime trükkplaatide söövitamise lahendusest, mis torkab silma oma ligipääsetavuse ja lihtsuse poolest. Jah, täna räägime sellest, kuidas saate vesinikperoksiidi ja sidrunhappe ning vähese soola abil tahvlit söövitada.

Millised söövituslahendused on olemas?

Trükkplaatide söövitamiseks on palju erinevaid lahendusi, sealhulgas populaarsed söövitussegud ja mõned, mis pole eriti populaarsed.

Minu arvates on raadioamatööride kogukonnas kõige populaarsem söövituslahendus raudkloriid. Ma ei tea, miks see nii on, võib-olla on see raadiopoodide müüjate vandenõu, kes pakuvad spetsiaalselt raudkloriidi ja vaikivad taktikaliselt alternatiividest. Kuid on ka alternatiive:

1. Söövitus vasksulfaat Soolaga
2. Ammooniumpersulfaadi söövitus
3. Söövitamine naatriumpersulfaadiga
4. Söövitamine vesinikperoksiidi ja vesinikkloriidhappega
5. Söövitamine vesinikperoksiidi ja sidrunhappega

Kui teil on muid võimalusi marineerimislahused Oleksin tänulik, kui jagaksite neid selle postituse kommentaarides.

Millised on raudkloriidis söövitamise puudused?

Raudkloriidi lahus sobib kõigile, selle valmistamine pole keeruline ja söövitusprotsess läheb tavaliselt kiiresti. Valmistamisel on väga lihtne välja selgitada kontsentratsioon, mida nimetatakse "silma järgi". Ühest valmistatud lahusest piisab kümnete trükkplaatide jaoks. Kuid sellel on mõned puudused, mis on väga tüütud:

1. Lahendus ei ole läbipaistev, mis muudab protsessi juhtimise keeruliseks. Söövituslahusest tuleb tahvlit pidevalt eemaldada.
2. Raudkloriidi lahus määrib sanitaartehnilisi seadmeid väga halvasti. Iga tahvli söövitamise seanss lõpeb sanitaartehniliste seadmete (valamu, vann ja muu, millega lahus võib kokku puutuda) mahakraapimisega.
3. See määrib riideid väga palju. Raudkloriidiga töötades tuleks kanda riideid, mida ei viitsi ära visata, sest lahus sööb kangast väga tugevalt sisse, nii et seda on hiljem peaaegu võimatu pesta.
4. Lahus mõjub agressiivselt kõikidele lähedalasuvatele metallidele; isegi sulgemata konteinerites hoidmisel võivad läheduses olevad metallesemed roostetada. Kord sulgesin purgi raudkloriidiga metallist kaas(kaas oli värvitud), paari kuu pärast muutus see kaas tolmuks.

Kuidas söövitada plaate vesinikperoksiidis ja sidrunhappes

Kuigi olen alati olnud konservatiivse tee järgija, sunnivad selle puudused mind tasapisi otsima alternatiivseid söövitussegusid, hoolimata FeCl3 lahenduse kõigist eelistest. Ja nii otsustasin katsetada plaatide söövitamise meetodit vesinikperoksiidis ja sidrunhappes.

Koduteel peatusin sisse toidupood ja lisaks toodetele maitsvat õhtusööki Haarasin 4 kotikest sidrunhapet, igaüks 10g. iga. Iga kott maksis mulle alla 6 rubla.

Läksin apteeki ja ostsin pudeli vesinikperoksiidi, see maksis mulle 10 rubla.

Mul ei ole praegu ühtegi projekti, nii et otsustasin meetodit puhtalt katsetada, et mõista, mis on suur asi. Leidsin oma varust foolium-PCB jäägi ja tegin püsiva markeriga paar tõmmet. See on omamoodi radade ja vaskpolügoonide imitatsioon, mis sobib eksperimentaalseks tööks üsna hästi.

Lahuse valmistamine pole keeruline, kuid oluline on säilitada proportsioonid. Seetõttu vala plastalusesse 100 ml peroksiidi ja kalla välja 30 g sidrunhapet.Kuna mul olid 10 g kotid, siis valasin välja 3 kotti. Jääb vaid kogu asi soolata, lisada 5 g lauasoola, see on umbes 1 tl ilma slaidita.

Märkasin, et soola võib lisada isegi rohkem kui nõutud, see kiirendab protsessi. Sega korralikult läbi. On väga oluline, et te ei pea lahusele vett lisama, seega valime ettevalmistamiseks anuma nii, et lahus kataks plaadi, või suurendame lahuse kogust, järgides proportsioone.

Saadud lahendusse paneme oma “trükkplaadi” ja jälgime protsessi. Tahaksin märkida, et lahendus osutus täiesti läbipaistvaks.

Söövitamise käigus hakkavad tekkima mullid ja lahuse temperatuur tõuseb veidi. Järk-järgult hakkab lahus värvuma rohekas värv- kindel märk, et söövitus on pooleli täies hoos. Üldiselt võttis kogu söövitamise protsess mul aega vähem kui 15 minutit, mis tegi mind väga õnnelikuks.

Aga kui ma otsustasin söövitada samasse lahendusse teise tahvli, mis on veidi suurem kui see, siis kõik ei osutunud nii positiivseks. Tahvel oli söövitatud täpselt poole peal ja protsess aeglustus väga, aeglustus nii palju, et pidime protsessi lõpetama raudkloriidis.

Ilmselt piisab lahuse võimsusest vesinikperoksiidi ja sidrunhappe vahelise keemilise reaktsiooni kestuseks. Protsessi saab pikendada vajalike komponentide lisamise ja lisamisega.

Vesinikperoksiidis ja sidrunhappes söövitamise eelised

Saadud kogemuste põhjal võime järeldada, et sellel meetodil, nagu ka teistel, on oma plussid ja miinused, sellel on nii oma eelised kui ka puudused.

Peamised eelised:

1. Kergesti ligipääsetav – kõik komponendid on kergesti leitavad lähimast apteegist või toidupoest.
2. Suhteliselt odav - kõik lahuse valmistamise komponendid ei ole kallid, alla 100 rubla. (kirjutamise ajal)
3. Läbipaistev lahendus – saadud lahus on läbipaistev, see lihtsustab söövitusprotsessi jälgimist ja kontrolli.
4. Söövitamine toimub piisavalt kiiresti ja ei vaja kuumutamist
5. Ei määri torustikku

Millised on miinused

Kahjuks pole sellel söövitusmeetodil lisaks kõikidele eelistele ka puudusi.

Vesinikperoksiidis ja sidrunhappes söövitamise puudused:

1. Ühekordne lahendus-lahendus Sobib ainult ühekordseks kasutamiseks, s.t. pooleli keemiline reaktsioon voolab selles. Paljusid tahvleid ei ole võimalik söövitada, lahendus tuleb iga kord uuesti ette valmistada.
2. Kallis – vaatamata sellele, et kõik koostisosad on odavad, osutub lahendus pikapeale kallimaks kui seesama klooritarretis. Lõppude lõpuks tuleb iga uue tahvli jaoks lahendus uuesti ette valmistada.

See on põhimõtteliselt kõik puudused. Minu arvates on sellel tahvlite söövitamise meetodil õigus elule ja see leiab kindlasti oma toetajaid ja austajaid. Ja mõnel juhul võib see meetod olla ainuvõimalik alternatiiv, näiteks kauges külas, kus on apteek ja toidupood.

Ja sellega ma lõpetan. Väljas on juba koit ja on aeg valmistada maitsvat hommikusööki.

Õnnitlen teid veel kord võidupüha puhul ja soovin teile õnne, edu ja rahulikku taevast teie pea kohal!

Alates n/a Vladimir Vassiljev