Hace algún tiempo, el cableado y la fabricación de una placa de circuito impreso para su dispositivo era una habilidad obligatoria de casi cualquier radioaficionado. Por un lado, no hay a dónde ir: nadie lo hará por usted y, por otro, el proceso implica una buena cantidad de conocimiento y habilidades prácticas que no serán superfluas. Y recuerde cómo pintaron estas placas de circuito impreso ... Donde hay dibujos de tinta en papel de calco, que atormentó a más de una generación de estudiantes en universidades de áreas técnicas.
De hecho, existen varios métodos para fabricar una placa de circuito impreso, si hablamos de la disolución química de secciones de cobre desprotegidas sobre plástico laminado de aluminio, entonces, históricamente, el primero era un método de dibujo manual: un lápiz de dibujo vulgar, a menudo uno de vidrio especial. También usaron capilares de plástico extraídos de una ampolla reemplazable de paredes gruesas de un bolígrafo o, mejor, unos de metal de agujas de jeringas médicas. Había una serie de técnicas especiales, similares al dibujo con tinta, que le permitían dibujar pistas uniformes, reglas especiales con patas o un borde elevado, para no manchar las pistas. Recorrí las recetas de las manos para obtener composiciones fáciles de dibujar, sin secar en la aguja y sin manchar.
Cuando las computadoras personales dejaron de ser exóticas, resultó que junto con los juegos, había una serie de programas muy útiles y bastante complejos, los llamados "CAD" (sistemas de diseño asistidos por computadora), entre ellos también estaban aquellos orientados hacia nuestros asuntos de radioaficionados, en particular electronica industria en su conjunto. Al principio, durante la época de los "286s" y "386s", cuando "la rana A salta más allá de la rana B", recuerdo que había programas simples que hicieron posible, sin embargo, simplificar considerablemente el trabajo de "rastrear" los tableros: delante de ellos pintaron en papel cuadriculado o simplemente en una hoja en una caja.Además, fue posible imprimir el dibujo terminado en una escala de 1: 1 (siempre no había suficientes cartuchos en una impresora matricial de matriz de carbono) y sujetarlo con cinta adhesiva a la lámina de fibra de vidrio en blanco, teñir los centros de futuros agujeros en la impresión; como resultado, los agujeros en el tablero fueron mucho más uniformes y Más precisamente, lo cual era muy importante para los microcircuitos. De todos modos, los caminos fueron dibujados con las manos, de todos modos con un marcador de ruta.
Un poco más tarde, las impresoras matriciales se hundieron en el olvido y fueron reemplazadas por impresoras láser y de inyección de tinta. Sospecho que desde el principio de dibujar placas de circuitos impresos en una computadora, los aficionados fueron atormentados por la pregunta: ¿cómo transferiría esta belleza exactamente así, desde la pantalla? De lo contrario, salió dolorosamente "allí" y torpe "aquí", algo con Tenía que hacerse. Cuando aparecieron las impresoras láser, el "milagro de la tecnología hostil", relativamente hablando, no solo en decanos, sino también en departamentos y personas que descubrieron lo que estaba sucediendo, la tecnología nació con la transferencia de tóner fundido, un hierro, conocido como "LUT" (planchado por láser) ) Bueno, pronto los químicos especializados se detuvieron.
Esto último, le permite organizar medios muy sencillos en casa, un proceso similar al industrial y lograr muy buena calidad de los productos finales. Sí, como dispositivo para imprimir máscaras fotográficas, está permitido y aún más, se recomienda directamente que la impresora sea una impresora de inyección de tinta: a diferencia de una impresora láser, no calienta el papel y la película al imprimir, y la impresión coincide con los tamaños especificados con mucha precisión. Bueno, la plantilla de la foto resulta ser más "densa", es decir, negra, a la luz, es negra, no gris.
Por lo tanto, consideraremos en detalle todo el proceso.
Lo que se necesitaba para él.
Herramientas
Requiere acceso a una computadora con una impresora, una pequeña herramienta de banco, contenedores del tamaño apropiado para el desarrollo y grabado. Definitivamente necesitarás una lámpara UV. Cepillo suave
Materiales
Película transparente para imprimir en el tipo de impresora a la que tiene acceso, barniz-fotoprotector, productos químicos para el desarrollo (NaOH, "Mole"), para grabado (opcionalmente cloruro férrico, sulfato de cobre con sal, ácido cítrico con peróxido de hidrógeno) , de hecho, la pieza de trabajo en sí.
Tengo un barniz fotorresistente en un paquete de aerosol. "Positivo" es en el sentido de que al imprimir una fotomáscara, no es necesario traducir la imagen en negativo: todo lo que esté negro en la plantilla se barnizará de la solución de grabado y permanecerá en forma de protuberancias en el blanco.
Lo primero que hacemos es cortar la pieza de trabajo. Si se trata de una pieza de hierro, entonces todo está claro, si es plástico laminado con una capa de papel de aluminio, entonces debe cuidar una herramienta simple que lo haga mucho más fácil.
El cortador está hecho de una hoja de sierra rota, el diente está aserrado con una "amoladora", es necesario un mango, pero no vale la pena estético: la herramienta no es demasiado duradera, la "garra" debe actualizarse regularmente: la fibra de vidrio es un material abrasivo.
El blanco debe cortarse con un "margen": diez milímetros en cada lado resultan inadecuados para una impresión de calidad.
Después de cortar la pieza de trabajo, se lija a fondo con papel de lija fino varias veces, alternando entre las direcciones de rectificado. La superficie de la pieza de trabajo debe ser plana, mate. No puede tocar la superficie preparada con las manos: las manchas de grasa no permitirán que el barniz se adhiera firmemente. Es mejor, incluso antes de moler, poner en la mano izquierda un guante limpio y sujetar la pieza de trabajo únicamente.
Después de la molienda, se aplica barniz a la superficie preparada. Capa delgada (un error común es verter más grasa, la capa debe ser ligeramente visible y única). Es mejor inclinar la pieza de trabajo para que se drene el exceso de barniz líquido. Está despejado en un lugar ventilado o en la calle y con poca luz, para no iluminarse de inmediato. Después de drenar el exceso, la pieza de trabajo se coloca horizontalmente en una caja de secado opaca previamente preparada.
Secado Hay dos opciones: "natural", al menos un día, a temperatura ambiente y "forzada", en un horno a 75 grados centígrados, un cuarto de hora.En este caso, el gabinete de secado debe estar equipado con un controlador PID, de lo contrario no se puede evitar un "agotamiento" significativo de la temperatura y la pieza de trabajo probablemente se dañará. En condiciones de fábrica, no les gusta secarse a temperatura ambiente; durante mucho tiempo existe un alto riesgo de atrapar partículas de polvo en la superficie adhesiva. Tenemos prisa, como si no hubiera ningún lugar.
Mientras la pieza de trabajo se seca, imprima una plantilla de foto. En una película transparente diseñada para imprimir en nuestro tipo de impresora. Del programa donde se desarrolló el dibujo. La calidad de impresión debe establecerse al máximo. En principio, una pasada es suficiente, pero pequeñas "llagas" son visibles en el campo grande del producto terminado. Para minimizarlos, debe tomar el intervalo de exposición lo más pequeño posible y contarlo con mucha precisión, preferiblemente con un cronómetro.
Una máscara fotográfica más densa que permite más libertades puede imprimirse dos veces en un solo lugar si el mecanismo de nuestra impresora traga las hojas exactamente de la misma manera. De lo contrario, es mejor hacer dos copias y colocarlas una encima de la otra con trozos de cinta adhesiva. Mira eso.
Se imprimen dos máscaras fotográficas idénticas. Espejo Ambos. Para unirlos a la pieza de trabajo con el lado de tinta, una medida que afecta positivamente la resolución de la impresión futura.
Los patrones impresos se cortan con tijeras, y en una de las copias, es mejor hacer un poco menos que la segunda; será más conveniente fijarlo con cinta adhesiva. Cuatro trozos de cinta estrecha, de unos pocos centímetros de largo, se cortan por adelantado y se pegan al borde del escritorio.
Se coloca una plantilla con márgenes grandes en una hoja de papel blanco, con una capa de tinta en el papel. Una plantilla con campos más pequeños se coloca en la parte superior y al desplazarla, combinamos con precisión el dibujo. Sobre un fondo blanco una hoja de papel, hacer esto es muy conveniente. Sosteniendo la plantilla superior con una mano, arreglamos sus bordes con las piezas de cinta adhesiva preparadas. Orden.
Con una máscara fotográfica de una sola capa, contra el fondo de nieve fuera de la ventana, se puede ver que brilla un poco.
Con dos capas, el color negro, contra el fondo de la misma nieve, permanece negro.
Después de secar la pieza de trabajo, sáquela con poca luz, inspeccione. La superficie debe ser transparente, brillante, lacada, ligeramente morada. Lo más probable es que se formaron pequeñas manchas en los bordes, pero había un margen para eso. La menor opacidad de la película indica que el recubrimiento no es adecuado para futuras evoluciones. Puede enjuagar tal acetona, sin pesar, solo se ahorrará tiempo.
Exposición Nuestro barniz es sensible a la luz ultravioleta (UV). La fuente más conveniente de luz ultravioleta es quizás una lámpara con ahorro de energía. Es suficiente atornillarlo en cualquier lámpara de mesa con una base adecuada y el "irradiador" está listo.
Tal lámpara logra exponer piezas de trabajo de hasta 200 mm de longitud. En una sesión, si hornea para encender una más larga, puede usar un truco militar: exponer en partes, cerrando el acabado con una placa opaca.
Exposición El blanco se coloca sobre una superficie plana, encima del lado correspondiente de la fotomáscara y todo esto se presiona con vidrio. Es conveniente cortar dos vasos idénticos y colocar un espacio en blanco con una plantilla de fotografía entre ellos. Los bordes de las gafas se pueden fijar temporalmente con clips de oficina.
Pero los mejores resultados se obtienen con una "almohada" elástica transparente. En la mayoría de los casos, en piezas de trabajo pequeñas, es conveniente usar una bolsa sellada con una cremallera.
Lo inflamos un poco y cerramos el cierre. Entonces, para obtener una especie de "colchón". Se coloca entre el vidrio superior y la fotomáscara. La esencia de su aplicación es un clip apretado uniforme de la fotomáscara a la pieza de trabajo. Todavía hay un método de prensado al vacío, pero es incomparablemente más simple. Cuando el tamaño de la bolsa con el cierre no es suficiente, puede soldar dicho colchón usted mismo de una bolsa normal o simplemente de polietileno.
Se coloca una tira de papel en el lugar a soldar y se extiende sobre ella una punta de soldador calentada. La velocidad y la temperatura deben seleccionarse de antemano. Un soldador es deseable promedio ~ 40 vatios, potencia y control de temperatura punta.
El tiempo de exposición se debe seleccionar de antemano mediante un experimento simple: se aplica un barniz fotográfico al blanco y se imprime una plantilla: 10 minutos, 9 minutos, 8 minutos, 7 minutos ... Luego, se coloca un blanco con una fotomáscara "temporal" debajo de la lámpara UV, en la que se cubre todo excepto "10 minutos", bueno, digamos, un trozo de lata. Después de un minuto, cambiamos la placa, exponiendo la inscripción “9min”, luego, después de otro minuto, agreguemos “8min” y así sucesivamente. Luego, después del desarrollo, examinamos el resultado y escribimos en el libro de trabajo y en la caja con una lámpara UV, el período de tiempo en el que se obtienen las impresiones más claras.
Debe recordarse que las condiciones de exposición deben repetirse por completo: la misma lámpara, la misma distancia a la pieza de trabajo, el mismo vidrio. Otro punto importante: como todas las lámparas fluorescentes (de ahorro de energía), nuestro UV ingresa sin problemas al modo de funcionamiento. Es decir, debe encender la lámpara, esperar un par de minutos y luego colocar un espacio en blanco con una plantilla de fotografía debajo. Sin duda es una pena: sería tentador usar un interruptor de tiempo para la impresión de fotografías, pero allí se usaron lámparas incandescentes.
Después de la exposición, colocamos la pieza de trabajo nuevamente en una caja a prueba de luz, durante 5 ... 10 min. Esto es importante
Después de la exposición en la oscuridad - desarrollo.
El desarrollo de mi barniz, realizado por álcali - NaOH, se vende en tiendas secas en tiendas de radio. Es soluble en agua. Es posible y aún mejor usar una solución de un limpiador de tuberías, como "MOLE", que incluye este álcali. En primer lugar, es barato y asequible, y en segundo lugar, el efecto de una solución de limpieza de este tipo es mucho más leve. Es cierto que no todas las variantes del "MOLE" incluyen este álcali. Concentración: 60 ml por 1 litro de agua. Se sumerge un chal o una pieza de nuestra pieza de hierro en una cubeta adecuada con una solución alcalina y, después de esperar un par de minutos, ventilamos ligeramente la superficie de la pieza en solución con un cepillo muy suave. Las áreas de barniz que estaban debajo de las áreas transparentes de la máscara deberían comenzar a disolverse. Al final, habrá una impresión clara y bastante bien marcada.
Inmediatamente lavamos la pieza de trabajo en agua limpia y la colocamos en la solución de decapado.
Hay varias recetas para grabar el cobre y sus aleaciones. Recientemente, una receta con peróxido de hidrógeno y ácido cítrico parece haber ganado popularidad. Señoras, tal solución, para no manchar nada en casa y comprar ingredientes en la tienda de comestibles y la farmacia habituales. En esto, sus ventajas están agotadas. El costo de los componentes, en términos del volumen requerido, no es más barato que el cloruro férrico. El último es una receta de libro de texto. Funciona rápidamente, especialmente cuando se calienta, ahora es bastante asequible. Es necesario trabajar con cuidado: la tela y las manos son muy coloridas. Y finalmente, la receta más barata es dos partes de sal de mesa, una parte de sulfato de cobre. Este último se vende en ferreterías con un sesgo de jardín. Con un buen calentamiento, no funciona peor que el cloruro férrico. Los verdaderos compuestos de cobre son venenosos: no es un curso de "mostaza-sarin-soman", no se necesita una máscara de gas aislante, pero lavarse las manos después del trabajo no le hará daño.
Entonces, los productos químicos y los utensilios se preseleccionan, se prepara la solución. Colocamos el blanco desarrollado en él. Sí, si se trata de una pieza de hierro, la solución no debe corroer la parte posterior y la solución en sí debe estar protegida contra gastos innecesarios: proteja la superficie del acceso a la solución de grabado, por ejemplo, nitro-barniz. Es apropiado hacer esto antes de recubrir la foto de barniz. Es decir, el reverso del tocho de nuestra pieza de hierro está recubierto con nitro-barniz, sin olvidar cubrir también los extremos. En un par de capas, el beneficio es que se seca rápidamente. Después del secado completo, limpiamos la superficie de trabajo con un papel de lija fino y aplicamos barniz sensible de una lata de aerosol.
Durante el grabado, se forma una capa de productos de reacción en la superficie de la pieza de trabajo, lo que impide un buen acceso a la solución fresca y la reacción se ralentiza. El proceso será mucho más rápido al lavar productos, existen varios métodos probados: colocar la pieza de trabajo en la capa de solución al revés, por ejemplo, fijarla en un flotador flotante de una pieza de espuma.Hay varias formas de agitar la solución: desde agitadores magnéticos especiales, como los químicos, hasta burbujas de aire y vibraciones de un potente altavoz o sistema de altavoces conectado a un amplificador en el generador en modo de generación. Por supuesto, el proceso continuará así, pero mucho más tiempo, en este caso, vale la pena colocar la cubeta cerca y agitar la solución con más frecuencia.
Hablando de cubetas, si no hay un recipiente de un tamaño adecuado, puede hacer los lados de los bloques y revestir el interior con polietileno. Las soluciones de trabajo (decapado y revelado) se almacenan convenientemente en recipientes rectangulares de plástico con una tapa sellada, de lo contrario se evaporarán.
Las pequeñas piezas de trabajo se pueden procesar directamente en contenedores, para esto una celosía con un mango de alambre en aislamiento está hecha de una pieza de un colector de abejas de propóleos.
Cuando se completa el grabado, el cobre se disuelve por completo en las secciones desprotegidas de la placa de circuito impreso, se graba un dibujo de suficiente profundidad en cajas de acero, la pieza de trabajo se lava a fondo con agua y se seca. Se borra una capa de barniz protector con un trapo humedecido con acetona o se limpia mecánicamente con un paño de lijado de tamaño mediano.
Si la pieza de trabajo es una placa de circuito impreso, queda cortar los márgenes, taladrar agujeros y, si lo desea, estaño.
Si la pieza de trabajo es una pieza de hierro (escala, placa de identificación, panel), el dibujo grabado es "para mostrar": llene los huecos con uno oscuro sobre un fondo claro. Lo mejor es hacer esto con patinaje, aplicando una pátina artificial. La paciencia es otra historia interesante.
