Članci smo shvatili da rade zajedno napajanje, a također je odlučio koji dijelovi su potrebni za njegovu proizvodnju. U ovom dijelu ćemo se razvijati i crtati štampana ploča na papiru.
Napravićemo znak na starinski način. Probala sam na moderan način i nije mi se svidjelo. Potrebno je puno dodatnih uređaja i vještina, plus, proučavanje programa u kojem se crta štampana ploča, poseban papir na koji treba na poseban način i tonerom nanijeti crtež, a zatim sve to ispeglati peglu, pa tek onda izrezati.
A ako vam je nedostajao toner, papir ili ga niste završili, numere morate završiti flomasterom rukom. Jednom riječju, hemoroidi i gubljenje vremena. Ali to je moje lično mišljenje. U svakom slučaju, trebalo bi da pokušate da razumete staromodnu metodu, pošto su svi počeli sa njom. I kako shvatite sam proces, onda naprijed ka razvoju modernih tehnologija.
Uzimamo običan list bilježnice u kutiji, a u gornjem dijelu nacrtamo dijagram. Ako je dijagram velik, onda to ne možete učiniti, glavna stvar je da vam je pred očima.
Svi električni i šematski dijagrami se crtaju i čitaju s lijeva na desno, tako da ćemo također crtati staze i rasporediti dijelove na ploči s lijeva na desno.
Sad zapamti: Zadnja strana papira je strana kartice na koju će biti instalirane radio komponente. A strana papira na kojoj se crtaju tragovi bit će strana PCB-a sa strane staza.
Idi.
Odaberite sredinu lista papira. Uzimamo kondenzator C1 i lagano pritisnite noge u lim tako da ostave tragove na papiru. Olovkom nacrtajte veličinu kondenzatora i njegov simbol, a olovkom označite zaključke.
Još jedan trenutak. Ako imate horizontalni kondenzator ili prevelik, onda ga nema smisla pričvrstiti na ploču, jer će biti prevelik. Dovoljno je napraviti dvije rupe za terminale, a već tokom instalacije kondenzator spajamo na ploču žicama.
Ovdje, pored kondenzatora, imamo diodni most koji se sastoji od dioda VD1 – VD4... Položite sve četiri diode na papir i odlučite kako i gdje će se nalaziti na ploči. Činilo mi se da bi bilo zgodno staviti ih ispod kondenzatora.
Uzimamo dvije diode i savijamo njihove vodove, kao što je prikazano na srednjem dijelu slike. Možete pritisnuti diodama na papir, kao što je to učinjeno sa kondenzatorom, ili možete jednostavno staviti diode jednu pored druge i označiti terminale olovkom, ostavljajući razmak između kućišta dioda. 1 mm će biti dovoljno.
Učinite razmak između terminala za otpornike, diode i fiksne kondenzatore 1 mm širim nego što zapravo jeste. Neka bude šire nego uže.
Nacrtajte oznaku diode između para tačaka, kao na desnoj strani slike.
Sada "skupljamo" na gomilu diodni most i kondenzator.
Povežite gornje dvije diode anode, a donje dvije diode katode- ovo će biti izlazni dio mosta (sl. №1
). dalje, katoda prva dioda je povezana anodačetvrta dioda, i katoda druga dioda je povezana anoda treći - ovo će biti ulazni dio mosta (sl. №2
).
Označavamo dvije rupe za dovod naizmjeničnog napona i obavezno naznačimo da će biti " ulaz“ (pirinač №3 ). Pa, mi smo određeni s pozitivnim terminalom kondenzatora C1... Priključci diodnog mosta "plus" i "minus" povezani su sa sličnim terminalima kondenzatora (sl. №4 ).
Sljedeći na dijagramu je otpornik R1 i dioda VD5.
Stavljamo ih na list papira (pirinač №1
), označite kako će se oni nalaziti na ploči, označite terminale i nacrtajte legendu otpornika i diode, kao što je prikazano na slici №2
... Unutar otpornika označavamo njegovu vrijednost. U našem slučaju jeste 10kohm.
Sada, prema shemi, povezujemo ove elemente jedni s drugima stazama. Na slici №3 ove staze su označene strelicama.
Ispada da prema shemi "minus" iz kondenzatora C1 dolazi do gornjeg terminala otpornika R1, što znači da povezujemo odgovarajući terminal kondenzatora sa stazom na odgovarajući terminal otpornika.
Donji terminal otpornika R1 i diodna katoda VD5 spojeni jedan na drugi, što znači da ove vodove povezujemo stazom (srednja strelica). Pa, anoda diode VD5 povezujemo se sa plusom diodnog mosta. Nadam se da je princip jasan? Nastavi.
Sljedeći u krugu je tranzistor VT1, zener dioda VD6 i otpornik R2.
Novi i prethodni dio (otpornik R1 i diodu VD5) stavljamo na papir, postavljamo ih, označavamo položaj i označavamo rupe za terminale. Označavamo vrijednost otpornika 360 ohma, a na tranzistoru označavamo zaključke baza, kolektora i emiter.
Sada povezujemo ove elemente prema dijagramu. Bazu tranzistora povezujemo sa otpornikom R1 i katodna dioda VD5(pirinač №1 ). Zener dioda anoda VD6 spojite na donji terminal otpornika R2(pirinač №2 ), i sa kolektorom tranzistora VT1(pirinač №3 ). Vrh terminala otpornika kola R2 spojite na gornji terminal otpornika R1 ili negativna sabirnica (sl №3 ).
Sljedeći je varijabilni otpornik R3... Nećemo ga fiksirati na ploču, ali ćemo napraviti samo tri rupe za terminale. Otpornik će, kao i kondenzator, biti spojen na ploču žicama.
Stavili smo zener diodu na papir VD6 a pored njega označavamo tri rupe (sl. №1 ). Povezujemo anodu i katodu zener diode na gornji i donji terminal promjenjivog otpornika (sl. №2 ). A ovdje, katoda zener diode VD6 spojite na anodu diode VD5 i zajedničku pozitivnu sabirnicu (sl №2 ).
Sljedeći na dijagramu su upravljački tranzistor VT2 i njegov pull-up otpornik R4... Stavljamo ih na papir, označavamo i označavamo (sl №1 i №2 ). Srednji pin varijabilnog otpornika R3 spojite na bazu tranzistora VT2... Gornji terminal otpornika R4 VT2, i donji terminal otpornika R4- sa donjim terminalom varijabilnog otpornika R3 i pozitivan autobus.
Sada označavamo rupe za moćni tranzistor VT3... To je isto što i otpornik R3, neće se nalaziti na ploči, već će biti spojeni na nju žicama.
Baza tranzistora VT3 spojiti na emiter tranzistora VT2.
Kolekcionar VT3 spojite na kolektor VT2, gornji terminal otpornika R2 i zajedničku negativnu magistralu (sl №3
).
Ostaje nam da odlučimo o lokaciji otpornika opterećenja R5 i spojite preostale dijelove do kraja. Gornji terminal otpornika R5 spaja se na emiter tranzistora VT3 i emiter tranzistora VT1, i donji terminal otpornika R5 povezuje se sa otpornikom R4 i pozitivan autobus.
Ne zaboravite označiti dvije rupe za izlazne utičnice HT1 i XT2.
Pa, tu ste razvili i nacrtao na papiru (još) njegov prvi štampana ploča... Ali ovo je samo početak, jer ga još treba imati na umu. I ovo: provjerite ima li grešaka, izbušite rupe za dijelove, nanesite uzorak staza na bakrenu površinu, zatim se ploča ugravira u željezni klorid, nakon jetkanja, lem se nanosi na staze, a tek onda se dijelovi lemljuju na board. Svim ovim ćemo se djelimično baviti.
Sretno!
Štampana ploča je strukturni element koji se sastoji od dielektrične osnove i bakrenih provodnika koji se nanose na bazu u obliku metaliziranih površina. Osigurava povezivanje svih radio-elektronskih elemenata kola.
Štampana ploča ima nekoliko prednosti u odnosu na masovnu (površinsku) montažu pomoću kablova i žica:
- velika gustoća ugradnje radio komponenti i njihovih priključaka, zbog čega su dimenzije i težina proizvoda značajno smanjene;
- dobijanje provodnika i zaštitnih površina, kao i radioelemenata u jednom tehnološkom ciklusu;
- stabilnost, ponovljivost karakteristika kao što su kapacitivnost, provodljivost, induktivnost;
- visoka brzina i otpornost kola na buku;
- otpornost na mehaničke i klimatske utjecaje;
- standardizacija i unifikacija tehnoloških i dizajnerskih rješenja;
- pouzdanost čvorova, blokova i samog uređaja u cjelini;
- povećana proizvodnost kao rezultat složene automatizacije montažnih radova i radnji kontrole i podešavanja;
- nizak radni intenzitet, potrošnja materijala i trošak.
Štampana ploča također ima nedostatke, ali ih je vrlo malo: ograničena mogućnost održavanja i visoka složenost dodavanja promjena dizajna.
Elementi takvih ploča uključuju: dielektričnu podlogu, metalizirani premaz, koji je uzorak odštampanih provodnika, kontaktne pločice; rupe za pričvršćivanje i montažu.
Zahtjevi za ove proizvode prema GOST-u
- Štampane ploče moraju imati dielektričnu podlogu ujednačene boje, koja mora biti monolitne strukture, ne mora sadržavati unutrašnje mjehuriće, šupljine, strane inkluzije, pukotine, strugotine, delaminaciju. Međutim, dopuštene su pojedinačne ogrebotine, metalne inkluzije, tragovi jednog uklanjanja neurezane površine, kao i manifestacija strukture koja ne mijenja električne parametre proizvoda, ne smanjuje dopuštenu udaljenost između elemenata uzorka.
- Crtež je jasan, glatke ivice, bez otoka, trganja, delaminacije, tragova alata. Manje lokalne mrlje su dozvoljene, ali ne više od pet bodova po kvadratnom decimetru, pod uslovom da ostatak širine kolosijeka odgovara minimalno dozvoljenom; ogrebotine do šest milimetara duge i 25 mikrona duboke.
Da bi se poboljšale karakteristike korozije i povećala sposobnost lemljenja, površina ploče je premazana elektrolitičkom smjesom, koja mora biti kontinuirana, bez raslojavanja, pucanja i opekotina. Pronađite rupe za pričvršćivanje i montažu kao što je prikazano na crtežu. Dozvoljena su odstupanja određena klasom tačnosti ploče. Kako bi se poboljšala pouzdanost lemljenja, na sve unutrašnje površine montažnih rupa se raspršuje bakarni sloj čija debljina mora biti najmanje 25 mikrona. Ovaj proces se naziva polaganje rupa.
Šta su PCB klase? Ovaj koncept se odnosi na klase tačnosti za proizvodnju ploča, predviđene su GOST 23751-86. U zavisnosti od gustine šare, štampana ploča ima pet izbora koji su određeni nivoom tehničke opremljenosti preduzeća. Prva i druga klasa ne zahtijevaju visoko preciznu opremu i smatraju se jeftinim za proizvodnju. Četvrti i peti razred zahtevaju posebne materijale, specijalizovanu opremu, savršenu čistoću u proizvodnim prostorijama i održavanje temperaturnog režima. Domaća preduzeća masovno proizvode štampane ploče treće klase tačnosti.
Mnogi su upoznati sa tehnologijom ožičenja i izrade štampanih ploča, kao npr. Ali šta učiniti kada je dijagram previše složen i obiman? Ovdje ćete morati savladati modernije metode, s jednom od kojih ćemo se ovdje upoznati. Uzmimo, na primjer, krug za ovu zvučnu sondu:Dijagram uređaja
Nema bitne razlike da li ćemo tablu položiti na komad papira u kavezu, iseći šablone delova sa provodnicima iz kartona (iako duboko sumnjam da će iko koristiti ovu metodu u 21. veku, kada svaka kuća ima kompjuter), ili ćemo koristiti neku vrstu programa za postavljanje PCB-a, kao što je sprint layout. Naravno, korištenje sprint rasporeda će to učiniti mnogo lakšim, posebno u velikim rasporedima. U oba slučaja prvo stavljamo na radno polje dio sa najvećim brojem izvoda u našem slučaju, ovo je tranzistor, na primjer VT1, ovo je za nas KT315. (Link do priručnika o rasporedu sprinta će biti dat ispod). I na početku, prilikom dizajniranja, vaša štampana ploča može ličiti na šematski dijagram, u redu je, mislim da su svi tako počeli. Stavljamo ga, zatim povezujemo njegovu bazu i emiter sa stazama na otpornik R1, također imamo bazu VT1 spojenu na izlaz kondenzatora C1 i izlaz otpornika R2. Umjesto linija na dijagramu, spajamo pinove dijelova sa stazom na štampanoj ploči. Takođe sam napravio pravilo da na dijagramu prebrojim broj pinova spojenih delova i na štampanoj ploči, trebalo bi da dobijemo isti broj spojenih tačaka.
Kao što vidite, još 3 pina su spojene na bazu na našoj ploči, kao i na dijagramu, na dijagramu su označeni crvenim prstenovima. Zatim ugrađujemo tranzistor VT2 - ovo je kt361 tranzistor, to je pnp struktura, ali nas trenutno nije briga, jer on također ima 3 terminala iu paketu potpuno isti kao kt315. Ugradili smo tranzistor, zatim spojili njegov emiter s drugim terminalom R2, a drugi terminal kondenzatora C1 sa kolektorom VT2. VT2 bazu povezujemo sa VT1 kolektorom, postavljamo jastučiće na ploču za povezivanje BA1 zvučnika, spajamo ga jednim pinom na VT2 kolektor, drugim pinom na VT1 emiter. Ovako sve što sam opisao izgleda na tabli:
Nastavljamo dalje, ugrađujemo LED, spajamo ga na pin BA1 i na VT2 emiter. Nakon što ugradimo tranzistor VT3, ovo je također kt315 i spojimo ga sa kolektorom na katodu LED-a, povezujemo emiter VT3 na minus napajanja. Zatim ugrađujemo otpornik R4 i povezujemo ga sa stazama na bazu i emiter tranzistora VT3, stavljamo izlaz iz baze na sondu X1. Da vidimo šta se desilo na tabli:
Konačno, postavljamo nekoliko posljednjih detalja. Instalirajte prekidač za napajanje, povezujući ga na napajanje plus stazu iz jednog patch-a i sa emiterom VT2, put od drugog patch-a spojenog na prekidač. Povezujemo ovaj izlaz prekidača na otpornik R3, a drugu zakrpu otpornika spajamo na kontakte sonde X2.
Štampana ploča (PCB, ili printed wiring board, PWB) je dielektrična ploča, na površini i/ili u zapremini koje se formiraju električno vodljivi krugovi elektronskog kola. Štampana ploča je dizajnirana za električno i mehaničko povezivanje različitih elektronskih komponenti. Elektronske komponente na štampanoj ploči su svojim iglama povezane sa elementima provodljivog uzorka, obično lemljenjem.
Za razliku od nadgradne montaže, elektroprovodljivi uzorak na štampanoj ploči je napravljen od folije, koja se u potpunosti nalazi na čvrstoj izolacionoj podlozi. Štampana ploča sadrži montažne rupe i jastučiće za montažu izlaznih ili ravnih komponenti. Pored toga, štampane ploče imaju otvore za električno povezivanje delova folije koji se nalaze na različitim slojevima ploče. Na vanjskoj strani ploča najčešće ima zaštitni premaz („lemna maska“) i oznake (pomoćni crtež i tekst prema projektnoj dokumentaciji).
U zavisnosti od broja slojeva sa elektroprovodljivim uzorkom, štampane ploče se dele na:
jednostrano (OPP): samo je jedan sloj folije zalijepljen na jednu stranu dielektrične ploče.
dvostrano (DPP): dva sloja folije.
višeslojni (MPP): folija ne samo na dvije strane ploče, već iu unutrašnjim slojevima dielektrika. Višeslojne štampane ploče izrađuju se lijepljenjem nekoliko jednostranih ili dvostranih ploča.
Kako raste složenost projektovanih uređaja i gustina pakovanja, tako se povećava i broj slojeva na pločama.
Osnova štampane ploče je dielektrik, a najčešće korišteni materijali su laminat od staklenih vlakana, getinax. Također, osnova štampanih ploča može biti metalna baza prekrivena dielektrikom (na primjer, anodizirani aluminij), a preko dielektrika se nanosi bakrena folija staza. Ove štampane ploče se koriste u energetskoj elektronici za efikasno odvođenje toplote iz elektronskih komponenti. U ovom slučaju, metalna osnova ploče je pričvršćena za hladnjak. Kao materijal za štampane ploče koje rade u mikrovalnom rasponu i na temperaturama do 260 ° C, koriste se fluoroplastika ojačana staklenim vlaknima (na primjer, FAF-4D) i keramika. Fleksibilne ploče se izrađuju od poliimidnih materijala kao što je kapton.
Koji materijal ćemo koristiti za izradu ploča
Najčešći materijali dostupni za proizvodnju ploča su Getinax i Fiberglass. Getinax papir impregniran bakelitnim lakom, fiberglas tekstolit sa epoksidom. Definitivno ćemo koristiti fiberglas!
Laminat od foliranih staklenih vlakana je lim izrađen na bazi staklenog platna, impregniran vezivom na bazi epoksidnih smola i obostrano obložen elektrolitičkom bakarnom galvaniziranom folijom debljine 35 µm. Maksimalna dozvoljena temperatura je od -60°C do +105°C. Ima vrlo visoka mehanička i električna izolacijska svojstva, dobro se podvrgava mehaničkoj obradi rezanjem, bušenjem, štancanjem.
Laminat od staklenih vlakana se uglavnom koristi jednostrano ili dvostrano debljine 1,5 mm i sa bakarnom folijom debljine 35 mikrona ili 18 mikrona. Koristit ćemo jednostrano stakloplastike debljine 0,8 mm sa folijom debljine 35 mikrona (zašto će biti detaljnije objašnjeno u nastavku).
Metode za izradu štampanih ploča kod kuće
Ploče se mogu izraditi hemijskim i mehaničkim metodama.
U hemijskoj metodi, na onim mjestima gdje na ploči treba biti tragova (figura), na foliju se nanosi zaštitni sastav (lak, toner, boja itd.). Zatim se ploča uranja u poseban rastvor (gvozdeni hlorid, vodikov peroksid i drugi) koji "korodira" bakrenu foliju, ali ne utiče na zaštitni sastav. Kao rezultat toga, bakar ostaje pod zaštitnim sastavom. Zaštitna masa se zatim uklanja rastvaračem i ostaje gotova ploča.
Mehanička metoda koristi skalpel (ručno izrađen) ili glodalicu. Poseban rezač pravi žljebove na foliji, kao rezultat, ostavljajući otoke s folijom - potreban uzorak.
Mašine za glodanje su prilično skupe, kao i same glodalice su skupe i imaju mali resurs. Dakle, nećemo koristiti ovu metodu.
Najjednostavnija hemijska metoda je ručna. Tragovi se crtaju na ploči rizografom s lakom, a zatim trujemo otopinom. Ova metoda ne dopušta izradu složenih ploča s vrlo tankim stazama - tako da to nije ni naš slučaj.
Sljedeća metoda za izradu ploča je korištenje fotorezista. Ovo je vrlo uobičajena tehnologija (u tvornici se ploče prave ovom metodom) i često se koristi kod kuće. Na internetu postoji mnogo članaka i metoda za izradu ploča pomoću ove tehnologije. Daje vrlo dobre i ponovljive rezultate. Međutim, ni to nije naša opcija. Glavni razlog su prilično skupi materijali (fotootporni materijali koji se takođe vremenom pokvare), kao i dodatni alati (UV sijalica, laminator). Naravno, ako kod kuće imate veliku proizvodnju ploča - onda je fotorezist izvan konkurencije - preporučujemo da ga savladate. Također je vrijedno napomenuti da oprema i tehnologija fotorezista omogućavaju proizvodnju sitotiske i zaštitnih maski na pločama.
Pojavom laserskih pisača, radio-amateri su ih počeli aktivno koristiti za proizvodnju ploča. Kao što znate, laserski štampač koristi "toner" za štampanje. Ovo je poseban prah koji se peče na temperaturi i lijepi se za papir - kao rezultat dobiva se crtež. Toner je otporan na razne hemikalije, što mu omogućava da se koristi kao zaštitni premaz na površini bakra.
Dakle, naša metoda je da prebacimo toner sa papira na površinu bakarne folije, a zatim nagrizemo ploču posebnim rastvorom da dobijemo šaru.
Zbog jednostavnosti korištenja, ova metoda je dobila vrlo široku primjenu u radioamaterskim programima. Ako u Yandex ili Google upišete kako prenijeti toner s papira na karticu, odmah ćete pronaći izraz kao što je "LUT" - tehnologija laserskog peglanja. Ploče po ovoj tehnologiji izrađuju se na sljedeći način: uzorak staza se štampa u zrcalnoj verziji, papir se nanosi na ploču sa šarom na bakar, ovaj papir se pegla na vrhu, toner omekšava i lijepi se za ploču. Papir se zatim natopi vodom i ploča je spremna.
Na internetu postoji "milion" članaka o tome kako napraviti ploču koristeći ovu tehnologiju. Ali ova tehnologija ima mnoge nedostatke koji zahtijevaju direktne ruke i vrlo dugo vezanje za nju. To jest, morate to osjetiti. Ploče ne izlaze prvi put, primaju se svaki drugi put. Postoje mnoga poboljšanja - koristiti laminator (sa preradom - obično nema dovoljno temperature), što vam omogućava da postignete vrlo dobre rezultate. Postoje čak i metode za izradu specijalnih toplotnih presa, ali sve to opet zahtijeva posebnu opremu. Glavni nedostaci LUT tehnologije:
pregrijavanje - staze se šire - postaju šire
pothlađivanje - tragovi ostaju na papiru
papir „izgara“ na ploču – čak i kada je natopljen teško se skida – kao rezultat, toner se može oštetiti. Na internetu postoji mnogo informacija koji papir odabrati.
Porozni toner - nakon uklanjanja papira ostaju mikropore u toneru - kroz njih se i ploča ugravira - dobijaju se korodirani tragovi
ponovljivost rezultata - danas odličan, sutra loš, pa dobar - jako je teško postići stabilan rezultat - potrebna vam je striktno konstantna temperatura za zagrijavanje tonera, potreban vam je stabilan pritisak daske pritiska.
Usput, nisam mogao napraviti ploču na ovaj način. Pokušao sam to učiniti i na časopisima i na premazanom papiru. Kao rezultat toga, čak je i pokvario ploče - bakar je nabubrio od pregrijavanja.
Iz nekog razloga, na internetu nema dovoljno informacija o još jednoj metodi prijenosa tonera - metodi hladnog kemijskog prijenosa. Zasnovan je na činjenici da toner nije rastvorljiv u alkoholu, već u acetonu. Kao rezultat toga, ako odaberete takvu mješavinu acetona i alkohola, koja će samo omekšati toner, onda se može "ponovno zalijepiti" na ploču s papira. Ova metoda mi se jako svidjela i odmah je urodila plodom - prva ploča je bila spremna. Međutim, kako se kasnije pokazalo, nigdje nisam mogao pronaći detaljne informacije koje bi dale 100% rezultat. Potreban nam je metod kojim bi čak i dijete moglo izvršiti plaćanje. Ali drugi put ploča nije uspjela, onda je opet trebalo dugo da se odaberu potrebni sastojci.
Kao rezultat toga, nakon dugo vremena razvijen je niz akcija, odabrane su sve komponente koje daju, ako ne 100%, onda 95% dobrog rezultata. I što je najvažnije, proces je toliko jednostavan da dijete može napraviti ploču potpuno samostalno. Ovo je metoda koju ćemo koristiti. (naravno, može se dalje dovesti do ideala - ako to uradiš bolje, onda napiši). Prednosti ove metode:
svi reagensi su jeftini, pristupačni i sigurni
nije potreban dodatni alat (pegle, lampe, laminatori - ništa, iako ne - treba vam lonac)
nema načina da pokvarite ploču - ploča se uopće ne zagrijava
papir se sam skida - vidljiv je rezultat prijenosa tonera - gdje transfer nije izašao
u toneru nema pora (zapečaćene su papirom) - prema tome, nema mrlja
uradite 1-2-3-4-5 i uvijek dobijamo isti rezultat - skoro 100% ponovljivost
Prije nego počnemo, hajde da vidimo koje su nam ploče potrebne i šta možemo učiniti kod kuće koristeći ovu metodu.
Osnovni zahtjevi za proizvedene ploče
Uređaje ćemo praviti na bazi mikrokontrolera, koristeći moderne senzore i mikro kola. Mikrokrugovi su sve manji i manji. Shodno tome, za ploče moraju biti ispunjeni sljedeći zahtjevi:
ploče moraju biti dvostrane (po pravilu je vrlo teško odvojiti jednostranu ploču, napraviti četveroslojne ploče kod kuće je prilično teško, mikrokontrolerima je potreban sloj zemlje za zaštitu od smetnji)
staze treba da budu debljine 0,2mm - ova veličina je sasvim dovoljna - 0,1mm bi bilo još bolje - ali postoji mogućnost mrlja, tragova otpada pri lemljenju
razmaci između staza - 0,2 mm - to je dovoljno za gotovo sve sheme. Smanjenje razmaka na 0,1 mm prepuno je spajanja staza i poteškoća u kontrolisanju ploče za kratke spojeve.
Nećemo koristiti zaštitne maske, kao ni sitosjekiranje - to će zakomplicirati proizvodnju, a ako sami napravite ploču, onda za to nema potrebe. Opet, na internetu ima dosta informacija o ovoj temi, a ako želite, možete i sami napraviti "marafet".
Nećemo petljati daske, ovo takođe nije potrebno (osim ako ne pravite uređaj 100 godina). Za zaštitu ćemo koristiti lak. Naš glavni cilj je da brzo, efikasno i jeftino napravimo ploču za uređaj kod kuće.
Ovako izgleda gotova ploča. izrađene po našoj metodi - staze 0,25 i 0,3, udaljenosti 0,2
Kako napraviti dvostranu ploču od 2 jednostrane
Jedan od problema kod izrade dvostranih ploča je poravnavanje stranica tako da se spojevi spoje. Obično se za to pravi "sendvič". 2 strane se štampaju na listu papira odjednom. List je savijen na pola, strane su precizno poravnate sa svjetlom uz pomoć posebnih oznaka. Unutra je ugrađen dvostrani tekstolit. LUT metodom se takav sendvič pegla peglom i dobije se dvostrana daska.
Međutim, kod metode hladnog prijenosa tonera, sam prijenos se vrši tekućinom. Zbog toga je veoma teško organizovati proces vlaženja jedne strane istovremeno sa drugom stranom. To se, naravno, također može učiniti, ali uz pomoć posebnog uređaja - mini presa (štiće). Uzmite debele listove papira - koji upijaju tečnost za prenošenje tonera. Plahte se navlaže kako tečnost ne bi kapala i lim zadržao svoj oblik. I onda se pravi "sendvič" - navlažena čaršava, list toalet papira da upije višak tečnosti, list sa šarom, dvostrana daska, list sa šarom, list toalet papira, opet navlaženi list. Sve je to vertikalno stegnuto u škripcu. Ali nećemo to učiniti, lakše ćemo.
Na forumima za izradu ploča prošla je jako dobra ideja - u čemu je problem izrade dvostrane ploče - uzmemo nož i prepolovimo tekstolit. Budući da je stakloplastika slojevit materijal, nije teško učiniti s određenom vještinom:
Kao rezultat, od jedne dvostrane ploče debljine 1,5 mm dobijamo dvije jednostrane polovine.
Zatim napravimo dvije ploče, izbušimo i to je to - savršeno su poravnate. Tekstolit nije uvijek bilo moguće točno izrezati, pa je kao rezultat došla ideja da se odmah koristi tanak jednostrani tekstolit debljine 0,8 mm. Tada ne trebate lijepiti dvije polovice, oni će se držati zalemljenim kratkospojnicima u vezovima, dugmadima, konektorima. Ali ako je potrebno, možete ga bez problema zalijepiti epoksidnim ljepilom.
Glavne prednosti takvog putovanja:
Tekstolit debljine 0,8mm se lako može rezati makazama na papir! U bilo kom obliku, odnosno vrlo lako se rezati ispod tela.
Tanki tekstolit - prozirni - obasjavanjem svjetla odozdo možete lako provjeriti ispravnost svih staza, kratkih spojeva, prekida.
Lemljenje jedne strane je lakše - komponente s druge strane ne ometaju i možete lako kontrolirati šiljke pinova mikrokola - možete spojiti strane na samom kraju
Morate izbušiti duplo više rupa i rupe se mogu malo poklopiti
Krutost konstrukcije se malo gubi ako ne zalijepite ploče, a lijepljenje nije baš zgodno
Jednostrani fiberglas debljine 0,8mm je teško kupiti, uglavnom se prodaje 1,5mm, ali ako ga ne možete nabaviti možete nožem iseći deblji tekstolit.
Idemo dalje na detalje.
Potreban alat i hemikalije
Potrebni su nam sledeći sastojci:
Sada kada imamo sve ovo, radimo korak po korak.
1. Raspored slojeva ploče na listu papira za štampanje pomoću InkScape-a
Komplet automatskih stezaljki:
Preporučujemo prvu opciju - jeftinija je. Zatim morate zalemiti žice i prekidač na motor (po mogućnosti dugme). Bolje je postaviti dugme na tijelo tako da je pogodnije brzo uključiti i isključiti motor. Ostaje pokupiti napajanje, možete uzeti bilo koje napajanje za 7-12V sa strujom od 1A (možda i manje), ako nema takvog napajanja, tada može biti USB punjenje za 1-2A ili Krona baterija prikladno (morate samo pokušati - nisu svi punjivi kao motori, motor se možda neće pokrenuti).
Bušilica je spremna, možete bušiti. Ali samo treba da bušite strogo pod uglom od 90 stepeni. Možete napraviti mini mašinu - na Internetu postoje različite šeme:
Ali postoji lakše rješenje.
Pribor za bušenje
Za bušenje pod tačno 90 stepeni dovoljno je napraviti ubod za bušenje. Uradićemo ovo:
Vrlo je lako napraviti. Uzimamo kvadrat bilo koje plastike. Postavljamo našu bušilicu na sto ili drugu ravnu površinu. I izbušimo rupu u plastici potrebnom bušilicom. Važno je osigurati da se bušilica pomakne horizontalno. Motor možete nasloniti na zid ili šinu i plastiku. Zatim izbušite rupu za stezni prsten velikom bušilicom. Izbušite ili odrežite komad plastike sa stražnje strane tako da bušilica bude vidljiva. Na dnu možete zalijepiti neklizajuću površinu - papir ili elastičnu traku. Za svaku bušilicu se mora napraviti takav ubod. Ovo će osigurati savršeno precizno bušenje!
Ova opcija je također prikladna, odrežite dio plastike odozgo i odrežite kut odozdo.
Evo kako bušiti s njim:
Zategnite bušilicu tako da viri 2-3 mm kada je stezni spoj potpuno uronjen. Bušilicu stavljamo na mesto gde je potrebno bušiti (prilikom jetkanja ploče imaćemo oznaku gde da izbušimo u vidu mini rupe u bakru - u Kicadu smo za to posebno stavili gazu, tako da bušilica će sama doći gore), pritisnite šablon i uključite motor - rupa je spremna. Za osvjetljenje možete koristiti baterijsku lampu tako što ćete je staviti na sto.
Kao što smo ranije pisali, rupe možete bušiti samo na jednoj strani - tamo gdje staze stanu - druga polovina se može izbušiti bez provodnika duž prve rupe za vođenje. Ovo malo štedi energiju.
8. Limovanje ploče
Zašto kalajisati ploče - uglavnom za zaštitu bakra od korozije. Glavni nedostatak kalajisanja je pregrijavanje ploče, moguće oštećenje gusjenica. Ako nemate stanicu za lemljenje - definitivno - nemojte petljati po ploči! Ako jeste, onda je rizik minimalan.
Ploču možete kalajisati legurom RUŽE u kipućoj vodi, ali je skupa i teško je nabaviti. Kalajsiranje je bolje sa običnim lemom. Da biste to učinili efikasno, morate napraviti jednostavan uređaj s vrlo tankim slojem. Uzimamo komad pletenice za lemljenje dijelova i stavljamo ga na ubod, pričvršćujemo ga žicom na ubod da se ne odlijepi:
Pokrivamo ploču fluksom - na primjer LTI120 i pletenicu također. Sada skupljamo lim u pletenicu i vozimo ga po dasci (boji) - dobiva se odličan rezultat. Ali kako upotreba napreduje, pletenica se raspada i bakreno vlakno počinje ostati na ploči - moraju se ukloniti, inače će doći do kratkog spoja! To je vrlo lako vidjeti tako što ćete upaliti baterijsku lampu na poleđinu ploče. Kod ove metode dobro je koristiti ili moćno lemilo (60 vati) ili leguru ROSE.
Kao rezultat toga, bolje je ne kalajisati ploče, već ih lakirati na samom kraju - na primjer, PLASTIC 70, ili jednostavnim akrilnim lakom kupljenim od auto dijelova KU-9004:
Fino podešavanje metode prijenosa tonera
Postoje dvije tačke u metodi koje su pogodne za podešavanje i koje možda neće uspjeti odmah. Da biste ih konfigurisali, potrebno je napraviti probnu ploču u Kicadu, kvadratne spiralne staze različitih debljina, od 0,3 do 0,1 mm i u različitim intervalima, od 0,3 do 0,1 mm. Bolje je odštampati nekoliko ovih uzoraka odjednom na jednom listu i izvršiti podešavanja.
Mogući problemi koje ćemo riješiti:
1) staze mogu promijeniti geometriju - raširiti se, postati šire, obično vrlo beznačajno, do 0,1 mm - ali to nije dobro
2) toner možda neće dobro prianjati na ploču, odvojiti se prilikom uklanjanja papira, slabo prianja na ploču
Prvi i drugi problem su međusobno povezani. Ja rješavam prvo, ti dolaziš do drugog. Mora se naći kompromis.
Tragovi se mogu širiti iz dva razloga - prevelika tlačna težina, previše acetona u nastaloj tekućini. Prije svega, morate pokušati smanjiti opterećenje. Minimalno opterećenje je oko 800gr, ne biste ga trebali smanjiti ispod. Shodno tome, stavljamo teret bez ikakvog pritiska - samo ga stavljamo na vrh i to je to. Mora postojati 2-3 sloja toalet papira za dobro upijanje viška rastvora. Pobrinite se da nakon uklanjanja umetka papir bude bijel, bez ljubičastih mrlja. Ove mrlje ukazuju na to da je toner previše vruć. Ako nije bilo moguće podesiti opterećenje, staze se i dalje zamagljuju, tada povećavamo udio sredstva za uklanjanje laka za nokte u otopini. Može se povećati na 3 dijela tekućine i 1 dio acetona.
Drugi problem, ako nema kršenja geometrije, ukazuje na nedovoljnu težinu tereta ili malu količinu acetona. Opet, vrijedi početi s opterećenjem. Više od 3 kg nema smisla. Ako toner i dalje ne prianja dobro na ploču, tada morate povećati količinu acetona.
Ovaj problem se uglavnom javlja kada promijenite sredstvo za skidanje laka za nokte. Nažalost, ovo nije trajna i nije čista komponenta, ali je nije bilo moguće zamijeniti drugom. Pokušao sam ga zamijeniti alkoholom, ali izgleda da nije homogena smjesa i toner se lijepi sa nekakvim mrljama. Također, sredstvo za skidanje laka za nokte može sadržavati aceton, tada će ga trebati manje. Općenito, ovo podešavanje morat ćete obaviti jednom dok ne ponestane tekućine.
Ploča spremna
Ako ne želite odmah lemiti ploču, onda je morate zaštititi. Najlakši način da to učinite je da ga premažete alkoholnim kolofonijskim fluksom. Prije lemljenja, ovaj premaz će se morati ukloniti, na primjer, izopropil alkoholom.
Alternativne opcije
Možete napraviti i tablu:
Uz to, prilagođeni PCB servis postaje sve popularniji, kao što je Easy EDA. Ako je potrebna složenija ploča (na primjer, 4-slojna ploča), onda je to jedini izlaz.
Postoji mnogo metoda kreiranje štampanih ploča... Svi oni imaju prednosti i nedostatke. Glavni kriteriji za odabir metode za izradu štampane ploče su jednostavnost, tj. mogućnost implementacije uz pomoć onoga što je kod kuće ili na poslu, te preciznost - koliko možete smanjiti udaljenost između staza bez ugrožavanja kruga. Možda ovi kriterijumi nisu najvažniji, ali za mene su jednostavnost i tačnost uvek bili najvažniji.
Metoda koju ću ovdje opisati se zove "Rezanjem na ploteru"... Metoda je dobro poznata onima koji se bave vanjskim oglašavanjem. U vanjskom oglašavanju potrebno je izrezati slova, brojeve, obrise na ljepljivom papiru. Naravno, možete (kao i Kinezi) sve raditi ručno, ali tamo gdje je potrebna tačnost u pomoć priskače ploter. Umjesto kertridža s mastilom, takav kater ima rezač noža koji pravi rezove u sloju ljepila, ostavljajući podlogu papira netaknutom.
Kater se može naći u svakoj štampariji i za malo novca možete dobiti PCB sečenje sa veoma velikom gustinom tragova. Crtež štampane ploče treba prikazati u vektorskom obliku, a najpoželjniji format za to je CorelDraw. Upravo o kreiranju štampane ploče u programu Corel Draw biće reči u nastavku.
Prvo morate odlučiti o uzorku tiskane ploče. Na netu ima dovoljno materijala da se nađe crtež daske koji odgovara kompletnosti i kvalitetu izvođenja. Kao i sve slike, fajl će imati ekstenziju: jpg, bmp, gif, tif...
Uzimamo crtež štampane ploče. Kvalitet crteža može biti vrlo dobar ili ne baš dobar. Na primjer, evo šta sam pronašao.
Kvaliteta slike ostavlja mnogo da se poželi, stoga, koristeći bilo koji grafički uređivač, preciziramo sliku. Najčešći uređivač je Photoshop, ali ovaj program zahtijeva vještine i višemjesečno savladavanje, tako da možete ići dužim putem i procesirati u standardnom Windows programu - Paint.
Svrha obrade je povećati kontrast zapisa, ukloniti nepotrebno zatamnjenje, izrezati sliku na željenu veličinu. Ako sve ovo uspije, možete odmah nastaviti s instalacijom programa CorelDraw. Svu obradu sam radio na veoma sporoj mašini (800 MHz, 384 Mb), tako da mi nove verzije programa nisu odgovarale, ali CorelDraw Graphics Suite X3 je bio savršen.
Za one koji još nisu virtuozni u Photoshopu, ai u Paintu, rezultati obrade su ostavili mnogo da požele, opisaću šta treba uraditi sa slikom da bi se postigao najbolji rezultat. Naravno, sliku treba obraditi. Sprint-Layout je pogodan za ovo. Za rad u ovom programu, originalna obrađena slika mora imati rezoluciju ne veću od 300 x 300 piksela, bmp ekstenziju i bilo koji kvalitet. Rezolucija ne utiče ni na šta, onda se sve može prilagoditi stvarnim dimenzijama štampane ploče, samo Layout program ne radi sa slikama većim od 300 x 300 piksela.
Sprint-Layout je program za crtanje jednostranih i obostranih štampanih ploča, omogućava vam da skicirate štampane ploče, da tako kažem, "iz prirode". Ova posljednja vještina će nam dobro doći.
Pokrećemo program Sprint-Layout.
"Datoteka - nova datoteka", odaberite dimenzije budućeg crteža štampane ploče.
"Opcije - pozadina", otvorite PCB prikaz u bmp formatu.
Ovdje se trebate malo pozabaviti dimenzijama originalne slike. Iako je maksimalna rezolucija 300 x 300 piksela, prilikom dodavanja slike od 300 x 150, slika se pokazala jasno izrezanom po dužini, stoga povećanjem rezolucije dpi prilagođavamo veličinu slike. Ako ovo ne uspije, trebate promijeniti fizičke dimenzije slike u Photoshopu.
Ponovno crtanje ploče pomoću alata programa. Program je na ruskom jeziku i nije ga tako teško razumjeti. Nakon crtanja, sačuvajte dobijenu sliku u * .jpg formatu.
Nakon sve obrade, trebalo bi da dobijete ovako nešto, samo što treba da sačuvate ispravan sloj.
Dodajte obrađenu sliku u CorelDraw. Sve što Corel treba je da pretvori sliku u vektorski crtež koji kater može razumjeti. Za ovo:
1) otvorite program i kliknite na "kreiraj"
2) kliknite na "datoteka - uvoz" i odaberite obrađenu datoteku slike, pojavljuje se crna strelica koja pokazuje na mjesto na koje želite postaviti sliku, desnim klikom na ekran - pojavljuje se slika
3) trebate pretvoriti sliku u vektorski crtež. Odabirom "Bitmaps - Trace Bitmap - High Quality Image"
4) ako se ne vide konture prozora, što se dešava kada je rezolucija desktopa nedovoljna, pritisnite dugme "enter" ili pritisnite OK i dobijete ovako nešto
5) na paleti boja na okomitoj traci desno LJEVIM dugmetom miša kliknuti na BIJELU boju, a DESNIM tipkom miša kliknuti na CRNU boju. Ovo će učiniti obrise staza crnim.
6) ispostavilo se da su dva crteža postavljena jedan na drugi. Jedna je originalna slika, druga je vektorski crtež. Pomaknite jednu u odnosu na drugu, držeći desnu tipku miša, odaberite sliku s tamnim tragovima i obrišite je tipkom "izbriši", postavite dimenzije tiskane ploče (u zaglavlju programa - veličinu objekata) . Trebali biste dobiti vektorski crtež obrisa ploče, pogodan za rezanje na kateru
7) sačuvati crtež u * .cdr formatu i poslati ga na rezanje
Nakon rezanja, ljepljivi film na bazi papira ima mnogo tankih linija koje seku kroz ljepljivu foliju i formiraju staze.
Sljedeći korak je uklanjanje cijelog filma između traka, ostavljajući tragove na papirnoj podlozi. Oštrim nožem pažljivo odaberite mjesto u uglu između staza i lagano povucite prema dasci i prema gore. Treba paziti da nijedan trag ne ostane na filmu koji se uklanja. Ako se staza diže od papirne podloge, onda se mora tiho vratiti na svoje mjesto noktom.
Ne dodirujte uklonjenu foliju delovima filma koji još nisu uklonjeni i gotovim trakama. Filmovi će se zalijepiti i teško ih je ukloniti. Ako se rezanje vrši kvalitetno, a staze su velike, onda bez posebnih vještina možete izvesti ovu operaciju prvi put.
Povrh staza za njihovo prenošenje sa papirne podloge na podlogu od fiberglasa, zamotamo prozirnu foliju ljepljivim slojem i pažljivo skinemo papirnu podlogu, ostavljajući trake zalijepljene na prozirnu foliju. Ovaj film je dostupan u štampačima i obično dolazi u kompletu sa ljepljivom trakom. Ispada da su tragovi sa obojene strane zalijepljeni na prozirni film, a sa strane ljepljivog sloja jednostavno vise u zraku.
Ploču u potpunosti pripremamo za prijenos tragova na nju.
Ploča treba da bude čista, bez masnih fleka koje bi mogle da ometaju fiksiranje tragova, pa dasku očistimo brusnim papirom, odmastimo, osušimo.
Zamotamo film sa tragovima na folijski dio stakloplastike. Valjanje uključuje blagi, ali čvrst pritisak na trake pomoću tvrdog sunđera koji neće izgrebati film. Zatim pažljivo uklonite film tako da sve staze ostanu na PCB-u.
Zagrijamo foliju radi boljeg prianjanja filma na ploču pomoću sušila za kosu ili grijača, jedkamo, operemo, izbušimo rupe, odstranimo tragove filma, očistimo tragove brusnim papirom i limamo tragove.
Priprema štampane ploče odvija se u nekoliko faza:
1. Izrežite stakloplastiku obloženu folijom na veličinu štampane ploče, ostavljajući praznine za pričvršćivanje.
2. Za čišćenje sloja folije od fiberglas laminata finim brusnim papirom do sjaja, odmastiti "nefrasom" ili drugim rastvaračem koji ne ostavlja tragove i mrlje, osušiti.
3. Nanesite tragove buduće šeme na bilo koji prikladan način.
4. Nagrizajte ploču u otopini željeznog klorida.
5. Isperite i osušite štampanu ploču.
6. Izbušite rupe malom bušilicom.
7. Uklonite zaštitni sloj gusjenica.
8. Očistite, odmastite, osušite.
9. Nanesite tanak sloj lema na sve staze, ostavljajući rupe nezalemljene.
10. Zalemiti dijelove.
