Расстояние между дорожками печатной платы
Особенности проектирования высокоскоростных устройств
- VKontakte
- Telegram
- Всего 11
В статье рассмотрены особенности высокоскоростных устройств и приведены рекомендации для успешного выполнения проектов таких устройств. Даны практические советы по аспектам, на которые следует обратить внимание при проектировании таких устройств, и рассмотрены программные инструменты, позволяющие достичь необходимого результата.
Высокоскоростное устройство — это устройство в котором применяются сигналы с быстрыми фронтами. Сигнал переключается так быстро, что переход от одного состояния в другое завершается еще до того, как сигнал проходит путь по топологии от источника до приемника. В этом случае сигнал может быть отражен от приемника обратно на вывод источника, ухудшая или погашая исходный сигнал.
Сигнал с быстрым фронтом также может излучаться проводником и влиять на соседние сигналы, или становиться электромагнитными помехами (ЭМП), в результате чего устройство не будет соответствовать обязательным требованиям по допустимому уровню излучаемых помех. В качестве примеров высокоскоростных устройств можно привести устройства в которых имеются интерфейс USB 3.0, память DDR от второго поколения и старше, шины данных PCI Express, интерфейс SATA 3.0 и т.д.
При проектировании трасс для высокоскоростных сигналов, вы проектируете не просто проводники печатной платы, а линии передач, которые встроены в печатную плату и волновое сопротивление которых должно быть рассчитано с учетом ее полной структуры, поскольку часть энергии высокоскоростного сигнала передается в виде электромагнитной волны проходящей через тело платы между сигнальным проводником и опорным слоем.
Для успешного выполнения проектов печатных плат для высокоскоростных устройств, необходимо учитывать огромное количество факторов, в том числе проблемы целостности сигнала, выполнять все требования по расположению компонентов на плате и принимать все необходимые меры по фильтрации питания. В каждом конкретном случае в зависимости от типа используемого интерфейса, существуют особые требования по выполнению проекта. Но всё же есть ряд универсальных рекомендаций, которые применимы в большинстве случаев.
Размеры проводников
Реальные медные дорожки обладают сопротивлением. Это означает, что, когда через дорожку протекает ток, на ней падает напряжение, рассеивается мощность, повышается температура. Сопротивление определяется по формуле:
Разработчики печатных плат для контроля сопротивления дорожек на печатной плате чаще всего используют длину, толщину и ширину. Сопротивление является физическим свойство металла, используемого для создания дорожки. Разработчики печатных плат не могут реально изменить физические свойства меди, поэтому сосредоточьтесь на размерах проводника, которые вы можете контролировать.
Толщина проводников на печатных платах измеряется в унциях меди. Одна унция меди – это толщина, которую мы бы измерили, если бы равномерно распределили 1 унцию меди на 1 кв. фут. Эта толщина составляет 1,4 тысячных дюйма. Многие разработчики печатных плат используют толщину в 1 или 2 унции меди, но многие производители печатных плат могут обеспечить толщину и 6 унций меди. Обратите внимание, что тонкие элементы, такие как контактные площадки, которые находятся близко друг к другу, сложно изготовить из толстой меди. О возможностях изготовления проконсультируйтесь с производителем, у которого собираетесь заказывать печатные платы.
| Вес меди (oz) | Толщина (мкм) |
|---|---|
| 1/8 | 5 |
| 1/4 | 9 |
| 1/2 | 18 |
| 1 | 35 |
| 2 | 70 |
| 3 | 105 |
Используйте калькулятор расчета ширины дорожки печатной платы, чтобы определить, насколько толстые и широкие дорожки вам необходимы. Ориентируйтесь на повышение температуры на 5°C. Если у вас на плате есть лишнее место, то увеличивайте ширину дорожек, ведь это ничего не стоит.
При создании многослойной платы помните, что дорожки на внешних слоях имеют лучшее охлаждение, чем на внутренних слоях, потому что тепло с внутренних слоев перед рассеиванием в окружающую среду должно проходить сквозь слои меди и материала печатной платы.
Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки
Справочная информация
Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:
- Диагностика
- Определение неисправности
- Выбор метода ремонта
- Поиск запчастей
- Устранение дефекта
- Настройка
Учитывайте, что некоторые неисправности являются не причиной, а следствием другой неисправности, либо не правильной настройки. Подробную информацию Вы найдете в соответствующих разделах.
Неисправности
Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида — стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:
- не включается
- не корректно работает какой-то узел (блок)
- периодически (иногда) что-то происходит
Если у Вас есть свой вопрос по определению дефекта, способу его устранения, либо поиску и замене запчастей, Вы должны создать свою, новую тему в соответствующем разделе.
О прошивках
Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.
На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.
- Прошивки ТВ (упорядоченные)
- Запросы прошивок для ТВ
- Прошивки для мониторов
- Запросы разных прошивок
- . и другие разделы
По вопросам прошивки Вы должны выбрать раздел для вашего типа аппарата, иначе ответ и сам файл Вы не получите, а тема будет удалена.
Схемы аппаратуры
Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:
- Схемы телевизоров (запросы)
- Схемы телевизоров (хранилище)
- Схемы мониторов (запросы)
- Различные схемы (запросы)
Внимательно читайте описание. Перед запросом схемы или прошивки произведите поиск по форуму, возможно она уже есть в архивах. Поиск доступен после создания аккаунта.
Справочники
На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).
- Справочник по транзисторам
- ТДКС — распиновка, ремонт, прочее
- Справочники по микросхемам
- . и другие .
Информация размещена в каталогах, файловых архивах, и отдельных темах, в зависимости от типов элементов.
Marking (маркировка) — обозначение на электронных компонентах
Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.
Package (корпус) — вид корпуса электронного компонента
При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:
- DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
- SOT-89 — пластковый корпус для поверхностного монтажа
- SOT-23 — миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
- TO-220 — тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
- SOP (SOIC, SO) — миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
- TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
- BGA (Ball Grid Array) — корпус для монтажа выводов на шарики из припоя
Краткие сокращения
При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:
| Сокращение | Краткое описание |
|---|---|
| LED | Light Emitting Diode — Светодиод (Светоизлучающий диод) |
| MOSFET | Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor — Полевой транзистор с МОП структурой затвора |
| EEPROM | Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory — Электрически стираемая память |
| eMMC | embedded Multimedia Memory Card — Встроенная мультимедийная карта памяти |
| LCD | Liquid Crystal Display — Жидкокристаллический дисплей (экран) |
| SCL | Serial Clock — Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала |
| SDA | Serial Data — Шина интерфейса I2C для обмена данными |
| ICSP | In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования |
| IIC, I2C | Inter-Integrated Circuit — Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами |
| PCB | Printed Circuit Board — Печатная плата |
| PWM | Pulse Width Modulation — Широтно-импульсная модуляция |
| SPI | Serial Peripheral Interface Protocol — Протокол последовательного периферийного интерфейса |
| USB | Universal Serial Bus — Универсальная последовательная шина |
| DMA | Direct Memory Access — Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора |
| AC | Alternating Current — Переменный ток |
| DC | Direct Current — Постоянный ток |
| FM | Frequency Modulation — Частотная модуляция (ЧМ) |
| AFC | Automatic Frequency Control — Автоматическое управление частотой |
Частые вопросы
После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.
Кто отвечает в форуме на вопросы ?
Ответ в тему Минимальное расстояние между силовыми проводниками на печатной плате. как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.
Как найти нужную информацию по форуму ?
Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.
По каким еще маркам можно спросить ?
По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам — LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.
Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?
При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям — схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.
Полезные ссылки
Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.
Количество слоев
Если планируются серийные заказы и требуется снижение стоимости, целесообразно закладывать в проект не более 6–8 слоев, иначе в дальнейшем могут возникнуть проблемы с выбором поставщика. Почему? Дело в том, что для завода среднего уровня (а именно на таких заводах возможно снижение цен при выходе на серийность) ограничением на максимальное количество слоев является, как правило, 6 или 8.
Причины возможных проблем:
- отсутствие оснастки для серийной сборки более чем 8 слоев;
- неточность совмещения слоев при прессовании (растет с увеличением числа слоев);
- продольная и диагональная деформация слоев;
- неточность центровки сверления;
- отклонение сверла в многослойном пакете;
- неточность травления и подтрав;
- проблемы металлизации отверстий и поверхности печатной платы;
- необходимость в повышенном давлении при прессовании более 8 слоев.
Импульсные источники питания на ИС: специфические ошибки
Обратите внимание, что на рисунке 6 используются два разных символа земли. Символ в виде треугольника означает землю, по которой протекает большой импульсный ток с высокой скоростью нарастания. Необходимо изолировать идущие с высокой частотой сильноточные импульсы от опорной или аналоговой земли со слабыми сигналами.
Рис. 6. Упрощенная схема импульсного источника питания на базе MAX17501
На рисунке 6 входной фильтрующий керамический конденсатор (C1) [5] расположен рядом с выводом VIN микросхемы. Этот конденсатор действует как энергетический резервуар, сглаживая мощные импульсы, которые в его отсутствие возвращались бы в источник питания постоянного тока
В зависимости от времени нарастания переключающих импульсов данный конденсатор может быть составлен из нескольких конденсаторов разных номиналов, чтобы охватить больший частотный диапазон. Блокировочный конденсатор, подключаемый к выводу VCC, также следует располагать максимально близко к этому выводу. Возможно, что и этот конденсатор также понадобится составить из нескольких конденсаторов. Для максимально эффективного отвода тепла под металлическим основанием микросхемы (exposed pad) следует предусмотреть несколько переходных отверстий, обеспечивающих тепловую связь с земляным полигоном.
Рис. 7. Изоляция между землями, точка их соединения и контур протекания сильного тока (обозначен
красной штриховой линией)
Контур протекания тока, показанный на рисунке 7 – самая важная область в импульсном источнике питания. Изоляция двух земель критична для стабильной работы, так как небольшие изменения в данном случае могут оказать значительное воздействие на эффективность и шумность источника питания, на уровень излучаемых им электромагнитных и радиочастотных помех. Поскольку по этому контуру протекают импульсные токи, для уменьшения индуктивности рассеяния (паразитной индуктивности) печатные проводники должны быть очень короткими и максимально широкими. Контур необходимо делать минимально возможным: простой поворот дросселя на 90° может на 20% улучшить характеристики платы. Для снижения индуктивности переходного отверстия при необходимости используют два, четыре или даже большее число параллельных переходных отверстий.
На рисунке 7 переходное отверстие обозначено в виде круга с маленьким кружком внутри, что означает подключение к полигону силовой земли (треугольный знак земли на схеме). Эти переходные отверстия служат для подключения к полигону силовой земли (PGND) на нижней стороне платы и для подключения к общей точке земли, обозначенной звездочкой. Кружки со знаком X внутри обозначают опорную или стабильную сигнальную землю. Они обеспечивают ее подключение к отдельному земляному полигону на нижней стороне платы и соединение с силовой землей в обозначенной звездочкой общей точке. Импульсные токи не должны оказывать влияние на аналоговую малосигнальную или опорную землю. По этой причине ее и следует соединять с силовой землей в обозначенной звездочкой точке, где воздействие процессов переключения минимально. Как правило – на втором (возвратном) выводе блокировочного конденсатора, первый вывод которого подключен к выводу VCC микросхемы.
Переходные отверстия в виде круга со знаком «+» внутри служат для подачи напряжения с выхода источника на вывод обратной связи микросхемы. Печатный проводник необходимо проложить так, чтобы он как можно быстрее и дальше уходил от дросселя и токового контура. Последовательно включенный резистор (R4) должен находиться максимально близко к выводу обратной связи, так как он вместе с входной емкостью на этом выводе образует фильтр нижних частот (рисунок 8).
Рис. 8. Резистор R4 размещен вблизи выхода источника питания, длинная печатная дорожка к выводу
обратной связи (FB/VO) работает как антенна
Неопытный проектировщик печатной платы может, посмотрев на принципиальную схему, установить R4 вблизи силового выхода, как это показано на рисунке 8. Поскольку дроссель представляет собой неэкранированную катушку из намотанного на ферритовый сердечник провода, он генерирует интенсивное электромагнитное поле. Это поле наводит помехи (обозначенные оранжевыми пунктирными кружками), попадающие на вывод обратной связи, что ведет к нестабильной работе схемы, так как проводник между выводом обратной связи и резистором R4 превращается в антенну, ловящую шумы на фронтах импульсов тока.
Рис. 9. Перекрестные помехи между проводами могут иметь емкостную, магнитную, электростатическую
природу или быть их комбинацией
На рисунке 9 провод A – мощный источник помех, а провод B – приемник с высоким импедансом. Уровень наводимых перекрестных помех может быть снижен путем увеличения расстояния между проводами или уменьшения импеданса провода B.
Вспомним, что хотя частота переключений может быть равна всего нескольким десяткам килогерц, на фронтах переключающих импульсов возникают ВЧ-колебания, которые создают перекрестные помехи и генерируют шум. Поскольку ВЧ-колебания могут попадать в диапазон частот до многих сотен мегагерц, их необходимо контролировать. Вот почему лучше подать сигнал с выхода источника на вывод обратной связи, как это показано на рисунке 10. Проводник проходит на отдалении от контура протекания мощных импульсов тока (рисунок 7) и дросселя L1. Резистор R4 ослабляет любые помехи, показанные оранжевыми кружками. Размещение R4 вблизи вывода обратной связи микросхемы MAX17501 повышает эффективность фильтра нижних частот, образованного R4 и внутренней емкостью.
Рис. 10. Надлежащая разводка сигналов минимизирует перекрестные помехи. Резистор R4 и внутренняя
емкость действуют как фильтр нижних частот, ослабляя помехи
Для объяснения базовых концепций мы рассмотрели, как следует проектировать печатную плату импульсного источника питания на микросхеме со встроенными ключевыми транзисторами. Информацию по разработке импульсных источников питания на микросхемах, управляющих внешними транзисторами, смотрите в других учебных материалах и статьях [6…9], опубликованных Maxim Integrated.
10-ка лучших статей
- Простой и надёжный металлоискатель своими руками — 212 633 просм.
- Ремонт микроволновой печи своими руками — 197 992 просм.
- Зарядное из компьютерного блока питания. — 195 572 просм.
- Простой металлоискатель своими руками — 189 290 просм.
- Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы. — 170 222 просм.
- Простая и надёжная схема терморегулятора для инкубатора — 163 502 просм.
- Разнообразие простых схем на NE555 — 133 711 просм.
- Простое автоматическое зарядное устройство — 127 408 просм.
- Простой импульсный металлоискатель «ПИРАТ» — 124 812 просм.
- Устройство и ремонт мультиметров серии М-830 — 113 027 просм.
Детальные и топологические чертежи печатных плат – выбор способа выполнения
Предположим, необходимо разработать КД (конструкторскую документацию) на печатную плату.
Какой из описанных выше вариантов выбрать?
Наиболее оптимальным, с моей точки зрения, будет раздельный способ выполнения чертежей печатных плат.
Такой способ разработки документации на печатные платы позволяет:
- разгрузить рабочее поле чертежа;
- более детально рассмотреть отдельные элементы конструкции.
Ниже пойдет речь о выполнении детальных чертежей ПП.
Примеры чертежей трассировки рассмотрены в статье «Выполнение топологических чертежей печатных плат»
Ошибки во время изготовления
Среди популярных ошибок — это перегрев платы и плохой раствор для травления. Всегда перемешивайте все компоненты раствора, иначе он не начнет травить плату. Во время лужения платы нельзя использовать паяльную кислоту. Она со временем повредит плату, если вы ее плохо почистите.
Еще у некоторых радиолюбителей есть практика лудить платы сплавом Розе. Не стоит так делать, поскольку такой сплав предназначен для выпаивания деталей, а не для постоянной пайки. К тому же, он хрупкий и со временем быстро окислится.
Технология изготовления печатных плат (утюжная технология)
Тимофей Носов ICQ# 770008
E-mail ntv1978 (at) mail.ru
www . miliamper . narod . ru
Изготовление печатной платы (ПП) не очень сложный этап в процессе конструирования. Всё зависит от того, какими инструментами и принадлежностями вы располагаете. Здесь мы опишем свою методику изготовления и ее нюансы.
Изготовление ПП состоит из этапов: создание рисунка ПП; подготовка заготовки; перенос рисунка на заготовку; травление заготовки; очистка заготовки; сверловка; лужение ПП.
Создание рисунка печатной платы (или как развести печатную плату).
Предполагаю, что существует множество способов нарисовать рисунок ПП в соответствии со схемой устройства. В детстве я это делал с карандашом и стёркой в руках, а сейчас по-взрослому пользуюсь программой Sprint Layout (v 4.0), которой для моей практики с головой хватает. Эта программа переведена на русский язык, без библиотеки элементов и справки (на англ. яз.) занимает в архиве 413 кб. Этого джентльменского набора хватит чтобы сделать достойного качества рисунок ПП. Единственная шероховатость, это при первом обращении к библиотеке макросов (библиотеке элементов) Sprint Layout просит еще раз повторить команду; далее таких просьб не возникает.
Чтобы понять как делается рисунок в Sprint Layout — скачайте мой пример — файл рисунок печатной платы усилителя на TDA7294 в формате *.lay и откройте его из Sprint Layout.
Мы видим дорожки, соединяющие контуры элементов, перемычку под микросхемой предварительного усилителя, контактные пяточки (кружки), поясняющие знаки и надписи.
Основные задачи при рисовании: компактность монтажа, минимизация количества перемычек, параллельность и перпендикулярность дорожек относительно друг друга. Необходимо учитывать габариты элементов, взаимное расположение выводов элемента, габариты выводов (диаметр выводов), а также учитывать сильноточные проводники (т.е. более широкие дорожки). Хороший рисунок ПП — это как игра в тетрис, где каждый элемент на своем месте; рисунок ПП можно делать несколько дней, можно сделать несколько вариантов и, наконец, родить то самое и неповторимое. Роды в Sprint Layout проходят проще, в отличии от стёрки и карандаша.
Как рисовать в Sprint Layout объяснять не буду. В программе понажимайте все кнопки и все станет ясно. Нарисуйте свои элементы и занесите их в библиотеку. Заносите фрагменты своих плат в библиотеку. Я вам завидую, у вас столько новых открытий.
Подготовка заготовки.
Итак, рисунок ПП у нас готов, соответственно мы можем сказать какой размер у ПП. Распечатываем рисунок, вырезаем, накладываем на текстолит и по линейке обчерчиваем, не загоняясь по поводу размеров рисунка. Отрезаем по линиям заготовку фольгированного текстолита. Под подготовкой понимается сглаживание кромок по периметру и очистка поверхности фольги. Я зачищаю мелкой наждачкой (шкурим не сильно) до матовой поверхности. Руками не трогаем. Моем с мылом, споласкиваем. Держим за торцы. Обсыхаем.
Перенос рисунка на заготовку (или утюжная технология).
Суть заключается в переносе рисунка, напечатанного на лазерном принтере, с бумаги на заготовку. Вырезанный рисунок накладываем на заготовку изображением к фольге, равномерно проглаживаем с лёгким усилием на утюг, отслаиваем бумагу, рихтуем, травим. Для тех у кого нет принтера, в этом разделе приведу технологию с использованием маркера.
Рисунок ПП я рисую в проекции «вид со стороны элементов» (т.е. как вижу элементы, так и рисую), в этой же проекции и печатаю; при переносе на заготовку получится зеркало рисунка, что собственно нам и нужно.
Рисунок печатаю из Sprint Layout. Там же в Sprint Layout в настройках принтера (у меня лазерный Canon LBP-810) устанавливаю минимальную яркость печати (т.е. по идее должен очень темный рисунок получиться) и в дополнительных настройках устанавливаю высокую плотность тонера. Это необходимо сделать, т.к. нам нужен рисунок, который на просвет на бумаге будет иметь плотное изображение. Иначе мы получим с виду хороший рисунок, но на просвет дорожки будут белесыми. Это хорошо заметно на дорожках шириной более 1,5 мм, больших пяточках, контактных площадках и закрасках. Необходимо отметить, что дорожки толщиной 0,5-0,8 мм печатаются (и затем протравливаются) исключительно хорошо. Также специально проверял вскрытый оригинальный новый картридж от HP1100 (он подходит и для Canon LBP-810) — результат так себе; а вот заправленный картридж показал хорошее качество жирной печати. Сами понимаете, здесь надо пробовать и смотреть поведение тонера.
Бумага — вещь тонкая. Я использую плотную т.н. мелованную бумагу. Специально её не покупал; надыбал в качестве рекламной продукции одного мобильного оператора полосато-желто-чёрного цвета. Формат А4, с одной стороны чёрно-желтая полиграфия, с другой — белый лист. Вот на белом и печатаю. Бумагу лишний раз жирными пальцами не трогаем. Почему именно мелованная бумага, об этом я скажу чуть позже.
Печатаем рисунок в 2 экземплярах (мало ли что). Вырезали. Накладываем на заготовку рисунком к фольге. Обычный утюг без пара разогреваем до максимальной температуры. Часть рисунка придерживаем салфеткой так, чтобы он не съезжал с заготовки. Плавно приглаживаем, не допуская смещений рисунка. Не переусердствуйте, можно так надавить на утюг, что тонер размажется и некоторые дорожки сольются. Плохо обработанные кромки заготовки также не дадут хорошо пригладить тонер к заготовке.
Итак, рисунок пригладили; заготовка остывает. Остыла. Кладем на 5-10 мин в посуду с теплой (чуть горячей) водой. Мелованная бумага размягчается и если она хорошего качества, то она сама отстанет от тонера за счет тонкого слоя мела между тонером и бумагой (может быть это и не мел, а какое-то другое покрытие). Если бумага не отстает, аккуратно пытаемся отслоить руками путем скатывания бумаги пальцами в катышки под струей воды. Полученное изображение обильно промываем струей воды.
На первых порах могут быть дефекты печати; вы можете попробовать еще раз со вторым экземпляром рисунка. Отработайте технологию. Таким образом, результат зависит от бумаги, плотности рисунка и шероховато-матовой поверхности заготовки. У меня получается, как правило, с первого раза без дефектов.
У вас нет лазерного принтера. Дорожки можно нарисовать. Раньше это делал лаком для ногтей и тонкой кисточкой. Теперь рисую маркером. Для этого существуют специальные маркеры. Я же использую маркер для подписывания компакт дисков, т.н. перманентный маркер (у меня синего цвета за 8 руб.). Этим же маркером я подкрашиваю широкие дорожки после утюга (так, на всякий случай, если дорожки на просвет были белесые).
Если вы используете маркер, то изготовление ПП делайте в следующей последовательности. По окончании разводки готовый рисунок ПП в Sprint Layout делаете в зеркале (т.е. вид со стороны печати). Любым доступным способом рисунок переносите на бумагу (хоть карандашом на листок в клеточку). Вырезаете заготовку. Не обрабатываете ее. Наклеивайте рисунок, используя клей-карандаш. Керните тонким шильцем через рисунок на заготовке места будущих отверстий. Отдираем бумажку, смываем водой остатки клея. Сверлим, учитывая диаметр отверстий под все элементы; по возможности попробуйте, входят ли вывода реальных элементов в отверстия. Зачищаем мелкой наждачкой. Моем с мылом, ополаскиваем, сушим. Сначала маркером рисуем пяточки, затем рисуем дорожки (лучше использовать два маркера, один для пяточков, другой для дорожек). Соответственно, во время процесса жирными пальцами ничего не трогаем. Вот так всё по-простецки и делается. Толщина дорожек получается от 0,8 мм. Переходим к травлению.
Травление заготовки.
Используем хлорное железо (FeCl3 — вроде такая формула). Есть варианты, когда травят смесью медного купороса и поваренной соли, но я не пробовал; более того, я не знаю как отреагирует тонер и маркер на эту смесь.
Из достоверных источников раствор на купоросе нейтрален для тонера и маркера и его готовят следующим образом: 1 литр кипяченой теплой воды + 200 гр. купороса + добавляется поваренная соль до отсутствия растворения; затем процеживают (от остатков кристаллов поваренной соли). При нагреве до
+50°C медь стравливается в течении 15-20 мин.
Банку хлорного железа я в магазине покупал за 40 руб. Этой банки хватает на очень много заготовок. Будете покупать, откройте банку и посмотрите чтобы хлорное железо было в виде порошка; такое хлорное железо, на мой взгляд, наиболее качественное. Был случай когда покупал хлорное железо в виде густой кашицы влаги и порошка, карамель какая-то; мне это не понравилось.
Делаем раствор. На банке с хлорным железом пишут — просто добавь воды; так и делаем. В блюдце наливаем примерно четверть стакана воды и добавляем (потихоньку сыпем) чайную ложку с небольшой горкой хлорного железа. Внимание — происходит сильное тепловыделение и может произойти разбрызгивание. С «карамелью» такого не происходит. Разводим раствор. Пробуем пальцем температуру раствора, он не должен быть горячим.
Далее кладем заготовку в раствор. Наиболее удачным способом я считаю положить заготовку фольгой вниз на поверхность раствора, т.е. заготовка лежит и не тонет с поверхности раствора и травится. Потом она конечно утонет, видимо поменяется плотность раствора. Переворачиваем заготовку фольгой вверх, опускаем в раствор и периодически покачиваем блюдце, чтобы с поверхности заготовки смывалась растворенная медь.
Необходимо отметить, что остатки мела на тонере вступают в реакцию с раствором хлорного железа, образуются пузырьки, которые препятствуют травлению. В таком случае, через пару минут после начала травления я вынимаю плату и промываю струей воды, затем продолжаю травление.
В зависимости от концентрации и температуры раствора стравливание занимает от 10 мин до 1 часа. Последнее время я приспособился быстро травить на водяной бане. Керамическую чашку с раствором ставлю в миску с водой и на плиту. Довожу воду до кипения и выключаю плиту. Важно положить заготовку сначала в теплый раствор, в противном случае от резкого перепада температур может произойти отслоение тонера. Но всё же наиболее лучшим вариантом является долгое травление, т.к. горячее травление требует постоянного контроля и передержка в растворе может привести к дефектам печати.
Очистка заготовки.
Чем снять тонер с заготовки. Я перепробовал множество растворителей — ничего не помогает. Остается механическое снятие тонера. Я использую проволочную тёрку для чистки посуды (с лотков, где всё по 5 руб.). Отлично снимает тонер и зачищает без повреждений.
Сверловка.
Сверление — это дело индивидуальных предпочтений. Я использую микродвигатель типа ДПР, блок питания к нему и сменные цанговые патроны (т.н. микродрели).
Самое ходовое сверло диаметром 0,8 мм то ли с карбонатным покрытием, то ли из карбонатной стали, точно не знаю, короче короткое совдеповское сверло. Сначала сверлим им все пятачки. Центры отверстий у нас четко видны на протравленной ПП (в Sprint Layout внутренний диаметр всех пяточков на рисунке ПП я делаю 0,5 мм). Затем рассверливаем большие отверстия.
Как правило, дополнительного зашкуривания после сверления не требуется; если требуется — зашкурьте. Не перестарайтесь, а то истончите фольгу и сотрёте пяточки.
Лужение.
После сверловки ПП моем ее с мылом, используйте чистящий абразив (например, соду или пемолюкс), промываем, сушим. Традиционной рекомендацией считается затем покрыть плату раствором канифоли на спирту (я делал раствор на ацетоне). Сейчас рекомендую использовать т.н. «жир паяльный активный на вазелине»; как бы это дико не звучало, но штука эта очень классная — светло-коричневая прозрачно-вазелиновая масса (10 руб.).
Наносим этот «жир» пальцем очень тонким слоем, растираем по поверхности и приступаем к лужению. Нужно стремится нанести паяльником очень тонкий слой припоя и так, чтобы отверстия не были запаяны. Если запаяли отверстия — не беда; иголку в руки, нагреваем место отверстия и прокалываем его.
Не перегревайте дорожки ПП, они могут отслоится. Пайка с жиром (в отличии от канифоли) получается быстрой, чистой, ровной и тонкой. После лужения протрите ПП любым подходящим растворителем.
В итоге вот что должно получится:
В заключении отмечу, что при всей кажущейся сложности изготовления ПП большая часть времени тратится на создание рисунка. Ну а чтобы сделать такую как на рисунке плату, уйдет не больше двух часов. В этом и заключается творческое удовлетворение — долго запрягать, но быстро ехать.
