Die Notwendigkeit, regelmäßig Eisen herzustellen, tritt bei vielen Technikern auf. Manchmal erlaubt Ihnen die Aufgabe, alles mit Drähten auf einem Steckbrett zu stopfen, und manchmal brauchen Sie leider etwas Ernsthafteres. Als ich einmal von der Notwendigkeit überwältigt wurde, Leiterplatten herzustellen ... Die Laser-Bügeltechnologie der handwerklichen Herstellung von Leiterplatten stößt uns zunächst stark gegen ihre Zufälligkeit ab (was zu drucken, zu erhitzen, wie schwer zu drücken, wie zu schälen usw.), aber Freunde teilten ihre Erfahrungen und es stellte sich heraus, dass es wirklich nicht so schwierig ist. LUT ist zweifellos billiger als jede andere Option und (plötzlich) gut für Dual-Layer-Boards geeignet.
Jeder, der sich für kompliziertere, teurere und präzisere Produkte interessiert, kann zum Fotolack gemacht werden. Unsere Methodik (deren Hauptelement ein Spezialpapier ist) ermöglicht es uns jedoch, konsequent an 0,3 / 0,3-mm-Reifen zu arbeiten. Daher gibt es in unserer Community eine Meinung dazu Chan Fotolacke werden nicht benötigt.
Wer den Punkt in der handwerklichen Herstellung von Leiterplatten nicht sieht, kann sich höchstwahrscheinlich an einige Fälle erinnern, in denen Sie Pfade abschneiden und Kabel auf einer ganzen Charge von Leiterplatten verlöten mussten. Und nachdem Sie ein Board zu Hause erstellt haben, können Sie es ordnungsgemäß debuggen und Vertrauen in die Factory-Boards gewinnen.
Im Rahmen des Schnitts werde ich die deterministische Methodik zur Herstellung von zweischichtigen Leiterplatten unter Verwendung der LUT-Technologie mit verschiedenen Sicherungsschaltungen für den Fall von Pfosten teilen. Von der Idee zur Inklusion. Wir werden mit KiCad, Inkscape, Sandpapier, Eisen, Ammoniumpersulfat und Graveur arbeiten.
Jedes Gerät beginnt mit einer Schaltung. Die meisten Platinenfehler können bereits in der Entwurfsphase behoben werden. Und um sicherzustellen, dass die Schaltung garantiert mit der Platine übereinstimmt, benötigen Sie eine gute EDA-Software. Zum Beispiel KiCad.
KiCad -> Vorstand
Wenn Sie immer noch mit proprietären, eingeschränkten Lösungen arbeiten, beginnen Sie mit KiCAD PCB Tracing oder überspringen Sie diesen Abschnitt.
Wir verwenden das kürzlich veröffentlichte KiCad 5, weil mir dieses Programm, seine Community (einschließlich CERN) und die Idee von Multi-Plattform-FOSS im Allgemeinen sehr gefallen.
Also, der Algorithmus mit Life-Hacks :
- Finden Sie die Komponente im Katalog Ihres Lieblingselektronikgeschäfts.
- Suchen Sie die entsprechende Komponente in der KiCad-Bibliothek.
- Wenn es sich um einen Transistor oder eine andere Komponente mit drei oder mehr Pins handelt, finden wir den Fall in der Footprint-Bibliothek in Pcbnew, sehen uns die Nummerierung an, vergleichen sie mit einem Datenblatt und wählen eine Komponente in Eeschema mit der richtigen Pin-Nummerierung aus.
- Wenn sich die Komponente nicht in der KiCad-Bibliothek befindet, durchsuchen wir das Internet. Wenn dies immer noch nicht der Fall ist, finden wir ein ähnliches in der Bibliothek, exportieren das Symbol (in eine neue Bibliothek), verbinden es mit dem Projekt, öffnen es im Symbolbibliothekseditor, ändern es, machen dasselbe mit einem Footprint, wenn der Fall ebenfalls nicht dem Standard entspricht.
- Wenn es eine völlig gleichwertige Auswahl gibt, bevorzugen wir Komponenten mit einem 3D-Modell. KiCad kann zeigen, wie das Gerät aussehen wird. Dies hilft sehr, Fehler zu finden.
- Wir platzieren die Komponente im Diagramm. Im Feld Datenblatt der Komponente platzieren wir einen Link zu dieser Komponente aus dem Magazin .
- Wir zeichnen das Schema ohne zu vergessen:
- Verwenden Sie Busse und Tags, um eine Überlastung des Stromkreises mit mehreren parallelen Leitungen zu vermeiden.
- Geben Sie den Schaltkreisen, die nicht Teil der Reifen und Etiketten sind, Namen, damit Sie leichter auf dem Board navigieren können.
- Speichern.
- Stellen Sie das Projekt unter Git und verpflichten Sie sich.
- Verknüpfen Sie Komponenten mit Footprints, listen Sie Komponenten auf, generieren Sie eine Netzliste, generieren Sie eine Stückliste (in der sich neben jedem Link eine Liste mit Links und die Anzahl der Elemente befindet, damit Sie nicht direkt zum Ausfüllen des Warenkorbs und zum Bestellen von Elementen gehen müssen).
- Öffnen Sie Pcbnew und laden Sie Netlist herunter.
- DRC konfigurieren:
- Für Signalschaltungen beträgt die minimale Spurbreite 0,3 mm, der Abstand 0,3 mm.
- Bei größerer Leistung proportional zur Stromstärke. Es gibt Online-Rechner.
- Standard Via - 0,8 mit Löchern 0,6.
- Wenn auf dem Brett Platz ist, müssen natürlich alle diese Größen (mit Ausnahme der Löcher) so weit wie möglich gemacht werden, denn wenn Via 1 mm beträgt, ist die Wahrscheinlichkeit, mit einem Bohrer aus einer anderen Schicht hineinzukommen, extrem hoch.
- Nun, Via 0.8 ist überhaupt keine harte Mindestgröße: Wenn eine dicke Spur in das Loch passt, können Sie mindestens 0,5 setzen, es ist immer noch praktisch, dort zu löten.
- Zeichnen Sie eine Platine manuell gemäß den Tipps aus Artikel 7 der Regeln für das Entwerfen von Leiterplatten .
- Zuerst schien es mir auch, "zB, das sollte von der Maschine gemacht werden", aber dann habe ich es einmal versucht und meine Welt wird nicht mehr dieselbe sein. Die manuelle Verfolgung ist viel interessanter und macht mehr Spaß, als es scheint. Ich rate allen, besonders den Fans, Rätsel zu sammeln.
- Darüber hinaus erfüllt das Gerät nicht die 7 Regeln für das Entwerfen von Leiterplatten , und es kann länger dauern, bis das Autorouting behoben ist, als das manuelle Tracing.
- Wenn Sie nicht überzeugt sind oder ein SEHR kompliziertes Board haben, nehmen Sie eine Axt ...
- Fügen Sie Beschriftungen und Logos hinzu.
- Um das KiCad-Logo auf einer der Kupferebenen zu platzieren, müssen Sie den Footprint exportieren, in einem Texteditor öffnen und in allen Polygonen "F.SilkS" in "F.Cu" ändern.
- Fügen Sie 4 dimensionale Löcher 0,35 / 0,5 an den Ecken der Platte in einem Abstand von ~ 5-10 mm von den Linien der Ebene Edge.Cuts hinzu
Vorstand -> SVG
Wenn das Board fertig ist, müssen Sie es für die weitere Entwicklung in SVG überholen. Es ist besser, die Karte ohne Spiegelung von EDA zu entladen, um nicht verwirrt zu werden und nach Bedarf zu spiegeln.
Und Sie müssen nur die vordere Schicht F.Cu spiegeln. Da wir die B.Cu-Rückschicht von vorne betrachten, ist sie bereits gespiegelt. Aus Gründen der Zuverlässigkeit ist es besser, mindestens einen Text auf beiden Ebenen zu platzieren und sicherzustellen, dass dieser Text nicht lesbar ist.
( danke , dShaded ) Es ist besser, über Datei | von KiCad zu entladen Plotten , da dort alle Löcher 0,35 mm auf einmal bohren können. Für die manuelle LUT werden keine Fettlöcher benötigt. Es ist besser, wenn mehr Kupfer vorhanden ist und es mit einem Bohrer gereinigt wird.
Eigentlich:
- Wir laden beide Ebenen in Inkscape.
- Wir stellen die Einheiten der Dokumentmillimeter und das A4-Blattformat ein .
- Fügen Sie noch mehr weiße Etiketten auf den Metallisierungsbereichen hinzu . KiCad weiß nicht wie, schreiben Sie in die Kommentare, wenn Ihre EDA kann.
- Gruppieren Sie so, dass nur zwei Objekte vorhanden sind.
- Ausrichten (Strg + Umschalt + A), der Abstand zwischen den Schichten (ihren Gesamtlöchern) sollte mindestens einen Zentimeter betragen.
- Spiegeln Sie die vordere Ebene mit einer Schaltfläche in der oberen Symbolleiste.
- In SVG gespeichert.
Jetzt müssen Sie SVG auf Normalpapier an den Drucker senden. Und machen Sie mit diesem Papier Folgendes:
- Befestigen Sie Komponenten daran und überprüfen Sie die Fußabdrücke (die in irgendeiner Weise bereits aus dem Geschäft stammen: Wenn Sie mehr als drei bis fünf Komponenten auf der Platine haben, ist es schwierig, alles an einem Abend zu routen).
- Befestigen Sie es an der Platine und schrauben Sie 4-dimensionale Löcher in die Ecken, die wir hinzugefügt haben
- Nehmen Sie einen Kern (oder Nagel) mit einem Hammer und machen Sie eine ultrapräzise flache Delle, die verlorene Bohrer absorbiert. Die Aufprallkraft muss so sein, dass die Platte nicht verformt wird.
- Bohren Sie 4 Löcher mit dem dünnsten Bohrer (0,6-0,8) in genau 90 Grad. Dies ist vielleicht der schwierigste Teil, aber Fehler sind bedingt zulässig. Eine Methode zur anschließenden Korrektur wurde erfunden.
- Wenn Sie eine Maschine haben, haben Sie Glück.
- Wenn Sie eine CNC haben, haben Sie großes Glück, alle Löcher in der DRL-Datei jetzt ohne Kerne - * Kerns.
- Es ist leicht zu erraten, dass die Löcher benötigt werden, um die vordere Schicht relativ zur hinteren genau auszurichten. Wenn Sie es einfacher haben möchten, gibt es eine Methode ohne Löcher: Es ist sehr genau, ein Stück Papier mit einer Schablone zu falten und den Textolithen darin zu platzieren. Wie bereits erwähnt, ist eine kleine Abweichung nicht tödlich (es sei denn, die Löcher wurden natürlich noch nicht gebohrt).
- Eine weitere von TonnyRed geteilte Faltmodifikation :
Wir legen frisch bedruckte Blätter mit der oberen und unteren Schicht übereinander, scheinen durch die Lampe und kombinieren. Wir befestigen an mehreren Stellen entlang der Kanten. Legen Sie den Textolite in den resultierenden Umschlag.
- Eine andere (viel fortgeschrittenere) Art der Ausrichtung von Ebenen wurde von Grad geteilt . Vielen Dank!
Dackel, dies ist der Abschnitt über SVG, und wir sind bereits zu den Maschinen übergegangen ... Das war's, der letzte Schliff für SVG und weitere Computer werden nicht benötigt:
Füllen Sie alles rundum mit Schwarz, damit Teile der Leiterplatte, die nicht mit der Platine zusammenhängen, Ammoniumpersulfat nicht mit Kupfer ätzen und sättigen. Ja, Eisenchlorid ist ebenfalls möglich, aber Ammonium ist blau.
SVG -> Textolite
Der gesamte Artikel wurde in der Tat nur geschrieben, um der Welt das korrekteste Papier für LUT mitzuteilen. Da ist sie:
Wir haben auch Informationen zu den Black Diamond Papers. Andere Marken haben möglicherweise die erforderlichen Eigenschaften, jedoch möglicherweise nicht. HP passt nicht genau (schmilzt unter einem Bügeleisen), Lomond passt bedingt, "aber irgendwie durchschnittlich". Sie können mit verschiedenen glänzenden Inkjet-Fotopapieren experimentieren. Schreiben Sie in ko komenty wie bei anderen Papieren)
oco empfiehlt die Verwendung einer Backhülle . Dies ist ein transparenter Film, der nicht unter dem Bügeleisen schmilzt und leicht von der Platte entfernt werden kann, wobei Toner zurückbleibt. Laden Sie den Drucker mit einem Blatt Normalpapier.
Algorithmus:
- Wir stellen das Bügeleisen auf maximale Temperatur ein.
- Wir mahlen den Textolithen auf beiden Seiten mit einem feinen Sandpapier, einem Sanitär-Schwamm ( danke , klirichek ), einem Schwamm für Geschirr oder einem Radiergummi.
- Wenn Ihr Drucker andere Formate als A4 verwenden kann, schneiden Sie den Streifen von A4 ab, damit er zum Bild passt. Überbewertetes Papier: Wenn Sie es geschafft haben, müssen Sie sparen.
- Schieben Sie die schmale Seite in den Drucker. Wir stellen sicher, dass das Bild der beiden Schichten der Platte die Breite des geschnittenen Streifens in der Breite und 210 in der Höhe nicht überschreitet.
- Wir drucken den Laser mit dem Original-Toner in der Patrone auf dieses glänzende Tintenstrahl-Fotopapier.
- Ohne den Toner zu berühren, schneiden wir die Schichten in zwei separate Papierstücke und bohren die gesamten Löcher in beide Schichten.
- Wir führen gerade Stifte (zum Beispiel vom PLS / PLD-Kamm) in 4-dimensionale Löcher ein.
- Wir tragen die vordere Schicht auf.
- Wir bügeln gleichmäßig, ohne fest zu drücken, bis das Papier gelb wird (oder andere Zeichen von oben, dies ist immer noch LUT: Es ist wahrscheinlich unmöglich, Magie vollständig loszuwerden). Die Stifte können herausgezogen werden, wenn das Papier zu kleben beginnt und seine Bewegungsfähigkeit verliert.
- Ohne das Papier von der Leiterplatte abzureißen, wiederholen wir die letzten drei Punkte mit der hinteren Schicht.
- Lassen Sie die Leiterplatte abkühlen: Im Moment können Sie den Wasserkocher aufwärmen und beginnen, Ammoniumpersulfat zu verdünnen.
- Ziehen Sie überschüssiges Papier vorsichtig von der gekühlten Leiterplatte ab (ohne Wasser ist dies entscheidend) . Der Toner sollte wie vorgesehen mit einer glänzenden Schicht Fotopapier entfernt werden.
Im Fehlerfall können Sie eine der Schichten mit Aceton löschen, das zerrissene Stück Papier der gegenüberliegenden Schicht auftragen (damit der Toner nicht von der Platte abklebt und nicht auf die Platte übertragen wird, auf der Sie bügeln) und wiederholen.
Textolite -> Textolite mit Spuren
Zum Beizen benötigen wir einen Plastikbehälter (oder eine nichtmetallische Verpackung, in die die Platte flach passt). Und auch einen Einweglöffel oder Varibashi zum Rühren der Platte (gegen Blasen, die das Ätzen stören).
Es wird empfohlen, Ammoniumpersulfat 1: 2 in warmem Wasser zu verdünnen. Dies ist jedoch eine ziemlich hohe Konzentration, 1: 3 oder sogar 1: 4 ist ausreichend. Am Ende können Sie es später noch verwechseln. Die empfohlene Verdünnungstemperatur beträgt 40-50 Grad.
Beachten Sie jedoch, dass eine Überhitzung aller Arten von Chemikalien sehr gefährlich ist. Hohe Konzentrationen, hohe Temperaturen und Kupfersalze können zu einem Kriechergebnis führen:
https://vk.com/video-24764675_456239191
Verwenden Sie eine Atemschutzmaske.
Es ist ratsam, die Platine zu bewegen, Blasen von ihr zu entfernen und die Temperatur in einem Wasserbad im Bereich von 35-45 Grad zu halten. Wenn Persulfat jedoch nicht tot ist, kann es selbst unterstützt werden (siehe Video oben).
Wenn es schlecht ist, können Sie:
- Kaufen Sie ein neues Ammonium, es verliert seine Eigenschaften, wenn es bei hoher Luftfeuchtigkeit gelagert wird
- Hör auf zu rühren
- Warte noch
- Ziehen Sie die Platte heraus und erhitzen Sie die Lösung in der Mikrowelle (vorsichtig).
- Ein wenig weißes Pulver einrühren
Vielen Dank, Helium4, für die Beratung in PM zu diesem Abschnitt.
Nach dem Ätzen wird der Toner mit Aceton abgewaschen.
Textolite mit Spuren -> Board
Es bleibt zu bohren und die Durchkontaktierungen zu verbinden.
Life Hack: Wenn es zu einer Verschiebung der Schichten kommt, kann dies durch den Neigungswinkel des Bohrers ausgeglichen werden .
Ab dem ersten Loch ist es schwierig, den gewünschten Winkel zu erfassen. Bohren Sie daher am besten die Löcher, die den Auslasspunkt am wenigsten beanspruchen (z. B. diejenigen, die in den Metallisierungsbereich oder in große Kupferinseln führen).
Nach dem Bohren müssen die Löcher angeschlossen werden. Natürlich werden wir dies mit Widerstands- / Kondensatorbeinen und einem Lötkolben tun. Manchmal müssen Sie jedoch die SMD-Komponente auf den Durchkontaktierungen platzieren. In diesem Fall ist ein hoher Lötbrötchen nicht akzeptabel. Wir haben uns folgenden Trick ausgedacht:
- Löten Sie den Stift
- Wir mahlen alles Überflüssige mit einem Graveur
- ....
- Gewinn!
Sie können auch Nieten bestellen und verwenden, danke tretyakovmax für die Erinnerung ( Richtig , seine Art , Patchworkschnüre zu vernieten - dies scheint das Thema eines separaten Artikels zu sein).
Wenn Sie dennoch einen Fehler gemacht und die Schicht mit Komponenten mit mehr als zwei gespiegelten Leitungen geätzt haben, versuchen Sie, die Beine der Komponenten in die entgegengesetzte Richtung zu biegen und sie verkehrt herum zu löten.
Wie alles))
Sie können Komponenten löten und Strom sparen.
Und nach dem Testen und Reparieren ordnen Sie die Durchkontaktierungen, übertragen Sie Text und Logos auf die Siebdruckebene und bestellen Sie lila Bretter auf OSHPark oder viele Bretter auf EasyEDA .
Das Board auf KDPV wird wirklich von LUT hergestellt, aber nicht bei OSHPark bestellt. Lila Lötmaske entscheidet :)
Hier ist ein weiteres geeignetes Video für die weitere Untersuchung aller Arten von Feinheiten (vorsichtig, klebriger Kanal, es gibt Opfer):
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!