Электроника для начинающих

Подготовьте ванну в концентрации, указанной изготовителем. Хлорид разъедает части основания, которые не покрыты фоторезистом. Процесс занимает около десяти минут. Если раствор слегка нагреть до температуры приблизительно 20–30 °C, реакция протекает быстрее, но не нагревайте раствор до температур, превышающих 30 градусов, иначе жидкость может разложиться. Чтобы сократить время, вы можете также помешивать жидкость мешалкой или простой палочкой. Вы можете купить набор для гравировки, который нагревает и помешивает раствор, так что медь всегда находится в «свежем» контакте с раствором, и процесс происходит очень быстро.

Травление заканчивается, когда весь избыток меди удаляется. Могут остаться непротравленные места, которые мы можем удалить ватной палочкой, смоченной в растворе, слегка потерев.

Как только все дорожки четко видны, а медь удалена, мы извлекаем основание и промываем его в проточной воде. Перед тем как использовать ее, мы должны удалить остатки фоторезиста с помощью спирта или ацетона. Хлорид железа можно использовать несколько раз, так что мы можем вылитьего в бутылку для хранения. Со временем раствор теряет свои свойства. Когда срок годности истечет, утилизируйте реактив на специальных площадках для сбора мусора.

Рис. 10.15. Травление с хлоридом железа

Сверление

Последней операцией является сверление отверстий в основании. Мы используем дремель или дрель с подходящим сверлом, диаметром от 0,7 до 1 мм. Если вы можете использовать вертикально-сверлильный станок, отверстие будет очень точным. Перед пайкой деталей зачистим поверхность тонкой наждачной бумагой. Печатная плата готова!

Самодельные печатные платы имеют только одну сторону. Для создания двухсторонних плат необходимы более сложное оборудование и более комплексные методы, вне компетенции любителей. Тем не менее можно реализовать платы на нескольких уровнях с использованием чувствительных пластин минимальной толщины (например, 0,4 мм), которые могут быть разработаны по отдельности, а затем сложены в виде сэндвича. Соединения между пластинами должны быть сделаны вручную, необходимо сделать переходные отверстия с помощью небольших отрезков провода, припаянных с обеих сторон пластин.

Рис. 10.26. Печатная плата с просверленными отверстиями готова для припаивания элементов

Рис. 10.27. Печатная двухсторонняя плата, реализованная по технике «сэндвич»

Советы для печати в домашних условиях

При создании самодельных печатных плат следует рассмотреть некоторые технологические ограничения. Эти правила не применяются, если вы используете профессиональные услуги печати.

В этом случае вы должны обратиться на сайт производителя, который обеспечивает информацию о минимальных размерах и характеристиках конструкции: толщинах, диаметре, количестве слоев и т. д.

Со временем я составил ряд правил для получения хороших результатов в случае печати в домашних условиях.

• Контактные площадки, которые будут просверлены дрелью, не должны быть слишком тонкими, в противном случае сверло может их раскрошить или порвать. Поэтому на этапе проектирования контактные площадки должны быть утолщены (клавиша S с gEDA pcb).

• Проводники не должны быть слишком тонкими. Толщина выражается в милах, а минимальное значение составляет около 12–14 мил. Если это не так важно, лучше использовать большую толщину.

• Проводники не должны находиться слишком близко друг к другу

• Там, где расположены линии контактов или контактные площадки разъема, старайтесь оставить большее пространство между площадками, а также избегайте прохождения проводников между площадками.

• Когда мы увеличиваем толщину площадки, мы также увеличиваем диаметр отверстия.

Альтернативой для изготовления печатных плат является использование фрезерного станка с ЧПУ.

Сегодня многие 3D-принтеры могут быть преобразованы во фрезерные станки с ЧПУ, способные производить печатные платы из файла Gerber или из векторных файлов (PDF, SVG). Преимуществом фрезерного станка является то, что он менее опасен, чем химические ванны, а также не требует трех шагов для производства печатной платы. Стоимость станка с ЧПУ, однако, гораздо больше, чем стоимость химических растворов, и с фотопроявкой мы можем достичь гораздо большей точности рисунка.

Заключение

Я искренне надеюсь, что эта книга оказалась вам полезна и эта последняя страница станет для вас отправной точкой для долгого путешествия. В книге я не мог раскрыть многие темы, некоторые из них довольно сложны, а также захватывающих, как переменные токи, радио, передачи сигнала, усиление, обработка и производство звуков. Существует также мир роботов, домашней автоматизации, дронов, интернета вещей и вычислительной техники, где электроника исчезает и создает невероятные взаимодействия, которые до недавнего времени казались почти немыслимыми. Для каждой из этих тем потребовалась бы по крайней мере отдельная книга.