För en tid sedan var kablar och tillverkning av ett kretskort för din enhet en obligatorisk skicklighet för nästan alla radioamatörer. Å ena sidan är det ingenstans att gå - ingen kommer att göra det åt dig, och å andra sidan processen, innebär en hel del kunskap och praktiska färdigheter som inte kommer att vara överflödiga. Och kom ihåg hur dessa tryckta kretskort målade ... Där det finns bläckritning på spårningspapper, som plågade mer än en generation studenter vid universitet inom tekniska områden.
Det finns faktiskt flera metoder för att tillverka ett tryckt kretskort, om vi talar om den kemiska upplösningen av oskyddade delar av koppar på folielaminerad plast, då var den första historiskt en metod för manuell ritning - en vulgär ritpenna, ofta en speciell glas. Plastkapillärer användes också från en tjockväggig utbytbar ampull från en kulspetspenna eller, bättre, metallpinnar från medicinska sprutnålar. Det fanns ett antal specialtekniker relaterade till bläckritning, så att du kan rita jämna spår, speciella linjaler med ben eller en upphöjd kant, så att du inte smetade spåren. Gick runt händerna recept för lätta att rita kompositioner - inte torkar i nålen och inte smutsade.
När persondatorer upphörde att vara exotiska visade det sig att det tillsammans med spel fanns ett antal mycket användbara, ganska komplexa program - de så kallade "CAD" (datorstödda designsystem), bland dem fanns det också sådana som var inriktade på våra amatörradiofrågor, särskilt e industrin som helhet. Helt i början, under tiden för ”286-talet” och ”386-talet”, när ”groda A hoppar längre än groda B”, minns jag att det fanns enkla program som gjorde det ändå möjligt att avsevärt underlätta arbetet med ”spår” av brädor - före dem målade de på grafpapper eller helt enkelt på ett papper i en låda.Dessutom var det möjligt att skriva ut den färdiga ritningen på en skala från 1: 1 (det fanns alltid inte tillräckligt med patroner på en kolkopimatrisskrivare) och fäst den med tejp på foliefiberglasämnet, tonade centrum för framtida hål på utskriften - som ett resultat var hålen på brädet mycket jämnare och mer exakt, vilket var mycket viktigt för mikrokretsar. Samtidigt var vägarna ritade med händer, desamma med en ruttmarkering.
Lite senare sjönk dot-matrix-skrivare i glömska och ersattes av laser- och bläckstråleskrivare. Jag misstänker att från början av att rita tryckta kretskort på en dator, blev amatörfolket plågas av frågan - hur skulle jag överföra den här skönheten så här, från skärmen, annars kom det smärtsamt ut "där" och klumpigt "här", något med det måste göras. När laserskrivare, "mirakel med fientlig teknik", framkom, relativt sett, inte bara i dekaner, utan också i avdelningar och människor räknade ut vad som hände, föddes teknologin med överföring av smält toner, ett järn, känt som "LUT" (laser-strykning ). Tja, snart drog sig specialiserade kemikalier upp.
Det senare, låter dig organisera ett mycket enkelt sätt hemma, en process som liknar den industriella och att uppnå mycket god kvalitet på de slutliga produkterna. Ja, som en enhet för att skriva ut fotomasker är det tillåtet och ännu mer, det rekommenderas direkt att skrivaren är en bläckstråleskrivare - till skillnad från en laserskrivare, värmer den inte upp papper och film vid utskrift, och utskriften matchar mycket exakt de angivna storlekarna. Tja, fotomaskinen visar sig vara mer "tät" - det vill säga svart, i ljuset, det är svart, inte grått.
Så vi kommer att överväga i detalj hela processen.
Vad behövdes för honom.
Verktyg.
Kräver åtkomst till en dator med en skrivare, ett litet bänkverktyg, behållare av lämplig storlek för utveckling och etsning. Du behöver definitivt en UV-lampa. Mjuk borste.
Material.
Transparent film för utskrift på den typ av skrivare som du har tillgång till, lack-fotoresist, kemikalier för utveckling (NaOH, "Mole"), för etsning (valfritt järnklorid, kopparsulfat med salt, citronsyra med väteperoxid) faktiskt själva arbetsstycket.
Jag fick en sådan fotoresistlack i ett aerosolpaket. "Positiv" är i den meningen att det inte är nödvändigt att översätta bilden till negativt när du skriver ut en fotomask - allt som är svart på mallen kommer att lackas från etsningslösningen och kommer att förbli i form av utbuktningar på ämnet.
Det första vi gör är att klippa arbetsstycket. Om detta är ett järnstycke, så är allt klart, om det är laminerad plast med ett skikt folie, bör du ta hand om ett enkelt verktyg som gör det möjligt att kraftigt underlätta processen.
Fräsen är tillverkad av ett trasigt bågblad, tanden skärs med en "kvarn", ett handtag är nödvändigt, men det är inte värt att estetisera - verktyget är inte för slitstark, "klo" måste uppdateras regelbundet - glasfiber är slipande.
Blanketten ska klippas med ett "utsläpp" - tio millimeter på vardera sidan visar sig vara olämpligt för kvalitetsutskrift.
Efter att du har klippt upp arbetsstycket, slipas det noggrant med finpapper flera gånger och växlar mellan slipriktningarna. Ytan på arbetsstycket ska vara plant, matt. Du kan inte röra den beredda ytan med dina händer - oljiga fläckar låter inte lacken klibba fast. Det är bättre, även innan slipning, att ta på en vänsterhand en ren handske och bara hålla arbetsstycket fast.
Efter slipning appliceras lack på den förberedda ytan. Tunnt lager (ett vanligt misstag är att hälla fetare, skiktet ska vara lätt synligt och bara). Det är bättre att luta arbetsstycket så att överskottet av flytande lack dränerar. Det är tydligt på en ventilerad plats eller på gatan och i svag belysning, så att den inte tänds omedelbart. Efter tappning av överskottet läggs arbetsstycket horisontellt i en tidigare beredd ogenomskinlig torkbox.
Torkning. Det finns två alternativ - "naturligt" - minst en dag, vid rumstemperatur och "tvingat" - i en ugn på 75 grader, en kvarts timme.I det här fallet måste torkskåpet vara utrustat med en PID-regulator, annars kan en betydande "slut" av temperaturen inte undvikas och arbetsstycket kommer troligtvis att skadas. Vid fabriksförhållanden gillar de inte att torka vid rumstemperatur - under lång tid finns det en stor risk att fånga dammpartiklar på den klibbiga ytan. Vi har bråttom, som om det inte finns någonstans.
Skriv ut en fotomall medan arbetsstycket torkar. På en transparent film designad för utskrift på vår typ av skrivare. Från programmet där ritningen utvecklades. Utskriftskvaliteten bör ställas in på maximalt. I princip räcker det med ett pass, men små "sår" är synliga på det stora fältet för den färdiga produkten. För att minimera dem bör du ta exponeringsintervallet så litet som möjligt och räkna det mycket noggrant, helst med ett stoppur.
En tätare fotomask som tillåter fler friheter kan dubbeltryckas på ett ställe om mekanismen för vår skrivare sväljer lakan på exakt samma sätt. Om inte, är det bättre att göra två kopior och lägga dem ovanpå varandra med bitar av tejp. Ta en titt på det.
Två identiska fotomasker skrivs ut. Mirror. Både. För att fästa dem på arbetsstycket med bläcksidan - ett mått som påverkar upplösningen på framtida tryck.
Tryckta mönster klipps med sax, och en av kopiorna är det bättre att göra lite mindre än den andra - det kommer att vara bekvämare att fixa det med tejp. Fyra stycken smal tejp, några centimeter långa, skärs i förväg och limmas på skrivbordets kant.
En mall med stora marginaler placeras på ett ark med vitt papper med ett färglager på papperet. En mall med mindre fält placeras högst upp och flyttar den, vi kombinerar exakt ritningen. På en vit bakgrund är ett pappersark mycket bekvämt. Håller den övre mallen med en hand, fixar vi dess kanter med de förberedda bitarna av tejp. Order.
Med en enskikts fotomask, mot bakgrund av snö utanför fönstret, kan man se att den lyser lite igenom.
Med två lager förblir den svarta färgen, mot bakgrund av samma snö, svart.
Efter torkning av arbetsstycket, ta ut det i dålig belysning, inspektera. Ytan ska vara transparent, blank, lackerad, något lila. Troligtvis bildades små fläckar på kanterna, men det fanns ett tillägg för det. Filmens minsta tråkighet indikerar att beläggningen inte är lämplig för ytterligare utveckling. Du kan skölja bort en sådan aceton utan att ångra, bara tiden sparas.
Exponering. Vår lack är känslig för ultraviolett ljus (UV). Den mest praktiska källan till UV-ljus är kanske en lampa som energibesparande. Det räcker med att skruva fast det i vilken bordslampa som helst med en lämplig bas och "bestrålaren" är klar.
En sådan lampa lyckas exponera arbetsstycken upp till 200 mm i längd. I ett sammanträde, om du bakar för att tända en längre, kan du använda ett militärt trick - exponera i delar, stäng den färdiga med en ogenomskinlig platta.
Exponering. Ämnet placeras på en plan yta, ovanpå den motsvarande sidan av fotomasken och allt detta pressas med glas. Det är bekvämt att klippa två identiska glasögon och placera ett ämne med en fotomall mellan dem. Kanten på glasögonen kan tillfälligt fixeras med kontorsclips.
Men de bästa resultaten erhålls med en elastisk transparent "kudde". I de flesta fall, på små arbetsstycken, är det bekvämt att använda en förseglad påse med blixtlås.
Vi blåser upp den lite och stänger fästet. Så för att få en slags "madrass". Det läggs mellan det övre glaset och fotomasken. Kärnan i dess tillämpning är ett enhetligt tätt klipp av fotomask till arbetsstycket. Det finns fortfarande en metod att pressa med vakuum, men det är makalöst enklare. När storleken på påsen med låset inte är tillräckligt, kan du löd en sådan madrass själv från en vanlig påse eller bara polyeten.
En pappersremsa placeras på den plats som ska svetsas och en uppvärmd lödjärnspets sträckes över den. Hastighet och temperatur bör väljas i förväg. En lödkolv är önskvärt medelvärde ~ 40 watt, effekt och temperaturstyrningspets.
Exponeringstiden bör väljas i förväg med ett enkelt experiment - en fotolack appliceras på ämnet och en mall trycks - 10min, 9min, 8min, 7min ... Sedan placeras ett ämne med en så "tillfällig" fotomask under UV-lampan, där allt utom "10min" täcks, låt oss säga - en bit tenn. Efter en minut flyttar vi plattan och avslöjar inskriptionen "9min", sedan lägger du till "8min" efter ytterligare en minut och så vidare. Sedan, efter utvecklingen, undersöker vi resultatet och skriver i arbetsboken och på lådan med UV-lampan, den tidsperiod då de tydligaste utskrifterna erhålls.
Det bör komma ihåg att exponeringsförhållandena ska upprepas helt - samma lampa, samma avstånd till arbetsstycket, samma glas. En annan viktig punkt - som alla lysrör (energisparande) lampor går vår UV smidigt in i driftsläget. Det vill säga, du måste slå på lampan, vänta ett par minuter och sedan plocka ett tomt med en fotomall under den. Det är verkligen synd - det skulle vara frestande att använda en tidsbrytare för fototryck, men glödlampor användes där.
Efter exponering lägger vi arbetsstycket igen i en ljusfast låda i 5 ... 10 min. Detta är viktigt.
Efter exponering i mörkret - utveckling.
Utvecklingen av min lack, utförd av alkali - NaOH, säljs i torra butiker i radiobutiker. Det är lösligt i vatten. Det är möjligt och ännu bättre att använda en lösning av en rörrensare, till exempel "MOLE", som inkluderar denna alkali. För det första är det billigt och prisvärd, och för det andra är effekten av en sådan rengöringslösning mycket mildare. Det är sant att inte alla varianter av "MOLE" inkluderar denna alkali. Koncentration - 60 ml per 1 liter vatten. Ett sjal eller ett stycke av vårt järnstycke doppas i ett lämpligt tråg med en alkalilösning och efter att ha väntat ett par minuter, fläktar vi lite ytan på stycket i lösning med en mycket mjuk borste. De områden med lack som fanns under de transparenta områdena i masken bör börja lösa sig. I slutändan kommer det att finnas ett ganska väl markerat och tydligt avtryck.
Vi tvättar omedelbart arbetsstycket i rent vatten och placerar det i betningslösningen.
Det finns flera recept för etsning av koppar och dess legeringar. Nyligen verkar ett recept med väteperoxid och citronsyra ha vunnit popularitet. Damer, en sådan lösning - för att inte fläcka något hemma och köpa ingredienser i den vanliga mataffären och apoteket. På detta är hans fördelar uttömda. Kostnaden för komponenter, i termer av den erforderliga volymen, är inte billigare än järnklorid. Den sista är ett lärobokrecept. Det fungerar snabbt, särskilt när det värms upp, nu är det ganska prisvärd. Det är nödvändigt att arbeta noggrant - tyget och händerna är mycket färgade. Och till sist är det billigaste receptet två delar bordsalt, en del kopparsulfat. Den senare säljs i järnaffärer med trädgårdsförmåga. Med god uppvärmning fungerar det inte sämre än järnklorid. Äkta kopparföreningar är giftiga - inte en "senap-sarin-soman" -kurs, en isolerande gasmask behövs inte, men att tvätta händerna efter arbetet skadar inte.
Så kemikalier och redskap väljs i förväg, lösningen bereds. Vi placerar det utvecklade ämnet i det. Ja, om det är ett järnstycke, bör baksidan inte korroderas av lösningen och själva lösningen bör skyddas mot onödiga utgifter - skydda ytan från åtkomst till den för etsningslösningen, till exempel nitrolack. Det är lämpligt att göra detta innan du täcker lackbilden. Det vill säga, baksidan av stämman på vår järnbit är belagd med nitrolack, inte att glömma att täcka ändarna också. I ett par lager är fördelen att den torkar snabbt. Efter fullständig torkning rengör vi arbetsytan med ett fint sandpapper och applicerar känslig lack från en sprayburk.
Under etsning bildas ett lager reaktionsprodukter på arbetsstyckets yta, vilket förhindrar god tillgång till färsk lösning och reaktionen bromsar ner. Processen kommer att gå mycket snabbare när du tvättar produkter, det finns flera beprövade metoder - placera arbetsstycket i lösningsskiktet upp och ner, till exempel fixa det på ett flytande flottör från ett skumstycke.Det finns flera sätt att agitera lösningen - från speciella magnetomrörare, såsom kemiska, till luftbubblor och vibrationer av en kraftfull högtalare eller högtalarsystem anslutet till en förstärkare i generatorn i genereringsläge. Naturligtvis kommer processen att pågå så här, men mycket längre, i det här fallet är det värt att placera kyvetten i närheten och skaka lösningen oftare.
Om du talar om kyvetter, om det inte finns en behållare av lämplig storlek, kan du göra sidorna på blocken och fodra insidan med polyeten. Arbetslösningar (betning och utveckling), det är bekvämt att lagra i plast rektangulära behållare med ett förseglat lock, annars förångas de.
Små arbetsstycken kan bearbetas direkt i behållare, för detta är ett gitter med ett handtag av tråd i isolering tillverkat av en bit av en bi-samlare av propolis.
När etsningen är klar upplöses koppar fullständigt i de oskyddade sektionerna på det tryckta kretskortet, en ritning med tillräckligt djup etsas i stålhöljen, arbetsstycket tvättas noggrant med vatten och torkas. Ett lager skyddslack raderas med en trasa som fuktas med aceton eller rengörs mekaniskt med en medelstor slipduk.
Om arbetsstycket är ett tryckt kretskort återstår det att såga utsläpp, borrhål och, om så önskas, tenn.
Om arbetsstycket är ett järnstycke (skala, typskylt, panel) är den etsade ritningen ”att visa” - fyll urtagningarna med en mörk mot en ljus bakgrund. Det är bäst att göra detta med patinering - applicera en konstgjord patina. Patination är en annan intressant historia.
