Действительно доступный и дешевый способ ЛУТа

Лут (лазерно-утюжная технология)

Действительно доступный и дешевый способ ЛУТа

ЛУТ или лазерно-утюжная технология применяется для самостоятельного изготовления печатных плат в домашних условиях. Технология ЛУТ зародилась совсем недавно с появлением лазерных принтеров.

Думаю, вам известно, что лазерные принтеры заправляются порошком — тонером.При большой температуре тонер плавиться и «оседает» на печатной поверхности.Именно этот принцип и заложен в ЛУТ.

Поэтому, чтобы использовать эту технологию, нам нужен всего-навсего лазерный принтер и утюг.

Создание прототипа

Итак, приступим сразу к делу. ЛУТ я буду показывать на примере создания макетки для микросхемы в корпусе QFP-32

тем самым я убью сразу двух зайцев: покажу Вам ЛУТ и создам себе макетку для этой микросхемы.

Макетная плата должна будет иметь примерно вот такой вид:

А для чего это надо? Так как  между выводами этой микросхемы шаг ну очень маленький, а мы хотим ее вставить в нашу макетную плату для создания какого-либо устройства, то понятно дело, что туда мы ее никак не запихаем.

  Далее такую микросхему мы будем впаивать в центр вот такой самопальной макетки, припаивать в отверстия по периметру  провода и джамперы и со спокойной душой уже втыкать провод на главной макетке туда, куда нам надо.

Чтобы создать сие чудо, мы должны использовать все прелести компьютера, а точнее программку для рисования печатных плат Sprint Layout 6.0  ,  чертим посадочное место для микросхемы и печатные дорожки. У меня получился вот такой рисуночек:

Далее в программе Sprint Layout мы  должны выбрать «Печать».  Должно появиться вот такое окно:

Имейте ввиду, что этот рисунок на текстолите отобразится зеркально, поэтому, если требуется, можно поставить галочку «Зеркально». Для меня такой надобности нет, так как рисунок у меня симметричный. Перед печатью не забудьте также залезть в свойства принтера и поставить по максимуму насыщенность цвета. Чем чернее будет рисунок, тем лучше.

Бумага для ЛУТ

Итак, с этим определились, теперь нужно определиться на чем будем печатать. Здесь среди радиолюбителей до сих пор идет много споров, и пока все-таки непонятно, что лучше. Кто-то печатает на фотобумаге, кто-то на кальке, кто-то на глянцевых журналах.

Лично я печатаю на  самоклеющейся пленке. Где то в инете прошел миф, что самая лучшая пленка-самоклейка с номером 333 :-). В принципе доволен. Честно скажу, другие не проверял. Что самое интересное, использовать мы будем не саму пленку, а ее подложку.

Для этого отклеиваем эту подложку от основы и фиксируем ее на листе офисной бумаги таким образом, чтобы сторона,  куда клеилась сама пленка-самоклейка была направлена вверх. Потом все это дело прогоняем через принтер и вуаля! Рисунок готов!

В настоящее время лучше всего использовать специализированную бумагу для ЛУТа, которую вы можете купить на Али по этой ссылке.

Подготовка фольгированного текстолита

Ну а теперь нам нужно подготовить кусок фольгированного текстолита для переноса  рисунка с подложки пленки-самоклейки на него. Берем самую мелкую шкурку-микронку  и зачищаем  его до блеска.

Некоторые умельцы зачищают с помощью пасты ГОИ и даже с помощью самого травящего раствора. Думаю, надо как-нибудь попробовать, ну а пока метод зашкуривания шкуркой остается для меня самым проверенным.

Как зашкурили, берем ватку, смачиваем  бензином «Калошей», чистим и заодно обезжириваем нашу платку.

Текстолит вы также можете взять на Али по этой ссылке:

Перенос рисунка на плату

После того, как мы подготовили нашу ошкуренную платку,  берем бумажку с рисунком и  кладем рисунком вниз на  платку.

Включаем утюг и ставим его на максимальный прогрев. После того, как  он прогрелся,  начинаем гладить нашу бумажку. Начинайте гладить с середины.  Прижимайте утюг сильнее. Проглаживайте тщательно все края. От этой операции будет зависеть все качество печатной платы.

Все, наверное, делали татуировки от жевательных резинок себе на  руку? Точно также за уголок подымаем бумажку и вуаля! У меня получилось как-то вот так:

Не обращайте внимание на черные крапинки,  у меня принтер уже немного начинает косячить. Это никак не повлияет на качество нашей печатной платы.  Иногда все-таки тонер в некоторых местах не цепляется с текстолитом.

В этом случае такие участки можно подкорректировать с помощью маркера для печатных плат.  В моем случае, как видите, справа в середине один пятачок чуток не вышел. Это  также никак не повлияет на работоспособность.

Травление плат

Берем хлорное железо и готовим раствор.

Наливаем теплую воду в ванночку. Далее аккуратно сыплем порошок и не забываем помешивать. Будьте осторожны! Реакция растворения хлоржелеза проходит с выделением теплоты. Поэтому при растворении будет шипение и бурление.

Не допускайте попадания хлоржелеза на одежду и в глаза! С одежды он очень тяжело смывается. Используйте только пластмассовые инструменты! Ни в коем случае не используйте железную миску, железный пинцет и тд.

Я делаю раствор на глаз. Здесь правило такое: чем крепче раствор, тем быстрее будет идти реакция травления.

Бросаем в нашу ванночку печатную платку с прорисованными дорожками

И время от времени начинаем гонять волну в ванночке

Также не забывайте поглядывать, как идет процесс травления.

Во! Идет полным ходом! Еще чуть-чуть  и все.

Как говорится «лучше недобздеть, чем перебздеть».  Поэтому, когда травление закончится, нужно срочно будет вытащить из ванночки платку.

Ну вот и наступил этот момент:

Промываем теплой водой из под краника

Берем ацетон, окунаем в него ватную палочку и стираем тонер с печатной платки. Также хорошо смывается тонер с помощью Flus-Off. Подробней о химии здесь.

Должно получится вот так:

Так как у меня текстолит тонкий, то я беру простые ножницы и вырезаю платку по границе квадрата, который указал еще при печати в Sprint Layout

Теперь все это дело лудим припоем и гелевым флюсом для защиты медных дорожек от коррозии.

Получилось вот так:

Теперь нам надо убрать этот липкий флюс. Для этого используем все тот же самый Fluх-Off или ацетон, прыскаем на платку и чистим ее с помощью зубной щетки.

Ну вот почти готовая платка. Красота!

Остался окончательный штрих  — сверление контактных площадок. Для этого берем нашу минидрель и самое тонкое сверло. В данном случае на 0,6 мм и сверлим этим сверлом все отверстия. Потом берем уже сверло на 1 мм и рассверливаем отверстия на 0,6 мм.

Проверяем нашу платку с другой стороны

Все замечательно! Теперь можно использовать нашу платку в свое удовольствие, запаяв микросхему на нее и припаяв провода в отверстия.

Заключение

В наше время ЛУТ становится все более и более популярным. Это, конечно же, связано с простотой и дешевизной данного метода. Некоторые заядлые электронщики умудряются получать ширину дорожки с помощью ЛУТ 0,3 и даже 0,2 (!) мм.

Красота, надежность, малые габариты, удобство трассировки печатных проводников с помощью компьютера сделало ЛУТ по настоящему популярным среди радиолюбителей, а также среди маленьких фирм по производству радиоэлектронных устройств.

 

А какой кайф самостоятельно развести схему и собрать электронную безделушку по габаритам, которые диктуете вы с помощью ЛУТ! С помощью этой технологии вы можете использовать в своей плате SMD компоненты. ЛУТ действительно открывает нам дверь в микроэлектронику. Открывайте ее шире, не бойтесь!

Источник: https://www.ruselectronic.com/lazjerno-utjuzhnaja-tjekhnologija-lut-chast-1/

Печатные платы делаем сами своими руками. Технология ЛУТ

Действительно доступный и дешевый способ ЛУТа

Здравствуйте,  дорогие читатели блога.  Сейчас  на улице замечательная погода,  а у меня прекрасное настроение.  Сегодня я хочу вам рассказать о том,  как можно изготовить качественные печатные платы в домашних условиях.

Не спорю, что в сети информации на эту тему очень много и, наверное,  на каждом радиолюбительском сайте есть описание ЛУТовской технологии.

Но из всех этих вариантов я выбрал один,  который позволяет мне делать действительно качественные печатные платы не уступающие заводским.

В этом варианте нет каких-либо тонкостей способных повлиять на результат. Именно этим методом я хочу с вами поделиться.

]Вообще метод изготовления печатных плат с помощью лазерного утюга не сложен. Его суть заключается в способе нанесения защитного рисунка на фольгированный текстолит.

В нашем случае защитный рисунок мы сначала с помощью принтера выводим на фотобумагу,  глянцевую ее сторону.

Затем в результате нагрева утюгом, размягченный тонер прижаривается к поверхности текстолита.

Подробности сего действа читайте далее…НО в следующих статьях вас ждет еще более полезная информация из области радиолюбительских технологий так что обязательно [urlspan]подпишитесь.[/urlspan]

Итак приступим.

Для изготовления платы по технологии ЛУТ нам понадобится:

  1.  фольгированный текстолит (одно- или двухсторонний)
  2. лазерный принтер
  3.  утюг
  4.  ножницы по металлу
  5.  глянцевая фотобумага (Lomond)
  6.  растворитель (ацетон, спирт, бензин и т.д.)
  7.  наждачная бумага (с мелким абразивом, нулевка вполне подойдет)
  8.  сверлилка (обычно моторчик с цанговым патроном)
  9.  зубная щетка (очень нужная вещь, не только для здоровья зубов)
  10.  хлорное железо
  11.  собственно сам рисунок платы нарисованный в Sprint-Layout

Подготовка текстолита

Берем в руки ножницы по металлу и вырезаем кусок текстолита по размеру нашей будущей печатной платы. Раньше я резал текстолит ножовкой по металлу, но это, оказалось, по сравнению с ножницами не так удобно, да и пыль текстолитовая очень докучала.

Полученную заготовку печатной платы хорошенько  шкурим наждачной бумагой — нулевкой до появления равномерного зеркального блеска. Затем смачиваем кусочек ткани ацетоном, спиртом или каким еще растворителем, тщательно протираем и обезжириваем нашу плату.

Наша задача очистить нашу плату от окислов и  «потных рук». Само собой  после этого стараемся руками нашу плату не трогать.

Подготовка рисунка печатной платы и перенос на текстолит

Нарисованный заранее рисунок печатной платы, мы распечатываем на фотобумагу. Причем в принтере отключаем режим экономии тонера, а рисунок выводим на глянцевой стороне фотобумаги.

Теперь достаем из-под  стола утюг и включаем в сеть, пускай нагревается.  Свежераспечатанный лист бумаги ложим на текстолит рисунком вниз и начинаем проглаживать утюгом.  С фотобумагой,  в отличие от кальки, подложки от самоклейки церемониться не нужно, «елозим» утюгом до начала пожелтения бумаги.

Здесь можно не бояться передержать плату,  или переборщить с давлением.  После берем  этот бутерброд  с прижаренной бумагой и несем его в ванную.  Под струей теплой воды подушечками пальцев начинаем скатывать бумагу. Далее берем в руки заготовленную зубную щетку и хорошенько проходим ею по поверхности платы. Наша задача содрать белый меловой слой с поверхности рисунка.

Просушиваем плату и под яркой лампой хорошенько проверяем.

Зачастую меловой слой сдирается с первого раза зубной щеткой,  но бывает,  что этого оказывается недостаточно. В этом случае можно воспользоваться изолентой. Белесые волокна налипают на изоленту оставляя нашу платку чистой.

Травление платы

Для приготовления травящего раствора нам понадобится хлорное железо FeCL3.

Этот чудо порошок в нашем радиомагазине стоит около 50р. Наливаем в неметаллическую посудину воды и засыпаем туда хлорного железа. Обычно на три части воды берут одну часть FeCL3. Далее погружаем в посудину  нашу плату и даем ей время.

Время травления зависит от толщины фольги, температуры воды,  свежести приготовленного раствора. Чем горячее раствор, тем быстрее пройдет процесс травления, но в тоже время в горячей воде есть вероятность повредить защитный рисунок. Также процесс травления ускоряется при помешивании раствора.

Некоторые приспосабливают для этого «бульбулятор» от аквариума или же крепят вибромоторчик от телефона.   Вытравленную плату вынимаем и промываем под струей воды. Травящий раствор сливаем в баночку и прячем под ванну, главное чтоб жена не увидела.

Этот раствор нам еще потом пригодится.   Вытравленную платку очищаем от защитного слоя тонера. Я для этого применяю ацетон, но вроде как спиртом или бензином тоже не плохо получается.

Сверление платы

Вытравленная и очищенная плата нуждается в сверловке, так как не всегда есть возможность применения поверхностного монтажа.   Для сверления платы у меня припасена небольшая сверлилка. Она представляет собой моторчик типа ДПМ с насаженным на вал цанговым патроном. Брал я его в радиомагазине за 500р. Но думаю можно применить для этого любой другой моторчик, например от магнитофона.

Сверлим плату острым сверлом, стараясь сохранять перпендикулярность. Перпендикулярность особенно важна при изготовлении двусторонних плат.   Кернение отверстий под сверловку нам не требуется, так как отверстия в фольге образовались при травлении автоматически.

Проходимся по плате шкуркой нулевкой,  снимая заусенцы после сверловки, и готовимся к лужению нашей платы.

Лужение платы

Я стараюсь залуживать свои платы, и делаю это по нескольким причинам:

  •  Залуженная плата более стойка к коррозии, и через год вы не увидите следов ржавчины на вашем устройстве.
  •  Слой припоя на печатном рисунке увеличивает толщину токопроводящего слоя, так снижается сопротивление проводника.
  • На предварительно залуженную плату легче напаивать радиодетальки, подготовленные поверхности способствуют качественной пайке.

Обезжириваем плату и очищаем от окисла. Воспользуемся ацетоном,  а затем буквально на секунду обмакнем в раствор хлорного железа. Порозовевшую плату обильно красим флюсом.

  Далее достаем паяльник помощнее и,  набрав небольшое количество припоя на жало,  быстрыми движениями проходимся по дорожкам нашего печатного рисунка.

Остается только пройтись немного наждачной бумагой по рисунку, и получаем в результате красивую, блестящую платку.

Где можно приобрести

Где же можно купить фольгированный текстолит? Да впрочем не только текстолит но и другие инструменты для радиолюбительского творчества.

В настоящее время у меня  нет с этим каких-то проблем, так как в моем городе есть несколько точек приличных радиомагазинов.  Там я и текстолит покупаю и все что требуется.

Одно время, когда в моем городе не было нормального радиомагазина я все материалы, инструменты и радиодетали заказывал в интернет-магазине. Один из таких интернет магазинов где можно найти текстолит  да и не только это магазин Десси, о нем я кстати даже статью написал.

Печатные платы на заказ

Бывают ситуации когда есть рисунок печатной платы но совершенно не хочется  сталкиваться с технологическими  заморочками а печатная плата ой как нужна.

Или бывает, что  и не против попробовать,   постичь все таинства сего процесса но времени как на зло нет да и не известно к чему приведет (первый результат не всегда приближен к идеалу)  В этом случае можно поступить проще, можно заказать  печатные платы и получить качественный результат.

Так что ВНИМАНИЕ!!!   Если вы заинтересованы в изготовлении печатных плат на заказ то обязательно читайте эту статью!

Ну что же, вот мы и познакомились со способом изготовления печатных плат своими руками в домашних условиях. Обязательно [urlspan]подпишитесь на новые статьи[/urlspan], потому, что дальше будет много интересного и полезного.

Кроме того относительно недавно появился еще один прогрессивный способ подписки через форму  сервиса Email рассылок, этот способ примечателен тем, что каждый подписавшийся получает ПОДАРОК!!!, и этот подарок несомненно  оценит любой радиолюбитель. Так что люди подписываются и получают приятные бонусы, так что добро пожаловать.

Так что  создавайте свои устройства, делайте печатные платы, а технология ЛУТ будет вам в помощь.

С уважением, Владимир Васильев.

 Предлагаю посмотреть хорошую подборку видеороликов по каждому этапу ЛУТ — технологии.

Источник: http://popayaem.ru/pechatnye-platy-delaem-sami.html

Лайфхаки изготовления двухслойных плат (ЛУТ)

Действительно доступный и дешевый способ ЛУТа

Потребность делать железо периодически возникает у многих технарей. Иногда задача позволяет нафигачить всё проводами на макетке, а иногда, к сожалению, нужно нечто посерьёзнее.

Вот и меня однажды настигла потребность делать печатные платы… Лазерно-утюжная технология кустарного изготовления плат по началу сильно отталкивает своей рандомностью (на чём печатать, как греть, с какой силой давить, как отдирать, и т.д.

), но друзья поделились опытом, и оказалось, что это действительно не так уж сложно. ЛУТ бесспорно дешевле любого другого варианта, и (внезапно) вполне подходит для двухслойных плат.

Кому интересно посложнее, подороже и поточнее, можно делать фоторезистом, но наша методика (основным элементом которой является особая бумага) позволяет стабильно прорабатывать шины 0.3/0.3 мм, так что в нашем сообществе бытует мнение что тян фоторезисты не нужны.

Кто не видит смысла в кустарном производстве плат, скорее всего сможет вспомнить пару случаев, когда приходилось пилить дорожки и припаивать проводки на целой партии плат. А сделав одну плату дома, можно её хорошенько отладить и приобрести уверенность в фабричных платах.

Под катом я поделюсь детерминированной методикой изготовления двухслойных печатных плат по технологии ЛУТ с различными резервными схемами на случай косяков. От идеи до включения. Будем работать с KiCad, Inkscape, наждачкой, утюгом, персульфатом аммония и гравёром.

Любое устройство начинается со схемы. Большинство ошибок платы можно устранить на этапе проектирования. А чтобы схема гарантированно соответствовала плате, нужен хороший EDA-софт. Например, KiCad.

KiCad –> Плата

Если Вы всё еще работаете с проприетарными ограниченными решениями, начните со статьи Трассировка печатной платы в KiCAD или пропустите этот раздел.

Используем недавно вышедший KiCad 5, поскольку мне глубоко симпатична эта программа, её комьюнити (включающее CERN) и идея мультиплатформенного FOSS в целом.

Итак, алгоритм с лайфхаками:

  1. Находим компонент в каталоге вашего любимого магазина электроники.
  2. Находим соответствующий компонент в библиотеке KiCad.
    • Если это транзистор или другой компонент с тремя или более выводами, находим его корпус в библиотеке футпринтов в Pcbnew, смотрим нумерацию, сопоставляем с даташитом и выбираем в Eeschema компонент с правильной нумерацией выводов.
    • Если компонента нет в библиотеке KiCad, ищем в Интернетах. Если всё еще нет, находим в библиотеке похожий, экспортируем Symbol (в новую библиотеку), подключаем ее к проекту, открываем в Symbol library editor, дорабатываем, проделываем то же самое с футпринтом, если корпус тоже нестандартный.
    • Если есть ну совсем равнозначный выбор, отдаём предпочтение компонентам, у которых есть 3D-модель. KiCad умеет показывать как будет выглядеть девайс, это сильно помогает находить ошибки.
  3. Помещаем компонент на схему, в поле Datasheet компонента помещаем ссылку на этот компонент из магаза.
  4. Рисуем схему не забывая:
    • Использовать шины и метки, чтобы не перегружать схему кучей параллельных линий.
    • Давать имена цепям не входящим в шины и метки, чтобы на плате было проще ориентироваться.
    • Сохраняться.
    • Положить проект под git и комитить.
  5. Ассоциировать компоненты с футпринтами, пронумеровать компоненты, сгенерировать Netlist, сгенерировать Bill of Materials (в котором будет список ссылок и количество элементов возле каждой ссылки, чтобы прям сразу никуда больше не обращаясь наполнить корзину и заказать элементы).
  6. Открыть Pcbnew, загрузить Netlist.
  7. Настроить DRC:
    • Для сигнальных цепей минимальная ширина дорожек 0.3 мм, clearance 0.3 мм.
    • Для силовых побольше, пропорционально силе тока. Есть онлайн калькуляторы.
    • Дефолтные Via — 0.8 с отверстиями 0.6.
    • Разумеется, если будет место на плате, все эти размеры (кроме отверстий) надо делать максимальными из возможных, ведь если Via 1 мм, то вероятность попасть в неё сверлом с другого слоя крайне высока ))
    • Ну и Via 0.8 — это вовсе не жестко минимальный размер: если к отверстию подходит толстенная дорожка, то можно хоть 0.5 ставить, там все равно будет к чему удобно припаяться.
  8. Вручную нарисовать плату, следуя советам из статьи 7 правил проектирования печатных плат.
    • Мне тоже по началу казалось “фэ, это должна делать машина”, но потом я однажды попробовал и мой мир больше не станет прежним. Ручная трассировка намного интереснее и увлекательнее, чем кажется. Всем советую, особенно любителям собирать паззлы.
    • К тому же, 7 правил проектирования печатных плат машина соблюдать не будет, а на исправление автотрассировки может уйти больше времени, чем на ручную трассировку.
    • Если не убедил, или у вас ОЧЕНЬ сложная плата, ну берите топор…
  9. Добавить надписей и логотипов.
    • Чтобы логотип KiCad поместить на один из медных слоёв, надо экспортировать футпринт, открыть его в текстовом редакторе и поменять “F.SilkS” на “F.Cu” во всех полигонах.
  10. Добавить 4 габаритных отверстия 0.35/0.5 по углам платы на расстоянии ~5-10 мм от линий слоя Edge.Cuts

Плата –> SVG

Когда плата готова, нужно перегнать её в SVG для дальнейшей доработки. Лучше выгрузить плату из EDA без отзеркаливания, чтобы точно не запутаться и отзеркалить как надо.

А надо отзеркалить только передний слой F.Cu. Поскольку на задний слой B.Cu мы в редакторе смотрим со стороны переднего, он уже отзеркален. Для надёжности, лучше поместить хоть какой-нибудь текст на оба слоя и следить за тем чтобы этот текст не читался ))

(спасибо, dShaded) Из KiCad лучше выгружать через File | Plot, поскольку там есть возможность сделать сразу все отверстия 0.35 мм. Для ручного ЛУТа жирные дыры не нужны, лучше пусть побольше меди будет и она сверлом счистится.

Собственно:

  1. Загружаем оба слоя в Inkscape.
  2. Устанавливаем единицы измерения документа миллиметры, и формат листа А4.
  3. Добавляем еще больше надписей белым на областях металлизации. KiCad так не умеет, напишите в комментах если ваш EDA умеет.
  4. Группируем, чтобы было только два объекта.
  5. Выравниваем (Ctrl+Shift+A), расстояние между слоями (их габаритными отверстиями) должно быть не менее сантиметра.
  6. Отзеркаливаем передний слой кнопочкой на верхнем тулбаре.
  7. Сохраняем в SVG.

Сейчас нужно отправить SVG на принтер на обычной бумаге. И сделать с этой бумагой следующее:

  1. Поприкладывать к ней компоненты и проверить футпринты (которые по-любому уже пришли из магазина: если у вас на плате больше трех-пяти компонентов, протрассировать всё за один вечер сложновато)
  2. Приложить к текстолиту и накернить 4 габаритных отверстия по углам, которые мы добавляли
    • Взять керн (или гвоздь) с молотком и сделать сверхточную неглубокую вмятину, поглощающую заблудшие свёрла. Сила удара должна быть такой, чтобы не деформировать плату.
  3. Просверлить 4 отверстия самым тонким сверлом (0.6-0.8) ровно под 90 градусов. Это, пожалуй, самая сложная часть, но ошибки условно допустимы; способ их последующего исправления придуман.
    • Если есть станок, Вам повезло.
    • Если есть CNC, Вам крупно повезло, фигачьте всё отверстия по DRL-файлу прямо сейчас безо всяких кернов-*ернов.

  • Легко догадаться, что отверстия нужны для точного ориентирования переднего слоя относительно заднего. Если хочется проще, есть способ без отверстий: очень точно сложить бумажку с шаблоном и поместить текстолит внутрь. Как уже было сказано, небольшое отклонение не станет фатальным (если, конечно, отверстия еще не просверлены)
  • Еще одной модификацией складывания поделился TonnyRed: Свежеотпечатанные листы с верхним и нижним слоем кладем друг на друга, просвечивая лампой и совмещая. Скрепляем в нескольких местах по краям. В получившийся конверт кладем текстолит.
  • Другим (намного более продвинутым) способом ориентирования слоёв поделился dgrees. Спасибо!

Такс, это раздел про SVG, а мы уже к станкам перешли… Всё, последний штрих по SVG и больше комп не понадобится:

Залейте чёрным всё вокруг, чтобы части текстолита, которые не относятся к плате не травились и не насыщали персульфат аммония медью. Да, хлорное железо тоже можно, но аммоний синенький.

SVG –> Текстолит

Вся статья, на самом деле, написана только ради того, чтобы поделиться с миром самой правильной бумагой для ЛУТа. Вот она:

Также, у нас есть информация о пригожести бумаги Black Diamond. Другие марки могут обладать необходимыми свойствами, а могут нет. HP не подходит точно (плавится под утюгом), Lomond условно подходит, “но как-то средне”. Можно экспериментировать с разной глянцевой фотобумагой для струйной печати. Пишите в коменты чо как с другими бумагами )

oco советует использовать рукав для запекания. Это прозрачная пленка, не плавится под утюгом и легко снимается с платы, оставляя тонер. В принтер заправлять вместе с листом обычной бумаги.

Алгоритм:

  1. Ставим утюг греться на максимальную температуру.
  2. Шлифуем текстолит с обеих сторон мелкой наждачкой, сантехнической абразивной губкой (спасибо, klirichek), губкой для посуды или абразивным ластиком.
  3. Если Ваш принтер умеет кушать форматы отличные от A4, Отрезаем от А4 полоску по размеру изображения. Бумага сверхценная: если Вам удалось её достать, надо экономить.
  4. Заталкиваем в принтер узкой стороной. Проверяем, что изображение двух слоёв платы не превышает ширины отрезанной полоски по ширине и 210 по высоте.
  5. Печатаем лазерником с оригинальным тонером в картридже на этой глянцевой фотобумаге для струйных принтеров.
  6. Не прикасаясь к тонеру, разрезаем слои на две отдельные бумажки и дырявим габаритные отверстия на обоих слоях.
  7. Вставляем прямые штырьки (например, от PLS/PLD гребёнки) в 4 габаритных отверстия.
  8. Насаживаем передний слой.
  9. Проглаживаем равномерно, сильно не надавливая, до пожелтения бумаги (или еще каких-либо знаков свыше, это всё-таки ЛУТ: совсем избавиться от магии, наверно, невозможно). Штырьки можно вытащить когда бумага начнет прилипать и потеряет способность смещаться.
  10. Не отдирая бумагу от текстолита, повторяем последние три пункта с задним слоем.
  11. Даём текстолиту остыть: можно пока поставить греться чайник и начать разбодяживать персульфат аммония.
  12. С остывшего текстолита (без воды, это архиважно) аккуратненько отодрать лишнюю бумагу. Тонер должен сойти вместе с глянцевым слоем фотобумаги, так и было задумано.

В случае ошибок, можно стереть один из слоёв ацетоном, подложить уже оторванную бумажку противоположного слоя (чтобы тонер не отлип от платы и не перевёлся на доску, на которой Вы гладите) и повторить.

Текстолит –> Текстолит с дорожками

Для травления, нам понадобится пластиковый контейнер (или любая не-металлическая тара, в которую плата поместится лёжа). А также, одноразовая ложка или варибаси для помешивания платы (против пузырьков, которые мешают травиться).

Персульфат аммония рекомендуется разводить в тёплой воде 1:2. Но это довольно высокая концентрация, 1:3 или даже 1:4 хватит. В конце концов, можно еще подразмешать потом. Рекомендуемая температура разбодяживания — 40-50 градусов.

Однако, учтите, что перегревать всякого рода химикаты довольно опасно. Высокая концентрация, высокая температура и соли меди могут привести к криповому результату:

https://.com/video-24764675_456239191

Пользуйтесь респиратором.

Желательно шевелить плату, сгонять с нее пузырьки и поддерживать температуру в районе 35-45 градусов на водяной бане. Но если персульфат не дохлый, она и сама может поддерживаться (см. видео выше).

Если плохо травится, можно:

  1. Купить новый аммоний, он теряет свои свойства при хранении в условиях повышенной влажности
  2. Перестать помешивать
  3. Еще подождать
  4. Вытащить плату и подогреть раствор в микроволновке (аккуратно)
  5. Подразмешать ещё чучуть белого порошка

Спасибо, Helium4 за консультацию в личке по данному разделу.

После травления, тонер стирается ацетоном.

Текстолит с дорожками –> Плата

Осталось просверлить и соединить переходные отверстия.

Лайфхак: Если так получилось, что имеет место быть смещение слоёв, его можно компенсировать углом наклона сверла.

С первого отверстия сложновато поймать нужный угол, так что лучше сначала сверлить наименее требовательные к выходной точке отверстия (например, те, что выходят в область металлизации или объемные острова меди)

После просверливания, необходимо соединить отверстия. Разумеется, мы будем это делать с помощью резисторных/конденсаторных ножек и паяльника. Но иногда на переходное отверстие надо сверху поставить SMD-компонент, и в этом случае высокая плюшка припоя недопустима. Мы придумали следующий трюк:

  1. Запаиваем штырь
  2. Стачиваем гравёром всё лишнее
  3. ….
  4. Профит!

Также можно заказать и использовать клёпки, спасибо tretyakovmax за напоминание о них (Правда, его способ с расклёпыванием жил пачкорда — это, похоже, тема отдельной статьи)

Если Вы всё-таки ошиблись и протравили слой с компонентами у которых более двух выводов отзеркаленным, попробуйте выгнуть ножки компонентов в обратную сторону и припаять их вверх ногами.

Типа всё ))

Можно запаивать компоненты и врубать питание.

А после тестирования и исправления, привести в порядок переходные отверстия, перенести текст и логотипы на слой шелкографии и заказать фиолетовые платы на OSHPark, или много плат на EasyEDA.

Плата на КДПВ действительно изготовлена ЛУТом, а не заказана с OSHPark. Фиолетовая паяльная маска решает 🙂

Вот еще годный видос для дальнейшего изучения всякого рода тонкостей (осторожно, залипательный канал, есть пострадавшие):

Спасибо за внимание!

  • лут
  • печатная плата
  • лайфхак
  • kicad

Источник: https://habr.com/post/417501/

Записки программиста

Действительно доступный и дешевый способ ЛУТа

Не то, чтобы в использовании печатных плат с дорожками, как на макетной плате, было что-то зазорное. Просто это не очень удобно, так как дорожки приходится соединять проводами. Да и элементы на плате зачастую можно разместить куда компактнее, чем это позволяет макетная плата.

Существуют готовые платы без дорожек, которые решают вторую проблему, но не решают, а скорее даже усугубляют, первую.

К счастью, существуют проверенные временем способы изготовления печатных плат своими руками, один из которых, так называемый ЛУТ (в английском языке — TTM, Toner Transfer Method), и будет рассмотрен в данном посте.

Примечание: Очень многое из написанного ниже я узнал благодаря господину DI HALT и его потрясающему сайту easyelectronics.ru. Я не претендую тут на изобретение чего-то нового.

Мне просто хотелось чисто на память написать рассказ о том, как я изготовил свою самую первую печатную плату. Ну и, возможно, поделиться парой личных наблюдений касательно всего процесса, а также кое-какими специфичными для Linux моментами.

Само собой разумеется, все написанное далее актуально и для других ОС.

Список покупок

Для изготовления печатных плат по ЛУТ понадобятся:

  • Лазерный принтер. На форумах, посвященных электронике, можно найти треды, где обсуждаются разные подходящие для наших целей модели. Принтер HP LaserJet Pro P1102 является одним из самых дешевых. Он все еще продается во многих интернет-магазинах и к тому же превосходно работает под Linux. Лично я его и использовал. Заметьте, что, судя по отзывам, именно эта модель почему-то часто продается без USB-кабеля. Уточните его наличие у продавца и при необходимости закажите отдельно.
  • Фотобумага для лазерной печати. Хорошо зарекомендовала себя глянцевая бумага Lomond в формате A4 130 г/м2 (0310141). Опять же, на форумах вам могут подсказать другую подходящую бумагу. Но эта считается одной из лучших и ее легко купить.
  • Фольгированный стеклотекстолит толщиной 1 мм, штук 5, чтобы с запасом. Будьте внимательны — стеклотекстолит бывает разных размеров. В рамках этой заметки подойдет и самый маленький, 5×10 см, но в будущем вы можете захотеть изготовлять и платы побольше.
  • Ножницы по металлу, чтобы обрезать стеклотекстолит до нужных размеров. Если размер стеклотекстолита вас устраивает, можно обойтись и без них.
  • Микродрель, защитные очки и тиски, для просверливания отверстий в плате.
  • Ацетон или что-то вместо него, что можно использовать в качестве растворителя и обезжиривателя. Например, отлично подходит средство под названием Degreaser 65.
  • И еще: шкурка с маркировкой К36, или даже еще мельче, хлорное железо, большая банка флюса ЛТИ-120, припой без канифоли ПОС 40, лишняя зубная щетка и ватные диски (можно купить в любой аптеке), а также кисточка, тонкий несмываемый маркер для компакт-дисков и шило (продаются в любом магазине канцтоваров).
  • Опционально — лак акриловый в виде спрея или для нанесения кисточкой. Лак в виде спрея более удобен, но его не стоит использовать в доме. Вариант для нанесения кисточкой ложится не так ровно, но его можно использовать в доме. Для него вам придется добавить к списку покупок еще одну, дополнительную кисточку.

Дополнение: Впоследствии микродрель, тиски и ножницы по металлу я заменил на Dremel. Подробности см в разделе «Сверлим отверстия».

Также нужен утюг и лишняя стеклянная или пластиковая посуда, но я полагаю, что они есть в каждом доме. Пинцет тоже не повредит, но я думаю, раз вы решили самостоятельно делать печатные платы, значит он у вас уже давно есть. Работать с мелкими электронными компонентами и проводочками без пинцета очень неудобно.

Подключение принтера

Хочется отдельно рассказать про подключение принтера HP LaserJet Pro P1102 в Linux. Предполагается, что CUPS и HPLIP у вас уже установлены, как это было описано в заметке Пример настройки десктоп-окружения в Arch Linux. Этому принтеру нужны проприетарные дрова, поэтому его установка осуществляется не через веб-интерфейс CUPS, как обычно.

После подключения принтера к компьютеру говорим:

Затем отвечаем на несколько несложных вопросов и соглашаемся распечатать тестовую страницу. У меня все просто заработало.

Часто для изготовления печатных плат по ЛУТ рекомендуют изменить настройки принтера — выставить DPI побольше, отключить toner save mode, и так далее. В моем случае подобные настроек у принтера не оказалось. Как выяснилось позже, все прекрасно получается и с дэфолтами.

Проектирование платы

В мире Linux есть по крайней мере две заслуживающие внимания программы для проектирования печатных плат — это KiCad и EAGLE. KiCad совсем бесплатный, EAGLE бесплатен для некоммерческого использования и имеет адекватную ценовую политику в прочих случаях. В итоге EAGLE мне понравился намного больше.

Он имеет простой и удобный интерфейс, а также имеет ряд крутых фичей, например, генерацию проекта платы по схеме цепи, автоматическую разводку, поиск ошибок в схеме, а также проверку соответствия схемы и платы. Кроме того, выяснилось, что проекты EAGLE принимаются сервисом по изготовлению печатных плат Резонит. А вот проекты KiCad они не принимают.

Наконец, «исходники» небезызвестных плат Arduino, которые доступны на arduino.cc, также открываются в EAGLE.

Дополнение: Похоже, Резонит перестал принимать проекты EAGLE. Однако я научился экспортировать его проекты в принимаемый всеми Gerber, там все оказалось не сложно. Также из альтернатив KiCad и EAGLE я обнаружил EasyEDA. Я в целом скептически отношусь ко всем облачным решениям, но штука эта довольно приятная. Вдруг вам понравится.

Дополнение: Спустя какое-то время я все-таки перешел с EAGLE на KiCad. Подробности можно найти в заметке Как я впервые делал печатную плату при помощи KiCad.

Будущую плату удобно сначала нарисовать в тетради в клеточку, а потом уже переносить в EAGLE. Поскольку это был мой первый опыт создания печатной платы, я хотел сделать что-то знакомое и простое. В итоге решил сделать плату для таймера 555 в автоколебательном режиме. Вот что у меня получилось:

Важно! Здесь предполагается, что элементы размещаются, как на макетной плате, то есть, они опускаются на плату сверху вниз. Этот рисунок печатается, как есть, безо всякого зеркального отражения.

В процессе переноса на стеклотекстолит все дорожки окажутся в зеркальном отражении, поэтому текст в EAGLE я ввел в зеркальном отражении.

При этом, поскольку элементы крепятся на плату с той стороны, где нет дорожек, все сойдется, в частности все выходы того же таймера 555 попадут именно туда, куда нужно. Легко запомнить — рисуем, как на макетной плате, печатаем как есть, и все сходится.

Кстати, картинка с Гарфилдом нужна не только как своего рода автограф, или там для красоты. С ее помощью в любой момент можно легко понять, где у платы верх и низ, где лево и право, а также в зеркальном ли отражении дорожки.

Перед тем, как переходить к следующему шагу, советую распечатать плату на обычной (не фото-) бумаге, и проверить, что все компоненты попадают ножками, куда должны, что им друг с другом не тесно, и так далее.

Нанесение тонера на стеклотекстолит

Стеклотекстолит заранее обрезаем ножницами по металлу до нужного размера. Печатаем рисунок с дорожками на фотобумаге, на ее глянцевой стороне (напомню — печатаем как есть, без отражения).

Распечатанный рисунок не трогаем пальцами и по возможности бережем от пыли. Аккуратно обрезаем по размеру будущей платы.

Я лично просто приложил стеклотекстолит к бумаге и обвел его по контуру карандашом, затем обрезал бумагу ножницами:

Теперь берем шкурку и трем медь на стеклотекстолите круговыми движениями. Задача — снять весь окисел. Затем наносим Degreaser 65 на ватный диск и обезжириваем им поверхность. После обезжиривания не трогайте поверхность будущей платы руками.

Катушку с припоем ПОС 40 на фото я поставил специально, чтобы было видно, как после снятия окисла медь начинает отражать все вокруг. Если она неплохо все отражала и до снятия окисла — что ж, значит его почти не было.

Ждем немного, пока поверхность высохнет. Затем кладем распечатанный ранее рисунок на стеклотекстолит, тонером к медной стороне. Разогреваем утюг на максимум.

Прижимаем его на пару секунд с одной стороны бумаги, придерживая вторую рукой, затем прижимаем со второй стороны. Важно, чтобы бумажка при этом никуда не сползла.

Затем водим утюгом по бумаге то тех пор, пока она не пожелтеет. Водим долго, давим сильно. Результат выглядит примерно так:

Стеклотекстолит сейчас очень горячий, даем ему время остыть. Как остынет, помещаем его под струю воды на 2-3 минуты. Затем берем пинцет или шило и царапаем им поверхность бумаги. Задача — расцарапать поверхность и дать воде проникнуть под нее. Держим еще немного под струей воды, затем пальцами скатываем бумагу от центра к краям. Вот как это выглядит:

Когда бумаги останется совсем тонкий слой, снимаем его при помощи зубной щетки:

Должны снять всю бумагу, поэтому трем тщательно. Давить можно сильно, так как повредить тонер зубной щеткой практически невозможно. Затем вытираем заготовку и даем ей высохнуть. Внимательно изучаем ее в свете лампы под разными ракурсами.

Кусочки бумаги или растекшийся тонер, образующие лишние соединения между дорожками, можно удалить при помощи шила. Если что-то плохо прорисовалось или блестит там, где блестеть не должно, дорисовываем тонким несмываемым маркером. В моем случае тонер перенесся просто прекрасно и ничего дорисовывать не пришлось.

Травим плату

Дополнение: Альтернативный способ травления описан в статье Травим плату перекисью водорода с лимонной кислотой.

Понадобится пластиковая или стеклянная посуда. Я использовал ненужный герметичный контейнер для еды. Наливаем в него воду, желательно кипяченую и теплую, затем в воду добавляем хлорное железо. Хлорного железа все кладут по-разному.

В целом, если не доложить — не страшно, можно потом досыпать или просто плата будет дольше травиться. Если переложить, раствор потом можно будет использовать повторно. Я лично положил 2 чайные ложки на одну обычную (не большую) кружку воды.

Будьте осторожны! При добавлении хлорного железа в воду выделяется много тепла, поэтому кладите его понемногу и размешивайте.

Раствор можно трогать руками, но руки потом нужно не забыть помыть с мылом. Ни в коем случае не тащите немытые руки в глаза или рот, ну и вообще, лучше пользуйтесь пинцетом. Учтите также, что раствор сильно пачкается и трудно отмывается, поэтому остерегайтесь его попадания на одежду.

Будущую плату помещаем в раствор медью вниз. Притом, опускаем заготовку под углом, чтобы под ней не образовалось пузырьков воздуха. Чтобы заготовка не касалась дна и медь беспрепятственно отсоединялась от нее, можно повесить ее на кусок скотча или изоленты.

Оставляем плату травиться минут на 15. Точное время зависит от температуры воды, размера вашей чайной ложки и ряда других факторов. Над контейнером можно поставить настольную лампу с обычной лампой накаливания. Она будет слегка подогревать раствор, что немного ускорит процесс.

Если сильно торопитесь, ванночку можно время от времени слегка покачивать из стороны в сторону, помогая тем самым меди отсоединяться от поверхности будущей платы. Тонкий стеклотекстолит, толщиной всего 1 мм, позволяет видеть прямо сквозь него, протравились ли дорожки на обращенной ко дну стороне заготовки.

На следующем фото отчетливо видны протравленные дорожки и отвалившаяся от платы медь в виде осадка:

По истечении 15 минут достаем заготовку, промываем под струей воды, проверяем напросвет, что все вытравилось. Если недотравилось — помещаем обратно в раствор.

Следующим шагом нужно снять тонер (и маркер, если вы его использовали). Для этого я использовал все тот же Degreaser 65 и ватные диски:

Источник: https://eax.me/toner-transfer-method/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.