Сегодня я покажу вам как изготовить печатную плату в домашних условиях своими руками.
Шаг 1: Что вам нужно купить
- Экспозиционную коробку (ультрафиолетовую)
- Пресенсибилизированная эпоксидная плата
- Раствор олова (необязательно, но рекомендуется)
- NaOH (гидроксид натрия)
- FeCl3 (Хлорид железа)
- Ацетон
Шаг 2: Рисуем печатную плату
Если у вас уже есть файл с дизайном платы, то можете пропустить этот шаг.
В подготовке макетов для изготовления печатных плат в домашних условиях я использую программу Proteus, есть также неплохая программа Fritzing. Самое главное – это то, что вы можете экспортировать ваш макет в PDF-файл. PDF сохраняет реальные размеры, поэтому при печати вы получите размер 1:1, и после печати у вас не возникнет проблем с масштабированием.
Шаг 3: Печатаем заготовку
Распечатайте макеты плат на прозрачной плёнке. Я советую вам напечатать как минимум 3 копии, так вы получите наилучший результат, ведь непрозрачность трёх слоев при экспозиции будет выше.
Шаг 4: Подготавливаем химикаты
Во время этого шага оденьте защитные перчатки и очки, работайте в хорошо вентилируемом помещении. Вы будете работать с сильными растворами и кислотами, некоторые из них легко испаряются. Также я советую вам одеть лабораторный халат или старую одежду, так как пятно от хлорида железа нельзя отмыть – он оставляет неприятный желто-коричневый след.
Заметка: никогда не выливайте жидкости, содержащие металлы в окружающую среду. Используйте бутылку для химических отходов и сдайте её в специализированную фирму.
Подготовьте ванну с высвободителем для эпоксидной платы — это просто гидроксид натрия (концентрация 15 г / л), он должен быть комнатной температуры.
Также приготовьте вторую ванную с раствором хлорида железа (FeCl3). Если вы хотите, чтобы реакция шла быстрее, то её можно ускорить, нагрев раствор. Для этого соорудите дополнительную ванну с горячей водой. Нагрейте воду до 80 градусов Цельсия, как только она дойдёт до нужной температуры, перелейте её в бОльший контейнер, чем тот, в котором находится хлорид железа, а затем поместите один контейнер в другой.
Также подготовьте водную ванну (лучше всего с дистиллированной водой), чтобы промыть плату после прохождения предыдущих шагов. Также неплохо будет держать под рукой пару бумажных полотенец — после промывки платы протрите её.
Шаг 5: Облучаем плату
Давайте настроем экспозиционную коробку. Возьмите первый макет и закрепите его на стекле при помощи скотча (помните о правильной ориентации макета!). Затем добавьте сверху второй и третий макеты, чтобы увеличить непрозрачность нужных частей. Трюк заключается в том, чтобы помешать ультрафиолетовым лучам пройти через черные линии на макете.
Теперь вы готовы. Вы будете работать со светочувствительной поверхностью, поэтому вам придется работать в неосвещённом месте до тех пор, пока печатная плата не будет готова.
Аккуратно снимите с нее защитную плёнку, поместите её светочувствительной стороной к макету и закрепите скотчем. Поместите всю эту конструкцию в экспозиционную коробку, светочувствительной стороной к ультрафиолету, затем закройте коробку.
Включите аппарат на две – две с половиной минуты, не больше. Пока она готовится, наденьте перчатки и очки для защиты от химикатов. Как только время выйдет, выключите аппарат, откройте его и вытащите.
Шаг 6: Промываем
Сразу же поместите ее в ванну с гидроксидом натрия, чувствительной стороной вверх. Вы должны сразу же увидеть сине-фиолетовый цвет (иногда сероватый). Медленно покачивайте ванну, пока вы отчетливо не увидите проявившийся рисунок (должно пройти 30 – 60 секунд). Затем промойте в воде.
Шаг 7: Закрепляем рисунок
На данном этапе она перестаёт быть светочувствительной и можно включить свет.
Поместите плату медью вверх, погрузите в ванну с кислотой (FeCl3) и медленно покачивайте её взад и вперёд. Раствор должен быть в движении, чтобы реакция шла должным образом. В зависимости от температуры воды в ванной, площади поверхности растворяемой меди и концентрации раствора FeCl3 должно пройти от 20 до 40 секунд.
Когда вся медь растворена, выньте и промойте её в другой ванне с водой, а затем высушите.
Шаг 8: Травление
Теперь вам нужно удалить оставшуюся смолу. Для этого поместите ее в ванну с ацетоном. Ацетон станет фиолетовым (по прошествии 10-20 секунд).
Затем еще раз вымойте печатную плату в воде, и она готова!
Шаг 9: Лужение
Этот шаг опционален и я просто советую вам сделать его, так как он поможет вам более легко припаивать к плате компоненты и защитит её от ржавчины.
Поместите плату в пустую ванну и залейте её небольшим количеством раствора хлорида олова, таким образом, олово покроет поверхность.
Теперь в вашем распоряжении плата профессионального уровня!
Шаг 10: Сверлим отверстия
Используйте вертикальную дрель и битку на 0.8 мм для сверления отверстий, а если ножки компонентов слишком большие, то используйте битку на 1.2 мм для увеличения диаметра отверстий. (Сначала сверлите отверстия с биткой наименьшего диаметра, чтобы получить максимально аккуратные отверстия).
Теперь ваша односторонняя печатная плата готова, все что осталось – лишь припаять на неё нужные компоненты!
