Гост 27716-88 фотошаблоны печатных плат. общие технические условия

Содержание

Особенности применения фоторезиста для изготовления платы

Фоторезист представляет собой светочувствительный материал из полимера, с защитной пленкой по обеим сторонам.

Его применение основано на способности полимера полностью разрушаться под воздействием света (позитивный фоторезист) или, наоборот, полимеризоваться и не разлагаться под воздействием специальных растворителей (негативный).

Изготовление печатной платы начинается с составления фотошаблона на компьютере с помощью принтера. Напечатанный фотошаблон нужно просушить в течение не менее 10 минут.

В это время нужно подготовить стеклотекстолит и на него нанести фоторезист:

  1. Вырезать небольшой кусок стеклотекстолита, размером, соответствующим размеру платы, с припусками по краям (3-5 мм).
  2. Медную поверхность заготовки обработать обыкновенной стиральной резинкой для того, чтобы очистить от грязи и жира и обеспечить плотное прилегание.
  3. Сдуть все пылинки и крошки резинки с поверхности, можно использовать мягкую бумагу (не наждачную). Промывать ее нельзя.

Мнение эксперта
Внимание!

Руками к заготовке прикасаться не следует, лучше держать ее за торцы. Отрезать кусок фоторезиста нужного размера, с помощью швейной иголки подцепить край поверхностной матовой пленки (она находится с внутренней стороны рулона) и сдвинуть ее на 5 мм.

  1. Наложить снятую часть пленки на текстолит, начиная с края заготовки (при этом пальцем необходимо придерживать отклеенный участок).
  2. Затем плотно уложить пленку на плату, разровнять, устранить все морщины и воздух под пленкой.
  3. Пальцами правой руки придерживать отклеенный кусок пленки, этой же рукой начать тянуть матовую защитную пленку. Одновременно левая рука прижимает ее к поверхности и выравнивает.
  4. Когда пленка полностью плотно приклеивается к заготовке, края отрезать.

Необходимо полностью выровнять заготовку, для этого поместить ее между страницами книги и плотно прижать.

Изготовление фотошаблона

Это самое простое. Берем обычный лист бумаги и печатаем на лазерном принтере рисунок печатной платы. Не нужно выставлять в настройках принтера максимальный расход тонера, вполне хороший результат получается с настройками по умолчанию. Перед тем как использовать шаблон его нужно подержать в парах ацетона, для этого берем трехлитровую банку, наливаем в нее немного ацетона и опускаем на ниточке наш шаблон в банку и закрываем крышкой. Нельзя допускать, чтобы шаблон касался ацетона, шаблон должен висеть в воздухе, а не лежать на дне банки в луже ацетона. Держать фотошаблон в банке нужно приблизительно 5 минут. Это нужно для того чтобы увеличить плотность тонера. После такой процедуры наш рисунок будет намного хуже пропускать свет.

Травление и обработка платы.

Травление надо производить в пластмассовой (фото кювета) или фарфоровой (тарелка) посуде. Если плата небольших размеров, её удобно травить в тарелке. Глубокая тарелка выбирается так, чтобы плата не ложилась полностью на дно, а углами опиралась на стенки тарелки. Тогда между платой и дном будет пространство, заполненное раствором. Во время травления плату необходимо переворачивать и помешивать раствор. Если вам надо быстро протравить плату, подогрейте раствор до 50-70 градусов. Если плата больших размеров, то в крепёжные отверстия (по углам) вставьте спички так, чтобы они выступали на 5-10 мм с обеих сторон. Можно вставлять медную проволоку, но тогда будет большее насыщение раствора медью. Травите в фото кювете, помешивая и переворачивая плату

Работая с раствором хлорного железа необходимо соблюдать осторожность. Раствор практически невозможно смыть с одежды и предметов

При попадании на кожу, промойте содовым раствором. Фарфоровая тарелка легко отмывается от раствора и может применяться в дальнейшем по прямому назначению. По окончании травления слейте раствор в пластмассовую бутылку, он вам еще пригодится. Плату промойте в холодной проточной воде. Под тонкой струей воды снимите лак при помощи безопасного лезвия (счищать). Высушенную плату необходимо подчистить скальпелем от лишних соединений и расплывшегося лака. Если дорожки близко друг к другу, то можно расширить просвет скальпелем. После этого плата еще раз обрабатывается мелкой шкуркой.

https://youtube.com/watch?v=cnoCkOpo-Uc

Обработка заготовки светом

За это время фотошаблон успел просохнуть, нужно его вырезать с помощью ножниц. Экспонирования через шаблон проводится с помощью ультрафиолетового света.

Уложить заготовку с нанесенной пленкой на ровную поверхность, сверху положить фотошаблон (лицом к фоторезисту). Для более плотного прилегания можно разгладить слегка нагретым утюгом через 5-6 слоя бумаги. А еще лучше использовать ламинатор.

Сверху положить кусок стекла, плотно придавить. Для того, чтобы прижать плотнее, можно уложить на стекло по бокам книги или другой груз. Неплотное прилегание может вызвать засвечивание того, что не должно засветиться.

Включить лампу на 10-15 минут. Ее нужно разместить между книгами, обеспечить расстояние 10-15 см до платы.

Нанесение фоторезиста на плату

Сначала плату нужно зачистить очень тонкой шкуркой и тщательно обезжирить ацетоном. Для обезжиривания платы не следует использовать вату, поскольку вата оставляет после себя много волосков, лучше обезжиривать плату смоченным в ацетоне бинтом или тряпкой. После обезжиривания платы на нее можно наносить фоторезист из баллончика, но перед этим плату следует избавить от мельчайших пылинок, для этого я надеваю на пылесос маленькую насадку со щеточкой (идет в комплекте с пылесосом) и вожу ею по плате. Потом, не отводя и не выключая пылесос, сразу же распыляю фоторезист. После нанесения фоторезиста я кладу плату в коробку, которую предварительно тоже прочистил пылесосом, закрываю коробку и кладу ее на камин для сушки фоторезиста. На камине при температуре 65 градусов плата сохнет за 20 минут, если оставить плату при комнатной температуре, то время сушки увеличится до 24 часов. Не забывайте, что сушить плату нужно в темноте или при очень слабом свете иначе плата через отверстия в коробке может засветиться! Еще немаловажная деталь, при распылении фоторезиста баллончик нужно держать вертикально, если его держать горизонтально может случиться, что давление в баллоне закончится быстрее, чем сам фоторезист.

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, 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.

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

Засветка

Я засвечиваю лампой 26Вт black-light с расстояния 12 см, 15 минут. Для этого сделал такое вот устройство:

Внимание! Это старые фото! В итоге я убрал отражатель из фольги и засветки проводу без отражателя!

Лампу включаю заранее за 1-2 минуту до засветки, чтобы прогрелась, но мне кажется, что при 15 минутах засветки это неважно. Кладем плату, сверху на нее фотошаблон, прижимаем или стеклом или пакетом с водой, и сверху ставим аппарат засветки

Ждем 15 минут ничего не двигая! Даже после 10 секунд уже двигать поздно!

Кладем плату, сверху на нее фотошаблон, прижимаем или стеклом или пакетом с водой, и сверху ставим аппарат засветки. Ждем 15 минут ничего не двигая! Даже после 10 секунд уже двигать поздно!

Хитрости тут две:

  1. Я на фоторезист (т.е на верхнюю пленку на нем) капаю немного воды, кладу фотошаблон тонером вниз и прикатываю его к фоторезисту. С водой он так прилипает, что кажется и прижимать не надо. Но я так не рисковал. Думаю, что если у вас дорожки и зазоры от 0.4-0.5мм, то действительно можно не прижимать
  2. Пакет с водой ничуть не хуже стекла, а для неровного текстолита просто спасение. Берем пакет, наливаем в него теплой воды из-под крана на половину. Теперь ставим его на пол, а верх пакета кладем на что-то не очень высокое, но так, чтобы вода не выливалась. Например, на коробку из-под обуви. Разумеется, верхний край пакета держать надо постоянно. После этого через бумагу утюгом на 3 (трех) точках проглаживаем верхние 5-10 сантиметров пакета, чтобы все хорошо слиплось. Пакет, однако, долго не живет. По крайне мере мои пакеты после 30 минут засветки УФ начинают протекать без видимых причин. Видать, они разлагаются под действием ультрафиолета.

Как альтернативный вариант, я могу перевернуть аппарат засветки, положить на него сверху стекло, а не стекло плату с фоторезистом и фотошаблоном, который держится на воде, а сверху небольшой груз. Иногда так удобнее.

Кстати, именно печать на лазерном принтере позволяет использовать воду для приклеивания шаблона водой. Струнный шаблон будет размазываться.

После того, как пойдет 15 минут, снимите шаблон, положите плату в темное место на 10 минут. Мне действительно кажется, чтобы если дать фоторезисту плате «дойти» после засветки, то он лучше держится и меньше растворяется, где не надо. Это субъективно, замеров не делал.

Барабанный фотоплоттер

Данная компоновка фотоплоттеров является наиболее простой в реализации: фотопленка закрепляется на барабане с помощью вакуума, подаваемого в пазы барабана. Затем барабан раскручивается до определенной частоты, которая очень точно поддерживается с помощью системы управления с обратной связью. После этого каретка с одним или несколькими источниками света начинает перемещаться по оси Υ. В соответствии с программой производится засветка точек растра на фотошаблоне. За один оборот барабана засвечивается одна или несколько строк (в зависимости от количества источников света на каретке). Диаметр и длина барабана определяет формат фотошаблона, а частота вращения — производительность. Следует отметить, что засветка производится за один проход каретки, а ее низкая скорость перемещения позволяет использовать стандартную передачу «винт-гайка» с трапециевидной резьбой. Как видно на рис. 3, в начале движения (до начала рабочего хода) производится выборка зазоров в передаче, и в дальнейшем эти зазоры не влияют на точность позиционирования. Все это упрощает конструкцию фотоплоттера, делая его недорогим и точным решением для изготовления фотошаблонов. Как правило, в указанном типе фотоплоттеров в качестве источников излучения используются лазеры, так как они позволяют легко сфокусировать луч и могут менять направление с высокой скоростью.

Рис. 3. Барабанный фотоплоттер: 1  — вращающийся барабан; 2 — фотопленка, закрепленная на барабане; 3 — привод головки излучателя; 4  и 5 — сцепление гайки с винтом, при движении в одну сторону люфт выбран

Что нам понадобится

  • KiCad
  • лазерный принтер (ИМЕННО лазерный, струйный не подойдет);
  • журналы/каталоги;
  • пластиковые ванны (хорошо, если их будет две);
  • маленькая кисточка или зубная щетка;
  • хлорид железа;
  • листы стеклотекстолита, покрытые медной фольгой.

Два пункта, которые вы скорее всего не найдете у себя дома, – это хлорид железа и листы стеклотекстолита, покрытые медной фольгой; и хлорное железо, и фольгированный стеклотекстолит можно найти в ближайшем магазине радиодеталей, либо заказать на Aliexpress. Кстати, хлорное железо вы можете повторно использовать снова и снова (это хорошо, потому что это не тот химикат, который можно просто выбросить).

Перед покупкой фольгированного стеклотекстолита важно убедиться, что вы покупаете текстолит, покрытый только медной фольгой без дополнительно нанесенного фоторезиста, который необходим для изготовления печатных плат другим способом. Журналы и каталоги, которые вам необходимо найти, должны быть из полуглянцевой бумаги – это упростит процесс переноса рисунка платы

Глянцевая бумага или фотобумага из магазина канцтоваров также хорошо подойдет, но журналы бесплатны. Остальные пункты, которые вам понадобятся, и так понятны; вы не обязаны использовать Kicad, существует много других программ, которые могут делать то же самое, но Kicad является бесплатным и довольно мощным программным обеспечением для проектирования печатных плат

Журналы и каталоги, которые вам необходимо найти, должны быть из полуглянцевой бумаги – это упростит процесс переноса рисунка платы. Глянцевая бумага или фотобумага из магазина канцтоваров также хорошо подойдет, но журналы бесплатны. Остальные пункты, которые вам понадобятся, и так понятны; вы не обязаны использовать Kicad, существует много других программ, которые могут делать то же самое, но Kicad является бесплатным и довольно мощным программным обеспечением для проектирования печатных плат.

Предупреждение о безопасности при работе с хлорным железом: хлорид железа является мощным химикатом, который разъедает большинство металлов, а некоторые особенно сильно (следите за алюминием!), но не взаимодействует с синтетическими материалами, такими как пластик, чернила, лак для ногтей. Настоятельно рекомендуется надевать защитные очки, когда работаете с этим химикатом, и хранить его надежно закрытым, так как даже пары могут вызывать коррозию металла. Взгляните на бутылку:

Если символы внизу бутылки недостаточно ясны – если вам нравится ваша кожа, то возможно вам стоит надевать латексные или нитриловые перчатки

По всей вероятности хлорное железо не попадет вам на руки, но всё равно важно принять меры предосторожности. Если немного хлорного железа попадет вам на кожу, немедленно промойте ее с мылом и ХОЛОДНОЙ водой, и всё будет хорошо

Также можно купить хлорное железо в сухом виде. Перед использованием его необходимо растворить в воде из расчета 200-300 грамм на 1 литр воды. При растворении FeCl3 в воде происходит сильное тепловыделение, поэтому добавлять FeCl3 в воду небольшими порциями при помешивании.

KiCad —> Плата

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.
  10. Добавить 4 габаритных отверстия 0.35/0.5 по углам платы на расстоянии ~5-10 мм от линий слоя Edge.Cuts

Как изготовить раствор для проявки

Во время обработки ультрафиолетом нужно приготовить раствор для проявки. Фоторезист растворяется в щелочной среде, поэтому чаще всего используют соду:

  1. Кальцинированную (Na2 CO3). Бесцветный кристаллический порошок, носит название «бельевая сода», используется для стирки или чистки посуды. Налить 250 мл воды любой температуры, можно даже из-под крана. 1 ч. л соды растворяют в воде.
  2. Каустическую (гидроксид натрия NaOH). Твердое вещество белого цвета, способно разъедать материал, кожу. Потребуется слабый раствор: 1 ч. л без горки на поллитра воды.

Используют стеклянную или пластиковую посуду размером больше, чем заготовка. Соду покупают в хозяйственном магазине, можно заменить ее обычной пищевой содой, но время проявки увеличится.

Снять стекло и фотошаблон, а плату поместить на 30 секунд в содовый раствор. В это же время с помощью иголки нужно снять вторую прозрачную пленку. А можно до начала проявки наклеить на пленку куски скотча и для удаления слегка потянуть их.

За 30 секунд на плате проявляется рисунок, а также дорожки на тех участках, где их не должно быть. Остатки с засвеченных участков нужно смыть зубной щеткой. Нажимать на щетку не рекомендуется, действовать желательно очень нежно.

После появления светлой и блестящей меди плату прополоскать под несильной струей обычной воды, чтобы полностью удалить остатки раствора, оставить для просушки. Содовый раствор вылить в раковину. Если фоторезист полностью растворился, это говорит о неправильном экспонировании или превышении расстояния до лампы.

Мнение эксперта
Совет!

Для нейтрализации соды можно взять какую-нибудь кислоту или средство с ее содержанием (лимонную, уксусную, туалетный утенок, Санита-гель, Санокс), растворить ее в 500 мл воды и бросить туда плату на 5 минут.

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://vk.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

После травления, тонер стирается ацетоном.

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.

Что нам понадобится

  • KiCad
  • лазерный принтер (ИМЕННО лазерный, струйный не подойдет);
  • журналы/каталоги;
  • пластиковые ванны (хорошо, если их будет две);
  • маленькая кисточка или зубная щетка;
  • хлорид железа;
  • листы стеклотекстолита, покрытые медной фольгой.

Два пункта, которые вы скорее всего не найдете у себя дома, – это хлорид железа и листы стеклотекстолита, покрытые медной фольгой; и хлорное железо, и фольгированный стеклотекстолит можно найти в ближайшем магазине радиодеталей, либо заказать на Aliexpress. Кстати, хлорное железо вы можете повторно использовать снова и снова (это хорошо, потому что это не тот химикат, который можно просто выбросить).

Перед покупкой фольгированного стеклотекстолита важно убедиться, что вы покупаете текстолит, покрытый только медной фольгой без дополнительно нанесенного фоторезиста, который необходим для изготовления печатных плат другим способом. Журналы и каталоги, которые вам необходимо найти, должны быть из полуглянцевой бумаги – это упростит процесс переноса рисунка платы

Глянцевая бумага или фотобумага из магазина канцтоваров также хорошо подойдет, но журналы бесплатны. Остальные пункты, которые вам понадобятся, и так понятны; вы не обязаны использовать Kicad, существует много других программ, которые могут делать то же самое, но Kicad является бесплатным и довольно мощным программным обеспечением для проектирования печатных плат

Журналы и каталоги, которые вам необходимо найти, должны быть из полуглянцевой бумаги – это упростит процесс переноса рисунка платы. Глянцевая бумага или фотобумага из магазина канцтоваров также хорошо подойдет, но журналы бесплатны. Остальные пункты, которые вам понадобятся, и так понятны; вы не обязаны использовать Kicad, существует много других программ, которые могут делать то же самое, но Kicad является бесплатным и довольно мощным программным обеспечением для проектирования печатных плат.

Предупреждение о безопасности при работе с хлорным железом: хлорид железа является мощным химикатом, который разъедает большинство металлов, а некоторые особенно сильно (следите за алюминием!), но не взаимодействует с синтетическими материалами, такими как пластик, чернила, лак для ногтей. Настоятельно рекомендуется надевать защитные очки, когда работаете с этим химикатом, и хранить его надежно закрытым, так как даже пары могут вызывать коррозию металла. Взгляните на бутылку:

Если символы внизу бутылки недостаточно ясны – если вам нравится ваша кожа, то возможно вам стоит надевать латексные или нитриловые перчатки

По всей вероятности хлорное железо не попадет вам на руки, но всё равно важно принять меры предосторожности. Если немного хлорного железа попадет вам на кожу, немедленно промойте ее с мылом и ХОЛОДНОЙ водой, и всё будет хорошо

Также можно купить хлорное железо в сухом виде. Перед использованием его необходимо растворить в воде из расчета 200-300 грамм на 1 литр воды. При растворении FeCl3 в воде происходит сильное тепловыделение, поэтому добавлять FeCl3 в воду небольшими порциями при помешивании.

1Подготовка проектапечатной платы

Готовим проект печатной платы. Я пользуюсь программой DipTrace: удобно, быстро, качественно. Разработана нашими соотечественниками. Очень удобный и приятный пользовательский интерфейс, в отличие от общепризнанного PCAD. Бесплатна для небольших проектов. Библиотеки корпусов радиоэлектронных компонентов, в том числе и 3D модели. Есть экспорт в формат PCAD PCB, Gerber, в вектрный фаормат DXF, а также некоторые другие. Многие фирмы по производству печатных плат уже принимают проекты в формате DipTrace.


Проект печатной платы

В программе DipTrace есть возможность увидеть будущее творение в объёме, что удобно и наглядно. Вот что должно получиться у меня (платы показаны в разных масштабах):


Трёхмерное изображение печатной платы

Проявка

Для проявки я использую средство для чистки труб КРОТ. Купил в первом попавшемся хозяйственной магазине за 17 рублей. Проявлять очень просто. Берем какую-нибудь бабайку и наливаем туда воду и маленькую столовую ложку средства КРОТ (он жидкий) потом кладем туда протертую туалетной бумагой от масла плату и водим по ней мягкой кисточкой. Если в течение некоторого времени плата не проявляется, вынимаем плату, добавляем в миску еще одну ложку крота, размешиваем, закидываем плату и снова мазюкаем по ней кисточкой. Как только плата стала проявляться нужно прекратить увеличивать дозу крота и дождаться окончательной проявки. Иногда бывает так что часть платы уже проявилась а другая часть только начинает проявляться возможно это происходит из-за того что фоторезист был нанесен не равномерно. В этом случае не нужно держать проявленную часть в растворе крота. Лучше всего вынуть плату, промыть ее водой, высушить и продолжить тереть кисточкой только те места, которые еще не проявились до конца. Почти всегда получается так, что вдоль краев платы образуются скопившиеся полосы фоторезиста. Они настолько толсты, что проявляются очень медленно, поэтому, когда будите делать плату, заготовку платы делайте на 5 миллиметров больше чем нужно со всех сторон. А после травления платы лишнее отрежьте ножницами по металлу или еще как-нибудь. Другой вариант не делать дорожки слишком близко к краю платы в этом случае полоски не проявленного фоторезиста можно просто отскрябакать чем-нибудь типа канцелярского ножика.

На этом все. Дальше травим и паяем.

Точность

Многие забывают, что для получения конечного результата — качественного фотошаблона высокого разрешения — фотоплоттера бывает недостаточно. На качество фотошаблонов сильно влияет точность системы позиционирования каретки (или стола, в зависимости от схемы перемещения пленки). Чтобы не получилось таких проводников, как показано на рис. 6, точность позиционирования должна быть соизмерима с разрешением фотоплоттера. Например, невозможно изготовить проводники шириной 10 мкм (разрешение 16 000 dpi) с точностью позиционирования ± 10 мкм.

В первую очередь точность позиционирования определяется качеством изготовления ходовых деталей фотоплоттеров (к примеру, винта в передаче «винт-гайка» или ша-рико-винтовой паре). Но и компоновка фотоплоттера накладывает свой отпечаток — так, в планшетных фотоплоттерах требуется большая скорость перемещения, вынуждающая производителей использовать ШВП или дорогостоящие линейные приводы. А сканирующий характер движения приводит к дополнительному влиянию зазоров в передаче движения на точность позиционирования. На рис. 1 приведена утрированная схема выборки зазоров в случае движения в разные стороны. Ситуация осложняется тем, что движение является неравномерным, и, следовательно, необходима более сложная система управления, а это неблагоприятно сказывается на стоимости оборудования.

Протяжные фотоплоттеры в силу конструктивных особенностей вносят дополнительные погрешности формы, такие как тра-пециевидность или сдвиг. Это происходит из-за проскальзывания роликов по фотопленке. Использование специальных материалов роликов позволяет снизить подобный эффект, но суммарная точность остается недостаточной для производства фотошаблонов прецизионных печатных плат.

В барабанных фото плоттерах на точность позиционирования влияет только точность изготовления элементов передачи и возможность регулировки элементов привода. Это связано с тем, что движение происходит равномерно и имеет одно направление. Такой характер движения позволяет значительно упростить систему управления и конструкцию фотоплоттера.

Поскольку погрешности изготовления деталей вносят в конечный результат систематические погрешности, их можно минимизировать с помощью общеизвестных математических алгоритмов и программного обеспечения. Например, в барабанных фотоплоттерах фирмы Slec для этой цели используются математическая модель «резиновый лист» , для внесения предыскажений в программы изготовления фотошаблонов. При этом пользователь может легко изменить параметры модели (смещения в узловых точках) на основе измерений тестового фотошаблона, что позволяет обеспечивать высокую точность засветки и компенсировать естественный износ движущихся частей на протяжении всего периода эксплуатации. Применение вращающегося барабана позволило разместить на каретке несколько расщепленных лучей лазера с длиной волны 632,8 нм (например, 8 лучей для модели 5088А, рис. 7), а низкая скорость перемещения каретки — использовать передачу «винт-гайка», простую в обслуживании и надежную в работе. При этом производительность осталась на требуемом уровне, скажем, фотоплоттер 5088А позволяет засветить фотошаблон с высоким разрешением (8000 dpi) всего за 20 минут. Все эти достоинства сделали фотоплоттеры фирмы Slec доминирующими на азиатском рынке оборудования и очень популярными в России.

Похожие записи:

Default ThumbnailОперационная система реального времени Как определить сечение провода по диаметру и наоборот: формулы и готовые таблицы Как перевести миллиамперы в амперы и наоборот Пример расчета тока трехфазного к.з. в сети 0,4 кв Паяльная паста: изготовление в домашних условиях. виды состава и правила использования Какие свойства стабилитрона оцениваются дифференциальным сопротивлением