Qualche tempo fa, il cablaggio e la produzione di un circuito stampato per il tuo dispositivo era un'abilità obbligatoria di quasi tutti i radioamatori. Da un lato, non c'è nessun posto dove andare: nessuno lo farà per te e, dall'altro, il processo comporta una discreta quantità di conoscenze e abilità pratiche che non saranno superflue. E ricorda come hanno dipinto questi circuiti stampati ... Dove c'è inchiostro disegnato su carta da lucido, che ha afflitto più di una generazione di studenti nelle università delle aree tecniche.
In effetti, ci sono diversi metodi per fabbricare un circuito stampato, se parliamo della dissoluzione chimica di sezioni non protette di rame su un foglio di plastica laminata, allora storicamente il primo era un metodo di disegno manuale: un pennarello volgare, spesso un vetro speciale. Hanno anche usato capillari di plastica ricavati da un'ampolla sostituibile con pareti spesse da una penna a sfera o, meglio, quelli metallici da aghi per siringhe mediche. C'erano una serie di tecniche speciali, simili al disegno a inchiostro, che ti consentivano di disegnare tracce uniformi, righelli speciali con le gambe o un bordo rialzato, in modo da non sporcare le tracce. Camminava intorno alle ricette delle mani per composizioni facili da disegnare: non si asciugava nell'ago e non si spalmava.
Quando i personal computer cessarono di essere esotici, si scoprì che insieme ai giochi c'erano una serie di programmi molto utili e piuttosto complessi - i cosiddetti "CAD" (sistemi di progettazione assistita da computer), tra i quali c'erano anche quelli orientati verso i nostri affari radio amatoriali, in particolare e settore nel suo complesso. All'inizio, durante il periodo dei "286" e "386", quando "la rana A salta oltre la rana B", ricordo che c'erano dei semplici programmi che permettevano tuttavia di facilitare notevolmente il lavoro sulla "traccia" delle schede - prima di loro hanno dipinto su carta millimetrata o semplicemente su un pezzo di carta in una scatola.Inoltre, è stato possibile stampare il disegno finito su una scala 1: 1 (non c'erano sempre abbastanza cartucce su una stampante a matrice di carbonio) e fissarlo con un nastro adesivo sul foglio di fibra di vetro, colorare i centri dei futuri fori sulla stampa - di conseguenza, i fori sulla scheda erano molto più uniformi e più precisamente, che era molto importante per i microcircuiti. Tuttavia, i percorsi sono stati tracciati con le mani, tutti uguali con un indicatore di percorso.
Poco dopo, le stampanti a matrice di punti sono affondate nell'oblio e sono state sostituite da stampanti laser e a getto d'inchiostro. Ho il sospetto che fin dall'inizio del disegno di circuiti stampati su un computer, i dilettanti fossero tormentati dalla domanda: come avrei trasferito questa bellezza proprio così, dallo schermo, altrimenti sarebbe uscita dolorosamente "lì" e goffo "qui", qualcosa con doveva essere fatto. Quando le stampanti laser, il "miracolo della tecnologia ostile", sono apparse, relativamente parlando, non solo nei decani, ma anche nei dipartimenti e nelle persone hanno capito cosa stava succedendo, la tecnologia è nata con il trasferimento di toner fuso, un ferro, noto come "LUT" (stiratura laser ). Bene, presto i prodotti chimici specializzati si sono tirati su.
Quest'ultimo, ti consente di organizzare un mezzo molto semplice, a casa, un processo simile a quello industriale e di ottenere un'ottima qualità dei prodotti finali. Sì, in quanto dispositivo per la stampa di maschere fotografiche, è consentito e anche di più, si consiglia direttamente che la stampante sia una stampante a getto d'inchiostro - a differenza di una stampante laser, non riscalda carta e pellicola durante la stampa e la stampa corrisponde in modo molto preciso ai formati specificati. Bene, la maschera fotografica risulta essere più "densa" - cioè nera, alla luce, è nera, non grigia.
Quindi, considereremo in dettaglio l'intero processo.
Ciò che era necessario per lui.
Strumenti.
Richiede l'accesso a un computer con una stampante, un piccolo strumento da banco, contenitori delle dimensioni appropriate per lo sviluppo e l'attacco. Avrai sicuramente bisogno di una lampada UV. Pennello morbido.
Materiali.
Pellicola trasparente per la stampa sul tipo di stampante a cui si ha accesso, vernice-fotoresist, prodotti chimici per lo sviluppo (NaOH, "Mole"), per attacco (facoltativamente cloruro ferrico, solfato di rame con sale, acido citrico con perossido di idrogeno) , infatti, il pezzo stesso.
Ho avuto una tale vernice fotoresist in un pacchetto di aerosol. "Positivo" è nel senso che quando si stampa un photomask, non è necessario tradurre l'immagine in negativo - tutto ciò che è nero sul modello sarà verniciato dalla soluzione di attacco e rimarrà sotto forma di rigonfiamenti sul bianco.
La prima cosa che facciamo è tagliare il pezzo. Se questo è un pezzo di ferro, allora tutto è chiaro, se è in plastica laminata con uno strato di pellicola, allora dovresti prenderti cura di un semplice strumento che consente di facilitare notevolmente il processo.
Il cutter è costituito da una lama per seghetto rotta, il dente è segato con un "smerigliatrice", è necessaria una maniglia, ma non vale la pena estetizzarlo - lo strumento non è troppo resistente, lo "artiglio" deve essere regolarmente aggiornato - la fibra di vetro è un materiale abrasivo.
Il bianco dovrebbe essere tagliato con un "margine": dieci millimetri su ciascun lato risultano inadatti per una stampa di qualità.
Dopo aver tagliato il pezzo, questo viene carteggiato a fondo con carta smerigliata più volte, alternando le direzioni di rettifica. La superficie del pezzo deve essere piatta, opaca. Non puoi toccare la superficie preparata con le mani: le macchie di grasso non permetteranno alla vernice di aderire saldamente. È meglio, anche prima della macinazione, indossare un guanto pulito con la mano sinistra e trattenere il pezzo solo su di esso.
Dopo la macinazione, la vernice viene applicata sulla superficie preparata. Strato sottile (un errore comune è versare grasso, lo strato dovrebbe essere leggermente visibile e solo). È meglio inclinare il pezzo in modo da drenare la vernice liquida in eccesso. È chiaro in un luogo ventilato o in strada e in condizioni di scarsa illuminazione, in modo da non illuminarsi immediatamente. Dopo aver scaricato l'eccesso, il pezzo viene posato orizzontalmente in una scatola di asciugatura opaca precedentemente preparata.
Asciugatura. Ci sono due opzioni - "naturale" - almeno un giorno, a temperatura ambiente e "forzato" - in un forno a 75 gradi Celsius, un quarto d'ora.In questo caso, l'armadio di asciugatura deve essere dotato di un controller PID, altrimenti non si può evitare un significativo "esaurimento" della temperatura e molto probabilmente il pezzo verrà danneggiato. In condizioni di fabbrica, non amano asciugare a temperatura ambiente - per lungo tempo c'è un alto rischio di catturare particelle di polvere sulla superficie appiccicosa. Abbiamo fretta, come se non ci fosse nessun posto.
Mentre il pezzo si asciuga, stampare un modello fotografico. Su una pellicola trasparente progettata per la stampa sul nostro tipo di stampante. Dal programma in cui è stato sviluppato il disegno. La qualità di stampa dovrebbe essere impostata al massimo. In linea di principio, un passaggio è sufficiente, ma piccole "piaghe" sono visibili sull'ampio campo del prodotto finito. Per minimizzarli, dovresti prendere l'intervallo di esposizione il più piccolo possibile e contarlo in modo molto preciso, preferibilmente con un cronometro.
Una maschera fotografica più densa che consente più libertà può essere doppiamente stampata in un unico punto se il meccanismo della nostra stampante ingoia i fogli esattamente allo stesso modo. In caso contrario, è meglio fare due copie e adagiarle una sull'altra con pezzi di nastro adesivo. Dai un'occhiata a quello.
Vengono stampate due maschere fotografiche identiche. Specchio. Entrambi. Al fine di attaccarli al pezzo con il lato dell'inchiostro - una misura che influenza positivamente la risoluzione della stampa futura.
I motivi stampati sono tagliati con le forbici e una delle copie è meglio fare un po 'meno della seconda: sarà più conveniente ripararlo con del nastro. Quattro pezzi di nastro sottile, lunghi pochi centimetri, vengono tagliati in anticipo e incollati al bordo del desktop.
Un modello con ampi margini viene posizionato su un foglio di carta bianco, con uno strato di inchiostro sulla carta. Un modello con campi più piccoli viene posizionato in alto e spostandolo, combiniamo con precisione il disegno. Su uno sfondo bianco un foglio di carta, è molto conveniente. Tenendo il modello superiore con una mano, fissiamo i suoi bordi con i pezzi di nastro adesivo preparati. Ordine.
Con una maschera fotografica a singolo strato, sullo sfondo di neve fuori dalla finestra, si può vedere che traspare un po '.
Con due strati, il colore nero, sullo sfondo della stessa neve, rimane nero.
Dopo aver asciugato il pezzo in lavorazione, estrarlo in condizioni di scarsa illuminazione, ispezionare. La superficie deve essere trasparente, lucida, laccata, leggermente viola. Molto probabilmente, si formavano piccole macchie sui bordi, ma c'era un margine per questo. La minima opacità del film indica che il rivestimento non è adatto per ulteriori evoluzioni. È possibile risciacquare tale acetone, senza rimpianti, solo il tempo verrà salvato.
Esposizione. La nostra vernice è sensibile alla luce ultravioletta (UV). La fonte più conveniente di luce UV è forse una lampada come il risparmio energetico. È sufficiente avvitarlo in qualsiasi lampada da tavolo con una base adatta e l'irradiatore è pronto.
Una lampada del genere riesce a esporre pezzi lunghi fino a 200 mm. In una sola seduta, se si cuoce per accenderne una più lunga, è possibile utilizzare un trucco militare: esporre in parti, chiudendo quella finita con una lastra opaca.
Esposizione. Il bianco viene posizionato su una superficie piana, sopra di esso il lato corrispondente del photomask e tutta questa roba viene pressata dal vetro. È conveniente tagliare due bicchieri identici e posizionare uno spazio vuoto con un modello fotografico tra di loro. I bordi degli occhiali possono essere temporaneamente riparati con le clip da ufficio.
Ma i migliori risultati si ottengono con un "cuscino" elastico trasparente. Nella maggior parte dei casi, su pezzi di piccole dimensioni, è conveniente utilizzare una borsa sigillata con una cerniera.
Lo gonfiamo un po 'e chiudiamo il dispositivo di fissaggio. Quindi, per ottenere una sorta di "materasso". È posato tra il vetro superiore e il photomask. L'essenza della sua applicazione è una clip uniforme e uniforme della fotomaschera sul pezzo. Esiste ancora un metodo di pressatura mediante vuoto, ma è incomparabilmente più semplice. Quando le dimensioni della borsa con chiusura non sono sufficienti, è possibile saldare un materasso del genere da una borsa normale o semplicemente in polietilene.
Una striscia di carta viene posizionata sul punto da saldare e una punta di ferro saldato riscaldata viene allungata su di essa. La velocità e la temperatura devono essere selezionate in anticipo. Un saldatore è desiderabile in media ~ 40 watt, punta di controllo di potenza e temperatura.
Il tempo di esposizione dovrebbe essere selezionato in anticipo da un semplice esperimento: una vernice fotografica viene applicata al bianco e viene stampato un modello: 10min, 9min, 8min, 7min ... Quindi, sotto la lampada UV, il bianco viene posizionato con una tale maschera fotografica "temporanea", sulla quale viene coperto tutto tranne "10min", bene, diciamo - un pezzo di latta. Dopo un minuto, spostiamo il piatto, esponendo la scritta "9min", quindi, dopo un altro minuto, aggiungiamo "8min" e così via. Quindi, dopo lo sviluppo, esaminiamo il risultato e scriviamo nella cartella di lavoro e sulla scatola con la lampada UV, il periodo di tempo in cui si ottengono le stampe più chiare.
Va ricordato che le condizioni di esposizione devono essere completamente ripetute: la stessa lampada, la stessa distanza dal pezzo in lavorazione, lo stesso vetro. Un altro punto importante - come tutte le lampade fluorescenti (a risparmio energetico), il nostro UV entra senza problemi in modalità operativa. Cioè, devi accendere la lampada, attendere un paio di minuti, quindi colpire uno spazio vuoto con un modello fotografico sotto di esso. È certamente un peccato - sarebbe allettante utilizzare un interruttore orario per la stampa fotografica, ma lì venivano utilizzate lampade a incandescenza.
Dopo l'esposizione, riponiamo il pezzo in una scatola a prova di luce, per 5 ... 10 min. Questo è importante
Dopo l'esposizione al buio - sviluppo.
Lo sviluppo della mia vernice, realizzato da alcali - NaOH, è venduto in negozi asciutti nei negozi di radio. È solubile in acqua. È possibile e ancora meglio utilizzare una soluzione di uno scovolino, come "MOLE", che include questo alcali. In primo luogo, è economico e conveniente, e in secondo luogo, l'effetto di una tale soluzione detergente è molto più mite. È vero, non tutte le varianti della "MOLE" includono questo alcali. Concentrazione - 60 ml per 1 litro di acqua. Uno scialle o un pezzo del nostro pezzo di ferro viene immerso in un recipiente adatto con una soluzione alcalina e dopo aver atteso un paio di minuti, ventiliamo leggermente la superficie del pezzo in soluzione con una spazzola molto morbida. Le aree di vernice che si trovavano sotto le aree trasparenti della maschera dovrebbero iniziare a dissolversi. Alla fine, ci sarà un'impronta abbastanza ben marcata e chiara.
Laviamo immediatamente il pezzo in acqua pulita e lo mettiamo nella soluzione di decapaggio.
Esistono diverse ricette per incidere il rame e le sue leghe. Recentemente, una ricetta con perossido di idrogeno e acido citrico sembra aver guadagnato popolarità. Per signore, una soluzione del genere - per non macchiare nulla a casa e comprare ingredienti nel solito negozio di alimentari e farmacia. Su questo, i suoi vantaggi sono esauriti. Il costo dei componenti, in termini di volume richiesto, non è più economico del cloruro ferrico. L'ultima è una ricetta da manuale. Funziona rapidamente, soprattutto se riscaldato, ora è abbastanza conveniente. È necessario lavorare con cura: il tessuto e le mani sono molto colorati. E infine, la ricetta più economica è due parti di sale da cucina, una parte di solfato di rame. Quest'ultimo è venduto nei negozi di ferramenta con un pregiudizio da giardino. Con un buon riscaldamento, non funziona peggio del cloruro ferrico. È vero, i composti di rame sono velenosi - non "senape-sarin-soman", ovviamente, non è necessaria una maschera antigas isolante, ma lavarsi le mani dopo il lavoro non farà male.
Quindi, i prodotti chimici e gli utensili sono preselezionati, la soluzione viene preparata. Inseriamo il vuoto sviluppato al suo interno. Sì, se si tratta di un pezzo di ferro, il lato posteriore non deve essere corroso dalla soluzione e la soluzione stessa deve essere protetta da un consumo non necessario - proteggere la superficie dall'accesso ad essa della soluzione di attacco, ad esempio la vernice alla nitro. È opportuno farlo prima di rivestire la foto di vernice. Cioè, il retro della billetta del nostro pezzo di ferro è ricoperto di vernice nitro, senza dimenticare di ricoprire le estremità. In un paio di strati, il vantaggio è che si asciuga rapidamente. Dopo la completa asciugatura, puliamo la superficie di lavoro con una carta vetrata fine e applichiamo una vernice sensibile da una bomboletta spray.
Durante l'attacco, sulla superficie del pezzo si forma uno strato di prodotti di reazione, che impedisce un buon accesso alla soluzione fresca e la reazione rallenta. Il processo andrà molto più veloce quando si lavano i prodotti, ci sono diversi metodi collaudati: posizionare il pezzo nello strato della soluzione sottosopra, ad esempio fissandolo su un galleggiante galleggiante da un pezzo di schiuma.Esistono diversi modi per agitare la soluzione: da speciali miscelatori magnetici, come quelli chimici, alle bolle d'aria e alle vibrazioni di un potente altoparlante o sistema di altoparlanti collegato a un amplificatore nel generatore in modalità generazione. Naturalmente, il processo proseguirà in questo modo, ma molto più a lungo, in questo caso, vale la pena posizionare la cuvetta nelle vicinanze e spesso scuotere la soluzione.
Parlando di cuvette, se non esiste un contenitore di dimensioni adeguate, è possibile realizzare i lati dei blocchi e rivestire l'interno con polietilene. Soluzioni di lavoro (decapaggio e sviluppo), è conveniente conservare in contenitori rettangolari di plastica con un coperchio sigillato, altrimenti evaporeranno.
Piccoli pezzi possono essere lavorati direttamente in contenitori, per questo un reticolo con una maniglia di filo isolante è realizzato da un pezzo di un raccoglitore di api di propoli.
Quando l'attacco è completato, il rame viene completamente sciolto nelle sezioni non protette del circuito stampato, un disegno di profondità sufficiente viene inciso in scatole di acciaio, il pezzo viene lavato accuratamente con acqua e asciugato. Uno strato di vernice protettiva viene cancellato con un pezzo di straccio inumidito con acetone o pulito meccanicamente con un panno abrasivo di medie dimensioni.
Se il pezzo da lavorare è un circuito stampato, rimane da segare le quote, praticare fori e, se lo si desidera, stagno.
Se il pezzo in lavorazione è un pezzo di ferro (scala, targhetta, pannello), il disegno inciso è "da mostrare" - riempire i recessi con uno scuro su uno sfondo chiaro. È meglio farlo con la patinazione - applicando una patina artificiale. La patinazione è un'altra storia interessante.
