Содержание
Изготовление печатных плат самостоятельно может оказаться предпочтительным во многих случаях. Например, когда речь идет о прототипе, тестировании или небольших, простых проектах. В ситуациях, где необходимо быстро создать и проверить различные версии устройства, самостоятельное изготовление печатной платы обеспечивает гибкость и быстроту изменений.
В случае сложных, особенно многослойных печатных плат придется заказать их у профессиональных фирм, например, здесь.
Создание платы своими руками также оправдано в случаях ограниченного бюджета, малых объемов производства или когда проект ориентирован на единичное изготовление.
Кроме того, самостоятельное изготовление PCB чрезвычайно полезно в образовательных целях и для тех, кто только начинает погружаться в мир электроники. Этот подход позволяет получить практический опыт, лучше понять принципы работы электронных устройств и освоить навыки проектирования и производства печатных плат.
Заказать или сделать самому
Заказ печатных плат у профессиональной фирмы имеет смысл во многих случаях, особенно при определенных требованиях и условиях проекта. Вот несколько ситуаций, когда заказ у фирмы изготовителя PCB может быть более предпочтительным:
- Сложные и многослойные дизайны:
- При наличии сложных схем или необходимости в многослойных платах, профессиональные фирмы предоставляют высокоточные технологии и оборудование для создания сложных многослойных структур.
- Высокие требования к точности:
- Если проект требует высокой точности в трассировке, минимизации шумов, соблюдения особых стандартов, фирмы обеспечивают профессиональное качество и контроль на каждом этапе.
- Большие объемы производства:
- При необходимости производства больших объемов печатных плат профессиональные фирмы обеспечивают эффективное массовое производство, что может существенно снизить стоимость за единицу.
- Специальные материалы и требования:
- Если ваш проект требует использования специальных материалов, например, материалов с высоким коэффициентом теплопроводности или особыми диэлектрическими свойствами, профессиональные фирмы могут предоставить широкий выбор материалов.
- Точные размеры и формы:
- В случае, когда важны точные размеры и формы платы, фирмы снабжены точными оборудованием и технологиями для производства PCB с высокой точностью.
- Временные ограничения:
- Если вам нужны печатные платы в кратчайшие сроки, профессиональные фирмы предлагают услуги экспресс-изготовления, что может быть критически важным для вашего проекта.
- Контроль качества и сертификация:
- При наличии требований к сертификации или высокому контролю качества, фирмы предоставляют необходимые документы и уровень гарантии качества.
- Нет необходимости в самостоятельном оборудовании:
- Если у вас нет необходимого оборудования или опыта для изготовления PCB в домашних условиях, заказ у профессиональной фирмы становится более рациональным выбором.
Каждый проект уникален, и решение о заказе PCB у фирмы зависит от конкретных требований, бюджета, сроков и остальных факторов.
Составление схемы печатной платы
Первый этап — создание схемы, сердца вашего будущего электронного творения. Для этого можно воспользоваться различными графическими редакторами или специализированными программами для проектирования электрических схем. Вот что стоит учесть при разработке схемы печатной платы:
Выбор компонентов
Определите необходимые компоненты для вашего проекта. Учтите их электрические характеристики, физические размеры и доступность на рынке. Обратите внимание на соответствие стандартам и допустимые рабочие условия.
Выбор программы для проектирования схем (EDA)
Используйте программу, которая соответствует вашему уровню опыта и потребностям проекта. В некоторых случаях достаточно нарисовать схему в любом графическом редакторе. Имейте в виду, что изображение на плате будет зеркальным
Для составления схемы печатной платы (PCB) часто используются специализированные программы для проектирования электронных схем, так называемые EDA (Electronic Design Automation) или CAD (Computer-Aided Design) программы. Вот несколько популярных программ для создания схем печатных плат:
1. Eagle (Autodesk Eagle):
— Обладает интуитивным интерфейсом.
— Широкий выбор библиотек компонентов.
— Поддержка многослойных печатных плат.
2. KiCad:
— Бесплатное и открытое программное обеспечение (Open Source).
— Мощные возможности для создания схем и печатных плат.
— Поддерживает многослойные структуры.
3. Altium Designer:
— Профессиональное решение для проектирования печатных плат.
— Обширные возможности для многолетнего опыта.
— Интегрирован с другими инструментами проектирования.
4. OrCAD:
— Обладает обширными возможностями для создания сложных схем.
— Широкий выбор инструментов для анализа схемы.
— Популярен в промышленных приложениях.
5. Proteus:
— Предоставляет средства для создания схем, симуляции и трассировки.
— Имеет возможность виртуального тестирования схемы.
— Подходит для начинающих и профессионалов.
6. DesignSpark PCB:
— Бесплатная EDA-программа.
— Прост в использовании и подходит для начинающих.
— Имеет интегрированный каталог компонентов.
7. PADS (PowerPCB):
— Программа, ориентированная на профессиональные разработчики.
— Широкие возможности для трассировки и анализа схемы.
— Имеет функциональность для совместной работы в команде.
Выбор программы зависит от ваших предпочтений, уровня опыта, требований проекта и бюджета. Большинство из этих программ предоставляют бесплатные версии или пробные периоды для тестирования перед покупкой.
Размещение компонентов
— Разместите компоненты так, чтобы удовлетворять логике работы вашего устройства. Отдайте предпочтение компактному и логичному расположению, облегчающему дальнейший монтаж и трассировку.
Оптимизация трассировки
— При трассировке уделяйте внимание минимизации длины дорожек, что способствует эффективной передаче сигналов и снижает воздействие помех. Разделяйте чувствительные сигналы от мощных и шумных линий.
Проверка на ошибки
— Производите тщательную проверку наличия ошибок в схеме, таких как короткие замыкания, неправильные соединения и неверные значения компонентов. Это важный шаг для избегания проблем на последующих этапах.
Добавление меток и комментариев
— Помните о читаемости схемы. Добавляйте метки, комментарии и описания, чтобы другие люди (и Вы сами) в будущем могли легко понять ваш дизайн.
Внимание к будущим изменениям
— Помните о возможных изменениях в проекте. Сделайте схему гибкой, чтобы легко вносить коррективы без переработки всего дизайна.
Следуя этим рекомендациям, вы сможете создать четкую и оптимизированную схему, которая станет надежным основанием для вашей будущей печатной платы.
Подготовка фольгированного стеклотекстолита
Первые шаги в создании собственной печатной платы — это подготовка поверхности стеклотекстолита и перенос на него изображения. Вот как это можно сделать:
1. Зашкуривание платы мелкой шкуркой
- Выпилите ножовкой по металлу стеклотекстолит подходящего размера.
- Зашкурьте его поверхность мелкой шкуркой (зернистость 1000-1500). Это поможет улучшить адгезию тонера к поверхности.
2. Обезжиривание
— Протрите подготовленный стеклотекстолит ацетоном, изопропиловым спиртом или специальным обезжиривателем. Убедитесь, что поверхность абсолютно чиста от масел и загрязнений.
3. Перенос рисунка печатной платы
- — Распечатайте схему на лазерном принтере: Печатайте на глянцевой бумаге, она помогает лучше переводит тонер на плату.
- — Точно разместите распечатанное изображение на подготовленном стеклотекстолите, прижмите и зафиксируйте его.
- — Прогладьте изображение утюгом при умеренной температуре. Тепло помогает тонеру из бумаги перейти на поверхность меди.
4. Удаление бумаги
- — Поставьте подготовленный стеклотекстолит с прикрепленной бумагой в теплую воду. Дайте ей настояться.
- — Постепенно размягчите бумагу и удалите ее пальцами, губкой или мягкой щеткой. Будьте осторожны, чтобы не повредить рисунок.
5. Сверление отверстий
Просверлите необходимые отверстия в печатной плате. Диаметр сверла должен соответствовать размеру ножек размещаемых деталей (обычно 0,6-1 мм)
Важно! Сверление отверстий после травления может привести к повреждению проводящих дорожек.
Подготовка раствора для травления платы
Важно! Безопасность при работе с химическими веществами — приоритет. Приготовление раствора медного купороса с поваренной солью требует соблюдения осторожности и использования соответствующих средств защиты.
Ингредиенты (на 300 мл раствора):
- — Медный купорос (сульфат меди) – 30 гр.
- — Поваренная соль (хлористый натрий) -60 гр.
- — Вода (лучше дистиллированная) – 300 мл.
Используйте стеклянную или пластмассовую посуду.
Приготовление раствора
Растворите медный купорос 150 мл горячей воды. В другой посуде растворите хлористый натрий в 150 мл горячей воды. Смешайте оба раствора и дайте отстояться, может выпасть осадок.
Перелейте готовый раствор в другую емкость емкость (стеклянную или пластмассовую), оставив осадок на дне.
Хранение раствора
— Сохраняйте раствор в темном и прохладном месте в стеклянной или пластмассовой закрытой таре. Избегайте контакта с кожей и глазами.
Обязательно используйте защитные очки и резиновые перчатки при работе с химическими веществами. Помните, что химические реакции могут быть опасными, поэтому соблюдайте меры предосторожности.
Травление печатное платы
Погрузите плату с нанесенным рисунком в теплый (50-60С) раствор. Погрузите в раствор рядом с платой какою-нибудь железную деталь (болт, гайку, шайбу). Площадь детали должна приблизительно соответствовать площади травления меди. В процессе травления на железе будет осаждаться медь.
Осторожно покачивайте емкость с платой до окончания травления. При толщине медного слоя 20 микрон требуется около 20 минут.
Промойте плату проточной водой и просушите.
Смойте тонер подходящим растворителем (например, ацетоном).
Плата готова!
Видео по теме
Вам может быть интересно:
Как сделать самодельный паяльник из подручных материалов самому – жало и подставку
