Друкована плата - це діелектрична пластина, на поверхню якої нанесені струмопровідні доріжки і підготовлені місця для монтажу електронних компонентів. Електрорадіодеталі встановлюють на плату зазвичай за допомогою пайки.
Пристрій друкованої плати
Електропровідні доріжки плати виконані з фольги. Товщина провідників становить, як правило, 18 або 35 мкм, рідше 70, 105, 140 мкм. На платі є отвори і контактні площадки для монтажу радіоелементів.
Окремі отвори служать для з`єднання провідників, розташованих на різних сторонах плати. На зовнішні сторони плати нанесено спеціальне захисне покриття та маркування.
Етапи створення друкованої плати
У радіоаматорського практиці часто доводиться мати справу з розробкою, створенням і виготовленням різних електронних пристроїв. Причому будь-який прилад можна побудувати на друкованій або звичайною платі з навісним монтажем. Друкована плата працює набагато краще, надійніше і виглядає привабливіше. Створення її передбачає виконання ряду операцій:
- підготовка макету;
- підготовка заготовки і свердління отворів;
- нанесення малюнка на текстоліт;
- травлення;
- лудіння;
- установка радіоелементів.
Виготовлення друкованих плат - складний, трудомісткий, цікавий процес.
Розробка і виготовлення макета
Креслення плати можна виконати вручну або на комп`ютері за допомогою однієї зі спеціальних програм.
Вручну найкраще виконувати малюнок плати на папері від самописців в масштабі 1: 1. Підходить також міліметровий папір. Встановлюються електронні компоненти повинні зображуватися в дзеркальному відображенні. Доріжки одного боку плати зображуються суцільними лініями, а інший - пунктирними. Точками відзначаються місця кріплення радіоелементів. Навколо цих місць малюють паечного майданчика. Всі креслення зазвичай виконують рейсфедером. Вручну, як правило, роблять прості малюнки, більш складні схеми друкованих плат розробляють на комп`ютері в спеціальних додатках.
Найчастіше використовують просту програму Sprint Layout. Для друку годиться тільки лазерний принтер. Папір має бути глянсова. Головне, щоб тонер НЕ в`їдався, а залишався зверху. Принтер потрібно налаштувати так, щоб товщина тонера креслення була максимальною.
Промислове виробництво друкованих плат починається з введення принципової схеми приладу в систему автоматизованого проектування, яка створює креслення майбутньої плати.
Підготовка заготовки і свердління отворів
Перш за все необхідно вирізати шматок текстоліту з заданими розмірами. Обробити краї напилком. Закріпити креслення на платі. Підготувати інструмент для свердління. Свердлити прямо за кресленням. Свердло повинно бути хорошої якості і відповідати діаметру найменшого отвори. Якщо є можливість, потрібно використовувати свердлильний верстат.
Зробивши всі необхідні отвори, зняти креслення і рассверлить кожен отвір до заданого діаметра. Зачистити дрібною шкіркою поверхню плати. Це необхідно для усунення задирок і для поліпшення зчеплення фарби з платою. Для видалення слідів жиру провести обробку плати спиртом.
Нанесення малюнка на склотекстоліт
Креслення плати на текстоліт можна нанести вручну або за допомогою однієї з багатьох технологій. Найбільшою популярністю користується лазерно-прасувальну технологія.
Нанесення малюнка вручну починають з позначення монтажних площадок навколо отворів. Їх наносять за допомогою рейсфедера або сірники. Отвори з`єднують доріжками відповідно до креслення. Креслити краще нітрофарбою, в якій розчинена каніфоль. Такий розчин забезпечує міцне зчеплення з платою і хорошу стійкість при травленні з високою температурою. Як фарби можна використовувати асфальтобітумної лак.
Виготовлення друкованих плат за допомогою лазерно-прасувальну технології дає непогані результати. Важливо правильно і акуратно виконувати всі операції. Знежирену плату потрібно покласти на рівну поверхню міддю вгору. Зверху акуратно розмістити малюнок тонером вниз. Додатково покласти ще кілька аркушів паперу. Отриману конструкцію прасувати гарячою праскою приблизно 30-40 секунд. Під впливом температури тонер повинен перейти з твердого стану в в`язке, але не в рідке. Дати платі охолонути і помістити її на кілька хвилин в теплу воду.
Папір раскиснет і легко здере. Слід уважно оглянути отриманий малюнок. Відсутність окремих доріжок свідчить про недостатній температурі праски, широкі доріжки виходять при занадто гарячому прасці або надмірно тривалому нагріванні плати.
Невеликі дефекти можна підправити маркером, фарбою або лаком для нігтів. Якщо заготовка не сподобалася, то треба змити все розчинником, зачистити наждачним папером і повторити процес заново.
травлення
У пластмасову ємність з розчином поміщається знежирена друкована плата. У домашніх умовах в якості розчину зазвичай застосовується хлорне залізо. Ванночку з ним потрібно періодично похитувати. Через 25-30 хвилин мідь повністю розчиниться. Травлення можна прискорити, якщо використовувати підігрітий розчин хлорного заліза. Після закінчення процесу друкована плата витягується з ванночки, ретельно промивається водою. Потім видаляється фарба з струмопровідних доріжок.
лудить
Існує багато способів лудіння. У нас є підготовлена друкована плата. У домашніх умовах, як правило, відсутні спеціальні прилади і сплави. Тому користуються простим надійним способом. Плата покривається флюсом і лудітся паяльником зі звичайним припоєм за допомогою мідної обплетення.
установка радіоелементів
На завершальному етапі радіодеталі черзі вставляються в призначені для них місця і припаиваются. Ніжки деталей перед паянням потрібно обов`язково обробити флюсом і при необхідності вкоротити.
Паяльником користуватися слід обережно: при надлишку тепла мідна фольга може почати відшаровуватися, друкована плата буде зіпсована. Залишки каніфолі видалити спиртом або ацетоном. Готову плату можна покрити лаком.
промислова розробка
У домашніх умовах розробити і виготовити друковану плату для апаратури високого класу неможливо. Наприклад, друкована плата підсилювача для High-End-апаратури багатошарова, використано покриття мідних провідників золотом та паладієм, струмопровідні доріжки мають різну товщину і т.д. Домогтися такого рівня технології непросто навіть на промисловому підприємстві. Тому в ряді випадків доцільно придбати готову якісну плату або зробити замовлення на виконання роботи за своєю схемою. В даний час виробництво друкованих плат налагоджено на багатьох вітчизняних підприємствах і за кордоном.
