Печатная плата – изготовление в домашних условиях
Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.
Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.
Технология ручного способа нанесения
дорожек печатной платы
Подготовка шаблона
Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощью любого клея, например ПВА или Момент.
Далее плотная бумага вырезается по контуру приклеенного рисунка и шаблон для сверления готов.
Вырезание заготовки
Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.
Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.
Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.
Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.
Сверление отверстий
Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки. Одним сверлом точно не обойдетесь.
Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.
После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.
Нанесение топографического рисунка
Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.
Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги также нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.
После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.
Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.
Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.
Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием краску нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.
После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.
При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы. Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.
Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.
Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.
Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.
Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года — под лучи солнца.
Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.
Технология нанесения рисунка печатной платы
с помощью лазерного принтера
При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C. Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.
После того, как файл с рисунком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.
Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату
Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы. Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.
В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.
Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.
Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.
Перенос рисунка с бумаги на стеклотекстолит
Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.
Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера. В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг недостаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей стопроцентный результат.
На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.
Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.
Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.
Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.
Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.
Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани. Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.
Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.
Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.
Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.
Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде.
Травление печатной платы
Для удаления медной фольги с незащищенных участков фольгированного стеклотекстолита при изготовлении печатных плат в домашних условиях радиолюбители обычно используют химический способ. Печатная плата помещается в травильный раствор и за счет химической реакции медь, незащищенная маской, растворяется.
Рецепты травильных растворов
В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается. Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.
Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты
Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.
Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.
Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см 2 . Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит. Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.
Травильный раствор на основе хлорного железа
Вторым по популярности травильным раствором является водный раствор хлорного железа. Ранее он был самым популярным, так как на любом промышленном предприятии хлорное железо было легко достать.
Травильный раствор не требователен к температуре, травит достаточно быстро, но скорость травления снижается по мере расходования хлорного железа в растворе.
Хлорное железо очень гигроскопично и поэтому из воздуха быстро впитывает воду. В результате на дне банки появляется желтая жидкость. Это не влияет на качество компонента и такое хлорное железо пригодно для приготовления травильного раствора.
Если использованный раствор хлорного железа хранить в герметичной таре, то его можно использовать многократно. Подлежит регенерации, достаточно в раствор насыпать железных гвоздей (они сразу покроются рыхлым слоем меди). При попадании на любые поверхности оставляет трудноудаляемые желтые пятна. В настоящее время раствор хлорного железа для изготовления печатных плат применяют реже в связи с его дороговизной.
Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты
Отличный травильный раствор, обеспечивает высокую скорость травления. Соляную кислоту при интенсивном помешивании вливают в 3% водный раствор перекиси водорода тоненькой струйкой. Вливать перекись водорода в кислоту недопустимо! Но из-за наличия в травильном растворе соляной кислоты при травлении платы нужно соблюдать большую осторожность, так как раствор разъедает кожу рук и портит все, на что попадает. По этой причине травильный раствор с соляной кислотой в домашних условиях использовать не рекомендуется.
Травильный раствор на основе медного купороса
Метод изготовления печатных плат с применение медного купороса обычно используют в случае невозможности изготовления травильного раствора на основе других компонентов из-за их недоступности. Медный купорос является ядохимикатом и широко применяется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80 °С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.
Технология травления печатных плат
Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.
Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.
Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.
После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.
Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей
Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.
Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектрическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.
После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя — спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяют канифоль.
Подробно о технологии пайки на примерах пайки деталей, о марках припоев и флюсов, устройстве и ремонте паяльников Вы можете узнать из цикла статей раздела «Как паять паяльником».
На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.
Сильноточные ПП – Как Спроектировать и Оптимизировать
О Сильноточные ПП, Бывают случаи, когда вам необходимы ПП способные проводить сильный ток. Проектирование подобных ПП требует четкого соблюдения ряда правил.
Эта статья даст вам всю необходимую информацию о создании сильноточных ПП.
1、Основные Факторы, Влияющие на Сильноточные ПП
Согласно правилу большого пальца, следующие факторы являются фундаментальными при проектировании сильноточной платы.
Ширина Дорожки
Один из основных факторов, определяющих как много тока может проводить дорожка, это её ширина.
Широкие дорожки способны проводить больше тока. Согласно правилу большого пальца ширина дорожки должна составлять 1 мм на ампер тока, для платы со стандартной толщиной меди. Как вы можете заметить, дорожка может стать неоправданно широкой, поскольку должна проводить десятки амперов, занимая лишнее место на плате.
Толщина меди
Толщина меди – это фактическая толщина дорожек на ПП. меди по умолчанию обычно составляет 17,5 микрон. Более высокая толщина может быть и 35 и 50 микрон. Чем выше толщина меди, тем уже должна быть дорожка, проводящая ток. Увеличение толщины может быть связано с дополнительными расходами, но в тоже время позволяет освободить пространство на плате.
Технологические Возможности Производителя
Вам все также нужно проектировать плату таким образом, чтобы производитель мог с легкостью её собрать.
При создании сильноточных плат обязательно уточнить у производителя следующие технологические возможности.
1. Толщина меди на внешних слоях – два крайних слоя вашей платы, верхний и нижний. Производитель предоставит информацию о том, какой толщины (обычно измеряется в микронах или унциях) они могут сделать медь на внешних слоях.
2. Толщина меди на внутренних слоях – указывает на предельные значения толщины меди на внутренних слоях. Внутренние слои часто проводят сильный ток, особенно это характерно для корпусов BGA.
Помимо двух этих факторов нужно учитывать, какую рабочую температуру компонентов предлагает производитель. Наиболее распространённые значения — TG150, TG138 и т.д.
Вырабатываемое Тепло
Наконец, одним из факторов, влияющих на долговечность платы и её компонентов, является тепло, выделяемое сильноточными дорожками ПП.
Потерю мощности (в ваттах) можно рассчитать по формуле: сопротивление дорожки, умноженное на квадрат протекающего по ней тока.
Другими словами, P = I2R.
Это значение должно быть как можно меньше. Однако даже толстые дорожки могут иметь особое сопротивление, которое при сильных потоках тока значительно влияет на потерю мощности, вызывая нагрев дорожки.
Подобные места на ПП могут привести к короблению платы, отслаиванию слоев и образованию трещин.
Изображение 1: Корпус QFN с большой площадкой радиатора
2、Рекомендации по Сильноточной Компоновке
При компоновке сильноточных плат следует придерживаться определенных правил. Они подробно расписаны ниже.
Сохранение Сильноточных Дорожек Короткими
Длинная дорожка будет обладать более сильным сопротивлением. А если еще учитывать, что она пропускает сильный ток, то стоит ожидать значительную потерю мощности.
Потеря мощности может вызвать нагрев, что снизит срок службы платы.
Поэтому крайне важно делать токопроводящие дорожки как можно короче.
Расчет Ширины Дорожки При Соответствующем Повышении Температуры
Ширина дорожки зависит от таких параметров, как проходящий через неё ток, сопротивление и допустимое повышение температуры.
Строгое значение допустимого повышения температуры составляет около 10 °С. Однако, это может вести к расширению дорожки. Если ваша конструкция способна выдерживать высокие температуры, то можно увеличить границу допустимого повышения температуры до 20 °С. При этом ширина дорожки может быть тоньше.
Более высокие значения допустимого повышения температуры могут использоваться в продуктах, предназначенных для окружающей среды с невысокой температурой.
Термическая защита чувствительных компонентов
Такие электронные компоненты как аналого-цифровые преобразователи, источники опорного напряжения и операционные усилители, чувствительны к изменениям температуры. Их сигнал может измениться, если элемент нагреется или остынет.
Поскольку сильноточные платы неизбежно будут выделять тепло, такие компоненты необходимо термически изолировать, чтобы они не подвергались воздействию этого тепла.
Один из способов сделать это — не использовать многоугольник под этим компонентом и обеспечить наличие терморазгрузочных соединений.
Другой метод заключается в том, чтобы проделать в плате отверстия, которые будут отделять чувствительные компоненты от деталей, вырабатывающих тепло.
Изображение 2: Материнская плата ПК, пропускающая сильные токи к ЦП
3、Советы по Проектированию Сильноточных ПП
Несколько советов по проектированию сильноточных плат.
Удаление паяльной маски
Достаточно простым и дешевым методом повышения пропускной способности дорожек является удаление паяльной маски, что позволяет обнажить слой меди по ней. Затем на шлейф можно добавить дополнительный припой, который увеличит его толщину и объем, а также снизит сопротивление.
Это позволит дорожке проводить больше тока, не прибегая к расширению дорожки или утолщению медного слоя.
Изображение 3: Участок ПП, где с поверхности дорожки была удалена паяльная маска и добавлен слой припоя
Использование залитых многоугольников под сильноточными компонентами
Индивидуальные компоненты вроде больших ПЛИС и процессоров имеют особые требования, связанные с проводимостью, и имеют множество контактов питания. Они часто встречаются в корпусах BGA и LGA.
Суть состоит в том, чтобы обеспечить к ним быструю подачу тока, расположив снижу залитые многоугольники с помощью сквозных отверстий. Таким образом этот многоугольник становится толстой дорожкой.
Изображение 4: Залитый многоугольник под чипом BGA для расширения возможностей сильного тока
Использование внутренних слоев для сильноточных дорожек
Если у вас заканчивается место для дорожек на внешних слоях платы, то можно использовать внутренние слои для подключения сильноточных устройств через переходные отверстия.
Добавление медных шин
В конкретных конструкциях, как, к примеру, инверторы большой мощности и электромобили, ток часто может быть 100 А или более. В таких случаях использование дорожек становится бессмысленным.
Обычной практикой является использование паяемых медных шин, которые припаиваются к контактным ПП и затем переносят большую часть высокого тока. Поскольку шины гораздо толще дорожек, они могут принимать больше тока, при этом особо не отличаясь по ширине.
Сшив Переходных Отверстий для Повышения Проводимости Дорожек
Если дорожка на одном слое не способна пропускать ток, то можно связать между собой два слоя и перенаправить его на такую же дорожку. Это позволяет удвоить пропускную способность, при условии, что обе дорожки имеют одинаковую ширину.
Подробнее об этом процессе в видео ниже:
4、Что OurPCB Может Предложить Для Сильноточных Плат
Быстрое Обслуживание Прототипов:
Сильноточные платы требует многоразовых ревизий перед размещением окончательного заказа.
OurPCB предлагает услуги по быстрому обслуживанию прототипов, также вы можете разместить заказ онлайн, приложив ваш дизайн. Вы получите готовые ПП по низкой цене и в краткие сроки.
Мы можем изготовить и доставить двусторонние ПП в течение 24 часов, для 4- и 8-ми слойных плат этот срок увеличивается до 48 часов.
И даже 10-ти слойные платы собираются в течение 120 часов.
Быстрая Система Обратной Связи
Покупателям часто приходится ждать ответа от производителя, не зная итоговой цены заказа. OurPCB предлагает онлайн систему обратной связи, чтобы вы могли сразу видеть цену сборки вашей ПП. Вы можете настраивать параметр толщины меди, все изменения в цене будут отображаться в реальном времени.
Превосходные Материалы
OurPCB предлагает на выбор материалы для ПП, способные выдерживать высокие температуры и прекрасно подходящие для сильноточного дизайна.
5、Заключение
Сильноточные ПП требуют тщательного проектирования и эффективного использования всех функций и места на плате.
Этот тип плат становится все более популярным с каждым годом.
Для более подробной информации можете связаться с нами, и мы с радостью вам поможем.
Hommer Zhao
Привет, я Хоммер, основатель WellPCB. На сегодняшний день у нас более 4000 клиентов по всему миру. Если у вас возникнут какие-либо вопросы, вы можете связаться со мной. Заранее спасибо.
Как изготовить печатную плату, советы начинающим
Печатная плата — это лист изоляционного материала, обычно, стеклотекстолита, на одной или двух сторонах которого есть токопроводящие, обычно медные, дорожки. Детали вставляются в отверстия в плате и припаиваются к этим дорожкам. Токопроводящие дорожки расположены так, что если правильно вставить в нужные отверстия и хорошо припаять, то эти дорожки соединят детали между собой таким образом, что получится некое электронное устройство.
Бывает и поверхностный монтаж, когда детали расположены на той же стороне, где и печатные дорожки, и припаяны к ним без просовывания выводов в отверстия. Этот способ чаще всего применяется в очень компактных устройствах, при монтаже миниатюрных деталей. Дома же, так сказать, в кухонных условиях, проще сделать первый вариант. О нем и будет здесь речь.
Существует много способов и методов изготовления печатных плат в «кухонных» условиях, описанных в различной радиолюбительской литературе. Здесь, не претендуя на оригинальность, рассматривается один из них, пригодный для изготовления печатных плат для несложных электронных устройств. В качестве примера сделаем плату для звукового сигнализатора, описанного в этом журнале в статье «Электронный звонок для велосипеда». Чтобы не листать журнал лишний раз, схема таймера, а также рисунок печатной платы и монтажная схема, повторены здесь на рисунках, соответственно,1,2 и 3.
Подготовка рисунка
Но, прежде чем заниматься изготовлением печатной платы нужно узнать в каком масштабе дан её рисунок. В радио журналах практически всегда рисунок дается в масштабе 1:1. Но в разных изданиях бывает по-разному.
Если рисунок платы дан в другом масштабе его нужно переснять или перерисовать по масштабной сетке, так чтобы получилось изображение в масштабе 1:1. Здесь же изображение сразу в масштабе 1:1, и ничего уменьшать или увеличивать не требуется.
Материал для печатной платы
Основной материал для печатных плат — фольгированный стеклотекстолит. Это такой изоляционный лист, на который с одной или с обеих сторон наклеена медная фольга. Из этого листа нужно вырезать заготовку, — кусок по размерам немного больше печатной платы. Обычно рекомендуется пилить пилкой по металлу, но, при наличии достаточной физической силы, это можно сделать ножницами по металлу, — получится быстрее и с меньшим количеством пота.
Затем, фольгу нужно осторожно ошкурить мелкой шкуркой — нулевкой, но только не до дыр, а так чтобы снять только слой окислов. Не нужно добиваться зеркального блеска, пусть лучше будет множество мелких царапинок. Суть дальнейших действий в том, чтобы защитить от травильного раствора нужные участки фольги.
Перенос рисунка
Теперь нужно перенести рисунок 2 на эту фольгу. Проще всего это сделать при помощи шила, легонького молоточка, копировальной бумаги («копирки», которую подкладывают между листами бумаги, чтобы разом исписать несколько листов), и шариковой ручки.
Рис. 1. Схема простого электронного устройства.
Рис. 2. Печатная плата для электронного устройства.
Рис. 3. Схема расположения компонентов на печатной плате.
Нужно подложить заготовку под лист с изображением дорожек (рис.2). Впрочем, можно предварительно сделать ксерокопию, чтобы не портить журнал. Затем между листом с изображением дорожек и заготовкой проложить «копирку» красящей стороной к заготовке. При помощи канцелярских скрепок, или другим способом, этот «бутерброд» зафиксировать.
Далее, при помощи шила и легонького молоточка нужно немного, чуть-чуть, накернить точки, в которых должны быть отверстия. Затем, с помощью шариковой ручки прорисовать дорожки, так чтобы их контуры через копирку перешли на заготовку. Теперь «бутерброд» разбираем.
Сверление отверстий
Берем микродрель (в качестве микродрели сгодится электроотвертка или небольшой шуруповерт), и сверлом по металлу диаметром 1-1,2 мм сверлим отверстия в накерненных местах. Опилки лучше сдувать, а не смахивать рукой, иначе можно стереть рисунок от «копирки». Поверхность платы со стороны фольги не лапать, потому что от пальцев остаются «пото-жировые» следы, которые в дальнейшем могут помешать травлению.
Рисование дорожек
Следующий этап — рисование самих дорожек. Существует много способов как это сделать. Можно использовать лак для ногтей (с соответствующей кисточкой), «цапон-лак», нитро-краску, битумный лак. При этом пишущий инструмент — кисточка от лака для ногтей, рейсфедер, перо для черчения, остро заточенная спичка.
Но все это ушло в глубокое дремучее прошлое, после того как в канцелярских магазинах появились фломастеры (маркеры) для письма по компакт-дискам и DVD-дискам.
Это, можно сказать, произвело «революцию в кухонном производстве» печатных плат. Берем маркер «For CD» или «For DVD» черного густого цвета, свеженький, «вкусно» пахнущий не то спиртом, не то ацетном, и скрупулезно рисуем им монтажные площадки и печатные дорожки, закрашивая их поверхность плотно, в несколько слоев.
При этом, всю остальную поверхность нужно оставить не закрашенной (и не залапанной). След от маркера «For CD» или «For DVD» высыхает моментально, так что заготовка готова к травлению сразу же после завершения процесса рисования.
Травление дорожек
Самый подходящий для травления реактив — раствор хлорного железа. Сейчас хлорное железо в виде порошка продается практически везде там же, где и радиодетали. Развести нужно 50-60 грамм на стакан теплой воды.
Перемешивать неметаллическим предметом (обычная металлическая чайная ложка, конечно удобна, но она все испортит и сама испортится). Потом, проделав в незанятом дорожками уголочке платы маленькое отверстие, можно эту плату за него подвесить на капроновой леске и опустить в этот самый стакан (стакан должен быть неметаллическим).
Так чтобы плата находилась где-то посредине стакана, полностью покрытая раствором хлорного железа. После того как вся не закрашенная фольга растворится, заготовку вынуть, промыть водой. Краску маркера смыть любой спиртосодержащей жидкостью, например. дешевым одеколоном.
Еще раз промыть водой, просушить феном и можно расставлять детали по рисунку 3 и паять.
Как сделать дорожки на плате
мгтф или провод из китайских трасформаторов (у которого изоляция плавится при температуре больше 290 градусов), но в этом случае нужно пользоваться перегретым пояльником и макетка должна быть хорошего качества. 1-й способ абсолютно надежный, а 2-й быстрый.
2-й способ — http://elm-chan.org/docs/wire/wiring_e.html
Последний раз редактировалось kaf Вс ноя 22, 2009 15:49:20, всего редактировалось 1 раз.
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Заголовок сообщения:
Добавлено: Вс ноя 22, 2009 15:45:51
| Открыл глаза |
Тоесть соединить луженые квадраты припоем не получится? Да а чем после пайки покрыть сторону пайки ну типа заизолировать. Метод изготовления плат еще не освоил, поэтому изготовленную схему придется эксплуатировать на макетке. Да поясните,плиз что такое мгтф
_________________
я не схемотехник, я только учусь
Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества.
Заголовок сообщения:
Добавлено: Вс ноя 22, 2009 15:51:46
| Открыл глаза |
almir писал(а):
Да поясните,плиз что такое мгтф
Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW. Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного.
Заголовок сообщения:
Добавлено: Вс ноя 22, 2009 15:58:13
| Открыл глаза |
Благодарю за быстрые ответы и участие, ну и посоветуйте какой диаметр лучше использовать, плата является ЭПРА для люм. лампы 54 ватт. Ну и планирую другой девайс на основе Атмеги — простенький контроллер для аквариума (свет, помпы)
_________________
я не схемотехник, я только учусь
Заголовок сообщения: Re: Как сделать дорожки на макетной плате.
Добавлено: Ср июн 15, 2016 21:56:37
Всем привет. Возник вопрос, а можно ли при сборке схемы на макетной плате использовать в качестве соединителя только выводы радиодеталей?
| Вложения: |
| pb-57_1-fixled-500×500.jpg [111.86 KiB] Скачиваний: 916 |
_________________
Простите за глупые вопросы
Заголовок сообщения: Re: Как сделать дорожки на макетной плате.
Добавлено: Чт июн 16, 2016 00:52:56
| Мудрый кот |
Конечно можно. Так даже удобнее. А когда не хватает можно взять жилки из ШВПП нужного сечения(чем больше сечение, тем больше диаметр жил).
_________________
Философская мудрость века настоящего, становится всеобщим здравым смыслом века последующего.
Заголовок сообщения: Re: Как сделать дорожки на макетной плате.
Добавлено: Чт июн 16, 2016 01:01:36
| Сверлит текстолит когтями |
_RUS73_ писал(а):
можно взять жилки из ШВПП
Да передатчик на 100 МГц он собрался делать, а на этих частотах есть свои особенности при монтаже.
Ему в одной теме уже говорили об этом, но ему не понравилось то, что там ему сказали насчет правильного ВЧ монтажа и он решил здесь написать, что бы ему разрешили не обращать внимания на правила монтажа на ВЧ.
viewtopic.php?p=2782110#p2782110
Давайте ему разрешим. Пусть паяет передатчик на 100 МГц длинными проводами.
Заголовок сообщения: Re: Как сделать дорожки на макетной плате.
Добавлено: Чт июн 16, 2016 09:25:39
Вовсе нет. Я мало чего умею. К тому же было сказано, что можно делать ВЧ схемы и на макетной плате, при этом главное соблюдать правила монтажа. Поэтому я решил сделать передатчик на макетной плате. Теперь возник вопрос, как соединять детали на макетке. Кто-то пишет что можно использовать выводы деталей и их обрезки,кто-то, что нужно использовать луженый медный провод. Я и решил спросить, что из этих двоих использовать лучше. Ну а так да, мне нужно больше уверенности в правильности действий, а то соберу правильно схему, а она не работает из за неправильного монтажа.
_________________
Простите за глупые вопросы