ФЛУТ - модифікований варіант Лутай
Отже ми визначилися, що будемо збирати і перш ніж починати паяти нам потрібно те на чому ми власне будемо паяти - друкована плата.
Безумовно найбільш популярним методом виготовлення друкованих плат в домашніх умовах є ЛУТ - так звана Лазерно-прасувальні Технологія.
Суть технології проста - друкуємо на якийсь носій зображення доріжок на лазерному принтері, скориставшись чудовим властивістю тонера (це такий порошок яким заправляються картриджі лазерних принтерів) розплавлятися і прилипати до рівній поверхні розігріваємо отримане зображення за допомогою праски і переводимо зображення на підготовлений шматок склотекстоліти. Потім кидаємо текстоліт із зображенням в розчин хлорного заліза і чекаємо коли мідь непокрита тонером витравити (розчиниться). У підсумку отримуємо друковану плату з доріжками з міді. Загалом класичний ЛУТ описаний у всій своїй різноманітті на багатьох радіоаматорських форумах і сайтах.
Так званий «модифікований» ЛУТ по суті мало чим відрізняється від звичайного, ключовий момент тут це метод перекладу зображення на текстоліт. При класичному способі зображення друкується на папері або спеціальної плівці для друку на лазерному принтері, в модифікованому варіанті ми будемо використовувати звичайну харчову фольгу. Я користувався обома методами - і для мене переваги модифікованого Лутай очевидні - він набагато простіше, ефективніше і швидше. У будь-якому випадку принципи виготовлення залишаються тими ж, так що по ходу розповіді все стане ясно.
Отже що нам необхідно
• листи звичайного офісного паперу, харчова фольга (звичайна не надто товста)
• звичайні ножиці, трохи клею (ПВА або щось подібне)
• праска (краще напевно старий б / у, але я користуюся звичайним який застосовується в побуті :) - якщо все робити акуратно - нічого страшного з ним не станеться)
• лазерний принтер (теж бажано убитий, простіше, оскільки все таки невеликий ризик зіпсувати картридж подряпавши фотовал присутній)
• природно комп'ютер і файл із зображенням друкованої плати в масштабі 1: 1
• стеклотекстолит (в нашому випадку односторонній, тобто покритий шаром міді з одного боку) - шматок відповідного розміру
• ножиці по металу або ножівка по металу - в загальному щось придатне для різання склотекстоліти
• невелика пластикова (!) Ванночка для травлення (дуже добре підходять для цих цілей упаковки з під тістечок та інших солодощів)
• хлорне залізо (продається будь-якому магазині, що торгує радіопрінадлежностямі)
• товста книга (по ходу зрозумієте, навіщо)
• наждачний папір ( «нульовку» або будь-яка дрібнозернистий)
Готуємо зображення для перекладу на текстоліт. Беремо аркуш паперу і рулон харчової фольги. Фольга повинна бути досить тонкою, рівною (НЕ м'ятою) в ідеалі купити собі для експериментів новий рулон а не тягати обривки з кухні.
Відрізаємо шматок фольги такий же по ширині як і використовуваний папір.
Беремо клей (я використовую ПВА) і промазуємо фольгу по периметру, не надто густо але досить для того щоб фольга прихопила по периметру коли ви будете наклеювати фольгу на аркуш паперу. Клеїмо. Отримуємо аркуш паперу з наклеєною поверх фольгою. Фольга повинна бути приклеєна тільки по периметру, по краях!
Теоретично, якщо ми погано проклеїли фольгу і наш бутерброд з фольги та паперу принтер зажував - є ймовірність того що ви подряпаєте фотовал картриджа. Але, чесно кажучи ймовірність, ця невелика. Проте - я вас попередив.
Тепер готуємо стеклотекстолит
Відрізаємо необхідний нам шматок текстоліту. Я користуюся хорошими ножицями по металу, можна різати ножівкою по металу або чим вам зручніше. Шліфуємо то що відрізали наждачкою. Не перестарайтеся - шар міді досить тонкий, нам потрібно трохи зашкурить самий верхній шар. Як правило шар вже після невеликої обробки починає блищати.
Після того як ми зашкурена текстолит його потрібно знежирити. Знежирюємо просто - моєму плату у ванній з милом. Добре промиваємо. Акуратно беремо текстолит за краю щоб не заляпати пальцями мідну поверхню, витираємо м'якою тканиною (старий рушник підходить для цього найкраще). :) Тепер у нас майже все готово для перекладу зображення.
Тепер нам треба обрізати підготовлене зображення - обрізаємо по краях, залишаючи з одного або з двох сторін смуги для того щоб ми могли обернути текстоліт і закріпити фольгу.
Оскільки фольга у нас була приклеєна до паперу тільки по краях, після того як ми обрізали зображення - ми отримали шматок фольги з надрукованим на ній зображенням. Всі ці маніпуляції можна було б і не робити, але друкувати відразу на фользі у вас навряд чи вийде.
Промащуємо край клеєм.
Підкладаємо край під текстолітову заготовку.
Згинаємо фольгу, накладаємо зображення на мідну поверхню. Трохи пропрасовуємо місце згину.
Після цього беремо аркуш звичайного паперу, згинаємо навпіл, вкладаємо в нього наш шматок текстоліту обгорнутий фольгою із зображенням.
Греєм праска
Після того як праска добре прогріється (ставте максимальну температуру) акуратно починаємо прасувати бутерброд з текстоліту з фольгою через папір. Потім притискаємо праска до заготівлі і гріємо протягом 20-30 секунд. Важливо не перегріти заготівку (інакше тонер «попливе» - доріжки вийдуть нечіткими, распливутся. В результаті сильного перегріву тонер НЕ приклеїться до мідного покриття, стане крихким, буде сипатися. При цьому важливо і не недогріти тонер.
Після того як ми прогріли заготовку її необхідно покласти під прес. Для цього беремо підготовлену нами книгу (бажано товстіший і важчі) і швидко поки заготівля не охолола вкладаємо її в книгу, закриваємо і встаємо на книгу. :) Чекаємо близько трьох хвилин. Виймаємо.
Акуратно розгортаємо аркуш паперу, витягаємо текстоліт з приклеїти фольгою. Якщо придивитися - крізь фольгу видно доріжки. Уже на цьому етапі можна побачити наскільки добре зображення приклеїлося до міді.
Тепер ми готові до травленню
В принципі є маса способів травлення (від травлення в слабких розчинах типу Крот до екстремальних - травлення в соляній кислоті) але краще користуватися загальновизнаним засобом - хлорним залізом. Беремо хлорне залізо. Розчиняємо в невеликій кількості теплої або гарячої води. Розміщуємо нашу заготовку в ванночку (акуратніше з гарячою водою - тонкий пластик не витримує температури окропу!).
Заливаємо розчин хлорного заліза. Спочатку стравливается алюмінієва фольга.
Починається бурхливий процес. Алюміній під час реакції з хлорним залізом виділяє багато тепла, процес протікає бурхливо і швидко з виділенням парів (цілком ймовірно небезпечних для здоров'я - будьте акуратніше).
Алюміній стравливается швидко оголюючи відбився малюнок. Стравленнимі фольга осідає бурими пластівцями. Саме з тієї причини що після травлення фольги розчин хлорного заліза втрачає свою ефективність, я зберігаю окрему ємність зі старою «хлоркою» спеціально для того щоб застосовувати його для стравлювання фольги.
Як видно малюнок при цьому добре відбився.
Злегка похитуючи ванночку змиваємо пластівці. Оглядаємо малюнок. На цій стадії якщо щось пішло не так (якісь доріжки не закарбувалися) можна підсушити плату і домалювати малюнок маркером або фарбою.
У мене вийшло не так все гладко - заготовку я перегрів і деякі доріжки «попливли».
Після того як ми оглянули наскільки добре відбився наш малюнок можна продовжити травлення. Кладемо заготовку в розчин хлорного заліза. Труїться плата швидше якщо розчин підігрівається і перемішується. З приводу підігріву - хтось гріє лампами денного світла, хтось спочатку намагається розчиняти хлорку гарячою водою - в загальному тут поле для експериментів досить широке. Перемішувати розчин так само можна по різному - невеликі плати можна помістити в скляну банку, залити «хлоркою» і методично струшувати, деякі труять плати заливаючи розчин в щільний поліетиленовий пакет (природно не дірявий) - в цьому випадку обережніше з гострими кутами - стеклотекстолит легко пакет може порвати. Я цькування в пластиковій ванні (див. Фото) - перемішуючи розчин похитуючи ванночку так щоб розчин омивав плату. Є спеціальні пристосування для травлення друкованих плат - якщо у вас є зайві гроші і бажання труїти довго і багато - думаю придбання такої штуки буде цінним придбанням.
Ось вид плати майже витравленої:
Послуги з дефектоскопії
Отже плата витравлена практично повністю. Виймаємо плату, змиваємо з неї залишки розчину хлорки.
Однак малюнок відбився не так добре як нам здалося спочатку - яке де є місця де мідь НЕ витравити. В цьому випадку можна залишити плату труїтися далі, але я вирішив залишити цей дефект як приклад - трохи пізніше ми вирішимо цю проблему - відріжемо зайве скальпелем. Скальпелем правда частіше доводиться працювати в тих випадках коли печатка розлучена дуже щільно - доріжки і монтажні п'ятачки розташовані дуже близько і при перекладі зображення якщо ми перегрівається тонер доріжки можуть «розповзтися» і злитися з сусідніми елементами.
А ось тут приклад іншої типової ситуації - розрив доріжки. Лікувати будемо за допомогою паяльника, припою і відрізків висновків радіоелементів або шматочків тонкого дроту.
Відкладемо усунення недоліків на потім і очистимо доріжки від тонера. Беремо невеликий шматок тканини змочують у ацетоні і протираємо доріжки.
Після того як ми змили ацетон ще раз промиваємо плату щоб змити залишки ацетону, розчину хлорного заліза. Я зазвичай добре промиваю плату з милом «у великій кількості води».
Після того як ми промили плату - витираємо її насухо (волога природно викликає корозію і для нашої плати шкідлива). Зазвичай я ще раз трохи проходжу по доріжках нульовку, доводячи доріжки до блиску.
Тепер можна уважно оглянути плату на предмет вад - на платі не повинно бути розривів доріжок і з'єднань там де їх не передбачено. Зручно дивитися на доріжки трохи під кутом, щоб вони трохи відсвічували - так добре видна їх поверхню і всі недоліки. На нашій платі було два очевидні недоліки - один - не протруєне ділянки - ми зрізаємо скальпелем. Інший - розрив доріжки - запаює припоєм - просто потрібно взяти на жало паяльника припою більше ніж зазвичай (щоб утворилася невелика крапля) і пропаять місце розриву так щоб утворилася спайка.
Полуда і свердління
Після травлення багато додатково лудять всю плату повністю, я як правило так не поступаю - просто досить уважно оглянути плату на наявність дефектів звіряючись в малюнком плати який ми друкували. Підійти до цього варто максимально відповідально - не виявлення шлюб плати призведе до того що звістка проект буде неробочим або заробить але не так як повинен. Я думаю це очевидно.
Нам залишилося тільки висвердлити отвори на платі і приступити до пайки.
Оскільки я одночасно труїв кілька плат і одночасно намагався зберегти цей процес - у мене вийшла не дуже якісна плата. Правда це виявилося вдалим моментів для демонстрації можливих проблем, які можуть у вас виникнути під час виготовлення друкованих плат. Упевнений що у вас все вийде набагато краще.