И снова ЛУТ .

Автор: ARV
Опубликовано 23.04.2007

Тема ЛУТ не затихает, я постоянно читаю об открытии новейших материалов и способов совершенствования этого метода. Последнее время особенно активно пропагандируется идея применения глянцевой фотобумаги для струйных принтеров. Очень может быть, результат действительно впечатляющ, я не проверял, т.к. тратить весьма дорогую бумагу столь бездарно у меня рука не поднимается. Да и проблема совмещения переходных отверстий при изготовлении двусторонних печатных плат остается и с фотобумагой.
Я уже давно описал свой способ, однако сейчас хочу проиллюстрировать его фотографиями этапов. Надеюсь, это будет убедительно. Весь расчет сделан на двусторонние печатные платы.
Итак, подготовка заготовки.

Берем кусок фольгированного текстолита - см. фото выше. Как видите, он довольно грязный, покрытый царапинами и окислами. На фотографии заготовка показана с уже удаленными заусенцами по периметру - не должно быть никаких задиров, края должны быть закругленными и гладкими. Затем необходимо избавиться от всех окислов и грязи. Я делаю это на войлочном круге с применением пасты ГОИ. При отсутствии круга можно обойтись и простыми данными вам с рождения инструментами: руками. И хлопчатобумажной тканью. Лично я не советую заменять пасту ГОИ наждачной бумагой, даже очень мелкозернистой. После наждачки остается пыль, которую надо смывать, после смывки плата начинает окисляться и т.п. А после войлочного круга получается вот что:

На фото после полировки я просто слегка протер плату сухой тканью. Как видите, практически зеркало. Достичь такого же эффекта вручную немного сложнее (на круге я потратил примерно 5 минут), но вполне по силам. Хорошо заметно низкое качество текстолита: по меди просматривается тканевая структура текстолита, т.е. фольга все-таки не ровная. Это ничего, а вот глубокие царапины должны отсутствовать. Поверхности нашей платы после полировки ни в коем случае нельзя трогать пальцами!
Теперь заготовим ту самую основу для тонера, поиски которой не прекращаются много лет. Я использую и рекомендую всем обычную кальку. Цена ее - копейки. За деньги, потраченные на лист глянцевой фотобумаги формата А4, вы купите такой рулон кальки, которого вам хватит на целый год! Калька - тонкий материал, в лазерном принтере будет зажевана однозначно. Поэтому закрепляем ее на основе - обычном листе офисной бумаги формата А4. Чтобы калька не соскальзывала - приклеиваем ее к нижней части бумажного листа и отгибаем край. Должно получиться так:

Главное - выбрать наиболее глянцевую сторону кальки (одна обязательно будет более гладкой, чем другая) и закрепить ее этой гладкой стороной наружу. Теперь этот слоеный пирог заряжаем в лазерный принтер загнутым краем вперед (по ходу загрузки бумаги). Очень важно, чтобы за пределы загиба ни в коем случае не выступал клей! Я применяю клеящий карандаш - дешево и сердито. Наношу его только на область загиба, оставляю сухими почти по сантиметру до края листа. Стремящуюся свернуться в трубочку кальку распрямляем и прижимаем хоть пальцем, хоть еще чем, чтобы в принтер ее затягивало как полагается.
Подготовка рисунка для печати, думаю, проблемы не вызовет. Обращу ваше внимание только на один аспект. Рисунки обеих сторон платы должны быть такого размера, чтобы могли поместиться на листе рядом. Примерно так, как показано на следующем рисунке.

На рисунке я напечатал сразу две разные платы. Видны две направляющие линии (guide lines), по которым рисунки сторон должны выравниваться (эти линии я напечатал умышленно, а вообще-то их печатать не надо). Идея в том, чтобы при сгибании листа кальки между рисунками, они могли бы быть совмещены друг с другом. Для этого рисунок верхней стороны должен печататься в зеркальном виде.

Естественно, складывать надо тонером вовнутрь. Делать это лучше всего на просвет, стремясь совместить переходные отверстия - рисунок это хорошо демонстрирует. Вот так, легко и просто достигается идеальная точность совмещения рисунков сторон платы! Интересно, так ли просто сделать это с применением фотобумаги?
Совмещенные рисунки не должны впоследствии смещаться, для чего, придерживая рукой рисунок в центре, промазываем клеящим карандашом вокруг него с двух сторон (отступив примерно сантиметр от рисунка) и склеиваем половинки кальки, с третьей стороны будет сгиб. Получаем эдакий кармашек, в который аккуратно помещаем нашу сверкающую заготовку.

Благодаря склейке стороны рисунков остаются совмещенными. Ну, а теперь, берем утюг и утюжим. Процесс хорошо описан и должен быть знаком по многочисленным публикациям, я не стану повторяться. Единственно, на что стоит обратить внимание - так это на равномерную проглажку обеих сторон, т.е. плату надо периодически переворачивать. Делать это надо, берясь за края кальки, т.к. плата будет очень горячая!
После проглажки - обрезаем лишние края кальки, оставляя от краев платы по сантиметру, не более, и несем это произведение под струю воды. Промочив какльку как следует (она при этом вздувается над местами без тонера), направляем струю воды между листами кальки, и аккуратно, не торопясь, покачивая отделяющуюся кальку, отделяем ее от поверхности заготовки. Калька должна отделиться, оставив весь тонер на плате. Небольшие кусочки прилипшей бумаги скатываются пальцем под той же струей воды. И вот результат:

Очень сложно сфотографировать блестящую плату так, чтобы было хорошо видно рисунок тонера, и при этом не было бликов: Поэтому фотка не самая удачная, но вполне отражает качество результата. Мелкие ворсинки не исполртят нам обедни, хотя и их можно осторожно стереть мокрым пальцем. Ежели окажется, что дорожки где-то все-таки имеют разрывы, надо их подправить несмываемым (перманентным) маркером. Обычно, для платы размером до 1 дм2 у меня получается не больше двух мест корректировки (а в конкретно этой плате - ни одного).
Теперь несколько слов о том, как травить плату. Ванночка - это хорошо, но есть и другие альтернативы, не менее, а может и гораздо более, удобные. Если хлорного железа много - платы небольшого размера (узкие и длинные) лучше всего травить в трехлитровом баллоне (или меньшего объема) в вертикальном положении. Я для этого использую суперприспособление из кусочка полихлорвиниловой трубочки и изолированной проволочки:

Опускаю эту конструкцию в баллон и дергаю за проволочку, как при подледном лове - так травление идет гораздо быстрее. Кроме этого способа есть еще один, весьма эффективный, хотя несколько рисковый. Наливаем раствор хлорного железа в хозяйственную резиновую перчатку, помещаем в нее нашу плату, закручиваем раструб перчатки и зажимаем его парой прищепок. Теперь эту резиновую емкость нежно потряхиваем. Можно придумать и другие варианты (например, разрезанную грелку), не советую только использовать полиэтиленовые кульки и пакеты - крайне ненадежны они в плане протечек!
Ухищрения эти служат для увеличения скорости травления. Мой опыт позволяет сделать следующие сравнения (плата двусторонняя): если время травления в ванночке с покачиванием примем за 100%, тогда в баллоне получится примерно 80%, а в перчатке - 60% (естественно, сравниваем при равных условиях - размерах платы, температуре раствора и т.п.). Все зависит от интенсивности перемешивания раствора, точнее от того, насколько интенсивно происходит движение раствора вокруг платы. Замечено, что в местах наибольших завихрений потоков медь стравливается гораздо раньше (это края платы, отверстия, если они есть и т.п.).
На все предыдущие подготовительные операции вами должно быть потрачено примерно 30 минут (у меня, по крайней мере, так и выходит). Теперь еще 30 минут на травление и - вуаля! - прекрасная плата готова! Кстати, в свежем растворе температурой 50-55 градусов в перчатке плата (которая туда помещается) травится примерно 2 минуты.

Небольшие невытравленные области (не влияющие на общее качество плат) - это следствие моего нетерпения и холодного раствора хлорного железа. В теплом всего этого не будет, вы знаете. Чтобы вы могли оценить качество, привожу еще одно фото - увеличенная часть левой (на рисунке выше) платы.

Как видите, вытравились даже номера контактных площадок - толщина цифр на глаз - менее 0,3 мм! Самое главное, обе стороны идеально совпали - это видно на просвет, да и после сверления вы в этом убедитесь.
Дальнейшие этапы - обрезка, сверление, лужение и т.п. я не описываю - и так все это знают. Сверлить лучше на станке, т.к. при ручном сверлении вертикальность отверстия соблюсти сложно, в результате чего создастся впечатление, что "пятаки" сторон не совпали - но это не так! Сверлить надо осторожно и аккуратно, используя протравленные точки в центрах пятаков для центрирования сверла. Если есть возможность - сначала просверлите сверлом 0,5 мм, а потом уж рассверливайте до нужного диаметра. Кстати, переходные отверстия можно и не рассверливать. Отрывы пятаков - это скорее не очень умелых кривых ручек, чем недостаток технологии. В моей многолетней практике отрывы пятаков на этапе сверления не зафиксированы ни разу. Так же обращу ваше внимание, что никаких этапов обезжиривания, мытья заготовки и т.п. излишеств не требуется - проверено десятками успешно изготовленных плат!
Надеюсь, этот фоторепортаж поможет вам совершенствовать свое мастерство и вывести его не недосягаемую высоту. Дополнительно вы можете почитать о том, как готовить рисунки дорожек, как печатать и найти другие рекомендации у меня на сайте.
Удачи!

Вопросы, как обычно, складываем тут.