Kúpte si kúpeľ na leptanie dosiek plošných spojov. Mikrobublinkový kúpeľ na leptanie dosiek plošných spojov. držiak DPS

Úvod. Myslím, že neprezradím veľké tajomstvo, ak to poviem pre rýchlosť a kvalitu pri morení dosky plošných spojov ovplyvnené niekoľkými kľúčovými faktormi. Napríklad: ak proces leptania prebieha v roztoku chloridu železitého pri izbovej teplote, potom trvá spravidla 40 minút. do 2,5 hodiny (v závislosti od nasýtenia roztoku). Ak sa roztok zahreje, potom sa samotný proces leptania môže skrátiť jeden a pol krát. A vo všeobecnosti by sa v ideálnom prípade malo samotné riešenie pravidelne miešať, v takom prípade je proces ešte rýchlejší. Tieto faktory priamo ovplyvňujú rýchlosť leptania. Ak hovoríme o kvalite dosiek, tak to platí predovšetkým pre tých rádioamatérov, ktorí prenášajú vzor na DPS pomocou „ laserova tlačiareň a železo“. Napriek tomu, že toner drží na fólii pomerne pevne, ak sa proces leptania oneskorí, chlorid železitý sa stále dostane pod toner. V tomto prípade sa stopy ukážu ako „porézne“, čo zase zhoršuje kvalitu samotnej dosky a zariadenia ako celku.

Technicky sa proces miešania roztoku môže vykonávať niekoľkými spôsobmi (všetko závisí od vynaliezavosti a „naostrenia“ rúk), ale podľa môjho názoru je najoptimálnejšia metóda „mikrobublinového kúpeľa“. Takto sa vyrábajú továrenské dosky. Podstata metódy je pomerne jednoduchá, ale veľmi účinná. Na dne nádrže s chloridom železitým je plastová trubica, v ktorej sú v pravidelných intervaloch vyrazené otvory. Rúrka je na jednom konci upchatá a z druhého je privádzaný stlačený vzduch. Výsledkom je, že vzduchové bubliny stúpajúce zo dna nádrže prirodzene miešajú roztok chloridu železitého, čím urýchľujú proces morenia. Je pravda, že nie je určený na zahrievanie roztoku, ale keďže proces leptania prebieha pomerne rýchlo (5 - 10 minút), táto možnosť v podstate nedáva zmysel, roztok sa jednoducho predhreje a naleje do nádrže už teplý. Takže na tomto úvode môžete dokončiť plán a prejsť priamo k jeho realizácii.

Zásobník. Ako zásobník pre tento dizajn, samozrejme, môžete použiť akúkoľvek vhodnú nádobu, ale narazil som na kyvety na vyvolávanie fotografií. Vyzerajú takto:

Rúrka. Tubu je možné použiť aj akoukoľvek pohodlnou, ale zdalo sa mi najoptimálnejšie použiť tubu z obyčajného lekárskeho kvapkadla, ktoré si môžete kúpiť v lekárni len za 15 rubľov. Je prilepený na obvyklé lepidlo "Moment Crystal". Otvory sa vyrábajú ihlou na šitie v krokoch asi 1 cm:

Prirodzene, na jednej strane je trubica predtlmená, na druhej strane je pripevnený hrot z toho istého kvapkadla pre pohodlnejšie pripojenie k zdroju vzduchu (o tom trochu neskôr):

V tejto fáze je ešte potrebné skontrolovať činnosť samotného zariadenia, a to jednoduchým naliatím vody do nádoby. Faktom je, že všetko závisí od tlaku kompresora, priemer a rozstup otvorov z neho priamo tancujú, takže možno budete musieť experimentovať:

Mriežka. Možno sa niekomu tento bod bude zdať zbytočný. Faktom je, že sa zameria na mriežku natiahnutú vo vzdialenosti asi 1,5 centimetra od dna nádrže (stále je potrebná medzera medzi rúrkou a prírezmi dosiek). Vôbec nie je potrebné robiť mriežku, pre zaistenie potrebnej vôle jednoducho vložíte 4-6 zápaliek do otvorov dosiek (najlepšie do tých, ktoré sú určené na montáž dosky do zariadenia), takže že tvoria regály. Mriežku môžete vytvoriť opäť niekoľkými spôsobmi. Moja metóda je nasledovná: z plastu s hrúbkou asi 1 mm sa narežú pásy široké asi 1,5 centimetra a o niečo menej ako každá strana nádrže. Výsledkom sú dva dlhé a dva krátke pruhy:

Na každom páse sa urobia rezy na polovicu hrúbky plastu v krokoch po jednom centimetri:

Navyše sú prilepené tak, že rezy sú otočené smerom k stene nádrže a cez tento rez prechádza tenký rybársky vlasec:

Potom medzi krátkymi:

Výsledkom by mala byť sieť podobná tej, ktorá je natiahnutá na tenisovú raketu:

Veko. Vlastne by to mohol byť koniec, no pri testovaní tohto agregátu s vodou sa ukázala jedna nie úplne príjemná vlastnosť. Faktom je, že pracovná jednotka rozprašuje veľmi malé kvapky v rôznych smeroch. Možno to pre niekoho nebude problém, ale osobne som mal túžbu urobiť obal. Podľa veľkosti kyvety bol z plastu vyrezaný polotovar, v ktorom boli vyvŕtané otvory dostatočné na vetranie, ale nedostatočné na znečistenie okolitého priestoru:

Rezy na veku sú vytvorené v dôsledku skutočnosti, že na jednej strane vychádza trubica a na druhej strane je odtok (mimochodom, stalo sa oveľa pohodlnejšie vypúšťať roztok so zatvoreným vekom, existuje menšia pravdepodobnosť rozliatia). Veko je pripravené, zostáva urobiť upevňovacie prvky na nádrži. Nevyrába sa úplne štandardne: ku kyvete sú prilepené klipy určené na upevnenie koaxiálneho kábla:

Celkovo je ich šesť...

...dve na každej strane ako vodidlá veka...

... a ďalšie dve ako zátka s úplne uzavretým vekom:

Kompresor. Teraz môžeme hovoriť o zdroji vzduchu. Najbežnejšia je plastová fľaša s ventilom, do ktorej sa pumpou čerpá vzduch. Možný je aj variant s autokamerou. V mojom prípade je ako zdroj vzduchu použitý obyčajný mikrokompresor pre akvárium AEN-3, ktorý bol pre väčší výkon mierne upravený:

V skutočnosti sa vylepšenie zredukovalo na najoptimálnejšie umiestnenie magnetu v poli cievky (ktokoľvek takéto zariadenia aspoň raz rozobral, pochopí, čo je v stávke). Prostredníctvom takýchto jednoduchých manipulácií bolo možné zvýšiť kapacitu kompresora asi dvakrát, čo sa ukázalo ako dosť.

Vlastná výroba dosiek plošných spojov metódou laserového žehlenia a pomocou fotorezistu sa zdá byť minulosťou. Dnes sa objavuje čoraz viac metód, ktoré udivujú svojou prepracovanosťou a genialitou. Takže napríklad s príchodom a rozšíreným používaním 3D tlačiarní bolo možné ich používať funkčné zariadenia pri výrobe dosiek plošných spojov.

Nadšenec menom Arvid prišiel na spôsob, ako využiť 3D tlačiareň ako CNC stroj. riadenie programu(CNC) na vytvorenie stôp PCB. Táto metóda veľmi jednoduché a nevyžaduje žiadne ďalšie vybavenie okrem samotnej 3D tlačiarne!

Kúsok textolitu požadovanej veľkosti sa najskôr dôkladne očistí a následne pretrie bežným fixom, následne sa umiestni na tlačovú platformu 3D tlačiarne, ktorá má namiesto trysky rytec. Tento rytec odstráni farbu z miest, kde by mala byť meď na doske vyleptaná. Po obdržaní výkresu sa doska na nejaký čas umiestni do roztoku chloridu železitého, kým sa nedosiahne hotový stav. G-kód pre 3D tlačiareň bol vygenerovaný v r špeciálny program FlatCAM, určený na vytváranie dosiek plošných spojov pomocou CNC strojov.

Táto metóda mechanického leptania je najrýchlejšia, najčistejšia, najproduktívnejšia a najhospodárnejšia efektívna metóda tvorba dosiek plošných spojov pre prototypovanie. Samotný program FlatCAM, ktorý značne uľahčuje proces, má zaujímavé a užitočné funkcie. Pomocou neho môžete napríklad vytvárať nielen jednostranné, ale aj obojstranné dosky vďaka vstavanému špeciálnemu algoritmickému nástroju. Konzola TCL programu poskytuje flexibilitu pre používateľov, ktorí chcú automatizovať prácu a implementovať svoje vlastné funkcie. Pohodlný prehliadač FlatCAM vám umožňuje vizualizovať súbory Gerbers, Drill a G-Code. Vždy tak budete vedieť, ako bude fungovať vaša 3D tlačiareň, vytvoríte požadovanú dosku plošných spojov.Program môže byť užitočný aj vtedy, keď má používateľ viacero geometrických objektov, ale chce získať jeden G-kód. V tomto prípade vám FlatCAM umožní spojiť tieto geometrické objekty a vygenerovať jednu zákazku pre váš improvizovaný CNC stroj.

Nižšie je uvedené video procesu výroby PCB pomocou 3D tlačiarne.

Myslím, že neprezradím veľké tajomstvo, ak poviem, že rýchlosť a kvalitu leptania DPS ovplyvňuje niekoľko hlavných faktorov. Napríklad: ak proces leptania prebieha v roztoku chloridu železitého pri izbovej teplote, potom trvá spravidla 40 minút. do 2,5 hodiny (v závislosti od nasýtenia roztoku). Ak sa roztok zahreje, potom sa samotný proces leptania môže skrátiť jeden a pol krát. A vo všeobecnosti by sa v ideálnom prípade malo samotné riešenie pravidelne miešať, v takom prípade je proces ešte rýchlejší. Tieto faktory priamo ovplyvňujú rýchlosť leptania. Ak hovoríme o kvalite dosiek, platí to predovšetkým pre tých rádioamatérov, ktorí prenášajú vzor na textolit pomocou metódy „laserovej tlačiarne a železa“. Napriek tomu, že toner drží na fólii pomerne pevne, ak sa proces leptania oneskorí, chlorid železitý sa stále dostane pod toner. V tomto prípade sa stopy ukážu ako „porézne“, čo zase zhoršuje kvalitu samotnej dosky a zariadenia ako celku.

Technicky sa proces miešania roztoku môže vykonávať niekoľkými spôsobmi (všetko závisí od vynaliezavosti a „naostrenia“ rúk), ale podľa môjho názoru je najoptimálnejšia metóda „mikrobublinového kúpeľa“. Takto sa vyrábajú továrenské dosky. Podstata metódy je pomerne jednoduchá, ale veľmi účinná. Na dne nádrže s chloridom železitým je plastová trubica, v ktorej sú v pravidelných intervaloch vyrazené otvory. Rúrka je na jednom konci upchatá a z druhého je privádzaný stlačený vzduch. Výsledkom je, že vzduchové bubliny stúpajúce zo dna nádrže prirodzene miešajú roztok chloridu železitého, čím urýchľujú proces morenia. Je pravda, že nie je určený na zahrievanie roztoku, ale keďže proces leptania prebieha pomerne rýchlo (5 - 10 minút), táto možnosť v podstate nedáva zmysel, roztok sa jednoducho predhreje a naleje do nádrže už teplý. Takže na tomto úvode môžete dokončiť plán a prejsť priamo k jeho realizácii.

Zásobník. Ako zásobník pre tento dizajn, samozrejme, môžete použiť akúkoľvek vhodnú nádobu, ale narazil som na kyvety na vyvolávanie fotografií. Vyzerajú takto:

Rúrka. Tubu je možné použiť aj akoukoľvek pohodlnou, ale zdalo sa mi najoptimálnejšie použiť tubu z obyčajného lekárskeho kvapkadla, ktoré si môžete kúpiť v lekárni len za 15 rubľov. Je prilepený na obvyklé lepidlo "Moment Crystal". Otvory sa vyrábajú ihlou na šitie v krokoch asi 1 cm:

Prirodzene, na jednej strane je trubica predtlmená, na druhej strane je pripevnený hrot z toho istého kvapkadla pre pohodlnejšie pripojenie k zdroju vzduchu (o tom trochu neskôr):

V tejto fáze je ešte potrebné skontrolovať činnosť samotného zariadenia, a to jednoduchým naliatím vody do nádoby. Faktom je, že všetko závisí od tlaku kompresora, priemer a rozstup otvorov z neho priamo tancujú, takže možno budete musieť experimentovať:

Mriežka. Možno sa niekomu tento bod bude zdať zbytočný. Faktom je, že sa zameria na mriežku natiahnutú vo vzdialenosti asi 1,5 centimetra od dna nádrže (stále je potrebná medzera medzi rúrkou a prírezmi dosiek). Vôbec nie je potrebné robiť mriežku, pre zaistenie potrebnej vôle jednoducho vložíte 4-6 zápaliek do otvorov dosiek (najlepšie do tých, ktoré sú určené na montáž dosky do zariadenia), takže že tvoria regály. Mriežku môžete vytvoriť opäť niekoľkými spôsobmi. Moja metóda je nasledovná: z plastu s hrúbkou asi 1 mm sa narežú pásy široké asi 1,5 centimetra a o niečo menej ako každá strana nádrže. Výsledkom sú dva dlhé a dva krátke pruhy:

Na každom páse sa urobia rezy na polovicu hrúbky plastu v krokoch po jednom centimetri:

Navyše sú prilepené tak, že rezy sú otočené smerom k stene nádrže a cez tento rez prechádza tenký rybársky vlasec:

Potom medzi krátkymi:

Výsledkom by mala byť sieť podobná tej, ktorá je natiahnutá na tenisovú raketu:

Veko. Vlastne by to mohol byť koniec, no pri testovaní tohto agregátu s vodou sa ukázala jedna nie úplne príjemná vlastnosť. Faktom je, že pracovná jednotka rozprašuje veľmi malé kvapky v rôznych smeroch. Možno to pre niekoho nebude problém, ale osobne som mal túžbu urobiť obal. Podľa veľkosti kyvety bol z plastu vyrezaný polotovar, v ktorom boli vyvŕtané otvory dostatočné na vetranie, ale nedostatočné na znečistenie okolitého priestoru:

Rezy na veku sú vytvorené v dôsledku skutočnosti, že na jednej strane vychádza trubica a na druhej strane je odtok (mimochodom, stalo sa oveľa pohodlnejšie vypúšťať roztok so zatvoreným vekom, existuje menšia pravdepodobnosť rozliatia). Veko je pripravené, zostáva urobiť upevňovacie prvky na nádrži. Nevyrába sa úplne štandardne: ku kyvete sú prilepené klipy určené na upevnenie koaxiálneho kábla:

Celkovo je ich šesť...

...dve na každej strane ako vodidlá veka...

... a ďalšie dve ako zátka s úplne uzavretým vekom:

Kompresor. Teraz môžeme hovoriť o zdroji vzduchu. Najbežnejšia je plastová fľaša s ventilom, do ktorej sa pumpou čerpá vzduch. Možný je aj variant s autokamerou. V mojom prípade je ako zdroj vzduchu použitý obyčajný mikrokompresor pre akvárium AEN-3, ktorý bol pre väčší výkon mierne upravený:

V skutočnosti sa vylepšenie zredukovalo na najoptimálnejšie umiestnenie magnetu v poli cievky (ktokoľvek takéto zariadenia aspoň raz rozobral, pochopí, čo je v stávke). Prostredníctvom takýchto jednoduchých manipulácií bolo možné zvýšiť kapacitu kompresora asi dvakrát, čo sa ukázalo ako dosť.

V dôsledku všetkej práce sa tak objavila jednoduchá jednotka ...

... čo však niekoľkonásobne zvýšilo kvalitu a rýchlosť vyrábaných zariadení.

P.S. Možno sa niekomu bude veľa vecí v tomto dizajne zdať zbytočných, pretože namiesto mriežky môžete použiť zápalky, namiesto viečka - kus preglejky alebo starého časopisu (len nie v rádiovej elektronike, je to už otázka princíp), a namiesto kompresora sa celkom hodia vlastné pľúca, to všetko vyššie uvedené pohodlie pri práci presne nepridá. Je to však len môj čisto osobný názor a ak je všetko uvedené niekomu užitočné, tak môžem s plnou istotou povedať, že som svoj cieľ splnil na sto percent.

S pozdravom, majster elektronických záležitostí

Perličkový kúpeľ na leptanie dosiek plošných spojov je pomerne bežné a veľmi pohodlné zariadenie, ktoré pozná a používa mnoho rádioamatérov. Perličková vaňa má však niektoré nevýhody, ktorých riešením sa zrodil zásadne nový dizajn vane na leptanie dosiek plošných spojov.

Bublinkový kúpeľový mixér:

Vyštudovaný rádioamatér vie, že pre rovnomerné a kvalitné (aj rýchle) leptanie plošného spoja je potrebné leptací roztok stále zohrievať a miešať. Zahriatie leptacieho roztoku (napríklad chlorid železitý) urýchli reakciu a miešaním sa odstráni vrchná vrstva oxidov (to tiež prispieva k rýchlosti leptania) a získate kvalitnú dosku plošných spojov.

Perličkový (nejedná sa o perličkový kúpeľ ani jacuzzi) kúpeľ na leptanie dosiek plošných spojov sa dá celkom jednoducho vyrobiť ručne, v klasickej verzii sa na ohrev a miešanie leptacieho roztoku používa kompresor a ďalšie akváriové osobné veci. (napríklad chlorid železitý). Ale s klasickou organizáciou, napriek pohodliu a účinnosti, má perličkový kúpeľ dosť významné nevýhody. Napríklad v priebehu času sa rozprašovač upchá a bubliny sa náhodne šíria, respektíve sa roztok nerovnomerne premieša. Preto som po dlhom premýšľaní nad tým, ako to vylepšiť, prišiel s celkom originálnym, inovatívnym nápadom, namiešať roztok mixérom. Výsledok prekonal všetky očakávania.

Išiel som klasicky, zobral som kúsky organického skla, vopred som označil a vyrezal všetky detaily perličkového kúpeľa.

Potom som zobral dichlóretán a rozpustil v ňom triesky, ktoré zostali po rezaní plexiskla, čím som získal dobré a spoľahlivé lepidlo na plexisklo.

Po krátkych, ale veľmi namáhavých operáciách som dostal korpus perličkového kúpeľa s vopred pripravenými prívodmi pre mixér a ohrievač, len som zlepil dva hrdlá z obyčajnej PET fľaše.

Dva vstupy v hornej časti vane sú potrebné na inštaláciu mixéra a ohrievača, uhádli ste, dajú sa celkom ľahko vyrobiť aj sami. Môžete použiť ohrievač akvária, ale môžete si prečítať, ako vyrobiť ohrievač chloridu železitého.

Na dizajne mixéra by sa však malo klásť niekoľko dôležitých akcentov. Najprv musíte pochopiť, že kov nemožno použiť, chlorid železitý ho jednoducho pohltí a nepoďakuje. Preto som použil ampulku z rukoväte ako hriadeľ a piest z lekárskej striekačky ako samotný mixér. Hriadeľ som namontoval na miniatúrny motor vyrobený zo sidirom typu M25E-4L. Odporúčam používať motory tohto typu, nakoľko má malú spotrebu, rýchlo sa točí a je určený na dlhá práca. A motory tohto druhu sú veľmi kompaktné, M25E-4L sa zmestí aj do korku z PET fľaše, preto som ako kryt motora použil dva korky.

Používanie mojej verzie leptacieho kúpeľa na PCB je potešením. Riešenie je primitívne, lacné a ľahko sa reprodukuje a manipuluje s ním. Stačí zasunúť zástrčku s mixérom a ohrievačom a zapnúť zariadenie. Vďaka tomu, že nie sú žiadne bublinky, čiže nedochádza k postriekaniu, ochránite si nohavice pred postriekaním chloridom železitým a roztok sa pomerne rýchlo a kvalitne premieša. Navyše, moja verzia je celkom odolná a veľmi dobre udržiavateľná.

Keď je mixér zapnutý, začne sa miešanie roztoku v dôsledku ním vytvoreného vírivého prúdu. Miešaním sa z povrchu dosky plošných spojov nielen odstraňujú oxidy, ale kvapalina sa aj rovnomerne zahrieva.

Držiak PCB:

Osobitnú pozornosť v moriacom kúpeli je potrebné venovať držiaku dosiek plošných spojov, pretože pre pohodlie sa hodí aj iným spôsobom. Na tento účel som vymyslel jednoduchý dizajn plexisklových štipcov a upevnil ho vo vrchnáku.

Obyčajný clothespin ako držiak na dosky plošných spojov mi nevyhovoval, keďže mal oceľovú pružinu, a tá sa nekotúľa proti agresívnemu prostrediu moriaceho roztoku. Spojením dvoch tenkých prúžkov plexiskla som teda postavil kolíček na prádlo.

Taký štipec na prádlo sa nebojí ani chloridu železitého, ani iných slabých moriacich roztokov, pretože jeho kovové časti sú izolované od vonkajšieho prostredia a je vyrobené zo samotného plexiskla.

Táto verzia držiaka drží dosky celkom pevne, inštalujú a odnímajú sa pomerne rýchlo a jednoducho.

Moja verzia bublinkového kúpeľa na leptanie dosiek s použitím mixéra namiesto akváriového kompresora má skrátka len jedno plus, rýchle, jednoduché, spoľahlivé, pohodlné, kvalitné, ekonomické.

Často vyrábam dosky s plošnými spojmi, takže poznám veľa jemností a odtieňov, a ak sa práve chystáte zostaviť kúpeľ na leptanie dosiek plošných spojov, vezmite na vedomie, že použiť mixér namiesto bublinky je oveľa viac praktický a takýto držiak ospravedlňuje všetko úsilie vynaložené na jeho výrobu.

Pred pár rokmi som vyrobil práve taký kúpeľ na leptanie dosiek plošných spojov. Nápad mi ležal v hlave dlho, ale všetko spočívalo na nádobe a teraz na internete na stránke hardlock.org.ua som videl realizáciu takejto vane a najdôležitejšie bolo, že nádoba bola zlepená na tesnenie akváriového skla. A na stránke bola vynikajúca schéma termostatu, nemusel som strácať čas vymýšľaním vlastnej schémy. Objednal som si plavidlo od osoby, ktorá vyrába akvária na objednávku, stálo to 200 rubľov. V obchode s akvaristami som si kúpil najlacnejší kompresor za 150 rubľov + trubicu a všelijaké prísavky za asi 100 rubľov. Najdrahší zo všetkých nákupov bol ohrievač, nepamätám si presne, dobre, niečo okolo 400 - 500 rubľov. Diely pre termostat stoja asi 150 rubľov. Pre väčšiu stabilitu som vyrobil stojan z drevotriesky, na ktorý som upevnil nádobu a termostat (viď foto). Všetko som zhromaždil, otestoval a bol úplne spokojný. Prvá doska bola vyleptaná za 3 minúty!!! Na čerstvom roztoku chloridu železitého je proces veľmi rýchly a na dvojročnom roztoku cca 20 minút :-). Navyše som v tomto riešení vyleptal asi 30-40 dosiek rôznych veľkostí. A stále by pracoval, ale na dne už bol sediment hrubý 15 mm. ktorý začal upchávať trubicu výstupu vzduchu. Rozhodol som sa vymeniť riešenie a zároveň urobiť fotografiu.

Termostat, puzdro z kojeneckých bradaviek 🙂

Na fotke nie je vzduchový difúzor, keďže som si vyrobil domáci z plastovej trubičky, do ktorej som vyvŕtal asi tucet otvorov s priemerom 1 mm., no kvôli usadeninám sa upchal a vyhodil som ho, urobí nový. Niečo ako toto ... Alebo mi viete poradiť, ako vyrobiť poťah, ktorý je pohodlný?