Как россия может остановить производство процессоров во всем мире

Введение

Эта инструкция является результатом исследований по ЛУТ и фотоспособу в течение двух недель.

Вот ссылки:Исследование ЛУТ часть 1Исследование ЛУТ часть 2

Здесь описана последовательность действий и материалы для изготовления печатных плат по лазерно-утюжной технологии. Я смог получить эти способом на этапе перевода шаблона платы на медь дорожки в 0.12 мм и зазор в 0.2 (может быть возможен и 0.15, ноя просто не пробовал).

Кроме этого, описанный способ является нетоксичным, никаких растворителей, бензинов и другой дряни вонючей ни на каком этапе не применяется.

Итак, материалы и инструменты:

• Принтер HP LJ 1200 с перезаправленным черт знает чем картриджем.
• Бумага Lomond 120г/м2 глянцевая с улучшенным покрытием А4 50 листов, код 0102053.
• Маленький дорожный утюг.
• Валик резиновый для обоев
• Фен (обычный для сушки волос)
• Перчатки гигиенические
• Комет антиржавчина (порошек)
• Пемолюкс крем сода 3 эффект (кремообразный)
• Средство для мыться посуды.
• Дрель
• Полировочный круг для дрели (войлок или фетр)
• Паста гои
• Жесткая щетка
• Посудина для отмокания

Где в России добывают неон

Неон представляет собой достаточно редкий газ, который не имеет цвета, запаха или вкуса, кроме того, он не вступает в химические реакции, то есть является инертным газом. Небольшое количество неона присутствует в воздухе, поэтому даже сейчас вы его вдыхаете.

Неон содержится в атмосфере

Надо сказать, что неон специально обычно не добывают. Он является одним из побочных продуктов, который образуется в результате сжижения и разделения воздуха в промышленности. Его получают в больших количествах на металлургических предприятиях России и Украины. Именно отсюда поставляется 90% неона для производства процессоров и микросхем. Причем большая часть газа поступает именно из России, а в Украине он только проходит очистку.

Шаг 1: проектирование вашей платы

Для этого руководства я разработаю простую плату для приемопередатчика 915 МГц RFM69HW; у самого модуля расстояние между контактами составляет 2 мм, что несколько уже, чем стандартное расстояние для макетной платы, и затрудняет прототипирование. Я разработаю промежуточную панель, которая использует стандартное расстояние, поэтому я смогу припаять разъем и вставить с ним плату в любую стандартную макетную плату. Представленный метод подходит для изготовления плат и для монтажа компонентов в отверстия, и для поверхностного монтажа, но в моем случае плата будет разработана под поверхностный монтаж. В этом случае компоненты не очень малы по размеру, но этот процесс может быть использован и на таких маленьких компонентах, как компоненты в корпусах MSOP, которые могут быть установлены на плату вручную.

В этом руководстве основное внимание уделяется процессу изготовления плат, поэтому я не буду подробно останавливаться на работе с KiCad; однако есть несколько вещей, на которые стоит обратить внимание. После того, как вы откроете программу, то сможете начать размещать компоненты таким же образом, как в программе моделирования, только в этом случае вы размещаете посадочные места компонентов; когда вы будете делать это, убедитесь, что в правой таблице выбран слой «F.Cu», как показано на рисунке ниже

Всё красное будет напечатано на лицевой стороне платы, а всё желтое (сквозные отверстия) – на обеих сторонах; хотя в этом случае нам интересна только лицевая сторона. Когда вы закончите проектирование, необходимо будет экспортировать результат в PDF. Кликните на кнопку «чертить/plot» и выберите вывод в формате PDF, как показано на рисунке

Важно убедиться, что выбрана опция «Чертить зеркально» (Mirrored plot), иначе при изготовлении платы рисунок перенесется неправильно

Почему неон необходим для производства чипов

Современные процессоры изготавливаются методом фотолитографии. Суть данной технологии заключается в получении необходимого рисунка на светочувствительной пленке методом засвета через фотошаблон (маску). Для этого на кремниевую пластину вначале наносится фоторезист, то есть светочувствительная поверхность. Она меняет свои свойства, когда на нее попадает свет определенной волны.

Неон используют не только для изготовления светящихся вывесок, но и при производстве процессоров

Затем эта пленка засвечивается через маску с заданным рисунком при помощи ультрафиолетового газового лазера. В итоге на фоторезисте отпечатывается рисунок. А причем тут неон, спросите вы? Он является основным инертным газом в газовой смеси, которая обеспечивает необходимую длину волны лазера.

Таким образом, без неона не будут работать лазеры, необходимые для производства чипов. Кроме того, неон используется при производстве LCD-мониторов и телевизоров.

Печать рисунка платы

1) Печать рисунка на термотрансферной бумаге. Купить такую бумагу можно, например, на Алиэкспресс, там она стоит сущие копейки – по 10 рублей за лист формата А4. Вместо неё можно использовать любую другую глянцевую бумагу, например, из журналов. Однако качество переноса тонера с такой бумаги может оказаться гораздо хуже. Некоторые используют глянцевую фотобумагу «Ломонд», хороший вариант, если бы не цена – стоит такая фотобумага куда дороже. Рекомендую попробовать распечатать рисунок на разных бумагах, а затем сравнить, с какой из них получится самый лучший результат.

Ещё один важный момент при печати рисунка – настройки принтера. В обязательном порядке нужно отключить экономию тонера, плотность же стоит выставить максимальную, ведь чем толще слой тонера, тем лучше для наших целей.

Также нужно учитывать такой момент, что на текстолит рисунок переведётся в зеркальном отображении, поэтому нужно заранее предусмотреть, нужно или не нужно отзеркалить рисунок перед печатью. Особенно критично это на платах с микросхемами, ведь другой стороной их поставить не удастся.

Включение общего доступа

Для использования устройства в офисе несколькими сотрудниками одновременно необходимо произвести подключение нужного принтера и настройку его параметров. Если говорить проще, то предоставить общий доступ по сети к локальному устройству. В случае когда используются разные операционные системы на ПК, где установлен принтер и у других пользователей, которые его будут использовать, то установить дополнительные пакеты драйверов тоже будет нелишним. Как это сделать:

1. Зайти в панель управления, найти раздел «Принтеры и устройства».
2. Выберите свой и нажмите по нему правой клавишей мыши.
3. Зайдите в свойства принтера.
4. В окне выберите закладку «Доступ».
5. Поставьте галочку напротив «Общий доступ» и дайте сетевое имя устройству.
6. Для установки дополнительных драйверов, если это требуется, нажмите кнопку «Дополнительные драйвера».
7. В окне отметьте галочкой нужные версии.

Процесс изготовления печатных плат методом ЛУТ

Нам понадобиться:

• Лазерный принтер
• Односторонний стеклотекстолит
• Мелкая наждачная бумага, ацетон
• Глянцевая бумага
• Хлорное железо
• Утюг с регулировкой температуры 150 °C

Дизайн печатной платы

Начнем с дизайна платы, это может быть готовый образец из журнала по электронике или проект, созданный специализированными программами для проектирования, например, DipTrace или Sprint-Layout.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Рисунок с дорожками в пропорции 1:1 следует печатать на глянцевой бумаге (это может быть страница из журнала или рекламного буклета). Выбор бумаги очень важен, дело в том, что напечатанные тонером дорожки в дальнейшем будут переведены на медную сторону текстолита. Чем больше поверхность будет глянцевая, тем точнее и качественнее будет перенос дорожек.

Фольгированный стеклотекстолит для платы

Материалом для изготовления печатных плат является фольгированный стеклотекстолит, покрытый медной фольгой с одной или с обеих сторон. Обрезаем его по размеру нашей будущей печатной платы.

Перед нанесением рисунка на фольгу, ее необходимо хорошо подготовить (очистить наждачной бумагой с самым маленьким зерном и обезжирить). На меди не должно быть загрязнений или отпечатков пальцев, они вызывают плохое прилегание рисунка, который впоследствии может отойти при травлении.

После зачистки нужно помыть стеклотекстолит с помощью мыла или жидкости для мытья посуды. Вымытую пластину тщательно вытираем и сушим бумажным полотенцем. С этого момента вы уже не должны прикасаться к меди пальцами, только держите ее за края.

Нанесение рисунка на стеклотекстолит

Рисунок будущей платы распечатываем черным тонером на глянцевой бумаге. Затем лист бумаги с рисунком обрезаем по контуру платы с запасом около 2 см. Далее лист укладываем на стол рисунком  вверх и на него медной стороной вниз укладываем стеклотекстолит.

После этого плотно прижимаем (чтобы не допустить смещения), подгибаем выступающие края бумаги и фиксируем все бумажным скотчем.

Чтобы перенести рисунок нам необходимо тщательно несколько раз прогладить его горячим утюгом. После остывания необходимо замочить плату в теплой воде и аккуратно счистить бумагу. Когда бумага будет полностью удалена необходимо выполнить травление меди.

Травление печатной платы в растворе хлорного железа

Травление печатной платы заключается в удалении тех участков меди, которые не покрыты тонером. Этот процесс осуществляется с помощью водного раствора хлорного железа. Раствор готовим в таких пропорциях, как рекомендует производитель, его концентрация влияет на скорость травления.
Травление выполняем в пластиковой или стеклянной кювете, и нельзя использовать металлическую. Более подробно как травить печатную плату смотрите здесь.

При концентрированном растворе травление длится около 30 минут. В ходе его проведения необходимо постоянно покачивать кювету для того чтобы, раствор равномерно омывал поверхность платы.

Снятие тонера

Последний этап – промывание платы под проточной водой и удаление тонера с помощью ацетона.

Платой снова шлифуется мелкой наждачной бумагой, покрывается жидким флюсом и облуживается. В качестве флюса можно рекомендовать растворенный порошок канифоли в спирте.

Блок питания 0…30 В / 3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…

Подробнее

ЛУТ — наоборот.

В самом начале хочу предупредить, что технология не лишена определённых недостатков.

Первый, это отсутствие специальной бумаги для термопереноса, вместо которой я предлагаю подобрать подходящую бумагу для самоклеящихся этикеток. К сожалению, не всякая бумага годится. Нужно выбрать ту, у которой этикетки плотнее, а подложка имеет хорошую, ровную поверхность.

Второй недостаток состоит в том, что размер печатной платы ограничен размерами подошвы утюга. Кроме того, не каждый утюг может достаточно равномерно разогреть фольгированный стеклотекстолит, поэтому лучше выбрать самый массивный.

Однако, при всех этих недостатках, описываемая ниже технология позволила мне получить стабильный, легко повторяемый результат, при мелкосерийном производстве.

Суть изменения традиционного процесса состоит в том, что предлагается нагревать не бумагу с тонером, а сам фольгированный стеклотекстолит.

Основное преимущество состоит в том, что при этом способе легко контролировать температуру в зоне плавления тонера. Кроме того, резиновый валик позволяет равномерно распределить давление и предотвратить раздавливание тонера.(Я везде пишу именно про фольгированный стеклотекстолит, так как другие материалы не испытывал).

Технология одинаково хорошо подходит для фольгированного стеклотекстолита разной толщины, но лучше использовать материал не толще одного миллиметра, так как его легко резать ножницами.

Итак, берём кусок, самого что ни на есть, затрапезного фольгированного стеклотекстолита и обрабатываем его шкуркой. Очень крупную шкурку использовать не стоит, так как можно повредить будущие дорожки. Однако можно не шкурить, если вы располагаете куском нового стеклотекстолита. Поверхность меди требуется тщательно очистить и обезжирить в любом случае.

Делаем трафарет для термопереноса. Для чего отрезаем необходимый кусок от листа бумаги для этикеток отделяем от подложки сами этикетки. В начале листа нужно оставить кусочек этикетки, чтобы предотвратить застревание подложки в механизме принтера.

Не следует прикасаться руками тех мест на подложке, куда впоследствии будет нанесён тонер.

Если толщина фольгированного стеклотекстолита один и менее миллиметра, то расстояние между краями отдельных плат можно выбрать 0,2мм, если больше и вы собираетесь разрезать заготовку ножовкой, то — 1,5-2,0мм в зависимости от толщины полотна и допуска на обработку.

Слой тонера я использую тот, что заложен по-умолчанию в дрйвере принтера, а вот «B & W Halftones:» (Ч/Б Полутон) следует выбрать «Solid» (Сплошной). Иными словами, нужно предотвратить появление растра. Вы его можете не увидеть на трафарете, однако это может сказаться на толщине тонера.

Закрепляем трафарет на отрезке фольгированного стеклотекстолита канцелярскими скрепками. Ещё одну скрепку цепляем на свободный край трафарета, чтобы он не соприкоснулся с утюгом.

Температура плавления тонера разных марок составляет примерно 160-180С. Поэтому, температура утюга должна быть чуть выше на 10-20С. Если ваш утюг не нагревается до температуры 180С, то придётся его подрегулировать.

Перед нагревом, подошву утюга следует тщательно очистить от жира и других загрязнений!

Разогреваем утюг до температуры 180-190 градусов и плотно прижимаем к фольгированному стеклотекстолиту так, как показано на рисунке. Если расположить утюг иначе, плата может разогреться слишком неравномерно, так как обычно утюг разогревается на 20-30С сильнее в широкой части. Выдерживаем две минуты.

После этого, снимаем утюг и одним движением, с усилием прикатываем трафарет к фольгированному стеклотекстолиту используя резиновый валик для накатки фотографий.

Если во время прикатывания происходит раздавливание тонера, то есть, дорожки съёзжают в сторону или меняют свои очертания, то следует уменьшить количество тонера в драйвере принтера.

Нужно, чтобы центр валика всегда двигался вдоль центра платы. Ручку валика нужно держать так, чтобы не допустить появления вектора силы направленного «вокруг» ручки.

Ещё несколько раз сильно прикатываем трафарет и прижимаем полученный «бутерброд» чем-нибудь тяжёлым, предварительно проложив сложенную в несколько раз газету для того, чтобы равномерно распределить вес.

Прикатывать трафарет следует всякий раз в одну и ту же сторону. Валик начинает движение от места крепления трафарета.

Минут через десять можно снять пресс и удалить трафарет. Вот что получилось.

Лишнюю часть заготовки можно отрезать и использовать в следующий раз.

Теперь нужно к обратной стороне платы приклеить любым способом что-то такое, за что впоследствии можно будет эту плату удерживать при травлении. (Я использую термоклей.)

Травим плату в растворе хлорного железа.

Резак для текстолита

Просмотр полной версии : Резка стеклотекстолита. Коллеги, кто и чем режет стеклотекстолит? Ножницы не интересуют, сразу говорю. После них края требуют основательной обработки, кромки портит, да и гнет пластину. Идеально ровно получается обычным резаком из ножовочного полотна, но вот беда — с советским стеклотекстолитом это еще прокатывало, но с импортным замучался — один раз проведешь, затачивай режущую кромку.

Поиск данных по Вашему запросу:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Перейти к результатам поиска >>>

Плата —> SVG

Когда плата готова, нужно перегнать её в SVG для дальнейшей доработки. Лучше выгрузить плату из EDA без отзеркаливания, чтобы точно не запутаться и отзеркалить как надо.

А надо отзеркалить только передний слой F.Cu
. Поскольку на задний слой B.Cu мы в редакторе смотрим со стороны переднего, он уже отзеркален. Для надёжности, лучше поместить хоть какой-нибудь текст на оба слоя и следить за тем чтобы этот текст не читался))

( , ) Из KiCad лучше выгружать через File
| Plot
, поскольку там есть возможность сделать сразу все отверстия 0.35 мм. Для ручного ЛУТа жирные дыры не нужны, лучше пусть побольше меди будет и она сверлом счистится.

Собственно:

1. Загружаем оба слоя в Inkscape.
2. Устанавливаем единицы измерения документа миллиметры, и формат листа А4
   .
3. Добавляем еще больше надписей белым на областях металлизации
   . KiCad так не умеет, напишите в комментах если ваш EDA умеет.
4. Группируем, чтобы было только два объекта.
5. Выравниваем (Ctrl+Shift+A), расстояние между слоями (их габаритными отверстиями) должно быть не менее сантиметра.
6. Отзеркаливаем передний слой кнопочкой на верхнем тулбаре.
7. Сохраняем в SVG.

Сейчас нужно отправить SVG на принтер на обычной бумаге. И сделать с этой бумагой следующее:

1. Поприкладывать к ней компоненты и проверить футпринты (которые по-любому уже пришли из магазина: если у вас на плате больше трех-пяти компонентов, протрассировать всё за один вечер сложновато)
2. Приложить к текстолиту и накернить 4 габаритных отверстия по углам, которые мы добавляли
3. Просверлить 4 отверстия самым тонким сверлом (0.6-0.8) ровно под 90 градусов. Это, пожалуй, самая сложная часть, но ошибки условно допустимы; способ их последующего исправления придуман.
   • Если есть станок, Вам повезло.
   • Если есть CNC, Вам крупно повезло, фигачьте всё отверстия по DRL-файлу прямо сейчас безо всяких кернов-*ернов.

Такс, это раздел про SVG, а мы уже к станкам перешли… Всё, последний штрих по SVG и больше комп не понадобится:

Залейте чёрным всё вокруг
, чтобы части текстолита, которые не относятся к плате не травились и не насыщали персульфат аммония медью. Да, хлорное железо тоже можно, но аммоний синенький.

Как приготовить раствор?

Если банка с хлорным железом разгерметизирована, то там, скорее всего, уже есть сверхконцентрированный раствор. Его можно слить в посуду для травления и добавить немного воды.

Если хлорное железо ещё не покрылось водой, то это можно сделать самому. Наверное, можно достать и сами кристаллы из банки, но не используйте для этого фамильное серебро.

Имейте в виду, в сверконцентрированном растворе процесс травления не пойдёт, поэтому, получив такой раствор, нужно добавить немного воды.

В качестве посуды лучше всего использовать фото ванночку из винипласта, но можно и любую другую.

На снимке видно, что плата плавает на поверхности раствора за счёт его поверхностного натяжения. Этот метод хорош тем, что продукты травления не задерживаются на поверхности платы, а сразу опускаются на дно ванночки.

В самом начале травления нужно убедиться, что под платой не осталось воздушных пузырей. В процессе травления желательно проверять, чтобы травление протекало равномерно на всей поверхности платы.

Если есть какая-то неоднородность, то нужно активировать процесс старой зубной щёткой или чем-то подобным

Но делать это нужно осторожно, чтобы не разрушить слой тонера

Особое внимание следует уделить отверстиям в контактных площадках. Места, на которых процесс травления не пошёл сразу — более светлые

В принципе, достаточно в самом начале процесса добиться потемнения всей поверхности и всех отверстий и тогда успех предрешён.

В тех местах, где медь вытравилась полностью, стеклотекстолит начинает просвечиваться.

Если основная часть платы вытравилась за 15 минут, то не стоит увеличивать общее время травления больше, чем в два раза, то есть более 30 минут. Дальнейшее травление не только уменьшит ширину проводников, но и может частично разрушить тонер.

Обычно за удвоенное время вытравляются все отверстия 0,5мм в контактных площадках.

Моторчик крутит небольшой эксцентрик, который создаёт вибрации в растворе (не обязательно, если периодически приподнимать и шевелить плату).

Смываем тонер тампоном смоченным в ацетоне.

Вот, что получилось. Слева плата ещё покрыта тонером. Ширина дорожек 0,4мм.

Сверлим отверстия, не забывая периодически затачивать сверло.

Теперь можно удалить заусенцы, образовавшиеся на меди при сверлении. Для этого, сначала закатываем их при помощи шарикоподшипника закреплённого в какой-нибудь удобной оправке. При этом плату лучше разместить на твёрдой ровной поверхности. Затем, мелкой шкуркой удаляем окисел с поверхности меди, если он образовался.

Лудим заготовку, для чего предварительно покрываем её слоем флюса.

Разрезаем заготовку на отдельные платы.

По просьбам трудящихся сходил в магазин канцтоваров и сфотографировал упаковку с Самоклеящимися этикетками. Именно эта бумага плохо подходит для термопереноса. Хотя, если нет другой, то можно использовать и эту после некоторой доработки. Подробнее – в очередной статье про ЛУТ.

Слева лицевая сторона упаковки, а справа, соответственно, задняя. На задней стороне нарисованы варианты размещения Самоклеящихся этикеток на листе А4. Крупные цифры, это количество этикеток одинакового размера размещённых на одном листе А4.

Все вышесказанные слова по поводу упаковки не имеют прямого отношения к отобранной мною бумаге. Как оказалось, продавцы используют данную упаковку для хранения совсем других типов бумаги.

Подозрения закрались, когда в разных магазинах я купил разную бумагу, которую достали из одной и той же упаковки. Продавцы рассказывали что-то про производителя, который типа меняет качество бумаги как перчатки. Но, сегодня я разговаривал с хозяином мелкооптового магазина и он мне поведал, что оказывается, продавцы просто используют упаковку как тару для бумаги, которая изначально не имеет упаковки. Вернее упаковка есть, но это просто тонкая прозрачная плёнка.

Так что, бумага, которая оказалась самой удобной для термопереноса, оказалась производства финской компании «Campas». А так как на мелкой упаковке нет никаких опознавательных знаков, то вряд ли удастся её идентифицировать без тестирования.

Как настроить принтер?

Для установки нового принтера или для проверки, настройки установленного ранее печатного оборудования, необходимо зайти в специальную папку. Для этого запускаем «Панель управления», в которой выбираем «Принтеры и другие устройства». Выберите значок с именем «Принтеры и факсы». После этого на мониторе появится перечень установленных на компьютере принтеров. Также в папке имеется мастер, упрощающий подключение к системе нового принтера. После выделения значка принтера в строке задач появятся команды для настройки. Регулировка печати принтера происходит в диалоговом окне, в котором появляется настройка ориентации. Во вкладке «Расположение» выбираем необходимое. В списке «Страниц на листе» указываем количество страниц, которое будет печататься на каждом из листов бумаги. Порядок печатного направления можно изменять. Для этого во вкладке «Порядок страниц», в разделе «От конца к началу» или «От начала к концу» ставим флажок. Выбирая желаемый порядок, облегчается удобство собирания документов с множественными листами. Также можно самостоятельно изменить печатное качество вида бумаги. Это делается во вкладке «Бумага /качество». Степень качества печати зависит от количества точек на один дюйм. Можно использовать цифровое разделение качества или варианты уровней (среднее, низкое или высокое). Здесь же выбирается источник бумагоподачи, для этого необходимо выбрать лоток. Там выбирается используемый вами тип бумаги, печатный режим. Для более сложных настроек используется вкладка «Дополнительно». Там можно изменить какие-либо печатные параметры. Однако, при стандартной печати эта опция не используется. Теперь вы знаете, как настроить принтер для печати.

Принтер с вай фай обладает дополнительными возможностями, которые реализованы благодаря специальным программам, ссылки на которые находятся в специальном диалоговом окне.

Вам также может понравиться:

?04.02.15 ?Datagor ?18 353 ?11

Отлючаем полутона, отключаем экономию тонера, ставим галку «печатать всё черным», ставим на максимум плотность тонера. Если у вашего принтера нет таких настроек, это грустно, но можно попробовать поискать подобные по смыслу.Пожалуйста, присылайте скриншоты и описания настроек ваших принтеров для ЛУТ по предложенному образцу.Ведь есть некоторые принтеры (я попадал на Samsung), которые в принципе не пригодны для ЛУТа, а есть те, на которых получается лучше всего (наверное это HP).дефекты легко корректируютсяНедогрев и перегревРезультатом доволен, рекомендую.

Особенности описанного процесса термопереноса.

При высоких значениях тока, температура неприжатых участков фольги растёт намного быстрее участков, находятся под прессом.

Я рекомендую использовать время достижения необходимой температуры – где-то между 1-ой и 5-тью минутами. При уменьшении этого времени могут поджариться края бумажной и резиновой прокладок, а при увеличении – тонер может внедриться в подложку.

В обоих случаях качество печати может снизиться. Кроме того, при длительном воздействии тепла, вся установка, а не только малая её часть, прогревается до более высокой температуры, что резко удлиняет время охлаждения.