Лазерно-утюжная технология изготовления печатных плат

Введение

Данная статья продолжает цикл статей, посвященных проектированию печатных плат с учетом технологии производства и технологических требований или, другими словами, проектированию для производства (DFM). DFM – это способ организации процесса проектирования изделий на основе печатных плат. Достижение корректного результата может вызвать проблемы, если не соблюдать все требования.

После того, как выбор материалов завершен, необходимо более детально проработать основные параметры печатной платы, влияющие как на последующий процесс проектирования, так и на ее последующее изготовление. Подход к проектированию печатной платы может отличаться от проекта к проекту, однако существует ряд основных конструктивных рекомендаций, которые позволяют учесть ряд требований DFM и позволят довести проект платы до завершения без проблем, связанных с производством.

Необходимо учитывать вопросы проектирования печатных плат с компонентами поверхностного монтажа и монтируемых в отверстия (так называемого «врубного» монтажа), особенности работы со слоями паяльной маски и слоями маркировки (слои шелкографии), особенности создания переходных отверстий и другие вопросы, которые позволят спланировать подход к проектированию печатной платы и избежать проблем на старте.

Модели 3D PSL принтеров, присутствующие на рынке

В настоящее время на рынке можно найти только две модели это:

Зд-принтер SD300 от уже несуществующей компании Solido. Стоимость б/у модели составляет около 3000$ при покупке через eBay;
Появившийся в 2013 году ЗD-принтер Iris от компании Mсor. Цена за такое устройство составляет 2 400 000,00 руб. или 65 000$.

Итоги

LOM 3D-печать – это направление, которое, появившись 30 лет назад, сегодня начинает продвигать вперед многие сферы деятельности человека. И пусть сегодня они кажутся недоступными, уже через пять-десять лет о них будет знать каждый школьник, а молодежь будет обмениваться подарками, выполненными по собственным 3D-моделям.

https://youtube.com/watch?v=-eV5to2lzsM

https://youtube.com/watch?v=q6uOHvbQx1c

https://youtube.com/watch?v=Uitt7fMw15s

Верхняя крышка для корпуса усилителя

С верхней крышкой все достаточно просто — вырезал ее по размерам такой же как и днище усилителя. Посередине крышки установлен большой куллер Titan для охлаждения трансформатора и внутренностей усилителя мощности.

Рис. 15. Куллер Titan для охлаждения усилителя мощности.

На куллер позже была установлена защитная сетка, извлеченная с нерабочего блока питания от ПК.

Для эффективной вентиляции в крышке были просверлены четыре набора отверстий, по три ряда в каждом. Они размещены равно-удаленно по бокам.

Для того чтобы проделать в крышке отверстие под вентилятор был использован метод высверливания отверстий по периметру (в данном случае круга), о котором я писал выше при изготавливании передней панели.

Верхняя крышка будет крепиться к радиаторам при помощи небольших винтов с насечкой, это очень удобно если нужно снять крышку и заменить предохранитель или же для очистки от пыли — открутить шесть таких винтов это минутное дело и не нужна никакая отвертка.

После того как все отверстия просверлены нужно было покрасить панель. Решил выполнить окраску в черный цвет, поскольку винты с насечкой серебристые, куллер тоже серебристый — на черном фоне смотрятся неплохо. Покраску выполнил в два слоя, давая им достаточно просохнуть, использовал баллончик-аэрозоль с черной краской.

Технология изготовления лицевых панелей методом ЛУТ

После публикации последней статьи мне был задан вопрос по технологии изготовления лицевой панели для усилителя. И я решил поделиться этой технологией с вами.

Еще на заре моего лампостроения я начал применять в качестве материала для корпуса фольгированный стеклотекстолит. Выбор был не случаен. Дюраль, из-за своей вязкости, мне был неприятен, металл от компьютерных корпусов хорош для нижних и задних панелей, но труден в обработке в домашних условиях. Доступа к фрезерам и гильотинам не имею, да и из-за одной панельки морочить голову себе и людям не вижу смысла. А стеклотекстолит – материал, удобный для механической обработки, а самое главное прочный. К тому – же наличие фольги позволяет соединять детали методом пайки изнутри. Отсюда отсутствие лишних болтовых соединений и прочего «неэстетичного» контента.

Но в процессе работы выяснилась интересная деталь: аэрозольная эмаль, от китайской до дорогой фирменной очень плохо прилипает к медной фольге, хотя прекрасно держится что на самом текстолите, что на металле

Достаточно неосторожного движения, и на поверхности панели, на фольгированной части появляется скол…Технология принтера и утюга уже была мной освоена, и я подумал, а почему бы не попробовать сделать панель?

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

Шаг 3: перенос рисунка

Теперь возьмите напечатанный рисунок и положите его на медь стороной с тонером вниз. Включите утюг и дождитесь его нагрева, выставив самую высокую температуру и самую низкую настройку пара, если таковая имеется. Когда утюг нагреется, поместите его на бумагу на плате и пока не двигайте его. Подождите около 30 секунд, после чего можете начать разглаживать бумагу утюгом. Продолжайте гладить около 2 минут; это расплавит тонер и заставит его прилипнуть к медной фольге на плате. Теперь вам нужно удалить бумагу (это очень деликатный процесс, и терпение будет вознаграждено): возьмите лист стеклотекстолита с приклеившейся к нему бумагой и поместите его в ванну с холодной водой.

Вода должна пропитать бумагу, что сделает ее очень мягкой и позволит вам очень осторожно очистить от нее плату, получив в результате на стеклотекстолите чистую медную фольгу с отпечатком из черного тонера. Если на данный момент у вас не осталось тонера на плате, это означает, что вы недостаточно нагрели плату, и вам нужно будет попробовать еще раз, удерживая утюг на плате чуть дольше

В качестве альтернативы, если у вас есть ламинатор, пропустите через него пару раз плату с напечатанным на листе из журнала рисунком; в итоге, после вымачивания, вы получите очень хорошо перенесенный на медь рисунок.

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

История возникновения LOM

Эта технология появилась одной из первых, в 1985 году. Ее изобретатель – Михайло Фейген, предложил ее за год до появления патента на другой метод 3д-печати – стереолитографию.

С тех пор она развивалась в нескольких компаниях: первоначально развитием данной технологии занялась фирма Helisys of Torrance, которая в 1998 г. получила на нее патент US5730817, однако, в 2000 году предприятие прекратило свое существование. Преемником этой компании стала Cubic Technologies, которая существует по сей день.

Также этой технологией занималась всемирно известная компания 3D Systems, где был выпущен LOM-принтер Invision LD, пока в 2007 году его не перекупила израильская фирма Solido. После этого она стала называться Solido SD 300. Сегодня эта компания уже не существует.

Наконец, ирландская компания Mcor Technologies в 2013 году на всемирной выставке SolidWorks World 2013 представила потрясающий LOM 3D-принтер, позволяющий печатать полноцветные трехмерные детали из обычной офисной бумаги. И у этого устройства, кажется, есть все шансы на успех и признание.

Создание прототипа

Итак, приступим сразу к делу. ЛУТ я буду показывать на примере создания макетки для микросхемы в корпусе QFP-32

тем самым я убью сразу двух зайцев: покажу Вам ЛУТ и создам себе макетку для этой микросхемы.

Макетная плата должна будет иметь примерно вот такой вид:

А для чего это надо? Так как между выводами этой микросхемы шаг ну очень маленький, а мы хотим ее вставить в нашу макетную плату для создания какого-либо устройства, то понятно дело, что туда мы ее никак не запихаем. Далее такую микросхему мы будем впаивать в центр вот такой самопальной макетки, припаивать в отверстия по периметру провода и джамперы и со спокойной душой уже втыкать провод на главной макетке туда, куда нам надо.

Чтобы создать сие чудо, мы должны использовать все прелести компьютера, а точнее программку для рисования печатных плат Sprint Layout 6.0 , чертим посадочное место для микросхемы и печатные дорожки. У меня получился вот такой рисуночек:

Далее в программе Sprint Layout мы должны выбрать «Печать». Должно появиться вот такое окно:

Имейте ввиду, что этот рисунок на текстолите отобразится зеркально, поэтому, если требуется, можно поставить галочку «Зеркально». Для меня такой надобности нет, так как рисунок у меня симметричный. Перед печатью не забудьте также залезть в свойства принтера и поставить по максимуму насыщенность цвета. Чем чернее будет рисунок, тем лучше.

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.

Ссылки по теме

• Изготовление качественных печатных плат при помощи термотрансферной бумаги методом ЛУТ • Травление печатных плат — чистое и безопасное. Рецепт с лимонной кислотой и перекисью водорода • Заказать пачку термотрансферной бумаги, 10 листов А4. Бесплатная доставка. • Заказать пачку термотрансферной бумаги, 50 листов А4. Бесплатная доставка. • Заказать пачку термотрансферной бумаги, 100 листов А4. Бесплатная доставка.Пожалуйста, присылайте скриншоты и описания настроек ваших принтеров для ЛУТ по предложенному образцу.Указывайте модель и давайте фотки результатов с полезными комментариями. Я буду пополнять наш справочник.Поможем друг другу и начинающим!

Технология изготовления лицевых панелей методом ЛУТ

Виртуальный принтер

В некоторых случаях, когда сама физическая печать не нужна, можно воспользоваться такой хитрой штукой как virtual printer. Это обычная компьютерная программа, которая имитирует работу реального физического устройства. Как настроить виртуальный принтер к компьютеру на печать и пользоваться его возможностями мы рассказывали в свой отдельной статье тут.

Большая часть современных принтеров не нуждается в специальном процессе установки в операционную систему. Если при работе системы включить принтер, предварительно подключенный к компьютеру, он будет обнаружен системой, которая выполнит нужные настройки для корректной работы оборудования с Windows. Спустя немного времени, необходимого для настройки, принтер готов для работы. Если не получается настроить принтер автоматически (установка не срабатывает), придется установить принтер вручную. Печатающее оборудование разделяется по типам носителей: бывают устройства для печати на холсте, на бумаге, на поверхности дисков и пр.

Мелкие подробности.

Затеял я постройку очередной самоделки – автомата для полива комнатных растений, для которого понадобилась печатная плата, значительно превышающая по ширине мою полоску фольги, ширина которой всего 70мм. Пришлось увеличить ширину фольги до 110 мм.

Интересно, что на процессе термопереноса, это отразилось не столь сильно, как могло бы показаться на первый взгляд. Видимо, из-за увеличения сечения фольги вырос ток, а дополнительно выделенная энергия компенсировала, опять таки, дополнительные затраты на нагрев и потери.

Выходит, что отрегулированная однажды установка способна в некотором диапазоне размеров фольги работать с неизменными параметрами силового трансформатора. Это подтвердило моё предположение, что в отсутствие ЛАТР-а вполне можно было бы настроить установку изменением количества витков вторичной обмотки силового трансформатора.

Кстати, когда делал эксперименты с импульсными блоками питания, построенными на основе электронного балласта люминесцентных ламп (КЛЛ), то намотал 200-от Ваттный «бублик». Как-нибудь попробую его приспособить для питания своей установки. А то, я чувствую, что тех, кто желал бы освоить эту технологию, останавливает дороговизна силовых трансформаторов большой мощности.

Итак, я увеличил ширину фольги с 70-ти до 110мм, примерно в 1,7 раза.

При этом переход от температуры 30ºС до 70ºС, в зависимости от напряжения питания, занял:

120 Вольт – 2’10”

130 Вольт – 1’50”.

140 Вольт – 1’30”.

При прочих равных условиях, разница в величине напряжения питания составила 20 Вольт, а это менее чем в 1,2 раза.

Где в России добывают палладий

Палладий является одним из самых ценных металлов на земле. Он относится к платиновой группе, имеет серебристо-белый цвет. Крупнейшее его месторождение находится в Норильске. Палладий получают путем переработки сульфидных руд таких металлов, как никель, серебро и медь.

Россия добывает более половины от мировой добычи палладия. Правда США закупает его у разных стран — Канады, ЮАР, а также сами добывают на Аляске. Однако Россия покрывает 35% от потребностей страны. Поэтому, в случае наложения ответных санкций, это так же станет серьезной проблемой.

Кроме палладия Россия также может перестать поставлять гелий, фтор и скандий. В результате это может стать серьезным ударом по производству смартфонов, автомобильных запчастей и даже ракет. С учетом того, что на рынке полупроводниковой продукции и так наблюдается дефицит, выпуск данной продукции может быть поставлен под угрозу. Таким образом без высокотехнологичной продукции может остаться не только Россия, но и весь мир.

Разумеется, если США все равно введут санкции, проблему с чипами в России остановка поставок сырья не решит. Собственные заводы должны быть построены только к 2030 году, причем на них будут производиться чипы по 16-нанометровому техпроцессу, который уже сейчас считается устаревшим. К примеру, компания Intel представила Core i9, созданный по 14-нанометровому техпроцессу еще в 2018 году. Поэтому остается надеяться лишь на то, что до введения санкция дело все же не дойдет.

Россия ограничила экспорт инертных газов до конца года

Предыстория.

Ранее я уже описывал технологию нанесения изображения дорожек на Печатную Плату (далее «ПП»), которую назвал «ЛУТ наоборот».

Эта технология имела ряд преимуществ по сравнению с традиционными технологиями, что позволило повысить качество изготовления плат небольшого размера. Улучшения касались в основном увеличения и распределения давления при термопереносе.

Однако разница в коэффициентах расширения бумаги и ПП всё равно делала своё чёрное дело. Кроме того, размер платы был ограничен размерами подошвы утюга и в центре плата нагревалась сильнее, чем по краям.

В связи с необходимостью изготовления ПП бо’льшего размера, я снова рассмотрел данный вопрос и поинтересовался на местном рынке ценами на расходные материалы для фотохимического процесса.

Цены оказались, прямо скажем, совсем не бюджетными.

Фоторезист жидкий в аэрозольной упаковке – 20$.

Фоторезист листовой формата А5 (только по 10 листов) – 8$.

Фоторезист листовой формата А4 (только по 10 листов) – 12$.

Фломастер для ПП – 4$.

Заправка для фломастера – 4$.

И это в то время когда листок самоклеящейся принтерной бумаги в розницу стоит всего 0,2$!

Кроме того, меня всё же пугает второй мокрый процесс и необходимость постройки вакуумной установки или чего-то подобного для фиксации плёнки на нецивильных платах, коими я располагаю.

Так что, я снова вернулся к термопереносу изображений, но решил устранить все известные преграды на пути получения качественного изображения вне зависимости от размера и состояния заготовки для ПП.

Требовалось-то всего-навсего обеспечить стабильность температуры термопереноса по всей площади заготовки ПП и жёсткую фиксацию бумаги относительно ПП в течение всего процесса.

Использование ламинатора пришлось сразу исключить из-за его непомерно высокой цены. Но, несмотря на это, удалось разработать технологию, которая имеет ряд преимуществ, не только перед традиционными технологиями, но и технологией «ЛУТ наоборот».

Название технологии поместил в заголовок статьи.

Прошу не судить строго!

В статье, я гордо называю эту конструкцию «установкой», хотя точнее было бы назвать её макетом установки. Макет этот я вряд ли буду усовершенствовать, так как производством больше не занимаюсь.

Но, если у кого-то есть желание построить полуавтоматическую установку на основе этой технологии, то с удовольствием поделюсь соображениями о том, как это сделать.

Чтобы развеять сомнения сторонников более дорогостоящего фотохимического метода, сразу покажу результат.

Без ложной скромности скажу, что результат превзошёл даже самые смелые мои ожидания. Точность печати повысилась настолько, что можно с лёгкостью напечатать растровое изображение.

Минимальная достигнутая ширина дорожек и зазора между дорожками всего 0,05мм, причём, это значение упирается не столько в технологию, сколько в разрешение и качество печати моего бюджетного принтера, у которого к тому же изрядно износился картридж.

Если бы принтер был получше, то можно было бы задуматься об изготовлении клише для печати банкнот, а не заниматься всякой ерундой.

Вряд ли в любительской практике потребуется ширина дорожек 0,05мм. Так, например, при изготовлении компьютерных плат обходятся дорожками шириной 0,25мм. Можно, правда, использовать столь узкую дорожку для формирования одноразового предохранителя, на манер того, как это иногда делается в промышленной радиоаппаратуре.

А, вот ширина зазора в 0,1мм может пригодиться при проектировании устройств на SMD компонентах в условиях недостатка места на печатной плате.

Процесс

Для изготовления ПП на компьютере подготавливается позитивное зеркально отражённое изображение слоя металлизации.
Берётся бумага, у принтера отключается режим экономии тонера, если он есть и ставится максимальная жирность печати. Подготовленное изображение распечатывается на глянцевой бумаге в масштабе 1:1.

Берётся лист фольгированного текстолита нужного размера (обрезается при необходимости) и обрабатывается мелкой наждачной бумагой (например, нулёвой), затем обезжиривается в спиртовой ванне или протиранием ватным тампоном. Подготовку поверхности также можно производить бытовым чистящим средством в виде порошка (протереть) или геля (нанести и подождать).

Далее заготовка кладётся на ровную твёрдую термостойкую поверхность фольгированной стороной (на которой будут дорожки) вверх, и к ней прикладывается распечатанный лист стороной с рисунком к плате. Сверху также накладываются 4 слоя газетной бумаги.

Утюг включается на максимальную температуру, и, когда нагреется, ставится на заготовку на 30 секунд. После этого можно поднять газету проверить, равномерно ли начала приклеиваться бумага с изображением к плате. Если всё в порядке, то далее нужно гладить плату в течение 5 минут. Затем газета убирается и плата оставляется остывать естественным образом. Остывшая плата ставится под струю тёплой воды или в ванночку. После 5-минутного отмачивания бумага аккуратно стирается с платы, например пальцами. Если нужно сделать двухстороннюю ПП, то следует повторить все операции до этого момента для второй стороны.

Плата с нанесённым рисунком дорожек опускается пинцетом в раствор для травления, это может быть азотная кислота или хлорное железо. При этом ни в коем случае нельзя допускать попадания едкого раствора на кожу и слизистые оболочки (при попадании промыть и обратиться к врачу) и, тем более, попадания внутрь!

При этом следует наблюдать за процессом травления, чтобы не перетравить. Протравленная плата вынимается пинцетом из ёмкости и промывается водой. Может потребоваться дотравить плату, тогда действия следует повторить начиная с опускания в раствор для травления.

Далее плата очищается от тонера тампоном с растворителем, жидкостью для снятия лака, или подобным средством.

После этого производится сверление отверстий, залуживание контактных площадок и непосредственная пайка схемы.

Глухие и скрытые переходные отверстия

Так же, как и обычные сквозные переходные отверстия глухие и скрытые переходные отверстия (blind and/or buried vias – BBV) представляют собой отверстия, которые соединяют один или несколько слоев. Глухие переходные отверстия соединяют один из внешних слоев с одним или нескольким внутренними слоями. Скрытые переходные отверстия соединяют внутренние слои между собой.

Пример таких переходных отверстий показан на рисунке 15. Особенностью таких переходных отверстий является то, что для создания каждого такого отверстия производитель печатных плат должен выполнить дополнительную операцию металлизации отверстий, что в свою очередь будет увеличивать толщину проводников на крайних слоях таких отверстий.

Рисунок 15 – Глухие и скрытые переходные отверстия

Что нужно знать, прежде чем пытаться повторить конструкцию?

О токе.

Сечение алюминиевой фольги шириной 100мм и толщиной 0,0125мм примерно равно сечению провода диаметром 1,3мм. Так что, чтобы нагреть такую полоску фольги за разумное время понадобится ток более 100 Ампер при падении напряжения около 1 Вольта на каждых 100мм длины. Ну, а так как фольга будет сразу же отдавать тепло ПП и другим окружающим предметам, то нужно не просто нагреть фольгу на короткое время, а приложить некоторую мощность для прогрева установки в течение нескольких минут, что предъявляет суровые требования к сечению провода вторичной обмотки трансформатора.

Необходимая мощность зависит от массы различных факторов, таких как теплопроводность изолирующих материалов, сечение провода вторичной обмотки трансформатора, сопротивления контактов и конечно параметров самого нагревательного элемента – фольги.

Наверное, если использовать какой-нибудь высокотемпературный эластичный материал с малой теплопроводностью, то потребляемую мощность установки можно было бы значительно снизить. Но, у меня, к большому сожалению, ничего подобного в доме не нашлось. Поэтому, мне пришлось довести мощность, потребляемую установкой, до 186 Ватт при размерах фольги 70х180х0,0125мм.

Мощный трансформатор можно позаимствовать у любого цветного лампового телевизора (350… 380 Ватт) или ч/б телевизора с диагональю 61 или 67см (180… 250 Ватт).

О давлении.

Для обеспечения качественного переноса тонера требуется довольно высокое давление. И если при использовании технологии «ЛУТ наоборот», давление концентрировалось на узкой полоске резинового валика, то в данной технологии оно равномерно распределяется по всей площади ПП, а точнее по площади эластичной прокладки прижимающей плату.

Так, например, чтобы получить на плате размером 10х10 сантиметров (при размере прокладки 15х15 сантиметров) давление всего 300 грамм на 1см² придётся создать общее давление в 68 килограмм. Поэтому стоит позаботиться о каком-нибудь грузе или устройстве для создания давления. Например, для этого можно использовать сверлильный станок, слесарные струбцины или тиски.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что в процессе подготовки стратегии для проектирования печатной платы пригодной для производства вам необходимо определиться с типами компонентов, которые будут применяться в проекте. А именно: будут ли это компоненты поверхностного / “врубного” монтажа или же это будет гибридная печатная плата.

Необходимо учитывать все особенности доступных типов переходных отверстий, знать их достоинства и недостатки и применять их в соответствии с рекомендациями

Особое внимание необходимо уделять созданию слоя с маркировкой/шелкографией, так как это может повлиять на дальнейший процесс изготовления печатной платы и работы с ней. Работа со слоем паяльной маски также содержит в себе ряд требований, которые необходимо учитывать

Используя информацию, изложенную в данной статье вы сможете избежать проблем при изготовлении печатной платы.

Спроектировать посадочные места с корректным слоем шелкографии, выполнить настройку типов переходных отверстий, определить правила и осуществлять контроль за слоем паяльной маски, а также осуществить добавление элементов сглаживания (teardrop), влияющих на последующее изготовление платы, поможет набор инструментов, входящих в состав САПР Altium Designer.

В следующей статье цикла будет продолжена тема подготовки стратегии конструирования печатного узла и рассказано о том, как размещать переходные отверстия, а также будут даны рекомендации по расположению проводников на печатной плате. Будут рассмотрены различные варианты размещения переходных отверстий, с указанием рекомендуемых отступов от контактных площадок, будут рассмотрены различные варианты соединения проводников и полигонов с контактными площадками посадочных мест компонентов, а также будут рассмотрены вопросы установки термобарьеров.