Юрий Ревич - Занимательная микроэлектроника

Затем тщательно очистите рабочий стол и заготовку от стружек и пыли и обработайте с обеих сторон поверхность заготовки тампоном из хлопчатобумажной ткани (но не ваты!), смоченным бензином «Галоша». В дальнейшем старайтесь не касаться пальцами поверхности медного слоя, а берите заготовку пинцетом или, как компьютерный лазерный диск, за края.

Теперь вам понадобится водостойкий фломастер с тонким стержнем (не более 1 мм). Лучше, если фломастер новый — линия, проведенная даже очень быстро, не должна прерываться. Проверьте его водостойкость, иначе вся работа может пойти насмарку (высохшая линия на бумаге при проведении по ней мокрым пальцем не должна иметь даже следов смазывания). К сожалению, все бытовые фломастеры теперь делаются на спирту, и это значительно снижает их водостойкость по сравнению с якобы вредными для здоровья старыми фломастерами на других органических растворителях бензоле и толуоле.

Этим фломастером следует сначала аккуратно обвести отверстия с обеих сторон платы, формируя контактные площадки. Они не должны быть слишком большими, иметь разрывы или непрокрашенные места. Потом только останется соединить эти площадки в соответствии с рисунком проводников (не забывайте, что вторая сторона выглядит зеркально по отношению к первой). Рисуя дорожки, не старайтесь их делать узкими, если место позволяет — лучше провести рядом несколько линий, сливающихся в одну, или использовать более толстый фломастер. И в любом случае следует шины питания, и особенно общего провода («земли»), делать как можно шире и стараться, чтобы питание проходило по одной стороне платы, а общий провод — по другой. Неплохо также распространить «землю» на свободную поверхность платы, где это возможно. Для некоторых аналоговых схем даже делают так: лицевую сторону платы (где расположены компоненты) оставляют целиком фольгированной, кроме протравленных мест под сквозные отверстия для выводов (это удобно делать зенковкой по готовой плате), и соединяют эту сторону с «землей», а остальные проводники располагают на другой стороне.

При изготовлении с помощью принтеров делается сначала все то же самое, кроме способа формирования изображения дорожек. Самое простое — напечатать изображение на поверхности слоя медной фольги с помощью принтера, имеющего прямой тракт подачи носителя, без перегибов. Однако обычные струйные принтеры для этой цели не годятся, так как чернила у них водорастворимые. Теоретически можно применить технологии термопереноса (а там и до литографии недалеко, правда?), однако все они очень дороги в смысле стоимости оборудования, и дешевле будет заказать обычную плату, потому что она тогда заодно получится с металлизированными отверстиями, недоступными в домашних условиях никаким технологиям.

Наибольшее распространение среди радиолюбителей получила технология с использованием обычных лазерных принтеров. При этом рисунок платы печатается в зеркальном изображении на каком-либо носителе, а затем переносится на плату с помощью горячего утюга (разумеется, тогда отверстия сверлятся после нанесения рисунка, а не до — оставьте маленькие просветы в центре рисунка каждой контактной площадки). Лучше взять утюг без отпаривателей, например, старый отечественный. Носителем может быть мелованная глянцевая бумага (обложки от журналов), специальная тонкая принтерная бумага, прозрачная пленка (тоже специальная принтерная, обычная полиэфирная расплавится), алюминиевая фольга и др. Самое главное при этом — точно подобрать температуру утюга, чтобы тонер на основе расплавился и прилип к плате, но не растекся. Затем после остывания (лучше под грузом) основу удаляют. Обычную бумагу можно просто размочить в воде, а алюминиевую пленку вообще можно не удалять, т. к. она растворяется в травильном растворе, удалить надо только основу, на которую она была наклеена (без основы напечатать на ней ничего не удастся). Интересно, что при таком способе нанесения изображения узкие дорожки получаются лучше широких, правда, при печати на мелованной бумаге у них могут в итоге получаться «лохматые» края.

Нарисовав тем или иным способом проводники с обеих сторон, оставьте заготовку окончательно подсохнуть и подготовьте травильную ванну. Для этого лучше всего подходит фотографическая пластмассовая кювета. Ни в коем случае не металлическая! Из множества известных рецептов для травления меди в радиолюбительской практике лучшие результаты дает концентрированный раствор хлорного железа, который не выделяет в процессе работы газов и потому не повреждает рисунок фломастера. Он продается на рынках и радиолюбительских магазинах вроде «Чипа-Дипа», и его можно использовать многократно, только при хранении следует его плотно закрывать. Учтите, что все травильные растворы весьма агрессивно относятся к металлам и даже к не слишком качественной эмали на сантехнических приборах, поэтому нужно соблюдать предельную осторожность, чтобы не испортить раковину или ванну.

Окуните плату в подготовленный раствор. Работать лучше в резиновых перчатках, а манипулировать платой с помощью пинцета из пластмассы или нержавеющей стали, с гладкими губками (типа фотографического). Имейте в виду, что лимитирующая стадия процесса травления в хлорном железе — отвод продуктов травления от поверхности платы, поэтому в состоянии покоя плата снизу будет травиться гораздо быстрее, чем сверху, т. к. продукты реакции оседают на дно. Кювету нужно непрерывно покачивать и как можно чаще переворачивать плату, иначе могут остаться непротравленные участки, в то время как в других местах уже начнется процесс подтравливания дорожек. Важнее всего не пропустить момент, когда вся медь на непрокрашенных участках уже сошла. Если вы оставите плату на более долгий срок, считайте, что все испортили, т. к. краска долго не выдержит, и дорожки начнут протравливаться. Лучше всего в конце процесса периодически промывать плату в проточной воде и рассматривать ее на просвет.

После травления плату нужно тщательно промыть теплой водой, высушить и оставшуюся краску тщательно смыть ацетоном, меняя тампоны до удаления малейших следов фломастера. Наконец, все дорожки необходимо облудить. Для этого берется мощный паяльник (200 Вт), а плата целиком покрывается активным флюсом. При облуживании следует всего лишь легко касаться дорожек, чтобы долго их не прогревать, иначе они могут отслоиться. Затем плата еще раз промывается водой, высушивается и покрывается канифольным лаком, — теперь она готова к монтажу.

Пайка

Паяльник для пайки компонентов должен быть небольшой мощности (20–30 Вт), с тонким жалом, достаточно хорошо заточен и облужен, не перегреваться, но и не быть слишком холодным. Обязательно «красьте» канифольным флюсом всю плату, а не только места пайки. Для пайки удобен тонкий припой с канифолью внутри (слишком много канифоли не бывает!) — вы утыкаете одной рукой такую проволочку в место пайки, а другой прислоняете к этому месту кончик жала паяльника. Секунда — и пайка готова. Канифоль потом можно отмыть спиртом или спиртобензиновой смесью (не откладывайте этот процесс надолго, поскольку засохший канифольный лак удаляется значительно труднее). Однако в конструкциях «для себя» можно канифоль вообще не удалять, т. к. лак будет служить дополнительной изоляцией, помогать при доделках (которые неизбежны) и уменьшится риск засорить при промывке такие компоненты, как переменные резисторы.