CITY416.ruArduino-сообщество города Благовещенска    
новости модули проекты идеи технология ссылки
 CITY416.RU / технология / изготовление печатных плат на плоттере


Изготовление печатных плат на плоттере


Использование шаблонов из пленки, вырезанной на плоттере (каттере) - пожалуй, самый простой способ быстро и качественно изготовить одну или несколько печатных плат для несложных конструкций.

К достоинствам этого способа следует отнести исключительную простоту и надежность, низкую стоимость и высокое качество получаемых плат.

В отличие от "лазерно-утюжной технологии" нет необходимости тщательно выбирать нужный сорт бумаги и следить за режимами температурной обработки, поэтому "плоттерно-пленочный способ" - лучший выбор для новичков.



Изготовление платы начинается с разводки проводников и подготовки шаблона для резки. Проще всего это делать сначала на обычном листке бумаги в клеточку, а затем - в программе Corel Draw (или Inkscape). Шаблон рисуется со стороны фольги и (в отличие от "лазерно-утюжных" шаблонов) не требует зеркального отображения.

Следует помнить, что плоттер не может вырезать слишком мелкие детали, поэтому ширина проводников на плате не должна быть менее 0.7 мм (рекомендуется 1.0 мм). Контактные площадки под выводы деталей должны иметь максимально возможную площадь, чтобы избежать выпадения мелких деталей при монтаже шаблона.

Кстати, можно вообще не делать тонких дорожек и разводить максимум площади платы при помощи полигонов. Если лазерная печать не может обеспечить нормальное их качество из-за отслаивания тонера на больших областях, то виниловая пленка наоборот, лучше всего прилегает когда ее много. Поэтому, наивысшее качество полигонов достигается именно применением пленок - либо винила, либо фоторезиста.

Все разработанные нами шаблоны печатных плат могут использоваться как для плоттерно-пленочного способа изготовления, так и для лазерно-утюжного (в этом случае шаблон придется преобразовать в зеркальное отображение в любой из графических программ).

Так как шаблон изготавливается из специальной пленки, то расстояние между параллельными проводниками нельзя сделать достаточно малым - оно должно быть не менее 0.5 мм (рекомендуется 1.0 мм). Меньшее расстояние чревато замыканиями между дорожками, если где-то останутся пятна клея, оставшиеся на слое меди.

Хорошо настроеный плоттер с новым резцом способен вырезать отверстия диаметром 0.5 мм или дорожки такой же ширины. Если точность хромает, это однозначно указывает на люфты в механизме. Разберите плоттер, затяните болты, которые крепят двигатели, каретку, редуктор - это повысит точность резки.

Для удобства монтажа шаблона на фольгированый стеклотекстолит вокруг готового шаблона проводится контур шириной 3-5 мм, служащий впоследствии разметкой для обрезки и обработки платы.

Подготовленному шаблону в масштабе 1:1 назначается толщина линий 0.001-0.01 мм (зависит от настройки, драйвера или прошивки плоттера), все шрифты переводятся в кривые. Несколько копий готового шаблона размещаются рядом для удобства резки на плоттере. Максимальная ширина пленки зависит от типа используемого плоттера и составляет обычно от 60 см до 1.2 м. Нет надобности использовать полиграфический плоттер такой ширины, существуют домашние форматов A3/A4, например китайский DC240, DC330. Такой плоттер стоит в пределах 5-10 тыс. руб.



Экономить на количестве копий не нужно, так как при переносе шаблона на плату вполне вероятны ошибки, а стоимость пленки и резки невелика.

Полученный файл в формате .cdr сохраняется на диск или флэш-карту, и относится в ближайшее агентство наружной рекламы (или магазин рекламных материалов). Или экспортируется в формат, подходящий для плоттера (HP/GL, он же PLT, DM/PL, DXF, PostScript). Для изготовления шаблонов можно использовать пленку ORACAL (641 серия подходит лучше всего, т. к. эта пленка достаточно прочная и дешевая) любого цвета, матовую или глянцевую. Там же можно приобрести немного (0.5 метра хватит надолго) специальной прозрачной монтажной пленки ("монтажки"). Она имеет номер 000.

После резки с пленки ORACAL аккуратно снимаются ("выбираются") неиспользуемые участки так, чтобы остались шаблоны будущих дорожек и контактных площадок. Пленка должна остаться на шаблоне только в тех местах, где на плате после травления будут расположены медные дорожки, площадки и надписи. Надписями лучше не злоупотреблять, или делать шрифт покрупенее.

Эту работу следует выполнять особенно тщательно - отсутствие нужной дорожки на шаблоне приведет к стравливанию меди в соответствующем месте на плате. Исправить (и даже заметить!) такую ошибку достаточно сложно.

Ошибочно снятую дорожку не нужно приклеивать на прежнее место (она не приклеится, или будет держаться некачественно). Можно вырезать ее заново. Целиком весь рисунок вырезать не нужно.



После того, как шаблон подготовлен, на него сверху наклеивается вырезанный чуть с запасом кусочек монтажки клейким слоем к шаблону.

Если у вас нет опыта работы с монтажной пленкой, позовите в помощь друга - вдвоем растянуть и наклеить монтажку значительно легче. Нанесенная на шаблон монтажка плотно проглаживается резиновым ракелем и приклеивается к нему.

Поле этого аккуратно снимается бумажная подложка шаблона. Следует следить, чтобы нужные участки рисунка (проводники или контактные площадки) не оторвались, а остались на монтажной пленке. На снятой бумажной подложке не должно остаться ни единой детали шаблона.

В результате получается рисунок (шаблон из пленки) печатной платы, с верхней стороны которого находится монтажная пленка, а с нижней - клеющий слой.

Осталось только аккуратно наклеить его на заранее очищеную заготовку и пригладить при необходимости. Не следует приглаживать прямо по пленке (она может сместиться), лучше через лист бумаги.

Требования к поверхности фольги при этом способе минимальны. На ней не должно быть крупных кусков грязи, она должна быть ровной. Можно зачистить ее мелкой наждачкой, но обезжиривать необязательно. От качества нанесения шаблона на плату зависит и качество самой платы, но этот способ изготовления снижает требования на порядок, по сравнению с лазерной печатью.

После того, как шаблон приклеен к плате, монтажка аккуратно снимается (на ней не должно остаться ни одной детали шаблона), а с нанесенного на плату рисунка иглой вынимаются кусочки пленки в тех местах, где намечены центры отверстий.

Впоследствии по этим меткам будет очень удобно сверлить отверстия под выводы деталей. Впрочем, если у вас под руками не слишком качественный плоттер, эти отверстия можно не вырезать, а впоследствии нанести на плату в нужных местах отметки остро отточеным керном.

Заготовка платы с нанесенным шаблоном из пленки травится обычным способом в растворе хлорного железа.

 

проектирование, изготовление, монтаж

Печатные платы