Изготовление плат при помощи фоторезиста
Схему рисуем в DipTrace Schematic. Предварительное размещение и размер платы — DipTrace PCB Layout.
В DipTrace PCB Layout: Для односторонних плат — выбор автотрассировщика: Grid Router. Параметры автотрассировщика: «Количество слоёв» = 1; отключить «Использовать все доступные слои»; включить «Использовать перемычки». Черновик экспортируем в формат «P-CAD ASCII».
Импортируем pcb-файл в Topor. Включаем отображение слоя «TopSilk».
Настройка > Параметры дизайна > Автотрассировка > Параметры — Выбираем «Однослойная трассировка (верхний слой не трассировочный)». Также можно в «Назначении цепей на слои» перенести все цепи в «Bottom».
В Параметрах дизайна > Ограничения — задать ширину проводников и зазоры.
Трассируем «Топором». Если времени мало, он может штук пять дорожек провести между выводами одного небольшого конденсатора. На качественную трассировку уходит от 30-60 минут, в зависимости от сложности схемы и производительности компьютера. Результат экспортируем в «P-CAD 2006 ASCII».
Открываем плату DipTrace PCB Layout. Причёсываем.
Печатаем на плёнке для струйных принтеров. Чтобы принтер увидел плёнку, снизу наклеиваем малярный скотч, вдоль всего края, который ближе к головке. В лоток под плёнку можно подложить лист обычной бумаги.
Настройки принтера: Носитель — Epson Matte, качество — «Наивысшее фото», отключить высокую скорость.
В окне вывода на печать DipTrace PCB Layout: Отключить вывод «связей» и «маркировку». Включить «негатив». Зеркалить не нужно.
Накатка
Заготовку почистить Пемолюксом или Кометом. Если надо — два раза. Высушить. Не лапать. Можно протереть спиртом.
Ламинатор прогреть до 100-110 °C. Перед ламинатором можно положить книги, чтобы сделать ровную площадку. Кожух и выходную рамку снять.
Фоторезист вырезать с запасом: по ширине +2 см, по длине +4 см. Снять нижнюю тонкую защитную плёнку, отделив иглой. Передний край приклеить к листу офисной бумаги скотчем. К заднему краю приклеить «ручки-уши». По мере продвижения заготовки обеспечить прилегание фоторезиста к верхнему катку, чтобы он немного прогрелся до прижима к текстолиту.
Экспонирование
Лампа на светодиодах. 2.4 х 3 = 7.2 Вт, 12 В, 370 нм. Площадь радиатора — 200 см кв.
Под заготовку — махровую салфетку. Стекло достаточно прижать двумя пивными бокалами с водой.
Фоторезист: Ordyl Alpha 350. Засветка с расстояния 165 мм в течение 8 минут. Перед проявкой подержать заготовку в темноте 5-10 минут. При данном процессе допустимая минимальная ширина проводника — 0.15 мм.
Проявка
Снять верхнюю защитную плёнку с фоторезиста.
Раствор: кальцинированная сода 3 г (чайная ложка без горки) + вода 280 мл (полный стакан). Погрузить заготовку рисунком вверх, мочить три минуты, гоняя волну. Никаких кисточек! Промыть под несильной струёй холодной воды. Погрузить ещё на минуту, промыть. Ещё на минуту, промыть. Проявитель сохранить.
Есть мнение, что повторная засветка после проявки делает фоторезист прочнее (продолжительность 16 минут).
Травление
Раствор: перекись водорода 100 мл, лимонная кислота 30 г, соль — пол чайной ложки. Этого количества хватит на 100 см кв. при температуре 25-28 °C.
Погружаем лицом вниз, гоняем волну 40-60 мин. Первые 20-30 минут можно не гонять.
После травления промыть, поместить в проявитель на 1-2 часа. Если спешим, можно прокипятить 5 минут.
DipTrace. Статья пятая. PCB Layout — pазводка платы.
Мы в предыдущей статье получили схему программатора AVR910. Теперь нам нужно сделать рисунок дорожек будущей печатной платы. В этом нам поможет PCB Layout, выполняющий в DipTrace обязанности трассировщика. ИМХО, разделение на две программы не самый лучший вариант, пожалуй, я бы сделал одну. Тем более, что вид окна PCB Layout не так уж сильно отличается от окна Shematics и имеются возможности, одинаковые и для той, и для другой программы.
Но отличия у PCB Layout все же есть, и про них надо сказать. Хотя, лучше показать:
Панель библиотек содержит только библиотеки корпусов, а панель компонентов не имеет области предпросмотра, но каждый компонент, будучи выделенным, оказывается как бы в индивидуальной области предпросмотра. С менюшками, думаю, разберетесь и сами, тем более, что содержание некоторых пунктов, например, главного меню, практически повторяет таковое в Shematic. Кроме того, программа умеет работать только с одним листом за раз. Оно и понятно — кто-нибудь делает платы размером в лист А4? ИМХО, этого более чем достаточно. С панелями инструментов тоже легко разобраться, выполняя зависание мыши над кнопками панелей и используя научный тык 🙂 Список поддерживаемых форматов для импорта-экспорта на мой неопытный глаз, довольно обширен, там есть и P-CAD, и DXF, и Gerber. Для совместимости с предыдушими версиями DipTrace есть DipTrace ASCII.
Итак, предварительно я для удобства изменяю начало координат так, чтобы оно было у левого нижнего угла листа. Это дает только то, что работа идет с положительными координатами, а мне так удобнее. Далее, загружаем в программу схему нашего программатора. Сделать это можно из Shematic, дав команду Файл>Преобразовать в плату, которая откроет PCB Layout с нашей схемкой, а можно руками запустить программу любым удобным способом и открыть в ней нашу схему. При этом вы увидите такую картину: 
Теперь нам необходимо так расставить компоненты, чтобы, во-первых, соблюдались определеннные правила (врать не буду, я сам их еще не очень-то знаю), нарушение которых может привести, например, к появлению помех, а во-вторых, чтобы трассировщик смог провести дорожки. Для начала попробуйте автоупорядочивание и автопозиционирование. Дайте команду Позиционирование>Запуск автопозиционирования и посмотрите, что получилось: 
Сомневаюсь, что это можно хорошо оттрассировать в одном слое. Другое дело в двух. Но мне, например, что-то это не нравится. Значит, нужно одно из двух: позицонирование нужно как следует настроить, либо забить на него и сделать все самому. Настроек там немного и поэтому я предпочел второй вариант. Настоящая же настройка позиционирования заключается в установке границ платы и блокировке некоторых компонентов. Например, нужно, чтобы наш USB-разъем был на краю платы, поэтому мы, восстановив изходное состояние, утащим его на край, щелкнем на нем правой кнопкой мыши и дадим команду Заблокировать выделенные или нажмем Ctrl+L. Мегу, разъем ISP, кварц и его конденсаторы мы заблокируем: Мегу — в середине будущей платы, расположив например, горизонтально, разъем — у края платы, кварц и конденсаторы — недалеко от выводов XTAL1 и XTAL2, предварительно выделив их. Чтобы хотя бы представлять, где у нас середина платы, мы создадим границы платы, тем самым еще и ограничив автопозицонирование ее пределами. Для этого нужно дать команду Трассировка>Границы платы и нарисовать прямоугольник, щелкая левой кнопкой мыши там, где будут углы платы. При завершении надо щелкать не левой, а правой кнопкой, выбрать в открывшемся меню Ввод. Получится что-то вроде этого (выделены заблокированные компоненты):
Затем выделите все кроме заблокированных компонентов и нажмите кнопку Автопозиционирование выделенных на Панели инструментов. Программа подумает и выдаст (а может, и сообщение Не могу найти лучший вариант) результат:
Очхорошо, попробуем, что за плата у нас получится. Но сначала (мы ж хотим одностороннюю плату) залезем в настройки автотрассировки (Трассировка>Параметры автотрассировки) на вкладку Настройки и в таблице Слои выставим Верхний в Выкл. Нажимаем ОК, даем команду Трассировка>Запуск (F9) и смотрим на первый блин:
Что ж, по-моему, неплохо! Но надо трассировщику немного помочь. Дадим команду Трассировка>Детрассировать все. Затем разблокируем все кроме разъема USB, и начнем искать такое расположение элементов, при котором хотя бы количество перемычек будет минимально, а лучше — чтобы все трассы были разведены и при этом соблюдались правила. Вот что получилось у меня спустя несколько попыток трассировки и раскладывания пасьянсов деталек по плате:
Ну, вот первая плата у нас есть! К статье я приложил готовый файл. Проверим наш файл на ошибки: Проверка>Проверка связей (DRC) и Проверка>Проверка целостности сетей. Ошибок нету, хотя платка, на мой взгляд, не самая оптимальная. Теперь посмотрим, насколько она велика: Файл>Информация о плате: 
Все, можно выводить на печать. С печатью легко разобраться самому, можно печатать зеркально, негативом, можно определить положение рисунка на листе, масштаб. Успехов! Ну, а я начинаю работу над следующей статьей…
- , , ,
- +2
- 26 августа 2011, 22:45
- 1
Комментарии ( 15 )
Однако автотрассировщик в нём всё равно убог, Shape-based чуток поумнее чем Grid-based. Оба автотрассировщика не учитывают, что весь процесс изготовления платы будет производится в домашних условиях. Утюгом и гаечным ключом на 18.
Однослойки я всегда развожу руками. А вот двухслойные платы — с вероятностью 70:30, что Shape-based отработает как положено.
Срисование плат в DipTrace на примере ШИМ-регулятора оборотов вентилятора.
Всем доброго дня. Каждый радиолюбитель в основном копирует электронные устройства, кем то уже разработанные.
И встаёт вопрос об изготовлении печатной платы. Очень хорошо, когда автор о нас позаботился и предоставил все возможные материалы, чтоб мы могли без труда повторить его творение.
Не всегда автор бывает так великодушен и не предоставляет к электронному устройству полный комплект материалов для самостоятельного изготовления, иногда ограничивается только схемой. Особенно это касается журналов и различных сайтов, где предоставлена только схема и фото печатной платы. А фото, естественно без указания размеров. И при выводе на печать, как правило, принтер даёт искажения и в реальные размеры попасть получается очень проблематично. Порой и в предоставленной плате мы хотим внести свои изменения. Для этого нам нужно полностью перетрасировать плату. Трассировка платы с нуля очень кропотливая работа к тому же, если плата достаточно сложная, а для начинающего радиолюбителя такая задача почти непостижима.
Как в этом случае поступаю я. Открываю DipTrace РСВ Layout новый лист, набрасываю на него нужные компоненты. Потом на этот лист вставляю фото платы, которую нужно перетрасировать. Дальше, на фото уже накладываю свои компоненты. Изображение, как правило, не соответствует реальным размерам. Поэтому подгоняем изображение под компоненты. Допустим, по микросхеме, делаем так, чтобы все выводы совпали с отверстиями. Дальше поступаем с остальными компонентами, расставляем их, накладывая на фото платы. Нам главное не совсем точное совпадение, а чтобы компоненты приблизительно стояли там, где должны. После того как все компоненты расставлены, обводим дорожки, по фото соединяя выводы деталей. Не переживайте что не точно, важно, что основные дороги мы провели. После того как всё обведено, фото по которому мы срисовывали плату можно удалить. Дальше можем вносить в плату свои изменения, какие считаем нужными. Например, сделать дорожки толще или площадки выводов, заменить какой нибудь компонент или сделать плату более компактной или наоборот.
Вот конкретный пример, одной моей такой работы.
Повторяем изделие ШИМ-регулятор оборотов вентилятора отопителя автомобиля с этого сайта.
Сначала я полностью перечертил схему в DipTrace, можно было и не чертить, но мне так удобнее.
Берём фото с сайта
И вставляем его в наш проект в DipTrace РСВ Layout и начинаем расставлять детали.
Чем удобнее сразу перечертить плату, при переходе в РСВ у нас сохраняются все связи.
Детали уже расставили
И тут мы замечаем несоответствие. Обратите внимание, резистор R2 по плате должен быть соединён с выводом №2 МК, а у нас резистор соединён с выводом №3. Сверяемся со схемой, всё верно резистор на вывод №3. Автор платы тут накосячил, ну это для тех кто умеет программировать это не ошибка, прописал в исходнике соответствующий вывод на выход и всё. Наверное автор так и сделал, а плату переделывать не стал.
Обвели все дорожки.
И после того как обвили все дорожки фото можно удалять, оно нам будет только мешать.
Далее нашей плате остаётся только придать законченный вид.
Все дорожки обвели и удалили фото платы.
Тут уже можно добавить заливки, сделать шире дорожки, сделать компактнее ну и всё что желаете.
Это уже мой конечный вариант этой платы.
Плата вид со стороны деталей
Наша плата получилась даже лучше, чем оригинал, стала более компактной.
Плата вид со стороны дорожек.
Прямо с программы DipTrace выводим на печать.
И есть такой нюанс при выводе на печать разные принтеры по разному печатают,
Искажают истинные размеры. Сначала делаем пробный отпечаток, сверяем его с заданными размерами платы. Вычисляем процент несовпадения, и на этот процент меняем масштаб печати в большую или в меньшую сторону. У меня допустим после печати, отпечаток был на 6% меньше чем по размерам. И в программе я уже задавал печать не 100%, а 106% и в итоге у меня получалось плата размер в размер. Не забывайте про этот нюанс. Особенно это важно когда плата большая и требуется точное совпадение, допустим с корпусом устройства.
На проверку данное устройство оказалось глючным. Например крутим потенциометр от нулевого положения, двигатель плавно разгоняется, потом на середине завывает на 100% и а потом начинает останавливаться. И уже в крайнем положении потенциометра останавливается.
Надеюсь, что мой опыт будет вам полезен. Всего вам самого доброго и удачи на дорогах.
DipTrace — программа для рисования схем и печатных плат
Простые схемы и платы можно нарисовать в любом редакторе, а печатную плату, например, прочертить резаком. Но для разработок посложнее схем и печатных плат существуют разные специально для этих целей программы.
Об одной из них сегодня и пойдёт речь. DipTrace — э то современная система сквозного проектирования, которая содержит набор программ и библиотек для работ со схемотехникой, разработкой печатных плат с ручной и автотрассировкой, 3-D моделирование и многое другое.
DipTrace включает в себя:
- Schematic — разработка принципиальных схем;
- PCB Layout — разводка плат, ручная и автоматическая трассировка, 3D просмотр;
- ComEdit — редактор корпусов;
- SchemEdit — редактор компонентов;
Преимущества программы:
— Интуитивно-понятный пользовательский интерфейс;
— Русский интерфейс, справка, учебник, помощь;
Теперь немного подробнее о DipTrace
Разработка принципиальных схем
DipTrace Schematic — это современный программный инструмент по разработке от простых до сложных многоуровневых иерархических принципиальных схем со множеством функций по созданию визуальных и логических связей между выводами компонентов. Схемотехника позволяет провести обратную аннотацию с печатной платы проекта, а также экспортировать, либо импортировать проекты из / в других САПР-систем, в том числе в виде списков соединений. Система верификации и Spice экспорт для полноценного анализа проекта.
Редактор печатных плат
PCB Layout — продвинутая система трассировки — современный инструмент по разработке электронных печатных плат с мощным автотрассировщиком и автоматическим позиционированием компонентов, возможностью копирования трассировки между иерархическими блоками и всеми необходимыми функциями для быстрой и продуктивной работы в том числе с высокоскоростными и дифференциальными сигналами. Real-Time DRC в удобной форме предупреждает о возможных ошибках, а импорт / экспорт «нетлислов» и производственных файлов (Gerber, ODB++, Gerber X2, N/C Drill, DXF, IPC-D-356A, Pick & Place) полностью интегрируют DipTrace в современный мир электроники.
Учебник DipTrace в PDF
Изучение программы лучше всего начать с учебника DipTrace. Первая часть поможет разработать простую принципиальную схему, конвертировать ее в плату и получить готовые производственные файлы. Во второй Вы научитесь легко создавать новые корпуса и компоненты, а последняя часть познакомит с продвинутыми функциями программы.
Справочник библиотек корпусов
DipTrace содержит обширные библиотеки компонентов и корпусов. Библиотеки корпусов имеют собственную систему наименований, где название корпуса содержит информацию о типе корпуса, его размере, расположении и размерах КП и.т.д. Этот документ поможет понять, что обозначают имена корпусов для каждой библиотеки.
Создание корпусов и компонентов
Стандартный пакет библиотек DipTrace включает более 140 тыс. компонентов, около 15200 корпусов и поставляется вместе с программой. Редакторы Корпусов и Компонентов позволяют создавать недостающие компоненты в считанные минуты. К Вашим услугам множество стандартных и настраиваемых шаблонов, функции массового переименования выводов, нумерации контактных площадок и инструменты по работе с шинами, которые минимизируют общие затраты времени на создание библиотек. Импорт библиотек с других форматов, использование 3D моделей и автоматическая верификация библиотек экономят время и открывают новые возможности.
3D моделирование. Предпросмотр и Экспорт
DipTrace PCB Layout позволяет просматривать и экспортировать трехмерную модель платы со всеми установленными на ней компонентами на любом этапе проектирования. Модель можно вращать во всех плоскостях и изменять масштаб в реальном времени, а также менять цвет текстолита, дорожек/заливок, масок, шелкографии и фона. Возможен экспорт модели платы в форматы STEP и VRML 2.0 для механических САПР. Более чем 7,5 тыс моделей компонентов доступны для скачивания, недостающую модель можно загрузить в *.step, *.iges, *.wrl или *.3ds формате и подключить к корпусу в Редакторе Корпусов или PCB Layout.
Импорт/Экспорт
Эта система может импортировать схемы, платы и библиотеки из P-CAD, PADS и других популярных программ. Экспорт в P-CAD, Gerber и другие форматы позволит подготовить платы для любого производства. Русский интерфейс, справка, учебник и помощь — позволят быстро изучить и эффективно пользоваться программой.
Есть три версии программы:
DipTrace 3.2 Freeware (Windows 32/ 64-BIT ) . Все функции и библиотеки, без 3D моделей. Бесплатная версия, ограничение на 300 выводов и 2 сигнальных слоя максимум, только некоммерческое использование. Размер: 143 Mb.
DipTrace 3.2 Trial (Windows 32/ 64-BIT ). Все функции и библиотеки, без 3D моделей, пробная «trial» версия, срок действия 30 дней. Размер: 143 Mb.
DipTrace 3.2 Mac (Mac OS X). Все функции и библиотеки (включая 3D модели). Бесплатная для некоммерческого пользования. 300 выводов, 2 сигнальных слоя максимум. Установите XQuartz X11 перед установкой DipTrace. Размер: 363 Mb.