Как подготовить к производству плату, сделанную в Eagle

Подготовка к производству состоит из 2 этапов: проверка технологических ограничений (DRC) и генерация файлов в формате Gerber

Переходим на вкладку Clearance, где задаются зазоры между проводниками. Видим 2 секции: Different signals и Same signals . Different signals - определяет зазоры между элементами, принадлежащим разным сигналам. Same signals - определяет зазоры между элементами, принадлежащим одному и тому же сигналу. При перемещении между полями ввода картинка меняется, показывая смысл вводимого значения. Размеры можно задавать в миллиметрах (mm) или в тысячных долях дюйма (mil, 0.0254 мм).

На вкладке Distance определяются минимальные расстояния между медью и краем платы (Copper/Dimension ) и между краями отверстий (Drill/Hole )

На вкладке Sizes для двухсторонних плат имеют смысл 2 параметра: Minimum Width - минимальная ширина проводника и Minimum Drill - минимальный диаметр отверстия.

На вкладке Restring задаются размеры поясков вокруг переходных отверстий и контактных полщадок выводных компонентов. Ширина пояска задается в процентах от диаметра отверстия, при этом можно задать ограничение на минимальную и максимальную ширину. Для двухсторонних плат имеют смысл параметры Pads/Top , Pads/Bottom (контактные площадки на верхнем и нижнем слое) и Vias/Outer (переходные отверстия).

На вкладке Masks задаются зазоры от края контактной площадки до паяльной маски (Stop ) и паяльной пасты (Cream ). Зазоры задаются в процентах меньшего размера площадки, при этом можно задать ограничение на минимальный и максимальный зазор. Если производитель плат не указывает специальных требований, можно оставить на этой вкладке значения по умолчанию.

Параметр Limit определяет минимальный диаметр переходного отверстия, которое не будет закрыто маской. Например если узазать 0.6mm то переходные отверстия диаметром 0.6мм и менее будут закрыты маской.

После установки ограничений, переходим на вкладку File . Можно сохранить установки в файл, нажав кнопку Save As... . В дальнейшем для других плат можно быстро загрузить установки (Load... ).

Нажатием кнопки Apply установленные технологические ограничения применяются к файлу печатной платы. Это влияет на слои tStop, bStop, tCream, bCream . Также для переходных отверстий и контактных площадок выводных компонентов будет изменен размер, чтобы удовлетворить ограничениям, заданным на вкладке Restring .

Нажатие кнопки Check запускает процесс контроля ограничений. Если плата удовлетворяет всем ограничениям, в строке статуса программы появится сообщение No errors . Если плата не проходит контроль, появляется окно DRC Errors

В окне содержится список ошибок DRC, с указанием типа ошибки и слоя. При двойном щелчке на строке область платы с ошибкой будет показана в центре главного окна. Типы ошибок:

слишком маленький зазор

слишком маленький диаметр отверстия

пересечение дорожек с разными сигналами

фольга слишком близко к краю платы

После исправления ошибок нужно снова запустить контроль, и повторять эту процедуру до тех пор, пока не будут устранены все ошибки. Теперь плата готова к выводу в файлы Gerber.

Из меню File выбрать CAM Processor . Появится окно CAM Processor .

Совокупность параметров генерации файлов называется заданием. Задание состоит из нескольких секций. Секция определяет параметры вывода одного файла. По умолчанию в поставке Eagle имеется задание gerb274x.cam, но оно иммет 2 недостатка. Во-первых, нижние слои выводятся в зеркальном отображении, во-вторых не выводится файл сверловки (для генерации сверловки нужно будет выполнить еще одно задание). Поэтому рассмотрим создание задания "с нуля".

Нам нужно создать 7 файлов: границы платы, медь сверху и снизу, шелкография сверху, паяльная маска сверху и снизу и сверловка.

Начнем с границ платы. В поле Section вводим имя секции. Проверяем, что в группе Style установлены только pos. Coord , Optimize и Fill pads . Из списка Device выбираем GERBER_RS274X . В поле ввода File вводится имя выходного файла. Удобно поместить файлы в отдельный каталог, поэтому в этом поле введем %P/gerber/%N.Edge.grb . Это означает каталог, в котором расположен исходный файл платы, подкаталог gerber , исходное имя файла платы (без расширения .brd ) с добавленным в конце .Edge.grb . Обратите внимание, что подкаталоги не создаются автоматически, поэтому перед генерацией файлов нужно будет создать подкалог gerber в каталоге проекта. В полях Offset вводим 0. В списке слоев выбираем только слой Dimension . На этом создание секции закончено.

Для создания новой секции нажимаем Add . В окне появляется новая вкладка. Устанавливаем параметры секции как описано выше, повторяем процесс для всех секций. Разумеется, для каждой секции должен быть выбран свой набор слоев:

медь сверху - Top, Pads, Vias

медь снизу - Bottom, Pads, Vias

шелкография сверху - tPlace, tDocu, tNames

маска сверху - tStop

маска снизу - bStop

сверловка - Drill, Holes

и имя файла, например:

медь сверху - %P/gerber/%N.TopCopper.grb

медь снизу - %P/gerber/%N.BottomCopper.grb

шелкография сверху - %P/gerber/%N.TopSilk.grb

маска сверху - %P/gerber/%N.TopMask.grb

маска снизу - %P/gerber/%N.BottomMask.grb

сверловка - %P/gerber/%N.Drill.xln

Следует иметь в виду, что некоторые производители плат принимают только файлы с именами в формате 8.3, то есть не более 8 символов в имени файла, не более 3 символов в расширении. Это следует учитывать при задании имен файлов.

Получаем следующее:

Затем открываем файл платы (File => Open => Board ). Убедитесь, что файл платы был сохранен! Нажимаем Process Job - и получаем набор файлов, которые можно отправить производителю плат. Обратите внимание - кроме собственно Gerber файлов будут также сгенерированы информационные файлы (с раширениями .gpi или .dri ) - их отправлять не нужно.

Можно также вывести файлы только из отдельных секций, выбирая нужную вкладку и нажимая Process Section .

Перед отправкой файлов производителю плат полезно просмотреть то, что получилось, с помощью программы просмотра Gerber. Например, ViewMate для Windows или для Linux. Еще бывает полезно сохранить плату в PDF (в редакторе платы File->Print->кнопка PDF) и закинуть этот файл производителю вместе с герберами. А то они ведь тоже люди, это поможет им не ошибиться.

Технологические операции, которые необходимо выполнять при работе с фоторезистом СПФ-ВЩ

1. Подготовка поверхности.
а) зачистка шлифованным порошком («Маршалит»), размер М-40, промывка водой
б) декапирование 10% раствором серной кислоты (10-20 сек), промывка водой
в) сушка при T=80-90 гр.Ц.
г) проверка – если в течение 30 сек. на поверхности остается сплошная пленка – подложка готова к работе,
если нет – повторить все сначала.

2. Нанесение фоторезиста.
Нанесение фоторезиста производится на ламинаторе с Tвалов =80 гр.Ц. (см. инструкцию работы на ламинаторе).
С этой целью горячая подложка (после сушильного шкафа) одновременно с плёнкой из рулона СПФ направляется в зазор между валов, причем полиэтиленовая (матовая) плёнка должна быть направлена к медной стороне поверхности. После прижима пленки к подложке начинается движение валов, при этом полиэтиленовая пленка снимается, а слой фоторезиста накатывается на подложку. Лавсановая защитная пленка остается сверху. После этого пленка СПФ обрезается со всех сторон по размеру подложки и выдерживается при комнатной температуре в течение 30 минут. Допускается выдержка в течение от 30 минут до 2 суток в темноте при комнатной температуре.

3. Экспонирование.
Экспонирование через фотошаблон производят на установках СКЦИ или И-1 с УФ-лампами типа ДРКТ-3000 или ЛУФ-30 с вакуумным разрежением 0,7-0,9 кг/см2. Время экспонирования (для получения рисунка) регламентируется самой установкой и подбирается экспериментально. Шаблон должен быть хорошо прижат к подложке! После экспонирования заготовка выдерживается в течение 30 минут (допускается до 2 часов).

4. Проявление.
После экспонирования проводится процесс проявления рисунка. С этой целью с поверхности подложки снимается верхний защитный слой – лавсановая пленка. После этого заготовка опускается в раствор кальцинированной соды (2%) при T=35 гр.Ц. Через 10 секунд начинают процесс снятия незасвеченной части фоторезиста с помощью поролонового тампона. Время проявления подбирают опытным путем.
Затем подложку вынимают из проявителя, промывают водой, декапируют (10 сек.) 10%-ным раствором H2SO4 (серная кислота), снова водой и сушат в шкафу при T=60 гр.Ц.
Полученный рисунок не должен отслаиваться.

5. Полученный рисунок.
Полученный рисунок (слой фоторезиста) устойчив для травления в:
- хлорном железе
- соляной кислоте
- сернокислой меди
- царской водке (после дополнительного задубливания)
и др. растворах

6. Срок годности фоторезиста СПФ-ВЩ.
Срок годности СПФ-ВЩ 12 месяцев. Хранение осуществляется в темном месте при температуре от 5 до 25 гр. Ц. в вертикальном положении, завернутым в черную бумагу.

Самодельный текстолит

Здесь я расскажу, как сделать текстолит своими руками. Материал очень полезный. Он прочный, не впитывает влагу, долговечный, легко обрабатываемый.
По сути это пластик, но пластик армированный волокнами ткани, что придает не только дополнительную прочность, но и красоту, вот как раз о красоте получившегося материала мы и постараемся позаботиться.

Итак из чего состоит текстолит,- это клей (эпоксидная смола) и хлопчатобумажная ткань. Пришло мне в голову заморочиться изготовлением текстолита когда я искав из чего бы сделать рукоять для ножа, наткнулся на кусок обычного заводского текстолита, думаю, хорошая рукоять выйдет, но цвет и текстура меня совсем не устраивали, вот и решился попробовать сделать что-то более симпатичное
Эпоксидную смолу легко купить, первая ткань которая пришла мне в голову это были старые джинсы, плюс они ещё были с одной стороны синие а с другой белые, потом получился интересный рисунок похожий на рисунок дерева.
я взял джинсы порезал на куски нужного мне размера, далее расстелил на столе пищевую плёнку, отрезал 2 деревянных бруска чтоб потом зажать между ними будущий текстолит, обернул их пищевой плёнкой, ПОТОМ одел одноразовые медицинские резиновые перчатки и начал готовить эпоксидный клей. Я готовил эпоксу в обычной консервной банке. Большинство людей пренебрегают инструкцией написанной на упаковке с эпоксидной смолой. Стараются добавить отвердителя побольше, побоольше, чтоб быстрее застыла, подогревать её вообще никто не считает нужным, однако при увеличении количества отвердителя, клей хоть и затвердевает быстрее, но становиться каменным, более хрупким, менее эластичным, а значит страдает прочность, кроме того чем медленнее будет происходить отвердевание, тем лучше клей пропитает ткань. Теперь про подогревание - подогретые компоненты клея не только легче извлечь из флаконов и смешать, подогретый клей будет лучше пропитывать ткань. вообще желательно в процессе склеивания держать клей в СЛЕГКА подогретом состоянии. Скажу сразу я недооценил впитывающую способность ткани и мне пришлось смешивать клей 2 раза, это теоретически нежелательно, ибо как ни старайся точно дозировать компоненты пропорции скорее всего будут чуть другими, а как следствие и свойства конечного продукта чуть другие, однако ж на практике не думаю, чтоб это имело какое либо заметное отличие, но тем не менее.
Вернёмся к нашей приготовленной в консервной банке эпоксе
Я брал по одному куски джинсы, окунал в банку с клеем чуть "пожмакав" в клее пропускал между пальцами, чтоб снять лишний клей и клал на один из обёрнутых пищевой плёнкой брусков. Клал изнаночную сторону к изнаночной, лицевую к лицевой, в моём случае это делало будущий рисунок детали более крупным и отчётливым.. При этом надо стараться, чтоб между лоскутами не было пузырей воздуха..
Вообще на здесь можно включить фантазию на полную и использовать различные комбинации тканей, комбинации слоёв, можно попробовать пропитать всё что угодно. Представляете один из ваших домочадцев ходит по дому со словами "где же мои любимые тёплые носки" а вы пожав плечами с довольным видом вертите в руках нож с рукоятью из самодельного текстолита и вставляете его в ножны, которые в прошлой жизни были чьими то сапогами:)) Или, скажем, можно сделать рукоять для ножа из какой либо вашей одежды, которая имеет для Вас некое символическое значение, но которую вы никогда не оденете, ведет нож с историей, что-то вроде талисмана;)
Уложив последний лоскут я прижал весь этот "бутерброд" вторым обёрнутым плёнкой бруском, сверху дополнительно обмотал пищевой плёнкой и зажал в тиски (при этом будет вытекать лишняя эпокса, надо позаботиться о том чтоб не перепачкать тиски и всё вокруг) сжимал довольно сильно, после чего оставил в покое часов на 12. для сжатия можно также воспользоваться струбцинами или просверлив отверстия в брусках стянуть их на болтах, или сделав кольца из прочной верёвки и одев их на края брусков стянуть их скруткой, воспользовавшись, скажем, двумя гвоздями на 150мм. В общем у кого какие возможности и кому как удобнее.
После полного отвердевания текстолит готов к использованию в каком либо проекте.
У меня получилась вот такая вот рукоять