Базовые материалы для производства печатных плат

Плата печатная

Печатные платы. Применение

Печатные платы, или наиболее верное название, плата печатная представляет собой радиоэлектронный компонент, который на сегодняшний день применяется практически повсеместно, ведь без него не сможет работать ни одно электронной устройство. В любом планшете, компьютере, мобильном телефоне, телевизоре находится некоторое количество различных плат. Даже ваша стиральная машинка, холодильник, бойлер, да любая современная бытовая техника начинена печатными платами. Данная маленькая, но чрезвычайно полезная, деталь появилась около века назад, и ознаменовала собой большой прорыв в области радиоэлектронной промышленности.

«Биографическая» справка

Первая плата или точнее сказать – ее прообраз, была создана немецким инженером Хансоном Альбертом, который предложил (1902 год) формировать определенный рисунок на плате при помощи фольги медной, методом штампования или вырезания. Затем, этот рисунок, сделанный (вручную, в основном) клеили на бумажный диэлектрик. Бумагу предварительно покрывали парафином. За прошедший век, платы постоянно усовершенствовали многие известные ученые, она эволюционировала. Так, Эдисоном было предложено создавать токопроводный «рисунок» адгезивными порошками (графитовый, бронзовый).

Через 18 лет после создания первой платы, их начали производить в промышленном масштабе по меркам тех лет. Для создания детали применяли бакелит, многослойный картон, мезонит, деревянные дощечки. Процесс выглядел таким образом: материал-подложка сверлился, в небольшие отверстия проводили провода из тонкой латуни, которые, в свою очередь, прикреплялись к плате гайками и болтами. Такие «древние» платы применялись в первых граммофонах, радиоприемниках.

Откуда пошло название «печатная плата»

Свое современное название, а также вид, платы получили из-за использования некоторой специфики в технологии производства, похожей на печатание книг в полиграфической промышленности. Название «печатная плата» происходит из английского языка «printing plate». Данная идея применения полиграфической технологии была предложена инженером австрийцем Паулем Эйслером. Предвоенное, военное время (40-е года прошлого века) дало толчок к бурному развитию производства печатных плат, ведь военным была необходима отлично работающая радиоаппаратура, особенно для авиации.

В послевоенные годы печатные платы начали применять не только в военной сфере, они начали использоваться и при создании новой (по тем временам) бытовой технике, радиоаппаратуры. Естественно, что в те далекие, почти древние для некоторых, года печатная плата не была тонкой пластиночкой, она была достаточно большая, чтобы быть мощной. Если кто-то из читателей видел первый радиоприемник «Дорожный», работавший на одной плате, тот знает, что он имел размеры маленького чемоданчика.

Виды плат

Печатная плата конструкционно выглядит следующим образом – изоляционное основание с нанесенными электрическими межсоединениями, компоненты соединяются пайкой.

Многослойные ПП

Начиная с 1961 года начался выпуск многослойных печатных плат. Существую платы, имеющие 25 слове и больше

Такие современные РЭК позволяют создавать миниатюрные электронные устройства, которые востребованы не только в радиоэлектронике для населения, но что наиболее важно – в авиационной, аэрокосмической промышленности, в военной сфере

Для производства современных печатных плат используется гетинакс, стеклотекстолит, керамика; основание делают из металлических пластин, покрытых диэлектриком.

Многие печатные платы изготавливают с использованием некоторого количества драгоценных металлов, особенно ПП для военных нужд и платы, производства до девяностых годов 20-го века. Наша компания купит печатные платы в любом количестве.

Макетная плата в электронных схемах

Редко какой реальный проект Arduino содержит менее 5-10 элементов схемы, соединенных между собой. Даже в простой хорошо всем известной схеме маячка применяются 2 элемента, светодиод и резистор, которые надо как-то соединять друг с другом. И тут как раз и встает вопрос о том, каким способом это сделать.

Макетная плата без пайки

На сегодняшний момент существуют следующие основные способы монтажа, которыми используются в электронике и робототехнике на этапе создания прототипов:

• Пайка. Для этого применяют специальные платы с отверстиями, в которые вставляются детали и соединяются друг с другом пайкой (с использованием паяльника) и перемычками.
• Cкрутка. По данной технологии контактные соединения устройств объединяются с макетной платой при помощи обмотки чистого провода к штыревому контакту.
• Плата для монтажа без пайки. Английский вариант названия беспаечной макетной платы – breadboard.
• Можно еще деражть контакты руками или зубами, склеивать клеем-пистолетом, скреплять изолентой или скотчем. В этой статье мы такие экзотические варианты не рассматриваем.

Макетная плата для монтажа с пайкой Самым современным вариантом для создания прототипов является беспаечная макетная плата, которая обладает несомненными преимуществами:

• Возможность проводить отладочные работы большое количество раз, изменяя модификацию схем и способы подключения устройств;
• Возможность соединения нескольких плат в одну большую, что позволяет работать с более сложными и большими проектами;
• Простота и быстрота создания прототипов;
• Долговечность и надежность.

Макетная плата Конечно, есть у этого варианта монтажа и недостатки:

• В реальных проектах соединения у платы не будут столь же надежны, как при пайке. Любая вибрация будет потихоньку ослаблять контакты и это обязательно со временем приведет к неожиданным проблемам. Поэтому в реальных проектах используют другие виды монтажа элементов.
• Внешний вид проектов с лапшой в виде проводов над бескрайними белыми пространствами платы нельзя назвать профессиональным и эстетичным. Хотят такой вид всегда завораживает зрителей и формирует у проекта имидж чего-то “жутко сложного, раз столько проводов”.
• Плата с таким видом монтажа всегда будет занимать больше места за счет нависающих проводов. Значит, для нее нужен корпус больших объемов с фиксацией и защитой от вибрации.
• Стоимость макетной платы. Пусть платы и не являются дорогими устройствами, но все равно вам нужно будет их приобрести дополнительно к микроконтроллеру и другим элементам. К счастью, сегодня на рынке есть большое количество недорогих вариантов и готовых наборов с монтажными платами в комплекте. Некоторые варианты можно найти в следующем разделе нашей статьи.

Не смотря на некоторые недостатки, альтернативных вариантов по простоте и доступности для монтажа первых схем у начинающих практически нет. Сегодня можно встретить огромное количество проектов, в которых все элементы размещены именно на макетной плате. Почти все примеры из учебников по основам робототехники и Ардуино используют этот вариант монтажа. Поэтому рекомендуем вам обязательно познакомиться с этим конструктивным элементом поближе.

Аффинаж – золотодобыча в домашних условиях

Народные умельцы пытаются заниматься аффинажем золота, других драгметаллов в домашних условиях.

Кроме плат и электродеталей, содержащих золото, потребуется защитная одежда, посуда для проведения аффинажа, царская водка (состоящая из смеси нескольких кислот) или азотная кислота.

Электролом готовый к аффинажу

Желательно очистить элементы платы, подлежащих растворению от пыли, пластмассы. Если это невозможно, полученный в ходе разделения раствор быстро станет грязным, что затруднит сам процесс.

Впрочем, повторное растворение неизбежно в любом случае, при желании получить золото достаточно высокой пробы. Но прежде, в кислоте растворяют детали, предположительно с золотом. Это длится порядка 10-24 часов, помещение должно быть интенсивно проветриваемым, поскольку этот этап сопровождается выбросом газа (оксида азота) желто-зеленого цвета, обладающего едким запахом.

Аффинаж – процесс получения драгоценных металлов из электролома

Чтобы увидеть молекулы золота, после растворения в емкость добавляют гидразин или обычную поваренную соль. Образуются коричневые хлопья, больше похожие на ржавчину. Собрав их на фильтрационную бумагу, приступают к повторному растворению.

Данный метод дает достоверные, хотя и приблизительные представление о том, каким именно способом удается выделять не только золото, но также серебро, платину, используя другие активаторы для их сбора.

Что мы можем?

Трассировка печатных плат

Трассировка одно и двусторонних печатных плат по образцу

Образец печатной платы. К сожалению, мы не сможем выполнить трассировку по фотографии платы;

Технологические ограничения: толщины проводников, зазоры между проводниками, расположения отверстий и элементов и другие важные нюансы конструкции.

Трассировка печатной платы по техническому заданию

Необходимые входные данные:

Схема электрическая принципиальная в графических форматах или в формате САПР, произвольный эскиз в графических форматах и даже скриншот или фотография эскиза схемы «от руки»;

Перечень электронных компонентов с указанием типов корпусов; чертежи нестандартных компонентов;

Описание элементов платы: место расположения и диаметры крепёжных отверстий, место расположения разъёмов; области платы, на которые нельзя устанавливать компоненты;

Технологические ограничения: типовая и минимальная ширина проводников, зазоры между проводниками, использование полигонов, особенности размещения компонентов на плате и другие важные нюансы конструкции;

Критическое расположение цепей (если таковые имеются);

Количество проводящих слоев;

Желаемый и максимальный размер готовой платы.

Каталог ТеПро. Скачать… (2,17 МБ)

Изготовление печатных плат. Технические возможности

Принимать в работу проекты, выполненные во всех системах проектирования, позволяющих экспорт в формат «Gerber». Например,
PCAD4.5/8.5, PCAD200x, ACCEL EDA, Altium Designer, CAM350, Sprint Layout и др., а так же в формате
Gerber.

Изготовлять с промышленным качеством печатные платы с металлизацией на импортном материале FR4, Rogers RO4003C и RO4350B
толщиной 0.3, 0.5, 0.8, 1.0, 1.55, 2.0 мм
 — Односторонние платы без металлизации отверстий, в том числе и на металлическом теплоотводе.
 — Двухсторонние платы с металлизацией отверстий (в том числе и односторонние с металлизацией отверстий).
 — Многослойные, до 16 слоев (толщиной от 0,5 мм при 4 слойной плате).
 — Платы на материале ФЛАН, Rogers и другие (материал заказчика)1).
 — Платы на алюминиевой подложке.
 — Гибкие печатные платы.
 — Платы по бессвинцовой технологии.

Наносить защитную паяльную маску зеленого, белого, чёрного, красного, синего и жёлтого цветов.

Выполнять бессвинцовое покрытие контактных площадок (процесс Sterling) (по умолчанию).

Выполнять горячее лужение контактных площадок припоем .

Выполнять бессвинцовое покрытие контактных площадок (0,05 мкм) с подслоем никеля (ENIG).

Выполнять гальванические покрытия краевых разъемов Ni (2,5-5,0 мкм) или Ni/Au (Au: 0,5-0,8 мкм,
Ni: 2,5–5,0 мкм)

Изготовлять печатные платы с металлизированными периферийными полу-отверстиями;

Изготовлять печатные платы с металлизированными торцами

Выполнять электротестирование печатных плат на установке с «летающими пробниками» (Flying Probe Tester);

Выполнять шелкографическую маркировку;

Выполнять скрайбирование2) (разделение плат на заготовке подфрезеровкой с двух сторон)

1) Нестандартные платы и платы на материале Заказчика принимаются в работу только под ответственность Заказчика без гарантии качества
и сроков исполнения заказа.
2) Скрайбирование — это разделение групповой заготовки на отдельные платы путем подфрезерования на 1/3 толщины материала.
Указанный способ позволяет производить групповой монтаж печатных плат, с последующим легким разделением заготовки на отдельные
печатные платы (вручную или с помощью специальных дисковых разделителей). Скрайбирование производится от края до края технологической
заготовки только по прямой линии. При этом по умолчанию мы размещаем платы на расстоянии 0,5 мм друг от друга.

Выполнять заказ в короткий срок;

Работать со сверхмалыми заказами (от 0,1 дм²)

Доставлять готовые заказы:
 — по Москве собственной курьерской службой;
 — по России курьерской службой “Major-Express” (www.major-express.ru), а также «Почтой России» (www.pochta.ru). Для вашего удобства стоимость доставки включается в счет.Доставка другими службами (“Pony Express” (www.ponyexpress.ru), «СПСР Экспресс» (www.cpcr.ru) и т.п.) возможна в случае самостоятельного вызова курьера и оплаты доставки.

Вести работу с наличным и безналичным расчетом

Контроль качества и исправление ошибок

Листы заготовок проверяются современной системой технического зрения в присутствии сотрудника, вооруженного различными резаками и скребками. При обнаружении различий между внешним видом платы и файлом проекта сотрудник, курирующий процесс, принимает решение – является ли дефект серьезным, и плату следует забраковать (например, в случае перетравливания), или ее можно исправить вручную. Ремонт обычно производится под мощными микроскопами, поэтому результат часто бывает удовлетворительным.

Система компьютерного зрения проверяет соответствие печатной платы файлам проекта.

Мелкие ошибки исправляются вручную.

Виды печатных плат

Основания для изготовления электроники разделяются на несколько видов. Они отличаются по конструкции, характеристикам, предназначению. Разновидности плат:

1. Односторонние — конструкции представляющие собой диэлектрические пластинки, на которые с одной стороны нанесён токопроводящий рисунок. Для соединения отдельных контактов на верхнем диэлектрическом слое закрепляются металлические перемычки. Односторонние основания используются при изготовлении недорогой бытовой техники. Связано это с их малой надёжностью, недолговечностью, хрупкой конструкцией.

2. Двухсторонние — на диэлектрическим слое с двух сторон наносятся токопроводящие рисунки, что позволяет устанавливать на основание большее количество электрических элементов, расширить функционал, технические характеристики платы. Отверстия имеют металлизированные вставки. Благодаря им прочность скрепления отдельных деталей с основанием становится надёжнее. Двухсторонние

пластинки считаются наиболее популярными при изготовлении бытовой электроники, компьютеров.

3. Однослойные — элементарная конструкция, состоящая из одной пластинки, прослойки покрытой металлом.

4. Многослойные — сложные конструкции, которые используются при изготовлении сложных приборов, механизмов. Несколько слоёв, расположенных в определённой последовательности, позволяют надёжно закреплять основные компоненты. Количество слоёв выбирается зависимо от требуемых характеристик. Максимальное количество — 40. У многослойных оснований есть ряд недостатков. Это сложности во время изготовления, сложный процесс починки, дороговизна расходных материалов.

5. Гибкие — могут быть односторонними, двухсторонними, иметь несколько слоев. Изготавливаются на гибком основании. Предназначены для соединения отдельных элементов электрического оборудования. Могут заменять собой кабеля.

6. Гибко-жесткие — конструкция представляет собой шлейф, на котором в определённых местах закрепляются жесткие пластинки, с нанесёнными на них токопроводящими рисунками. Используются для соединение жестких плат между собой. Обеспечивают надёжную связку.

7. Жёсткие — плитки, выполненные из жёстких слоев, которые не дают платам деформироваться. Простой пример жёсткого основания — материнская плата, устанавливаемая в компьютерах.

8. Теплопроводные — другие названия этих пластинок ВЧ, СВЧ. Во время изготовления основания используется керамика, чтобы оно выдерживало воздействие высоких температур. Дополнительно керамика повышает жёсткость конструкции.

Зависимо от вида плат изменяются их характеристики, внешний вид, размер, возможности.

Рецепты травильных растворов

Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты

Ингредиенты:

• перекись водорода (3 %);
• лимонная кислота;
• поваренная соль;
• теплая вода (100 мл).

Watch this video on YouTube

Травильного раствора объемом 100 миллилитров достаточно для удаления фольги из меди (толщина 35 мкм) с площади пластины размером 100 сантиметров квадратных. Приготовленный раствор нельзя хранить. Вместо лимонной кислоты можно использовать уксусную, однако сушить плату придется на улице из-за неприятного запаха.

Достоинства раствора — дешевизна, легкодоступность ингредиентов, высокая скорость, безопасность. Травление можно проводить при комнатной температуре.

Травильный раствор на основе хлорного железа

Раствор на основе хлорного железа не требователен к температуре. Время травления быстрое. Однако скорость убывает по мере расхода хлорного железа в жидкости.

Для приготовления понадобятся: 200 миллилитров воды и 150 грамм хлорного железа в порошкообразном виде. Компоненты перемешивают до полного растворения.

Травильный раствор на основе перекиси водорода и соляной кислоты

Травильный раствор отличается высокой скоростью процедуры и доступностью. Гидроперит или перекись водорода можно приобрести в аптеке.

Для приготовления в соляную кислоту (помешивая ее) тонкой струей вливают раствор перекиси водорода (3 процента). При процедуре травления следует соблюдать меры безопасности, так как соляная кислота разъедает руки и портит другие предметы. По этой причине раствор не рекомендуют применять в домашних условиях.

Травильный раствор на основе медного купороса

Травильный раствор на основе медного купороса используют редко, так как процедура отличается сложностью. К тому же, медный купорос — это ядохимикат, который применяют в сельском хозяйстве для уничтожения вредителей. Продается компонент в торговых точках для садоводов и огородников.

Способ приготовления: медный купорос (⅓ часть) перемешивают с поваренной солью (⅔ части). В смесь вливают 1,5 стакана горячей воды, чтобы соль растворилась.

Время процедуры травления с медным купоросом — около четырех часов. Необходимая температура — от 50 до 80 градусов по Цельсию. Во время травления раствор необходимо постоянно менять.

Способ изготовления печатной платы в домашних условиях пригодится новичкам в сфере электроники. Перед профессиональной работой можно приобрести необходимые навыки дома. Количество методов разнообразно, что повлияет на успех задуманного.

Как сделать металлоискатель своими руками, помощь новичкам

Что такое генератор водорода и как его сделать своими руками

Как спаять алюминий в домашних условиях, особенности пайки алюминия

Что такое электролиз и где он применяется?

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Что такое конденсатор, виды конденсаторов и их применение

Подготовка текстолита с фоторезистом

На эту тему интернет просто завален статьями, но ради целостности и ради некоторых специфических моментов я опишу и такие широко известные этапы как подготовка и травление текстолита.

Мой первый опыт такого изготовления был пару дней назад с отечественным фоторезистом ПФ-ВЩ. С учетом последнего вчерашнего опыта я категорически советую не тратить время на этот фоторезист, а сразу брать приличный — Ordyl Alpha 350(330) 🙂 Говорят, еще Kolon приличный, но его я не пробовал. С фоторезистом Ordyl результаты получаются гораздо более стабильные и точные, он проще проявляется и гораздо крепче держится на фольге. И он может простить те ошибки, которые будут критичными для ПФ-ВЩ

И что немаловажно — продается в куче мест довольно недорого

3.1 Подготовка текстолита

Начну с того, что текстолит должен быть ровным, очень желательно с гладкой фольгой без царапин и вмятин. Иначе шансы на успех снижаются.

Если изготавливается двухсторонняя плата, то нужно сразу вырезать из текстолита плату точно в размер. Если есть какой-нибудь CNC-фрезер, то можно за одну установку сразу и просверлить все отверстия и вырезать по контуру, как это делаю я. Если нет, то сверловку лучше оставить на потом, когда плата будет вытравлена.

После этого заготовку текстолита необходимо очень тщательно почистить и обезжирить. Это можно сделать кухонной абразивной губкой (но только не использованной для мытья посуды, на которой уже накопились жиры) и чистящим порошком наподобие Пемолюкса. Очень тщательно, не спеша трем каждый квадратный миллиметр фольги, не трогая ее пальцами. Вообще, фольгу после начала чистки трогать пальцами категорически не советую, на ней не должно быть ни малейшего даже самого слабого жирного пятнышка. После чистки тщательно промыть в проточной воде, стряхнуть излишки воды и дать ей высохнуть. Промакать или протирать чем-либо не советую, т.к. можно нанести жировые загрязнения, даже с новой салфетки.

3.2 Нанесение фоторезиста

Тоже довольно изъезженная в интернетах тема, поэтому пройдусь коротко.

Фоторезист обычно идет в листах или рулонах. Состоит он из трех слоев — две защитные пленки и сам фоторезист между ними. От фоторезиста отрезается кусочек по размеру платы +5 мм по длине и ширине, затем с него снимается матовая (полиэтиленовая) защитная пленка.

вторая, глянцевая (лавсановая) должна оставаться на нем вплоть до этапа травления.

Проще всего снять пленку с помощью кусочка скотча. Он клеится краем на уголок фоторезиста и затем отгибается назад, утягивая за собой и защитную пленку.

После снятия матовой пленки фоторезист прикладывается к краю платы и приглаживается по этому краю пальцем. Остальной фоторезист держится на весу, без натяга, но так, чтобы как можно меньшая его площадь ложилась на фольгу.

Учтите, что если фоторезист Ordyl упадет на хорошо подготовленный текстолит, то он может намертво приклеиться к нему, и без пузырей его уже не накатаешь. Придется отскребать его и повторять все заново. А ПФ-ВЩ может падать сколько угодно — он точно не приклеится 🙂

Теперь сама накатка. Если у Вас есть ламинатор, в который по толщине пролезет текстолит, то просто замечательно. Делаем из сложенной вдвое полоски бумаги типа конвертика, кладем текстолит с прилепленным краем фоторезиста в него, и подаем этот бутерброд в ламинатор, нагретый до 100-110 градусов. При этом продолжаем придерживать фоторезист, чтобы он соприкасался с фольгой текстолита только непосредственно на входе ламинатора.

Для Ordyl на этом все, для ПФ-ВЩ будет невредным прокатать еще пару раз.

Если ламинатора нет, то приглаживаем фоторезист к текстолиту пальцем от края до края, постепенно опуская его на текстолит. Главное — не поймать пузыри. После того как весь фоторезист лег на фольгу, берем фен и прогреваем текстолит градусов до 70, после чего еще раз хорошенько проглаживаем весь фоторезист.

После накатки даем текстолиту с фоторезистом отлежаться минут 15-20, или как минимум пока они не остынут до комнатной температуры — по рекомендации производителя фоторезиста.

И теперь все готово для засветки рисунка слоя 🙂

Технология ручного способа нанесения дорожек печатной платы

Подготовка шаблона

Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощью любого клея, например ПВА или Момент.

Далее плотная бумага вырезается по контуру приклеенного рисунка и шаблон для сверления готов.

Вырезание заготовки

Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.

Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.

Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.

Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.

Специальные требования

Контроль импеданса: проводник выполняется как линия передачи сигнала без искажений. Это необходимо для передачи данных с помощью высокочастотных сигналов.

Контроль импеданса требует многослойной конструкции печатной платы и увеличивает стоимость изделия. Можно сэкономить и сделать копланарную линию передачи на однослойной плате, но площадь платы получится в несколько раз больше, и придется потратиться на дополнительное экранирование устройства на уровне корпусирования изделия.

Стандартный контроль импеданса — 10%, технологический предел — 5%.

Высокая плотность рисунка (HDI) соответствует высокой плотности монтажа и высокому классу точности печатной платы. В HDI-платах используются очень тонкие проводники и зазоры (до 100 мкм), маленькие переходные отверстия (до 150 мкм) и контактные площадки (до 400 мкм), причем на 1 см² приходится свыше 20 контактных площадок.

Высокая плотность рисунка достигается также использованием глухих, слепых и скрытых микроотверстий наряду со сквозными отверстиями.

Отслаиваемая маска: для временной защиты на заданные участки платы наносится резиноподобный компаунд, а потом механически отслаивается. Используется для защиты от пайки и очистителей.

Виды макетных плат

Далее мы рассмотрим все виды макетных плат.

Толстый картон

В прежние времена, когда с доступностью некоторых видов товаров были проблемы, умельцами использовался толстый картон как один из самых простых, недорогих и быстрых способов для проверки схемы. Достаточно было проделать отверстия в куске картона под конкретные радиоэлементы и установить. Далее припаять выводы деталей друг к другу либо при помощи провода согласно схеме.

Такой вид макета, помимо его простоты, имеет массу недостатков: высокая вероятность замыкания, риски неправильного соединения элементов, возможность прожечь картон. Да и с точки зрения эстетики такой макет явно не лидер.

Самодельные макетные платы

Макетную плату из фольгированного текстолита можно изготовить самостоятельно. Для этого используется режущий инструмент – как правило резец. С его помощью на отрезке текстолита подходящего размера прорезаются канавки, образуя тем самым небольшие квадратики на фольгированной стороне. После чего она покрывается припоем.

Ряд контактов при необходимости можно соединить между собой припоем благодаря небольшому расстоянию между ними и создать дорожку. В результате образуется надёжный проводник, который не выглядит при этом убого. В случае успешной проверки устройства на работоспособность прототип можно оставить в исходном виде и использовать как готовое устройство.

Одноразовые макетные платы

На сегодняшний день в продаже имеется целый ряд разнообразных макетных плат: любых форм, размеров и цветов. Одно- и двухсторонние.

Шаг между отверстиями подобран таким образом, чтобы в них без проблем размещались радиодетали и микросхемы различных форм-факторов. Это придаёт удобство и упрощает сборку для проверки устройства. Стоимость подобных макетных плат, как правило, невысока.

При обилии преимуществ у такого рода макетных плат имеется существенный недостаток: при повторном использовании оловянные пятачки могут сорваться с платы, что приводит к её непригодности.

Беспаечные макетные платы

Следующим поколением макетных плат можно назвать беспаечные (контактные, зажимные, цанговые) макетные платы.

Они ещё проще в обращении, надёжнее и долговечнее предыдущих. Соответственно, и цена на них отличается в большую сторону.

Беспаечные макетные платы отличаются простотой и удобством установки деталей, а также соединением нескольких плат между собой. Существуют ограничения по диаметру контактов радиодеталей и проводов от 0,4 мм до 0,7 мм. С помощью мультиметра можно определить ряды дорожек, расположенных на одном проводнике. На случай создания прототипа с большим количеством узлов, предусмотрена возможность соединения нескольких макетных плат между собой с помощью специальных креплений на торцах.

При создании разветвлённой схемы с высокочастотными узлами, существует риск возникновения помех и наводок по причине паразитных параметров радиодеталей. Для уменьшения негативных последствий, т. к. «масса» (общий провод) подсоединяется к пластине из металла на обратной стороне макетной платы. Обычно общим проводом служит минус, либо он имеет название GND (ground — от англ. земля). Металлическая пластина может идти в комплекте с макетной платой как в закреплённом, так и в незакреплённом варианте, что потребует её установки при необходимости.

Для соединения радиодеталей на данной макетной плате, а также для соединения нескольких макетных плат между собой используются специальные соединительные провода – джамперы (jump — от англ. прыгать). Купить джамперы.

Для установки джампера требуется подогнать его по длине, зачистить от изоляции, подогнуть под 90° и вставить в отверстия.

Рассмотрим пример создания элементарной схемы: включение LED светодиода посредством кнопки на макетной плате.

На лабораторном блоке питания установить напряжение 5 вольт, подключить клеммы и нажать на кнопку. При нажатии светодиод загорается, что говорит о работоспособности прототипа.

Как пользоваться макетной платой

Пользоваться макетной платой достаточно просто. При создании схемы в отверстия на пластиковом корпусе вставляются необходимые элементы – конденсаторы, резисторы, различные индикаторы, светодиоды и т.д. Ширина разъемов позволяет подключать к контактам проводники с сечением от 0,4 до 0,7 мм.

Схема подключения светодиода к монтажной плате

Например, вам нужно соединить между собой два элемента – светодиод и резистор. Для этого вы берете ножку первого элементам (светодиода) и вставляете ее, например, в ряд номер 2. Вторую ножку вы вставляете в другой ряд. Например, 3. Если вставите ножку в тот же ряд, схема работать не будет, т.к. обе ножки через общую рельсу будут соединены железным проводником. Будет короткое замыкание. Ток пойдет через место соединения напрямую, минуя светодиод. Никакой пользы от этого не будет.

Подключение светодиода к макетной плате. Размещаем светодиод в удобном месте. Главное, для каждой ножки – свой ряд

Если вы воткнете контакт в соседний ряд, то между ними не будет замыкания, т.к. соседние ряды не связаны между собой проводниками (ведь связаны только 5 контактов в одном ряду)

В какой именно ряд вы воткнете ножку – не важно. Главное, что не в тот же, что у первой ножки

Для удобства в реальных схемах вторую ножку размещают не в соседнем ряду, а в любом другом, чуть подальше от первого. Нужно выбирать место монтажа с учетом размеров самого светодиода, чтобы не выгибать сильно контакты.

Итак, светодиод мы закрепили – он устойчиво стоит двумя ногами в рядах 2 и 3. Давайте теперь подключим к этой схеме резистор. Мы возьмем одну ножку резистора и вставим в тот же ряд, что одна из ножек светодиода. Например, в ряд номер 3 – в любое место

В одном ряду 5 контактов, не важно, в какой из контактов мы попадем, главное, что в этом же ряду! Затем вторую ножку резистора вставим в другой ряд, например, в седьмой

Подключение светодиода и резистора к макетной плате. Соединяем одни ножки элементов

Получится, что ножки в 3 ряду встретятся друг с другом через внутренне соединение и будут связаны, как будто мы спаяли или скрутили их. И между ними с удовольствием пойдет ток, ведь он любит металлическое соединение.

У нас остались одна ножка у светодиода и одна ножка у резистора. Ножку светодиода мы должны соединить с платой ардуино. Если это длинная ножка, то соединяем ее с 13 пином. Если короткая, то с пином GND. В нашем случае, мы соединим короткую ножку во втором ряду с разъемом GND на плате Ардуино. Для этого мы берем провод “папа-папа” и втыкаем его в ряд, где находится наша свободная ножка. У нас это ряд 2 (вторая ножка светодиода уже связана в ряду 3 с резистором)

Опять-таки не важно, куда именно мы воткнем провод, главное, что во втором ряду – в том, где уже ждет ножка светодиода. Вторую часть провода мы соединяем с платой Arduino

Пример подключения светодиода и резистора к макетной плате. Идем к GND

Точно так же мы соединяем оставшуюся часть схемы – вторую часть резистора через проводник ведем к другому разъему Ардуино. В нашем случае с ряда 7 мы тянем проводник к 13 пину ардуино. Получится, что длинная ножка светодиода идет к плюсу – к 13 пину. А короткая у нас уже давно соединена с землей – GND.

Все, схема собрана. И после включения питания ток пойдет так (схематически): через источник внутри Ардуино дойдет до 13 пина, через красный проводник дойдет до макетной платы, пройдет через сопротивление, потом через светодиод, потом через черный провод вернется в ардуино. Схема в итоге получилась без разрывов, рабочая.

Еще одним примером создания прототипа схемы с использованием макетной платы может стать такой вариант реализации:

Для ее сборки необходимо взять:

• Макетную плату (breadboard);
• провода для соединения;
• 1 светодиод;
• тактовую кнопку;
• резистор с номинальным сопротивлением 330 Ом;
• батарейку типа «Крона» на 9В.

Плюс батарейки подключается к плюсовой шине, а минус к отрицательной. Если схема собрана правильно, то при нажатии на кнопку будет обеспечиваться загорание светодиода.

Еще несколько примеров:

Пример схемы с макетной платой

Пример схемы с макетной платой