Изготовление печатных плат режущим плоттером

Прошло много времени с тех пор, когда радиолюбители рисовали печатные платы, по меткому выражению одного автора, каменными топорами на шкурах мамонтов. Теперь к нашим услугам фоторезист, а кому он недоступен по причине дороговизны и сложности применения — лазерно-утюжная технология (ЛУТ). Лично я долгое время применял обе технологии, пока не обнаружил самый простой и дешевый способ изготовления несложных качественных плат. Правда, у него есть один недостаток: требуется специальный прибор, который называется режущий плоттер.

Режущий плоттер, он же каттер — по сути своей станок с ЧПУ, широко распространенный в частных мини-типографиях и агентствах по изготовлению рекламы, в одном из которых сегодня работаю я. Он предназначен для точной порезки по фигурным контурам самоклеящейся виниловой пленки, например, марки ORACAL (вырезка рисунков, букв и т.д.). Точность, с которой он выполняет эти операции (около 0,1 мм) навела меня на мысль приспособить его для изготовления рисунков печатных плат из той же самой виниловой пленки. Был поставлен ряд экспериментов, окончившихся успешно, и теперь со спокойной совестью я могу рекомендовать изготовление таким способом сравнительно несложных ПП как в единичных экземплярах, так и для мелкосерийного производства.

Технология

Режущий плоттер Graphtec CraftRobo, имеющийся в моем распоряжении, режет пленку из-под управляющих программ Corel Draw и Adobe Illustrator. Поэтому рисунок платы желательно создавать непосредственно в этих программах. Они относительно просты в освоении и позволяют создавать рисунки ПП любой сложности. Например, при повторении ПП из журналов или с Интернета я просто повторяю рисунок проводников в этих программах, после чего отправляю получившийся рисунок на плоттер.

Плоттер вырезает из самоклеящейся виниловой пленки ORACAL рисунок печатных проводников. Затем, соблюдая аккуратность, удаляем при помощи канцелярского ножа и иголки лишнюю пленку вокруг проводников. Рисунок будущей ПП остается на силиконизированной подложке.

После этого нам понадобится специальная монтажная пленка. Это, проще говоря, скотч с адгезивными свойствами несколько меньшими, чем подложка пленки-самоклейки, из которой у нас вырезаны проводники. Она также не является дефицитом, ее можно приобрести в любой фирме, торгующей материалами для рекламы, стоит копейки. Купить ее можно там же, где будете резать макет ПП.

Монтажную пленку тщательно прикатывают к вырезанным проводникам нашей будущей ПП, а затем отделяют ее от подложки.

Теперь дело за малым — переклеить проводники с пленки-монтажки на стеклотекстолит. Для этого поверхность ПП надо тщательно зачистить и обезжирить (ацетон не применять! Для обезжиривания тщательно потереть губкой в горячей воде с добавлением капли Fairy или еще какого-нибудь средства для мытья посуды). На подготовленную таким образом поверхность нужно всего лишь прижать монтажную пленку с проводниками и прикатать руками или резиновым валиком, не допуская деформирования пленки. Прижимать надо сильно, чтобы клей на виниловой пленке хорошо «схватился» с фольгированной поверхностью.

Монтажную пленку отделяют, следя за тем, чтобы за ней не «потянулись» проводники.

На рисунке виден результат.

Все готово, теперь можно бросать плату в травилку. Качество травления такой платы, как правило, очень высокое, никакого «подтравливания» нет и в помине.

Снять защитные участки пленки потом можно вручную. От клея плату освобождают с помощью ацетона или, кому неохота возиться с растворителями, зачисткой обычной школьной резинкой.

Хитрости

Качество ПП, изготовленной по такому способу, напрямую зависит от качества заточки ножа станка, на котором производилась заготовка. Ножик должен быть новый, с углом заточки 45 градусов. В агентствах, которые работают с широкоформатной рекламой (большими щитами, вывесками и др.) за этим часто не очень-то следят. Разрешающая способность плоттера должна быть не меньше 0,1 мм (как правило, это соблюдается на «фирменных» плоттерах — Roland, Graphtec, Jaguar, SummaCut), иначе тонкие проводники аппарат не вырежет или вырежет некачественно. Отверстия для выводов элементов даже не стоит пытаться резать — слишком малы. Их кернят и сверлят уже на готовой плате.

Готовить файл для порезки, как я уже говорил, нужно в Corel Draw или в Adobe Illustrator. Вручную готовят контактные площадки, разводят проводники. Работа в этих программах не очень отличается от аналогичной работы в SL, тем более что рисовать можно и там, только потом файл нужно экспортировать в формат расширенного Windows-метафайла (*.emf). Этот формат файла легко понимает Corel Draw.

Резюме

Основные достоинства предлагаемого способа — его высокая оперативность и простота, а еще — просто таки невероятная дешевизна: стоимость всех расходников, участвующих в процессе, не превышает $2 за квадратный (!!!) метр, причем монтажную пленку можно использовать многократно. Недостатки: надо немного знать специальные программы и иметь доступ к хорошему плоттеру. Найти их, как я уже говорил, можно в рекламных агентствах. И разрешающая способность не очень высока, дорожки шириной меньше 0,5 мм уже не получатся.

В заключение скажу, что тот, у кого есть лишние 350 долларов США, (или больше) может приобрести себе такой плоттер и резать ПП прямо в своей домашней лаборатории.