Содержание
Продолжение описания процесса металлизации отверстий в домашних условиях начатое в первой части.
Напоминаю: РАБОТАЕМ В ПЕРЧАТКАХ!
Применительно к данному этапу ВАЖНО ПОМНИТЬ СЛЕДУЮЩЕЕ:
1. ЗАГОТОВКИ РУКАМИ КАСАТЬСЯ НЕЛЬЗЯ, ДАЖЕ В ПЕРЧАТКАХ!
2. ОТКРЫТАЯ ЕМКОСТЬ С АКТИВАТОРОМ ЯВЛЯЕТСЯ ИСТОЧНИКОМ АММИАКА! ДЕРЖИТЕ ГОЛОВУ ПОДАЛЬШЕ ОТ НЕЕ!
Приборы и инструменты:
1. Электропечь или аэрогриль. От них требуется возможность оперативно регулировать температуру. Если у вас есть термостатированная (хотя бы до +-5 градусов) печь или печь способная выдерживать температуру по заданному профилю (например, покупная/самодельная печь для пайки SMD) это даже лучше. Если такой печи нет и, в лучшем случае, имеется лишь «показометр» в виде регулятора или термометра с точностью +- пол-слона, то понадобится так же термометр способный мерять температур в диапазоне до 200 градусов. Термопара и тестер вполне подойдут.
2. Медицинский зажим (лучше длинный). Кто не в курсе, эта штука выглядит вот так: 
Материалы:
1. Моющее средство с мягким абразивом.
2. Моющее средство без абразива.
Вот тот комплект моющих средств, которым я сейчас пользуюсь: 
3. Две мягких губки, одна используется с первым моющим средством, другая — со вторым. И путать их не желательно.
4. Самая мелкозернистая шкурка, какую удастся найти или абразивный брусок (твердый поролон с нанесенным абразивом) с наибольшим номером (то есть наименьшим размером зерна).
Подготовка платы к процессу активации делается так:
1. Сверлим все отверстия в заготовке, причем сразу нужного диаметра. Сверлить нужно твердосплавными сверлами и на станке (дремель со станиной для сверления вполне подходит, думаю, с аналогичной проксоновской конструкцией, равно как и с самодельными сверлильными станками проблем не будет тоже).
Если сверлить несколько заготовок сразу или под заготовку подкладывать кусок ненужного стеклотекстолита, то заготовки не будут требовать зачистки отверстий совсем, так что шаг #3 можно пропустить. Следует помнить, что «подкладку» не стоит использовать дважды, в местах, где уже есть отверстия она работать не будет и появятся заусенцы. Ну и есть заметный риск сломать сверло.
2. Тщательно проверяем все отверстия на предмет попавшей стружки, завернувшихся заусенцев и прочего.
3. Зачищаем заготовку шкуркой или абразивным бруском. Особых усилий прикладывать не нужно, достаточно довести поверность меди непосредственно вокруг отверстий до уровня остальной меди (на ощупь отверстия перестают ощущаться как выступающие).
4. Тшательно промываем заготовку и проверяем чистоту отверстий. При необходимости отверстия нужно тщательно прочистить и еще раз промыть. На вид все отверстия одного диаметра должны выглядеть одинаково.
5. Моем заготовку губкой с абразивным моющим средством. Тщательно проходимся по всей поверхности заготовки, включая углы и края.
6. Тщательно промываем плату под струей воды. Когда моющее средство смыто с обеих сторон, еще раз проходимся струей воды по отверстиям, удерживая плату перпендикулярно струе, таким образом давая ей возможность промыть отверстия. По окончании промывки вода должна «липнуть» к заготовке, стекая с нее крайне неохотно. Если это не так, повторяем пункти #5 и #6 до получения нужного результата. На выходе этого шага заготовка выглядит примерно так: 
Самый правый ряд отверстий (увы, его плохо видно даже на полноразмерной фотке) имеет диаметр 0.3.
7. Тщательно стряхиваем воду с заготовки и начинаем обрабатывать активатором. Для этого емкость с активатором открываем и удерживая заготовку за края или за углы не торопясь опускаем ее в активатор, но ни в коем случае не касаемся дна (там есть нерастворенный гипофосфит, который может вступать в реакцию с незащищенной медью). Через 2-3 секунды так же не торопясь приподнимаем заготовку так, что бы ее поверхность оказалась чуть выше поверхности активатора. При этом вокруг отверстий слой активатора быстро светлеет, поскольку активатора протекает в отверстия и слой тановится тоньше. Необходимо убедиться, что это произошло вокруг всех отверстий. Вокруг совсем мелких отверстий, типа 0.2-0.3-0.4, это происходит с некоторой задержкой, все-таки жидкости требуется некоторое время, что бы протечь через такое маленькое отверстие. Если этого не произошло, так же плавно опускаем заготовку в активатор на 2-3 секунды и так же плавно приподнимаем. Таких повторов имеет смысл делать 3-4, не больше и как только все отверстия смочились активатором, обработку следует закончить (см. следующий шаг). Если этого не произошло, то имеет место проблема с отверстиями, следует смыть активатор под струей воды и вернуться к шагу #4.
8. Как только все отверстия смочены активатором, поднимаем заготовку над активатором и поворачиваем одним углом вниз и даем возможность излишкам активатора стечь обратно в емкость. Касаясь углом заготовки стенки емкости с активатором (обеими сторонами) снимаем излишки жидкости. Особо усердствовать тут не надо, достаточно будет если активатор не будет капать сам с горизонтально расположенной заготовки. Отверстия продувать тоже не нужно. Если в каком-то из отверстий пленка активатора лопнула, ничего страшного, но самому что-либо делать для очистки отверстий не нужно.
9. Как только излишки активатора стекли в емкость, закрываем емкость с активатором, а заготовку наклоняем под разными углами, стараясь дать возможность активатору растечься как можно равномернее. В процессе заготовка потихоньку подсыхает и активатор перетекает все менее охотно. Как только активатор более-менее ровно распределен по поверхности можно переходить к термообработке. На выходе этого шага заготовка должна выглядеть примерно так: 
10. Кладем плату в печь на подставки (я использую маленькие обрезки 2-мм стеклотекстолита), которые касаются заготовки только на самых краях (и ни в коем случае не на отверстиях). Сверху, при необходимости, устанавливаем спай термопары. Его нужно установить подальше от отверстий, но так, что бы он непосредственно касался платы.
11. Включаем нагрев и доводим температуру до 125 (+-5) градусов. При этой температуре заготовку нужно выдержать не менее 10 минут, лучше 12-15. К концу этого интервала плата приобретает следующий вид: 
(сорри, из-за засветки от лампы аэрогриля сделать снимок получше не удается, а когда лампа гаснет, то тоже слишком темно, что бы увидеть цвет заготовки).
12. Доводим температуру до 175 (+-5) градусов и выдерживаем при такой температуре 5 минут, лучше 7-8.
13. По истечении времени выключаем печь и открываем крышку (но заготовку не трогаем) давая заготовке остыть. Заготовка при этом выглядит примерно так: 
Как только ее температура опустится ниже 100 градусов, заготовку можна доставать. Для этого удобно пользоваться зажимом. Желательно не сильно усердствовать (зажимом довольно легко повредить фольгу на плате) и брать плату за самый край.
14. Слегка ополаскиваем плату в горячей, а затем в теплой воде. После этого снимаем зажим приступаем к отмывке.
15. На плату наливаем много моющего средства без абразива и мягкой губкой легонько начинаем отмывать (пока без воды). Затем переворачиваем плату и повторяем с другой стороны. Затем смываем пену полностью, ополаскиваем мочалку и снова наливаем моющее средство. Теперь мочалкой продавливаем моющее средство сквозь все отверстия, стараясь ничего не пропустить. Наконец смываем всю пену и промываем еще раз заготовку струей воды, стараясь промыть все отверстия. На выходе плата должна выглядеть примерно так: 
Во время отмывки усилий прикладывать не нужно, так же не нужно отмывать все до единого пятна. Что смылось, то смылось, что нет, то нет. Попытка отмыть все вероятнее всего приведет к обрыву электрического контакта с медью в отверстиях и к браку. На простоту отмывки и качество заготовки на выходе напрямую влияет равномерность исходного слоя активатора. Применение абразивов на этом этапе также не желательно по той же причине.
Вот, собственно, и все, плата готова к гальванике.
P.S. Заготовка, на которой делались фотки, после 5 минут гальваники (3А/дм2): 
Если присмотреться, можно заметить, что отверстия в плате имеют ровный слой меди. Крошечные участки не закрытые медью в самых больших отверстиях затянутся еще за 3-4 минуты.
Update Крупным планом:
До гальваники: 
После гальваники: 
Платы снимались еще мокрые, так что в отверстиях есть вода, она несколько мешает разглядеть подробности.
Помню, в детстве, когда фольгированный гетинакс делался самостоятельно, с помощью клея «БФ» и утюга, у нас была мечта – пустотелые заклёпки.
В каком-то журнале публиковалась технология их изготовления. Предлагалось протянуть полоску фольги через коническое отверстие (подобие фильерной доски), чтобы получилась трубочка. Потом нужно нарезать трубочку и расклепать с двух сторон в плате.
Похоже, статья была неполная, потому что я до сих пор с трудом представляю, как можно реализовать её на практике в домашних условиях, начиная с изготовления фильеры.
Трудов было затрачено немало, но ничего путного так и не получилось. Конфигурация фильеры должна быть непростой, рабочая поверхность — отполированной, заготовка для неё — калёной, а самое главное – ширина полоски должна быть выдержана с довольно высокой точностью. Разрезать получающуюся трубку – ещё одна задача, да и расклепать тоже весьма непросто.
Содержание / Contents
Недавно понадобилось мне сделать двустороннюю печатную плату. И не просто двустороннюю, а обязательно с переходами между слоями, так как при пайке доступа к противоположной стороне не будет. И не просто с переходами, а с достаточно мощными переходами, потому что по этим переходам предполагается протекание сравнительно больших токов.
Первой мыслью было сделать дополнительные площадки и соединить слои медными заклёпками из подходящего провода, но подсознание протестовало – решение-то неуклюжее…
но как-то не ассоциировались они у меня с заклёпками, пока у одного наконечника не свалился изолятор…
Вот тут-то всё и встало на свои места. В первый момент в голову стали приходить всякого рода развальцовки с фигурной формой рабочей части, весьма желательно, из подзакалённой стали, с отполированной поверхностью. Но, в конечном итоге, решил не заморачиваться и работать подручным инструментом.
↑ Инструмент
Кусачки, пассатижики, керн по диаметру отверстий и молоток. Конусное шило – важный инструмент в этом деле. У меня было заточенное в незапамятные времена (сейчас даже не представляю для чего), сверло – как раз впору пришлось. Ну и самое главное – многофункциональный инструмент, в домашнем обиходе именуемый «консервная банка», играющий роль наковальни.
Эксперименты показали, что получается вполне функционально, не по заводскому, конечно, но это не важно — неровные края заклёпок скрываются под припоем.
↑ Реализация
Вставляем развальцованную трубку в плату. Лучше, если отверстие в ПП будет максимально соответствовать наружному диаметру трубки наконечника, трубка должна входить плотно, с трудом. Максимально осаживаем пальцами. Специальную трубчатую осадку с молотком применять не стал. Получающийся в результате неполного прилегания развальцовки к плате запас, как раз и идёт на развальцовку заклёпки с другой стороны платы.
Обкусываем заклёпку заподлицо с фольгой. Как показала практика, обкусывать лучше всего бокорезами с плоскими (без фаски) режущими поверхностями.
Трубка, естественно, сжимается на резе, я пробовал, перед обкусыванием, вставлять внутрь трубки кусок обмоточного провода, но результат получился не шибко складным. Оказалось, что гораздо проще вставить со стороны развальцовки подходящее конусное шило и расправить этот сжим.
Дальше совсем просто. Осталось взять керн и развальцевать получившуюся заклёпку.
Пара лёгких ударов по выступающим краям и новенькая заклёпка стоит на своём месте. Иногда, по ситуации, бывает нужно слегка расширить отверстие конусным шилом.
Обрезок наконечника — сплющенную трубку слегка сжимаем пассатижами,
Расправляем шилом, вставляем в плату и развальцовываем расправленный конец
Получаем новую заготовку для пустотелой заклёпки
А дальше – всё по кругу… Вот результат – плата односторонняя
С другой стороны
С другой стороны.
↑ Итого
В плату вставлены как раз те детали, из за которых всё и затевалось.
Надеюсь, моя идея использования кабельных наконечников пригодится согражданам.
Спасибо за внимание!
Металлизация переходных отверстий печатных плат в домашних условиях
Оглавление
Пара ремарок
В пору когда мне понадобилось изучить и освоить металлизацию большой массив информации был подчерпнут с ресурса radiokot.ru http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=8&t=2647 , также с различной технической отечественной и зарубежной литературы. На форуме большой вклад в продвижение технологии внесли Ruzik, Mial, Jin, Savvey, и еще некоторые люди. С их помощью процесс занял гораздо меньшее время, если что-то непонятно или нужны очень подробные детали можете пошерстить тему например гугл поиском, уверен многое нужное для вас в контексте этой темы пригодится.
Краткое описание возможных проблем и сложностей
Для приготовления палладиевого активатора самым проблематичным является поисх хлорида палладия (PdCl2), Pd относится к драг металлам и находится на контролле государства, благо нужно его всего лишь 0.2гр (не палладия, а хлорида, т.е. палладия еще меньше) на активатор, который работает годами. С учетом того что приготовление активатора может не получится с первого раза и про запас обычно 1-1.5гр PdCl2 хватает за глаза.
Второе это поиск самих хим. реактивов, некоторые из них например соляная кислота (HCL) являются прекурсорами и физ. лицам не продаются, но если у вас есть знакомый который может купить по безналу для вас некоторые реактивы для ваших технических нужд то проблем не возникнет.
Третье — это место для приготовления растворов, сами по себе растворы не опасные (при умелом обращении, например активатор — канцерогенен, но он не летает, просто его не нужно пить, вы же не пьете бензин или жидкость для мытья посуды). Сами процессы приготовления всех нужных растворов довольно безобидны, нужно только следовать инструкциям, также соблюдать правила при работе с едкими веществами (кислотами, щелочами) — перчатки, защитные очки, по возможности СИЗОД (средства индивидуальной защиты органов дыхания) и проветриваемое помещение. При использовании растворов они не пахнут, у некоторых — например хим. лужения есть легкий запах но перчаток и пинцета вполне достаточно. Если вдруг кто-то соберется добыть 0.2 г хлорида палладия для активатора то тут все хуже, согласно литературы — царская водка, вонь, но впринципе тоже ничего невозможного.
Ну да ладно не будем пугать, главное настрой — на самом деле ничего особо сложного нет, технология повторена, отработана многоими людьми, ею успешно пользуются многие люди дома, включая меня.
После того как у вас есть все необходимое можно приступать к процессу. Если вас отпугивает наиболее технологичный и удобный в работе способ металлизации, можете поискать в приведенной статье например гипофосфитный метод — он более простой но более трудоемкий в плане изготовления плат.
Структура этой статьи
Данная статья является составной, отдельные разделы (приготовление конкретных растворов) будут представлены в списке ниже, там вы сможете найти дополнительную информацию по конкретному процессу. Сейчас я опишу кратко саму процедуру металлизации и покажу пример изготовления платы в фотографиях.
