Обновить

Про DIY-шелкографию на самодельных печатных платах

Время на прочтение12 мин
Охват и читатели18K
Всего голосов 28: ↑28 и ↓0+39
Комментарии82

Комментарии 82

Круто. Не, я в домашнем изготовлении печатных плат дошел только до паяльной маски и остановился, в шелкографию даже пытаться не стал. Вот предел моей текущей технологии, и то с косяками: в нижней части платы маска недосушилась и отвалилась.

Скрытый текст

При наличии необходимого оборудования, такая плата в домашних условиях делается в течении 30...40 минут

Да-да, рассказывайте. Давайте посчитаем (с учётом того, что каждая операция идеально проходит с первого раза):

0. Подготовить текстолит, нарезать фоторезист, приготовить все растворы для процесса (три, как минимум) , напечатать фотошаблоны и довести их до кондиции - 30 минут (???)

  1. Нанести фоторезист - 5 минут

  2. Засветить ультрафиолетом - 5 минут

  3. Проявить фоторезист - 5 минут

  4. Вытравить - 15 минут

  5. Снять остатки фоторезиста - 5 минут

  6. Просверлиться - 10 минут

  7. Нанести маску - 5 минут

  8. Засветить маску - 5 минут

  9. Смыть остатки маски, отмыть - 5 минут

Даже без всякой подготовительной работы около часа получается. А на деле всегда что-то идёт ни так, да и всё равно будет паузы между операциями. Ваши 30-40 минут звучат так, как будто наблюдаешь за чужой работой, попивая горячий шоколад в кресле-качалке

Спасибо!

Хоть кто-то мне популярно объяснил, почему мои попытки напечатать на футболке собственный рисунок шелкографией в одном экземпляре (в специализированных фирмах) всегда упираются в конскую цену. Там, похоже, главные затраты в трафарете.

Именно так. Изготовление трафарета - довольно муторная, грязная работа, требующая довольно много времени (часа 3-4-5, со всеми этапами).

честно говоря не понял профита и в случае больших партий.

если не заменять материал маски, то исключается только проявка через маску. при этом сама по себе проявка ультрафиолетом нужна, как для однокомпонентной, так и для двухкомпонентной масок, но уже без маски.

если же материал заменять, то не предложили на какой.

Возможно тут надо пояснить: тут я имел в виду, что вообще можно исключить проявляемую маску - в качестве проявляемого объекта выступает трафарет и только 1 раз: в момент изготовления.

Далее - маска наносится на плату путём продавливания через трафарет и используются не проявляемые маски или даже краска.

ну так или посоветуйте краску, которая может по всем свойствам заменить маску, или же статья останется чисто теоретической выкладкой

Интересно, получится ли его напечатать на 3d принтере (и не будет ли слой пластика толщиной 0.1-0.2 мм мешать ракелю)?

Или же аналогично ЛУТ, но переводя тонер не непосредственно на плату, а на сетку.

Неужели нет уф краски нормальной? Чтобы намазал сразу всю плату, засветил в фотополимернике и лишнее смыл ?

есть конечно. в оригинальном видео она и используется. в более продвинутом варианте используется двухкомпонентная маска наносящаяся через ту же сетку и предварительно подсушиваемая. воняет она правда как смола для фотополимерника

Непонятно зачем все эти мучения то ? Фотополимерников навалом ведь, в крайнем случае верен можно купить бу с битой механикой и работающим экраном. При этом на нем же можно и для травления засвечивать и в целом это довольно удобно.

Раньше, когда таких шикарных уф "светилок" не было смысл был, но теперь то ?

меня пока полностью устраивает засветка уф прожектором на 150Вт через маску распечатанную на струйнике. а так - есть такой проект как HLDI.

UPD: или вы о каких мучениях?

Сетки, трафареты, вот это вот всё.

Да можно и засвечивать через маску, но в целом сразу засвечивать "что нужно" выглядит более тезнологичным.

а как краску равномерно наносить без сетки? увы, самый удобный вариант. мыть только ее муторно (

но в целом сразу засвечивать "что нужно" выглядит более тезнологичным.

собственно что экран фотополимерника, что напечатанный фотошаблон выполняют одну задачу. Но на мой взгляд позиционировать фотошаблон относительно платы удобнее чем плату относительно экрана.

А как намазанную и неотверждённую краску счищать?

Растворителем

Есть. А ещё есть УФ принтеры планшетные. Можно наносить маркировку достаточно быстро.

Представляется что вышеописанная технология оправданна только в случае, если вам нужно изготовить секретные печатные платы, проекты которых нельзя отправлять в контрактное производство. Ну или если вы отрезаны от цивилизации и курьерских служб.

Ну или если вы отрезаны от цивилизации и курьерских служб.

Вообще возможность за пару часов самостоятельно изготовить в одном экземпляре несложную печатную плату - это удобно. Но вот наносить на такую плату шелкографию - это, наверное, все-таки перебор. Напоминает мне то, как в старые времена механики даже сугубо утилитарные изделия украшали узорами.

Ну, афтар пишет о шелкографии как способе нанесения маски, а не маркировки. Маска носит вполне утилитарный характер применительно к платам с мелкими компонентами и малым шагом между выводами. Разве что у меня есть сомнения в возможности уложиться в погрешность хотя бы 4-го класса, не говоря уж о пятом.

Я пять назад: в ответ на вопрос буду ли я когда либо снова делать печатные платы дома кручу пальцем у виска и показываю китайского производителя, который по цене материалов привезет готовые платы через две недели.

Я сегодня: освоил металлизацию переходных, накапливаю информацию о производстве многослойных и ищу где купить материалы для этого.

Смотрите как бы спецслужбы вами не заинтересовались после таких откровений ))

...я восемь лет назад: зачем заказывать печатные платы в резоните, когда можно втрое дешевле заказать в Китае?
Я сегодня: зачем заказывать в Китае и постоянно иметь сюрпризы с ценой платы, которая в полтора раза отличается от вычисленной по калькулятору, с панелизацией и др., а также иметь шанс в любой момент нарваться на геморрой с таможней, когда резонит научился делать HASL за три дня, а золото за пять, и с ним всегда можно обговорить какие-то технологические нюансы? Особенно актуально в связи с тем, что я - юридическое лицо

проблема резонита только в цене. на партию все хорошо, пользуемся. на домашние эксперименты - жаба душит.

Назовите, пожалуйста, китайского производителя, который в 2026 привезет за 2 недели

если бы я в 2026 знал такого производителя, то и не заморачивался бы

За две очень впритык. Но скорее всего если он за дней пять сделает, то за пару дней это дойдет по китаю и авиа за неделю можно получить в москве. Но понадобится это авиа организовать и оплатить. И доставляют ли им сейчас именно платы если честно не в курсе, последние три месяца беда с таможней усугубилась. Но еще полгода назад было вполне реально, только дорого за счет кучи перегрузок туда-сюда.

В общем на малых партиях экономия по сравнению с резонитом призрачная. А на средних (50-100 кв.дм) можно нарваться на гнилой базар с таможней.

А в резоните сколько ныне стоит десяток плат 100х100 ?

3200 + 525 за каждую плату

(((

Последний мой заказ в Китае 20-ти двусторонних плат 100×100мм $30, из которых $10 - пересылка. Или 2600+ рублями по курсу Алика.

Нередко время является критическим параметром. Резонит вроде бы стал довольно быстро делать.

Jlcpcb.

$7 за 5 четырехслойных плат. Плюс $37 за частичный монтаж SMD рассыпухи (80% компонентов), включая стоимость самих компонентов. Плюс $2 за доставку по Китаю. Плюс $20 за авиадоставку в РФ. По срокам в среднем выходит 10-15 дней от отгрузки плат с завода Jlcpcb до моей двери. Рекорд - 7 дней.

Плюс многоэтажная схема с оплатой, где по дороге может еще денег прилипнуть.

Открыть зарубежную банковскую карту и продолжить пользоваться Jlcpcb.

✅ Тратить кучу бесценного времени своей собственной жизни на изготовление двуслойной платы по технологии 50-тилетней давности, которой цена в Китае - 2-3 доллара.

Эйджизм не оправдан, говорите?

А что делать с отсутствием доставки в РФ например?

Ну прилипнет там к 7+2$ ещё 10% - трагедия прям ?

Беда с доставкой, за авиа могут брать и 30-50$ за кило, при этом надо еще и по москве доставить, тоже что-то прилипнет.

Альтернативы - всякое с доставкой через АлиЭкспресс итп, но 4-6 недель.

Беда с доставкой

Нет беды с доставкой. Нет беды с оплатой. Есть беда с адаптацией к изменившимся условиям окружающей среды.

15 заказов плат за прошедшие декабрь и январь. От 2-х до 6-ти слоев. С частичным монтажом от 50% до 80% компонентов. И нет необходимости тратить время на чернуху:

  • с травлением плат

  • со сверлением отверстий

  • с нанесением шелкографии

  • с закупом десятков или сотен парт намберов SMD рассыпухи (вместо этого можно ограничиться на порядок меньшим количеством парт намберов микросхем и разъемов)

  • с хранением и учетом этой SMD рассыпухи

  • с монтажом этой SMD рассыпухи

Вы просто тратите $1 на изготовление платы, $5 на ее монтаж и $5 на ее доставку, а взамен получаете просто вагон свободного времени, которое вы можете потратить на решение более важных задач, требующих более высокой квалификации, которые вам пока не по карману (или не нашли кому) делегировать: на разработку кода, отладку железа, принятие стратегических решений по развитию своего бизнеса/пет проекта.

30-50$ за кило

Умножьте стоимость часа своего времени на трудозатраты ЛУТ. Прибавьте стоимость расходников и компонентов, которые вы втридорога купили у Российских дистрибьюторов, чтобы не ждать две недели и не платить за авиадоставку. Стоимость изготовленной платы легко выйдет под сотню долларов. Начните ценить свое время и все встанет на свои места.

Ипаться весь вечер (травить, сверлить, паять) ради экономии 30-ти долларов...

Весь этот техпроцесс имеет смысл только в 2 случаях:

1) Вам нужна плата для проверки работоспособности прототипа, один штука. Вы получаете её через 3 часа условно, а не ждёте 2 недели, чтобы продолжить. Кода таких итераций несколько, ускоряет процесс.

2) Домашний Diy, опять же в количестве 1 штука. У вас есть один вых - сделали плату, спаяли, проверили - к вечеру готовое устройство. А то через две недели надо на дачу, ДР у друзей и тыды., следующий свободный вых неизвестно когда. При минимальной партии всё вышеперечисленное не имеет никакого смысла

Вы получаете её через 3 часа условно

Для изготовления прототипа помимо платы нужны ещё электронные компоненты. ЛУТ не поможет ускорить доставку компонентов. Их все равно нужно заказывать и ждать. Толку от того, что вы плату изготовили за 3 часа, если потом все равно сидеть и ждать компоненты.

спаяли, проверили

Разработку принципиальной схемы и трассировку платы вы конечно же тоже за пару часов произвели. И прошивка конечно же тоже магическим образом берется за пару часов, а не недели и месяцы сосредоточенной разработки встраиваемого программного обеспечения, которая как раз и занимает 80-90% трудозатрат при разработке электроники. Конечно, если вы не разрабатываете что-то уровня светодиодной моргалки. Хотя даже тут макетной платы на проводках за глаза.

следующий свободный вых неизвестно когда

Если у вас дефицит свободного времени, то вам тем более нужно по мах себя разгружать и делегировать все, что делегируется (или доступно по финансам), а не пытаться все делать самому. Можете рассматривали Jlcpcb как идеальный неприхотливый аутсорсер, который за пару баксов сделает за вас бОльшую часть чернухи.

Толку от того, что вы плату изготовили за 3 часа, если потом все равно сидеть и ждать компоненты.

У разработчика , как правило, стандартные компоненты ( резисторы, конденсаторы, диоды, ОУ, мелкая логика, транзисторы) есть в ящике, а если нет- можно купить за день два в электронщике или чипедипе ( прости хосспаде). Если у вас примениены компоненты с длительной поставкой под заказ, это известно на самых ранних этапах обычно

И прошивка конечно же тоже магическим образом берется за пару часов, а не недели и месяцы сосредоточенной разработки встраиваемого программного обеспечения, которая как раз и занимает 80-90% трудозатра

Вы сильно удивитесь, но существует масса устройств, в которых нет прошивок, мк или фпга. Ну ОК, не 3 часа, день, два, неделя. Даже если 2 итерации платы и прототип через день, а не через 2 недели- почти месяц сэкономили

о вам тем более нужно по мах себя разгружать и делегировать все, что делегируется (или доступно по финансам)

"Не говорите, что мне делать, и я не скажу, куда Вам пойти"

Даже если 2 итерации платы и прототип через день - почти месяц сэкономили

Осталось привести пример разработанного из подручных пассивных компонентов за два дня устройства, представляющего хоть какую-то ценность. Не гипотетический, а реальный. Вы же регулярно уделываете конкурентов за счет конкурентного преимущества в виде чудо-технологии ЛУТ?

Ну типичный пример - плата ушного стационарного усилителя, двухслойка 10х10, в основном смд, пяток сдвоенный ОУ, линейные стабы, защита россыпью, не ЛУТ конечно, а плёночный фоторезист, переходные медными заклёпками 0.9мм, дня 3 от начала до первого прототипа платы. ОУ lm6172, доступны со склада в Москве от 5 дней. Ессно, если бы мне было нужно 5шт или больше, заказал бы нормальные заводские на jlpcb.

О, коллега. Я лет десять занимался ЦАП и усилителями для наушников. В рамках хобби разумеется. Если бы я даже захотел, я бы не смог обосновать разработку и сборку десятков собственных изделий вместо покупки ультимативного решения за пару тысяч килобаксов.

С полной уверенностью могу заявлить что они все не представляют никакой ценности и несколько лет свободного времени потрачены впустую. Конечно же, если не учитывать что с кайфом проводил время.

ультимативного решения за пару тысяч килобаксов.

"Ультимативные решения" эти существуют исключительно в головах продавцов салонов и разных гуманитариёв, на которых имена брендов действуют как удав на кролика. Я радиотехник по образованию и поработал разработчиком некоторе время, поэтому хорошо представляю, что "внутре неонка и думатель"
В аналоге дьявол всегда кроется в деталях, в т.ч. деталях топологии платы.
Если вам интересно, могу дать пару ссылок на хорошо проработанные конструкции ушников высокого уровня (не мои)
Десятки изделий обычно не собирают, просто заказывают 5 плат, чтобы иметь нормалную заводскую металлизацию, один собирают, остальные продают на каком-нить форуме. Или так валяются ))

"Ультимативные решения" эти существуют исключительно в головах продавцов

Ну ни что не идеально. Стоимость была озвучена скорее как оценка денег потраченных на поиски "своего" звука.

Если вам интересно, могу дать пару ссылок на хорошо проработанные конструкции ушников высокого уровня (не мои)

Уже наигрался. Да и скорее всего эти ссылки мне знакомы.

Десятки изделий обычно не собирают, просто заказывают 5 плат, чтобы иметь нормалную заводскую металлизацию, один собирают, остальные продают на каком-нить форуме. Или так валяются ))

Имелись в виду десятки разных устройств, а не количество копий одного.

Да и скорее всего эти ссылки мне знакомы.

Не уверен. audio-perfection читали?

Мельком. Он появился уже под конец моего увлечения) больше на diyaudio и веге сидел

А вы кто на веге? я с тем же ником.

На веге я читатель). Вроде collision был ник

А теперь вопрос зачем? Зачем нужно было гробить три дня жизни на то, что могло приехать из Китая в изготовленном виде за две недели?

дня 3

доступны со склада в Москве от 5 дней

Так 3 дня или от 5 дней? Ждать компоненты все-таки приходится?

Опять же экономическая целесообразность. Возьмем ставку инженера - 1000 руб/час. Трудозатраты - 24к руб. Для чего нужен один единственный прототип за $350 если в Китае он стоит $25 с доставкой за 5 штук?

Интересно конечно. Ценитб свое время и считать трудозатраты, и при этом заявлять тавку инженера 1000р/ч

гробить три дня жизни

Вы не поняли, 3 дня на разработку от начала рисования принципиальной схемы до получения геберов первого прототипа платы. Само изготовление платы при отработанной технологии 2-3 часа.

Так 3 дня или от 5 дней? Ждать компоненты все-таки приходится?

Это просто пример, что не все компоненты на тащить из за границы с месячными сроками поставок. На чипдипе свет клином не сошёлся

Можете рассматривали Jlcpcb как идеальный неприхотливый аутсорсер, который за пару баксов сделает за вас бОльшую часть чернухи.

Оно конечно верно, но может тогда и разработку кому нибудь делегировать?

Это хобби. Тут нельзя мерять все в трудочасах и деньгах. Да, лично я за время, которое потрачу на изготовление платы могу заработать больше, чем будет стоить производство этой платы даже в резоните с доставой через два дня. Но, вопрос, хочу ли я тратить это время на работу?

Это хобби

Если это хобби - сделайте одолжение, - не рассказывайте, что ЛУТ - это сколь либо адекватная альтернатива китайскому производителю.

показываю китайского производителя, который по цене материалов привезет готовые платы через две недели

Китайский производитель никуда не делся. Скорее внуки забыли вам рассказать, что можно открыть карту в зарубежном банке.

не рассказывайте, что ЛУТ - это сколь либо адекватная альтернатива китайскому производителю.

Я где то такое говорил?

Китайский производитель никуда не делся. Скорее внуки забыли вам рассказать, что можно открыть карту в зарубежном банке.

Один "Китайский производитель" даже личный кабинет мой удалил и ждать что учудит в следующий раз и не застрянут ли мои платы на таможне в очередной раз я не хочу.

Производитель не занимается перевозкой.

Если надо срочно, есть курьеры. Оплачиваете билет сюда-туда и платы у Вас.

Последний заказ сделал 20 января. Почти приехало (Пермский край). 9-го получу (почта не работает по воскресеньям и понедельникам). Так что до Москвы, например, за 14 дней вполне реально.

Может выходить дороговато. Если, например, размеры превышают 100мм на 100мм. Мне вот выставили 40$... и это ещё не факт, что итерация будет последней.

Жаль ни одной реальной фотографии, а только рисунки.

Непонятны страдания по поводу векторных форматов: современные CAD выдают нормальный растр с любым разрешением. По итогу все равно упрется в растр и разрешение принтера.

Ну два главных вопроса:

  • Если нужен прототип в количестве одной платы, зачем заморачиваться с этим всем? Без всяких масок все отлично паяется. Даже залуживать все дорожки не обязательно. Если очень надо - кисточкой закрасить и зубочисткой потом подравнять.

  • Ну, а если так "экономить" при серийном производстве - то это совсем не ценить свой или чужой ручной труд.

Смд компоненты с шагом 0.65 и меньше очень неудобно без маски паять

Справедливо, но все что меньше 0.8 уже сложно делать дома. Плюс там уже две стороны и много переходных отверстий, так что пайка не самая большая проблема.

Ну и опять же, очень интересно было увидеть как выглядит описанная выше шелкография для компонентов с шагом меньше 0.65

Растр, как я понял, не ограничение принтера, а самой физической сетки которая держит шаблон в нитях.

И так и так на самом деле. На обоих этапах можно ухудшить изображение. Поэтому:
- на первом этапе берём векторную картинку (или делаем);
- на этапе изготовления трафарета - относительно частую сетку.

Как его можно ухудшить, если я из CAD делаю экспорт картинки сразу с настройками для принтера, т.е. 600 или там 1200dpi? И потом печатается 1:1

А вот это тонкий момент на самом деле;-)
Я говорил вот про что: любая работа с растровой картинкой требует аккуратности. А именно - не понимая что она собой представляет, люди экспортируют (не с теми настройками), потом ещё растягивать пытаются (ну а чего такого - вроде нормально же выглядит:-D).
Поэтому, на мой взгляд, чтобы устранить потенциальные проблемы - надо делать в векторе и прямо из вектора печатать.
При этом происходит оптимальное преобразование в растр (да, оно всё равно есть, как тут сказали в топике), только делается ПО самого принтера, сразу перед печатью. Поэтому всякие лесенки практически отсутствуют.
Например: или прямая печать из SprintLayout или экспорт в векторе из SprintLayout, дальнейшее редактирование в векторном редакторе (например, размножить платы) и печать оттуда же сразу, без экспорта растровых картинок.

Схема рабочая - одно плохо, при изготовлении 1-2 штук плат слишком много дополнительных операций и времени, а если делать их серийно то уже есть смысл подумать о всяких там резонитах: долго и дорого.

Вот если бы сократить хотя бы до уровня изготовления дорожек (20-30 минут...)

Если ваш проект не оправдывает 5000р за прототип платы в Резоните - значит вы делаете совершенно не нужную вещь

Если считать любой DIY за ненужную вещь, то да, верно. Но собирая мелочевку отдавать за плату в разы больше чем стоят все комплектующие, которые на нее запаяешь немного жаба душит. Даже для себя любимого

Можно дополнительно к трафаретной печати использовать лазерный гравер, он позволит подготавливать плату к травлению(был опыт использования лазерного гравёра для подготовки к травлению черных металлов), также лазерный гравер позволяет сделать сквозные отверстия в будущей печатной плате. Фотовывода изготавливать в специализированных организациях, у выводных устройств высокая разрешающая способность и высокая плотность тонера. По трафаретным сеткам, ... до 140 линий на дюйм ещё можно печатать руками более-менее предсказуемо, затем понадобится полуавтомат трафаретный(маркировка печатной платы с толщиной линии 0,1мм).

Лазер почти бесполезен. Ну т.е. мне попадались люди, у которых какие-то лазеры испаряли медь не повреждая текстолит, но мне с 50вт твердотельником такого достичь увы не удалось.

Вот засвечивать в фотополимернике - вполне себе тема. Но потом всё равно травить, сверлить итд итп

Не обязательно испарять медь - можно закрасить плату краской (хоть акриловой) и испарять ее. Потом нанести маску, засветить целиком и испарить в местах площадок. Проще чем печатать фотошаблоны и возиться с проявкой фоторезиста

Мне показалось вонять краской гораздо хуже чем проявить фоторезист. Пробовал и то и другое.

Маркер ещё и геометрию имеет неидеальную и искажения к краям.

Фоторезист, как по мне, требует сильно больше места - тут и ламинатор нужен, и растворов в 3 раза больше где-то хранить, все это регулярно проливается... С лазером как-то компактнее чтоли все выходит

Так готовые платы с уже нанесенным продают. Засвечиваешь в фотополимернике и проявляешь.

Вот если бы маркером можно было медь убирать, тогда да... Но нет :)

ЗЫ. Растворы там простые и обычно одноразовые.

так маску же еще делать, можно конечно без нее, но как-то уже душа не лежит, колхозом кажется

Для прототипов можно и обойтись. Но хорошо бы найти маску "в листах" как фоторезист. Тогда можно было бы легко ее накатывать и делать. Правда потом еще начнется с переходными отверстиями история итд итп

Но вся эта копошня, конечно ради нескольких плат в год или месяц - "такое себе". Когда хоть какой-то поток был было довольно удобно, а сейчас каждый раз затевать очень не хочется. Тут, к сожалению, хороших вариантов нету особо, или резониту платить или китайцев ждать, или сам хоть как-то

Маска "в листах" зело редкая, а без нее плата уж больно колхозная и SMD паять неудобно. Потому и выбрал гравер - дешево и сердито, переходные отверстия заклепками с алиэкспресса нормально выходят. Резонит стоит как крыло от самолета, китайцы с учетом стоимости билетов в Казахстан/Грузию/итп для оформления карты тоже недешевы, для производства все это, не для хобби

Китайцы через алиэкспресс оплачиваются некоторые, но это дает по ощущениям +неделю к срокам, ну и попутно комиссий подналипает.

Но если не срочно, то это всё еще пожалуй оптимальнее в любом раскладе почти.

Чей-то как не пробую, самостоятельно медленно и печально получается :(, какое оборудование не используй.

Обходные пути до китайцев требуют многовато плясок с бубнами, как по мне оправдано только для партий штук от 10, а единичную плату для хобби-проекта самому сделать и быстрее будет и дешевле и по нервам меньше

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Информация

Сайт
beget.com
Дата регистрации
Дата основания
Численность
201–500 человек
Местоположение
Россия