Herstellung einer Leiterplatten-Fotomaske. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Amateurfunk-Technologien

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Im technologischen Prozess der industriellen Herstellung von Fotomasken zur Herstellung von Leiterplatten werden spezielle teure Geräte eingesetzt, deren Anschaffung sich nicht jedes Unternehmen leisten kann. Daher müssen viele Designer-Entwickler und Funkamateure nach günstigeren Möglichkeiten suchen, Fotomasken für Leiterplatten herzustellen.

Eine dieser Methoden ist die Herstellung einer Fotomaske auf einem Laserdrucker. Jeder Laserdrucker mit einer Auflösung von 600 x 600 dpi (42 Mikrometer) reicht aus, um einen hochwertigen Schwarzweißausdruck des Musters der gedruckten Leiter zu erhalten, das als Fotomaske verwendet wird. Dies sind insbesondere die Drucker Hewlett-Packard LaserJet 5L und LaserJet 1100.

Wenn es beim computergestützten Design von Leiterplatten ACCEL EDA (P-CAD 2000) keine besonderen Probleme mit der Anzeige von Informationen auf dem Drucker gibt, dann ist für Anhänger von P-CAD v4.5 nicht alles so einfach. Bevor Sie eine Leiterplattenzeichnung auf einem Drucker drucken, müssen Sie mit dem Programm PC-CARDS eine PLT-Datei aus der vorhandenen Quelldatei mit der Erweiterung PCB erhalten. Anschließend sollten Sie das PC-PRINT-Programm herunterladen und folgende Konfiguration vornehmen:

• PC-PRINT-Konfiguration: Standardkonfiguration.....PC-PRINT.CFG
• Druckerport.....LPT1
• Ausgabegerät.....Festplatte
• Speichergröße (nur Laserdrucker).....1024Kb
• Standarddrucker.....LaserJet+Drucker (HP)
• Standardpapiergröße.....A
• Grafikdichte.....hoch
• Handlung ... langsam
• Textabmessungen (% der Textgröße): Textzeichenbreite (einschließlich Leerzeichen) ... 70 %
• Textzeichenhöhe.....80%
• Abstand unter der Textzeile.....10%
• Abstand über der Textzeile.....10 %
• Abstand vom oberen Rand des Textes bis zum Takt.....20 %

Nachdem Sie die obige Konfiguration in der Datei pcprint.cfg gespeichert haben, verwenden Sie dann die zuvor erhaltene PLT-Datei. Betrachten wir jedoch zunächst die wichtigsten Konfigurationsparameter separat:

1. Ausgabegerät – das Ausgabegerät muss eine Festplatte sein. In diesem Fall wird das Ergebnis des Programms als Datei auf der Festplatte gespeichert, unabhängig davon, ob ein Laserdrucker an den Computer angeschlossen ist oder nicht.

2. Standarddrucker – Als Drucker muss LaserJet+Printer(HP) ausgewählt werden. Dadurch werden Dateien auf der Festplatte mit der Erweiterung HPP gespeichert. Die resultierenden Dateien können auf jeden Computer mit angeschlossenem Laserdrucker kopiert werden, auch wenn P-CAD v.4.5 dort nicht installiert ist, und gedruckt werden, indem Sie Folgendes in die Befehlszeile eingeben: copy filename.hrp prn.

3. Speichergröße – die Speichergröße beträgt standardmäßig 64 KB, was eindeutig nicht ausreicht. Daher sollte das Volumen auf 1024 KB erhöht werden, da die Vorlage sonst nicht vollständig auf dem Drucker gedruckt wird.

4. Standardpapierformat – Legen Sie das Papierformat für das erforderliche Vorlagenformat fest. Mögliche Werte dieses Parameters entsprechen folgendem Standard: A - A4. B – A3, C – A2, D – A1, E – AO. Da das Druckerformat A4 ist, wird bei Angabe des Werts B der Ausdruck der Vorlage auf zwei Blättern angezeigt, beim Wert C auf vier Blättern usw. Dies liegt daran, dass das PC-PRINT-Programm die Zeichnung in Teile „aufteilen“ kann.

5. Grafikdichte – Die Grafikdichte kann in drei Optionen eingestellt werden: niedrig – niedrig, 120 dpi; mittel – mittel, 240 dpi; hoch - hoch, 300 dpi.

6. Plot – Legen Sie eine von zwei Zeichenmethoden fest: schnell – schnell, langsam – langsam. Bei der schnellen Methode werden Leiter und Polygone (große Folienabschnitte) nicht gefüllt, sondern nur deren Außenkontur angezeigt.

Leider zeichnen Laserdrucker aufgrund ihrer geringen Auflösung eine Vorlage mit einem gewissen Fehler. Dazu tragen auch die Programme bei, mit deren Hilfe das endgültige Informationsprodukt gewonnen wird, und die Programme, die Informationen an den Drucker ausgeben. So wurde festgestellt, dass bei der Ausgabe von Dateien mit der HPP-Erweiterung die Leiter, die sich auf der Vorlage in einem Winkel von 45 Grad zu einer der Achsen befinden, mit reduziertem Kontrast oder überhaupt nicht gefüllt sind. Daher müssen Sie die Vorlagen zusätzlich retuschieren (mit normaler schwarzer Tinte oder einem schwarzen Filzstift).

Sie können die Vorlage auf etwas andere Weise auf einem Laserdrucker ausdrucken. Dateien des PLT-Formats werden mit dem Programm PC-PRINT nicht in Dateien mit der Dateiendung HPP umgewandelt, sondern genutzt, um daraus das PSC-Format, also PostScript, zu gewinnen. Die resultierenden PostScript-Dateien werden dann in das PCX-Grafikformat konvertiert und wie gewohnt mit einem Grafikeditor wie Corel PHOTO-PAINT aus dem Paket CorelDRAW v9.0 auf dem Drucker ausgegeben. Dies bietet große Möglichkeiten im Vergleich zur Art der Dateiausgabe mit der HPP-Erweiterung – alle Leiter werden vollständig ausgefüllt, es ist möglich, sowohl ein Negativ- als auch ein Positivbild zu erstellen, dessen Spiegelung und Skalierung zu ändern. Einzelheiten zu dieser Transformation finden sich in [1].

PostScript-Dateien können direkt auf einem Drucker ausgegeben werden, ohne dass sie in das PCX-Grafikformat konvertiert werden müssen. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass der Laserdrucker die PostScript-Sprache auf Hardwareebene versteht, d. h. der Drucker muss mit einem PostScript-Sprachinterpreter ausgestattet sein.

Als Grundlage für die Vorlage können Sie Normalpapier, synthetisches Transparentpapier für einen Bleistift oder spezielle Transparentfolien für HP LaserJet-Laserdrucker (nicht zu verwechseln mit Thermopapier für Faxgeräte oder Fotopapier für Tintenstrahldrucker) verwenden. Die Folie wird in Packungen mit 50 und 100 A4-Blättern verkauft.

Wenn beim Drucken auf Papier keine Probleme auftreten, muss synthetisches Transparentpapier zusammen mit einem Blatt Papier in den Drucker eingezogen werden. Außerdem muss beim Pauspapier die Eingabekante um 2 ... 3 cm nach hinten gefaltet werden und ein Blatt Papier in den Falz eingelegt werden. Der Druck sollte natürlich auf der matten Seite des Transparentpapiers erfolgen. Somit ist es möglich, den Drucker zu täuschen und eine Leiterplattenzeichnung auf einem dafür nicht vorgesehenen Pauspapier in hoher Qualität auszudrucken.

Sollte das Druckbild keinen ausreichenden Kontrast aufweisen, kann dieser durch eine längere Behandlung des Blattes mit Acetondampf verstärkt werden. Hierzu ist eine flache, flache Küvette geeigneter Größe aus einem acetonbeständigen Material (Glas, Polyethylen, Vinylkunststoff, Karbolit, Metall) erforderlich. Die Ränder der Küvette sollten eben sein, damit sie mit einem Deckel abgedeckt werden kann, um den Verlust von Aceton durch Verdunstung zu reduzieren.

Gießen Sie so viel Aceton in die Küvette, dass der Boden bedeckt ist. Die Schablone wird mit einem Bild auf Aceton an der Innenseite des Deckels befestigt, entweder mit kleinen Magneten (wenn der Deckel aus Stahl ist) oder mit Klebeband. Befestigungspunkte sollten sich an den Rändern der Vorlage befinden. Decken Sie die Küvette mit einem Deckel ab und überprüfen Sie regelmäßig visuell den Zustand des Bildes, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Auf keinen Fall darf die Oberfläche der Schablone mit Aceton benetzt werden.

Der Kontrast des Ausdrucks kann auch programmgesteuert geändert werden, wenn der Drucker dies zulässt.

Wenn die Zeichnung auf gewöhnlichem Druckerpapier gedruckt wird, kann sie mit speziellen chemischen Aerosolen behandelt werden, um sie transparent zu machen [2].

Die oben beschriebene Technologie zur Herstellung von Leiterplatten-Fotomasken sollte nur dann verwendet werden, wenn die Leiterplatten, auch doppelseitige, manuell und ohne den Einsatz spezieller CNC-Maschinen gebohrt werden sollen. In diesem Fall ist es unwahrscheinlich, dass der Bohrer die Mitte der Kontaktpads auf dem Platinenrohling trifft. Gleichzeitig ist die Genauigkeit einer solchen Technologie für die Entwicklung von Amateurfunkgeräten oder für die Produktion in kleinem Maßstab, bei der manuell Löcher in die Platinen gebohrt werden können, völlig ausreichend.

Um den Komfort und die Genauigkeit des Leiterplattenbohrens zu erhöhen, sollten Kontaktpads beim Zeichnen im PC-CARDS-Programm nicht massiv, sondern mit einem weißen Kreis mit einem Durchmesser von 0,5 ... 0,7 mm in der Mitte versehen werden. Dadurch kann der Bohrer vor dem Bohren des Lochs leichter in der Mitte der Baustelle platziert werden.

Literatur

1. Goryachkin A. Konvertieren von P-CAD-Dateien in Grafikformate. – Radio, 2002, Nr. 1, S. 24.
2. Leiterplatten leicht gemacht! - Radio, 2001, Nr. 3, p. 46.

Autor: A. Goryachkin, Kyshtym, Region Tscheljabinsk

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