Как сделать макетную плату своими руками

САМОДЕЛЬНАЯ МАКЕТНАЯ ПЛАТА

Макетная плата. Наверняка многие и вас не понаслышке знают, что это такое. А кто-то недавно столкнулся с этим понятием. Если выражаться простым языком, макетная плата — это кусок текстолита или прочего электропроводящего материала, разделенный на квадратики или другие фигуры. Впоследствии на эти «квадратики» припаивают детали. На макетной плате очень удобно отлаживать схемы. Ее главное отличие от печатной платы — отсутствие отверстий, которые мешают быстро заменять нерабочую деталь при наладке схемы. Чтобы не переводить текстолит на печатную плату сначала нужно удостовериться в работоспособности схемы и собрать ее на «макетке». И если схема будет удачно повторена, то в таком случае можно уже вытравливать печатную плату и производить монтаж деталей на ней.

Итак, начинаем наш мастер-класс по самостоятельному изготовлению макетной платы. У кого есть деньги, тот купит уже готовую, из Китая, но мы с вами привыкли все делать своими руками! Сразу скажу, макетную плату вы делаете один раз — на несколько лет! То есть она многоразовая и на ней можно отладить десятки, а то и сотни электросхем. Для самостоятельного изготовления «макетки» нам понадобится небольшой кусочек любого, одностороннего или двухстороннего текстолита. Размеры вы выбираете сами, как вам удобно. Я взял примерно 10*15 см. Так же нам будет нужен резак, для того чтобы разрезать медную фольгу на квадратики. У меня такового не оказалось, поэтому использовал обычный канцелярский нож. Линейка, для предварительной разметки платы ну и паяльник, для нанесения олова на эти самые квадратики. На фото разметил текстолит на квадраты размером 5*5 мм.

Когда разметка закончена, приступаем непосредственно к разрезанию. Я прикладывал линейку плотно к текстолиту и водил ножом туда-сюда, потом можно пару раз провести острой отверткой. Так сказать для закрепления.

Дорожки полностью прорезаны. Теперь можно приступать к зачистке платы. Для этих целей использовал обыкновенную «нулевку» — очень мелкую шкурку. Давим не сильно, иначе сдерете всю медь!

После того, как плата заблестит, что означает ее очистку от грязи и окислов, поверхность необходимо дополнительно обезжирить спиртом. Если его у вас в арсенале его не имеется, то подойдет любая жиро-удаляющая жидкость типа ацетона и тому подобное.

Все — процесс приготовления завершен. Приступаем к лужению платы. Канифоль взял сухую и паяльник с плоским жалом, им удобнее.

После того, как макетная плата будет полностью покрыта оловом, ещё раз внимательно проверьте ее на предмет замыканий между «квадратиками, это обезопасит вас в будущем от не работающих схем. Так выглядит макетная плата после лужения припоем:

Засохшую канифоль специально не стал смывать, так как она защитит нашу плату от окисления и детали будут легче припаиваться. При сборке и тестировании схемы, элементы надо устанавливать ближе к центру «квадратиков», опять же во избежание замыканий.

Надеюсь, что вам будет полезен мой мастер-класс, а наладка устройств сократиться по времени, в виду того, что на макетной плате очень просто заменить детали, нежели на печатной. С вами был Alex1.

Самодельная макетная плата

В распоряжении имеется заводская макетная плата вот такого типа:

Она не нравится мне по двум причинам:

1) При монтаже деталей приходится постоянно вертеть туда-сюда, чтоб сначала поставить радиодеталь, а потом припаять проводник. На столе ведёт себя неустойчиво.

2) После демонтажа отверстия остаются залиты припоем, перед следующим использованием платы приходится их прочищать.

Поискав в интернете различные виды макетных плат, которые можно сделать своими руками и из доступных материалов, наткнулся на несколько интересных вариантов, один из которых решил повторить.

Цитата с форума: « Я, например многие годы, использую вот такие самодельные макетные платы. Собраны из куска стеклотекстолита, в который наклёпаны медные штырьки. Такие штырьки можно либо купить на радиорынке, либо изготовить самому из медной проволоки диаметром 1,2-1,3 мм. Более тонкие штырьки слишком сильно гнутся, а более толстые забирают слишком много тепла при пайке. Эта «макетка» позволяет многократно использовать самые затрапезные радиоэлементы. Соединения лучше делать проводом во фторопластовой изоляции МГТФ. Тогда однажды изготовленных концов хватит на всю жизнь.»

Думаю, что такой вариант подойдёт мне больше всего. Но стеклотекстолита и готовых медных штырьков в наличии не имеется, так что сделаю немного по-другому.

Читать еще:  Калибровально шлифовальный станок своими руками

Медную проволоку добыл из провода:

Зачистил изоляцию и при помощи нехитрого ограничителя наделал штырьков одинаковой длины:

Диаметр штырьков — 1 мм.

За основу платы взял фанеру толщиной 4 мм ( чем толще, тем крепче будут держаться штырьки ):

Чтобы не мучиться с разметкой, скотчем наклеил на фанеру разлинованную бумагу:

И просверлил отверстия с шагом 10 мм сверлом диаметром 0.9 мм:

Получаем ровные ряды отверстий:

Теперь нужно забить штырьки в отверстия. Так как диаметр отверстия меньше диаметра штырька, соединение получится внатяг и штырь будет плотно зафиксирован в фанере.

При забивании штырьков под низ фанеры нужно подложить металлический лист. Штырьки забиваются лёгкими движениями, и когда звук изменится, значит, штырь достиг листа.

Чтобы плата не ёрзала, делаем ножки:

Макетная плата готова!

Таким же методом можно сделать плату для поверхностного монтажа (фото из интернета, радиоприёмник):

Ниже для полноты картины я приведу несколько годных конструкций, найденных в интернете.

В отрезок доски забиваются канцелярские кнопки с металлической головкой:

Осталось только залудить их. Омеднёные кнопки лудятся без проблем, а вот со стальными придётся повозиться.

Сделать такую плату очень быстро и просто.

В нефольгированном стеклотекстолите сверлится ряд отверстий, в которые продеваются полоски из жести.

Для такой платы понадобится фольгированный стеклотекстолит и вот такой скребок, сделанный из полотна от ножовки по металлу:

В текстолите нужно порезать фольгу резаком на квадратики, и плата готова:

Этот же метод можно использовать для нарезки дорожек на платах.

Случайно увидел идею, как можно сделать беспаечную макетную плату из разъёмов компьютерных шлейфов:

Склейка таких разъёмов позволяет получить плату любых размеров.

SMD-компоненты – на обычной макетной плате

Макетные платы с шагом контактных площадок в 0,1 дюйма производятся без изменений много десятилетий. Между тем, в технике, разбираемой самодельщиками на детали, выводные компоненты встречаются всё реже, а SMD – всё чаще. Используя их в новой конструкции, приходится делать печатную плату, так как макетная для этого не подходит. Или её можно как-то приспособить? Автор Instructables под ником osgeld говорит: ещё как можно! Не верите? Читайте дальше.

Всё готово к сборке.

Начнём с выводных компонентов. Вы привыкли размещать их на макетке со стороны, противоположной проводникам, пропуская выводы через отверстия? А osgeld так делать не стал. Очень неудобно, когда выводные компоненты расположены на одной стороне платы, а SMD – с другой. Так можно перепутать направление подсчёта выводов. Поэтому он решил припаять выводные компоненты со стороны проводников, не пропуская выводы в отверстия, а отформовав их как показано на фото.

Это удобно ещё и тем, что плату при сборке не придётся постоянно переворачивать, а не её обратной стороне (которая раньше была лицевой) не будет. ничего. Ни деталей, ни даже проводников, если плата односторонняя. Также она займёт меньше места по толщине. Покрыв один из медных кружков флюсом, он затем залудил его, приложил микросхему одним выводом, разогрел припой, правильно ориентировал микросхему, затем, зафиксировав её, убрал паяльник. Теперь, когда она неподвижна, легко припаять остальные её выводы, никак её не придерживая.

Керамический конденсатор припаять совсем просто.

Следующий компонент – электролитический конденсатор. Он здесь уже в SMD-исполнении. Приложив его к плате, osgeld обнаружил, что между его выводами может оказаться третий междый кружок, который после припайки коснётся обоих выводов и закоротит деталь. За этим он проследил и ориентировал конденсатор так, чтобы исключить эту ситуацию. А затем – пропаял.

Эту операцию он проделал так. Залудил одну контактную площадку и слегка «прихватил» к ней один вывод конденсатора припоем. Противоположный вывод припаял к другой площадке, затем вернулся к первой и окончательно пропаял её.

Читать еще:  Прокладка глушителя своими руками

Очень удобны для пайки на макетную плату SMD-резисторы, керамические конденсаторы, диоды. Их osgeld просто помещает пинцетом между двумя контактными площадками и припаивает. Компоненты размера 603 слишком коротки, но изловчиться и припаять можно, 1206 – почти идеальны, 805 – вообще лучше не придумать! Если выводы у компонента широкие, они могут занять сразу две или даже три площадки.

Здесь показаны электролитический конденсатор и два резистора, уже впаянные в плату. Между резисторами сделана перемычка из припоя – к ней будет припаян провод.

Приступаем к самому интересному – микросхеме с планарными выводами (в данной конструкции это счётчик 74F161). Здесь их шаг уже – 0,05 дюйма, что в два раза меньше шага контактных площадок на плате. Что делать? Изготавливать или покупать переходник? Припаиавать к микросхеме короткие проволочки? Решение, придуманное osgeld’ом, проще и элегантнее. Офисным канцелярским ножом он разрезал каждую из площадок на плате на две части.

После этого – припаял к ним микросхему. Красота, как будто так и было изначально! Этот способ не подходит для макеток с металлизацией внутри отверстий, её придётся высверлить.

Затем идут SMD-светодиоды. У osgeld’а они оказались в четырёхвыводных корпусах. Два вывода с одной стороны, и ещё два дублирующих (как у тактовых кнопок) с другой. С контактными кружками на плате они совпали очень точно, и мастер легко припаял их.

Добавив резисторы для ограничения тока через светодиоды, он соединил компоненты проводами по схеме.

Да, кстати, поговорим о проводах. Одножильные провода, по мнению osgeld’а, хорошо брать из витой пары. Многожильные, с более качественной изоляцией – из шлейфов ATA, они же IDE. Микросхемы с очень малым шагом выводов придётся изолировать от контактных площадок, а затем соединять их выводы с выводами других компонентов тонким обмоточным проводом в лаковой изоляции.

Между тем, мастер уже показывает, как работает готовая схема.

А если вы последуете этим советам и сделаете всё правильно и аккуратно, то и ваши самоделки на макетных платах с SMD-компонентами будут отлично работать.

Единственный недостаток данного совета в том, что он не подходит к макетным платам другого популярного типа – breadboard. Чтобы использовать SMD-компоненты и на них, придётся, как и раньше, прибегать к напайке выводов или применению переходников.

Монтаж накруткой. Самодельная макетная плата


В прошлой статье мы рассмотрели технологию монтажа накруткой. Но практика — критерий истины. К тому же DIHALT задал конкретный вопрос о том, как же быть с деталями? Ясно, что детали ставятся на плату с одной стороны, а все соединения происходят с другой стороны (вроде бы логично, но как?). Для монтажа накруткой есть готовые платы, но они очень дорогие.

В этой статье я покажу свое решение, как макетировать накруткой, на плате, которую я сделал сам буквально за пару часов.

Первые трудные шаги

В конце первой части я рассказывал о практическом применении и проблемах, с которыми столкнулся. Сейчас я разрабатываю проект синтезатора на ПЛИС и нахожусь в процессе постоянных экспериментов, поэтому схемотехника меняется постоянно. Постоянно требуются перекоммутации. Если внутри ПЛИС достаточно перебросить сигналы на другие выводы, то на плате все происходит не так быстро. Именно для того, чтобы повысить скорость изменения схемы, ее надежность и устойчивость к многократным переделкам, я и взялся за монтаж накруткой. Но не все так гладко.

Мой проект состоит из двух плат: плата, на которой расположена микросхема ПЛИС и плата расширения для нее — синтезатор. Соединяются платы через 40 штырьковый разъем с помощью шлейфа. Дальше всю схему на плате расширения я делал поверхностным монтажом. То есть провода припаивались прямо к штырькам разъема. А для того, чтобы перейти на монтаж накруткой, мне нужно вывести эти 40 линий на сторону платы, где будут штыри. Туда же, для примера, я вывожу, допустим 8 резисторов по 10 КОм. Делаю так, как и решил ранее. Вставляю стойки в плату. Сверху к стойкам припаиваю радиоэлементы. В случае с разъемом пришлось паять провода. Получилось все очень плохо: долго, не надежно, не удобно, не красиво. К тому же стойки очень плохо лудились и паять к ним было очень сложно.

Читать еще:  Фрезерный столик своими руками

Сверху штырьки для перехода на Wire Wrap. Под ними разьем. И 20 бубликов — провод. Ниже 8 резисторов, припаяных к стойкам

То же — с другой стороны: верхний ряд — стойки разьема, ниже — два ряда стойки к которым припаяны резисторы

Потратив 3 часа и сделав только половину работы всего лишь по разьему, и кое как припаяв 8 резисторов, с грустными мыслями я пошел спать.

Мыслей было две:
1) я не правильно провожу монтаж элементов
2) нужно что-то решить с тем, что стойки плохо лудятся

И перед сном на меня снизошло озарение!

Концепт платы

Готовые платы Wire Wrap обычно сделаны по такому принципу.

С одной стороны устанавливаются элементы

А с другой стороны это все выходит штырьками

Длинными штырьками. И кроме штырьков на той стороне вообще ничего нет.

И почему же я так не делаю? Зачем я продеваю стойки, никак их не закрепляю, а радиоэлементы припаиваю на стойки?

Это же бред! Радиоэлементы надо паять как раз на макетную плату как обычно, а штыри выводить на другую сторону, где нет медных проводников!

Осталось только решить проблему с лужением. Вопрос решился с помощью флюса Ф38Н. Я вообще не понимаю, как я жил раньше без него!

Делаем!

Берем кривые китайские платы:

Паяльник (у меня автомобильный 12 вольтовый с ЗУ от туда же), третья рука, мой любимый припой — ПОС-61 1.5мм метра два, и открытие этой осени — Ф38Н, еще там тонкая трубочка, в которую я набирал кислоту и наносил ее на стойки.

Отпиливаем с платы лишнее, шкурим, обезжириваем. Лудим стойки. Устанавливаем на плату и пропаиваем. Благодаря флюсу и ПОС-61 в катушке, паять было одно удовольствие! Быстро и красиво.

С торца платы я делаю из стоек две полосы по 20. Это разъем для соединения с платой ПЛИС. Там же два провода — питание.

Весь остальной монтаж на плате служит исключительно для прототипирования нужной мне схемы.

Со стороны печатного монтажа будем припаивать дискретные элементы: микросхемы, резисторы, конденсаторы и там же соединять их с одной из стоек. А еще лучше припаять панельки и все элемнты оперативно вставлять в них

А с другой стороны уже соединять элементы накруткой (справа две линии — это питание).

ВАЖНЫЙ МОМЕНТ!

При переходе на монтаж накруткой нужно немного переключить свое мышление и начать делать именно монтаж накруткой. Уходить от поверхностного монтажа и по возможности от пайки. Мне это сделать с первого раза не получилось. И сейчас, когда я сделал новую плату, я чуть опять не начал допускать те же ошибки. Вот пример: нужно из входа-разъема перенести все 40 линий на первую линию стоек. Что я собрался делать? Конечно! Припаять провод от разъема к первой линии. Но это ошибка. Так делать не нужно. Вообще не нужно перебрасывать все 40 линий. Нужно только те, что потребуются в данной схеме (1). И вместо пайки мы можем применить монтаж накруткой. Стойки большие, после установки шлейфа под ним достаточно место, чтобы накрутить провод(2).

(Несколько дней спустя).

Так сейчас выглядит плата. За эти дни она несколько раз поменялась, но все изменения давались легко и быстро.
Вид со стороны монтажа накруткой:

Вид со стороны монтажа элементов (извините, что так пёстро):

Вывод. Такой способ макетирования мне подходит и я буду использовать его в дальнейшем. Попробуйте!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector