23
Elektronika Praktyczna 5/98
P R O J E K T Y
N O T A T N I K P R A K T Y K A
W s p Û ³ c z e ú n i
elektronicy coraz
rzadziej stosuj¹ do
projektowania ob-
wodÛw drukowa-
nych technik nie-
gdyú standardo-
wych, tzn. ømud-
n e g o k r e ú l e n i a
wzoru úcieøek na
rastrowanej kalce
technicznej lub ich
rÍcznego wykleja-
nia bezpoúrednio
na miedzi. Znacz-
nie ³atwiej, szyb-
ciej i†taniej moøna
zaprojektowaÊ p³yt-
kÍ przy pomocy
specjalizowanego
programu CAD, ktÛre coraz ³atwiej
legalnie zdobyÊ w†naszym kraju.
Problemem na jaki natykaj¹ siÍ
zazwyczaj projektanci, zw³aszcza
amatorzy, jest cena takiego oprogra-
mowania. Jak jednak wykaøemy
w†dalszej czÍúci artyku³u, jeøeli siÍ
dobrze poszuka moøna znaleüÊ ca³-
kiem niez³e oprogramowanie prawie
za darmo!
Duøe moøliwoúci, ma³e
wymagania
N a j p r o s t s z y m
i†przy tym najtaÒ-
szym programem
do projektowania
obwodÛw drukowa-
nych jest dobrze
znany Czytelnikom
EP EasyTrax. Wer-
sja freewareíowa te-
go programu jest
dostÍpna na p³ycie
CD-EP1. Ogromn¹
zalet¹ EasyTraxa s¹
jego ma³e wymaga-
nia w†stosunku do
komputera na ktÛ-
r y m
p r a c u j e .
W†praktyce moøli-
we jest tworzenie
projektÛw na do-
wolnych komputerach PC z†pamiÍci¹
o†rozmiarze 1MB, do poprawnej nie
jest niezbÍdny twardy dysk, wystar-
czy dowolna karta graficzna EGA lub
VGA oraz tania drukarka ig³owa.
Program moøna uruchamiaÊ bezpo-
úrednio ìpod opiek¹î systemu ope-
racyjnego DOS lub w†sesji DOS
Windows 3.xx lub 95.
Pomimo minimalnych wymagaÒ
EasyTrax oferuje uøytkownikowi na-
prawdÍ duøe moøliwoúci. Przy jego
pomocy moøna wykonaÊ p³ytki je-
Płytki drukowane w domu, część 1
Program za “grosik”
W†bardzo juø historycznych
czasach (EP11/94)
przedstawiliúmy sposÛb
wykonywania p³ytek
drukowanych w†warunkach
domowych. Poniewaø wiedza
na ten temat cieszy siÍ
ogromnym powodzeniem wúrÛd
CzytelnikÛw (rezerwy EP11/94
juø siÍ praktycznie wyczerpa³y)
postanowiliúmy do tematu
wrÛciÊ, prezentuj¹c inne,
bardziej nowoczesne metody
domowego produkowania p³ytek
o†dobrej jakoúci.
Zaczynamy od prezentacji
tanich programÛw do
rysowania schematÛw
i†tworzenia projektÛw obwodÛw
drukowanych.
Rys. 1.
Rys. 2.
Rys. 3.
Elektronika Praktyczna 5/98
24
P R O J E K T Y
N O T A T N I K P R A K T Y K A
dno lub wielowarstwowe (okno pra-
cuj¹cego programu do edycji obwo-
dÛw drukowanych przedstawiono na
rys. 1) z†wykorzystaniem bogatej
biblioteki elementÛw. Elementy zna-
jduj¹ce siÍ w†bibliotece moøna mo-
dyfikowaÊ, dodawaÊ nowe, moøliwe
jest takøe usuwanie elementÛw zbÍd-
nych lub rzadko wykorzystywanych.
Po ìzakamarkachî EasyTraxa pro-
wadzi przejrzyste, rozwijane menu,
przy pomocy ktÛrego moøliwy jest
dostÍp do wszystkich opcji zwi¹za-
nych z†projektowaniem p³ytki, kon-
figuracji programu, biblioteki ele-
mentÛw itp. Ruchem kursora na
ekranie moøna sterowaÊ przy pomo-
cy klawiatury lub standardowej my-
szy.
Wykonane projekty moøna wy-
drukowaÊ na drukarce ig³owej lub
po konwersji do formatu AutoTraxa
na drukarce laserowej. Uøytkowni-
cy programÛw graficznych akceptu-
j¹cych zapis grafiki w†formacie
postscript (np. CorelDraw) mog¹
swoje projekty wydrukowaÊ bezpo-
úrednio na kliszy naúwietlarki.
NajwiÍksz¹ wad¹ EasyTraxa jest
brak moøliwoúci wspÛ³pracy z†edy-
torem schematÛw, co jest w†chwili
obecnej jednym z†podstawowych
wymogÛw w†stosunku do progra-
mÛw projektowych. Tak wiÍc Ea-
syTrax jest doskona³ym narzÍdziem
dla wszystkich elektronikÛw, ktÛ-
rzy potrafi¹ sa-
modzielnie pro-
jektowaÊ druki
i†ktÛrym nie jest
niezbÍdna weryfi-
kacja listy po³¹-
czeÒ.
Opis EasyTraxa
ograniczyliúmy do
minimum, ponie-
waø by³ on juø
opisywany w†EP
i†EdW.
Tania
nowoczesnoúÊ
Znacznie bar-
dziej nowoczesny
jest pakiet progra-
mÛw dla Windows,
nosz¹cych nazwy
WinDraft i†WinBoard, ktÛre s¹ ofe-
rowane w†naszym kraju przez firmÍ
Elfa. WystÍpuje on w†dwÛch podsta-
wowych wersjach, rÛøni¹cych siÍ
miÍdzy sob¹ na-
rzuconym przez
producenta ogra-
niczeniami mak-
symalnych roz-
miarÛw projektu -
do 200 i†do 600
w y p r o w a d z e Ò .
Cena wersji do
200 pinÛw (kom-
plet ok. 360 z³
netto) jest moøli-
wa do zaakcepto-
wania przez dla
amatorÛw, a†jej
moøliwoúci s¹ du-
øe. Dla amatorÛw
programÛw ìza
g r o s i k î b a r d z o
cenna moøe oka-
Rys. 4.
zaÊ siÍ informacja, øe wersja pakietu
WinBoard/Draft ograniczona do 100
pinÛw dostÍpna jest w†Internecie
(adres na koÒcu artyku³u), znajdzie
siÍ ona takøe na p³ycie CD-EP4.
Na rys. 2 przedstawiono okno
edytora schematÛw z†rozpoczÍtym
projektem prostego filtru. W†prawej
czÍúci okna widaÊ konfigurowany
przez uøytkownika pasek narzÍdzio-
wy z†najczÍúciej wykorzystywanymi
elementami. Jego zastosowanie znacz-
nie upraszcza i†przyspiesza rysowa-
nie schematu.
Na rys. 3 pokazane zosta³o okno
edytora schematÛw po uruchomieniu
programu pomocniczego nadaj¹cego
automatycznie numeracjÍ elementom
zastosowanym w†projekcie. Przy po-
mocy programu WinDraft moøna tak-
Rys. 5.
Rys. 6.
Rys. 7.
25
Elektronika Praktyczna 5/98
P R O J E K T Y
N O T A T N I K P R A K T Y K A
øe wygenerowaÊ wykaz elementÛw,
wykonaÊ diagnostykÍ elektryczn¹
projektu (tabela konfiguracyjna zo-
sta³a przedstawiona na rys. 4) i†pros-
te wyliczenia statystyczne. Standar-
dowo WinDraft jest wyposaøony kon-
werter umoøliwiaj¹cy wspÛ³pracÍ
z†OrCADem.
Po narysowaniu schematu i†wy-
konaniu jego diagnostyki moøna
wygenerowaÊ listÍ po³¹czeÒ elekt-
rycznych, ktÛra bÍdzie stanowiÊ
materia³ wejúciowy dla programu
WinBoard, ktÛry spe³nia rolÍ edy-
tora do projektowania obwodÛw
drukowanych. Po wgraniu listy po-
³¹czeÒ (wykonanej dla schematu
filtru, ktÛrego schemat znajduje siÍ
na rys. 2) na planszy programu
WinBoard widoczne s¹ wszystkie
elementy, ktÛre program rozmieúci³
w†optymalny (jego zdaniem) sposÛb
- rys. 5.
Po wgraniu listy po³¹czeÒ moøna
rozpocz¹Ê trasowanie úcieøek (rys.
6), w†czym bardzo pomoce s¹ do-
datkowe linie wyúwietlane przez
program, ktÛre wskazuj¹ po³¹czenia
do wykonania.
Rys. 8.
Kolejnym etapem realizacji pro-
jektu jest wykonanie dokumentacji
produkcyjnej (plik Gerber na foto-
ploter, plik z†opisem wierceÒ dla
wiertarki numerycznej) lub wydru-
ku. WinBoard jest wyposaøony
w†wiele interfejsÛw CAM (ang. Com-
puter Aided Manufacturing), ktÛre
pozwalaj¹ zakwalifikowaÊ ten pro-
gram do gatunku profesjonalnych.
ElastycznoúÊ prezentowanego pa-
kietu podnosi fakt, øe uøytkownik
kaødej z†jego wersji moøe samodzielnie
tworzyÊ elementy biblioteczne (zarÛ-
wno symbole graficzne dla edytora
schematÛw, oraz rozmieszczenie wy-
prowadzeÒ i†kszta³t obudowy - rys. 7).
Wad¹ najtaÒszej 100-pinowej wer-
sji programu jest zg³aszaj¹cy siÍ
czasami komunikat (rys. 8), ktÛry
zmusza uøytkownika nabieraj¹cego
apetytu na zwiÍkszenie rozmiaru
tworzonego projektu do przemyúle-
nia swoich zamiarÛw...
Piotr Zbysiński, AVT
O†tym, w†jaki sposÛb wykonaÊ
p³ytki drukowane zaprojektowane
przy pomocy prezentowanego oprog-
ramowania, opowiemy w†czerwco-
wym numerze EP.
Oprogramowanie WinDraft oraz
WinBoard prezentowane w†artykule
udostÍpni³a redakcji firma Elfa.
Wersja pakietu WinDraft/Board
z†ograniczeniem do 100 pinÛw oraz
dokumentacja do obydwu progra-
mÛw jest dostÍpna w†Interencie,
pod adresem: www.ivex.com. BÍdzie
ona, wraz z†kilkoma programami
pomocniczymi, dostÍpna takøe na
p³ycie CD-EP4.
Na p³ycie CD-EP4 znajduj¹ siÍ
takøe wzory p³ytek do wiÍkszoúci
kitÛw serii AVT-xxx, wraz z†progra-
mem umoøliwiaj¹cym ich drukowa-
nie na dowolnej drukarce (wymaga
Windows 95).
17
Elektronika Praktyczna 6/98
N O T A T N I K P R A K T Y K A
SposÛb pierwszy -
wykorzystujesz umiejÍtnoúci
z†przedszkola
Najprostszym sposobem wykonania
wzoru úcieøek na powierzchni p³ytki
drukowanej jest ich wyrysowanie przy
pomocy pisaka (fot. 1) nape³nionego
specjaln¹ farb¹, ktÛra doskonale znosi
k¹piel trawi¹c¹ miedü.
Przy pomocy tego pisaka moøna
rysowaÊ dowolne wzory bezpoúrednio
na powierzchni laminatu. Bardzo waø-
ne jest, aby przed uøyciem pisaka
bardzo dok³adnie oczyúciÊ warstwÍ
miedzi, na ktÛrej rysowany bÍdzie
wzÛr. Do czyszczenia najlepiej jest
uøyÊ acetonu (np. zwyk³ego zmywacza
do paznokci), rozpuszczalnika nitro
lub spirytusu.
DoúÊ dobre efekty daje takøe czysz-
czenie powierzchni miedzi g¹bk¹ úcier-
n¹ lub drobnoziarnistym papierem
úciernym (powyøej 150). Wad¹ mecha-
nicznych metod czyszczenia jest ko-
niecznoúÊ zwrÛcenia uwagi na dok³ad-
ne, rÛwnomierne przetarcie ca³ej po-
wierzchni miedzi. Niewielkie rysy po-
wstaj¹ce na powierzchni miedzi mog¹
stanowiÊ doúÊ istotn¹ przeszkodÍ pod-
czas rysowania úcieøek, poniewaø koÒ-
cÛwka pisaka Dalo ma tendencje do
ìpoddawaniaî siÍ im.
Technika rysowania úcieøek jest
ca³kowicie dowolna. Jak wykaza³y do-
úwiadczenia prowadzone przez autora,
technika rysowania pisakiem Dalo jest
taka sama, jak w przypadku stan-
dardowych flamastrÛw. Jako wzorzec
úcieøek moøna wykorzystaÊ np. mat-
ryce z†EP, znacznie lepszej jakoúci
wzory zamieszczone na p³ycie CD-EP4
moøna wykorzystaÊ takøe dowolne in-
ne opracowania, w†zaleønoúci od
potrzeb.
Przed rozpoczÍciem pracy
z†pisakiem naleøy silnie wcisn¹Ê jego
koÒcÛwkÍ pisz¹c¹, co spowoduje na-
s¹czenie siÍ jej farb¹ (ma ona kolor
niebeski). Podczas uøytkowania pisaka
naleøy pamiÍtaÊ o†tym, øe farba na
koÒcÛwce ma tendencje do szybkiego
zasychania (ok. 2..4 minut), w†zwi¹zku
z†czym naleøy kaødorazowo dbaÊ o†do-
k³adne za³oøenie kapturka zabezpiecza-
j¹cego. W†przypadku zaschniÍcia koÒ-
cÛwki pisz¹cej moøna wykorzystaÊ dru-
g¹, ktÛra jest standardowo do³¹czana
do pisaka.
WzÛr úcieøek
- to nie takie trudne!
Korzystanie podczas projektowania
uk³adu úcieøek z†pomocy komputera
powoduje, øe konstruktor moøe siÍ
skupiÊ na realizacji g³Ûwnego zadania,
czyli optymalnym roz³oøeniu úcieøek
i†elementÛw.
W†przypadku ìrÍczegoî projekto-
wania problem ten jest znacznie bar-
dziej z³oøony, poniewaø trudno jest
zachowaÊ takie roz³oøenie punktÛw
lutowniczych, ktÛre dok³adnie pokry-
wa siÍ ze standardowym rastrem (1,27
lub 2,54mm). Jeøeli podczas projekto-
wania raster nie zostanie zachowany
montaø urz¹dzenia zw³aszcza, gdy sto-
sowane s¹ w†nim uk³ady scalone, nie
bÍdzie praktycznie moøliwy.
Pomys³owi ludzie znaleüli oczywiú-
cie lekarstwo takøe i†na ten problem
- wymyúlono bowiem folie rastrowe,
ktÛre moøna wykorzystaÊ jako wzorce
podczas projektowania rozk³adu úcie-
øek. Na fot. 2 przedstawiony zosta³
wycinek takiej folii (o†rastrze 2,54mm).
Czytelnicy potrafi¹cy pos³ugiwaÊ siÍ
programami graficznymi bÍd¹ w†stanie
samodzielnie wykonaÊ sobie taki wzo-
rzec, ktÛry moøna wydrukowaÊ na
drukarce laserowej lub atramentowej
i†ewentualnie zafoliowaÊ. Poniewaø
matryca rastrowa moøe byÊ wykorzys-
tywana wielokrotnie wydatek na zakup
profesjonalnie wykonanej folii wydaje
siÍ byÊ uzasadniony.
Jak zatem wykorzystaÊ foliÍ rast-
row¹? Najprostszym sposobem jest na-
klejenie na jej powierzchniÍ warstwy
przeüroczystej folii, stosowanej do
przygotowywania prezentacji rzutniko-
wych (do kupienia w†niemal kaødym
sklepie papierniczym) lub specjalnej
folii z†oferty firmy Elfa. Folie te
naleøy skleiÊ dwustronn¹ taúm¹ samo-
przylepn¹ (rys. 1) - nie pozostawia ona
po sobie úladÛw, dziÍki czemu foliÍ
rastrow¹ bÍdzie moøna wykorzystaÊ
wiele razy.
Po sklejeniu folii ze sob¹ rozpo-
czynamy przenoszenie wzoru na foliÍ
przeüroczyst¹, wykorzystuj¹c podczas
planowania rozk³adu punktÛw lutow-
niczych raster widoczny na powierz-
chni folii rastrowej.
WzÛr moøna wyrysowaÊ na folii
przy pomocy dowolnego, czarnego pi-
saka przystosowanego do pisania po
takim materiale. Jest to metoda stosun-
kowo prosta, ale nie gwarantuje naj-
lepszych efektÛw. Znacznie lepszym
wyjúciem (przynajmniej w†przypadku
rozmieszczania uk³adÛw scalonych) jest
zastosowanie specjalnych wyklejek. Do-
stÍpne s¹ dwie zasadnicze odmiany
wyklejek - tzw. ìwyciskaneî (fot. 3)
Płytki drukowane w domu, część 2
Miesi¹c temu zrobiliúmy
ekspresowy przegl¹d taniego
oprogramowania do
projektowania p³ytek
drukowanych. Poniewaø nie
wszyscy elektronicy maj¹
dostÍp do komputerÛw lub
projekty przez nich realizowane
s¹ na tyle proste, øe
stosowanie komputera wydaje
siÍ byÊ ìarmat¹ na muchÍî,
postanowiliúmy przedstawiÊ
inne moøliwoúci wykonania
wzoru úcieøek. Rozpoczynamy
od prezentacji najprostszych
metod - rÍcznego rysowania
úcieøek przy pomocy
specjalnego pisaka lub ich
wyklejania oraz sposobu
przeniesienia wzoru z†wydruku
na powierzchniÍ miedzi.
Artyku³ opracowaliúmy
w†oparciu o†katalog firmy
Elfa, ktÛra oferuje szeroki
wybÛr materia³Ûw do
samodzielnej produkcji
obwodÛw drukowanych.
Rys. 1.
Fot. 1.
Fot. 2.
Elektronika Praktyczna 6/98
18
N O T A T N I K P R A K T Y K A
oraz naklejane w†rolkach o†d³ugoúci 16
metrÛw. W†grupie wyklejek ìwyciska-
nychî dostÍpna jest bardzo szeroka
gama punktÛw, linii, ³ukÛw, itp. W†dru-
giej grupie dostÍpne s¹ tylko úcieøki
(o szerokoúciach 0,38..5,08mm). PrÛby
prowadzone w†naszym laboratorium do-
wiod³y, øe najbardziej optymalnym wy-
júciem jest ìwyciskanieî punktÛw lu-
towniczych i†wyklejanie úcieøek z†îrol-
kiî. Korzystanie z†îrolkowychî úcieøek
u³atwia ostry nÛø (fot. 4).
Poniewaø gama oferowanych przez
ElfÍ punktÛw lutowniczych i†úcieøek
jest bardzo duøa (s¹ wúrÛd nich takøe
litery i†cyfry), a†ich dobÛr silnie uza-
leøniony od wymagaÒ uøytkownika,
CzytelnikÛw zainteresowanych t¹ ofer-
t¹ zachÍcamy do zamÛwienia sobie
bezp³atnego katalogu z†pe³n¹ ofert¹
Elfy (informacje o†sposobie zamÛwie-
nia katalogu znajduj¹ siÍ na koÒcu
artyku³u).
O†tym w†jaki sposÛb przenieúÊ wzÛr
p³ytki wykonany w†opisany tutaj spo-
sÛb na powierzchniÍ miedzi opowiemy
w†EP7/98.
Skomputeryzowani maj¹ lepiej
Jak juø wczeúniej wspomniano, Czy-
telnicy ìuzbrojeniî w†komputer i†od-
powiednie oprogramowanie maj¹ nieco
mniej trudnoúci do pokonania. Dzieje
siÍ tak przede wszystkim dziÍki folii
TES200. Jest to produkt znany w†na-
szym kraju od d³uøszego juø czasu, ale
stosunkowo ma³o popularny.
Folia TES200 umoøliwia bezpo-
úrednie przeniesienie na powierzchniÍ
miedzi wzoru p³ytki, nadrukowanego
na jej powierzchniÍ przy pomocy
drukarki laserowej lub kserografu. Tak
wiÍc projekt wykonany przy pomocy
dowolnego programu CAD moøna wy-
drukowaÊ na zwyk³ym papierze i†zro-
biÊ jego kopiÍ na folii TES na kse-
rografie lub wydrukowaÊ wzÛr bezpo-
úrednio na folii. W†obydwu przypad-
kach bardzo waøne jest, aby toner
i†bÍben by³y ma³o zuøyte.
Podczas drukowania wzoru na folii
naleøy pamiÍtaÊ o†tym, øe naleøy wy-
drukowaÊ lustrzany widok warstwy,
ktÛr¹ chcemy wykonaÊ (wszystkie wzo-
ry p³ytek zamieszczone na CD-EP4
spe³niaj¹ ten warunek). Na rys. 2
przedstawiono w†pewnym uproszcze-
niu zasadÍ wykonywania p³ytek z†wy-
korzystaniem procesu naúwietlania
(opiszemy go za miesi¹c). Podobne
zaleønoúci obowi¹zuj¹ podczas ìwgrze-
waniaî wzoru w†powierzchniÍ miedzi.
Bowiem w³aúnie poprzez wgrzewanie
wzÛr nadrukowany na folii TES prze-
noszony jest na laminat.
Zasada przenoszenia nadruku jest
doúÊ prosta, ale jego prawid³owe wy-
konanie wymaga dok³adnoúci od wyko-
nawcy, no i†posiadania... øelazka! Za-
drukowan¹ foliÍ k³adziemy na powierz-
chni dok³adnie oczyszczonej miedzi (za-
lecane czyszczenie chemiczne) w†taki
sposÛb, aby warstwa wgrzanego w†ni¹
toneru przylega³a do laminatu. NastÍp-
nie naleøy przy³oøyÊ do folii øelazko
(zalecana temperatura to 120..150
o
C)
i†silnie docisn¹Ê na czas ok. 8..15sek.
Naleøy unikaÊ przesuwania stopki øe-
lazka po folii, poniewaø grozi to roz-
myciem przenoszonego wzoru. W†przy-
padku, gdy powierzchnia reprodukowa-
nej p³ytki jest wiÍksza od powierzchni
stopki øelazka naleøy j¹ przyk³adaÊ
w†tyle miejsc, aby przenieúÊ toner z†ca-
³ej powierzchni folii. Podczas transferu
toneru powstaj¹ jego niewielkie ubytki,
ktÛre moøna usun¹Ê bezpoúrednio na
powierzchni miedzi, przy pomocy pisa-
ka Dalo. W†ten sposÛb otrzymaliúmy
gotow¹ do trawienia p³ytkÍ, ktÛrej ja-
koúÊ przy odpowiednio starannym wy-
konaniu jest naprawdÍ dobra.
Piotr Zbysiński, AVT
W†artykule wykorzystano materia³y
udostÍpnione przez firmÍ Elfa.
Wszystkie przedstawione w†artyku-
le narzÍdzia i†materia³y s¹ dostÍpne
w†firmie Elfa - poniøej podajemy ich
numery katalogowe i†ceny netto:
- numer katalogowy pisaka ìDalo Mar-
kerî (z dodatkow¹ koÒcÛwk¹): 49-
523-05, cena: 30,07z³;
- numer katalogowy pisaka ìMarkerî
do pisania po folii przeüroczystej:
49-524-20, cena: 7,10z³;
- numer katalogowy folii rastrowej
1,27mm (gruboúÊ 0,1mm): 49-511-25,
cena: 19,90z³;
- numer katalogowy folii rastrowej
2,54 (gruboúÊ 0,08mm): 49-511-58,
cena: 13,74z³;
- numer katalogowy folii przeüroczys-
tej A4 (w opakowaniu 5†arkuszy):
49-510-00, cena: 18,71z³;
- numer katalogowy folii TES200 (jeden
arkusz A4): 49-516-38, cena: 15,89z³.
Bezp³atny katalog Elfa moøna za-
m Û w i Ê p o d n u m e r e m t e l e f o n u
(0-22) 652-38-80 lub poprzez e-mail:
obsluga.klienta@elfa.se.
Rys. 2.
Fot. 3.
Fot. 4.