Первый блин комом

На прошлых выходных появилось свободное время, чтобы взяться за реализацию контроллера электрозамка, который я упоминал ранее в своем блоге.

В результате поездки на радиорынок неделей ранее, были закуплены недостающие компоненты и расходные материалы. На замену своему старенькому ЭПСН-25 я обзавелся паяльной станцией (специально не стал брать станцию с феном, вместо этого взял простой и недорогой Lukey 936A). Позже попользовавшись его дефолтным жалом (похоже на шило), докупил жало в виде скошенного клина.

Схема, приведенная в предыдущем посте, претерпела незначительные изменения и обзавелась разведенной платой.

Схема

Плата

Для изготовления печатной платы был выбран метод ЛУТ, а для травления - раствор хлорного железа. В качестве бумаги для ЛУТ подвернулся один из номеров "Популярной механики". К этому времени заготовка из текстолита уже была вырезана, зачищена до блеска наждачкой нулевкой и обезжирена растворителем.

Первый раз я вырезал рисунок больше, чем размеры заготовки платы и закрепил рисунок на плате кусочками изоленты. После выставил утюг на максимум и стал проглаживать заготовку со стороны бумаги через еще один чистый лист (чтобы не поцарапать подошву утюга). В конце я довольно сильно прилагал усилия к утюгу, что наверное и послужило причиной моей первой неудачи. Короче, когда я размочил бумагу под струей горячей воды, я лицезрел пятно из тонера, под котором едва виднелось два рисунка, сдвинутых относительно друг друга.

Пришлось топать отмывать заготовку и обезжиривать ее повторно. Во второй раз я вырезал рисунок точно по контуру платы. И начал проглаживать рисунок носом утюга, пока тот не прилип к плате со всех сторон. После прилипания я осторожно, стараясь не давить, прогладил рисунок еще немного и понес его смывать во второй раз.

На этот раз рисунок был четким, тонер полностью перешел на заготовку и не расплылся. Остатки бумаги я аккуратно счистил щеткой. В одном месте дорожка была с утончением, поэтому я поправил это место перманентным маркером для дисков.

Процесс травления занял около получаса. Далее тонер смывался растворителем (рекомендую работать в медицинских перчатках, чтобы не отмывать руки каждый раз). Для лужения платы я решил попробовать сплав Розе в ванне с глицерином. Для активации глицерина немного подкислил его парой кристалликов лимонной кислоты. Когда сплав Розе расплавился я стал его размазывать по меди на печатной плате. Для этого я немного доработал плоскую кисточку, которая осталась после ремонта, подрезав на ней ворс до одинаковой длины.

Сперва расплав не хотел цепляться за медь, но через пару минут я приловчился и дальше проблем не возникало. После того, как расплав покрыл всю заготовку, я смахнул излишки с печатной платы и оставил ванну остывать.

Пока остывала печатная плата, я подготовил самодельную микродрель. Проблема этой дрели в том, что ее цанговый патрон хорошо зажимает сверло диаметром 1,2 мм, а остальные либо прокручиваются, либо просто выпадают. Чтобы как-то обойти эту проблему я намотал на сверло 0,8 мм виток к витку проволоку диаметром 0,2мм. Тем самым итоговый диаметр стал 1,2мм который уже можно зажать в цанге.

Подобного хака хватило ровно на одну дырку, на второй сверло вылетело размотав при этом проволоку. Остаток отверстий пришлось сверлить диаметром 1,2мм., что попортило мелкие площадки. На этом мое свободное время в выходные закончилось. Всего от резки текстолита, до окончания сверловки прошло около 3 часов, что в принципе неплохо для первого раза.

В понедельник я запаял на плату все элементы, кроме резистора R5, который задает время разряда конденсатора C1. Перед запаиванием я сделал пару замеров на макетной плате и изменил номинал R5 на 18кОм. После этого резистор был запаян и настал момент первый раз подключить питание на плату. Так устройство выглядит со стороны элементов (снимок сделан уже после попытки оживить плату, так что диода возле реле уже нет):

Готовое устройство (уже отсутствует диод возле реле)

Включаю адаптер в сеть и... вижу дымок. Транзистор, который управляет реле, раскалился и дымит. Блин либо замыкание, либо что-то запаяно неверно.

Отключаю питание и сверяюсь со схемой - на первый взгляд замыкания дорожек или переполюсовки нет. Отпаиваю диод D1, который шунтирует реле. Включаю повторно. На этот раз дыма нет и элементы не перегреваются. Пробую замкнуть контакты, к которые запускают таймер - искрение. Вот это уже серьезно... по схеме эти контакты только подают питание на конденсатор и искрить там нечему.

Снова отключаю питание и начинаю изучать разводку платы. На часах начало первого ночи а у меня вместо работающего устройства - дым и полное непонимание происходящего. В процессе сверки схемы с разводкой дорожек на плате, дохожу до операционного усилителя и понимаю что что-то не так. Чувство, что что-то не так было и раньше, но дойдя до операционного усилителя, я понял что он подключен неверно. Дело не в том, что он стоит не той стороной - наоборот, ориентация ключа на микросхеме верная, но вот только рисунок дорожек...

Макет печатной платы в Eagle CAD (вид сверху)

Готовая печатная плата (вид снизу)

 Тут до меня доходит, что рисунки макета и платы одинаковы, а должны быть зеркально отражены (поскольку вид сверху и снизу), а значит вся разводка платы неверна, как и положение элементов на ней. Следовательно как минимум на активных элементах переполюсовка. На этой ноте я закончил свои полуночные бдения и отправился спать.

P.S. Хоть я и испортил первый вариант устройства, я получил ценный опыт как по технологии изготовления печатных плат в домашних условиях, так и по необходимости проверять каждый этап перед переходом к следующему.