Vyhledávání

Kontakt

DPS pomocí fotocesty aneb jak to dělám já...

01.04.2011 20:46

Věc kterou najdete na skoro každém webu se zájmem o elektroniku.

Můžeme používat 3 základní cesty: Ruční kreslení

                                                    Fotocesta

                                                    Nažehlováním toneru na DPS

(poslední zmiňovat nebudu, nemám praktické zkušenosti)

Na začátku jsem i já dal přednost ručnímu kreslení. Pro začátek je to nejlepší volba, není potřeba žádných složitých procesů, ale patří mezi nejvíce pracné na přesnost. Pro tuto možnost výroby potřebujete:

DPS bez fotocitlivé vrstvy (můžete použít i s fotocitlivou vrstvou, ale musíte ji odstranit např. ponoření do 1,5% NaOH roztok hydroxidu sodného koupíte v obchodech s elektonickými součástkami )

Fix na tvorbu předlohy (lze použít jakýkoliv třeba: Edding 140s nebo fix na CD a DVD)

FeCl3 roztok chloridu železitého (seženete v každém obchodu elektronickými součástkami, jednoduché na přípravu)

H20 + HCl + H202  (směs vody, kyseliny solné (33%) a peroxidu vodíku (30%) v poměru 6:4:1–2) Větší množství peroxidu vodíku -> větší rychlost leptání. Doporučuji jen zkušeným chemikům! Kyselinu VŽDY lijeme do vody, nikoliv obráceně! Směs neustále mícháme. Peroxid přiléváme po malých množstvích a opět neustále mícháme. Vlastní leptání je velice rychlé. Destičky vytahujeme pomocí plastové pomůcky, nikdy ne rukou! Hrozí silné poleptání!

Pájitelný lak na DPS  (seženete taktéž v obchodu s elektronickými součástkami) nebo vlastní výrobou: rozdrcené kalafuny a nasypání do lihu) Já osobně doporučuji lak zakoupený v obchodu. 50 Kč mi nepříjde tak strašné a hlavní výhoda je, že rychleji schne. V průvanu cca 20 minut). Nově používám kalafunu rozpuštěnou v acetonu. Tato emulze nelepí a pájka se přichytává pouze na Cu cesty.

Pracovní postup

Na začátku si připravíme kuprexit, který uřízneme a začistíme hrany. Pozor nikdy nečístíme plochu s mědí smirkovým papírem došlo by k znehodnocení destičky (trhaly by se cestičky). Odmastíme destičku, osvědčilo se mi na destičku nalít tekutý písek a jemně vydrhnout. Odmaštěný povrch poznáme, že se voda udržuje rovnoměrně a netvoří žádné kapičky. Důkladně odmaštěný plošný spoj usušíme. Vyznačíme na něm cesty fixem nejlépe podle pravítka. Necháme cca 5–7 minut uschnout. Zatím necháme ohřát FeCl3 v uzavřené nádobě na teplotu 40 °C – 50 °C. Ohřátí trvá cca 10–15 minut. Ohřátý chlorid železitý nalijeme do nějaké rozumné nádoby. DPS pokládáme ze šikma, aby se nám nevytvořily vzduchové bublinky, necháme vyleptat. Pokládat DPS můžeme i rukou krátkodobé namočení v chloridu železitém nevadí, ale musíme ihned umýt ruku ve vodě a ošetřit regeneračním krémem. Vyleptaný obrazec poznáme snadno – jdou vidět cesty. Vyleptaný plošný spoj umyjeme vodou. Omytou destičku usušíme a potřeme pajitelným lakem.

Fotocesta

Výroba DPS fotocestou je publikována na spoustě webů, my vám přinášíme naši metodu pomocí LED diod. Potřebujeme sice osvitku, NaOH a laserovou tiskárnu k ní pauzovací papír nebo folii, ale výsledek nás potěší pokuď-li se budeme držet pracovního postupu. (Pracovní postup uvedený na našich stránkách samozdřejmě nikomu nevnucujeme, ale dosáhli jsme sním velmi dobrých výsledků. Záleží hlavně na osvitce; jinak dlouho trvá osvit destičky pomocí Led diod, výbojky atd.)

Základní potřeby: DPS s fotocitlivou vrstvou (větší destičky se vyplatí více než více menších)

                          Osvitka (v našem případě je z LED diod)

                          Laserová tiskárna (inkoustová použít nelze, nevěšte hlavu pokuď nemáte tuto tiskárnu stačí zajít do copy centra kde vám za pakatel vytiskou na folii nebo navštivit knihovnu tu v našem městečku používáme my.)

                          Folie (doporučuji tisknout spíše na folii než na pauzovací papír, hlavním předpokladem je, že si nastavíte tisk na folii. Jinak vám tiskárna folii vyplivne čistou (chvilku mi trvalo než jsem na to přišel :))

                          NaOH a FeCl3 (koupíte u prodejců s elektronickými součástkami; na hydroxidu můžete i šetřit, že koupíte bílé granulky a nasypete do vody, ale nevidím žádný rozdíl 500 ml koupeného NaOH vás vyjde na cca 30 Kč zato s granulkami riskujete poleptání.

                          Pájitelný lak (psáno výše, nebudu opakovat)

Pracovní postup

První přípravnou prací je vytvoření předlohy na počítači. Pro tento účel lze použít jakýkoli grafický editor (Photoshop, Corel Draw...) a nebo přímo specializované editory pro tento účel (Eagle). Po zkontrolování jí vytisknu na průhlednou folii pomocí laserové tiskárny. Fólii kupuji ve velikosti A4 za 7 Kč a tisk mě vyjde na 2 Kč. Na kuprexit s fotocitlivou vrstvou nejprve nakreslím obrys a odřežu pilkou na železo.

Odřízlá destička. Modrá barva na desce je ochranná vrstva, kterou stačí jen sloupnout.

Obvykle tisknu na fólii více stejných předloh. Fólii nalepím na sklo pomocí izolepy. Z kuprexitu odstraním ochranou vrstvu a přiložím na kuprexit. Fólie musí přiléhat na kuprexit a při pohledu přes sklo musí být čitelné napisy! Pokud budou nápisy zrcadlově musíme fólii otočit. Dříve se mi stávalo, že jsem na to pozapomněl a výsledkem byla zbytečně zniíčená destička a půlhodinka života v čudu.

Donedávna jsem si kuprexit fixoval tímto způsobem. Dnes již používám dvojité sklo, kde si vše mohu zkontrolovat a být o to více přesnější. Není nic horšího než předloha mimo kuprexit.

Délka expozice je nepřímo úměrná kvalitě výbojky. Já používám UV LED diody. Délka osvitu za dne je cca 4 minuty a 30 sekund. Za tmy exponuji kratší dobu a to 4 minuty a 15 sekund. Doba expozice je velmi důležitá pro kvalitní výsledek. Při kratší expozici se neodleptají místa, jenž se mají odleptat, naopak při delší expozici se odleptá i to, co nemá. Chce to individuálně vyzkoušet na menších kouscích.

Dalším krokem je vyvolání předlohy. Tento děj probíhá v 1,5% roztoku NaOH. Destičku vložím po expozici do tohoto roztoku. Doporučuji s nádobou pohybovat, aby louh odleptal vše rovnoměrně, případně vyřazeným kartáčkem na zuby po destičce přejíždět. Výsledek děje je na fotce. Na kuprexitu zůstanou pouze kontrastní cesty. Je proto vhodnější využít barevných kuprexitů, jenž mají zelenou fotoxitlivou vrstvu a snadno tak poznáme zda-li je vrstva rovnoměrně pryč a vidíme měď – destičky po okrajích. Zato existují i podobně barevné laky jako je měď – uprostřed. Zde to chce zkušenost zda-li se jedná o měď nebo o lak.

Zkontrolujeme kvalitu cest, případně je přejedeme fixem na CD nebo jiným lihovým fixem a vložíme do vodného roztoku FeCl3. Roztok FeCl3 nalívám do plastové nádoby od zmrzliny a vkládám do vaničky od masa. Vanička je naplněna teplou vodou, která ohřívá roztok pro rychlejší leptání a také je zde kvůli bezpečnosti. Chtěl bych zdůraznit opatrnost při manipulaci s FeCl3, protože potřísněné textílie jakéhokoli druhu nejdou vyprat ani jiným způsobem vrátit do původního stavu!

Destičku vytáhneme po vyleptání z roztoku a opláchneme pod tekoucí vodou. Nenecháváme jí tam déle než je nutno, protože by se vzniklé cesty začaly podleptávat. Roztok je možné použít vícenásobně, ale s přibývajícím stářím rychlost reakce klesá, díky postupnému rozkladu chloridu železitého na chlorid železnatý a chlorid mědnatý. Po leptání nám na cestách zůstal fotocitlivý lak, který je nutné odstranit. Doporučuje se destičku opět exponovat (bez předlohy) a následně nechat vyvolat v 1,5% NaOH. Lenost vytahovat osvitku, kterou při leptání uklízím, abych se mohl pohnout u stolu, mě donutila, tento krok vynechat, a proto vyleptanou destičku nechávám vyvolat v koncentrovaném roztoku NaOH, bez expozice pod UV světlem. Zatím jsem neměl problém s odstraněním laku tímto způsobem.

V co možná nejkratší prodlevě na destičku nanesu vrstvu pájivého laku, který zabraňuje postupné oxidaci mědi.

Ďulčíkem vytvořím drobné prohlubně do budoucích vrtaných otvorů. Do prohlubně lépe zapadne vrtáček a neběhá po plošném spoji. Následně vyvrtám příslušnou velikostí otvor. Připravím si součástky.

Součátky v detailu, které používám pro osvětlení vozů Y.

Připájím součástky. Z této fotky to vypadá jako krásná prasárna ale součástky pájím ručně, což se nevyrovná pájení vlnou a také velikost součástek není velká. Pro zajímavost černý čtvereček má rozměry 4 × 4 × 1 mm.

Samozřejmostí je vyzkoušení. Zde v akce dva kusy led 0603 pro budoucí osvětlení vozu AB.

Výsledek své práce můžete opatřit nastřikem nepájitelného laku. Doufám, že Vám článek pomůže při tvorbě domácích plošných spojů!

Při troše praxe výroba plošného spoje trvá něco kolem jedné hodiny včetně broušení.

Autor: Zejmi