Svetelektro.com

Svetelektro.com

Meno:
Heslo:

Výroba prekovov DPS v amatérskych podmienkach

Kategória: Návody a teória | 29.04.2013 | Autor: mato3000 

Návod ako si v amatérskych podmienkach vyrobiť prekovy DPS za pomoci koloidného striebra. 
Keďže otázky ohľadom prekovov sa na moju adresu neustále hrnú, asi z fotiek DPS čo som zverejnil, tak ste ma konečne dokopali k spísaniu daľšiaho postupu.Teda dnes sa pokúsim ukázať a popísať ako ja robím prekovy na DPS a tým dať odpovede na tieto otázky. 



Vývoj

Pôvodne som neplánoval tento článok napísať a tak preto musím fotky vyberať z viacerých projektov.
Väčšina čo si robí DPS doma robí aj prekovy , prípadne prepojky , robia to pomocou kábliku ktorý zacínujú z oboch strán . Čo je v prípade zložitejšej DPS časovo dosť náročné a často kôli tomu musia byť tie pady veľké. Potom je tu problém čo s viacnožičkovým procesorom v púzdre TQFP a pod. Tie ručné prekovy ho zvyknú podvihnúť a potom sa musia brúsiť alebo nejako odstrániť. V tom lepšom prípade sa dajú použiť aj nity.



Tu je ale problém cena a to že ich vnútorný rozmer je min 0,4 ale diera musí byť 0,5 a celý pad ( via) musí byť 0,8 mm. Tá diera a rozmer sa dá prekonať ale tá cena cca 0,33E ( 1Sk/prekov ), to je problém ak je tých dier 30 – 40 na DPS, to už značne predraží dosku. To ani nespomínam radšej ten originál lis k tomu za 300E . Namiesto toho lisu ja používam ihlu na roztiahnutie toho nitu a malé kladivko a odspodu plech. Týmto rozklepem tie nity a je to super.
 


Ale tento spôsob využívam, kôli cene a rozmerom, výhradne pri zdrojoch a tam kde treba silové cestičky.

Iná možnosť je elektrolytické prekovenie, ale tomu sa zatiaľ zo známych dôvodov vyhýbam.
 
Skúšal som aj negalvanické pokovenie, ale výsledok nebol moc kvalitný, je to taká príprava na galvanické pokovenie a tak som od toho zatial upustil.
 
Ďalším spôsobom ako spraviť kvalitnú DPS je si ju dať spraviť. Dá sa to či už na Sk , alebo v Číne. Toto je profesionálne riešenie, ale má jednu chybu a to, že to na môj vkus trvá dlho a prípadná oprava na DPS je komplikovaná a neskutočne to zdržuje. Takže treba byť macher pri návrhu a to sa mne nedarí a to hlavne preto, že ja vyvíjam program najčastejšie priamo na hotovej doske, ktorá sa tým pádom aj 5 krát mení, podľa toho čo si pri programovaní vymyslím, prípadne pridám kôli kvalitnejšej funkcii daného zapojenia. Hej slúži na to kontaktné pole, ale toto je pohodlnejšie ....
 
No a už sa dostávame k podstate tohto článku a tým je tvorba kvalitných vlastných prekovov a to za čo najmenej peňazí a s rozumným množstvom práce a veľkou spoľahlivosťou. Myslím že sa mi to po roku - dvoch testovania a vylepšovania aj podarilo a to pomocou koloidného striebra. Na konci článku bude aj link , kde sa to dá zohnať.
 

Výroba prekovov pomocou koloidného striebra

Ide o silne vodivú striebornú pastu s neskutočnou priľnavosťou, ktorá sa vytvrdzuje teplom. Dajú sa z nej robiť vodivé vrstvy, opravy vodivých prerušených ciest a pod. Na trhu sú aj grafitové pasty, ale tie majú 5 – 10x väčší odpor ako táto strieborná, porovnanie bude uvedené nižšie. Cena je dosť vysoká, ale ak si predstavíte že ja som mal 20g a ešte mám tak 10-12 g a pritom som spravil cca 1000 prekovov, tak konečná cena prekovu je iba nepatrným zlomkom z ceny predchádzajúcich spôsobov.
 
Ale skôr ako sa do tohto pustíte a budete si zháňať veci , reálne posúďte či to dokážete spraviť, nakoľko to nie je úplne jednoduchá vec pre nezručných ľudí. Na druhú stranu aj keď vyzerá tento návod relatívne zložito, tak je v podstate je jednoduchý a bezproblémový. Len popísať sa to nedá pár vetami, a tak opäť volím spôsob s veľa fotkami.

Čo teda potrebujeme na výrobu prekovov

1. Strieborná pasta
2. Vytvrdzovacia pec , nemusí mať moc extra reguláciu ako pri maske
3. Fotorezist ( sieťotlačový alebo laminovací )
4. Fóliu na predlohu , stačí jedna na obe strany, lebo prekovy sú identické z oboch strán 
5. Tvrdá stierka
6. Vysávač
7. roztok NaOH, silnejší ako vývojka, cca tak 10% - dodržujte bezpečnosť pri práci s ním je to silná žeravina ( ďalej to už nebudem písať aj tak to nemá význam )
8. kovovú – sklenenú nádobu na zohriatie hydroxidu
 

Teória

Na internete je viac postupov ako robiť tieto prekovy, ale všetky majú jeden problém a to je veľmi kvalitné vŕtanie s CNC a ani to nezaručí 100% úspešnosť. Dôvodom sú nečistoty po vrtaní vo forme vlákien a ako som zistil aj DPS obsahuje viac vrstiev rôznej tvrdosti, a tak sa vo vnútri vytvorí taký mostík, ktorý bráni poriadnemu naneseniu vodivej vrstvy, prípadne ju extrémne stenší a tak po nejakom čase sa jednoducho preruší.







Tie ryhy a mostíky krásne vidno a toto bolo vŕtané na CNC pri ostrom vrtáku a 22 000 otáčkach. Sám som bol prekvapený , keď som to videl.
 
Takže som musel tie bežné postupy trochu vylepšiť po svojom, aby netrebalo CNC a napriek tomu sa dal dosiahnuť výborný výsledok. Tým pôvodným spôsobom popisovaným na nete som mal spoľahlivosť niekde na 95% ale pár krát sa mi stalo, že sa prekov prerušil.

Princíp:

A) Povodný postup




B) Vylepšený postup




Pri tomto spôsobe je zabezpečené maximálne vodivé spojenie a aj dostatočná hrúbka materiálu na prenos vyšších prúdov a celkový odpor prekovu je menší ako v prvom prípade
Predpokladám že najmenší odpor po vytvrdnutí má vrchná vrstva striebra a pod ňou je vrstva nejakej živice so striebrom a preto sa to nanáša 2x. Prvý raz sa vytvorí vodivá vrstva po stenách tej diery, teda ten prvý prípad a po vytvrdnutí sa prekryje druhou vrstvou, ktorá je zároveň aj výplňou celej diery a tým pádom aj ochranou tej najvodivejšej vrstvy. Výsledkom je že prekov má menší odpor a je omnoho spolahlivejší.
 
Nevýhodou týchto prekovov je, že sa na to nedá letovať, je to pracnejšie a ťažko sa pracuje s tým kolidom , lebo sa neskutočne lepí na všetko k čomu sa dostane a samozrejme zaschne.

Postup výroby

No teória je za nami, tak už len ako to spraviť doma na stole.

1. najprv si spravíme celú DPS , tak ako sme zvyknutý . prípadne aj s maskou a popiskami, ale bez vrtania.


2. opätovne nanesieme fotorezist na DPS. Ja používam sieťotlačový, je kvalitnejší a s neporovnateľnou cenou oproti laminovaciemu.


3. necháme si vygenerovať z návrhového softvéru na DPS predlohu pre prekovy,napríklad:


4. priložíme predlohu na nanesenú DPS a osvetlíme z oboch strán, tak ako sme zvyknutý a vyvoláme.
Keďže prekovy sú z oboch strán identické tak mám stačí len jedna fólia, teda ak neosvecujete naraz obe strany. Neviem ako ti je s pauzákom a pod, lebo potom musí byť aj predloha otočená farbou na vrchu. Ja robím výlučne s fóliami. Po osvetlené vyvoláme tak ako klasický DPS.
Ostanú nám čisté prekovy a všade inde je ochranná vrstva fotorezistu.



5. na plochách bez rezistu vyvŕtame diery cez prekovové pady.
Ja najčastejšie robím 0,35 -0,4 mm, podla toho aké vrtáky som ešte nezlomil a mám ich v zásobe.


Po tomto kroku sa pôvodne robilo mikroleptanie, ktoré odstránilo nečistotu z dier, ale v našom prípade stačí vypláchnuť diery s vodou, prípadne povysávať vysávačom
 
6. na jednu vrstvu nanesieme trochu koloidného striebra a zatlačíme stierkou tak aby sa pretlačilo až na druhú stranu.
Ostatková vrstva na povrchu rezistu musí byť čo najtenšia, inak bude brániť odstraňovaniu fotorezistu. Dá sa to dokonca aj jemne poutierať toaleťákom





 
7. Skontrolujeme opticky z druhej strany, aby bola každá dierka zaplnená.
To je veľmi dôležité. Ak neprešiel koloid, tak treba ho ešte pretlačiť z vrchnej vrstvy. Treba to všetko robiť rýchlo, lebo tá vrstva schne a bude sa to zle odsávať. 



8. Odsajeme odspodu pomocou vysávaču s vysokým podtlakom všetky diery, tak aby v nich nič neostalo.
Treba čo najväčší podtlak, aby to poriadne a rýchlo prešlo dierou a zenechalo správnu vrstvu nanesenú na stenách diery. Ale bacha na poškodenie ochranného rezistu. Žiaľ tu mám fotku iba už odsanej dosky. Môžeme jemne poutierať DPS odspodu aby sa odstránil hrubší povlak koloidu.



9. nahrejeme pec a dáme do nej vypiecť na 20-30 min pri cca 140-150 °C takto pripravenú DPS


 
 
10. doteraz sme robili pôvodný prekov ( A ) a teraz sa musia diery vyplniť ( B ).
Na dosku opätovne nanesieme koloid a jeme ho pretlačíme na druhú stranu



 
11. Odstránime stierkou čo največšiu vrstvu prebytočného koloidu , tak aby nám ostal len v dierach.
Stierka nevytlačí všetok koloid z plôch bez rezistu a tak tam ostane dostatočná vodivá vrstva. Toto musíme spraviť z oboch strán, ale bacha aby ani na jednej neostali veľké kopčeky z koloidu na jednej strane. Ono ten koloid sa sušením stiahne do diery, takže jemné prečnievanie neni problém. Potom takto pripravenú DPS musíme nechať pomaly sušiť aspoň 24 hod. ak to nespravíme , tak pri pečení sa z dier uvolní rozpúšťadlo a striebro pekne vytlačí von ako pubertálnu vyrážku .-). To ale nechceme.

 
12. dáme piecť pri 140-150°C na 30-40 min. 
Ak je to možné, teplotu zvyšovať pomaly a nedávať do rozpálenej pece, aby sa zbylé rozpúšťadlo uvolňovalo pomaly.
 
13. takto upečený DPS dáme už len povariť do silnejšieho roztoku NaOH ( cca do 10%). Ja to robím v železnej vaničke priamo na variči.
Pri laminovaciom fotoreziste bude možno treba použiť len teplý NaOH a nebude to treba variť, len ten môj sieťotlačový rezist je odolnejší. Takže toto treba odskúšať, lebo ja nemám ako. 
Ak je ale koloid slabo vypečený, tak sa vám bude v tomto roztoku rozpúšťať, takže fakt ho treba piecť aspoň 30 min pri 150°C. Ak tam bude 120 °C , tak sa vám proste rozpustí dosť veľká časť z vrchu.
Po chvíľke je vidno ako sa fotorezist odlupuje a pomaly odpadáva.

 
Treba vybrať pinzetou a jemne pomocou tvrdšej kefky oškrabať, ale pozor najprv poriadne umyť od hydroxidu a počas odstraňovania neustále oplachovať vodou, kôli poleptaniu ruky ( treba používať ochranné rukavice). Ak to nebude dosť narušené, tak znova dať povariť. Nečistite nasilu! poškodíte si prípadnú masku, alebo popisky
 
DPS s maskou sa ale nesmie variť dlhšie ako pár minút, lebo hrozí poškodenie masky. Maskou rozumiem takú priemyselnú masku ako robím ja ( link v podpise ) a nie laminovacie masky, tie asi nevydržia, treba odskúšať.
 
Takto vyzerá výsledok:




Grafitové vodivé vrstvy

Ako som už spomínal je možnosť použitia aj grafitových vodivých vrstiev, samozrejme som to skúšal . Mám doma 3 druhy. Dva z Číny a jeden z GME ( tiež z Číny ). V datasheetoch sa často uvádza ich odpor, a ten je dokonca často menší ako pri tomto striebre, takže sa nedajte dobehnúť .


 
Postup taký istý, ale výsledok nebol dobrý. Jednak tá vrstva neni tak odolná a potom ich odpor je kdesi cca 9R a viac na prekov a so striebrom začína na 100mR, takže som to rýchlo vylúčil. Možno ale existuje nejaký kvalitnejší lak, ale ja som ho nemal.
 

Testovanie prekovov

V ďalšej časti som sa trochu potrápil, aby som spravil aj nejaký test týchto prekovov. Preto som si spravil 3 testovacie moduly a na každom je 10 prekovov.


 
Pôvodne som ich pripravoval len pre seba a nevedel som že budem toto písať a tak sú neni spravené moc profesionálne. V podstate mi nešlo dokázať to že aké sú kvalitné, ale práve opak. Chcel som vedieť reálne čo môžem od nich očakávať, pretože ich používam v mojich moduloch a tie sú vystavené denným výkyvom tepla a vlhka, tak som bol zvedavý. Inak prvé takéto prekovy mi už fungujú v spomínaných podmienkách už viac ako rok a zatiaľ nebol s nimi žiaden problém.
 
No , tak som uvažoval že ako ich zaťažím a v návale eufórie som sa spojil s Washu a ten mi dal „skvelý“ nápad, že ich mám tepelne zaťažiť a to 100x zmraziť a ohriať na 100°C. A ja som sa toho samozrejme ujal. Trochu som ten nápad vylepšil o vcelku slušné tepelné šoky s IČ ohrevom, a následným ochladením priamo na lade pri teplote -18°C. Takže myslím že tento test dal modulom dobre zabrať a je reálnym popisom kvality týchto prekovov. Poctivo som spravil min tých 100 opakovaní, čo mi trvalo 3 týždne, ale už to je za mnou.
 
Čo som na ten test použil:
 
Merák SMD, našťastie si na mňa nejako časom zvykol a už spolupracuje a dá sa zapnúť takmer vždy keď potrebujem. Na očistený hrot meráku v IPA som pripevnil káble s naletovanými koncovkami, aby bol odpor čo najmenší.


 
Pred meraním každého modulu som zmeral vnútorný odpor pomocou prepojky, na ktorú som napojil meracie káble.
 

 
Pomeral som všetkých 10 pinov a to nasunutím konektora na ľavý pin, sú tam dva rovnocenné a vybral som ten s najnižším odporom. Meranie jednotlivého pravého pinu som robil 2x a výsledok musel byť rovnaký. Ak nie tak sa jednalo o prechodový odpor,ktorý som musel odstrániť, či už umytím konektorov v IPA alebo viacnásobným nasunutím meracích konektorov na kábel. 
Tepelné šoky som robil pomocou IČ letovacej stnice, a to počas dvoch - troch cyklov zopnutia lampy. Občas som sa pozabudol a už sa z toho dymilo a smrdela prepálená maska.
 
Tu je video jedného takého ohrievania :
 

 
Chladenie som robil v mrazničke pri -18°C a to min 10 min priamo na lade. Prípadne si tam odpočívali v chládku pri slaninke, počas zvyšného času, kým sa neopaľovali na IČ a to po dobu 3och týždňov.



Ako posledné som odskúšal aký vlastne tie prekovy vydržia prúd. Zapojil som na ne laboratórny zdroj a 10W 15R odpor.
 
 
Prekovy to všetky prežili :)
 

Namerané hodnoty

Samotné meranie som robil po 10 tepelných cykloch. A v spodnej tabuľke je odčítaná priemerná hodnota vnútorného odporu zapojenia merača počas danej série meraní, čiže to je tá reálna hodnota odporu prekovu.

Tabuľky + grafy vo formáte Excel si možete stiahnuť s odkazu: test_prekovov.xls
 
 

Záver

Výsledok je nad moje očakávania, mal som predstavu že ak ½ z prekovov prežije bude to dobrý výsledok. Prežili všetky , aj keď sa im postupne mení odpor, treba si uvedomiť, že som ich robil dosť povrchne, prekovy na mojich doskách sú lepšie. Ako je vidno z grafu, ak má ten prekov malý odpor na začiatku, tak tie šoky zvláda omnoho lepšie. A ich navýšenie je len o pár mR. Aj keď hodnota odporu 1- 2 x vzrástla stále sa jedná o pár mR čo je úplne nad moje očakávania. Z grafu je vidno, že niektoré horšie prevedené prekovy pracujú a tým sa občas zvýši , inokedy zníži hodnota odporu, čo znamená , že koloid je flexibilný aj po zapečení. Pri teste sa mi prerušil jeden konektor, cín to nevydržal a tak sú stredové hodnoty grafu pri tomto pine ( A7 ), dopísané podla poslednej hodnoty, aby to nešpatilo graf . Pri poslednom meraní som precínoval všetky spoje konektorov a tým pádom sa obnovil aj ten prerušený ja som mohol domerať pslednú hodnotu.

Tento koloid nepredávam, neodlievam, nekúskujem , neodsypem ..... ,proste nájdete ho na stránke
 
 
je drahý ako šľak, ale keď som kecal pred 1,5 rokom s majiteľom, tak vravel že nemá problém mi odliať podla mojeho želania množstvo aké potrebujem. Takže tam obracajte svoje žiadosti.
 
Časom sa pokúsim ten roztok hydroxidu na konci výroby prekovov zameniť za niečo menej agresívne, ale zatiaľ som inak nevedel odstrániť.
 

 


 

 

11.07.2012

Amatérska robotika - časť 3.

 8449   12  Hodnotenie: 4.2857142857143Hodnotenie: 4.2857142857143Hodnotenie: 4.2857142857143Hodnotenie: 4.2857142857143Hodnotenie: 4.2857142857143

14.01.2012

PWM pomocou AVR mikrokontroléra

 11016   5  Hodnotenie: 4.6Hodnotenie: 4.6Hodnotenie: 4.6Hodnotenie: 4.6Hodnotenie: 4.6

05.10.2012

NE555

 28316   16  Hodnotenie: 4.2777777777778Hodnotenie: 4.2777777777778Hodnotenie: 4.2777777777778Hodnotenie: 4.2777777777778Hodnotenie: 4.2777777777778

Priemerné hodnotenie: 5
Hlasov: 10

Vynikajúci

Zvoľte počet hviezdičiek:
Vynikajúci
Veľmi dobrý
Dobrý
Priemerný
Zlý



Za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.

Re: Výroba prekovov DPS v amatérskych podmienkach (Hodnotenie: 1)
Od: jaromir - 29.04.2013
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu) http://jaromir.xf.cz/
Ked som si to cital, tak som predpokladal, ze nebude meranie - ale meranie bolo! A este aj teplotne cykly! To fakt zavana inzinierskym pristupom! :)
Vazeni priatelia, takto sa to robi. Nestaci vyrobok iba vyrobit, treba ho aj otestovat, ci funguje ako ma.

Re: Výroba prekovov DPS v amatérskych podmienkach (Hodnotenie: 1)
Od: marek181818 - 29.04.2013
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu) http://elektronic.cekuj.net/
uff no huste , riadne je to . Vidno ako postup v amaterskych podmienkach pokrocil od vyroby DPS . Najprv "vrabcie hniezdo" , cez rucne kreslenie cesticiek a az po taketo daco .Zavidim ti ze to vies vyrobit tak pekne krajsie ako original co sa vyrabaju plosaky na vyrovnych linkach strojovo :D klobuk dole pre tebou :D :D .D

Re: Výroba prekovov DPS v amatérskych podmienkach (Hodnotenie: 1)
Od: LQd - 29.04.2013
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
Nádhera, úplne geniálne. Skladám obdiv a pri pohľade na svoje paškvily špatné jak zubatá s kosou úprimne nechápem, jak niečo také je vôbec možné vyrobiť doma... Posledné kvalitné plošáky som nakreslil tušovým perom, odkedy som začal experimentovať s pokročilejšími technológiami, po mesiacoch a mesiacoch trápenia som sa rozhodol, že už do toho asi radšej babrať vôbec nebudem :D Od perových plotrov cez nažehľovanie až po fotocestu.

Re: Výroba prekovov DPS v amatérskych podmienkach (Hodnotenie: 1)
Od: BaWiX - 19.05.2013
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
jedno slovo: NICE :)

Re: Výroba prekovov DPS v amatérskych podmienkach (Hodnotenie: 1)
Od: IvanL - 29.12.2013
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
Okrem pochvaly za perfektne spracovaný článok mám otázku, koľko si dal za tú striebornú pastu. Písal som im tam cez kontaktný formulár no zatiaľ som sa nedočkal odpovede.
Autor stránky je Ondrej Závodský(zawin), o graficky design sa stará Ľuboš Fabo(BUFU).

TOPlist

Powered by Copyright © UNITED-NUKE CMS. All Rights Reserved.
Čas potrebný k spracovaniu stránky 0.02 sekúnd