Výroba DPS fotocestou

Publikované: 04.10.2008, Kategória: Návody a teória

www.svetelektro.com

V tomto článku sa pokúsim zrozumiteľné vysvetliť postup pri výrobe plošných spojov fotocestou. Mnohých z vás zaujíma tento spôsob výroby, pretože na začiatku každého zapojenia je potrebné vyrobiť najskôr plošný spoj. Keď potrebujete kvalitné a rýchlo vyrobené plošné spoje, tento spôsob výroby je podľa mňa v domácich podmienkach najlepší. Postupne v bodoch opíšem celý postup výroby od začiatku až po koniec a budem sa snažiť zodpovedať aj najčastejšie otázky ohľadom fotocesty, ktoré zazneli aj na fóre.

Čo potrebujeme na výrobu plošného spoja fotocestou:

- Predlohu ktorú osvietime na plošný spoj, najčastejšie sa tlačí na fóliu na laserovej tlačiarni, ja používam tiež takýto spôsob (folia - 12SK)
- Fotocitlivý plošný spoj (Jednostranny 200x150mm - 79Sk)
- Vhodné zariadenie na osvecovanie plošných spojov (podrobnejšie sa tomu budeme venovať v sekcii osvecovanie DPS)
- NaOH – číže hydroxid sodný – ten potrebujeme na vyvolanie plošného spoja po osvietení (NaOH granule na 1 liter - 35Sk)
- FeCl3 – ciže chlorid železitý – ten potrebujeme na vyleptanie plošného spoja(FeCl3 granule na 1 liter - 68Sk)
- Doplnkové prostriedky na dokončenie DPS (podrobnejšie sa tomu venujem v sekcii Dokončenie DPS)
Výroba predlohy:
Na počítači si pripravíme plošné spoje ktoré chceme vyrábať, ja to robím tak že keď sa nahromadí určitý počet tak to idem vytlačiť, aby som čo najefektívnejšie využil fóliu. Dôležité je aby boli dodržané správne rozmery plošného spoja. Ďalšia dôležitá vec je aby ste si zapamätali ktorou stranou treba plošný spoj osvecovať, ja to robím tak že na svoje plošné spoje dávam nejaký pokec (napr. meno, názov plošného spoja), tak je potom oveľa menšia pravdepodobnosť že sa pomýlite.

Keď už máte vytlačené predlohy na fólii, tak pokiaľ nemáte nejakú extra kvalitnú tlačiareň, je možné že čierne cestičky na fólii budú trocha presvitať, čo sa môže odzrkadliť potom na kvalite plošného spoja. Nato mám overený recept: Zoberieme si nejakú malú najlepšie kartónovú krabičku takých rozmerov, aby nám tam vošla predloha. Do vnútra kartónovej krabičky nakvapkáme pár kvapiek acetónu, ale pozor nie na predlohu! Po nakvapkaní vložíme do krabičky predlohu vytlačenou stranou hore a počkáme približne 5min. Celá pointa je v tom že acetónové výpary ktoré sa nahromadia v krabičke začnú naleptávať toner, čo spôsobí že cestičky ostanú krásne čierne, ako vidno na obrazku. (Vľavo predloha bez úpravy, v pravo po nadleptaní v acetónových výparoch)

Samozrejme existujú aj iné spôsoby výroby plošných spojov, napr. niekto vytlačí predlohu na pauzovací papier a pomocou špeciálneho prípravku zpriehladni papier, tak že sa stane vhodným pre osvecovanie, tento spôsob nemám prakticky odskúšaný, preto sa mu nebudem bližšie venovať.

Osvecovanie DPS:

Moje odskúšané dĺžky osvecovania DPS v rôznych svetelných zdrojoch:
- 1000W halogenka – približne 7 minút osvecovania
- Osvecovanie na slnku cez leto – približne 1min 30sec
- 250W ortutová výbojka - 35sec
Keď máte iný zdroj osvecovania a vôbec netušíte ako dlho máte plošák osvecovať, robte tak že si odpílte malé kúsky plošných spojov a na nich otestujte, pri akom čase sú výsledky najlepšie.

Usporiadanie pri osvecovaní:
dôležité je aby pri osvecovaní predloha dokonale priliehala o plošný spoj, pretože potom sa vytvoria tiene a hrany cestičiek nebudú ostré ale rozmazané. Ja používam nasledovné usporiadanie:

Ja používam fotocitlivý plošný spoj od firmy SOS elecronic, takže fotocitlivý plošný spoj nevyrábam nastriekaním fotocitlivej vrstvy, tento spôsob nemám odskúšaný.

Ako osvetlujem ja plošné spoje:
Najskor pokusy začínali osvecovaním pomocou halogénovej žiarovky, ale tento spôsob bol strašne zdĺhavý a neekonomicky tj. viac sa vykúrilo ako osvietilo, potom bolo leto a prešli sme na osvecovanie plošných spojov na slnku, ktorý bol celkom rýchly a nestál ani korunu, ale problémy prišli, keď už slnko prestal o hriať a bolo vačšinou zamračené. Tak sme sa rozhodli že spravíme osvecovaniu komoru zo starého počítača, niektorí majú osvecovaniu komoru spravenú zo starej mikrovlnky, ale tu sa mi bohužiaľ nepodarilo zohnať :)

Výroba osvecovacej komory z krabice od starého počítača:
Takže najskor je potrebné celé vnútro počítača vybrať aby ostali len držiaky a obal počítača. Horný plech počítača odrežeme, pretože na to miesto príde sklo. Na spodok počítača namontuje tlmivku a ortuťovú výbojku. Ortuťovú výbojku s tlmivkou si môžete kúpiť, odvážnejší môžu vymontovať s pouličného osvetlenia. Ortuťové výbojky majú označenie RVL – XXX kde XXX predstavuje príkon vo wattoch. Dôležité pre správnu funkčnosť je aby tlmivka spoju s výbojkou boli určené pre rovnakú wattaž, tj. keď máte 250W výbojku treba aj 250W tlmivku. Ďalej je potrebné rozbiť luminofor z výbojky, to je vlastne tá vrchná banka, ona eliminuje vyžarovanie UV žiarenia, premieňa ho na viditeľné spektrum žiarenia. Ale my práveže potrebujeme aby vyžarovala čo najviac UV žiarenia preto je potrebné rozbiť vonkajšiu banku. Aby ste náhodou nepoškodili aj tu vnútornú banku tj. horák, zabaľte výbojku do nejakej handry a vo zveráku ju rozbite. Kedže výbojka sa dosť hreje, zabezpečil som aj odvetrávanie pomocou ventilátora. Vypínač na zapínanie zariadenia som použil pôvodný s počítača. Na pohodlné osvecovanie som sklo umiestnil do vodiacich lištičiek aby sa mohlo vytahovať. Nad sklo som umiestnil na pánty drevenú dosku ktorá pritlačí k sebe predlohu a plošný spoj. Čiže moje osvecovanie vyzerá asi tak že nechám nažhaviť výbojku na plný svit to sú asi 3 minúty, za ten čas si vysuniem sklo a umiestnim naň predlohu s plošným spojom. Potom nadvihnem dosku, strčím sklo dovnútra a pritlačím dosku na sklo aby nevznikli tiene pri osvecovaní. Na mobile si odstopujem 35 sekúnd a po uplynutí tohto času je osvecovanie dokončené.
















Nebezpečenstvo UV: Pri osvecovaní výbojka bez luminoforu produkuje veľké množstvo UV žiarenia, ktoré škodí oku, preto som všetky „deravé“ časti počítača zakrytoval. V žiadnom prípade sa nedívajte priamo na výbojku počas osvecovania. Ďalej UV žiarenie ionizuje vzduch takže vzniká ozón, ktorý je jedovatý, preto musíme zabezpečiť ako-také vetranie miestnosti.

Vyvolanie DPS:

Vyvolávanie DPS je celkom jednoduchá časť výroby. Ja kupujem vývojku vo forme granuliek, ktoré potom rozriedim v 1 litri vody. Postup je asi taký že ihneď po osvietení vložíme plošný spoj do vývojky a osvietená časť sa pekne rozpustí vo vývojke ako vidno na obrázku. Jedna vec na ktorú som prišiel je tá že vývojku treba ohriať aspoň na 20C, inak vám plošák dobre nevyvolá, mám to overené, takže toho sa treba vyvarovať.




Vyleptanie DPS:

Leptám klasicky v roztoku chloridu železitého. Pretože nemám rád dlhé čakanie na vyleptanie plošného spoja, roztok ohrejem na teplotu okolo 90C, pri tejto teplote sa plošák vyleptá ovela skôr, asi približne za 10min. Roztok ohrievam na plynovom horáku vo varnom skle.


Dokončenie DPS:

Po vyleptaní DPS prepláchnem vo vode a očistím fotocitlivú vrstvu liehom. Potom príde na rad vŕtanie dier, najčastejšie používam vrták 0,8mm, alebo 1mm na súčiastky s hrubšími nožičkami. Na záver plošný spoj ešte ošetrím roztokom lieh + kolofónia. Zabranuje o korózii medenej vrstvy a zlepšuje spajkovatelnosť.




Dúfam že som týmto článkom dostatočne vysvetlil problematiku výroby plošných spojov a zodpovedal som všetky vaše otázky, bolo to mojim cieľom. Na záver vám zaželám veľa vydarených plošných spojov pomocou fotocesty...