WebSVN – MLAB – Rev 994 – Blame – /Articles/HowTo/How_to_make_PCB/DOC/HTML/How_to_make

994

miho

1

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">

2

<html>

3

<head>

4

<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">

5

<title> Výroba plošných spojů fotocestou </title>

6

<meta name="keywords" content="domácí výroba plošných spojů plošné spoje PCB DPS">

7

<meta name="description" content="Projekt MLAB, Popis domácí výroby plošných spojů">

8

9

<link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl">

10

<link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print">

11

<link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico">

12

<script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script>

13

14

</head>

15

16

<body lang="cs">

17

18

19

20

<div class="Header">

21

<script type="text/javascript">

22

<!--

23

SetRelativePath("../../../../../");

24

DrawHeader();

25

// -->

26

</script>

27

<noscript>

28

<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>

29

</noscript>

30

</div>

31

32

33

34

35

<div class="Menu">

36

<script type="text/javascript">

37

<!--

38

SetRelativePath("../../../../../");

39

DrawMenu();

40

// -->

41

</script>

42

<noscript>

43

<p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p>

44

</noscript>

45

</div>

46

47

48

49

<div class="Text">

50

<p class="Title">

51

Domácí výroba plošných spojů fotocestou

52

</p>

53

<p class=Autor>

54

Jakub Kákona, Jan Lafata, Milan Horkel

55

</p>

56

<p class="Subtitle">

57

Domácí výroba plošných spojů fotocestou, naše zkušenosti a ověřené

58

postupy, od surového materiálu k hotové osazené desce.

59

</p>

60

61

<p class="Subtitle">

62

63

<a href="How_to_make_PCB/Ilustrace_Big.jpg"

64

title="Vyrobený plošný spoj">

65

<img width="400" height="300" src="How_to_make_PCB/Ilustrace.jpg"

66

alt="Vyrobený plošný spoj"></a>

67

</p>

68

69

<h1> Úvodem </h1>

70

71

<p>

72

Výroba plošných spojů je technologický proces náročný na přesnost,

73

čistotu, vybavení a zkušenosti. Tento dokument se snaží poskytnout

74

všechny potřebné údaje k provedení známých a fungujících postupů

75

vedoucích k vyrobení kvalitního plošného spoje podomácku.

76

</p>

77

78

79

<div class="PutTocHere 1"></div>

80

81

<h1> Příprava desky </h1>

82

83

<h2> Střihání či jiné dělení desky </h2>

84

85

<p>

86

Výchozím materiálem je kuprextit což je sklolaminát po jedné nebo po

87

obou stranách plátovaný měděnou fólií. Nejprve je potřeba desku upravit

88

na vhodnou velikost. K tomu se nejlépe hodí padací nebo pákové nůžky.

89

Kdo je nemá použije přímočarou pilu, lupínkovou pilku a podobně.

90

Padací a pákové nůžeky dělají pěkné rovné a přesné střihy, na rozdíl

91

od pily, kterou obvykle docílíme řez neurčitého tvaru.

92

</p>

93

94

<p>

95

Je vhodné lehce srazit hrany smirkovým papírem šikmo ze strany mědi,

96

aby okraje po střihání či řezání nevyčuhovaly nad desku (nadzvedávání

97

předlohy, pořezání prstů při mytí a podobně).

98

</p>

99

100

<p>

101

<strong>Desku vždy připravíme o něco větší, než je požadovaná konečná

102

velikost. Obvykle stačí přidat 3-5mm na každé straně.</strong>

103

</p>

104

105

106

<a href="How_to_make_PCB/Strihani_Big.jpg"

107

title="Střihání na pákových nůžkách">

108

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Strihani.jpg"

109

alt="Střihání na pákových nůžkách"></a>

110

111

112

<a href="How_to_make_PCB/Rezani_Big.jpg"

113

title="Řezání strojní pilkou">

114

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Rezani.jpg"

115

alt="Řezání strojní pilkou"></a>

116

117

<p>

118

V nouzi lze použít i nástroje jako jsou nůžky na plech nebo pilka na

119

železo. Těmito nástroji ale nedosáhneme příliš dobrých výsledků,

120

protože kroutí materiál a poměrně značně poškozují hranu desky.

121

</p>

122

123

<p>

124

Mimochodem, měděná fólie má nejčastěji tloušťku 35µm (ale běžné jsou i

125

hodnoty poloviční i dvojnásobné). Měděná fólie se vyrábí tak, že se na

126

otáčející vodivý buben galvanicky nanáší měď, která se na druhé straně

127

oddělí. Proces je kontinuální. Samotnou měděnou fólii používají výrobci

128

vícevrstvých plošných spojů ale o tom až někdy příště.

129

</p>

130

131

<h2> Čištění </h2>

132

133

<p>

134

Protože měděná vrstva kuprextitové desky nebývá dokonale čistá, často je

135

mastná nebo zoxidovaná, musíme jí pořádně vyčistit. Nejlépe je vydrhnout

136

desku pískem na nádobí. Je ovšem těžké určit ten správný, protože

137

moderní drogistické obchody prodávají nepřeberné množství všelijakých

138

náhražek a je potřeba vybrat něco co obsahuje skutečně (jemný) písek a

139

pokud možno bez přídavku "aktivního chlóru". Nejlépe se osvědčila pasta

140

na nádobí <b>Toro</b>. Dobré výsledky také vykazují přípravky na mytí

141

"silně špinavých rukou" tedy něco na způsob známé Solviny.

142

</p>

143

144

<p>

145

<strong>Že je deska dostatečně čistá poznáme tak, že voda se na ní drží

146

rovnoměrně po celé ploše a nemá tendenci tvořit jednotlivé kapičky.

147

Vyplatí se raději čistit více než méně, protože zejména staré desky

148

mohou být pokryty vrstvou, která je totálně nepájitelná.</strong>

149

</p>

150

151

152

<a href="How_to_make_PCB/Toro_Big.jpg"

153

title="Přípravek TORO">

154

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Toro.jpg"

155

alt="Přípravek TORO"></a>

156

157

158

<a href="How_to_make_PCB/Myti_Big.jpg"

159

title="Mytí desky - pěkně přitlačit palečky">

160

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Myti.jpg"

161

alt="Mytí desky"></a>

162

163

<p>

164

Po vydrhnutí desku dostatečně opláchneme čistou vodou a usušíme. Na

165

desce nesmí zbýt žádné zbytky čistícího prostředku. Postup sušení

166

pomocí hadru je sporný, protože se při otírání desky hadříkem stává, že

167

některá vlákna zůstanou na ostrých hranách desky. Na druhou stranu se

168

tím eliminují mapy, vznikající při vysrážení solí z odpařené vody, jak

169

je tomu při sušení proudem vzduchu. Vysrážené soli vadí méně než zbytky

170

vláken.

171

</p>

172

173

<h1> Fotocitlivá vrstva </h1>

174

175

<h2> Nanášení fotocitlivé vrstvy </h2>

176

177

<p>

178

Nanesení fotocitlivé vrstvy je proces neobyčejně náročný na čistotu a

179

vadí zde jakékoliv zrníčko prachu. Ještě víc než zrníčka prachu vadí

180

vlákna, protože dokážou přerušit spoj nebo vyrobit zkrat. Alternativně

181

je možné použít desku s již nanesenou citlivou vrstvou. Ale je dost

182

drahá a pokud se nám proces nepovede napoprvé, nemáme ho možnost

183

opakovat.

184

</p>

185

186

<p>

187

Prach se vyskytuje ve dvou variantách. <b>Obyčejný</b> prach příliš

188

nevadí protože se stane součástí emulze a pokud není motiv extrémně

189

jemný tak nic nezkazí. Naproti tomu <b>odpudivý prach</b> od sebe

190

fotoemulzi odpuzuje a vytváří tak ostrůvky bez emulze a to už zasahuje

191

značnou plochu.

192

</p>

193

194

195

<a href="How_to_make_PCB/Prach_Big.jpg"

196

title="Prach na desce">

197

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Prach.jpg"

198

alt="Prach na desce"></a>

199

200

<p>

201

Stříkání provádíme v čisté místnosti a desku <b>těsně</b> před stříkáním

202

zbavíme čerstvě napadaného prachu tím, že ji celou setřeme předloktím.

203

Kdo má jelenici může ji použít, hadr použít nejde protože pouští

204

chlupy.

205

</p>

206

207

<p>

208

Emulzi <b>Positiv 20</b> nanášíme na vodorovně nebo na mírně šikmo

209

položenou desku sprejem z přiměřené, spíše menší, vzdálenosti. Pokud je

210

v okolí teplo a stříkáme z příliš velké vzdálenosti lak zaschne dříve

211

než dopadne na desku a už se nerozlije. Deska nesmí být zahřátá protože

212

by se lak nerozlil. Nejlépe je pracovat v místnosti s teplotou pod 20°C.

213

<b>Positiv 20</b> je málo citlivý na žárovkové světlo (světlo

214

neobsahuje modrou složku) takže je možné pracovat za běžného umělého

215

osvětlení.

216

</p>

217

218

<p>

219

Stříkáme na jeden zátah. Pokud se nepodařilo pokrýt emulzí nějaký kousek

220

plochy musíme ho dostříknout ihned. Dodatečné vylepšování moc nefunguje.

221

Špatně nastříknutou vrstvu je lépe umýt a nastříknout znova a lépe.

222

<p>

223

224

<p>

225

Těsně po nastříknutí vypadá lak na desce "hrozně", ale pokud pracujeme

226

správně dojde za chvilku (1-2 minuty) ke slití vrstvy a vznikne pěkný

227

jednolitý povrch. Na obrázcích to moc nevynikne, ale v reálu je rozdíl

228

značný. Pokud ke slití nedojde je třeba stříkat z menší vzdálenosti,

229

snížit teplotu v místnosti a nebo snížit teplotu desky. Celá plocha by

230

měla mít zhruba stejný odstín (tloušťku vrstvy). Stříkáme spíše tenkou

231

vrstvu.

232

</p>

233

234

235

<a href="How_to_make_PCB/Strikani_Hned_Big.jpg"

236

title="Stříkání emulze - těsně po nastříknutí">

237

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Strikani_Hned.jpg"

238

alt="Stříkání emulze - těsně po nastříknutí"></a>

239

240

241

242

<a href="How_to_make_PCB/Strikani_Plus_2min_Big.jpg"

243

title="Stříkání emulze - po slití za 2 minuty">

244

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Strikani_Plus_2min.jpg"

245

alt="Stříkání emulze - po slití za 2 minuty"></a>

246

247

<p>

248

Tato nejjednodušší metoda má ale dvě poměrně zásadní nevýhody. Jednak

249

těžko dosáhneme rovnoměrné vrstvy, a potom těžko zaručíme dostatečnou

250

čistotu do doby zaschnutí laku. Zlepšit to můžeme tak, že použijeme

251

přípravek

252

<a href="../../../RGHE/DOC/HTML/RGHE.cs.html">RGHE (Rotační Gravitační Homogenizátor Emulze)</a>.

253

Jedná se o rotační zařízení v krabici. Stříká se na otáčející se desku

254

ve svislé poloze.

255

</p>

256

257

<h2> Vytvrzení fotoemulze </h2>

258

259

<p>

260

Emulze po nanesení zavadá za několik minut a zasychá zhruba do hodiny.

261

Aby fungovala je třeba, aby došlo k vytvrzení, což trvá 24 hodin

262

při 20°C nebo 15 minut při 70°C . Nevytvrzená emulze se pozná

263

podle toho, že se při vyvolávání prakticky hned smyje emulze z celé

264

plochy.

265

</p>

266

267

<p>

268

<strong>Vytvrzování a skladování nastříknutých desek musí probíhat

269

potmě.</strong>

270

</p>

271

272

<p>

273

Doba použitelnosti je značná, ale s postupující dobou se fotoemulze

274

obtížněji vyvolává. Emulzi Lze bez problémů použít i po více než měsíci

275

od nanesení, ale možná bude potřeba zvýšit koncentraci vývojky.

276

</p>

277

278

<h1> Výroba předlohy </h1>

279

280

<p>

281

<b>Positiv 20</b> funguje tak, že vytvrzená vrstva fotoemulze se

282

rozpustí ve vývojce pouze pokud byla osvětlena UV zářením. Neosvětlené

283

části vývojce vzdorují. Předloha má černou barvu v místě, kde má emulze

284

na desce zůstat a kde bude chránit měď před odleptáním.

285

</p>

286

287

<p>

288

<strong>Ideální předloha</strong> má tyto vlastnosti:

289

</p>

290

291

<ul>

292

<li>Vysoký kontrast v UV spektru</li>

293

<li>Vysokou ostrost a dostatečné rozlišení</li>

294

<li>Tvarovou stálost a přesnost</li>

295

<li>Motiv vytištěný zrcadlově tak, aby se přímo pokládal na emulzi desky

296

(vzniká ostřejší kresba)</li>

297

<li>Možnost opakovaného použití</li>

298

</ul>

299

300

<p>

301

<strong>Než začnete tisknout z programu Adobe Acrobat zkontrolujte si,

302

že není nastaveno zvětšování ani zmenšování stránky při tisku.</strong>

303

</p>

304

305

<!--

306

<h2> Příprava dat pro předlohu </h2>

307

308

<p>

309

Skenování předlohy, zpracování Gerber dat a podobně.

310

</p>

311

-->

312

313

<h2> Druhy předloh a jejich kvalita </h2>

314

315

<h3> Předloha vysvícená na film </h3>

316

317

<p>

318

Filmová předloha je pro naše účely dokonalá. Jedinou nevýhodou je to,

319

že si ji nepořídíme doma. Film vám vysvítí na osvitové jednotce v

320

kterékoli profesionální tiskárně či grafickém studiu. Data se předávají

321

ve formátu PDF (nebo PostScript), souborům ve formátu Gerber tiskárny a

322

grafická studia nerozumí. Cena je obvykle do 100 Kč na A4. Důležité je

323

správně se s obsluhou domluvit, že předloha má být vysvícená na té

324

straně filmu, která se přikládá na plošný spoj (tedy zrcadlově).

325

Vysvícení bývá skoro na počkání (například za dopoledne). Předlohu lze

326

obvykle poslat mailem abychom nemuseli do tiskárny jít dvakrát.

327

</p>

328

329

330

<a href="How_to_make_PCB/Film_Big.jpg"

331

title="Dokonalá filmová předloha">

332

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Film.jpg"

333

alt="Dokonalá filmová předloha"></a>

334

335

<p>

336

Profesionální výroba plošných spojů používá speciální filmy s

337

definovanou vysokou tvarovou stálostí a osvitové jednotky (fotoplotry)

338

pracující s velmi vysokou absolutní přesností. Dále obvykle potřebuje

339

na filmu vhodné technologické okolí. Pro vícevrstvé desky je to

340

nezbytné k sesazení vrtev přesně na sebe. Na druhou stranu rozumí

341

Gerber a Excelon souborům a soubory PDF nebo PostScript nepoužívají.

342

Je jiný svět za jiné peníze. Profesionální filmy od výrobců plošných

343

spojů jsou velmi drahé.

344

</p>

345

346

<p>

347

Filmová předloha je jednoznačně nejlepší pro případ, kdy požadujeme

348

vysokou kvalitu výsledného spoje, nebo budeme vyrábět více kusů. Vhodná

349

je také pro plošné spoje, které jsou již odladěné a je pravděpodobné, že

350

se v motivu delší dobu nebude nic měnit.

351

</p>

352

353

<h3> Motiv vytištěný laserovou tiskárnou na fólii pro zpětný projektor </h3>

354

355

<p>

356

Výhodou tohoto typu předlohy je její snadná výroba. Nevýhodou je poměrně

357

špatný kontrast způsobený nedostatečným krytím, zvláště velkých ploch,

358

a vysoká cena fólie.

359

</p>

360

361

362

<a href="How_to_make_PCB/Folie_Big.jpg"

363

title="Problematická fólie">

364

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Folie.jpg"

365

alt="Problematická fólie"></a>

366

367

<h3> Motiv vytištěný inkoustovou tiskárnou na fólii pro zpětný projektor </h3>

368

369

<p>

370

Tento typ má obvykle lepší krytí i když konkrétní hodnota závisí na

371

kvalitě použitého inkoustu a tiskárny. Nevýhodou je ještě větší cena

372

fólie do inkoustových tiskáren a značné náklady na inkoust.

373

</p>

374

375

<h3> Předloha vytištěná na pauzovací papír </h3>

376

377

378

<a href="How_to_make_PCB/Pauzak_Big.jpg"

379

title="Předloha na pauzáku">

380

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Pauzak.jpg"

381

alt="Předloha na pauzáku"></a>

382

383

<p>

384

U tohoto typu předlohy je opět problém s krytím větších černých ploch.

385

Cena za pauzouvací papír je podstatně nižší.

386

</p>

387

388

<p>

389

<i> Pouze na vaše riziko:</i> Strkat do laserové tiskárny cokoli, co

390

není určeno pro tisk na laserové tiskárně je na vaše riziko. Postupuje

391

se tak, že se kousek pauzáku přilepí ke stránce papíru kouskem papírové

392

samolepky a to na té straně, která vstupuje do tiskárny jako první.

393

Použijeme odstřižek ze samolepky pro tisk na laserové tiskárně.

394

Při tomto uspořádání prakticky nehrozí uvíznutí v tiskárně.

395

</p>

396

397

398

<a href="How_to_make_PCB/Tisk_Pauzak_Big.jpg"

399

title="Tisk na pauzák">

400

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Tisk_Pauzak.jpg"

401

alt="Tisk na pauzák"></a>

402

403

<h3> Předloha vytištěná na obyčejný papír </h3>

404

405

<p>

406

Problémem je omezená průsvitnost papíru a opět nedokonalé krytí větších

407

černých ploch. Při správném osvitu a vyvolání lze nicméně dosáhnout

408

velmi dobré kvality výsledku. Větší plochy mědi bývají nedokonalé,

409

jemné linie bývají bez problémů. Plochy lze snadno před leptáním

410

vyretušovat lihovou fixou.

411

</p>

412

413

<p>

414

Papírovou předlohu je nezbytné těsně před osvitem "zprůhlednit" pomocí

415

spreje <b>Transparent 21</b>.

416

</p>

417

418

419

<a href="How_to_make_PCB/Papir_Zpruhlednovac_Big.jpg"

420

title="Papírová předloha a zprůhlednění">

421

<img width="253" height="300" src="How_to_make_PCB/Papir_Zpruhlednovac.jpg"

422

alt="Papírová předloha a zprůhlednění"></a>

423

424

<h2> Zlepšení kontrastu amatérské předlohy </h2>

425

426

<h3> Tisk laserovou tiskárnou na průhlednou fólii </h3>

427

428

<p>

429

Kontrast předlohy vytištěné laserovou tiskárnou na fólii zlepšíme tak,

430

že celou plochu začerníme černým fixem na tabule (stíratelným) a opatrně

431

setřeme kouskem vaty. Finta spočívá v tom, že barva fixy zůstane pouze

432

v miniaturních dírkách mezi zapečenými zrníčky sazí laserového tisku.

433

Kontrast kresby se tak podstatně zlepší. Tato metoda bohužel nefunguje

434

uspokojivě pro jemné motivy jak je vidět na obrázku.

435

</p>

436

437

438

<a href="How_to_make_PCB/Folie_Fix_Big.jpg"

439

title="Předloha na fólii a aplikace fixu">

440

<img width="253" height="300" src="How_to_make_PCB/Folie_Fix.jpg"

441

alt="Předloha na fólii a aplikace fixu"></a>

442

443

<h3> Tisk laserovou tiskárnou na papír a pauzák </h3>

444

445

<p>

446

Předlohu vytištěnou laserovou tiskárnou na pauzouvacím nebo obyčejném

447

papíře vylepšíme tak, že ji na nějakou dobu umístíme do výparů

448

nějakého organického rozpouštědla, například acetonu. Dojde k nabobtnání

449

a ke spojení jednotlivých zrníček černého barviva a tím ke zlepšení

450

krytí tisku. Výborně se k tomu hodí velká Petriho miska s vloženou

451

nesavou podložkou aby se předloha nenamočila. Rozpouštědla stačí pár

452

kapek.

453

</p>

454

455

456

<a href="How_to_make_PCB/Aceton_Big.jpg"

457

title="Předloha v parách acetonu">

458

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Aceton.jpg"

459

alt="Předloha v parách acetonu"></a>

460

461

<p>

462

Doba působení velmi závisí na teplotě, druhu předlohy a toneru

463

tiskárny. Správnou dobu je třeba vyzkoušet. Obecně volíme dobu co

464

nejdelší ale nesmí se rozpít kresba. Pro tisk na kancelářský papír

465

to bývá kolem 10 minut, na pauzovacím papíře se tisk prakticky

466

nerozpíjí.

467

</p>

468

469

<h1> Osvícení desky </h1>

470

471

<h2> Osvěcovací přípravek </h2>

472

473

<p>

474

Papírovou předlohu je třeba zprůsvitnit pomocí zprůsvitňovače

475

<b>Transparent 21</b>. Jedná se o lehké frakce na bázi ropy, které

476

fungují tak, že papír je jakoby mastný a tím průsvitný. Po čase

477

přípravek z předlohy vyprchá. Dáváme ho tolik, aby, pokud možno, nebyly

478

bubliny mezi předlohou a plošným spojem.

479

</p>

480

481

482

<a href="How_to_make_PCB/Expozice_Big.jpg"

483

title="Osvit fotoemulze">

484

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Expozice.jpg"

485

alt="Osvit fotoemulze"></a>

486

487

<p>

488

Při osvěcování položíme plošný spoj na tenký molitan, pak následuje

489

deska kuprextitu s fotoemulzí, předloha a navrch položíme ploché sklo.

490

Molitan zajistí rovnoměrné přitisknutí kuprextitu ke sklu.

491

</p>

492

493

494

<img src="How_to_make_PCB/prurez01.PNG" title="Skladba vrstev při osvitu DPS."

495

alt="Skladba vrstev při osvitu DPS.">

496

497

<h3> Osvit oboustranného spoje </h3>

498

499

<p>

500

Pokud potřebujeme vyrobit oboustranný plošný spoj (motiv na obou

501

stranách desky) připravíme si předlohu pro obě strany tak, že oba motivy

502

přilepíme na kousek tenčího kuprextitu. Vytvoříme tak jakousi kapsu a

503

máme zafixované polohy obou stran tak, aby motivy ležely správně proti

504

sobě. Následně zasuneme do této kapsy kuprextit opatřený po obou

505

stranách fotoemulzí a celek stiskneme mezi dvě skla. Tato dvě skla

506

dočasně spojíme několika kolíky na prádlo a svítíme jednu a pak druhou

507

stranu bez rizika vzájemného posuvu motivů.

508

<p>

509

510

511

<a href="How_to_make_PCB/Expozice_Dvoustranny_Big.jpg"

512

title="Expozice dvoustranného motivu">

513

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Expozice_Dvoustranny.jpg"

514

alt="Expozice dvoustranného motivu"></a>

515

516

<h2> Zdroj světla </h2>

517

518

<p>

519

Výrobcem je uváděna největší citlivost pro fotoemulzi

520

<b>Positiv 20</b> v rozsahu 340 až 420nm (UV-A) a potřebná

521

expoziční energie zhruba 100mJ/cm2. V praxi se ukazuje, že typická

522

expozice pro různé zdroje světla bývá v jednotkách až desítkách minut

523

ze vzdálenosti cca 20cm. Expozici je třeba vyzkoušet pro konkrétní

524

proces (výbojka, sklo, sušení emulze, předloha). Delší expozice nevadí

525

pokud je předloha dostatečně kontrastní.

526

</p>

527

528

<p>

529

Jako zdroj světla se v současné době používají různé druhy výbojek

530

a zářivek a proto zde připomeneme jednu základní věc. <strong>Výbojku

531

<i>nelze</i> připojit rovnou na síť protože napětí na výboji je mnohem

532

menší než napětí v síti. Tlumivka (nebo elektronický předřadník) funguje

533

jako bezeztrátový srážecí odpor. Totéž platí i pro zářivky, které navíc

534

mají startér, který zajistí zapálení výboje. Případný elektronický

535

předřadník je v podstatě zdroj proudu.</strong>

536

</p>

537

538

<p>

539

<i>Bezpečnostní poznámka:</i> Nezapomeňte, že oči máte jen dvě a musí

540

vám vydržet až do smrti. Do zdroje UV záření se nedívejte. Zejména pozor

541

na výkonnější rtuťové výbojky bez luminoforu (bílé baňky).

542

</p>

543

544

<h3> Rtuťová výbojka 125W </h3>

545

546

<p>

547

Jedná se o známou výbojku pro horské sluníčko a dá se koupit jako

548

náhradní díl.

549

</p>

550

551

552

<a href="How_to_make_PCB/Vybojka_125W_Big.jpg"

553

title="Rtuťová výbojka 125W">

554

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Vybojka_125W.jpg"

555

alt="Rtuťová výbojka 125W"></a>

556

557

<p>

558

Samotné horské sluníčko je nešikovné, protože má místo tlumivky topení.

559

Proto jde topit, topit a svítit ale nejde jenom svítit. Použít se dá,

560

svítí se cca 20 minut ze vzdálenosti cca 20 cm.

561

Topení (infrazářiče) jsou ty dva světlé válce po stranách výbojky.

562

Uvnitř je obyčejná topná spirála.

563

</p>

564

565

566

<a href="How_to_make_PCB/Horske_Slunicko_Big.jpg"

567

title="Horské sluníčko">

568

<img width="253" height="300" src="How_to_make_PCB/Horske_Slunicko.jpg"

569

alt="Horské sluníčko"></a>

570

571

<p>

572

Jen pro inspiraci. Ze staré mikrovlnné trouby se dá udělat jednoduchá

573

a pěkná osvitová jednotka s časovačem. Je v ní spousta prostoru a

574

minutka.

575

</p>

576

577

<img src="How_to_make_PCB/mikrovlnka.PNG" title="Jedna z možností realizace osvitu."

578

alt="Jedna z možností realizace osvitu.">

579

580

<h3> Výbojka 12W do stolní lampy </h3>

581

582

<p>

583

Celkem se osvědčila UV výbojka 12W do stolní lampy. Není třeba žádné

584

speciální osvitové zařízení, stačí mít vhodnou stolní lampu.

585

</p>

586

587

588

<a href="How_to_make_PCB/Zarivka_Big.jpg"

589

title="UV zářivka">

590

<img width="300" height="109" src="How_to_make_PCB/Zarivka.jpg"

591

alt="UV zářivka"></a>

592

593

<p>

594

Svítí se ze vzdálenosti cca 20cm. Osvědčená expozice je cca

595

30 minut pro předlohu na papíře a minimálně 10 minut pro

596

průhlednou filmovou předlohu.

597

</p>

598

599

<h3> Výbojka z pouličního osvětlení </h3>

600

601

<p>

602

Máme na mysli rtuťovou vysokotlakou výbojku 250W nebo 400W. Mezi

603

amatéry se jich vyskytuje spousta, protože se postupně z veřejného

604

osvětlení vyřazují a nahrazují se obvykle sodíkovými výbojkami. K

605

výbojce patří tlumivka (podobně jako k zářivce) ale nepotřebuje startér.

606

Výbojka nejde nastartovat pokud je rozehřátá. Po zapnutí se naplno

607

rozsvítí za asi 10 minut.

608

</p>

609

610

611

<a href="How_to_make_PCB/Vybojka_400W_Big.jpg"

612

title="Výbojka 400W">

613

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Vybojka_400W.jpg"

614

alt="Výbojka 400W"></a>

615

616

<p>

617

I když je tato výbojka opatřena luminoforem (na vnitřní straně vnější

618

baňky), který převádí ultrafialové záření na viditelné, není třeba

619

tuto baňku odstraňovat protože intenzita světla je pro náš účel

620

dostatečná. Je to tak bezpečnější pro oči. Svítí se obvykle několik

621

minut ze vzdálenosti 40 cm. Nutno vyzkoušet pro konkrétní případ.

622

</p>

623

624

<h1> Vyvolávání </h1>

625

626

<p>

627

Vyvolávání se provádí v roztoku NaOH (hydroxid sodný, louh sodný) při

628

koncentraci 0,25mol/dm3 tedy 10g/l. Nenechte se zmást návodem na spreji

629

<b>Positiv 20</b>, bývá tam uvedeno 7g/l ale to obvykle nefunguje.

630

Louh vychytává ze vzduchu vodu a CO<sub>2</sub> a proto je nezbytné

631

uchovávat jej v dobře zavřených nádobách. Protože louh mírně napadá

632

sklo, není vhodná nádoba se zabroušeným skleněným uzávěrem. Použitý

633

roztok vylijeme protože jeho koncentrace je nedefinovaná.

634

</p>

635

636

637

<a href="How_to_make_PCB/Louh_10g_Big.jpg"

638

title="Vážení louhu">

639

<img width="225" height="300" src="How_to_make_PCB/Louh_10g.jpg"

640

alt="Vážení louhu"></a>

641

642

<p>

643

Vyvolává se v roztoku při pokojové teplotě, tak že krouživým pohybem

644

promícháváme roztok v misce. Roztoku dáme do misky tak asi 1cm. Deska

645

je přitom položena na dně misky fotoemulzí nahoru. Vyvoláváme při

646

mírném umělém osvětlení. Doba vyvolání by měla být asi 2 minuty.

647

</p>

648

649

<p>

650

Pokud předlohou byl papír napuštěný zprůhledňovačem, je třeba desku

651

před vyvoláním umýt vodou a mýdlem, nebo ji alespoň utřít do sucha,

652

protože zprůhledňovač odpozuje roztok vývojky.

653

</p>

654

655

656

<a href="How_to_make_PCB/Vyvojka_Big.jpg"

657

title="Deska ve vývojce">

658

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Vyvojka.jpg"

659

alt="Deska ve vývojce"></a>

660

661

662

<a href="How_to_make_PCB/Vyvolano_Big.jpg"

663

title="Vyvolaný motiv">

664

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Vyvolano.jpg"

665

alt="Vyvolaný motiv"></a>

666

667

668

<p>

669

<i>Bezpečnostní poznámka:</i> Louh je silnou žíravinou, zejména v podobě

670

peciček. Poleptání vyvolávacím roztokem mívá po čase (týden či dva) za

671

následek sloupnutí kůže. To abyste se nedivili, vyzkoušeno.

672

</p>

673

674

<h2> Problém - ne a ne se vyvolat </h2>

675

676

<p>

677

Důvody bývají tyto:

678

</p>

679

680

<ul>

681

<li>Malá koncentrace vývojky</li>

682

<li>Moc vytvrzená emulze</li>

683

<li>Malá expozice</li>

684

<li>Extrémní tloušťka emulze</li>

685

</ul>

686

687

<p>

688

Občas se stává, že osvícená emulze se z desky nesmyje do dvou minut.

689

V takovém to případě je možné použít jemný štětec k selektivnímu omytí

690

problémových míst ale pokud se ale jedná o plošnou komplikaci je

691

vhodnější zvýšit koncentraci roztoku přihozením jednoho zrníčka NaOH.

692

Nesmí se ovšem stát že zrníčko při míchání "přeběhne" přes plošný spoj.

693

V takto zasažených místech se emulze okamžitě rozpustí.

694

</p>

695

696

<p>

697

Obtížné vyvolání vzniká po dlouhodobém skladování desky nebo při

698

přílišném vytvrzení fotoemulze za zvýšené teploty. Dalším možným důvodem

699

je nedostatečná doba osvitu nebo zvětralá nebo vyčerpaná vývojka.

700

</p>

701

702

<h2> Problém - jak ji namočím nic nezbyde </h2>

703

704

<p>

705

Fotoemulze se po ponoření do vývojky okamžitě rozpustí. Typické důvody

706

jsou:

707

</p>

708

709

<ul>

710

<li>Fotoemulze není vytvrzená</li>

711

<li>Vývojka je příliš koncentrovaná</li>

712

<li>Přílišná expozice, příliš průsvitná předloha</li>

713

<li>Deska nebyla uložena ve tmě</li>

714

</ul>

715

716

<h2> Problém - některá místa se neodleptají </h2>

717

718

<p>

719

I když se deska jeví vyvolaná, mohou na některých místech zbývat

720

tenké neviditelné zbytky fotoemulze. Projeví se to tím, že po nanesení

721

leptacího roztoku na desku v těchto místech nedojde ke změně barvy mědi.

722

Měď je v těchto místech stále chráněna emulzí. Desku je možné umýt vodou

723

a dokončit proces vyvolání.

724

</p>

725

726

<h1> Retuš </h1>

727

728

<p>

729

Protože je obtížné nanést fotocitlivou vrstvu dokonale, je občas třeba

730

opravit drobné nedokonalosti, zejména místa s drobnými nečistotami.

731

K zakrytí takových míst použijeme tenký lihový fix. Nadbytečnou

732

fotoemulzi je možné opatrně odškrábnout ale bezpečnější je odškrábnout

733

měď na hotovém plošném spoji.

734

</p>

735

736

<p>

737

Správně vyvolaná fotoemulze je (v místech, kde je) na svém povrchu

738

hladká a lesklá. Je-li matná, je to známka toho, že už se začala

739

rozpouštět ve vývojce a v těchto místech hrozí proleptání. Taková místa

740

raději také vyretušujeme.

741

</p>

742

743

744

745

<h1> Leptání </h1>

746

747

<h2> Leptání v chloridu železitém </h2>

748

749

<p>

750

<i>Bezpečnostní poznámka:</i> Chlorid železitý FeCl<sub>3</sub> není

751

přímo zvlášť nebezpečný ale zanechává obtížně odstranitelné hnědé

752

skvrny, které se na oblečení po čase mohou změnit v díry. Ruce v

753

roztoku zbytečně nenamáčíme, po práci je důkladně umyjeme a ošetříme

754

krémem.

755

</p>

756

757

<p>

758

Někdy se stává, že se i u dobře vyvolané desky při leptání postupně

759

rozpustí fotoemulze na desce a dojde k odleptání mědi i v místech, kde

760

evidentně fotoemulze byla. Může to být způsobeno tím, že je leptací

761

roztok zásaditý a nedošlo tak k zastavení procesu vyvolávání fotoemulze.

762

Pro nápravu stačí do leptacího roztoku přidat tak asi 10ml HCl

763

(kyseliny chlorovodíkové) na 1l roztoku. Obvykle to není třeba, protože

764

roztok chloridu sám o sobě bývá kontaminován zbytky kyseliny a není

765

zásaditý a fotoemulzi nenapadá.

766

</p>

767

768

<h3> Vodorovné leptání </h3>

769

770

<p>

771

Způsobů leptání v chloridu železitém je hned několik. Nejrozšířenějším

772

způsobem je použití misky, do které nalijeme vrstvu chloridu železitého

773

rozpuštěného ve vodě. Plošný spoj poté položíme na hladinu stranou

774

plošného spoje dolů. Pokud je horní strana plošného spoje suchá,

775

zůstane deska plavat na hladině a leptací roztok s rozpuštěnou mědí

776

klesá samovolně ke dnu misky. Proces leptání tak probíhá rychleji.

777

</p>

778

779

<p>

780

Destičku pokládáme na hladinu tak, aby pod ní nebyly bubliny. Osvědčilo

781

se štětcem nejdříve opatrně rozetřít leptací roztok po celé ploše desky

782

a pak ji položit na hladinu. V průběhu leptání je vhodné zkontrolovat,

783

zda pod deskou není nějaká zapomenutá vzduchová bublina. <strong>Leptání

784

neurychlujeme štětcem protože to emulze nesnáší.</strong>

785

</p>

786

787

788

<a href="How_to_make_PCB/Leptani_Stetec_Big.jpg"

789

title="Smočení povrchu desky">

790

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Leptani_Stetec.jpg"

791

alt="Smočení povrchu desky"></a>

792

793

794

<a href="How_to_make_PCB/Leptani_Plave_Big.jpg"

795

title="Deska plave">

796

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Leptani_Plave.jpg"

797

alt="Deska plave"></a>

798

799

<p>

800

V čerstvém chloridu leptání trvá asi 10 minut, ve vyčerpaném to

801

může být i více než 1/2 hodiny. U jednostranných spojů je ke konci

802

leptání vidět prosvítání motivu.

803

</p>

804

805

806

<a href="How_to_make_PCB/Leptani_Vyleptano_Big.jpg"

807

title="Motiv prosvítá - vyleptáno">

808

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Leptani_Vyleptano.jpg"

809

alt="Motiv prosvítá - vyleptáno"></a>

810

811

812

<a href="How_to_make_PCB/Leptani_Vyndani_Big.jpg"

813

title="Vyndání vyleptané desky">

814

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Leptani_Vyndani.jpg"

815

alt="Vyndání vyleptané desky"></a>

816

817

<h3> Svislé (pěnové) leptání </h3>

818

819

<p>

820

Provedení se na první pohled zdá složité, ale není. Během leptání je

821

do leptací nádoby vháněn vzduch, který zajistí promíchávání roztoku.

822

Leptání probíhá rychle a kvalitně. Zdrojem vzduchu je vzduchovadlo

823

pro akvárium napojené na skleněnou trubičku vhodného průměru.

824

</p>

825

826

<p>

827

Leptání dále pomůže ohřátí chloridu železitého alespoň na pokojovou

828

teplotu. Osvědčená teplota je 20-30°C. Příliš studený chlorid (z

829

nevytápěné dílny, garáže, sklepa) neleptá. K ohřívání chloridu je možné

830

použít topné tělísko podobné jako se používalo pro akvária. Do skleněné

831

zkumavky vložíme rezistor vhodné hodnoty, zasypeme suchým pískem a

832

vršek utěsníme epoxidem. Teplotu můžeme regulovat pomocí zpětné vazby s

833

(digitálním) teploměrem pomocí PC přizpůsobeného jako PLC nebo

834

jednoúčelovým mikropočítačem třeba s procesorem PIC (vhodnější řešení).

835

</p>

836

837

<p>

838

<img src="How_to_make_PCB/leptani.PNG" title="Způsob leptání ve vertikální poloze DPS."

839

alt="Způsob leptání ve vertikální poloze DPS.">

840

</p>

841

842

<h2> Leptání v kyselině chlorovodíkové </h2>

843

844

<p>

845

<i>Bezpečnostní poznámka:</i> Pozor, pracujeme s kyselinou a silným

846

okysličovadlem. Je třeba dávat pozor hlavně na oči. Při zasažení

847

okamžitě vypláchnout proudem vody. Proces uvolňuje dráždivé výpary,

848

které napadají všechno kovové. Je nezbytné pracovat venku. Ruce do

849

roztoku pokud možno nenamáčíme a v případě potřísnění je co nejdříve

850

umyjeme. Samotný peroxid vodíku i v koncentraci 10% způsobuje popáleniny

851

na kůži (bílé fleky).

852

</p>

853

854

<p>

855

Leptacím roztokem je směs kyseliny chlorovodíkové HCl a peroxidu

856

vodíku H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>. Peroxid vodíku je třeba použít

857

s koncentrací alespoň 10%, lépe 30%. V nouzi lze použít i peroxidové

858

tablety. Kyselina i peroxid se dá běžně koupit v drogerii.

859

</p>

860

861

<p>

862

Leptací proces probíhá bouřlivě a trvá jednotky minut. Roztok se značně

863

zahřívá. Pokud roztok přestane leptat je třeba přidat peroxid. Použitý

864

roztok se obtížně skladuje protože uvolňuje velmi agresivní výpary

865

(chlorovodík) a peroxid se postupně rozkládá (a zbývá po něm voda čímž

866

se snižuje koncentrace kyseliny v roztoku). Leptání v kyselině

867

chlorovodíkové nelze pro domácí použití doporučit.

868

</p>

869

870

<h2> Leptání v kyselině dusičné </h2>

871

872

<p>

873

<i>Bezpečnostní poznámka:</i> Kyselina dusičná způsobuje vážné

874

popáleniny a je nezbytné nepotřísnit sebe ani oděv.

875

</p>

876

877

<p>

878

Kyselina dusičná HNO<sub>3</sub> je naštěstí pro běžného člověka

879

nedostupná protože je velmi nebezpečná (způsobuje vážné popáleniny a

880

používá se při výrobě výbušnin) a tak se tímto leptacím roztokem

881

nemusíme zabývat.

882

</p>

883

884

<h2> Gravírování laserem </h2>

885

886

<p>

887

Zatím teoretická možnost, v praxi ji nemáme vyzkoušenou.

888

</p>

889

890

<h1> Mytí </h1>

891

892

<p>

893

Vyleptanou desku je třeba nejdřív důkladně umýt vodou a mýdlem aby se

894

odstranily zbytky leptacího roztoku ze všech koutů motivu. Zbytky

895

leptacího roztoku způsobují korozi desky, dělají se zelené fleky pod

896

lakem a deska nejde pájet.

897

</p>

898

899

900

<a href="How_to_make_PCB/Leptani_Umyto.jpg"

901

title="Umyta deska po leptání">

902

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Leptani_Umyto.jpg"

903

alt="Umyta deska po leptání"></a>

904

905

<h1> Finální tvar desky </h1>

906

907

<p>

908

Deska je stále ještě pokryta fotoemulzí a tak je měď chráněna před

909

korozí (nevadí že na ní saháme). Prvním krokem je ostřižení

910

přebytečných okrajů pákovými nůžkami. Snažíme se střihat tak, aby na

911

desce tak akorát zbyly obrysové čáry (proto tam jsou). Profesionální

912

výrobci obrysové čáry nepoužívají místo toho používají značky na

913

technologickém okolí desky a optické nůžky.

914

</p>

915

916

917

<a href="How_to_make_PCB/Finalni_Strihani_Big.jpg"

918

title="Finální stříhání desky">

919

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Finalni_Strihani.jpg"

920

alt="Finální stříhání desky"></a>

921

922

923

<a href="How_to_make_PCB/Ostrizeno_Big.jpg"

924

title="Čisté ustřižení desky">

925

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Ostrizeno.jpg"

926

alt="Čisté ustřižení desky"></a>

927

928

<p>

929

Okraje se následně obrousí na listu smirkového papíru (K120) tak, aby

930

akorát zmizely obrysové čáry. Desku držíme co nejblíže broušené hrany a

931

přitlačujeme ji ke smirkovému papíru. Při broušení průběžně

932

kontrolujeme, zda nevytváříme kulaté hrany. Je to tak snadné.

933

</p>

934

935

936

<a href="How_to_make_PCB/Brouseni_Big.jpg"

937

title="Broušení hrany desky">

938

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Brouseni.jpg"

939

alt="Broušení hrany desky"></a>

940

941

942

<a href="How_to_make_PCB/Zabrouseno_Big.jpg"

943

title="Výsledek zabroušení hrany">

944

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Zabrouseno.jpg"

945

alt="Výsledek zabroušení hrany"></a>

946

947

<p>

948

Nakonec nezapomeneme srazit hrany a rohy. Táhneme 1x ve směru hrany

949

desky. Na okrajích zmizí obrysová čára. Rohy jen lehce lízneme.

950

</p>

951

952

953

<a href="How_to_make_PCB/Brouseni_Hrana_Big.jpg"

954

title="Sražení hran desky">

955

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Brouseni_Hrana.jpg"

956

alt="Sražení hran desky"></a>

957

958

959

<a href="How_to_make_PCB/Srazeno_Big.jpg"

960

title="Výsledek sražení hrany">

961

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Srazeno.jpg"

962

alt="Výsledek sražení hrany"></a>

963

964

<h1> Povrchová úprava </h1>

965

966

<h2> Čištění </h2>

967

968

<p>

969

Fotoemulze se odstraňuje běžnými rozpouštědly (líh, aceton). Stačí

970

větší kapka a utřít do hadru. Druhým krokem je důkladné vyčištění

971

povrchu pískem na nádobí podobně, jako před stříkáním fotoemulze.

972

Použijeme opět osvědčené <b>Toro</b>. Čistíme raději 2x protože

973

kvalita čištění přímo určuje pájitelnost desky.

974

</p>

975

976

977

<a href="How_to_make_PCB/Myti_Emulze_Big.jpg"

978

title="Mytí emulze">

979

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Myti_Emulze.jpg"

980

alt="Mytí emulze"></a>

981

982

983

<a href="How_to_make_PCB/Myti_Finalni_Big.jpg"

984

title="Finální drhnutí mědi">

985

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Myti_Finalni.jpg"

986

alt="Finální drhnutí mědi"></a>

987

988

<h2> Nanášení pájitelného laku </h2>

989

990

<p>

991

Po leptání je potřeba odstranit emulzi a neprodleně nanést pájitelný

992

lak, aby nedošlo k oxidaci mědi. Emulzi odstraníme lihem nebo acetonem.

993

Lak naneseme štětcem na plošný spoj položený vodorovně. Lak buďto

994

koupíme, nebo připravíme rozpuštěním práškové kalafuny v acetonu. Líh

995

není vhodný protože lak zůstává velmi dlouho lepkavý, lépe funguje

996

aceton.

997

</p>

998

999

1000

<a href="How_to_make_PCB/Lakovani_Big.jpg"

1001

title="Lakování pajitelným lakem">

1002

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Lakovani.jpg"

1003

alt="Lakování pajitelným lakem"></a>

1004

1005

<h2> Plošné cínování </h2>

1006

1007

<p>

1008

Tato povrchová úprava je vhodná pro desky, které se moc nevydařily a

1009

které mají mnoho částečně poleptaných ploch. Dále je vhodná pro

1010

univerzální desky se kterými se bude intenzivně manipulovat. Cínování se

1011

provádí mikropáječkou a používá se minimální množství pájky ("cínu").

1012

Před cínováním je nebytné desku natřít pájitelným lakem ale nemusíme

1013

čekat na jeho úplné uschnutí. Plošné cínování nelze provádět pistolovou

1014

páječkou, protože ta má příliš vysokou teplotu a pěšinky se odlupují.

1015

Desku nakonec umyjeme od zbytků tavidla (pájitelného laku).

1016

</p>

1017

1018

1019

<a href="How_to_make_PCB/Cinovani_Big.jpg"

1020

title="Plošné cínování spoje">

1021

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Cinovani.jpg"

1022

alt="Plošné cínování spoje"></a>

1023

1024

1025

<a href="How_to_make_PCB/Pocinovano_Big.jpg"

1026

title="Pocínovaný spoj">

1027

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Pocinovano.jpg"

1028

alt="Pocínovaný spoj"></a>

1029

1030

<p>

1031

Profesionální výrobci plošných spojů provádí cínování tak, že ponoří

1032

desku do roztavené pájky a pak ji rychle vyndají a proudem horkého

1033

vzduchu odstraní přebytečnou pájku z povrchu. Technologie se jmenuje

1034

<b>HAL</b> (Hot Air Leveling).

1035

</p>

1036

1037

<p>

1038

Chemické cínování pomocí přípravku "cínovací lázeň" (dodává GM pod

1039

objednacím číslem 745-021) se neosvědčilo. Pájitelnost z čerstvého

1040

roztoku není sice špatná ale po několikanásobném použití roztoku se

1041

začnou vytvářet totálně nepájitelné povrchy. Patrně začnou vznikat

1042

nevhodné intermetalické slitiny Sn-Cu z nichž některé jsou extrémně

1043

nesmáčivé pájkou.

1044

</p>

1045

1046

<h2> Alternativní úprava </h2>

1047

1048

<p>

1049

Pokud se chystáme desku okamžitě po vyrobení osadit, je možné změnit

1050

postup tak, že desku nejdříve vyvrtáme, poté pomocí jemného smirkového

1051

papíru (hrubost 1600) pod vodou vyleštíme a hned bez lakování pájíme.

1052

Tento postup vyžaduje čistotu (nesahat na měď rukama) a rychlé

1053

zpracování aby měď nezoxidovala. Desku po osazení umyjeme od zbytků

1054

tavidla a nalakujeme ochranným lakem.

1055

</p>

1056

1057

<h1> Vrtání </h1>

1058

1059

<p>

1060

Vrtání desek provádíme nejlépe na stojanové vrtačce ať už jakéhokoliv

1061

typu. Důležitá je házivost, velikost vůle ložisek a nejmenší průměr

1062

vrtáku, který lze upnout do sklíčidla. Lze samozřejmě použít i

1063

ruční vrtačku, ovšem sníží se tím kvalita vyvrtaných děr protože je

1064

obtížné vrtat stejnoměrně a kolmo.

1065

</p>

1066

1067

1068

<a href="How_to_make_PCB/Vrtacka_Big.jpg"

1069

title="Vrtačka se stojanem">

1070

<img width="170" height="300" src="How_to_make_PCB/Vrtacka.jpg"

1071

alt="Vrtačka se stojanem"></a>

1072

1073

<p>

1074

Otáčky se volí přiměřené průměru a kvalitě vrtáku, obvykle do

1075

6000ot/min. Je vyzkoušené, že běžné vrtáky ze železářství se při

1076

rychlosti nad řekněme 10000ot/min. zničí už po pár dírách. Naproti tomu

1077

profesionální vrtáky vyžadují vyšší otáčky ale jsou velmi křehké a nedá

1078

se s nimi vrtat bez stojanu. Velmi snadno se lámou.

1079

</p>

1080

1081

<p>

1082

U každého návrhu plošného spoje je (má být) v adresáři

1083

<code>CAM_DOC</code> soubor <code>DILL.PDF</code>, který obsahuje

1084

náhled vrtání desky včetně tabulky použitých vrtáků. Průměry jsou v

1085

milsech, 1mils = 2.54um (tisícina palce). Nejsnazší je nejprve

1086

vyvrtat všechny díry jedním vrtákem, obvykle vyhoví průměr 0,7 až 0,8mm,

1087

a pak dle potřeby převrtat díry na větší průměr. Převrtání jde velmi

1088

snadno, protože už se nemusíme přesně trefovat. Pro hřebínky je

1089

optimální vrtání 0,9mm, hřebínky pak jdou přiměřenou silou zamáčknout do

1090

desky.

1091

</p>

1092

1093

<h1> Amatérský potisk </h1>

1094

1095

<p>

1096

Potisk se tiskne laserovou tiskárnou (kvůli trvanlivosti) na papírovou

1097

samolepku pro tisk na laserové tiskárně. Po vytištění je vhodné tisk

1098

zafixovat přestříknutím bezbarvým sprejem. Před nalepením potisku je

1099

nutné zahloubit díry na straně součástí. Stačí rukou otočit tlustším

1100

vrtákem. Než začnete tisknout z programu Adobe Acrobat zkontrolujte si,

1101

že není nastaveno zvětšování ani zmenšování stránky při tisku.

1102

</p>

1103

1104

<p>

1105

Nalepení potisku probíhá tak, že se deska ze strany součástek nejdříve

1106

navlhčí emulzí jaru a vody (případně tekutého mýdla a vody) a následně

1107

se na ni přiloží potištěná samolepka. Tím se dosáhne toho, že lze se

1108

samolepkou chvíli hýbat a je ji tak možno dobře sesadit s dírami v

1109

plošném spoji. Vody dáváme málo a jaru co nejméně, jen tolik, aby se dal

1110

vytvořit vodní film po celé ploše desky. Po uschnutí vody se potisk

1111

přestane hýbat a je možné jehlou propíchat dírky v místě vrtání.

1112

Větší otvory (asi od 2mm výše) protáhneme vrtákem, kterým jsme ty díry

1113

vrtali. Ne kroutit vrtákem, ale vrták jen svisle prostrčit. Funguje to

1114

jako nůžky, krásně se vystřihne otvor s hladkými hranami.

1115

</p>

1116

1117

1118

<a href="How_to_make_PCB/Potisk_Big.jpg"

1119

title="Amatérský potisk desky">

1120

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Potisk.jpg"

1121

alt="Amatérský potisk desky"></a>

1122

1123

<p>

1124

<i> Pouze na vaše riziko:</i> Kdo je Spořínek, může samolepky šetřit

1125

tak, že vytiskne motiv na obyčejný papír a pak na ten papír přilepí

1126

odstřižený kus samolepky a celé to protáhne znova tiskárnou. Samolepka

1127

se lepí jen za horní okraj (ten okraj, který první leze do tiskárny)

1128

tak, že se odstraní cca 5mm krycího voskového papíru na zadní straně

1129

samolepky. Pokud se Vám stane, že se samolepka nalepí na fotoválec v

1130

tiskárně (což je při tomto postupu prakticky nemožné) vězte, že není

1131

nic ztraceno. Velmi opatrně se samolepka odstraní (nepoškrábat válec!)

1132

a zbytky samolepkového lepidla lze z válce umýt benzinem. Když budete

1133

mít kliku, tak benzin válci neuškodí. Ověřeno na tiskárně HP4200 a

1134

několika dalších.

1135

</p>

1136

1137

1138

<a href="How_to_make_PCB/Tisk_Potisku_Big.jpg"

1139

title="Úsporný tisk potisku">

1140

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Tisk_Potisku.jpg"

1141

alt="Úsporný tisk potisku"></a>

1142

1143

<h1> Postup osazování </h1>

1144

1145

<p>

1146

Obecný postup osazování je takový, že se součástky na plošný spoj

1147

osazují v takovém pořadí, aby si navzájem co nejméně překážely při

1148

pájení. Většinou tedy od nejmenších po největší vyjma součástek u

1149

kterých hrozí poškození statickou elektřinou nebo manipulací s deskou.

1150

Takové se osazují až na konec, případně do patice.

1151

</p>

1152

1153

<h2> Pájení </h2>

1154

1155

<p>

1156

Pájení je řemeslo a vyžaduje fortel. Bez tréninku to nejde. Žádný popis

1157

nebo návod moc nepomůže, mnohem lepší je chvíli pracovat pod dohledem

1158

zkušenějšího. Nejběžnější chybou začátečníků je to, že nepoužívají

1159

tavidlo a snaží se o pájení příliš vysokou teplotou podle zásady, když

1160

to nejde tak přitvrdíme. Největším nepřítelem pájení je kyslík a

1161

oxidace kovových povrchů, zejména při vyšší teplotě. Během tuhnutí

1162

roztavené pájky ve spoji se pájené povrchy nesmí vzájemně hýbat.

1163

</p>

1164

1165

<h3> Terminologie </h3>

1166

1167

<p>

1168

<b>Pájení</b> = spojování materiálů roztaveným materiálem o nižší

1169

teplotě tání aniž se pájené materiály roztaví. Pájet lze kovové i

1170

nekovové materiály, existují například skleněné pájky, kterými se pájí

1171

keramická pouzdra integrovaných obvodů.

1172

</p>

1173

1174

<p>

1175

<b>Pájka</b> = slitina kterou se pájí (taví se). Nejčastěji slitina

1176

cínu a olova (63% cínu, zbytek olovo, teplota tání 183ºC). Pájka bývá

1177

lidově nazývaná <b>"cín"</b>. V současné době se přechází na materiály

1178

bez obsahu olova. Používají se slitiny na bázi cínu (největší podíl ve

1179

slitině), mědi, stříbra, bizmutu, zinku a dalších kovů (desetiny

1180

procenta až několik procent). Teplota tání bývá značně vyšší než u

1181

olovnatých slitin (až 220ºC).

1182

</p>

1183

1184

<p>

1185

<b>Páječka</b> = nástroj pro pájení. Lidově často nazývaná

1186

<b>"pájka"</b>. Rozšířenými typy jsou mikropáječka s regulací teploty

1187

a pro hrubší práci stále oblíbená trafopáječka.

1188

</p>

1189

1190

<p>

1191

<b>Tavidlo</b> = přídavný materiál, obvykle na bázi kalafuny

1192

(pryskyřice stromů), který má za úkol odstraňovat oxidy, chránit spoj

1193

během pájení před kyslíkem a pomáhat roztékání pájky po pájených

1194

součástech.

1195

</p>

1196

1197

<h3> Pistolová páječka </h3>

1198

1199

<p>

1200

Pistolová páječka je v našich zemích stále oblíbeným a rozšířeným

1201

nástrojem. Její velkou výhodou je nízká cena (to nás bolí jen jednou),

1202

okamžitá pohotovost (nemusí se nahřívat), značný výkon (lze pájet i

1203

větší součástky) a schopnost transportu pájky (smyčka umí "nacucnout"

1204

pájku). Pájení vyžaduje značný cvik protože díky vysoké teplotě smyčky

1205

snadno dochází k přehřátí a tím i k oxidaci pájeného spoje. Nelze pájet

1206

bez použití tavidla. Pro běžnou práci se jako tavidlo používá kalafuna.

1207

</p>

1208

1209

<p>

1210

Pro práci s běžnými drátovými součástkami je vhodná. Pro práci se SMD

1211

použijeme smyčku z tenčího drátu (průměr 0,8mm, "tlustý zvonkový"

1212

drát) a použijeme pastové tavidlo. Při troše šikovnosti lze zapájet i

1213

velmi jemné součástky. Dává se <i>minimum</i> pájky aby se spoje

1214

neslily.

1215

</p>

1216

1217

1218

<a href="How_to_make_PCB/Pistolka_Pajeni_Big.jpg"

1219

title="Pájení pistolovou páječkou">

1220

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Pistolka_Pajeni.jpg"

1221

alt="Pájení pistolovou páječkou"></a>

1222

1223

<p>

1224

Vzhledem k tomu, že u pistolové páječky tečou smyčkou značné proudy

1225

řádu 100A je to nástroj nebezpečný pro citlivé součástky. Zejména

1226

nebezpečný je okamžik zapnutí a vypnutí, který generuje veliká přepětí.

1227

Běžné digitální součástky to snesou bez problému, ale citlivé analogové

1228

obvody (přesné operační zesilovače, vysokofrekvenční obvody ale i

1229

některé rychlejší digitální obvody) je bezpečnější pájet mikropáječkou.

1230

</p>

1231

1232

<h3> Mikropáječka </h3>

1233

1234

<p>

1235

Dnes již jsou ceny mikropáječek rozumné a pro jemnou práci jsou vhodné.

1236

Je nezbytné aby páječka měla regulaci teploty ale vůbec nemusí být

1237

digitální. Nejvhodnější hrot má tvar malého šroubováku se šířkou plošky

1238

tak asi 1mm. Jemnější (ostré) hroty jsou potřeba výjimečně pro extra

1239

jemné práce (pájení součástek s roztečí 0.5mm), pro běžnou práci se

1240

ostré hroty nehodí protože nedokážou přenést teplo a prohřát spoj.

1241

Vybíráme typ, u kterého je samostatně vyvedená kostra pájecího hrotu

1242

na zdířku. Užije se to při pájení součástek extrémně citlivých na přepětí

1243

a statickou elektřinu.

1244

</p>

1245

1246

1247

<a href="How_to_make_PCB/SMD_Pajeni_Big.jpg"

1248

title="Pájení mikropáječkou">

1249

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/SMD_Pajeni.jpg"

1250

alt="Pájení mikropáječkou"></a>

1251

1252

<p>

1253

<strong>Nikdy neotíráme hrot do ničeho jiného než do navlhčené přírodní

1254

houby. Hrot je uvniř měděný aby dobře vedl teplo a na povrchu je

1255

pokovený železem aby nemohla roztavená pájka k mědi. Pokud se tato

1256

železná vrstva poškodí, dojde k postupnému rozpuštění mědi hrotu v

1257

roztavené pájce a pájka hrot doslova "vyžere".

1258

</strong>

1259

</p>

1260

1261

<h3> Tavidlo </h3>

1262

1263

<p>

1264

Tavidlo a ruce jsou nejdůležitější pro úspěch pájení. Tavidlo má za

1265

úkol redukovat oxidy kovů, chránit pájený spoj po dobu pájení před

1266

oxidací a usnadňovat roztékání pájky. Tavidla pro elektroniku jsou

1267

založena na kalafuně a případných aktivačních přísadách.

1268

</p>

1269

1270

<p>

1271

Pro běžné pájení (zejména pistolovou páječkou) je vhodným tavidlem

1272

obyčejná kalafuna (přečištěná pryskyřice). Při pájení se kalafunou

1273

nešetří. Kalafuna bývá také základem laků pro lakování plošných spojů

1274

po jejich (zejména amatérské) výrobě. Kalafunu není nutné z plošného

1275

spoje mýt, protože za studena není korozivní ale je to vhodné. Silnější

1276

vrstva kalafuny praská a odlupuje se, zuhelnatělé zbytky kalafuny mohou

1277

být částečně vodivé.

1278

</p>

1279

1280

1281

<a href="How_to_make_PCB/Kalafuna_Big.jpg"

1282

title="Kalafuna">

1283

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Kalafuna.jpg"

1284

alt="Kalafuna"></a>

1285

1286

<p>

1287

Pro práci se SMD a pro práci s mikropáječkou je vhodné použít pastovité

1288

tavidlo, které se nanáší přímo na pájené místo. Používá se minimální

1289

množství. Na závěr je vhodné plošný spoj umýt protože aktivační příměsi

1290

mohou být korozivní. Základem pastovité pájecí pasty bývá opět kalafuna

1291

nebo umělá pryskyřice.

1292

</p>

1293

1294

<p>

1295

Nám se osvědčilo tavidlo TSF6516 dodávané firmou

1296

<a href="http://www.amtech.cz">AMTECH</a> z Brna, které se dodává v kartuších

1297

10ml.

1298

</p>

1299

1300

1301

<a href="How_to_make_PCB/Tavidlo_TSF_Big.jpg"

1302

title="Tavidlo v původním balení">

1303

<img width="300" height="116" src="How_to_make_PCB/Tavidlo_TSF.jpg"

1304

alt="Tavidlo v původním balení"></a>

1305

1306

<p>

1307

Je vhodné naplnit tímto tavidlem injekční stříkačku 2ml nebo insulinovou

1308

stříkačku (má menší píst a to je výhodné, snadněji se vytlačuje) a

1309

opatřit ji zbroušenou jehlou velikosti 10-15 (největší co v lékárně

1310

mají).

1311

</p>

1312

1313

1314

<a href="How_to_make_PCB/Tavidlo_TSF_Male_Big.jpg"

1315

title="Tavidlo v příručním balení">

1316

<img width="300" height="116" src="How_to_make_PCB/Tavidlo_TSF_Male.jpg"

1317

alt="Tavidlo v příručním balení"></a>

1318

1319

<h3> Licna </h3>

1320

1321

<p>

1322

Licna je plochá pletenina z tenkých měděných drátků napuštěných

1323

tavidlem. Používá se k odstraňování přebytečné pájky. Místo s přebytkem

1324

pájky se skrz licnu prohřeje hrotem mikropáječky a síly vzlínavosti

1325

zařídí, že se roztavená pájka nasaje do licny. Nejčastěji ji použijeme

1326

k očištění pájecích plošek po odpájení SMD součástek z desky při opravě

1327

a pro odstranění zkratů mezi vývody SMD součástek, když jsme použili

1328

příliš mnoho pájky.

1329

</p>

1330

1331

1332

<a href="How_to_make_PCB/Licna_Big.jpg"

1333

title="Licna v obvyklém balení">

1334

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Licna.jpg"

1335

alt="Licna v obvyklém balení"></a>

1336

1337

1338

<a href="How_to_make_PCB/Licna_Detail_Big.jpg"

1339

title="Schopnost nasát pájku">

1340

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Licna_Detail.jpg"

1341

alt="Schopnost nasát pájku"></a>

1342

1343

<p>

1344

Při práci s licnou samozřejmě také používáme nějaké tavidlo (pastovité

1345

tavidlo pro SMD, kalafunový lak a podobně).

1346

</p>

1347

1348

<h2> Osazování SMD součástek </h2>

1349

1350

<p>

1351

Pro ruční osazování SMD součástek je <i>klíčovou</i> záležitostí vhodné

1352

pastové tavidlo. Další důležitou pomůckou je jemná pinzeta. Postup

1353

osazení pak vypadá tak, že na plošky určené pro SMD součástku naneseme

1354

<i>malé</i> množství tavidla a pinzetou pak usadíme součástku do

1355

tavidla aby se přilepila, přimáčkneme ji k plošnému spoji (jehlou,

1356

pinzetou) a páječkou s <i>nepatrným</i> množstvím pájky (cínu) ji

1357

prohřejeme. Pájka (cín) na nožičce součástky vytvoří hladký přechod na

1358

plošku spoje.

1359

</p>

1360

1361

1362

<a href="How_to_make_PCB/SMD_Pajeni_Rezistor_Big.jpg"

1363

title="Pájení drobných SMD">

1364

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/SMD_Pajeni_Rezistor.jpg"

1365

alt="Pájení drobných SMD"></a>

1366

1367

<p>

1368

Při pájení integrovaných obvodů nejprve připájíme 2 protilehlé vývody,

1369

pod lupou zkontrolujeme zda jsme se trefili, a pokud ano, zapájíme

1370

zbytek vývodů a opět zkontrolujeme výsledek.

1371

</p>

1372

1373

1374

<a href="How_to_make_PCB/SMD_Pajeni_Obvod_Big.jpg"

1375

title="Připájený IO">

1376

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/SMD_Pajeni_Obvod.jpg"

1377

alt="Připájený IO"></a>

1378

1379

<p>

1380

Kdo má jen trafopáječku udělá si do ní smyčku z tenčího drátu (průměr

1381

0,8mm, tlustý zvonkový drát). Mikropáječka má výhodu v tom, že se s ní

1382

snáze udrží vhodná teplota při pájení spoje a neohrožuje citlivé

1383

součástky statickou elektřinou a elektromagnetickými impulsy při pájení.

1384

Topným drátem trafopáječky teče značný proud řádu 100A a vytváří silné

1385

magnetické pole. Magnetické součástky se pak lepí na smyčku.

1386

</p>

1387

1388

<h2> Osazování klasických (ne-SMD) součástek </h2>

1389

1390

<p>

1391

Při osazování obyčejných součástek postupujeme tak, že nožičky součástky

1392

prostrčíme dírkami v plošném spoji, součástku umístíme do vhodné výšky

1393

nad plošný spoj a odštípneme přebytečné části nožiček (cca 1-2mm nad

1394

plošným spojem). Na očko trafopáječky nabereme trochu pájky (lidově

1395

cínu), páječku vypneme a očko krátce ponoříme do kalafuny. Páječku

1396

zapneme těsně před přiložením na místo spoje a počkáme, než se pájka

1397

rozteče po plošce a nožičce součástky. Očko páječky sundáme a vypneme.

1398

V případě že se pájka neroztekla po celém obvodu nožičky, postup

1399

opakujeme.

1400

</p>

1401

1402

<p>

1403

Kdo má vhodné tavidlo pro SMD může jej použít i zde. Stačí nepatrné

1404

množství nanést na zastřižené vývody.

1405

</p>

1406

1407

<h1> Finální úprava desky </h1>

1408

1409

<p>

1410

Finální úpravy děláme proto, aby desky pěkně vypadaly, nepodléhaly

1411

korozi a netvořily se na nich polovodivé cesty závislé na vlhkosti.

1412

Zvýší se spolehlivost a opravitelnost.

1413

</p>

1414

1415

<h2> Mytí </h2>

1416

1417

<p>

1418

Největší nečistoty lze odstranit mechanicky (odloupeme kalafunu) a dále

1419

vhodným organickým rozpouštědlem (například aceton) desku umyjeme tak,

1420

až se na desce nedělají mapy a deska nelepí. Rozpouštědlo si odlijeme

1421

v malém množství do víčka abychom si neznečistili obsah celé plechovky

1422

rozpouštědla. K mytí používáme malý štětec na opakované nanášení

1423

rozpouštědla na desku. Rozpuštěné nečistoty z desky nabíráme na štětec

1424

a ten utíráme do hadru. A tak mockrát dokola. Pokud je deska opatřena

1425

papírovým potiskem musíme postupovat velmi opatrně tak, abychom

1426

nerozpili potisk. To je velmi obtížné ale výsledek stojí za to.

1427

</p>

1428

1429

1430

<a href="How_to_make_PCB/Myti_Neumyto_Big.jpg"

1431

title="Neumytá deska po osazení">

1432

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Myti_Neumyto.jpg"

1433

alt="Neumytá deska po osazení"></a>

1434

1435

1436

<a href="How_to_make_PCB/Myti_Umyto_Big.jpg"

1437

title="Umytá deska">

1438

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Myti_Umyto.jpg"

1439

alt="Umytá deska"></a>

1440

1441

<p>

1442

Profesionální výroba používá ultrazvuk a speciální čistící prostředky

1443

na bázi organických rozpouštědel a vody. Finální mytí se provádí

1444

demineralizovanou vodou. Voda elektronice nevadí pokud je čistá a

1445

zařízení není pod proudem (pozor na baterie).

1446

</p>

1447

1448

<h2> Lakování </h2>

1449

1450

<p>

1451

Poslední operací je lakování ochranným lakem. Lak je možné koupit nebo

1452

lze v nouzi použít rozpuštěnou kalafunu v acetonu. Kalafuna poměrně

1453

dlouho lepí než zaschne. Pokud je plošný spoj celý pocínovaný není

1454

lakování třeba.

1455

</p>

1456

1457

1458

<a href="How_to_make_PCB/Nalakovano_Big.jpg"

1459

title="Nalakovaná osazená deska">

1460

<img width="300" height="225" src="How_to_make_PCB/Nalakovano.jpg"

1461

alt="Nalakovaná osazená deska"></a>

1462

1463

</div>

1464

1465

1466

1467

<div class="Footer">

1468

<script type="text/javascript">

1469

<!--

1470

SetRelativePath("../../../../../");

1471

DrawFooter();

1472

// -->

1473

</script>

1474

<noscript>

1475

<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>

1476

</noscript>

1477

</div>

1478

1479

1480

</body>

1481

</html>

Subversion Repositories – MLAB

(root)/Articles/HowTo/How_to_make_PCB/DOC/HTML/How_to_make_PCB.cs.html

Rev 994