robienie plytek pcb, Studia, Elektronika

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Płytki drukowane w domu
1.Wstęp
Artykuł ten ma opisać i przybliżyć 'domową' metodę robienia płytek drukowanych wysokiej
jakości. Metoda ta bardzo niewielkim nakładem środków pozwala w ciągu godziny zrobić
płytkę o ścieżkach 10mils lub nawet mniej. Co najważniejsze metoda ta jest bardzo prosta i
nie wymaga stosowania skomplikowanych zabiegów.
Artykuł powstał na podstawie prac pana Marka Dzwonnika publikowanych w Elektronice
Praktycznej 6-8/2003, materiałów z archiwum grupy dyskusyjnej pl.misc.elektronika oraz
sporej dawki własnych doświadczeń i prób.
2.Czego nam potrzeba ?
Do stworzenia płytki potrzebne nam będzie bardzo niewiele materiałów: najważniejsze i
najcięższe do dostania jest żelazko. Nie musi być wysokiej jakości, a wręcz odwrotnie –
dobrze jest wziąć starego trupa, bo gdy coś się zpsuje to nie będzie szkoda. Proponuję
sprawić sobie jakiegoś starucha lub kupić najtańsze raczej niż podbierać matce/małżonce.
Moje przebarwiło się trochę od testów z temperaturą i rozpływaniem tonera :)
Oprócz żelazka potrzebny nam będzie kawałek szmaty najlepiej naturalnej, można podebrać
z kuchni jedną szmatę do wycierania garków.
Oprócz tego potrzebny nam będzie specjalny papier na który nanosić będziemy rysunek
ścieżek. Papier musi być kredowy – powlekany, ja poprosiłem o papier kredowy do prac
dyplomowych i dostałem 100 kartek producenta 'Unipap Strzegom' 115g/m
2
za 15zł. Zresztą
dokładnie taki poleca pan Marek w swoim artykule.
Inni używają cienkiego papieru z gazet, należy uważać, by był to papier powlekany, nadaje
sie strona z reklamami lub 'prasa menstruacyjna' w stylu 'Pani domu' :)
Nie sprawdzałem tego w praktyce, ale tak reportują ludzie z pl.misc.elektronika.
Do tego wszystkiego potrzebujemy jeszcze jedynie wydruku na drukarce laserowej. Nie
może być żadna inna, nawet najlepszej jakości atramentówka. Chodzi tu o pokrycie papieru
tonerem, a nie tuszem. Kiedy takiej drukarki nie mamy, to szukamy taniego i dobrego
punktu, gdzie drukują nam pliki na naszych kartkach na drukarce laserowej lub drukujemy
na plujce i idziemy na ksero (niższa jakość!).
W punktach druku mogą być obiekcje co do naszego papieru, czy aby powłoka papieru nie
przyklei się do wałka w laserówce, co pozbawi ją życia na trochę. Jest to normalne. Ja
znalazłem jeden taki punkt, gdzie drukowali bez obiekcji. W drugim pokręcili nosem, ale
wydrukowali. W pozostałych paru w ogóle odmówiono mi druku na takim papierze (to taka
przestroga, że nie jest różowo).
Nie mam żadnych doświadczeń z papierem LWC (gazetowym), więc opierał się będę tylko na
tym, czego sam używałem, czyli na papierze kredowym.
3.Jak to działa...
Metoda jest prosta. Drukujemy drukarką laserową rysunek ścieżek na naszej kartce papieru
kredowego. W miejscu, gdzie mają być ścieżki na papierze jest toner. Chcemy teraz ten
toner z kartki przenieść na miedzianą płytkę, tak by ją zasłonił i umożliwił trawienie.
Metoda przenoszenia pozwala przenieść niemal cały toner z papieru na miedź z dodatkową
powłoką 'papierową', co zapobiega 'nadżerkom' ścieżek.
Najpierw płytkę podgrzewamy, przykładamy rysunek tonerem do miedzi, prasujemy by
toner przykleił się do płytki i zamiast od razu oderwać papier całość po ostygnięciu
wrzucamy do wody. Po namoknięciu papier odejdzie zostawiając sam toner. Oderwanie na
gorąco nie będzie takie dokładne, dlatego bawimy się z wodą. Zaraz zabierzemy się za tą
metodę dokładnie, wraz z opisem krok po kroku i zdjęciami...
4.Co będzie potrzebne...
Do pracy z tą metodą musimy wykonać parę rzeczy jednokrotnie, by potem ich używać za
każdym razem. Przede wszystkim musimy wykonać stolik pod żelazko oraz szmatki.
Nie będziemy, wbrew krążacej opinii, prasować rysunku żelazkiem, tylko żelazko odwrócimy
stopką do góry używając go jako 'blatu' grzewczego.
Aby cała konstrukcja była stabilna musimy to żelazko jakoś przymocować, by trzymało się
do góry nogami bardzo stabilnie. Jedni używają w tym celu imadła, ale generalnie każdy
kombinuje coś z tego, co sam ma pod ręką.
Ja akurat miałem pod ręką kawałek dość grubej dechy, zdjąłem wymiary żelazka i
wykonałem sobie stojaczek, w który wkładam żelazko i ewentualne luzy dopycham
szmatami.
Nie wygląda to idealne, ale zaręczam,
że działa bardzo dobrze i jest stabilne.
Przy okazji widać, że żalazko nie musi
być najwyższej jakości, najważniejsza
jest temperatura, a nie walory
estetyczne.
Ja swoje usadziłem raz a dobrze i
praktycznie tak upchanego nigdy go
nie wyjmuję. Dobrze jest więc przed
takim 'porządnym' osadzeniem ustawić
temperaturę. Zalecana temperatura to
około 160 stopni. Jest to mniej więcej
temperatura prasowania wełny (160-
170
o
C), poniżej temperatury bawełny
(180-220
o
C). Nie należy przez
przypadek ustawiać żelazka na maxa!
Jeśli zakres naszego żelazka kończy się
na 'len' to jest prawdopodobnie
temperatura rzędu 220
o
C. Można się
zasugerować jeszcze skalą 'kropkową'.
Dwie kropki to około 150
o
C, a trzy to
200
o
C. Należy więc dać trochę więcej
niż 2 kropki, ale nie za wiele. Jak
rozpoznać przegrzanie i 'niedogrzanie' opiszę na koniec.
Drugą potrzebną nam rzeczą będą szmatki do prasowania. Ja w tym celu użyłem zwykłej
szmaty do wycierania garów oraz czterech
drucików do zaciskania kabli. Szmatę tniemy na
pół, a dwie połówki zwijamy w rulonik dość
ciasno. Kiedy mamy jeden taki rulonik to
składamy go dokładnie w połowie i uzyskane w
ten sposób 'kolanko' służyć nam będzie do
prasowania, za resztę będziemy trzymać w
trakcie prasowania. Opaskami w dwóch
miejscach łapiemy naszą szmatkę, by się
dobrze trzymała. Dobrze jest spróbować parę
razy i zwinąć dwie bardzo porządnie – moje
trzymają się praktycznie do dzisiaj bez zarzutu,
za trzecią próbą wyszły optymalne.
5.Przygotowania
Rzeczą niezbędną, którą musimy przygotować jest wydruk. Jeśli nie posiadamy drukarki
laserowej to załatwienie wydruku jest czasami najcięższym etapem całej produkcji :)
Polecam wydruk od razu paru kopii, najlepiej dwóch lub trzech, na pierwszy egzemplarz
dobrze jest mieć ich nawet więcej i samemu popróbować różnych opcji temperatur i docisku.
Ja pracuję głównie w programie Eagle, z którego eksportuję wydruk do postscriptu. Jeśli
chcemy możemy np. używając Corela zaimportować pliki postscript, rozmieścić je na stronie
i wyeksportować do pdf. Jest również mnóstwo narzędzi pod linuxa, czy FreeBSD, ale
uwaga, żeby był to program do grafiki wektorowej lub specjalnie do obsługi postscriptu.
Gdyby drukowanie szło z programu Acrobat Reader to po wybraniu Print... lub Drukuj...
należy zwrócić uwagę, czy aby opcja “shrink oversized pages to paper size” nie jest
zaznaczona. Jej zaznaczenie może spowodować minimalne przesunięcia, które 'rozjadą' nam
całą płytkę.
Wydruk musi być oczywiście lustrzany to znaczy warstwę bottom (miedzi) drukujemy
dokładnie tak jak ją widzimy na ekranie, a warstwę top (elementów) jako lustrzane odbicie.
Gdy mamy wydruk docinamy płytkę do wymiaru, dobrze jest zostawić około pół centymetra
marginesu z każdej strony płytki, będzie się niebo lepiej prasować.
Po wycięciu płytki należy ją bezwzględnie wyczyścić, pozbawić pyłków i zanieczyszczeń i
odczyścić. Ja traktuję płytkę drobnym wodnym papierem ściernym 800 lub 1000, a całość
myję ciepłą wodą z mydłem lub jakimś detergentem, na koniec dobrze jest to przemyć
jakimś spirytusem, zmywaczem lub jakimś odtłuszczaczem, który mamy pod ręką.
Oto jak wygląda przykładowa odczyszczona płytka oraz ta sama płytka z przyłożonym
przyszłym rysunkiem ścieżek.
Każde zanieczyszczenie powierzchni miedzi
odbije się nam na przyleganiu tonera do
płytki, dlatego radzę bardzo dokładnie
powierzchnię wyczyścić – ułatwi to
przenoszenie rysunku, a później trawienie.
A już na pewno nie można sobie pozwolić,
by w trakcie prasowania między płytką, a
papierem były większe zanieczyszczenia w
stylu ziarenek, czy włosów – spustoszenia spowodowane włosem pokazał pan Marek
Dzwonnik w swoim artykule. Myślę, że przy odrobinie uwagi jest to w normalnych
warunkach niewykonalne, ale uwaga się przydaje.
6.Przenosiny rysunku
Zaczynamy najbardziej krytyczną fazę, czyli przenoszenie rysunku z papieru na płytkę.
Podłączamy żelazko do prądu i czekamy aż temperatura się ustali.
W międzyczasie przygotowujemy płytkę, rysunek oraz szmatki do prasowania.
Gdy żelazko się zagrzeje kładziemy płytkę na żalezko i odczekujemy parę sekund zanim się
nie nagrzeje.
Następnie bierzemy rysunek w
paluchy i będziemy starali się go
upuścić na płytkę tak, by dobrze się
ułożył. Gdy papier położy się na
płytce to będą możliwe jeszcze
korekcje jego położenia, ale należy
przy tym bardzo uważać, ponieważ
minimalne nawet dociśnięcie papieru
do płytki spowoduje przyklejenie się
tonera do płytki, a wtedy jego
przesunięcie spowoduje rozmazanie
rysunku i trzeba będzie całość
powtarzać od nowa – najbardziej żal
jest tu rysunku, musimy wziąć nowy.
Bierzemy teraz w obie łapki szmatki do
prasowania i będziemy wykonywali proste
operacje – jedną dociskali papier do
płytki, a drugą 'masowali' obszar dookoła.
Najbardziej krytyczny jest sam początek,
chodzi o to, by docisk przykleił toner do
płytki tak, by masowanie nie przesuwało
papieru po płytce (obraz się rozmazuje i
całość do powtórki). Technik jest parę,
każdy z pewnością znajdzie swoją. Ja
dociskam najpierw jedną szmatką na
samym środku, a drugą promieniście
odsuwam od środka w kierunku krawędzi
płytki. Można też najpierw przyklejać
jedną z krawędzi. Kwestia spróbowania,
jak komu pasuje.
Różne są szkoły samego prasowania. Moja
generalna zasada, którą wyrobiłem to nie
bać się dobrze docisnąć. Nie jest to
masowanie takie jak pędzlem lub nawet
gumowanie – jest wielokrotnie silniejsze,
oczywiście bez przesady. Zbyt duży docisk
spowoduje rozlanie tonera i pogrubienie
ścieżek lub nawet ich zwarcie. Zbyt słaby
docisk zaowocuje odpadnięciem ścieżek
jeszcze przed lub w trakcie trawienia. Po
dwóch-trzech płytkach nabiera się w tym
wprawy, dobrze jest popróbować, by
znaleźć swoje optimum. Ja generalnie lubię
dobrze docisnąć, bo idealnie się potem
ściąga papier.
Cała operacja 'masowania' płytki jak na rysunku zamyka się w około 2 minutach. Ja
zazwyczaj robię to raz porządnie, poprawiam i trzeci raz 'na szybko' poprawiam całość.
Dobrze dociśnięta i wygrzana całość spowoduje, że przez papier zacznie prześwitywać
rysunek ścieżek.
Na tym etapie łatwo wyłapać już parę
podstawowych błędów, które można zrobić,
głównie jeśli chodzi o dobór temperatury.
Spowodowane są głównie przegrzaniem.
Jeśli papier żółknie to bardzo niedobrze i
należy zmniejszyć temperaturę – to nie
jest normalne. Może się minimalnie
podbarwić, ale żółknięcie na większej
powierzchni to jawne ostrzeżenie.
Identycznie jest, gdy rysunek 'pływa' po
płytce tzn. Toner nie przykleja się do
płytki, tylko po niej jeździ. Mocniejszy ruch
jedną szmatką, nawet gdy drugą dobrze
dociśniemy powoduje wtedy przesunięcie
całego obrazka i jego rozmazanie – całość
jest do powtórki. To także jednoznaczny sygnał, że przegrzewamy.
Jeśli toner słabo chwyta się miedzi może to być także sygnał, że jest za zimno.
Kiedy mamy przeniesiony rysunek, możemy zabrać się za eliminację papieru...
7.Wodowanie
Zrzucamy płytkę z żelazka i dajemy jej chwilę wytchnienia, a w międzyczasie bierzemy
kuwetę lub dowolne naczynie w którym będziemy moczyć płytkę i idziemy po ciepłą wodę,
najlepiej z paroma kroplami detergentu. Ciepła woda powoduje szybsze namakanie papieru,
detergent również w tym pomaga – powierzchnia jest szybciej penetrowana.
Płytkę wrzucamy do wody i zapominamy o niej na jakieś 15 minut.
Początkowo papier się 'zmarszczy'
jak widać na lewym obrazku i
będzie widać jak woda penetruje
papier od brzegów w kierunku
środka. Po paru minutach cały
papier namoknie i wyglądać to
będzie jak na rysunku prawym.
Widok ścieżek przebija bardzo
wyraźnie. Od razu widać, czy są
jakieś większe błędy lub czy coś
jest rozmazane.
Pomimo tego, że zazwyczaj nam
się spieszy, dobrze jest zostawić
płytkę w wodzie na dobre 15
minut, tak by papier dobrze namókł – oszczędzi nam to wiele roboty przy zdejmowaniu
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

robienie plytek pcb, Studia, Elektronika

Tematy