Kako napraviti štampanu pločicu jednoslojnu i dvoslojnu u uradi sam varijanti od početka do kraja .

Za sam dizajn koristiti jednu od aplikacija , mada se za manje složene sheme može napraviti i ručno . Top 10 free / open source alati:

• http://www.pcbweb.com/
• http://www.zenitpcb.com/
• http://www.freepcb.com/
• http://sourceforge.net/projects/tinycad/
• http://www.osmondpcb.com/
• http://www.suigyodo.com/online/e/index.htm;
• http://www.electroschematics.com/832/expresspcb-download/
• http://www.kicad-pcb.org/display/KICAD/KiCad+EDA+Software+Suite
• http://fritzing.org/home/
• http://www.rs-online.com/designspark/electronics/eng/page/designspark-pcb-home-page

mogu se koristiti i ostali alati , bitno je paziti na orijentaciju pri ispisu predložaka ako se radi o dvostranim pločicama , da toner/tinta bude sa donje strane predloška te naliježe na foto osjetljiv sloj , kako bi izbjegli sjenu pri osvjetljivanju. Ispis predloška prema mom iskustvu je najbolje sa Inkjet printerom na foliju - paziti kako se okrene folija samo je jedna strana pravilna. Za kvalitetan rezultat je važno ispisati dva predloška koja ćemo preklopiti jedan preko drugog da nam UV svjetlo ne probije tamo gdje ne smije - to je ujedno najvažniji i najprecizniji dio posla . Jednu stranu kod ispisa ispisati normalno dok drugu odabrati mirored ukoliko radimo dvostranu pločicu. Za foliju korišteno: Na jedan komad folije (ovisno o veličini pločice) stane gornji layer vodovi , donji layer , silkscreen oba layera i solder resist maska , sve duplo koje se kasnije spoje u jedan predložak za svaki proces za obje strane (vodove , solder resist i silkscreen) , za silkscreen se printa invertirane boje .

kod izrade filma - kada se poklope dva ista filma osim prozirne ljepljive trake može se koristiti brzo ljepilo kao cianofix i sl , par kapi po rubovima (folije izrezati malo veće od samog ispisa .)

Gornji i donji layer prekloplenja dva filma u jedan:

isto solder stop maska :

i silk screen - inverzne boje , jer nam proziran dio treba ostat : ovako pripremljene filmove možemo ponovno koristiti kada god nam treba , samo ih treba spremiti da se ne izgrebu slučajno.

Prije samog jetkanja potrebno je osvijetliti predložak na pripremljenu pločicu (za fotopostupak) , u ovom procesu je važno korištenje zaštitnih sredstava:

• Zaštitne UV naočale (Ne gledati direktno u UV osvjetljenje)
• zaštitne rukavice i odjeća rad sa kemikalijama
• zaštitna maska za lice

NAPOMENA : pri pripremanju kemikalija treba biti oprezan te NE NALIJEVATI VODU U KISELINU , VEĆ KISELINU DODAVATI U VODU - isto vrijedi i za lužinu. Dodaje se kiselina ili lužina u vodu!! razlog tome nam je poznat još iz osnovne škole - ko nije spavao na Kemiji - dodavanjem vode u kiselinu dolazi do oslobađanja topline uslijed čega može doći do vrijanja - i prskanja ! jetkanje vršiti u otvorenoj i provjetrenoj prostoriji - ne udisati pare!

od opreme trebamo :

• UV osvjetljivač + timer ili sat (u nedostaku navedenog može i SUNCE)
• plastična posuda za kemikalije plitka
• plastična pinceta
• Zaštitna oprema
• Natrijeva luživa NaOH (RAZVIJAČ)
• otopina za nagrizanje bakra - tri najpoznatije:
  1. Feroklorid FeCL3
  2. Solna kiselina i Vodikov Peroksid
  3. Natrijev Persulfat Na2S2O8

sav potreban materijal kod nas je dobavljiv u Chipoteci i Kronos trgovinama .

svaka od otopina se može koristiti više puta (do zasićenja)

U litri destilirane vode otopiti 10g natrijeve lužine (NaOH) , pripremljenu otopinu držati dobro začepljenu u posudi sa gumenim čepom!

• Feroklorid FeCL3 - u 1 litru destilirane vode otopiti 250g FeCL3 - proces jetkanja traje dugo , za skraćivanje procesa potrebno je otopinu zagrijati do 60°C , otopina se može koristiti više puta dok se ne primjeti da slabije nagriza bakar.
• Solna Kiselina i Vodikov Peroksid - priprema se u omjeru 77% destilirana voda , 20% (30%-na solna kiselina) i 3% (30%-ni vodikov peroksid) , kako je ove komponente kod nas više nemoguće naći poslužiti će obična 19%-na solna kiselina iz obićnog dućana , te 9%-ni vodikov peroksid iz ljekarne -dodavati prvo kiselinu u vodu , a zatim pred sam postupak nagrizanja i peroksid-, može se koristiti više puta ukoliko izvjetri potrebno dodati još malo vodikovog peroksida neposredno pred nagrizanje , zasićenjem mijenja boju u plavu
• Natrijpersulfat - 100g natrijPersulfata otopiti u 1/2 litre destilirane vode zagrijanu na 50°C , za ravnomjerno i brže nagrizanje lagano miješati - protresati posudu tijekom postupka nagrizanja . Otpina se može koristiti više puta , sa zasićenjem poprima sve tamniju plavu boju

• preporuka za dobre rezultate je korištenje pločice sa tvornički nanesenim foto osjetljivim slojem , takvu pločicu je dovoljno samo izrezati na nešto veće dimenzije od potrebne radi lakšeg rada i baratanja.

• osim pločica sa tvornički nanesenim foto osjetljivim slojem možemo ga nanijeti sami kupnjom foto osjetljivog spray-a slika lijevo (pozitiv ili negativ) , opisani postupak je rađen sa Pozitivom , vrsta pozitiv / negativ određuje kakav ćemo predložak koristiti .

Nanošenje spray-a se radi na temeljno odmašćenu i očišćenu pločicu , ali treba čekati da se osuši , pa zapeći u samoj pećnici na 80-ak °C.

• treći način je korištenje fotoosjetljivog solder mask laka dobavljivog sa E-bay-a na isti način opisan u poglavlju “SolderMask & Silkscreen” , također prethodno temeljno očistiti i odmastiti pločicu , a sam fotoosjetljiv lak se može malo razrijediti nitrorazređivačem , pošto nam za izradu vodova ne treba velika debljina , također za ovaj postupak nam treba negativ film predložak.

solder stop lak bijeli i zeleni:

u svim varijantama preporučam rezanje pločice nešto večih dimenzija radi lakšeg baratanja , a po dovršenoj izradi pločica se izreže na potrebne dimenzije.

za osvjetljavanje korišten je prerađeni stari scanner sa tri 8W UV lampe , prije osvjetljavanja je potrebno napraviti probu za točno vrijeme trajanja osvjetljavanja koristeći predložak djelomično pokriven , te exponirati za početak 60 sec, te pomicati predložak svaki slijedećih 10-ak sec. za osvjetljavanje u mojoj varijanti je trajalo 200 sec , vrijeme je mjereno sa štopericom , poželjno je napraviti podesivi timer koji će gasiti lampe. prije osvjetljavanja pogotovo ako se radi dvoslojna pločica potrebno je poravnati gornji sa donjim layer-om. u tu svrhu prvo poravnam točno oba lajera i probušim 4 rupe za točno poravnjanje: crveno zaokružene rupe za poravnanje

zatim se rupe izbuše kroz pločicu preko već izbušenog predloška. skinuti zaštitu sa pločice i preko rupa pričvrstiti samoljepivom trakom predložak , za točno poravnanje prema rupama koristim žicu točnog promjera prema rupi , a ispod pločice stavljam stiropor ili sl. na isti način postaviti predložak za drugi layer: zatim slijedi osvjetljavanje - jedne pa druge strane - poklopiti za vrijeme osvjetljavanja i pritisnuti nekom knjigom ili sl. NAPOMENA : direktno gledanje u UV lampe može biti štetno za vid , pa to treba izbjegavati !

Sada je potrebno razviti , odnosno skinuti osvijetljeni dio foto osjetljivog laka sa pločice. u plitku kadicu ulijemo pripremljenu Natrijevu lužinu (NaOH) , uz obaveznu upotrebu zaštitnih sredstava (gumene rukavice , zaštitne naočale i zaštitna odjeća) u slučaju dodira sa lužinom potrebno odmah isprati sa čistom vodom i potražiti pomoć liječnika. plastičnom pincetom lagano miješamo i pratimo skidanje osvjetljenog sloja sa obje strane , čim se primjeti da je skinut odmah staviti u čistu vodu da se prekine proces , kako se nebi skinulo previše, možemo koristiti i mekani kist s kojim ćemo ubrzati proces skidanja. Lužina će promjeniti boju - potamniti , kada je prezasićena poprimi tamno smeđu boju.

nakon razvijanja i ispiranja spremni smo za nagrizanje bakra. Vrijeme trajanja je ovisno o korištenoj kemiji , osobno preferiran korištenje solne kiseline i vodikovog peroksida u omjeru opisanom na početku postupka. Paziti na način miješanja kemikalija i ne dolijevati vodu u kiselinu ! tijekom nagrizanja lagano miješati i provjeravati obje strane. kada je gotovo isprati pod mlazom vode , ne udisati pare i raditi u provjetrenoj prostoriji.

skidanje foto laka , te za nanošenje solder stop laka potrebno detaljno očistiti i odmastiti , najbolje je očistiti sa Acetonom. poslije čiščenja ako smo sve dobro napravili oba layera se poklapaju.

Solder Mask se nanosi za zašttu vodova od korozije i ujedno za lakše lemljenje vrućim zrakom SMD komponenti ili u pećnici. Našao sam dosta načina za nanošenje silkscreen-a i soldermask-e , a najbolji rezultate sam dobio zapravo najbržom metodom. Prije samog procesa treba pripremiti :

• SolderMask film
• Silkscreen film (negativ)
• Valjak gumeni

• UV boju (UV Curable Solder Mask Paint ) boja po izboru
• Transparentnu foliju (Polietilensku ili polipropilen- jer se boja sastoji od najlona, poliestera, acetata i poliamida)

Ova zadnja transparentna folija je najvažnija za dobar rezultat.

Nanijeti boju na nekoliko manjih mjesta po pločici te staviti transparentnu foliju preko .

Foliju učvrstiti kao i pločicu za neki veći karton ili sl , foliju koju sam koristio je polipropilenska od pakiranja transparentnih folija za inkjet printer . Gumenim valjkom razvaljati preko folije boju da bude ujednačene debljine ravnomjerno , također folija mora ostati zalijepljena za boju kao i boja za pločicu. deblji sloj treba duže osvjetljavati! Zatim stavimo solder resist film te učvrstimo sa samoljepivom trakom da se ne pomiče.

Osvjetljavanje pod UV lampom (tri 8W lampe ) traje 4 - 4,5 minute , možemo osvjetljavati i na suncu oko 5 min , važno je ostvariti umjereni pritisak na film i folije , pa ukoliko koristimo sunce preko treba staviti staklo i lagano ga nečime opteretiti sa dviju strana. Nakon osvjetljavanja lagano skinuti folije , na najdonjoj transparentnoj foliji će ostati neosvjetljeni dijelovi , dok osvjetljeni trebaju ostati na štampanoj pločici. višak nezapećene boje skinemo acetonom laganim čiščenjem , nakon čišćenja ponovo stavimo osvjetljavati (ovaj puta bez filma) na 5 - 10 minuta da se lak u potpunosti stvrdne

Ponovimo postupak za drugi layer ako radimo dvoslojnu štampu. Napomena: za točno vrijeme osvjetljavanja treba napraviti par experimenata jer ono ovisi o debljini boje i snazi UV lampe. Izgled nakon učvršćenja UV boje :

Silkscreen možemo nanijeti istim postupkom kao solderresist samo treba koristiti drugu boju (Radi kontrasta) bijelu ili žutu te film treba biti isprintan u negativu.

Dodatna napomena za izradu silkscreen filma - za bolji rezultat koristiti bold fontove .

Ostaje nam još izrezati pločicu na potrebnu dimenziju i izbušiti rupe. Uživajte u lemljenju