Płytki PCB w domu.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

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: