0914
Výroba plošných spojů
17.05.2019

Při napadení stránek, je tahle skupina článků mezi těmi o které jsem přišel. Žádná velká škoda. Většinou to bylo o hledání slepých uliček. Dneska už dělám desky pouze v EAGLE,  fotochemicky a s negativní fólií. Je to už několik let vyzkoušená a ustálená metoda.

Z motivu vytvořeném v programu EAGLE uděláme matrici tímto způsobem:
  1. V menu FILE najdeme položku CAM PROCESSOR, v okénku DEVICE zvolíme PS_INVERTED.
  2. V rozbalovacím menu LAYER zvolíme vrstvy které potřebujeme. Většinou Bottom, Pads, Vias a Dimension.
  3. Stisknutím tlačítka FILE určíme místo, kam chceme soubor uložit. Zapisujeme do adresáře k jeho souborům xxx.sch a xxx.brd se stejným názvem.
  4.  Nesmíme zapomenout v názvu souboru xxx.ps zapsat příponu. EAGLE to neudělá!
  5. Poslední nastavení je odškrtnutí políčka FILL PADS. Pokud zůstane políčko zaškrtnuté, nebudou na matrici vytištěné otvory u pájecích plošek.

Vytvořený soubor otevřeme v grafickém programu, který umí soubory xxx.ps (PostScript). Já používám grafické prostředí GSVIEW32 pro program GhostScript. Neptejte se mne jak se instaluje, nevím to. Na monitoru se objeví obrázek, tak jak je vidět vlevo. Vodorovné čáry na nevyleptaných plochách mědi nejsou na závadu. Na vytištěném motivu nejsou.
Tisknu laserovou tiskárnou (HP Laser Jet P1102) na fólii. Nejde použít fólie pro inkoustové tiskárny, teplem se zkroutí. Protože fólie stojí nějaké peníze, vystřihnu si pouze potřebnou část. Tu přilepím k archu kancelářského papíru na správné místo dvěmi malými samolepkami za náběžnou hranu.
Po vytištění celou matrici začerním lihovým fixem (permanent) a otřu měkým haříkem. Tam, kde není barva se fixa setře. Na místech s nanesenou barvou se zatře do povrchu a podstatně se zvýší hustota krytí. Nemusíme se bát přitlačit.
Dřív jsem matrice schovával, ale časem jsem zjistil, že opakovaná výroba prakticky nepřipadá v úvahu. Pokud budu potřebovat další stejnou desku, je podstatně kvalitnější výsledek s novou matricí.

Desku ořízneme s přídavkem asi 5mm na každé straně. Začistíme hrany a řádně vydrbeme tvrdším kartáčkem na ruce pastou na nádobí. Nejvíc se mi osvědčila pasta TORO. Očištěná plocha musí mít povrch bez skvrn a voda musí tvořit ostrůvky. Na očištěnou stranu už nesaháme, a desku dáme do misky se studenou vodou, vrstvou mědi nahoru. Ve vodě ji ale nemůžeme nechat desítky minut. Očištěný povrch by reagoval s kyslíkem obsaženým ve vodě a opět by bylo nutné měď očistit.

Další operace už nemůžeme dělat na přímém světle. Nejlíp se mi dělá po setmění, kdy používám nepřímé světlo ze žárovky 25W. Jiný typ osvětlení jsem zatím nezkoušel. Tady nás čeká trochu problém. Po odstřižení potřebného kusu negativní folie je třeba z jedné strany folie odstranit krycí vrstvu. Jde to blbě. Já si opět pomáhám malými samolepkami nalepenými z obou stran folie v rohu křížem. Chce to trochu cviku, ale je to to nejlepší na co jsem dosud přišel. Odlepíme kousek rohu folia a ihned jí dáme do misky s vodou k desce. Pod vodou krycí vrstvu odstraníme a obnaženou stranou folii nalepíme pod vodou na měď desky. S folií můžeme pohybovat a dobře si jí srovnat podle potřeby.

Další operace je kritická.Je nutné odstranit veškerou vodu mezi negativní folií a měděným povrchem. Vyndáme desku s nalepenou fólií s vody, položíme si jí na savý podklad a vodu vytlačujeme. Pokud možno jedním směrem. Protože už nemám váleček k leštičce fotek, dělám to gumovou stěrkou na okna. Pokud všechnu vodu nevytlačíme, při zažehlení se voda odpaří a vzniklá pára udělá pod fólií bublinu. Někdy jde bublinu propíchnout, vymačkat a znovu nažehlit.
Znám borce. který nažehluje fólii žehličkou. Já raději sázím na jistotu a folii nažehluji v laminovačce. Stačí ta nejlevnější. Je to trochu tlustší sousto než na jaké je stavěná. Desce musíme dovnitř trochu pomoct. S mojí laminovačkou už to dělám šest let a pořád funguje.
Folii stříhám o něco větší než je deska. Proto jí pro laminování podložím archem kancelářského papíru. Tak se fólie nepřilepí na válec a tahem za papír pomáhám desce ven z laminovačky. Je to brutální, ale funguje to. Vhodné je desku projet ještě jednou, pootočenou o 90°. Přebytečnou folii odstříhneme, doprostřed folie nalepíme malou samolepku. Je to indikátor pro stažení druhé krycí fólie. Desku dáme vychladnout do světlotěsné krabice.

Osvit se dá řešit různě, od šetrného osvitu UV diodami LED až po upravené rakovinotvorné výbojky z veřejného osvětlení RVL-X 125W s odstraněnou baňkou. Pro osvit používám UV zářivku NARVA Black Light Blue LD 11W/073 z akvaristiky. Ve vzdálenosti 200mm za 6 minut osvítím spolehlivě plochu 100 x 80 mm. To je rozměr který z EAGLE light dostanu a zatím jsem větší nepotřeboval a nezkoušel. Lampu jsem udělal ze staré stolní zářivky. Deska i maska jsou pod volně položeným krycím sklem které přitiskne matrici na desku. Před osvitem nezapomeneme sundat druhou krycí vrstvu z negativní fólie. Už se mi to několikrát stalo a proto si lepím pro připomenutí, jak jsem už zmínil, značku z malé samolepky.


Osvícenou desku vyvoláme v roztoku který získáme rozpuštěním 10g uhličitanu sodného bezvodého (Na2Co3) na jednen litr vody, ohřátém na cca 30°C. Shodný roztok získáme když rozpustíme 27g krystalické sody na praní v jednom litru vody. Vývojku používám pro každou desku čerstvou. Po vyvolání desku opláchneme ve vodě a dál už můžeme pracovat při normálním světle. Desku leptám v roztoku který složeném z dvou dílů vody, dvou dílů kyseliny chlorovodíkové (HCL 31%) a jednoho dílu peroxidu vodíku (H2O2 30%). Jedná se o silné žíraviny. Je dobré pracovat s brýlemi a v gumových rukavicích. Vždy lejeme kyselinu do vody! nikdy ne obráceně. Došlo by k výbuchu a potřísnění okolí žíravinou. Po vyleptání smyjeme natištěný motiv v lázni která vznikne rozpuštěním 10g hydroxydu sodného (NaOH 99%) v jednom litru vody. Končíme oplachem vodou. V žádném případě to není práce pro děti. Když jsme u žíravin, největší žíravina je použitá na stříbření desek. Stříbřící lázeň AG-1 má PH = 1. Pro porovnání, neutrální PH je 7. Pro manipulaci v lázních používám novodurové pinzety.


Další operace je vrtání. Hotovou desku zkontrolujeme na zkraty, eventuelní nepatrný můstek dokáže hezky zkomplikonat oživení. Desku začistíme, eventuelně postříbříme a natřeme kalafunou rozpuštěnou v toluenu. Líh používaný k rozpouštění kalafuny obsahuje hodně vody která se špatně odpařuje a deska dlouho lepí.

LITERATURA

 [1] Suchý fotorezist MM540 zosilnovače.eu http://www.zosilnovace.eu
 [2] Návod na výrobu desek plošných spojů SEMACH http://www.plosnespoje.com