Header image  
Fotocestou
 
 
    Zpět
 
Výroba desek plošných spojů - fotocestou

K výrobě DPS, tedy desek plošných spojů (anglicky PCB) jsem se dostal před pár lety, jelikož mě přestalo bavit fixou a pravítkem čmárat spoje na DPS, jinak tkví nevýhoda v tom, že je vše nesymetrické a mírně křivé – což mě opravdu štvalo :-) a také se mi někdy stávalo, když byla fixa starší, tak se mi podleptaly spoje. Kreslit takto ručně složitější DPS bylo za trest…
Pro toho, kdo neví vůbec jak se DPS vyrábí, zde shrnu překonanou ruční výrobu. Nejdříve bylo nutné obstarat DPS, která se dá kdekoliv zakoupit..je z cuprextitu-skelných vláken a nahoře je měděná vrstva pro spoje (35um), jsou i dvojvrstvé DPS, ale pro ruční „homemade“ výrobu pro začátečníky celkem k ničemu. Samotný motiv desky, tedy předloha pro spoje se vytiskla na papír v měřítku 1:1 a v otvorech pro vrtání se vyťukla dírka přes papír na DPS, tím bylo zajištěno to, že budou součástky sedět. Pak se dle předlohy kreslily spoje a kontakty lihovou fixou, fixa zajišťovala to, aby se popsaná část nevyleptala v leptacím roztoku ClFe4 – chloridu železitém, tam se leptala zpravidla cca 20-30min. No a pak už byla DPS na světě.

Fotolitografická metoda výroby DPS je daleko modernější způsob. A dá se dělat bez větších problémů i doma. Výhody jsou nesporné, výsledné spoje jsou rovné – přesně odpovídají předloze, kvalita umožňuje i tenké spoje, dále je tu výhoda, že si můžete vyleptat libovolně složitou DPS. Navíc ale potřebujete jisté věci, a to vývojku, osvitovou komoru a DPS s fotocitlivým lakem.
A teď už k výrobě :  

Krok č.1: Deska plošných spojů
Zakoupit přímo DPS s positivní fotocitlivou vrstvou  (44kč/100x150mm) a nebo na klasickou DPS nanést pozitivní fotolak  POSITIV 20 (329kč/200ml).  

Krok č.2: Předloha pro DPS
Vytisknout na laserové tiskárně předlohu s plošnými spoji, je potřeba dobré sytosti tisku, případně použít dvě předlohy na sebe.Tiskne se na speciální fólii pro tisk na laserové tiskárně (jde to i na inkoustovou tiskárnu,nezkoušel jsem). Je nutné samozřejmě dbát na správnou orientaci plošných spojů, které se fotolitograficky obtisknou na DPS.  

Krok č.3: Osvícení DPS s předlohou
Vytisknutou fólii je nutné přitisknout na DPS (samozřejmě ze strany laku a se správnou orientací) – to se dá nejlépe provést sklem, osvědčilo se mi tenčí sklo pro fotorámečky 10x15cm. Takto připravenou DPS je nutné osvítit výbojkou či LEDkami – tyto zdroje světla musí být ultrafialové (nejlépe peak v oblasti 350-450nm).Pokud se rozhodnete pro výbojku, rozhodně doporučuji rtuťovou, která se dá sehnat z pouličních světel. Ovšem ta skýtá mnoho nevýhod, musíte rozbít sklo a dostat se k samotné výbojce, ta k práci potřebuje předřadník a startér.
Nejlepší možností, a u mě preferovanou je osvit pomocí UV LED zde  jsem sehnal LEDky s výkonem 100mW a peakem v oblasti 395nm, navíc svítí v širokém úhlu, což je perfektní právě pro naše účely. Doba osvitu záleží na více věcech, ale rozhodně je kratší než u výbojky. Já používám dobu osvitu 2,5 minuty. Délku ovlivňuje fólie na které je předloha, fotolak na DPS, krycí sklo a také vzdálenost od LED diod. Použil jsem12x7 LED, které jsou ve vzdálenosti cca 1,5cm a vzdálenost od DPS cca 5cm.Tato konfigurace osvítí DPS max. 10x15, ale raději méně,efektivně 8x13cm…Osvitovou krabici jsem si vytvořil pomocí PLC, kde mám nastaveny časy a také spínání ventilátorů (ty jsou tam spíše pro jistotu). LEDky jsem spojil sério-paralelně takže napětí mám 24VDC. Nedávno jsem připojil i lamelu s bílými LED, abych viděl na vkládanou dps…

Krok č.4: Vývojka
Po úspěšném (2,5min) osvitu desky se můžeme vrhnout na vyvolání pozitivu. K tomu slouží roztok NaOH aneb Hydroxidu sodného, prodávaného též pod názvem krtek-čistič odpadů :-D Musí se použít cca. 10g NaOH / litr. Do připraveného roztoku osvícenou DPS vložíme, ale jen na pár vteřin (cca. 2-8s) tudíž je vhodné ihned opláchnout desku vodou. Při tomto procesu se odplaví přebytečný lak u vyvolaných částí, to je dobře pozorovatelné pod úhlem, jakmile jsou leptané spoje viditelné, je nutno DPS opláchnout.

Krok č.5: Leptání
Tento poslední kroj je identický s leptáním jakýchkoliv DPS. Používá se k němu převážně roztok Chloridu železitého, do kterého DPS na 20-30min ponoříme a necháme spoje odleptat. Poté je nutné lihem odstranit krycí lak na DPS a můžeme vrtat…

-- A výsledná DPS --

-- Postříbřená --