Positiv20.pdf

Wytwarzanie płytek drukowanych

metod¡ fotochemiczn¡

Napisał: SAINT

kwiecie« 2005

L A T E X

M.B.

Wytwarzanie płytek drukowanych metod¡ fotochemiczn¡

Na samym wst¦pie powiem tylko o tym, i» ta metoda nie nale»y do tanich, a osoby

niecierpliwe, niedokładne i leniwe nie maja co si¦ za ni¡ zabiera¢. Dlatego te» wiele osób

woli si¦ bawi¢ pisakami, foliami i innymi sposobami domowymi, ale zapewniam, »e »adn¡

inn¡ znan¡ mi metod¡ nie jest si¦ w stanie uzyska¢ takich wyników jak wła±nie meto-

d¡ fotochemiczn¡. Nie robiłem testów co do wielko±ci najmniejszej ±cie»ki uzyskanej t¡

metod¡, ale przegl¡daj¡c wszystkie swoje zaprojektowane płytki musz¦ przyzna¢, »e uzy-

skanie ±cie»ki 0,2 mm nie jest jakim± szczególnym osi¡gni¦ciem. Wszystko zale»y jednak

od staranno±ci procesów chemicznych wykonywanych podczas wytwarzania takiej płytki

no i od maski, na któr¡ mamy naniesiony nasz schemat płytki drukowanej.

Do całej zabawy b¦d¡ nam potrzebne:

² halogen 500W z wyj¦t¡ szybk¡ (pochłania ona promienie UV, o które wła±nie nam

chodzi), cena ok. 15–20zł;

² 2 kuwety, jedna do wywoływania, druga do trawienia płytki, ceny mog¡ by¢ ró»ne

w zale»no±ci od tego jak du»e chcesz wytrawia¢ płytki, nie trzeba mie¢ jakich±

drogich kuwet kwasoodpornych, ja osobi±cie u»ywam pojemnika do przechowywania

»ywno±ci kupionego w jednym z hipermarketów za ok. 2zł za sztuk¦;

² POSITIV20, emulsja ±wiatłoczuła (w spray’u), cena ok. 30zł;

² roztwór 0,7% wodorotlenku sodu, mo»na równie dobrze u»y¢ popularnego „Krecika”

do udra»niania rur kanalizacyjnych (w postaci małych kuleczek, oczywi±cie tez 0,7%

roztworu), ceny krecika nie znam, ale pewnie nie przekracza 5zł za 250g, a tyle to

nam wystarczy chyba na 10 lat wywoływania :)

² ±rodek do trawienia płytek: roztwór kwasu azotowego, chlorek »elazowy lub B327;

u»ywałem wcze±niej chlorku, ale zast¡piłem go ±rodkiem B327 po tym jak mnie

mama kilka razy chciała wyrzuca¢ z domu za to, »e ci¡gle robiłem w łazience plamy

po chlorku, które ci¦»ko lub w ogóle nie dały si¦ usun¡¢; B327 jest mo»e słabszy ni»

chlorek »elazowy i dla lepszego trawienia wymaga podgrzania go do ok.40 ± C, ale za

to mniej podtrawia, jest bezbarwny na pocz¡tku jego u»ytkowania, a po zabrudzeniu

go miedzi¡ staje si¦ bł¦kitny, ale nadal jest przezroczysty, przechowywa¢ go trzeba

w otwartym pojemniku ze wzgl¦du na mo»liwo±¢ powstawania gazów (wystarczy

jaki± słoik z dziurk¡ w wieczku), cena chlorku ok. 3,5zł za 125g, cena B327 ok. 5,5zł

za 125g;

² grzałka akwariowa, nie jest to niezb¦dne, ale ja wła±nie takiej grzałki u»ywam aby

±rodek był cały czas ciepły podczas trawienia płytki, cena ok. 7zł;

² p¦dzelek, te» nie jest konieczny, ale ułatwia wywoływanie płytek oraz pomaga pod-

czas trawienia.

Zaczynamy najpierw od zrobienia schematu drukowanego płytki na komputerze. Ja

korzystam ze stosunkowo prostego programu EAGLE (nie miałem jeszcze czasu usi¡±¢

porz¡dnie nad Protelem i nauczy¢ si¦ go). Tak zrobiony schemat drukujemy (oczywi±cie

tylko ±cie»ki :) ) najlepiej na drukarce laserowej na kalce technicznej, wa»ne »eby była jak

najbardziej przezroczysta i jak najmniej ziarnista. Mo»na skorzysta¢ oczywi±cie z folii, ale

nie wszystkie folie s¡ odpowiednie, jak i sama drukarka nie zawsze radzi sobie z wydru-

kiem. Sam osobi±cie testowałem ró»ne folie, kalki a nawet papier ±niadaniowy :), jednak

M.B.

Wytwarzanie płytek drukowanych metod¡ fotochemiczn¡

najlepsz¡ jako±¢ wydruku uzyskałem na kalce technicznej. Mo»na sobie samemu zrobi¢ test

i spróbowa¢ nawet drukowa¢ na drukarce atramentowej, wa»ne aby jako±¢ wydruku była

bardzo dobra i zaczernienie bardzo du»e bez jakichkolwiek przerw pozostawionych przez

zatkane dysze. Drukujemy oczywi±cie lustrzane odbicie ±cie»ek drukowanych, a to z tego

powodu, »e nadruk powinien przylega¢ do płytki drukowanej, poniewa» w tej metodzie

nawet grubo±¢ folii ma wielkie znaczenie na zarys i jako±¢ ±cie»ek. Jak ju» wspomniałem

ja korzystam z kalki technicznej, do tego po wydrukowaniu mocz¦ mask¦ w rozpuszczal-

niku (w sumie to tylko zanurzam na chwilk¦), przez co zwi¦ksza si¦ zaczernienie ±cie»ek

poprzez p¦cznienie tonera pod wpływem rozpuszczalnika a i sama kalka staje si¦ bardziej

przezroczysta. Nie polecam moczenia folii w rozpuszczalniku :).

Tyle na temat zrobienia maski. Teraz musimy przyst¡pi¢ do przygotowania naszej

płytki. Płytk¦ docinamy na wielko±¢ jaka nam b¦dzie potrzebna »eby zmie±ci¢ na niej cały

schemat. Płytk¦ docinamy piłk¡ do metalu, chyba »e posiadamy jakie± lepsze i szybsze

urz¡dzenie do ci¦cia. Nast¦pnie musimy ja umy¢ dokładnie z wszelkich brudów i tłuszczów,

najlepiej do tego si¦ nadaje „Cif”, ale z mniej zabrudzonymi płytkami radz¦ sobie za

pomoc¡ zwykłego mydła. Po takim szorowaniu płytki dobrze jest ja przetrze¢ na wszelki

wypadek rozpuszczalnikiem.

Tak przygotowan¡ płytk¦ mo»emy ju» spryska¢ Positivem. Nale»y nanie±¢ cienk¡ war-

stw¦ emulsji ruchami skanuj¡cymi. Do±¢ wa»ne jest aby warstwa naniesiona była w miar¦

równomierna, dlatego te» pryskanie powinno si¦ odbywa¢ ±miałymi ruchami. Dobrym

rozwi¡zaniem byłoby nanoszenie warstwy emulsji na wiruj¡c¡ płytk¦ (tak jak nanosi si¦

warstwy na zwykłe płytki CD). Taki sposób nanoszenia gwarantuje równomierne rozpro-

wadzenie Positivu. Nie bawiłem si¦ w takie metody nanoszenia i nie wiem jaka powinna

by¢ pr¦dko±¢ obrotowa, ale naniesiona warstwa nie powinna by¢ zbyt cienka. Wspomnia-

łem o tym, poniewa» sam przeczytałem gdzie± w internecie, »e kto± nanosił emulsje na

płytk¦ zamocowan¡ na wiatraczku (nie pami¦tam co to był za wiatrak). Po napyleniu

warstwy emulsji najlepiej schowa¢ nasz¡ płytk¦ zaraz do jakiego± pojemnika, który ochro-

ni nasz¡ biedn¡ płytk¦ od pyłków lataj¡cych sobie beztrosko w powietrzu. Gdy taki pyłek

osi¡dzie nam w miejscu gdzie b¦dzie przebiega¢ ±cie»ka schematu, to b¡d¹my pewni, »e to

miejsce bedzie „wyjedzone” z miedzi (przy cienkich ±cie»kach mo»emy mie¢ j¡ wogóle prze-

rwan¡!). Aha.. .nasz pojemnik nie mo»e by¢ hermetyczny.. .Positiv musi przecie» prze-

schn¡¢. Teraz trzeba odczeka¢ a» nasza warstwa emulsji wyschnie. Czas schni¦cia positivu

w temperaturze pokojowej wynosi ok. 24h (tak podaje producent), ale z do±wiadczenia

wiem »e mo»na je ju» na±wietla¢ nawet po 18h. Je±li posiadamy jaki± piecyk z termosta-

tem na74 ± C to mamy wielkie szcz¦±cie, gdy» Positiv schnie w takiej temperaturze ok.

15min.

Nie wspomniałem nic na temat pomieszczenia w którym mamy nanosi¢ Positiv20 na

nasz¡ płytk¦ — wko«cu to emulsja ±wiatłoczuła. Nie trzeba stosowa¢ w tym przypadku

ciemni, mo»na spokojnie nanosi¢ Positiv w pomieszczeniu o±wietlonym. rodek ten jest

najbardziej wra»liwy na promienie UV po wyschni¦ciu. Oczywi±cie unikajmy jednak bez-

po±redniej ekspozycji naszej płytki ze sło«cem, one przecie» jest ¹ródłem promieni UV.

Teoretycznie w słoneczny dzie« mo»na by nasz¡ płytk¦ na±wietla¢ na sło«cu, ale czas

na±wietlania trzeba byłoby chyba wywró»y¢.

Gdy nam płytka ju» przeschnie jest gotowa do na±wietlania. Na±wietlamy j¡ wcze±niej

wspomnianym halogenem 500W, w którym wyjmujemy szybk¦ ochronn¡ (pochłania ona

spor¡ cz¦±¢ promieni UV). Halogen powinien by¢ umieszczony ok. 40cm nad powierzchni¦,

na któr¡ poło»ymy płytk¦. Osobi±cie u»ywam „statywu” zło»onego z dwóch desek w kształt

M.B.

Wytwarzanie płytek drukowanych metod¡ fotochemiczn¡

litery L, na którym zamocowałem halogen na wysoko±ci ok. 40cm. Wyglada to mniej wi¦cej

tak jak na rysunku 1 (sorry za niestaranny rysunek, ale si¦ ±pieszyłem :) ).

Rysunek 1: Na±wietlarka :)

Płytk¦ układamy emulsj¡ do góry na naszej „na±wietlarce”, kładziemy nast¦pnie na to

nasz¡ mask¦ (nadrukiem „do płytki”) i przyciskamy jak¡± szyb¡ aby nasza maska przy-

legała do płytki idealnie. Najlepiej do tego celu nadałaby si¦ pleksi, gdy» pochłania ona

du»o mniej promieni UV ni» szyba, ale ja u»ywam zwykłego kawałka szyby o grubo±ci ok.

4 ¥ 5mm.

Teraz doszli±my do jednego z wa»niejszych punktów naszej pracy z płytk¡, a miano-

wicie czas na±wietlania. Od czasu na±wietlania zale»e¢ b¦dzie jak dobrze b¦dzie nam

si¦ wypłukiwał Positiv podczas procesu wywoływania. Ja na±wietlam płytki przez ok.

4min., ale polecam na pocz¡tek pobawienie si¦ z ró»nymi czasami i wybranie optymalne-

go. Pami¦taj tylko o tym, »e zbyt krótki czas na±wietlania mo»e spowodowa¢, »e Positiv

nie b¦dzie si¦ dobrze wypłukiwał i mo»emy wypłuka¢ nawet ±cie»ki niszcz¡c tym samym

nasz schemat. Dłu»sze na±wietlanie, przy maskach, w których ±cie»ki wydrukowane nie s¡

wystarczaj¡co zaczernione, mo»e spowodowa¢ na±wietlenie tak»e ±cie»ek. Wniosek z tego

mo»na wyci¡gn¡¢ taki, »e czas na±wietlania zale»y m.in. od jako±ci naszej maski.

Mamy ju» na±wietlon¡ płytk¦ i teraz zabierzemy si¦ do „mokrej roboty” — wywołanie

płytki. Zastanawiałem si¦ kiedy± czy przypadkiem nie jest to najtrudniejsza i najwa»-

niejsza cz¦±¢ całej tej pracy, bowiem od wywołania zale»e¢ b¦dzie czy nasze ±cie»ki nie

b¦d¡ si¦ podtrawia¢.

Bierzemy jedn¡ z kuwet i nalewamy do niej wody, pó¹niej wsypujemy do niej wodoro-

tlenek sodu (np. „Krecik”) robi¡c 0,7% roztwór (dla zakr¦conych :) tłumacze — jest to 7g

wodorotlenku sodu na 1l naszego roztworu, czyli mniej wi¦cej 1l wody). Wszystko musisz

sobie wcze±niej policzy¢: ile wody, ile wodorotlenku sodu. Zrób roztworu tak¡ ilo±¢, »eby

zanurzy¢ cał¡ płytk¦ na gł¦boko±¢ min. 1 cm. Mamy wi¦c roztwór przygotowany. Uwa»aj

na to aby nie zrobi¢ „zbyt mocnego” roztworu, nie chcesz chyba »eby wodorotlenek „zjadł”

Ci cały Positiv ł¡cznie ze ±cie»kami. W normalnym st¦»eniu (0,7%) po wrzuceniu płytki

wywołanie trwa jakie± 10–30s w zale»no±ci od tego jak grub¡ warstw¦ Positivu nanie±li±my

na płytk¦. Najlepiej jak podczas wywoływania b¦dziemy p¦dzelkiem „czy±ci¢” delikatnie

płytk¦, przyspieszy to znacznie czas wywoływania. Wyci¡gamy płytk¦ z tej k¡pieli gdy ju»

wyra¹nie b¦dziemy widzieli ±cie»ki a w miejscach na±wietlonych nie b¦dzie ju» Positivu.

M.B.

Wytwarzanie płytek drukowanych metod¡ fotochemiczn¡

Nie trzymaj zbyt długo płytki w tym roztworze bo uszkodz¡ si¦ i podtrawi¡ ±cie»ki obwo-

du drukowanego. Je±li trzymasz ju» płytk¦ w roztworze dłu»ej ni» minut¦ to oznacza, »e

co± zamieszałe±. Albo zrobiony jest zbyt słaby roztwór, albo po prostu zapomniałe± na-

±wietli¢ płytki. Wywoływanie dlatego jest trudne, poniewa» nawet kilkana±cie sekund zbyt

długiego wywoływania mo»e spowodowa¢, »e wypłukaniu ulegnie tak»e warstwa Positivu

w miejscach gdzie powinny by¢ ±cie»ki naszego schematu. Natomiast zbyt krótkie wywoły-

wanie mo»e spowodowa¢, »e nie usuniemy w cało±ci na±wietlonego Positivu co spowoduje

zwarcia ±cie»ek, lub w najgorszym razie b¦dziemy mieli na płytce „plamy” miedziane. Po

k¡pieli w wodorotlenku płuczemy płytk¦ wod¡, »eby pozby¢ si¦ resztek roztworu z płytki.

W sumie na tym si¦ ko«czy cała metoda fotochemiczna, dalsza cz¦±¢ robienia płytki

niczym si¦ nie ró»ni od innych metod. Po prostu wytrawiamy tak przygotowan¡ płytk¦

w chlorku »elazowym czy jakim± innym ±rodku trawi¡cym mied¹. Ja u»ywam ±rodka o

nazwie B327, gdy» mniej podtrawia ±cie»ki ni» chlorek a do tego jest prze¹roczysty nawet

gdy u»ywamy go ju» przez dłu»szy czas zmienia jedynie zabarwienie na bł¦kitny.

Po wytrawieniu ±cieramy warstw¦ Positivu ze ±cie»ek rozpuszczalnikiem i mamy płytk¦

gotow¡. Teraz jedynie zrobi¢ otwory i mo»emy lutowa¢ elementy elektroniczne.

Przedstawione tutaj sposoby s¡ jedynie wskazówk¡ jak nale»y wszystko robi¢ po kolei.

Ka»dy kto pobawi si¦ t¡ metod¡ dojdzie do jakich± swoich rozwi¡za« i „patentów” pewnie

niejednokrotnie lepszych ni» wymienione w tym dokumencie.

ycz¦ miłej zabawy

SAINT (M.B.)

Dokument ten ma charakter edukacyjny :) i mo»e by¢ rozpowszechniany dowolnie, bez jakichkolwiek zmian w jego tre±ci.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: