Płytka drukowana PCB

Dziś przy okazji „produkcji” układu którego potrzebowałem, postanowiłem pokazać, jak robię obwody drukowane domowym sposobem, takie jak np. ten

plytka-regulator

 

 

 

 

 

 

 

Kiedy zaczynałem zabawę elektroniką, płytki robiło się malując ścieżki wodoodpornym pisakiem albo lakierem do paznokci. Dziś mamy lepsze techniki… Jedną z nich jest termotransfer.

Termotransfer polega na termicznym przeniesieniu rysunku ścieżek z kartki papieru na warstwę miedzi laminatu. W tym przykładzie wykorzystujemy właściwości tonera, którym drukuje drukarka laserowa.

W czasie druku, drukarka nanosi tekst lub obraz na papier a następnie karta papieru przed opuszczeniem drukarki przechodzi między gorącymi wałkami. Wówczas toner pod wpływem temperatury uplastycznia się wnikając w papier. Właśnie ta właściwość toneru jest nam tutaj niezwykle pomocna. W czasie podobnego procesu będziemy przenosić druk na płytkę miedzianą.

Obraz ścieżek drukować będziemy na specjalnej folii do termotransferu lub papierze kredowym. Ja używam papieru kredowego, efekty są zadowalające a cena kilkakrotnie niższa od ceny folii.

Dlaczego papier kredowy a nie zwykły? Papier kredowy ma gładszą strukturę, toner przy druku nie wnika tak głęboko w papier kredowy jak w zwykły. Dzięki temu przy przenoszeniu na miedz, więcej tonera zostaje na płytce.

Teraz do rzeczy…

Do wykonania układu PCB domowym sposobem będziemy potrzebować:

    • papier ścierny drobny, 1500 lub 2000
    • żelazko
    • alkohol izopropylowy lub inny rozpuszczalnik do odtłuszczenia
    • laminat
    • papier kredowy
    • drukarka laserowa – spokojnie, nie będziemy drukować na laminacie :)
    • komputer
    • naczynie z wodą
    • wytrawiacz, np. nadsiarczan sodowy B327

Zaczynamy od projektu. Ja korzystam z programu EAGLE do projektowania układów elektronicznych, ale nie będę tego tu opisywał – w sieci są instrukcje do programu, a sam program można pobrać ze trony producenta legalnie i bezpłatnie. Tutaj podaję link do kursu EAGLE’a z Elektroniki Praktycznej który posiadam. Jest to opis do starszej wersji, ale podstawy są te same. Producent EAGLE’a udostępnia bezpłatnie soft z pewnymi ograniczeniami, ale spokojnie wersja bezpłatna wystarczy do amatorskich zastosowań.

Jeżeli mamy już w komputerze przygotowany projekt płytki, drukujemy go na papierze kredowym. Pamiętajmy o tym że trzeba wydrukować tylko obraz ścieżek, musimy wyłączyć w programie widok elementów, ich wartości i opisy.

zelazko-plytka-pcb

 

 

 

 

 

 

 

Wycinamy z arkusza laminatu płytkę o wymiarach trochę większych niż projektowany układ, następnie papierem ściernym o grubości 1500 do 2000 szlifujemy warstwę miedzi tak, aby wyrównać zadrapania i większe zabrudzenia. Szlifujemy pod wodą, najlepiej pod kranem przez minutę do dwóch, w zależności od wielkości płytki i efektów.

Następnie alkoholem IPA czyścimy z zabrudzeń i zatłuszczeń. Po tym już nie możemy dotykać warstwy miedzi palcami, należy też uważać by nie zakurzyć i nie zabrudzić oczyszczonej płytki. 

alkohol-ipa

Jeszcze słówko o IPA. Ja używam tego środka do czyszczenia płytek, bo akurat używam tego do czyszczenia światłowodów przed spawaniem i posiadam cały czas zapas. Ale jeżeli akurat nie mamy IPA, to można spróbować Acetonem lub rozpuszczalnikiem Nitro, to drugie chyba lepsze. Z resztą Aceton lub nitro też się przyda do czyszczenia płytki po trawieniu.

 

 

Ale wracajmy do tematu… Ustawiamy żelazko stopą do góry i kładziemy na nim płytkę, miedzianą stroną w górę, tak jak to jest na zdjęciu wyżej. Włączamy żelazko i czekamy chwile, aż dobrze się rozgrzeje.

Kiedy już żelazko i płytka są gorące, przykładamy papier kredowy z wydrukiem ścieżek do płytki. Musimy to zrobić tak , by po zetknięciu papieru z płytką nie przesuwać go po płytce. Najlepiej od razu od góry czymś docisnąć. Może być to szmatka, lub cokolwiek co pozwoli dobrze docisnąć wydruk do laminatu i zabezpieczy nas przed poparzeniem. W tym czasie toner uplastycznia się i łączy z warswą miedzi.

zelazko-transfer

 

 

 

 

 

 

 

Na zdjęciu widać wałek gumowy dociskający wydruk do płytki podczas zgrzewania. To jest metoda którą ja stosuję. Proponuję zaopatrzyć się w jakiś podobny przyrząd.

Po kilkukrotnym przejechaniu wałkiem po płytce zdejmujemy delikatnie płytkę z żelazka, uważając by nie odkleić papieru i wkładamy do naczynia z wodą  pozostawiająć ją tam na kilka minut. Ma to na celu zmiękczenie papieru i usunięcie go bez uszkodzenia rysunku ścieżek na płytce. 

Po wyjęciu płytki z wody delikatnie ściągamy papier z płytki. Jeżeli wcześniej dobrze doczyściliśmy płytkę, papier powinien schodzić bez ściągania toneru z płytki. Pozostałości papieru między ścieżkami usuwamy na mokro palcem, ale nie paznokciem by nie zadrapać ścieżek.

Efekt powinien być taki 

plytka-migacz-przed-traw

 

 

 

 

 

 

 

Tak wykonaną płytkę wrzucamy do roztworu wytrawiacza, a po wytrawieniu myjemy wszystko acetonem lub nitro.

I wyjdzie coś takiego……..

plytka-migacz

Pozostałą część płytki poza obrysem możemy odciąć, a nierówności doszlifować, np. na tarczy od szlifierki.

Pamiętajmy też że jeden rozpuszczony wytrawiacz może nam służyć kilka razy, ale czym więcej miedzi wytrawimy, tym jego skuteczność bardziej będzie mniejsza. Dlatego należy zostawiać jak najmniej miedzi do wytrawienia poza obrysem płytki.

 

Powodzenia