Výroba DPS fotocestou


dps.jpg
Teraz vám ukážem moju "výrobňu" DPS a zároveň troška popíšem postup, ktorým DPS u mňa vznikajú.
Hneď úvodom chcem podotknúť, že DPS nerobím nejak dlho, cca 3 roky, a to ešte navyše veľmi zriedka, prakticky iba pre vlastnú potrebu, prípadne ak niekto potrebuje "vytiahnuť z hnoja:)". Pôvodne som totiž v podmienkach bytu bol odkázaný na mechnickú výrobu, čo bolo dosť prácne, alebo som si nechával dosky robiť priemyslne. Keďže podnik, kde sa týmto zaoberali, prešiel do iných rúk, a cena išla mimo moje možnosti, tak som sa po nejakej bastlpauze rozhodol robiť si DPS doma.
Teda. Začať treba predlohou. Používam tlačový výstup buď z návrhového programu (Eagle, Sprint Layout), alebo sken z časopisu, upravený prípadne v grafickom editore.


Predlohu vytláčam na laserovej tlačiarni HP1020 na fóliu určenú pre laserovky. Vytlačená predloha má ale absolútne nevyhovujúci kontrast (bodkované, vyplýva z princípu tlače), tak používam starý trik, a to rozpustenie tonera v acetónových parách. Na toto sa hodí nízka papierová krabica, kde okraje a veko pokvapkám acetónom, tak, aby ho tam bolo co primerane. Hlavne nesmie kvapnúť na predlohu. Krabicu zavriem, a nechám predlohu fetovať.


Zatiaľ si pripravím DPS na nástrek fotocitivej vrstvy. Používam pozítívny postup, tzn. spoje na predlohe sú tmavé, nežiadúce plochy svetlé. DPS si odstrihnem na požadovaný rozmer+5 až 8mm, toto je technologický prídavok, bez neho to nepôjde. Dosku treba bezchybne očistiť od oxidov a mastnoty, inak nám dobre nevyjde nános fotorezistu. Na očistenie používam bud čistiacu hubku pre kúrenárov (menšie znečistenie medi), alebo 800-1000 brúsny papier pod vodou (silné znečistenie, až medenka). DPS nesmie byť moc mechanicky poškriabaná, vo vyslednom efekte to vypadá blbo.


Teraz, ak máme DPS bez oxidov, odmastenú, suchú a bez prachu, môžeme prejsť k naneseniu fotovrstvy. Používam sprej Positiv 20. Pri striekaní je treba dodržať v podstate len jednu zásadu, a to bezprašnosť prostredia. S týmto fenoménom sa stále neúspešne vyrovnávam, občas sa mi stane že proste to zrnko tam pristane. A čo keď. Na spôsob nanesenia s nedá povedat niečo jednoznačné, treba správnu hrúbku laku získať cvikom. Striekam z výšky cca 30cm, jednu vrstvu kolmo na druhú, bezčasového rozostupu. Po nastriekaní povrch vyzerá otrasne fľakato, ale po cca 2-3 minútkach sa lak zleje pekne v jednoliatu vrstvu.
Lak treba nechať dobre zaschnúť. Pri izbovej teplote schne ale až 24 hodín, čo je dost problém, občas. Preto na schnutie a osvecovanie používam špeciálne upravený vrak mikrovlnky, ktorý opíšem neskôr.


Teda, skrátka, schnutie sa dá dosť podstatne urýchliť zahriatím DPS na 70C, kedy je doba tvrdnutia laku cca 20minút (!!). Teplotu sa ale nedoporučuje prehnať, nakoľko môže dôjsť k degradácii laku, ktorý potom môžeme tak maximálne umyť a naniesť znova. Pred koncom sušiaceho procesu pridám k DPS aj fóliu s predlohou, kedy dôjde k vytvrdeniu tonerovej vrstvy (ktorá si dovtedy užívala v acetóne) a tým sa znemožní jej prilepenie k fotolaku.


No, a môžeme pristúpiť k osvieteniu. Na osvecovanie mám vypreparovaný horák z ortuťovej výbojky, ktorý produkuje veľa tepla, ešte viac UV žiarenia a najviac ozónu, ktorý nieje uplne najlepšia vec pre človeka, preto ho treba účinne odvetrat. Na osvecovanie takýmto výkonným zdrojom stačí čas 1-2 minúty, ja DPS nechávam cca 4 min., kôli stabilizácií svitu horáka. Nemusím dúfam upozorňovať že UV svetlo je mooc škodlivé očiam aj pokožke, takže nečumím do výbojky a neochomejtám sa okolo. Po ukončení osvitu je na fotovrstve troška nazelenalo vidieť budúce vodivé cestičky.


Ďalšia fáza: Vyvolanie. Najčastejšie sa používa hydroxid sodný, aj keď v podstate by mohla stačiť akákoľvek zásada.

Hydroxid rozpúšťam vo vlažnej vode za stáleho miešania (pozor, reakcia je exotermická, takže nie rozpúšťať v horúcej vode!), v množstve cca dve kávové lyžky na cca 1L vody. Dosku ponoríme do roztoku a mierne s ňou hýbeme. Po chvíli zbadáme ako sa nám začína odplavovat exponovaný fotorezist. Doska musí byť od nežiadúceho laku zbavená úplne, inak vznikne problém pri leptaní. Po vyvolaní opláchnem DPS vo vode, a po dôokladnej kontrole, kedy sa ešte dajú odhaliť prípadné chyby, môžeme pristúpiť k leptaniu.


Na leptanie sa vo všeobecnosti používa buď chlorid železitý, alebo roztok z kyseliny soľnej (chlorovodíkovej), peroxidu vodíka a vody. Ja uprednostňujem kyselinovú metódu. Roztok riedim v pomere 1:1:1, doporučuje sa aj 1:0,5:1. Leptanie by nemalo prebiehať živelne, može dôjsť k likvidácii tenkých spojov podleptaním. Doskou pri leptaní pohybujeme, a kontrolujeme priebeh. Pri leptaní môžu vznikať dráždivé a korozívne výpary, tak nedržíme čumák rovno nad miskou, rovnako nieje od veci použit ochranné okuliare, kvapka roztoku v oku nieje sranda.


Ak nám doteraz všetko vychádzalo, nepacovali sme zbrklo, výsledkom nám je pomerne slušná doska, ktorá je zatial ale pokrytá teraz už zbytočným fotolakom.


DPS teda treba zbaviť fotolaku, a ochrániť ju proti oxidácii a umožniť dobré spájkovanie. Doska sa dá buď umyť buď chemicky (aceton, handra), alebo mechanicky (tekutý prášok).


Bezprostredne po tejto akcií treba pokryť dosku nejakým ochranným a pájkovacím prostriedkom. Dá sa použiť roztok kalafuny v acetóne (lieh moc nie, klasický z obchodu môže robiť fľaky), prípadne špeciálne laky určené priamo na toto. Ja používam lak Plastik70, ktorý je perfekt, ale troška horšie spájkovateľný. Mne to ide bez nejakých problémov, tak neviem.


Ďaľší zo spôsobov ochrany je pokovenie, buďto chemicky (predávaným roztokom), alebo pomocou pájky a cínovej zliatiny prostredníctvom nejakého špeciálnejšieho nástavca na pájku.


Takže, ak sme sa šťastne dostali až sem, máme v podstate hotovo, chýba nám len vyvŕtanie. Tam platí v podstate toto: vysoké obrátky, nechvejúce sa vreteno, pevný stojan, dobré vrtáky. Na kuprexkart stačia aj HSS vrtáky, na sklolaminát je lepsie použiť tvrdokovy alebo kopijovité vrtáky, ktoré už ale nutne potrebujú kvalitnú vrtku a stojan, inak sa tie vrtáky lámu ako nič.


Ešte som sľúbil malý opis "modifikovanej" mikrovlnky. Pred vyrobením som dosky sušil v kuchynskej rúre (ble), a osvecoval vo veľkej škatuli, kde výbojka visela na prívodoch.


Zo starej mikrovlnky som v podstate vyrazil všetko nepotrebné (magnetrón, reguláciu výkonu, filtre, svetlo, tanierovú otoč), vyrezal spodné dno, ktoré bolo nahradené falošným, z hlinníkového plechu hr. 2mm, o ktoré som pripevnil vykurovacie teleso s vlastným termostatom, ktorý termostatuje na cca 70C. Do hornej časti som cez izolanty z tvrdého dreva pripevnil výbojkový horák. Z pôvodnej výbavy mikrovlnky ostal časovač (účel zostal), ventilátor (funkčný len pri osvite, vetrá priestor výbojky od ozónu a chladí zároveň), plus bola pridaná tlmivka pre výbojku. Na predný panel bol pridaný prepínač "ohrev", "osvit". Časom sa plánuje upgrade, ale zatiaľ mi to bohato stačí takto.


Z preduZ preduHorákHorákOhrevOhrev


Toľko asi z mojej strany, budem rád keď pridáte aj svoje postrehy a námety. Ďakujem.


Chcel by som sa podeliť o daľší možný spôsob osvecovania fotorezistu pomocou trubíc s prerušeným žeraviacim vláknom, ktorý mi poslal p V. Kočka (vkockam zavinac volny dot cz).
K osvetlovani PCB pouzivam dve 8W zarivky Philips za cca 180,-Kč/kus. U jedné odeslo zhaveni, ale bylo me lito ji vyhodit. Tak me nouze donutila vzpominat a vybavil jsem si, ze zarivka jde nastartovat i vysokym napetim bez zhaveni. Tak jsem si postavil zdroj-nasobic pro zarivku a ono to kupodivu chodí.


Zoznam fotiek je tento:

1) zdroj se zarivkou ( zde klasickou - nechtel jsem riskovat doniceni UV )

2) PCB zdroje (spoje) - je videt mustek + 4007-SMD ( v GME Bratislava diody nejsou, tak ne PCB je uprava pro klasickou 1N4007 )

3) PCB strana soucastek - hlavni rozmer desky urcuje foliovy kond 1u/275V/AC ( uprostred )

4) puvodni deska napajece zarivky- zapojenim je podobna klasickym kulatym v kompaktech



1)1)2)2)3)3)4)4)

Všetky fotky aj súbory potrebné na tvorbu DPS meniča vo formáte Eagle nájdete v priloženom zip súbore.


NA ZÁVER CHCEM UPOZORNIŤ, ŽE ZARIADENIE JE GALVANICKY SPOJENÉ ZO SIEŤOU, A TEDA SA NA ŇOM OBJAVUJE ŽIVOTU NEBEZPEČNÉ NAPÄTIE!!!! ZA PRÍPADNÉ ŠKODY SI KAŽDÝ ZODPOVEDÁ SÁM!!!!