Fotograficzne wytwarzanie płytek obwodu drukowanego PCB

Fotograficzne wytwarzanie płytek obwodu drukowanego PCB

4 lip 2022

Chcesz wykonać płytkę obwodów drukowanych, tzw. PCB? Conrad oferuje wszelkie wyposażenie, którego do tego będziesz potrzebować. Zakładam, że motyw każdy stworzy sam w programie, który mu odpowiada.

Może to być Eagle, Cadance Orcad, Altium Designer, Kicad i inne. Gdy mamy już gotowy motyw, przygotujmy go w formacie PDF w odpowiedniej skali i w odbiciu lustrzanym – teraz możemy zacząć produkcję PCB. Proces wytwarzania nie jest złożony, ale wymaga cierpliwości i precyzji. Warto też przypomnieć, że nadaje się on głównie do produkcji jednostronnych płytek drukowanych. Oczywiście można również wykonać obustronną płytkę PCB, ale jest to bardziej pracochłonne i obarczone niepewnym rezultatem. Otwory w obustronnej PCB nie będą przelotowe, dlatego jest konieczne lutowanie elementów z obu stron. Istnieją oczywiście metody wytwarzania obustronnych PCB z przelotkami, ale są one bardziej złożone.

Będziemy potrzebować:

Przeniesienie motywu na PCB

Motyw obwodów wydrukujmy na przeźroczystej folii. Innym rozwiązaniem jest zakup folii i wykorzystanie drukarki laserowej. Motyw drukujemy w odbiciu lustrzanym, abyśmy mogli go przełożyć do płytki zadrukowaną stroną. Grubość folii między motywem a powierzchnią warstwy światłoczułej może spowodować rozmycie motywu na PCB. Nawet jeśli ustawimy jakość druku na 600 dpi lub wyższą, obiekt może nie być całkowicie nieprzezroczysty. Jeżeli chcemy mieć pewność, nałóżmy na siebie dwa jednakowe motywy. 

Przygotowany motyw na folii przyłożymy do płytki PCB, z której uprzednio usuniemy niebieską warstwę ochronną. W tym momencie należy postępować szybko. Umieść płytkę drukowaną z wytłoczonym motywem w otwartym urządzeniu w celu naświetlenia UV.  Zamknięcie pokrywy z powoduje dociśnięcie motywu do PCB. Ustaw timer na urządzeniu Proma na dwie i pół minuty. Inny typ urządzenia UV może wymagać innego czasu naświetlania. Po upływie ustawionego czasu lampy UV gasną i w komorze panuje całkowita ciemność. Dlatego nie ma ryzyka prześwietlenia, jeśli nie wyjmiemy PCB od razu. Po otwarciu komory trzeba jednak działać szybko, abyśmy nie naświetlili również miejsc, których nie chcemy. Światło dzienne zawiera też widmo UV.

Wywołanie i wytrawianie PCB

Naświetlona płytka jest teraz wywoływana w programie deweloperskim. Conrad oferuje proszek rozwijający w wersji dodatniej i ujemnej, należy wybrać właściwy, zgodnie z tym, co producent podaje dla danej płytki (w moim przypadku dodatni). Zawartość opakowania 10 g należy rozmieszać w 1 litrze wody. W przygotowanym roztworze trzeba umieścić PCB na parę minut. Dla przyspieszenia procesu możemy poruszać miską na boki. Wywołujemy płytkę motywem do góry, dzięki temu poznamy, kiedy wszystko będzie gotowe (patrz trzeci rysunek). Następnym krokiem jest wytrawianie. Do tego użyjemy siarczanu sodu. Conrad dostarcza go w proszku, który rozmieszamy w ciepłej wodzie. Idealna jest temperatura 40 °C, maksymalnie 50 °C. W 1 litrze rozpuścimy 250 g proszku. Włóżmy płytkę, gdy cały proszek zostanie rozpuszczony. Idealnie jest, kiedy PCB pływa na powierzchni motywem w dół. Wytrawianie w ten sposób przebiega najszybciej, ale nie szkodzi, jeżeli płytka opadnie na dno. Miedź, która jest odkryta, zabarwi się na różowo. Gdy na płycie pozostanie tylko złoty motyw, proces wytrawiania jest zakończony. Z miedzi trzeba usunąć warstwę ochronną, ale zanim to zrobimy, wywiercimy wszystkie otwory. Dzięki temu miedź nie utlenia się podczas wiercenia.

Ochronny zielony lakier topnik

Płytkę drukowaną z otworami należy oczyścić i usunąć warstwę ochronną miedzi. W tym celu użyjemy środka na bazie alkoholu lub zmywacza do paznokci. Po odsłonięciu miedzi dobrze jest jak najszybciej nałożyć warstwę ochronną. Standardowo płytki drukowane są pokryte zielonym lakierem nielutowniczym. Nie może on jednak zakrywać powierzchni do lutowania. W tym celu stosuje się kolejną warstwę materiału, a w masce tworzy się kolejny motyw, podobny do tego, jaki występuje w przypadku miedzi. Ten proces można przeprowadzić również w domu, ale jest to bardzo pracochłonne. Ponadto nawet mała niedokładność utrudnia lutowanie. Zamiast tego polecam lakier lutowniczy. Jest on nakładany na całą powierzchnię płytki drukowanej, chroniąc miedź i ułatwiając lutowanie. Można użyć kalafonii rozpuszczonej w alkoholu i pędzelka, ale Conrad proponuje zielony lakier w sprayu firmy Bungard. Wystarczy spryskać płytkę drukowaną lakierem, pozostawić do wyschnięcia i gotowe. Bardzo łatwo jest lutować bezpośrednio na lakierze, a płytka drukowana wygląda profesjonalnie. W temperaturze pokojowej lakier utwardzi się całkowicie w ciągu jednego lub dwóch dni. Jednak lepiej jest lutować po paru godzinach od naniesienia, kiedy lakier najlepiej pomaga w tej czynności. Producent twierdzi, że wystarczy zaczekać 5 minut, ale po tym czasie powierzchnia jest jeszcze za wilgotna. Jakakolwiek manipulacja może być przyczyną uszkodzenia warstwy lakieru.

Wniosek

Możliwość wykonania prototypu płytki drukowanej zawsze, gdy jest potrzebna jest nieocenioną pomocą. Trzeba jednak liczyć się z ograniczeniami takiej produkcji PCB. I to w samym projekcie motywu! Grube połączenia, duże powierzchnie lutowania, odpowiednie otwory, odpowiednie części z dostatecznymi odległościami pinów, itd.  Jeśli chodzi o wymagania finansowe, decydujące znaczenie ma niska cena pustej płytki PCB i możliwość ponownego użycia wszystkich środków chemicznych. Jeżeli zlecimy wyprodukowanie płytki, uzyskamy oczywiście wyższej jakoś wyrób, ale będzie on wyraźnie droższy i będziemy na niego czekać na przykład tydzień. Szybkość produkcji prostej PCB jest wielką zaletą tej metody. Nie wahaj się, wybierz w Conrad potrzebne wyposażenie i zabierz się do produkcji!

 

Inne ciekawe artykuły:

Zobacz także kategorie:

 

Ostatnio dodane

Kamera podklatkowa Brinno TLC2020

4 dni temu

Kamera podklatkowa Brinno TLC2020

Uniwersalny miernik cęgowy Volcraft VC-532 z pomiarem True RMS

4 dni temu

Uniwersalny miernik cęgowy Volcraft VC-532 z pomiarem True RMS

Postaw na obciążenie elektroniczne Rigol DL3021A

4 dni temu

Postaw na obciążenie elektroniczne Rigol DL3021A

Przekaźnik czasowy na szynę DIN - przełączanie w zależności od położenia słońca

4 dni temu

Przekaźnik czasowy na szynę DIN - przełączanie w zależności od położenia słońca

Urządzenie do zadań specjalnych. Sprawdź kamerę inspekcyjną i zajrzyj w niedostępne miejsca

4 dni temu

Urządzenie do zadań specjalnych. Sprawdź kamerę inspekcyjną i zajrzyj w niedostępne miejsca

Ochrona osobista oraz Twojego wyposażenia. Produkty Explorer Cases i Jobman w ofercie Conrad

4 dni temu

Ochrona osobista oraz Twojego wyposażenia. Produkty Explorer Cases i Jobman w ofercie Conrad

Wysokiej jakości, niezawodne przełączniki i złącza? Wybierz z oferty C&K Switches

7 cze 2022

Wysokiej jakości, niezawodne przełączniki i złącza? Wybierz z oferty C&K Switches

Oscyloskopy MSO5000. Pełne wyposażenia już w podstawowej wersji

7 cze 2022

Oscyloskopy MSO5000. Pełne wyposażenia już w podstawowej wersji

Multimetr Fluke 87V MAX definiuje nowy standard pracy w ekstremalnych warunkach

7 cze 2022

Multimetr Fluke 87V MAX definiuje nowy standard pracy w ekstremalnych warunkach

Poznaj nowe markami PHYWE i PCE Instruments w ofercie firmy Conrad

7 cze 2022

Poznaj nowe markami PHYWE i PCE Instruments w ofercie firmy Conrad