Chcete si vyrobit desku plošných spojů, tzv. DPS? Conrad nabízí veškeré vybavení, které k tomu budete potřebovat. Počítám s tím, že samotný motiv si každý vytvoří sám v programu, který mu vyhovuje. 

Může to být Eagle, Cadance Orcad, Altium Designer, Kicad a další. Jakmile máme motiv, připravíme si ho do PDF ve správném měřítku a zrcadlově a můžeme začít s výrobou. Výrobní proces není nikterak složitý, ale vyžaduje trpělivost a preciznost. Důležité je poznamenat, že proces je vhodný hlavně pro jednostranné DPS. Oboustrannou DPS lze vyrobit také, ale je to pracnější a s nejistým výsledkem. Díry v oboustranné DPS nebudou prokovené, takže je pak nutné pájet součástky z obou stran a nelze počítat s prokovy, jedině je vyrobit z drátku. Existují samozřejmě metody i pro oboustranné DPS s prokovy, ty už ale jsou složitější.

Budeme potřebovat:

  • přístroj na osvit UV zářením – Produkt
  • vývojku – Produkt
  • leptací prostředek: síran sodný – Produkt
  • zelený pájecí lak Bungard – Produkt
  • vrtačku na plošné spoje – Produkt
  • fotocuprextit (polotovar DPS) – Produkt
  • 2 nádoby (například plastové dózy)
  • lihový čistič nebo odlakovač na nehty

Přenos motivu na DPS

Motiv spoje vytiskneme na průhlednou fólii. Buď koupíme fólii a použijeme laserovou tiskárnu, nebo najdeme copy centrum, kde takový tisk nabízí.  Motiv tiskneme zrcadlově, abychom ho mohli k desce přiložit potištěnou stranou. Tloušťka fólie mezi motivem a povrchem fotocitlivé vrstvy by mohla rozmazat motiv na DPS. I když nastavíme kvalitu tisku na 600 dpi nebo více, nemusí být motiv zcela neprůhledný. Chceme-li mít jistotu, navrstvíme přes sebe dva stejné motivy. 

Připravený motiv na fólii přiložíme k DPS, kterou předtím zbavíme modré ochranné vrstvy. V tento moment postupujeme rychle. Do otevřeného přístroje pro UV osvit položíme DPS s přitisklým motivem. Zavřeme víko, čímž přitlačíme motiv k DPS. Časovač na přístroji Proma nastavíme na dvě a půl minuty. Jiný typ UV přístroje může vyžadovat jinou dobu osvitu. Když uběhne nastavený čas, UV lampy zhasnou a v komoře je úplná tma. Nehrozí tedy přesvícení, pokud nevyndáme DPS hned. Po otevření komory je však třeba jednat rychle, abychom neosvítili i místa, která nechceme. Denní světlo obsahuje i UV spektrum.

Vyvolání a leptání DPS

Osvícenou desku nyní vyvoláme ve vývojce. Conrad nabízí vývojku v prášku. Existuje pozitivní a negativní, vyberte tu správnou podle toho, co výrobce uvádí u dané DPS (v mém případě je pozitivní). Balení 10 g rozmícháme v 1 litru vody. Do připravené vývojky dáme na DPS na pár minut vyvolat. Pro urychlení můžeme miskou pohybovat ze strany na stranu. Desku necháme vyvolávat motivem nahoru, díky tomu poznáme, až bude vyvolání hotové (viz třetí obrázek). Dalším krokem je leptání. K tomu použijeme síran sodný. Conrad ho dodává v prášku, který rozmícháme v teplé vodě. Ideální teplota je 40 °C, maximálně 50 °C. V 1 litru vody rozpustíme 250 g prášku. DPS vložíme, až je všechen prášek rozpuštěný. Ideální je nechat desku plavat na hladině motivem dolů. Leptání je tak nejrychlejší, ale nevadí, když se deska potopí. Měď, která je odhalená, se zbarví do růžova. Jakmile na desce zůstane jen zlatý motiv, leptání ukončíme. Z mědi je nutné odstranit ochrannou vrstvu, než to však uděláme, vyvrtáme všechny díry. Měď díky tomu při vrtání nezoxiduje.

Ochranný zelený pájecí lak

Vyvrtaný plošný spoj vyčistíme a odstraníme ochrannou vrstvu z mědi. K tomu použijeme lihový čistič, silný alkohol, nebo odlakovač na nehty. Jakmile je měď odhalená, je dobré co nejrychleji aplikovat nějakou ochrannou vrstvu. Běžné DPS jsou pokryty zelenou nepájivou maskou. Ta ale nesmí překrývat pájecí plošky. K tomu se používá další vrstva materiálu a další motiv, který se v masce vytvoří podobně jako v mědi. Tento postup lze doma provést také, ale je to velmi pracné. Navíc i malá nepřesnost pak znesnadňuje pájení.  Místo toho doporučuji pájecí lak. Ten se nanese na celou plochu DPS, chrání měď a zároveň usnadňuje pájení. Lze použít rozpuštěnou kalafunu v lihu a štětec, ale Conrad nabízí zelený lak ve spreji od společnosti Bungard.Lak na DPS jednoduše nastříkáme, necháme zaschnout a je hotovo. Pájet lze velmi snadno přímo na lak a DPS vypadá profesionálně. Lak v pokojové teplotě plně vytuhne za den až dva. Nicméně pájení je lepší provádět po pár hodinách od aplikace, kdy lak nejvíce podporuje pájení. Výrobce tvrdí, že stačí čekat 5 minut, ale to je povrch ještě moc vlhký. Jakákoliv manipulace tak může poškodit vrstvu laku.

Závěr

Možnost vyrobit si prototyp plošného spoje, kdykoli je potřeba, je neocenitelná. Je ovšem nutné počítat s limity takovéto výroby DPS. A to už při samotném návrhu motivu! Tlusté spoje, velké pájecí plošky, přiměřené díry, vhodné součástky s dostatečným rozestupem pinů atd. Na povrchu pak nečekejte potisk, veškeré popisky je tak dobré vepsat přímo do mědi. Co se týká finanční náročnosti, do karet hraje levná cena polotovaru DPS a opětovná použitelnost všech chemikálií. Pokud si necháme spoj vyrobit, dostaneme samozřejmě kvalitnější výsledek, bude ale výrazně dražší a počkáme si na něj třeba týden. Rychlost výroby jednoduché DPS je velkým plusem této metody. Neváhejte, vyberte si u Conrada potřebné vybavení a dejte se do výroby!

Autor

Ke spolupráci s Conradem jsem se dostal přes svou bakalářskou práci na Fakultě Elektrotechnické ČVUT. Jednoduché robotické rameno Velleman KSR10 dodávané touto společností jsem vybavil řídicí elektronikou a k jeho ovládání vytvořil aplikaci pro OS Android. Aktuálně v Conradu testuji a recenzuji nové produkty a podílím se na několika dalších projektech. Nejvíce mě baví MAKER odvětví.

Napsat komentář