Vjerojatno na prvi pogled djeluje komplicirano, ali ako već nemate iskustva s tiskanim pločicama, a želite pokušati raditi bilo koji sklop s više od tri elementa - ipak pročitajte.
U principu za tiskane pločice može poslužiti bilo koji izolacijski materijal prevucen tankim slojem bakra, bilo s jedne, bilo s obje strane ili pak višeslojno, ali kako to nećemo raditi doma koristit ćemo one gotove opisane malo niže. Kako je ovo uputstvo samo za amatersku primjenu uzeti ćemo u obzir samo jednoslojne, eventualno dvoslojne.
Nije tako komplicirano kako djeluje, zato čitajte dalje!
Kod nas su najdostupniji pertinaks i vitroplast. Ja preferiram vitroplast. Vitroplast je poluproziran, pa se može dobro uz pomoć svjetla pregledati ima li prekida izrađenih vodova. Ploče oslojene bakrom nazivaju se i bakrom kaširane ploče. Sloj bakra može biti različite debljine, no najčešće je to 35 mikrona (=0,035 mm). O debljini izolacijskog sloja ploče ovisi njezina mehanička čvrstoća. Standardne su debljine 1,0, 1,5 i 2,0 mm.
Prije bilo kakvog rada na samoj pločici potrebno je prvo pripremiti nacrt vodova prema shemi i upotrebljenim elementima (npr.: upotreba jačeg stabilizatora od predviđenog mijenja izgled pločice).
Za jednostavne sheme ovo je moguće raditi ručno, ali ako imate čipove s više od 8 izvoda i/ili više od par elemenata to je teško ili nemoguće. Najbolje je koristiti programe predviđene za to (npr: Eagle, PCB123 itd.).
Jedna mala preporuka: izbjegavajte provlačenje vodova na knap. U programima imate opcije za minimalan razmak između vodova, te voda i lemne točke.
Najprije je potrebno pločicu odrezati na dimenzije predloška (voditi računa o montaži i eventualno hladnjacima, da se ne bi dogodilo da nema mjesta za montažne rupe). Fina pila će dobro odraditi posao, ali računajte na to da vitroplast sadrži staklena vlakna koja brzo otupe pilu. Možda je najbolji odabir modelarska pilica (ona koju se koristi na tehničkom u osnovnoj školi). Također ukoliko vitroplast pločicu režete po cijeloj dužini možete također zarezati obe strane oštrim skalpelom pa je puknuti presavijanjem. Nakon toga turpijom obradite rub.
UPOZORENJE: Vitroplast sadrži staklena vlakna, pa strugotine nastale prilikom obrade nije zdravo udisati, a mogu uzrokovati i blagi svrbež. Zbog toga malo pripazite, a ako radite u kući bilo bi dobro postaviti usisivač da skuplja svu prašinu.
Da bi prenošenje predloška bilo uspješno pločica treba biti dobro očišćena. Najbolje je koristiti abrazivna sredstva za čišćenje. Ukoliko pločica nije masna može poslužiti i vrlo fini brusni papir. Pločice koje su već foto-oslojene se NE ČISTE!
Zatim slijedi prenošenje predloška.U amaterskoj izradi se najčešće koriste dvije metode: flomaster i foto-postupak. Flomaster je dobar samo za jednostavne sklopove onako na brzaka i kad se radi o većim elementima. Foto postupak je jedna od preciznijih metoda.
Tu se nema puno toga za reći. Najvažnije je dobro odabrati marker. Dobro je prije na komadić pločice (npr: ostatak od kidanja) nacrtati recimo krug, križ itd različitim markerima, pa pokušati jetkati. Onaj marker koji posljednji otpadne je najbolji. Mali savjet: ako imate elemente s više od dvije nožice prvo nacrtate predložak (ili ga isprintate ako ste koristili program za to) na papir. Ako radite ručno stavite papir na tanku spužvicu i nježno pritisnite svaki element na njegovo mjesto da vam ostanu rupice na mjestima nožica. Nakon toga postavite predložak na pločicu i marker malo zadržite na mjestima na kojima je rupica. Spajanje točkica na pločici je dječja igra.
Neke markere je dobro ostaviti neko vrijeme da se osuše. U slučaju nužde se može koristiti i lak za nokte. Lak za nokte otopite u acetonu i crtate nalivperom. To je možda čak kvalitetnije od nekih osrednjih markera.
Najbolje je uzeti već gotovu foto-ploćicu. Najčešće su fotopozitivne na koje se prenose pozitivi vodova, ali ima i fotonegatvnih na koje se prenosi negativ. Predložak treba isprintati na paus papir ili fotostabilnu foliju. Možete postaviti i neko nesimetrično slovo za orijentaciju. Važno je da kopirka ili laserski printer imaju što bolje i ravnomjernije zacrnjenje. Obavezno pogledajte prema svjetlu i mjesta na kojima je slabije zacrnjenje ponovite markerom.
Slijedeće korake, osim samog osvjetljavanja naravno, je dobro raditi u zamračenoj sobi (ne mora biti mrkli mrak, ali ne smije biti na jakom suncu ili blizu jakog izvora svjetla).
Odlijepite zaštitnu foliju sa ploćice i stavite na njeno mjesto nacrt predložak (isprintana strana treba nalijegati na pločicu). Predložak pričvrstite na ploćicu sa pleksiglasom ili nečim sto propusta UV zračenje (obično staklo loše propušta UV zračenje pa osvjetljavanje treba produžiti 50÷100%).
Osvjetljavanje:
Izvor svjetla |
Vrijeme u min |
Udaljenost u mm |
Žarulja sa živinim parama 500 W |
2,5 |
500 |
Žarulja sa živinim parama 1000 W |
1,5 |
500 |
Kvarc-svjetiljke za kucnu upotrebu 300 W |
3÷4 |
300 |
Žarulja sa živinim parama Philips HPR 125 |
3 |
300 |
Žarulja OSRAM-VTALUX 300 W |
4÷8 |
400 |
Sunčano svjetlo |
5÷15 |
- |
Zadnja dva izvora treba izbjegavati. Nikad nemojte izravno gledati u jaki izvor svjetla.
Kada je to gotovo, onda skinete predložak i razvijete ploćicu u otopini 7g natrij-hidroksida (NaOH) u litri vode. Razvijanje traje oko minut do dva, a običnim ohmmetrom možete provjeriti da li je pločica gotova - na dva udaljena mjesta na kojem ne bi trebalo biti foto-laka spojite instrument i očitate ima li spoja. Ako je otpor ispod 1 ohm, znači da tu nema foto-laka.
Nakon toga pločicu isperite i osušite (pazite da pritom ne oštetite foto lak).
Za izradu dvostranih pločica potrebno je za osvjetljavanje, razvijanje i jetkanje potrebno imati konstrukciju pomoću koje se
može raditi na obe strane istovremeno. Za to izbjeći tu je vrlo jednostavan sistem:
Na foto pločici probušite dvije rupe i označite ih na predlošcima da biste mogli uskladiti gornju i donju stranu. Bušite
oprezno kako bi bar na jednoj strani zaštitna folija ostala neoštećena oko rupe (mala oštećenja nisu opasna ukoliko je rupica
samo orijentacijska i nema voda u blizini). S foto pločice odlijepite zaštitnu foliju samo sa one strane na kojoj se prilikom
bušenja orijentacijskih rupica više oštetila, napravite foto postupak i jetkanje (pritom pazite da se oznake poklope s
rupicama. Ukoliko radite flomasterom na suprotnu stranu nalijepite ljepljivu vrpcu ili naljepnice koje se mogu odrezati po
veličini pločice da ne bi na preklopima ljepljive vrpce došlo do ulaska kiseline. Ako ste već prisiljeni koristiti ljepljivu
vrpcu na mjestima gdje će biti preklopi markerom povucite deblju liniju, a vrpcu nemojte lijepiti do kraja pločice več na
početku i kraju ostavite 5 mm slobodnog mjesta (tu nemojte vući liniju markerom) i zalijepite dvije trakice (okomito na
ostale) da prekriju ta mjesta i spoje sve ostale vrpce. Nakon jetkanja kanite u svaku rupu kap laka za nokte (ili nešto
drugo, otporno na kiselinu). Važno je začepiti rupe da kiselina ne može izaći na drugu stranu).
Kod korištenja markera ostavite marker, odnosno kod foto postupka foto-lak i zaštitite gotovu stranu na gore opisani način
(naljepnicom) i napravite drugu stranu.
Za jetkanje se najčešće koristi koktel od solne kiseline (HCl) ~19% i hidrogena (H2O2) 6÷36%.
Recepta nema, odnosno točnije ima ih previše. Neki vole s vodom neki s malo hidrogena itd. Ja stavim u plastičnu posudu
otpornu na kiselinu 2÷3 mm kiseline i postepeno dodajem hidrogen. te testiram test-uzorkom - jednom trakicom pločice.
Reakcija bi se trebala pojaviti nakon 5÷10 sekundi. Jetkanje može trajati od 2÷3 minute do maksimalno 10 min. Nakon toga s
plastičnom hvataljkom (ukoliko upotrijebite metalni alat, kiselina će ga oštetiti) izvadite pločicu i isperete je dobro
vodom, očistite zaštitu (naljepnicu, lak, marker) i osušite.
UPOZORENJE: Ove kemikalije su opasne. Ukoliko dođe do dodira s kožom odmah isprati s velikom količinom vode, a ukoliko dođe u
kontakt s očima isprati vodom i zatražiti liječničku pomoć!
Raditi u dobro provjetrenim prostorijama, jer se pri jetkanju oslobađa klor.
Tiskane pločice treba bušiti pažljivo i s odgovarajućom brzinom vrtnje svrdla. Brzina vrtnje ovisi o materijalu upotrijebljenog svrdla i njegovog reznog kuta, pa i materijala pločice. Postoje i posebna svrdla za bušenje vitroplast tiskanih pločica, jer obična svrdla nakon stotinjak rupa možemo baciti.
U principu treba upotrebljavati što veće brzine vrtnje, jer će to davati čišće provrte, a brzina će rada biti veća.
Za normalne sastavne elemente rupe treba bušiti svrdlima promjera 0,8, 0,9 i 1,0 mm, a prema potrebi i 1,1 i 1,2 mm, što ovisi o promjeru nožica sastavnih elemenata. Za amatersku povremenu upotrebu može poslužiti akku bušilica ukoliko joj se može dovoljno stegnuti glavu, samo računajte na češće pucanje svrdla. Nisu rijetkost ni bušilice ručne izrade, a kupnja bušilice nije isplativa ako je nemate u planu dovoljno često koristiti.
Najednostavnije je vodove presvuči tankim slojem lema. Ukoliko želite profesionalniji izgled, postoje posebni lakovi za
zaštitu pločice. Možete upotrijebiti i obične lakove, ali u tom slučaju prvo zalemite elemente ili zažtitite lemna mjesta jer
će vam lak otežati lemljenje. Ako radite foto-postupkom, foto-lak možete skiniti s pločice samo na lemnim mjestima pomoču
štapića za uši umočenog u aceton.
Lemljenje je najvažnija radnja pri sastavljanju elektroničkih sklopova.
Potrebno je lemilo 18÷30 W i tinol debljine 0,6÷1,5 mm. Ako ne znamo lemiti, onda nam neće pomoći ni dobro lemilo niti dobar
lem. Ipak, ako znamo kako se ono ispravno provodi, ubrzo ćemo steći potrebnu praksu. Najveću pogrešku čine oni koji na šiljak
lemila pritisnu žicu za lemljenje, pa tako dobiju kapljicu rastopljenog kositra koju onda "prenesu" na mjesto na kojemu treba
ostvariti spoj. Pri tome ni ne misle na to, da je sredstvo predviđeno za čišćenje metalnih površina koje treba zalemiti, isparilo već na šiljku lemila.
Pravilan način je taj da se vrhom lemila zagrijava nožica elektroničkog elementa i lemno mjesto. Kada na tako ugrijano mjesto
prinesemo tinol, prvo se otopi sredstvo za lemljenje koje zalije čitavo mjesto spoja, na koje se onda u nastavku razlije
rastopljeni kositar. Šiljak lemila se ne smije odmaknuti odmah, već treba, sačekati da kositar poprimi jednoličnu srebrnu
boju. Dobar lemni spoj je, nakon što se ohladi, gladak, a boja mu je mat-srebrna. I ispravno doziranje lema vrlo je važno. Ne
smije ga se stavljati ni premalo niti previše, nego upravo toliko koliko je potrebno (kako pametno, ali tako je). Ako uz to
još i šiljak lemila držimo na mjestu spoja toliko da to bude niti prekratko niti predugo, onda ćemo dobiti pravi lemni spoj.
U tome je prava tajna dobrog lemljenja.
Kada se takvo lemljenje provede na dva susjedna voda s vrlo malim međusobnim razmakom, onda se može desiti da dođe do njihova
dodirivanja, a da se to prostim okom ne vidi. To vrlo efikasno rješava iglica od šestara.
Uz pojam lemljenja ide i pojam tzv. hladnih spojeva. To su spojevi koji su naoko u redu, ali su zapravo trajno ili povremeno
bez kontakta. Hladni spojevi mogu nastati odmah, ali i nakon nekog vremena. Najgore je kad povremeno imaju spoj pa ga opet
izgube, jer je takvo mjesto vrlo teško pronaći. Najbrže ćemo si pomoći ako sve lemne točke prelemimo iznova. Hladni se
spojevi izbjegavaju dovoljno dugim držanjem lemila na mjestu koje se lemi, no ne valja pretjerati, jer možemo oštetiti
osjetljive poluvodičke elemente. Lemljenje na vodovima tiskane ploćice treba također obaviti pažljivo i što brže, a kloniti
se višestrukog ulemljivanja i odlemljivanja sastavnih dijelova, jer se može dogoditi da se zbog topline odlijepi bakrena
folija. Tu obično nema druge pomoći nego "pokrpati" mostovima od žice što, iako je praktično, kvari estetski izgled i
"profesionalnost" tiskane pločice. Na slikama možete vidjeti primjere dobrog i loših lemova:
Copyright: Marko Bilić