Tipa

Táto metóda je jednoducho použiteľná pre kusovú aj amatérsku výrobu DPS najmä v domácich podmienkach. Na rozdiel od často dostupných metód (pozitívna foto cesta, kreslenie alebo nažehľovanie) je táto metóda s tzv. negatívnym fotorezistom odolnejšia voči mechanickému poškodeniu s dosiahnutím oveľa lepšieho až profesionálneho výsledku.

Čo je potrebné na výrobu DPS?
- Cuprextit foto negatívny – vo formáte ktorý nám vyhovuje (odporúčame aspoň o cca 5-10 mm na každom rozmere väčší, než je požadovaná výsledná DPS)
- vývojka negatívneho fotorezistu (kat. Číslo: 06560132)
- Fix na výrobu plošných spojov (kat. Číslo: 06560088) – nie je nutný ale vhodný na opravy pri zlom osvite.
- leptací roztok – chlorid železitý (kat. Číslo: 06560030)
Striper fotorezistu (kat. Číslo: 06560134)
- lak ochranný spájkovateľný (kat. Číslo: 06560020) – odporúčame pre ochranu vyrobeného DPS pred koróziou
- žiarivkovú lampičku, napríklad:
Je možné tiež použiť UV lampu na nechtovú modeláž, prípadne si vyrobiť vlastnú osvitovú jednotku (napríklad pomocou UV LED pásika, kde jednotlivé pásky sú od seba vzdialené cca 1-2 cm tak, aby sa dosiahol čo najrovnomernejší osvit). V prípade použitia predlohy z papiera odporúčame použiť sprej s názvom TRANSPARENT 21

Na akom princípe výroba dosky fotocestou funguje?

Celá metóda spočíva v presvetlení motívu na cuprextit laminovaný pevným fotorezistom Photec 2050. Keďže sa jedná o negatívnu technológiu fotocesty, motív musí byť tiež negatívny. Teda spoje, ktoré majú zostať, musia byť priehľadné (biele). Naopak miesta, ktoré sa majú odleptať, musia byť čierne. Je to presne naopak, než ako môžu byť zvyknutí tí, čo robia cesty inými metódami. Žiarivka, ktorou sa rozhodneme dosku osvetľovať, dodáva dávku UV žiareniu. Toto žiarenie prejde iba cez priehľadné miesta, kde sa fotorezist značne vytvrdí. Osvetlené miesta (na predlohe priehľadné alebo biele) odolávajú vývojke na rozdiel od neosvetlených miest, ktoré sa pri vyvolávaní odstránia. Potom už nasleduje leptanie DPS v roztoku chloridu železitého. Posledným krokom je tzv. stripovanie. To je odstránenie zvyšku fotorezistu roztokom striperu, teda roztokom hydroxidu sodného. 

Zaujala vás nejaká konkrétna konštrukcia z internetu?
Pustite sa do nej - negatívnu predlohu na výrobu DPS si možno ľahko vyrobiť - napríklad podľa nášho prevereného postupu.
- Stiahnutý motív otvoríme v niektorom z obrázkových prehliadačov (odporúčame freewarový IrfanView). Ako prvý krok bude nasledovať zrkadlenie predlohy (pokiaľ už nie je zrkadlovo otočená). Väčšina predlôh na internete aj v dokumentáciách našich stavebníc je totiž zobrazená tak, ako v skutočnosti pozeráme na DPS - teda zo strany spojov. Keby sme predlohu vytlačili, museli by sme ju umiestniť na cuprextit potlačenou stranou smerom nahor. Papier alebo fólia by svojou hrúbkou vytvorili nežiaducu vrstvu medzi natlačeným motívom a fotorezistom, kadiaľ by mohlo preniknúť UV žiarenie a dôjsť k presvieteniu. Motív by bol následne rozostrený a cesty by sa priblížili k sebe, čo vedie v ich splynutí. Ak ale predlohu zrkadlovo otočíte, tak potlačená strana úplne priľne k fotorezistu, a tým eliminujete riziko presvietenia. Zrkadlenie sa v Irfane vykonáva klávesom „V“.
- Druhým krokom je znegovanie motívu. Tento krok vykonáme cez ponuku Image>>Negative (invert image)>>All chanells.

Postup je v krokoch zobrazený na obrázkoch:

V prípade, že chcete vytlačiť predlohu z motívu navrhnutého v niektorom z PCB editorov (vysvetlíme na programe Eagle), postupujeme nasledovne...
1. Zapneme vrstvy 16-Bottom (respektíve 1-Top v prípade SMD montáže), 17-Pads, 18-Vias a 20-Dimension. Všetky ostatné musia byť vypnuté.

2. Z hornej ponuky vyberieme File>>Export…>>Image. Otvorí sa nám ponuka Export Image. Vyberieme cestu, kam chceme súbor uložiť. Ako formát odporúčame zvoliť *.bmb. Zaškrtneme možnosť Monochrome, čo znamená, že výsledný obrázok bude čiernobiely. Inak by totiž zodpovedal farbám príslušných vrstiev.

3. Exportovaný súbor otvoríme v Irfane a podľa potreby ho zrkadlíme, znegujeme…atď.

Ako na tlač predlohy?
Možností, ako preniesť predlohu z elektronickej podoby na papierový podklad existuje niekoľko:
1. Predlohu vytlačíme na fólie pomocou laserovej tlačiarne. Tento variant je asi najlepší, pretože vďaka použitiu fólie dosiahneme vysoký kontrast, ktorý je pre kvalitný výsledok veľmi dôležitý
Úskalím ale môže byť kvalita laserovej tlačiarne. Nepoužiteľné sú najmä tlačiarne s repasovaným tonerom, ktoré nezaistia dostatočné zakrytie čiernych plôch. Atramentové tlačiarne na tlač na fólie nie je možné použiť.
 
2. Predlohu vytlačíme pomocou laserovej tlačiarne na bežný papier určený pre tlačiarne a následne spriehľadníme pomocou spreja TRANSPARENT 21. Predlohu je možné vytlačiť aj na pauzovací papier - nie je následne potrebné použiť žiadny špeciálny sprej.
Výhodou tlače na papier oproti fóliám je, že aj v prípade repasovaného alebo menej kvalitného tonera je možné následne pomocou acetónu predlohu skvalitniť.

3. Predlohu si necháme vytlačiť v grafickom štúdiu alebo profesionálnej tlačiarni. Táto cesta je bezpochyby tou najlepšou. V tlačiarňach používajú fotoplotery, ktoré zaručujú veľmi kvalitnú tlač ako na fólie, tak na film.
Pre následné použitie predlôh je táto možnosť najvhodnejšia, tlač na profesionálnych strojoch je však finančne oveľa nákladnejšia.
(ODPORUČENIE: nepoužívať pri tlači predlohy funkciu šetrenia tonera)

S kvalitou predlohy sa dá pracovať
Najväčším problémom býva použitie repasovaného tonera v laserovej tlačiarni. Takto vytlačená predloha nie je väčšinou dostatočne kvalitná, pretože čierne plochy sú miestami priesvitné. V tomto prípade je vhodné použiť acetón.

Nalejeme trochu acetónu do misky a asi 5 cm nad hladinu umiestnime predlohu potlačenou stranou smerom dole. Po chvíli výpary z acetónu naleptajú zrná tonera a motív značne zvýši kontrast. Nám sa tento spôsob príliš neosvedčil, preto sme celú predlohu do acetónu krátko namočili.

Osvit DPS
DPS vybalíme tesne pred osvitom tak, aby nedošlo k jej osvieteniu svetlom. Fotorezist je necitlivý na žlté svetlo, ale aj tak ho neodporúčame vystavovať na dlhšiu dobu osvitu akýmkoľvek svetlom. DPS podľa potreby zastrihneme na veľkosť o cca 5 – 10 mm väčšiu, než je predloha. Následne priložíme predlohu na DPS tak, aby toner či farba smerovala k doske. Pokiaľ sme na vytlačenie predlohy použili papier, teraz je vhodný čas použiť sprej TRANSPARENT 21. Ďalej pomocou plastovej či inej stierky vytlačíme prebytočné vzduchové bubliny tak, aby bol povrch papiera dokonale rovný.

Nastavíme lampičku či osvitovú jednotku tak, aby osvietila celú dosku rovnomerne. Zapneme jednotku, prípadne lampičku na asi 5-10 minút. Vzhľadom na to, že každý svetelný zdroj je odlišný, je potrebné predlohu sledovať a s časom osvitu pracovať.

Vývoj DPS
Po osvietení by mal takmer okamžite nasledovať proces vyvíjania DPS, kde sa odstránia neosvietené miesta. Pred samotným vyvíjaním fotorezistu na DPS odporúčame dosku poriadne utrieť papierovými obrúskami a následne sňať tenkú ochranu fotorezistu (veľmi tenká ale pevná fólia).
Teraz vložíme DPS do roztoku vývojky a ponecháme tak dlho, pokiaľ sa vývojka v miestach, kde sa má meď odleptať, úplne neodstráni. Po vytiahnutí dosku dôkladne opláchneme pod tečúcou vodou.
Ukážka procesu:

Kontrola a Korektúra DPS
V tejto chvíli je svetlo veľmi dôležité – nastal totiž čas na dôkladnú kontrolu, či niekde nedošlo k prerušeniu alebo spojeniu ciest v miestach, kde to nie je žiaduce.
Prerušenú cestu je možné ľahko opraviť pomocou fixy. Mikrospoje je možné pomocou nožíka alebo ostrým predmetom opraviť tak, že fotolak preškrabneme či zoškrabneme.

Leptanie DPS
Do pevnej nádoby vlejeme leptací roztok a na hladinu opatrne položíme DPS dosku. Pozor na prípadnú tvorbu bubliniek!

Akonáhle pôjdu znateľne vidieť z oboch strán dosky odleptanej časti, môžeme ju vybrať z nádoby, umyť a následne skontrolovať. Pokiaľ nebudeme spokojní, môžeme DPS vložiť do kúpeľa opakovane, pokiaľ nebudeme s výsledkom spokojní. Po každom vybratí vždy dôkladne dosku opláchneme vodou.

Stripovanie
Stripovanie pomocou stripera je možné chápať ako odstránenie zvyšku fotorezistu. Položíme DPS do misky a nalejeme na nej striper tak, aby bola celá ponorená – teraz počkáme do uvoľnenia fotorezistu. Miernymi krúživými pohybmi sa dá zistiť, či sa už celý „odlúpol“. Následne vyberieme z tekutiny a opäť dôkladne opláchneme vodou.

Dokončenie

DPS je hotová. Pred následným osadzovaním a vŕtaním ju odporúčame ešte natrieť DPS spájkovateľným lakom zamedzujúcim korózii spojov.