Tipa

Tato metoda je jednoduše použitelná pro kusovou i amatérskou výrobu DPS zejména v domácích podmínkách. Na rozdíl od často dostupných metod (pozitivní foto cesta, kreslení nebo nažehlování) je tato metoda s tzv. negativním fotorezistem odolnější vůči mechanickému poškození s dosažením mnohem lepšího až profesionálního výsledku.

Co je pro výrobu DPS potřeba?

 
- Cuprextit foto negativní – ve formátu který nám vyhovuje (doporučujeme vetší alespoň o cca 5-10 mm na každém rozměru, než je požadovaná výsledná DPS)
- Vývojka negativního fotorezistu
- Fix na výrobu plošných spojů – není nutný ale vhodný k opravám při špatném osvitu.
- Leptací roztok – chlorid železitý
- Striper fotorezistu
- Lak ochranný pájitelný – doporučujeme pro ochranu vyrobeného DPS před korozí

- Zářivkovou lampičku

Lze rovněž použít UV lampu na nehtovou modeláž, případně si vyrobit vlastní osvitovou jednotku (například pomocí UV LED pásku, kde jednotlivé pásky jsou od sebe vzdáleny cca 1-2 cm tak, aby se dosáhlo co nejrovnoměrnějšího osvitu).

Na jakém principu výroba desky fotocestou funguje?

 
Celá metoda spočívá v prosvětlení motivu na cuprextit laminovaný pevným fotorezistem Photec 2050. Jelikož se jedná o negativní technologii fotocesty, motiv musí být rovněž negativní. Tedy spoje, které mají zůstat, musí být průhledné (bílé). Naopak místa, jež se mají odleptat, musí být černá. Je to přesně naopak, než jak mohou být zvyklí ti, co dělají cesty jinými metodami. Zářivka, kterou se rozhodneme desku osvětlovat, dodává dávku UV záření. Toto záření projde pouze přes průhledná místa, kde se fotorezist značně vytvrdí. Osvětlená místa (na předloze průhledná nebo bílá) odolávají vývojce na rozdíl od neosvětlených míst, která se při vyvolávání odstraní. Poté již následuje leptání DPS v roztoku chloridu železitého. Posledním krokem je tzv. stripování. To je odstranění zbytku fotorezistu roztokem striperu, tedy roztokem hydroxidu sodného.

Zaujala vás nějaká konkrétní konstrukce z internetu?

Pusťte se do ní - negativní předlohu pro výrobu DPS si lze snadno vyrobit - třeba podle našeho prověřeného postupu.
- Stažený motiv otevřeme v některém z obrázkových prohlížečů (doporučujeme freewarový IrfanView). Jako první krok bude následovat zrcadlení předlohy (pokud již není zrcadlově otočená). Většina předloh na internetu i v dokumentacích našich stavebnic je totiž zobrazena tak, jak ve skutečnosti nahlížíme na DPS - tedy ze strany spojů. Kdybychom předlohu vytiskli, museli bychom jí umístit na cuprextit potištěnou stranou směrem vzhůru. Papír nebo fólie by svou tloušťkou vytvořili nežádoucí vrstvu mezi natištěným motivem a fotorezistem, kudy by mohlo proniknout UV záření a dojít k prosvícení. Motiv by byl následně rozostřen a cesty by se přiblížili k sobě, což vede v jejich splynutí. Jestliže ale předlohu zrcadlově otočíte, tak potištěná strana zcela přilne k fotorezistu, a tím eliminujete riziko prosvícení. Zrcadlení se v Irfanu provádí klávesou „V“.

- Druhým krokem je znegování motivu. Tento krok provedeme přes nabídku Image>>Negative (invert image)>>All chanells.

Postup je v krocích zobrazen na obrázcích:

V případě že chcete vytisknout předlohu z motivu navrženého v některém z PCB editoru (vysvětlíme na programu Eagle), postupujeme následovně...
1. Zapneme vrstvy 16-Bottom (respektive 1-Top v případě SMD montáže), 17-Pads, 18-Vias a 20-Dimension. Všechny ostatní musí být vypnuté.

 
2. Z horní nabídky vybereme File>>Export…>>Image. Otevře se nám nabídka Export Image. Vybereme cestu, kam chceme soubor uložit. Jako formát doporučujeme zvolit *.bmb. Zaškrtneme možnost Monochrome, což znamená, že výsledný obrázek bude černobílý. Jinak by totiž odpovídal barvám příslušných vrstev.

 
3. Exportovaný soubor otevřeme v Irfanu a dle potřeby ho zrcadlíme, znegujeme…atd.

Jak na tisk předlohy?
Možností, jak přenést předlohu z elektronické podoby na papírový podklad existuje několik:
1. Předlohu vytiskneme na fólie pomocí laserové tiskárny. Tato varianta je asi nejlepší, protože díky použití fólie dosáhneme vysokého kontrastu, který je pro kvalitní výsledek velmi důležitý.
Úskalím ale může být kvalita laserové tiskárny. Nepoužitelné jsou zejména tiskárny s repasovaným tonerem, které nezajistí dostatečné zakrytí černých ploch. Inkoustové tiskárny pro tisk na fólie použít nelze.
 
2. Předlohu vytiskneme pomocí laserové tiskárny na běžný papír určený pro tiskárny a následně zprůhledníme pomocí spreje TRANSPARENT 21. Předlohu lze vytisknout rovněž na pauzovací papír - není následně potřeba použít žádný speciální sprej.
Výhodou tisku na papír oproti fóliím je, že i v případě repasovaného nebo méně kvalitního toneru lze následně pomocí acetonu předlohu zkvalitnit.
 

3. Předlohu si necháme vytisknout v grafickém studiu nebo profesionální tiskárně. Tato cesta je bezpochyby tou nejlepší. V tiskárnách používají fotoplotery, které zaručují velmi kvalitní tisk jak na fólie, tak na film.
Pro následné použití předloh je tato možnost nejvhodnější, tisk na profesionálních strojích je ovšem finančně mnohem nákladnější.

(DOPORUČENÍ: nepoužívat při tisku předlohy funkci šetření toneru)
 

S kvalitou předlohy se dá pracovat

 
Největším problémem bývá použití repasovaného toneru v laserové tiskárně. Takto vytištěná předloha není většinou dostatečně kvalitní, protože černé plochy jsou místy průsvitné. V tomto případě je vhodné použít aceton.
 

Nalijeme trochu acetonu do misky a asi 5 cm nad hladinu umístíme předlohu potištěnou stranou směrem dolů. Po chvíli výpary z acetonu naleptají zrna toneru a motiv značně zvýší kontrast. Nám se tento způsob příliš neosvědčil, proto jsme celou předlohu do acetonu krátce namočili.

Osvit DPS

 
DPS vybalíme těsně před osvitem tak, aby nedošlo k jejímu osvícení světlem. Fotorezist je necitlivý na žluté světlo, ale i tak jej nedoporučujeme vystavovat na delší dobu osvitu jakýmkoliv světlem. DPS podle potřeby zastřihneme na velikost o cca 5 – 10 mm větší, než je předloha. Následně přiložíme předlohu na DPS tak, aby toner či barva směřovala k desce. Pokud jsme k vytištění předlohy použili papír, nyní je vhodný čas použít sprej TRANSPARENT 21.  Dále pomocí plastové či jiné stěrky vytlačíme přebytečné vzduchové bubliny tak, aby byl povrch papíru dokonale rovný.

Nastavíme lampičku či osvitovou jednotku tak, aby osvítila celou desku rovnoměrně. Zapneme jednotku, případně lampičku na asi 5- 10 minut. Vzhledem k tomu, že každý světelný zdroj je odlišný, je potřeba předlohu sledovat a s časem osvitu pracovat.

Příklady osvitu:

Vývoj DPS

 
Po osvícení by měl téměř okamžitě následovat proces vyvíjení DPS, kde se odstraní neosvícená místa. Před samotným vyvíjením fotorezistu na DPS doporučujeme desku pořádně otřít papírovými ubrousky a následně sejmout tenkou ochranu fotorezistu (velmi tenká ale pevná folie).
Nyní vložíme DPS do roztoku vývojky a ponecháme tak dlouho, dokud se vývojka v místech, kde se má měď odleptat, úplně neodstraní. Po vytažení desku důkladně opláchneme pod tekoucí vodou.

Ukázka procesu:

Kontrola a Korektura DPS

 
V tuto chvíli je světlo velmi důležité – nastal totiž čas pro důkladnou kontrolu, zda někde nedošlo k přerušení nebo spojení cest v místech, kde to není žádoucí.
Přerušenou cestu lze lehce opravit pomocí fixy. Mikrospoje lze pomocí nožíku nebo ostrým předmětem opravit tak, že fotolak proškrábneme či seškrábneme.

Leptání DPS

 
Do pevné nádoby vlijeme leptací roztok a na hladinu opatrně položíme DPS desku. Pozor na případnou tvorbu bublinek!

Jakmile půjdou znatelně vidět z obou stran desky odleptané části, můžeme ji vyjmout z nádoby, omýt a následně zkontrolovat. Pokud nebudeme spokojeni, můžeme DPS vložit do lázně opakovaně, dokud nebudeme s výsledkem spokojeni. Po každém vyjmutí vždy důkladně desku opláchneme vodou.

Stripování

 
Stripování pomocí striperu lze chápat jako odstranění zbytku fotorezistu. Položíme DPS do misky a nalejeme na ní striper tak, aby byla celá ponořená – nyní počkáme do uvolnění fotorezistu. Mírnými krouživými pohyby lze zjistit, zda se již celý „odloupl“. Následně vyjmeme z tekutiny a opět důkladně opláchneme vodou.

Dokončení

 
DPS je hotová. Před následným osazováním a vrtáním ji doporučujeme ještě natřít DPS pájitelným lakem zamezujícím korozi spojů.