Leptání plošného spoje v domácích podmínkách

Již pěknou řádku let mi doma leží chemikálie pro leptání plošných spojů. Největší překážka pro mne byl osvit desky UV zářením. Při použití UV trubic pro mne byl výsledek vždy nejistý. Proto jsem investoval do trochu sofistikovanějšího řešení a koupil osvitovou jednotku na plošné spoje, se kterou je výroba plošných spojů v domácích podmínkách jednoduchá.

Desky pro plošný spoj máchám v plastových krabičkách na potraviny. Tyto krabičky jsou levné a mají výhodu, že se nechají uzavřít.

Osvit plošného spoje

Vytištěný plošný spoj (tisknu klasicky, žádné otáčení) na obyčejném papíře nastříkám sprejem Transparent 21. Správně otočím a plošný spoj a ozařuji 9minut 30 vterin (defaultní nastavení UV jednotky). Pokud leptám větší plochu spoje, klidně postříkám papír přímo na desce (osvit trvá docela dlouho a Transparent 21 se rychle odpařuje). Pro větší plošné spoje je ovšem nutné vytisknout plošný spoj na fólii – nemusí se stříkat sprejem Transparent 21 a výsledek je lepší.

Vývojka

Vývojku používám kupovanou již naředěnou: Vývojka obsahuje hydroxid sodný 1,5%

Vyvolávám v roztoku při pokojové teplotě. Roztoku mám v nádobě cca 0,5cm. Okamžitě po vložení do čerstvého roztoku (mědí nahoru) se začnou zobrazovat cestičky plošného spoje. Za 3 minuty by mělo být hotovo. Ovšem já vyčkávám déle, dokud neuvidím všechny cestičky bez šumu. Čekám cca 6 minut. A kádinkou občas pohybuji aby se k destičce dostala nenasycená vývojka a odplavily nečistoty. V úplně čistém roztoku 3minuty stačí, možná až moc (některé písmo je hůře vidět).  Jakmile se už nic neodpouští, pryč s tím. Udělal jsem pokus a za minutu vyndal, i to je asi moc 🙂 I ve starším roztoku 0,5 minuty stačí.

K manipulaci s destičkou plošného spoje používám fotografické kleště. Nikdy nesahejte to roztoků rukou bez jakéhokoliv nástroje! Destičku vyndám, omyji pod tekoucí studenou vodou a do sucha osuším.

Leptání v chloridu železitém FeCl3

Chlorid železitý FeCl3 není nebezpečný ale zanechává obtížně odstranitelné hnědé skvrny, které se na oblečení po čase změní v díry. Rukama do roztoku nesajte. Ani nedoporučuji železné kleště/nůžky pro manipulaci s destičkou plošného spoje. Po práci ruce důkladně umyjeme a ošetříme krémem.

K destičce plošného spoje udělám z elekrikářské lepenky madla pro snadnější manipulaci. Leptám v leptacím roztoku.

Leptám s použitím fotografické misky do které naliji cca 0,5 cm chloridu železitého. Plošný spoj za madla položím na hladinu (mědí dolů). Nejprve položím 1 hranu a postupně celý spoj aby pod ním nevznikla “bublina”. Suchý plošný spoj plave na hladině. Rozpuštěná měď klesá ke dnu.

Leptání v žádném případě neurychlujte štětcem! Doporučuji občas kontrolovat v jakém stavu se nachází leptání.

Leptám při pokojové teplotě (čím vyšší teplota tím rychlejší leptání). V čerstvém chloridu železitém trvá leptání cca 20 minut. Ke konci leptání je vidět prosvítání motivu. Leptám do té doby než zmizí “červené” pozadí.

Mytí & finální úprava

Vyleptaný plošný spoj důkladně omyjeme vodou a mýdlem abychom odstranili zbytky leptacího roztoku. Poté desku osušíme. Měděné plošky potřeme štětečkem s lihem (Aceton 700ml) a umyjeme pastou na nádobí Toro. Po těchto procedurách je neprodleně nutné nanést ochranný lak aby nedošlo k oxidaci mědi. Lak nanáším štětečkem. Mnohonásobně jednoduší (ale samozřejmě dražší než ochranný lak nanášený štětečkem) než nanášení laku štětečkem je použít sprej FLUX SK10

Eagle: schéma a plošný spoj pro displej HD44780

Pro hasičskou časomíru dělám v první fázi malý diplej HD44780. Mám zapojené schéma na nepájivém poli a potřebuji udělat plošný spoj v Eagle. Nakonec jsem knihovnu pro Eagle našel na webu http://www.cadsoftusa.com/downloads/libraries pod názvem lcd_2x16_led_backlight.lbr

Stáhneme soubor lcd_2x16_led_backlight.lbr a uložíme do složky lbr kde je nainstalován Eagle (u mne C:\EAGLE-7.3.0\lbr\). Po spuštění v Control panelu aktivujeme (zelené kolečko) knihovnu:  lcd_2x16_led_backlight.lbr

HD44780-control-panel

 

Displej následně najdeme pod názvem: lcd_2x16_led_backlight -> LCD_2X16_SIL

HD44780-add

Eagle: shield pro Arduino

Na včerejším BarCampu v Českých Budějovicích jsem dostal skvělý tip od kluků z Bastlírny jak udělat shield pro Arduino. Namotivován jsem se hned pustil do práce. Existuje již hotová knihovna, která má rozměry Arduina a ke které pouze přidáme požadované součástky a uděláme plošný spoj. Moje poznámky k rozchození knihovny SparkFun:

Instalace schémat do Eagle

Knihovnu stáhneme z Githubu: https://github.com/sparkfun/SparkFun-Eagle-Libraries

Přidáme do Eagle v okně Schematic: Library -> Use: vybrat všechny stažené .lbr soubory

Hlavní okno: Libraries kde přibyla nová složka ltspice ve které jsou knihovny, které nejsou aktivované (nemají zelenou ikonku). Klikneme pravým tlačítkem na složku ltspice a vybereme volbu Use all. Knihovny jsou nyní aktivované a mají zelenou ikonku.

eagle-add-library-sparkfun

Nyní v okně Schematic můžeme přidat shield pro Arduino: Add -> SparkFun-Boards -> ARDUINO_R3_SHIELD -> ARDUINO_R3_SHIELD

S tímto shieldem propojíme požadované součástky a můžeme vygenerovat plošný spoj.

Pájecí místo pro připojení drátku

U testovacích věcí potřebuji k plošnému spoji připájet drátek, kterým slouží pro testovací účely. Pro tento účel se používá takzvaný pad. V knihovně ho naleznete ve složce wirepad

eagle-wirepad