Jak zrobić płytkę PCB metodą fotochemiczną?

Coraz częściej zadawanym pytaniem przez klientów podczas zakupów oraz rozmów na temat porad technicznych jest pytanie od początkujących elektroników w jaki sposób wykonać płytkę drukowaną PCB? Drugim najczęściej zadawanym pytaniem jest „jak wykonać płytkę metodą fotochemiczną i co będzie mi potrzebne?” Metody wytrawiania płytek w zaciszu domu jest kilka. Metoda termotransferu, również znana metodą żelazka opierająca się o wykonanie płytki przy pomocy właśnie wspomnianego żelazka oraz wydrukowanych obwodów drukarką laserową. Kolejnym sposobem jest rozrysowanie schemat za pomocą markera d płytek PCB. Metoda ta jest najprostsza ale nie nadaje się do układów bardzo skomplikowanych posiadających więcej niż powiedzmy 10 elementów.

Metodą nad którą się skupimy jest to metoda fotochemiczna. Polega ona na stworzeniu płytki przy pomocy laminatu światłoczułego oraz naświetlania UV.

Na początek może podam co będzie nam potrzebne:

• Roztwór wytrawiacza (nadsiarczan sodu / chlorek żelaza);

• Preparat do mycia: alkohol izopropylowy ;

• Wywoływacz (AGT-087);

• Laminat światłoczuły lub preparat POSITIV 20;

• Drukarka laserowa;
• Kalka techniczna, papier kredowy lub fotograficzny (koniecznie nie za gruby);
• Rękawiczki i okulary ochronne;
• Linijka, ołówek;
• Pilnik;
• Nożyce do blach lub miniszlifierka do wycięcia płytki;
• Pojemnik ;
• Naświetlarka;
• POSITIV 20*

• Przy zastosowaniu POSITIV 20 niezbędny będzie laminat

*Podane narzędzia można oczywiście zastąpić innymi. Są to jedynie podane przykłady, które zawsze można zastąpić np. laminat światłoczuły można zastąpić preparatem POSITIV 20.

Większość tych rzeczy możemy znaleźć w naszym sklepie gotronik.pl natomiast narzędzia typu pilnik, nożyce znajdziemy w sklepie budowlanym.

Największym kłopotem który postaramy się szybko rozwiązać jest naświetlarka. Koszt takiego urządzenia to kwota od 200 zł do nawet kilku tysięcy. Tak naprawdę to od nas zależy czy jest nam potrzebna profesjonalna naświetlarka za kilkaset złotych czy nie lepszym pomysłem jest wykonanie własnej. Możemy np. dla swoich celów przerobić lampę UV do paznokci. Kwestię budowy oraz wykonania takiej naświetlarki pozostawiam dla inwencji twórczej czytelników.

Przejdźmy teraz do konkretów, czyli jak zrobić płytkę metodą fotochemiczną, zakładając, że mamy wszystkie potrzebne narzędzia:

Instrukcja

Poniżej przedstawiamy krótką instrukcję jak wykonać płytkę:

1. Wydrukuj schemat płytki PCB na papierze kredowym lub kalce technicznej drukarką laserową.
2. Naszykuj wszystkie niezbędne narzędzia o których była wcześniej mowa. Zapewni nam to sprawną pracę.
3. Zaczynamy od przycięcia laminatu światłoczułego na wymiar płytki. Pamiętaj o zostawieniu zapasu około 1cm. Podczas tworzenia płytki pamiętajcie że stronę TOP robimy w odbiciu lustrzanym!
4. Zamiast laminatu światłoczułego możemy użyć zwykłego laminatu i preparatu POSITIV 20.
5. W metodzie z preparatem należy nanieść równą warstwę na oczyszczony, odtłuszczany laminat. Następnie pozostawić do wyschnięcia na 24h.
6. Kolejnego dnia na powierzchnię nanosimy wydrukowaną na folii nasz schemat. Kolejne kroki będą się pokrywały ze sobą przy użyciu obu technik.
7. Teraz przechodzimy do ciemnego pokoju. Najlepszym pomieszczeniem w domu będzie łazienka bez dostępu światła. Pomieszczenie możemy oświetlić świetlówką w kolorze czerwonym. Zdejmujemy warstwę ochronną z laminatu światłoczułego, przykładamy wyciętą kalkę ze schematem układu. Wydrukowaną stroną przykładamy do laminatu (od strony gdzie była odklejona folia ochronna. Układamy ostrożnie na szybie naświetlarki.
8. Ustawiamy czas naświetlania. Jeżeli nasza naświetlarka nie ma możliwość ustawiamy minutnik na 2 do 4 minut. Czas jaki jest potrzebny zależy od naszej naświetlarki a dokładniej żarówek jakie zastosowaliśmy.
9. Po naświetlaniu zostawić płytkę w ciemni na około 30 min. Może to być również szczelne pudełko lub inne ciemne miejsce gdzie promienie światła ani słońca nie będą mogły dojść do płytki.
10. Do kuwetki lub innego przygotowanego pojemnika nalewamy wywoływacz. Na ulotce jest informacja w jaki sposób przygotować roztwór.
11. W ciemnym pomieszczeniu (bez włączonego światła) przenosimy płytkę do pojemnika z wywoływaczem, a następnie poruszamy nim przez czas podany na opakowaniu.
12. Wyciągamy płytkę z wywoływacza. W osobny naczyniu lub wytrawiarce rozrabiamy wytrawiacz zgodnie z zaleceniami producenta. Wykonujemy proces trawienia, teraz już możemy pracować przy świetle.
13. Kiedy trawienie zostanie zakończone należy przemyć płytkę w czystej wodzie, a następnie za pomocą papieru lub wacików przemywamy płytkę z pozostałego osadu np. acetonem technicznym lub alkoholem izopropylowym.
14. Płytka jest już gotowa. Możemy teraz zająć się docinaniem, wierceniem oraz lutowaniem płytki.

Podsumowanie:

Jak widać proces jest bardzo prosty, a efekty są dużo lepsze niż przy metodzie termotransferu. Kontury są wyraźnieje, nadruk nie odkleja się. Płytka wygląda dużo bardziej estetycznie. Technika ta umożliwia wykonywanie płytek o bardzo małym rastrze ścieżek. Tak jak pisałem jedyną problematyczną kwestią jest naświetlacz, jednakże można sobie z tym w łatwy sposób poradzić. Opisany sposób jest tylko propozycją sposobu wykonania płytki metodą fotochemiczną.