Domácí výroba plošného spoje

Pokud se doma budete pouštět do výroby desky plošného spoje (DPS), máte více možností (pominu méně používané možnosti jako např. nažehlování motivu plošného spoje apod.). Motiv spojů můžete buď nakreslit fixou přímo na měd, nebo můžete použít desku s fotocitlivým lakem, leptat můžete buď chloridem železitým, nebo kyselinou.

Pokud bude mít plošný spoj více spojů, bude pro vás jednodušší k výrobě použít fotocestu. Nebudete-li chtít vyrábět spojů více, bude jednodušší koupit již nalakovanou desku a namíchanou vývojku. Nevýhodou je, že pokud se vám vyvolání nepovede a lak se vám smyje, budete si muset koupit další desku. Pokud si koupíte lak(např. Positiv 20), desku si nalakujete sami a pokud se vám lak při vyvolávání smyje, můžete lak smýt docela a desku nalakovat znovu.Nevýhodou je,že lak není zrovna nejlevnější a navíc se vám desku podaří nalakovat jen stěží tak kvalitně (rovnoměrně a bez nečistot),jako je je nalakovaná koupená deska.Pokud vyrábím plošný spoj, lakuji si desky sám.Jednak proto, že pokud se vyvloání nepovede,mohu desku nalakovat znova a dalším důvodem je to, že před nalakováním si mohu uříznout libovolně velkou desku mědi z většího kusu.

K vyvolávání používám hydroxid sodný rozpuštěný v destilované vodě.Koupenou vývojku můžete použít samozřejmě vícekrát, ale po každém vyvolání se snižuje průhlednost vývojky a poté se hůře kontroluje, jestli je fotolak při vyvolávání řádně smytý.

K leptání jsem používal nejprve chlorid železitý, nicméně v současné době leptám už pouze kyselinou, řekl bych, že tento způsob je ekonomičtější,při leptání můžete vidět stav leptané desky - pokud již není roztok opravdu mnohokrát použitý(po každém leptání je roztok zelenější).Přes černý chlorid železitý nevidíte nic a desku musíte během leptání z chloridu vyndavat,abyste viděli, jestli je již leptání dokončené.Další výhodou je, že pokud již roztok kyseliny neleptá tak rychle, jak byste chtěli,je možné opět dolít kyselinu.S lahví kyseliny,kysličníku a destilované(případně obyčejné) vody vydržíte leptat podstatně lépe a rychleji. Nevýhodou by snad moho být, že manipulujete s kyselinou (pokud se polijete, tak "rozleptáni" nebudete, desku vyndavám rukama a zatím jsem si nevšiml žádných známek poleptání). Týká se to zejména skladování.Kyselinu doporučuji skladovat pokud možno venku(např. na balkóně - skladoval jsem kyselinu zavřenou mezi okny a poté to bylo opravdu znát - např. na kovových klikách oken).

Pro výrobu DPS používám následující postup.

Myslím, že obecně lze říci, že celý postup závisí na:

  • kvalitě předlohy(pro drobné a složité spoje je lepší opravdu kvalitní předloha, tisk na laserové tiskárně může být lepší po ponechání předlohy např. nad výpary ředidla)
  • na době osvitu a intenzitě UV zdroje
  • na tloušťce laku
  • na teplotě vývojky
  • na koncentraci vývojky
  • na době vyvolávání
  • na teplotě leptacího roztoku
  • na koncentraci roztoku
  • na době leptání

  1. čištění - používám látku nebo vatový polštářek a Sitol. Zkoušel jsem mimo jiné např. velmi jemný smirkový papír, pokud jsou ale na DPS tenčí spoje, může i velmi jemný papír desku poškrábat a tenké spoje mohou být poté porušené
  2. lakování - k lakování používám sprej Positiv 20. Desku nastříkám pokud možno rovnoměrnou vrstvu na očištěnou desku bez nečistot(prachu).Výsledný stav po nastříkání spreje na desku, by měl být takový, že sprej bude nastříkán rovnoměrně, bez slitých kapek,bez nečistot. Dosažení tohoto stavu však není až tak jednoduché (rovnoměrné rozlití laku proběhne víceméně samo,nicméně určitému množství nečistot se těžko vyhnete, takže k slití laku vám na velmi malých plochách okolo buď nečistot,nebo nějakých kazech na mědi asi dojde.Budete muset doufat, že tato místa úspěšně projdou procesy vyvolávání a leptání).Někde jsem četl, že pro nástřik spreje může být žádoucí, aby měla deska mědi vhodnou teplotu, takže je dobré dát desku před lakováním např. do lednice. Teplota desky asi má vliv na rozlití laku, nicméně tento postup jsem nikdy nepoužil a myslím, že to asi není nutné.Desku jsem vždy lakoval při běžné teplotě a taktéž lak i deska byly před lakováním skladovány při běžné teplotě.
  3. sušení - desku nechávám schnout při běžné teplotě cca den (v návodu k laku je uvedeno, že desku můžete v troubě sušit při teplotě 70°C cca 40 minut, nicméně tento způsob se mi příliš neosvědčil - lak může začít zasychat dříve, než vytvoří rovnoměrnou slitou vrstvu a po dané době nemusí být náležitě zaschlý.)
  4. osvit - osvit provádím cca 10 minut (v návodu k fotolaku je uvedena doba cca 2 minut - tato doba asi souvisí i s intenzitou UV zdroje, po 2 minutách se mi desku vyvolat nepodařilo, metodou pokus/omyl jsem dospěl k času 10 minut)
  5. vyvolání - hydroxid sodný, lze koupit přímo fotovývojku k vyvolávání plošných spojů(což je roztok hydroxidu sodného),nebo lze koupit přímo hydroxid sodný.Dříve jsem kupoval roztok, nicméně ekonomické důvody mě vedly k tomu, abych koupil přímo hydroxid sodný a vývojku si namíchal sám( v návodu ke spreji Positiv 20 je doporučené ředění 7g na litr, já používám 10 gramů NaOH na litr destilované vody). Hotovou namíchanou vývojku jsem koupil několikrát,cena jedné vývojky je několik desítek korun, cena jednoho balení hydroxidu sodného je také několik desítek korun, ale zatím jsem jej kupoval pouze jednou a nevypadá to, že by mi toto balení mělo někdy dojít.Při poměru ředění 7 gramů na litr (což je poměr doporučený na návodu k používání fotocitlivého spreje positiv 20) odhaduji, že z jednoho balení namícháte hektolitry vývojky. Pokud se chystáte výrábět pár kusů plošných spojů, bude vám stačit zakoupit namíchanou vývojku, pokud se chystáte výrábět DPS častěji, doporučuji koupit rovnou balení hydroxidu sodného.Roztok lze použít samozřejmě opakovaně, nicméně po každém použití je roztok více zabarvený a při vyvolávání je při každém dalším použití roztoku hůře vidět, v jakém je vyvolávání stavu.Osobně používám roztok 2-3x.K výrobě vývojky používám destilovanou vodu(svého času jsem měl problémy při vyvolávání, takže abych předešel např. nepředvídaným vedlejším efektům způsobeným třeba přítomností chlóru, používám destilovanou vodu - přijde mi to jako jistější způsob, nicméně možná stačí obyčejná voda).
  6. leptání-kyselina chlorovodíková, kysličník, destilovaná voda.Používám opět poměr uvedený na návodu k fotocitlivému spreji,tj. 200 ml kyseliny chlorovodíkové (HCl 35%), 30 ml kysličníku (H2O2 30%) a 700ml vody.
Přípravek pro osvit

DPS po vyvolání

Spoje po vyleptání