Výroba plošných spojů fotocestou

Chci zde popsat svůj postup výroby jednostranných plošných spojů fotocestou, který už používám spoustu let pro jednorázové nebo malosériové DPS.
 
Z návrhového software plošných spojů, je potřeba vytisknout obraz DPS na laserové tiskárně na obyčejný kancelářský papír ve skutečné velikosti a tak aby byl zrcadlově převrácený a spoje byly černé.  
Já používám starší verzi Eagle 5.0.0 z které DPS vygeneruji jako obrázek. V Eagle nechám zatržené k zobrazení vrstvy 16 Bottom, 17 Pads, 18 Vias a 20 Dimension.

Pak přes menu File/Export/Image vygeneruji černobílý obrázek  .png v rozlišení 600dpi a uložím na disk.

Obrázek DPS je opačně než potřebuji (spoje bílé).

Proto ho otevřu v IrfanView a přes menu Obrázek/ Negativ/Všechny kanály/ invertuji do podoby, kterou potřebuji (černé spoje).

Obraz DPS pak vytisknu z IrfanView ve skutečné velikosti pře menu Tisk a zatržení volby Originální velikost (z DPI obrázku). Vytištěná strana se pak přiloží na fotocitlivou vrstvu. Tisk by měl být min. v kvalitě 600dpi. Laserovou tiskárnu je potřebat nastavit na co největší kontrast a lepší kvalitu, rovněž vypnout funkce šetření tonerem. Potřebujeme aby toneru bylo na tisku co nejvíce.

Vytištěný obrázek DPS vystřihnu mírně větší a vložím do uzavřené sklenice se smotkem vaty nebo zmuchlaným ubrouskem napuštěným acetonovým ředidlem C6000 na cca 15 min. Výpary acetonu naleptají jednotlivé částečky toneru na papíru ty se pak spojí a výtisk je mnohem kontrastnější. Jen pozor aby se papír nedotýkal smotku vaty z acetonem, jinak se tisk rozpije.

Papír po opatrném vytažení pinzetou ze sklenice nechám uschnout a pak přestříkám z obou stran prosvětlovacím sprejem Transparent 21 z GMe.

Papír se tak stane průsvitný pro UV světlo. Papír pak přiložím vytištěnou stranou na  cuprextit s fotocitlivou vrstvou z GMe, DPS by měla být trochu větší než  je motiv protože se fotocitlivá vrstva při stříhání poškozuje. Pro správné přitlačení papíru na cuprextit a proti pohybu se deska fixuje plexisklem.

Pro mou osvětlovací jednotku, která je původně určena pro vytvrzování umělých nehtů a obsahuje 4 UV zářivky 9W, mám odzkoušenou dobu osvitu 3 minuty a 15 sekund. Osvětlovací jednotku jsem trochu upravil aby byly UV zářivky ve stejné výši a zabudovaný časovač změnou součástek přestavil na můj potřebný čas. Osvětlovací jednotku nechám před osvitem DPS chvíli rozehřát, aby měly zářivky plný výkon.

Doporučuji udělat pár testů s dobou osvitu na kouscích DPS, podle osvětlovací jednotky se potřebná doba může hodně lišit. Po osvitu sundám papír z DPS a tu jemně očistím pomocí tekutého mýdla a pod tekoucí vodou od zbytků Transparentu 21, který je mastný. DPS pak vložím do misky s vývojkou 1,5% NaOH, vývojka se dá koupit už hotová nebo namíchat z NaOH pro čištění odpadů a destilované vody pro 500ml roztoku je potřeba 7,5g NaOH a 492,5g destilované vody. 

Ve vývojce se rozpustí osvětlená fotocitlivá vrstva a spoje zůstanou. Rozpouštění pomáhám jemným štětcem pro malování vodovými barvami a DPS pak opláchnu pod tekoucí vodou.

Teď už stačí jen DPS vyleptat buď v Chloridu železitém nebo což používám já, směsi 1:1:1 destilované vody, 30% HCl (Kyseliny chlorovodíkové/ solné) a 30% H2O2 (Peroxidu vodíku) vše jde koupit v drogerií. Já to spíše míchám odhadem. Leptat je třeba na dobře odvětraném místě, protože se při leptání mědi a tím i zahřátí směsi uvolňuje dráždivý Chlór.

Po odleptání mědi DPS znovu osvítím UV a ve vývojce 1,5% NaOH rozpustím zbytek fotocitlivé vrstvy na spojích, nebo v obyčejné vodě namíchám silnější koncentraci NaOH a fotocitlivá vrstva se rozpustí i bez osvitu. Pak stačí DPS jen odvrtat a opatřit ochranou vrstvou kalafuny rozpuštěné v lihu a mám hotovo.

No a pro koho by i toto bylo moc složité, tak je i možnost jednoduché spoje kreslit ručně.
Pro tento způsob potřebujeme vzor DPS ve skutečné velikosti vytištěný na jakékoliv tiskárně jako pohled na spoje (bez zrcadlení).

Ustřihneme potřebný kus obyčejného cuprextitu podle skutečné velikosti DPS, kterou před tím řádně očistíme jemnou brusnou vlnou.

Na cuprextit ze strany mědi přiložíme vytištěný obraz DPS (bez zrcadlení) a přilepíme dvěma kousky průhledné pásky.
Pak kladívkem a důlčíkem označíme všechny otvory, které se budou vrtat pro součástky.

Vytištěný obraz DPS poté odstraníme a nyní začíná umělecká část.
Podle obrazu ručně nakreslíme všechny spoje mezi důlky speciálním fixem edding 140S.

Po zaschnutí desku odleptáme nejlépe v Chloridu železitém očistíme acetonem od barvy a pak vyvrtáme všechny otvory pro součástky. Dají se takto vyrobit i oboustranné plošné spoje, jen je potřeba nejdříve desku vyvrtat a pak kreslit spoje.