Instrukcja wykonania płytki drukowanej metodą termotransferową

Transkrypt

Instrukcja wykonania płytki drukowanej metodą termotransferową (żelazkową)
Zaczynamy oczywiście....od schematu. W dzisiejszych czasach jest dużo programów do
projektowania płytek drukowanych. Ja zaczynałem od EAGLE. Prosty i intuicyjny program, a w
dodatku w wersji freeware (ograniczenie tylko do wielkości płytki 100x80mm). Ja
zaprojektowałem swoją pierwszą płytkę po godzinie czasu od instalacji programu a był to
migacz diód.
Link do programu: http://www.cadsoft.de/cgibin/download.pl?page=/home/cadsoft/html_public/download.htm.de&dir=eagle/program/4.1
Schemat ideowy narysowany w programie Eagle.
Projektowanie płytki to ważny element całego układu. Należy pamiętać, że są obudowy
standardowe oraz te które produkuje tylko jeden producent (zwłaszcza SMD). Jeżeli nie mamy
pewności, że element który zakupimy jest w obudowie takiej jak w projekcie lepiej zaczekać na
dostawę i dokończyć projektowanie po zweryfikowaniu rodzaju obudowy.
Co do grubości wykonania ścieżek tą metodą to jest to maksymalnie 8mils. Przy mniejszej
grubości jest tyle błędów na płytce po przeprasowaniu, że płytka nie nadaje się do trawienia.
Należy tak optymalizować prowadzenie ścieżek aby uniknąć tych niebezpiecznych 8mils.
Panowie którzy piszą, że wykonują 6mils mówią prawdę ale jeżeli 6mils ma jedna raptem dwie
ścieżki to i tak powtarzalność wykonania jest rzędu 50% (raz wyjdzie raz nie). Bezpieczną
granicą dla tej metody to grubość ścieżek na poziomie 10-12mils, gdzie przy takiej grubości
osiągamy prawie 95% powtarzalności. Trzeba mieć na uwadze też obciążalność prądową
ścieżek, czyli nie można ich zrobić „za wąskich”. Na temat optymalizacji projektowania płytek
można by napisać książkę więc każdy indywidualnie musi sobie przyswoić tą wiedzę.
Marek Kochniarczyk , [email protected]
MARKOSIK20
1
Płytka drukowana.
I na koniec projektowania.
Lepiej sprawdzić trzy razy schemat i projekt płytki jak jeszcze jest w „pamięci” PC niż później
mieć problemy z uruchomieniem a najgorszych przypadkach ze zniszczeniem elementów już
wlutowanych.
Po wykonaniu projektu przenosimy to wszystko na papier przy użyciu drukarki laserowej
lub kserując wydruk wykonany inną techniką.
Używamy papieru kredowego chociaż ja kiedyś z braku tego papieru zrobiłem wydruk na
zwykłym i....też wyszło ale było później jest dużo zabawy z wyczyszczeniem pozostałości
papieru.
Technika termotransferowa polega na przeniesieniu tonera na płytkę drukowaną przy
wykorzystaniu temperatury. Toner ma takie właściwości, ze przy temp. 160-170st C przykleja
się prawie do wszystkiego i dlatego wydruku nie można robić na drukarce atramentowej
(tam nie ma tonera).
Jeżeli mamy dość skomplikowaną płytkę należy projekt płytki wydrukować bezpośrednio
na drukarce laserowej. Można wydrukować na atramentowej a później to wszystko
przekserować ale tracimy wtedy na jakości. Należy dobrze przemyśleć jak wydrukować mozaikę
ścieżek aby później przenieść ja na laminat (odbicie lustrzane).
Zasada w programie Eagle jest prosta
- warstwę niebieską drukujemy normalnie
- warstwę czerwoną z odbiciem lustrzanym
MARKOSIK20
2
„Dobry” papier pozwala na takie jego zagięcie
które nie spowoduje wykruszenie tonera.
Przykładowy wydruk o rozdzielczości 1200dpi.
600dpi dla prostych projektów w zupełności
wystarczy.
Wydruk powinien być wyraźny i pozbawiony defektów w postaci popękanego tonera lub co
najgorsze z jego niewystarczającej ilości (prześwity).
MARKOSIK20
3
Przy wykonywaniu płytek dwustronnych, należy wykonać tzw kopertę z dwóch (górnej i dolnej)
części. Górna cześć to warstwa BOTTOM, dolna to TOP (nawiązując do programu Eagle).
MARKOSIK20
4
Oczywiście zwykły klej do
papieru będzie najlepszy.
Po połączeniu ustawiamy je
centrycznie wykorzystując
mocne źródło światła i
dopasowywując ścieżki i
punkty lutownicze do siebie.
Po dopasowaniu
przenosimy na stół i
sklejamy „kopertę” z dwóch
stron tak aby można było
włożyć płytkę do środka.
MARKOSIK20
5
Po wykonaniu koperty pora na
docięcie laminatu. Są różne
rodzaje i grubości, więc można
wybierać. Oczywiście im tańszy
laminat
tym
ma
gorsze
właściwości i parametry.
Przed wycięciem dobrze jest
sprawdzić sobie czy wystarczy
laminatu ☺.
Ja
do
docinania
używam
standardowych narzędzi. Przy
docinaniu płytki należy zawsze
zostawić zapas około 4-5mm po
każdej ze stron. Ułatwi to później
dalsze prace.
Przy wykonaniu płytki
dwustronnej jest to praktycznie
niezbędne.
Po docięciu należy zeszlifować
brzegi laminatu na papierze
ściernym o gramaturze 100.
Należy
wyrównać
wszystkie
ostre i wystające kawałki miedzi
tak aby laminat był idealnie
gładki.
MARKOSIK20
6
No i czyścimy płytkę przy
użyciu zwykłej
gąbki do
garnków i płynu do mycia
naczyń. Myjemy dotąd aż
płytka będzie lśniła i woda
która będzie się na niej
znajdować
będzie
się
„rozprowadzać” cała po
płytce.
Płuczemy i suszymy na
wolnym powietrzu.
PO MYCIU NIE
DOTYKAMY PALCAMI!!!
Można płytkę przed
samym prasowaniem
odtłuścić acetonem.
Włączamy zwykłe żelazko
na jakieś 2/3 swojego
zakresu max. Najlepiej
opróżnić je z wody żeby nic
nam nie parowało na płytkę.
Niech się grzeje.
Dobrym
sposobem
na
uniknięcie przegrzania oraz
równomierny
rozkład
temperatury
i
siły
dociskającej
jest
prasowanie przez….zwykły
papier
toaletowy,
lub
papierowe ręczniki.
MARKOSIK20
7
Płytkę
dwustronną
wkładamy do wykonanej
koperty tak aby obrys
laminatu wystawał z każdej
strony
krawędzi
na
wydruku.
Dla
płytek
jednostronnych kładziemy
po prostu papier wydrukiem
do laminatu i także go
wyrównujemy.
Jak mamy gorące już
żelazko przystępujemy do
„prasowania”
To jest najważniejsza część
całej operacji. Ja po prostu
prasuje płytkę żelazkiem.
Niektórzy
mają
inne
sposoby. Mnie się wydaje
że ten jest najszybszy i
bezpieczniejszy (nie ma jak
za bardzo oparzyć sobie
palców).
Po
położeniu
gorącego
żelazko przesuwamy go
najpierw
powoli
lekko
dociskając. Każdy musi tutaj
indywidualnie
sobie
to
dopasować, silę docisku i
czas przenoszenia. Czas
około 5-8min, siła jak przy
prasowaniu.
Staramy się cały czas
dociskać całą płytkę i tak
operować żelazkiem żeby każdy element został dociśnięty i „wyprasowany” w laminat..
Przy prasowaniu trzeba pamiętać o jednej zasadzie.
Raz nagrzany toner musi być przeniesiony od razu czyli nie powinno być takiego efektu że
dociśniemy papier, toner się przyklei ale jak przesuniemy żelazko w inne miejsce toner znów się
odklei. Efekt ten łatwo zauważyć przy powstawaniu tzw. duchów czyli przesunięciu ścieżki.
Część tonera przykleiła się w jednym miejscu a druga część ułamek milimetra obok.
Jeżeli ścieżki wychodzą „rozlane” świadczy to o zbyt wysokiej temperaturze. Jeżeli odpadają to
temperatura za mała lub zbyt mały docisk płyty żelazka w miejscu w którym ścieżka odpadła.
MARKOSIK20
8
Taki efekt informuje, że proces przenoszenia na laminat dobiegł końca. Dla pewności można
przeprasować jeszcze raz. Na zdjęciu widać że każdy element jest „przyklejony” do laminatu i
do takiego efektu należy dążyć. Jeżeli papier zżółknie to mamy za wysoką temperaturę lub za
długi czas prasowania.
Teraz pora na pozbycie się papieru.
Przygotowywujemy gorącą
„kąpiel”
dla
płytki.
Wsypujemy trochę proszku
do prania i zalewamy
wrzątkiem.
MARKOSIK20
9
Umieszczamy
płytkę
w
kąpieli na jakieś 10-15
minut.
Dla bardziej niecierpliwych
możemy
całą
kąpiel
„gotować na małym ogniu”
☺.
Wyciągamy płytkę wtedy jak
papier sam się „odklei”.
Możemy
„pomóc”
w
odklejaniu mieszając całą
kąpielą tak aby woda
obmywała
płytkę
co
powoduje
jej
szybsze
wsiąkanie w papier.
Czasami gdy na płytce są duże pola (np.: wylane masy gnd) tonera odchodzenie papieru z
laminatu zajmuje dużo czasu, więc trzeba to wykonać na dwa etapy. W pierwszym zrywamy
wierzchnią warstwę papieru która już namokła, w drugiej w nowej kąpieli pozbywamy się
warstwy przylegającej bezpośrednio do tonera.
Pozbywanie się papieru z laminatu to jeden z bardziej „denerwujących” etapów. Należy jednak
tutaj podkreślić że wszelkie błędy w prasowaniu mogą powodować złe przyleganie tonera więc
im delikatniej pozbędziemy się papieru tym większa jest szansa na to że wszystkie ścieżki
pozostaną na laminacie.
MARKOSIK20
10
Płytka po odpowiedniej kąpieli powinna być pozbawiona śladów papieru. Jeżeli jakieś zostaną
należy je delikatnie usunąć najpierw w kąpieli a później przemyć czystą wodą. Jeżeli toner
odrywa się po czyszczeniu po dotknięciu opuszkami palców świadczy to o złym prasowaniu.
Biały osad na tonerze można pozostawić (ale tylko na tonerze bo tam gdzie jest czysta miedź
ma go nie być) co pozwoli na dodatkowe zabezpieczenie przed roztworem trawiącym.
Płytka
po
wyczyszczeniu
.
Toner powinien być
jednolicie
czarny
pozbawiony
tzw.
prześwitów w postaci
malutkich kropeczek.
To świadczy o zbyt
niskiej temperaturze
lub
uszkodzonej
drukarce
laserowej
która dostarcza zbyt
mało tonera.
MARKOSIK20
11
MARKOSIK20
12
Jeżeli płytka wymaga poprawek, należy wszystko szczegółowo sprawdzić i naprawić przy
pomocy pisaka wodoodpornego. Przy wysoce skomplikowanym projekcie oraz dużej płytce
poprawek może być dużo i płytka kwalifikuje się do ponownego wykonania. Toner wtedy
zmywamy wacikiem nasączonym w zwykłym rozcieńczalniku do farb ogólnego stosowania lub
najlepiej w acetonie.
Po weryfikacji wszystkich
ścieżek płytkę wrzucamy do
kąpieli trawiącej. Ja używam
środka B327. Podgrzewam
wodę do 60st.C, wlewam
do kuwety (pojemnik na
drugie śniadanie) gdzie
wsypany jest proszek. Po
dokładnym
wymieszaniu
wrzucam płytkę i ręcznie
„faluję” kuwetą tak aby płyn
był cały czas mieszczany.
Tym sposobem trawienie
trwa szybciej i kąpiel nie jest
za chłodna co znacznie
wydłuża czas i jakość
trawienia.
MARKOSIK20
13
Jeżeli płyn będzie zbyt zimny można całą kuwetę pożyć nad lekko gotującą się wodą aby
zwiększyć jego temperaturę. Oczywiście nie można przekraczać tych 60st. i uważać na ciecz
gdyż jest to środek żrący.
MARKOSIK20
14
MARKOSIK20
15
Po wytrawianiu wiercimy otwory. Lepiej nie zmywać od razu tonera co pozwala na dodatkowe
zabezpieczenie ścieżek prze utlenianiem. Do wiercenia można używać każdej wiertarki która
pozwala na zamontowanie wiertła fo 0,7mm. Bardzo dobrym rozwiązaniem jest tak
zaprojektowanie płytki aby otwory posiadały naprowadzenia do samocemtrowania się wierta
które są niczym innym jak programowe zmniejszenie średnicy otworu elementu.
W programie Eagle służy do tego funkcja DRILL-AID.ulp
MARKOSIK20
16
Zaznaczenie
CenterDrill.
opcji
Tępe wiertła możemy jak najbardziej ostrzyć. ☺
MARKOSIK20
17
Wygląd płytki po wywierceniu otworów i wyczyszczeniu papierem wodnym 180. Do zmycia
tonera można posłużyć się acetonem jednak lepiej pozbyć się go przy czyszczeniu papierem
wodnym. Unikniemy w ten sposób niespodzianek w postaci „zadziorów” po wierceniu tepym
wiertłem.
Po trawieniu może się okazać , ze niektóre ścieżki wymagają naprawy. Należy sprawdzić
wszystkie połączenia oraz zwarcia międzyścieżkowe. Ułatwi to później uruchomienie całego
układu.
MARKOSIK20
18
Możliwości metody termotransferowej.
MARKOSIK20
19
Na tak wykonaną płytkę można nałożyć farbę do wykonywania solder-maski lub zabezpieczyć ją
kalafonią rozpuszczoną w acetonie.
Lutowanie przelotek.
Życzę przyjemnej pracy i udanych efektów końcowych.
Marek Kochniarczyk
MARKOSIK20
20

Instrukcja wykonania płytki drukowanej metodą termotransferową

Transkrypt

Podobne dokumenty

Jak zrobić płytkę drukowaną