ENSYST

Transkrypt

ENSYST

Instrukcja wykonania solder-mask na płytkach drukowanych przy użyciu lakieru En-Solder.
ENSYST inż. Marek Kochniarczyk
Aby wykonać płytki drukowane dla potrzeb swoich układów elektronicznych nie
musimy już oddawać projektów do firm specjalizujących się w produkcji obwodów
drukowanych na laminatach.
Wykonując pojedyncze sztuki (a o takich „produkcjach” tu mowa) koszt wykonania
dokumentacji przedprodukcyjnej (sita, błony fotograficzne itp.) jest wielokrotnie wyższy od
kosztu wykonania samej płytki. Dlatego opracowano „metodę termotransferową” która
pozwala tanim kosztem i niewielkim nakładem pracy wykonać równie estetyczne i
funkcjonalne obwody drukowane. Opisów „metod termotransferowych” inaczej
„żelazkowych” jest tyle ile osób z tej techniki skorzystało. Każdy indywidualnie musi
opracować sobie skuteczny sposób, przeniesienia druku na laminat korzystając z kilku
podstawowych wytycznych.
Niniejszy opis, szczegółowo podaje sposób naniesienia solder maski czyli powłoki
zabezpieczającej miedziane ścieżki przed utlenianiem. Dotychczas nie opracowano taniej i
skutecznej metody wykonania takiego zabezpieczenia którego efektem końcowym jest m.in.
popularny już, kolor zielony.
Przed przystąpieniem do nanoszenia powłoki należy mieć już wytrawioną , oczyszczoną i
wysuszoną płytkę z obwodem drukowanym. Proces wiercenia otworów należy wykonać po
wykonaniu powłoki zabezpieczającej jednakże w przypadku otworów o średnicy mniejszej
jak 0,7mm zaleca się ich wykonanie przed nałożeniem solder maski (przy zbyt małych
obrotach wiertarki i źle zaostrzonym wiertle może powstać efekt „zadziorów” które jest trudno
zlikwidować po procesie wygrzewania powłoki).
Przykładowe zdjęcie wykonania otworów po procesie trawienia. Widać efekt „zadziorów”.
Marek Kochniarczyk tel. 606 714 4215, [email protected]
MARKOSIK20
1
Płytka po wyczyszczeniu wodnym papierem „600”. przygotowana do nałożenia powłoki
maskującej.
UWAGA!!! SPRAWDŹ PŁYTKĘ TRZY RAZY.
Na tym etapie należy dokładnie sprawdzić poprawność poprowadzonych sciezek,
wyeliminować wszelkie niepożądane zwarcia międzyścieżkowe oraz ich podtrawienie.
Wszystkie błędy wynikłe po trawieniu należy naprawić. Po naniesieniu powłoki będzie to już
bardzo utrudnione.
MARKOSIK20
2
Opracowano dwie metody nanoszenia lakieru.
1. Nanoszenie lakieru bezpośrednio na wytrawioną i przygotowaną płytkę co powoduje
że pola lutownicze należy usunąć mechanicznie po procesie wygrzewania
(„wydrapać”).
2. Nanoszenie lakieru na specjalną maskę która zabezpiecza pola lutownicze i
powoduje że lakier je nie pokrywa.
Poniżej zostanie opisana metoda 2-ga nakładania lakieru. Aby wykonać powłokę wg.
sposobu z metody 1-ej należy pominąć poniższy opis.
Wykonanie maski zabezpieczającej pola lutownicze.
Maskę pól lutowniczych wykonuje się w programie podczas projektowania płytki. Jest ona z
reguły automatycznie tworzona na podstawie opisów obudów stosowanych elementów. Z
racji że program Eagle jest najlepszym programem do projektowania płytek dla elektroników
– hobbystów opiszę poniżej jak uaktywnić maski pól lutowniczych.
W zakładce „Display” zaznaczamy pola „tStop” dla maski na stronie „TOP” (czerwonej) dla
maski po stronie „BOOTOM” (niebieskiej).
MARKOSIK20
3
Aby skonfigurować wymiary maski należy opcji „DRC” wybrać zakładkę „Masks” i ustawić
odpowiednie wartości. Najlepiej ustawić wielkość maski około 2-3 mils większą od pola
lutowniczego.
Tak ustawioną maskę należy wydrukować na papierze do wykonywania metodą
termotransferu (analogicznie jak przy wykonywaniu scieżek).
I tutaj UWAGA!! na rynku jest dużo rodzajów papierów do wykonywania płytek metodą
termotransferową (papier termotransferowy). Należy zwrócić baczną uwagę na to czy papier
po przeniesieniu mozaiki na płytkę zostanie w 100% usunięty (nie mogą zostać żadne
skraweczki). Jeżeli nie zdołamy usunąć wszystkiego nałożona maska oraz lakier mogą nie
posiadać odpowiednich właściwości mechanicznych.
MARKOSIK20
4
Po wydrukowaniu maski pól lutowniczych możemy przystąpić do jej przeniesienia na płytkę.
Do nałożenia będzie potrzebny kawałek…..papieru toaletowego ☺ albo ręcznika
papierowego. Wydrukowaną maskę nakładamy na płytkę i odpowiednio ustawiamy. Bardzo
dużym ułatwieniem będzie przyłożenie wszystkiego pod silne światło aby było widać
wydrukowaną maskę i pola lutownicze na płytce. Aby kartka papieru nie „uciekała” można w
miejscach nie wydrukowanych nałożyć trochę zwykłego kleju do papieru.
MARKOSIK20
5
Tak przygotowaną płytkę prasujemy żelazkiem z temperaturą 2/3 max około 5min.
Efektem powinno być uzyskanie powierzchni ze zdjęcia poniżej. Widać wyraźnie jak papier
został uformowany w kształt ścieżek i pól lutowniczych.
Po prasowaniu
przygotowywuje
my gorącą kąpiel
z dodatkiem
zwykłego
proszku do
prania. Po około
5-10min papier
powinien odejść
sam i wtedy
delikatnie
palcami
maczając cały
czas w kąpieli
zmywamy
pozostałości
białej kredy.
Po wykonaniu wszystkich czynności przemywamy płytkę denaturatem albo spirytusem. Nie
należy stosować żadnych innych substancji gdyż naniesiony toner może zostać
rozpuszczony. Dodatkowo alkohol powoduje dodatkowo odtłuszczenie płytki co gwarantuje
poprawne naniesienie lakieru.
MARKOSIK20
6
Po odtłuszczeniu przygotowywujemy płytkę do naniesienia lakieru En-Solder.
Wykonaną płytkę
przyklejamy na całej
powierzchni do
zwykłej kartki
papieru
wykorzystując do
klejenia zwykły klej
biurowy.
Do naniesienia
lakieru najlepiej użyć pędzelka nylonowego z bardzo drobnym włosiem. Uzyskujemy
wówczas równą i pozbawioną śladów pędzla powierzchnię.
MARKOSIK20
7
Po lewej pędzelek nylonowy, po prawej zwykły z włosia bydlęcego.
Można
wykorzystać jeden
z trzech kolorów.
Dostępny jest
zielony, czerwony i
niebieski.
MARKOSIK20
8
Z uwagi że lakier En-solder
jest rozpuszczalnikiem dla
tonera powinien on być
BARDZO OSTROŻNIE
NANIESIONY. Lakier
powinno się nakładać
równomiernie bez
niepotrzebnych poprawek
oraz zbyt silnego dociskania
pędzla. Podczas malowania
mogą pojawić się malutkie
odrobiny
niewyczyszczonego papieru
który odchodzi z tonera.
Pędzel powinien być przed
malowaniem dokładnie
wyczyszony co zapewni
równomierną i gładką
powierzchnię.
MARKOSIK20
9
Wygrzewanie płytki z
naniesionym lakierem
można przeprowadzić na
gorącym żelazku (max)
ale tylko wtedy JEŻELI
PŁYTKA MIEŚCI SIĘ
CAŁA NA PŁYCIE
ŻELAZKA w przeciwnym
przypadku należy płytkę
włożyć do piekarnika.
Wygrzewanie powinno
trwać około 10min w
temperaturze 160-170 st
Celsjusza. Jeżeli wymiary
płytki pozwalają na
zastosowanie żelazka to
kładzadziemy płytkę wraz
z przyklejonym papierem.
Oczywiście w tak wysokiej temperaturze papier zrobi się mocno żółtawy ale nie należy się
tym przejmować.
MARKOSIK20
10
Po procesie wygrzewania przygotowywujemy pojemink z acetonem do którego wrzucamy
zimną płytkę. Delikatnie pędzelkiem zmywamy warstwę lakieru nad polami lutowniczymi oraz
czarny toner.
Należy robić to bardzo delikatnie aby nie uszkodzić wysuszonej powłoki lakieru. Jeżeli lakier
jest zmywany oznacza że nie został odpowiednio wygrzany. Po „wymyciu” wszystkich pól
lutowniczych płytkę można ponownie włożyć do pieca (lub na żelazko) aby wysuszyć
pozostałości acetonu. Po wyjęciu z kąpieli acetonowej powierzchnia lakieru zrobi się matowa
lecz jej właściwości się nie zmienienia. Dodatkowo pola lutownicze noszą ślady tonera (są
ciemne). Tak przygotowaną płytkę można ocynować tylko na gorąco z dużą ilością topnika.
Pomimo że odsłonięta miedź jest utleniona cyna nakłada się łatwo i bez większych
problemów. Warunkiem łatwego nanoszenia jest UŻYCIE DUŻEJ ILOSĆI TOPNIKA w
postaci pasty którą to porostu „smarujemy” całą płytkę.
Po wykonaniu cynowania które jest niezbędnym elementem do łatwego lutowania elementów
elektronicznych można przystąpić do dalszego wykonywania projektu.
MARKOSIK20
11
MARKOSIK20
12
W przypadku gdy wykonujemy warstwę wg. metody nr. 1 wszystkie powyższe opisy
pomijamy.
Przygotowaną płytkę po prostu malujemy lakierem En-Solder.
Po czym
rozpoczynamy
proces
wygrzewania.
Wszystkie warunki
wygrzewania
podane zostały w
opisie wykonania
maski pól
lutowniczych.
Po wygrzaniu
lakieru należy
przystąpić do
mechanicznego
usunięcia lakieru z
pól lutowniczych.
MARKOSIK20
13
Po procesie wygrzewania następuję proces odsłaniania pól lutowniczych. Jest to proces
wymagający od użytkownika minimalnych zdolności manualnych posługiwania się małymi
narzędziami.
Odsłonięcie pól lutowniczych należy wykonać dobrze zaostrzonym narzędziem ( np: mały
płaski śrubokręt). Wygrzana farba jest odporna na uszkodzenia mechaniczne jednak jest
dobrze zdzieralna przy zastosowaniu ostrych narzędzi. Proces odsłaniania pól lutowniczych
należy wykonać starannie oraz uważnie aby nie uszkodzić innych ścieżek obwodu
drukowanego. Proces odsłaniania pól lutowniczych płytki załączonej w przykładzie zajął
15min.
Proces odsłaniania pól lutowniczych.
MARKOSIK20
14
CYNOWANIE.
Jeżeli nie wykonano otworów pod elementy przed procesem cynowania należy wywiercić
wszystkie zachowując odpowiednie średnice. Jeżeli otwory zostały wykonane należy
sprawdzić czy nie zostały zasłonięte przez wyschniętą farbę i w razie potrzeby należy otwór
wykonać jeszcze raz tą samą średnicą wiertła aby usunąć zanieczyszczenia.
Po odsłonięciu wszystkich
pól lutowniczych należy
wykonać ich ocynowanie.
Pokrywamy całą płytkę
pasta lutowniczą np.:
HAKKO oraz przy pomocy
lutownicy o temp. grota
około 350st.C i średnicy
0,5mm i lutowia cynowego
0,25 mm cynujemy punkty
lutownicze.
Proces cynowania pól
może być pominięty
jednak bardzo ułatwia on
późniejsze lutowanie
elementów
elektronicznych
MARKOSIK20
15
Po wykonaniu cynowania, należy płytkę wyczyścić z pasty przy pomocy denaturatu,
spirytusu lub innych środków czyszczących. Płytka jest gotowa do montażu elementów.
MARKOSIK20
16
MARKOSIK20
17
UWAGI.
Zastosowana farba jest dostępna w sprzedaży bezpośredniej.
Pakowana w butelki po 20ml co wystarczy na pokrycie obustronne 2szt. płytek formatu A4.
Specjalny skład polimerowo-kauczykowy pozwala na zastosowanie farby w warunkach
domowych gdzie jest wygrzewana w piekarniku w temperaturze 170st.C.
Po wypaleniu odporna na większość środków chemicznych.
Do wymycia pędzli oraz innch zabrudzonych rzeczy należy używać acetonu.
FARBY En-SOLDER NIE NALEŻY MIESZAĆ Z INNYMI FARBAMI (RYZYKO UTRATY
WŁAŚCIWOSCI).
Niniejsza instrukcja nie może być powielana i rozpowszechniana bez zgody autora.
Dziękuję i zapraszam ponownie.
ENSYST Marek Kochniarczyk
MARKOSIK20
18

ENSYST

Transkrypt

Podobne dokumenty

Auto detailing to usługa dedykowana przede

Pobierz artykuł w formacie PDF