Hogyan készítsünk igényes áramkört 2.

<-- vissza

2012-ben, még éppen a középiskolás éveim vége felé járva bemutattam az akkori áramkör készítési technikám, azonban azóta rengeteg idő telt el, és mit mondjak, sok minden változott. Így aztán gondoltam frissítem írásom ez ügyben, lássuk az új fejlesztéseket!

Az új rendszer nagyvonalakban

Régen nagyon szerettem kézzel rajzolni az áramkör vezetősávjait, azonban telt-múlt az idő, és mivel a türelmem is alábbhagyott, és az elvárásaim is nőttek, szép lassan átmentem egy természetes fejlődésen, így kialakultak az új eljárások. Így a mostani írásomban már nem a kézzel rajzolást veszem alapul, hanem most már a lézernyomtatóval készülő, avagy a vasalásos technikát fogom bemutatni az én verziómban.

1. lépés

Mivel nyomtatva lesz az áramkör, így a rajzolat elkészítése egy külön fejezetet érdemelne, mert számtalan módon elkészíthető, így ezt csak felületesen részletezem.

Léteznek kifejezetten áramkör tervező programok, de mivel van egyszerűbb megoldás is, inkább úgy döntöttem azt választom. Ez pedig a Photoshop!
Az áramkör elméleti megtervezése után, előkapom a Photoshop-ot, és a pontos méretezések alapján megrajzolom a kész áramkört. Minden vezetősáv, egység külön rétegen kap helyet, így utólag könnyen precízen módosítható, és másolással gyorsan felhasználható. Elkészítés után egy egyszerű mozdulattal kinyomtatom. Gyors, egyszerű, pontos, és sorozatgyártásra is alkalmas.

Ami a nyomtatót illeti, egy "Hp Laser 107a"-t használok. Választáskor fontos szempont volt a

Eleinte nem gondoltam volna, de e cikk írása kedvéért végeztem egy vizsgálatot a nyomtató részletezettségének ügyében és az alábbi képeken jól látható, hogy a 600 és 1200 DPI felbontás között nincs jelentős különbség, így (bár nem próbáltam) feltételezem egy 600 DPI felbontásra képes nyomtató is bőven elegendő hobbi célokra.
Ha vékony a festékréteg, maratáskor fennáll az alámarás veszélye, ami szakadáshoz, és nehéz forraszthatósághoz vezet. Bár, ahogy megfigyeltem az olcsó nyomtatók nem képesek megfelelően vastag festékréteget képezni a műnyomó papírra, de a későbbiekben ezt is részletezni fogom, hogy orvosolható az alámarás megakadályozása kevés festék mellett is.

1200 dpi 600 dpi 300 dpi

Fontos megjegyeznem, hogy a nyomtatót, ahogy csak lehet a lehető legtöbb festék felvitelre kell beállítani. Ez típustól függ, milyen beállítások vannak. Mindig rajzoljuk a nyákrajzot minimum 600, de inkább 1200 DPI felbontáson. Továbbá nagyon fontos, hogy nyomtatás előtt a rajzolaton csak tökéletesen fekete, és fehér képpontok lehetnek. Nem lehet szürke egyéb árnyalata, mert a nyomtató ezt szórt pöttyözéssel próbálja a nyomtatásban megjeleníteni, emiatt a vezetősávok mellett recézettség jelenik meg, ami rövidzárt okozhat, így ezt el kell kerülni. Legegyszerűbb, ha a kontrasztot maximumra emeljük, így csak tökéletesen fekete és fehér képpontok maradnak.

2. lépés

A kinyomtatott rajznak általában csak a lemez körülhatároló vonalait szoktam első körben ráolvasztani a nyáklemezre. Kivágom gyémánt szemcsés koronggal, sorját eltávolítom, zsírtalanítom és portalanítom is, majd csak aztán olvasztom rá a kész méretre vágott lemezre a kész áramköri rajzot.
Persze ha óvatosan vágunk, már vágás előtt is rákerülhet az áramköri rajz, hogy minden pontosan a megfelelő távolságba kerüljön. Kétoldalas lemez esetében értelem szerűen előbb kell kivágni a lemezt, aztán felvinni a rajzot mindkét oldalra, kettő vagy több megbízható kiindulóponthoz illesztve.

3. lépés

A vasalást nem véletlenül hívják vasalásnak, mivel tudtommal mindenki egy konkrét vasalót szokott használni a műnyomó papír melegítésére. Én ezt is továbbfejlesztetem, készítettem egy erre a célra specifikusan kialakított "vasaló" szerszámot.

Kicsi, kompakt, hatékony, és még keveset is fogyaszt. Talán még hatékonyabb, mint egy hatalmas vasaló, mivel tökéletesen egyenletes felülete van. Nem részletezem a szerkezetet, de ha valakit részletesebben érdekel, hogy kell elkészíteni egy ilyet, nálam érdeklődhet. Vagy akár komolyabb érdeklődésre készíthetek is egy külön leírást hozzá.

A vasalás folyamata egy kör körös mozdulattal célszerű, erősen, de nem túl erősen rányomva a leghatékonyabb végigcsinálni a melegítést, így a legkevesebb az esély a festék elkenődésére, és így a legvalószínűbb, hogy mindenhol jól áttapad a réz felületére.

Előfordul, hogy a műnyomó papír hátoldalára is kerül egy kevés szórt festékpor. Ez bár nem nagyon látszik, de vasaláskor a vasaló csúszó képességét nagyban gátolja, mivel megolvasztja a festékport és hozzátapasztja a papírhoz. Erre van megoldás, nitro hígítóval nem áztatva gyorsan át kell törölni a papír felületét, és nyoma se marad.
! vigyázat, a nitro hígító erősen oldja a nyomtató festékét !

Aztán nem túl hideg, de semmiképpen se forró vízben áztassuk pár percig a papírt, majd ha nem melegítettük túl a papírt, magától könnyedén leválik, esetleg kicsit segíteni kell lehúzni, és remélhetőleg sehol nem marad festék a papíron ha jól csináltuk.

Ez után ellenőrizzük, maradt-e felesleges papír a nyáklemezen ott, ahol nincs festék. Ha látunk ilyet, és szinte biztos, hogy lesz ilyen, gyengén óvatosan az ujjunkkal dörzsöljük le folyó, vagy álló vízben. Vigyázzunk, hogy ahol van festék ne jöjjön le túl sok papír a festékről, mert majd az is segíteni fog az alámarás megakadályozásában.

Papír leáztatása után

4. lépés

Végül elérkeztünk az egyik legkritikusabb lépéshez. Korábban jeleztem, hogy az olcsó nyomtatók, mint az enyém is, nem hordanak fel elég vastag festékréteget a műnyomó papírra, így szinte biztos, hogy maratás után súlyos alámarást fogunk tapasztalni, de erre is találtam megoldást. Ez pedig nem más, mint a már a lemezre ráolvasztott festéket rá kell égetni utólag.
Ugyan vasaláskor már ráolvasztottuk a papírról a nyáklemezre a festéket, viszont, mivel a lemez hidegebb, mint a papír, ezért nem tud rendesen ráolvadni a réz felületére, ezért most a nyáklemez másik oldalát kell melegíteni 100-150 fokig, 1 percig. Ezzel már teljesen ráolvad a festék a réz felületére, és megszűnik az alámarás lehetősége. (vagy legalább is nagyon lecsökken az esélye, szinte nullára)

Papír nélkül, és papírral hőkezelés

Arra is mindenképpen figyeljünk oda, hogy az olcsó nyomtatók, vagyis ha vékony festékréteg került a papírra, a leáztatás utáni utólagos melegítés után hajlamos felrepedezni a festék!
Ha ilyet tapasztalunk, érdemes a papír leáztatása előtt, a nyáklemezre rámelegített papírral együtt a 100-150 fokos hőkezelést elvégezni, majd csak utána leáztatni a papírt.

5. lépés

A maratás. Ezen nincs mit magyaráznom.
3 eljárás ismert.

Erről készítettem egy külön írást. Bár az a felületkezelésről szól, maratásnál nincs semmi különös dolog, amire érdemes figyelni. Csak helyezzük a maratófolyadékba a lemezt, és várjuk meg mire eltűnik a fölösleges réz.
Nátrium-perszulfát esetén, mivel buborék képződés megy végbe, érdemes 5 percenként mozgatással, vagy kiemeléssel eltávolítani a buborékokat, hogy gyorsabb és egyenletesebb legyen a szélek oldódása!

Kétoldalas lemezek maratásánál az egyik oldalt Plastik 70-el, vagy valami fekete akril festékkel ajánlott lefesteni, így nem kell aggódnunk a tálcán való súrlódás következtében lekopó festék miatt. Ha kész az egyik oldal maratása, a 7. lépésben leírtak szerint lelakkozzuk és jöhet a másik oldal. Garantált siker!

6. lépés

Maratás után viszont többen, és köztük én is beleütköztem egy problémába. Ez nem más, mint a lemezen maradt festék maradéktalan eltávolítása, ami ugye megvédte a rezet a feloldódástól.
Egyesek javasolták a szintetikus hígítót, de még a nitro hígítónál is hatástalanabb. A megoldás viszont egyszerűbb. Be kell áztatni nitro hígítóba a maratott, de még festékes lemezt. 10-20 másodperc után vattával, zsebkendővel, akármivel már le is lehet róla dörzsölni. Maradéktalanul lejön, és még szét sem kenődik, így nem marad egy csúnya, enyhén fekete árnyalata a lemeznek.

7. lépés

A festék eltávolítását követően, rövid időn belül meg is kezdhetjük a védőlakk felhordását. Mivel tömény nitro hígítóba áztattuk előzőleg, ezért zsírtalanításra nincs már szükség. Por-szemcse eltávolítást azért még érdemes alkalmazni egy műszálas törlőkendővel + sűrített levegővel, de kihagyható. Ha papír zsebkendővel töröltük előzőleg, akkor maradhatnak kisebb szemcsék a lemezen, ezt érdemes eltávolítani műszálas kendővel.

A lakkozást az előző írásomban említett, már megszűnt lakkokat felváltotta a Plastik 70. Az eljárás ugyanaz, mint régen, csak már felesleges a gyanta felvitele. Hordjuk fel a lemezre, majd fejjel lefelé fordítva várjunk 5-10 percet, mire megszárad.
A korábbi lakkokkal ellentétben a Plastik 70 fél órán belül teljesen keményre szárad, így nem kell napokat várni a furatok kifúrására, majd az alkatrészek beforrasztására.

Ezzel el is érkezünk az áramkör készítés folyamat végére.
Következhet a kifúrás, és beültetés.
Ha szeretnénk még feliratokat készíteni az alkatrészek helyének, elrendezésének jól láthatósága érdekében, ezt a vasalással ugyan úgy meg tudjuk tenni, mint az áramköri rajz felvitelekor.
Viszont nagyon fontos, hogy mind ezt még azelőtt tegyük meg, mielőtt a Plastik 70 lakk felkerülne a lemezre, mivel ez a lakk 60 fok felett olvad!
Így bármi, ami mögötte van, amire rátesszük, rá fog ragadni és ronda lesz.
Ha túl sok lakkot hordunk fel a lemezre előfordul, hogy a széleken felgömböjödik a lakk. Ha valakit ez zavarna, erre jelen tudomásom szerint egyetlen megoldás van, a kész lemezméret vágás előtt +2mm-t rá kell hagyni minden oldalon, majd végigvinni a leírt folyamatokon, és a lakkozás után lehet levágni a felesleget.

Kész panel

Ha tetszett, és hasznosnak találtad írásom, ezen a linken található oldalon tudsz támogatni, hogy még több fejlesztésben tudjak részt venni, és megosztani veletek.

készült: 2021. július