Wykonywanie Płytek Drukowanych

Artykuł ten ma za zadanie wyjaśnić jak w prosty sposób, w domowym zaciszu wykonać płytkę drukowaną nie korzystając z zaawansowanego sprzetu i nie tracąc przy tym dużo czasu. Jakość wykonanych tym sposobem płytek zagwarantuje poprawne działanie układów i wyeliminuje pomyłki zdarząjące się przy przerysowywaniu płytki z rysunku na laminat za pomocą mazaka.

Przed przystąpieniem do pracy należy zaopatrzyć się w rękawice gumowe i inne środki zabezpieczające. Nie należy pić wytrawiacza (podobnie jak innych środków chemicznych) ani umieszczać go blisko jedzenia itp. Po pracy należy umyć dobrze ręce.

Potrzebne składniki:

1. Papier Kredowy (do prac dyplomowych, dostępny w sklepie papierniczym)
2. Drukarka laserowa lub dostęp do punktu ksero ewentualnie zakładu fotograficznego mogącego wydrukować lub kserować na papierze kredowym
3. Laminat przycięty do wymiarów odpowiadających rysunkowi płytki
4. Papier ścierny (drobny >120) lub gąbka ścierna
5. Żelazko
6. Środek trawiący (nadsiarczan sodu, B327) rozpuszczony w wodzie
7. Wiertarka + wiertła (1mm, 1.2mm, 3mm)
8. Roztwór kalafonii w spirytusie lub rozpuszczalniku + pędzelek

Kolejność postępowania:

1. Projektowanie

Przygotowywujemy projekt płytki na komputerze (bez odbicia lustrzanego ponieważ odwrócenie wydruku w stronę laminatu zapewni efekt lustra)

2. Drukowanie rysunku płytki

Drukujemy rysunek płytki na papierze kredowym za pomocą drukarki laserowej (na dużym stopniu zaczernienia). Jeśli nie mamy dostępu do drukarki laserowej to możemy zrobić wydruk na zwykłym papierze dowolną drukarka a następnie udać się do punktu ksero i poprosić o wykonanie kserokopii na papierze kredowym, który sami dostarczymy (nie powinno to sprawić problemu ponieważ już tak robiłem). Przy wydrukach należy zwrócić uwagę aby był on wykonany w skali 100%, bez żadnych "dopasuj do strony" itp. (projekty z mojej strony wyposarzone są w odcinki 3cm przeznaczone do sprawdzenia czy skala jest dobra w dwóch wymiarach). Gdy mamy już wydruk podobny do tego z rysunku poniżej możemy przejść do dalszej pracy:

3. Przycinanie laminatu i wydruku

Wycinamy rysunek płytki z wydrukowanej wcześniej kartki i przygotowywujemy kawałek laminatu jednostronnego Przycinamy laminat do rozmiaru odpowiadającego wydrukowi płytki (lub trochę większego) za pomocą piłki do metalu, nożyc do blachy lub noża do tapet (zależnie od uznania i możliwości). Krawędzie wyciętego laminatu możemy poszlifować i zaokrąglić lekko rogi w celu zachowania estetyki. Za pomocą drobnoziarnistego papieru ściernego lub gąbki ściernej czyścimy powierzchnię laminatu (od strony miedzi) aby pozbyć się zanieczyszczeń i tlenku miedzi. Po oczyszczeniu uważamy aby nie dotykać palcami właśnie wyszlifowanej powierzchni.

4. Prasowanie

Przygotowywujemy żelazko oraz deskę, która posłuży jako podkładka podczas prasowania płytki. Jeżeli mamy możliwość należy użyć starego żelazka a nie takiego, którym później będziemy prasować koszulę:) (Taka uwaga na marginesie bo jeszcze nie udało mi się wybrudzić żelazka). Wycienty rysunek płytki przykładamy (stroną zadrukowaną) do laminatu i lekko przyprasowywujemy końcówką żelazka tak aby papier chwycił się miedzi. W dalszej kolejności na laminat z przyklejonym papierem nakładamy jeszcze jeden kawałek (tym razem) czystego papieru kredowego (żeby nie wybrudzić żelazka), po czym na górę kładziemy żelazko i dociskamy mocno całośc do deski. Trzymiemy tak pewien czas zależny od temperatury i mocy żelazka. Jeśli papier na którym był wydruk po górze zrobi się lekko brązowy (musimy co jakiś czas podnieść żelazko i sprawdzić) to powinno już wystarczyć tego wygrzewania. Możemy jeszcze końcówką żelazka "pojeździć" trochę delikatnie po płytce tak aby mieć pewność że cały toner z wydruku wprasował się w miedź na laminacie. Przy prasowaniu należy uważać aby nie przesunąć wydruku z płytką względem laminatu bo zamiast ścieżek na płytce zobaczymy później rozmytą plamę (dzieje się tak szczególnie dla małych płytek)

5. Usuwanie papieru

Po wprasowaniu wydruku w laminat odstawiamy go na chwilę do ostygnięcia a w międzyczasie przygotowywujemy pojemnik z ciepłą wodą i ewentualnie kroplą płynu do naczyń. Po ostygnięciu laminatu wkładamy go do wody z płynem i czekamy chwilkę aby papier się namoczył po czym zdejmujemy go delikatnie z laminatu obserwując czy nie został toner z wydruku na papierze (cały toner z rysunkiem ścieżek powinien zostać na miedzi). Nie należy się śpieszyć przy tej czynności ponieważ dokładnie należy usunąć cały papier z laminatu. Wymaga to trochę pracy ale warte jest końcowego efektu. Pozostałości papieru między ścieżkami mogą utrudnić trawienie i w efekcie mogą nawet doprowadzić do zwarć na płytce. Po wyschnięciu laminatu możemy za pomocą mazaka nanieść poprawki jeśli w którymś miejscu toner się dobrze nie wprasował w laminat.

6. Przygotowanie wytrawiacza (jeżeli go nie mamy)

Przed przystąpieniem do trawiania należy zaopatrzyć się w pojemnik (może być słoik litrowy) szklany lub z tworzywa sztucznego, który będzie służył jako prowizoryczna trawiarka. Rozpuszczamy torebkę środka trawiącego B327 w około 0,5l ciepłej wody (50 stopni). Całość dokładnie mieszamy aż do całkowitego rozpuszczenia. Po ostygnięciu do temperatury około 40 stopni wytrawiacz jest gotowy do pracy.

7. Przygotowanie płytki do trawienia

Płytkę wrzuconą do wytrawiacza należy wyjmować za pomocą przyrządów z tworzywa sztucznego lub drewna. Metale będą reagować z wytrawiaczem. Ja osobiście zalecam inny sposób na wyciąganie i wkładanie płytek do wytrawiacza a mianowicie przed trawianiem wiercę w płytce otwory montażowe a jeśli w projekcie takich nie przewidziano to jakieś dwa dodatkowe w miejscach gdzie nie ma ścieżek. Następnie przewlekam przez otwory cieńki sztywny (nie linka) drut w izolacji i wyginam tak aby płytka się trzymała w pozycji pionowej. Za pomocą takiego drutu łatwo jest włożyć i wyjąć płytkę z wytrawiacza nie brudząc sobie od niego rąk. Zamiast drutu może być zwykła nitka ale to gorsze rozwiązanie.

8. Trawienie

Trawienie płytek najlepiej przebiega w temperaturze 40 stopni a więc należy dołożyć wszelkich starań aby wytrawiacz był ciepły podczas trawienia. Gdy wytrawiacz jest w słoiku możemy go łatwo grzać za pomocą kąpieli wodnej w większym pojemniku. Wodę natomiast możemy podgrzewać za pomocą grzałki od akwarium lub zwykłej takiej jak do herbaty :). Dobrze jest też mieć termometr aby nie przegrzać wytrawiacza bo ścieżki na płytce mogą zostać podtrawione. Jeśli nie posiadamy grzałki to wodę w większym pojemniku mozna okresowo wymieniać na gorącą tak aby jak najbardziej wytrawiacz zbliżał się do 40 stopni. Temperatura trawienia ma duże znaczenie i skraca czas trawienia. Zimny wytrawiacz może nawet trawić kilka ładnych godzin podczas gdy podgrzany około 30 min. Ważne jest także ułożenie płytki podczas trawienia. Proces ten przebiega znacznie szybciej jeśli płytka jest w pozycji pionowej a nie leżącej, dlatego właśnie polecam sposób "z drutem" opisany w punkcie 7. Umożliwia on dodatkowo łatwe kontrolowanie stopnia wytrawienia płytki.

9. Czynności po wytrawieniu

Jeśli na płytce nie widać już miedzi wyjmujemy ją z wytrawiacza i dokładnie myjemy pod bierzącą wodą (Można użyć do tego celu rękawic gumowych aby wytrawiacz nie miał kontaktu ze skórą). Wyrzucamy drut mocujący (jeśli był używany mój sposób) i pozostawiamy płytkę do wyschnięcia. Następnie usuwamy toner za pomocą papieru ściernego lub gąbki ściernej. Naszym oczom powinien ukazać się widok pieknie wytrawionej płytki. Ścieżki powinny być równe i nie być "powygryzane". Za pomocą wiertarki stołowej, zwykłej lub miniwiertarki wiercimy otwory 1mm (lub 1.2mm pod większe elementy). Następnie ponownie szlifujemy płytkę aby pozbyć się zadziorów na miedzi powstałych podczas wiercenia. Dodatkowo za pomocą gąbki ściernej można jeszcze poszlifować drugą stronę laminatu. Na samym końcu pokrywamy płytkę (od strony ścieżek) za pomocą małego pędzelka, warstwą kalfonii rozpuszczonej w spirytusie lub rozpuszczalniku. Odstawiamy do wysuszenia na cały dzień albo jeśli bardzo się nam śpieszy wspomagamy ten proces za pomocą suszarki do włosów.

10. Przechowywanie wytrawiacza

Po zakończeniu procesu trawienia odkładamy wytrawiacz w bezpieczne miejsce, bez dostępu dzieci i osób nieuprawnionych :). Nie należy zakręcać mocno słoika z wytrawiaczem, gdyż grozi to jego rozerwaniem. Można także wykonać niewielką dziurkę w pokrywce lub przykryć czymś słoik nie zakręcając go.