33 (271)

Płytki drukowane

Wcześniej czy później każdy początkujący elektronik kończy okres budowy swoich układów metodą „na pająka” lub z wykorzystaniem kawałka tektury. Przychodzi taki dzień, kiedy czynimy kolejny krok i rozpoczynamy montowanie układów z wykorzystaniem płytki drukowanej. Często jest to gotowa płytka kupiona wraz z zestawem do samodzielnego montażu lub wykonana przez kogoś bardziej doświadczonego. Jednak jeśli chcemy zbudować urządzenie, którego nie można kupić jako kit i nie możemy liczyć na niczyją pomoc, konieczne jest wykonanie płytki drukowanej we własnym zakresie. Niniejszy opis prezentuje bodaj najprostszy przepis na zaprojektowanie oraz wykonanie płytki drukowanej dla zupełnie początkujących. Nie trzeba przy tym wykorzystywać dedykowanego oprogramowania komputerowego, a wszystkie czynności są wykonywane ręcznie.

Jakie narzędzia?

Aby rozpocząć przygodę z własnymi płytkami drukowanymi, nie musimy być posiadaczami komputera oraz specjalistycznego oprogramowania. Wystarczą bardzo proste narzędzia, które bez trudu i niewielkim kosztem zdobędziemy przede wszystkim w sklepie z artykułami papierniczymi. Pełna lista niezbędnych materiałów i narzędzi wygląda następująco: papier milimetrowy, miękki ołówek (najlepiej 8B) oraz nieco twardszy np. HB, kalka techniczna, ekierka, dobrej jakości gumka do mazania/ścierania, rozpuszczalnik acetonowy lub zmywacz do paznokci (acetonowy), pisak wodoodporny (cienkopis), gruby pisak odporny na trawienie lub farba nitro, pędzelki o numerach 6 oraz 00 (jeśli będziemy wykorzystywać farbę), środek do trawienia (np. B327 lub chlorek żelaza), papier ścierny najlepiej wodny o numerze 1000.

Projekt płytki

Jeśli nie mamy gotowego wzoru płytki drukowanej, konieczne będzie jej własnoręczne zaprojektowanie. Wbrew pozorom wykonanie projektu prostej płytki ( początkujący głównie z takimi mają do czynienia) wcale nie jest rzeczą bardzo skomplikowaną. Oczywiście aby zaprojektować płytkę, musimy posiadać schemat układu, który chcemy zbudować. Dalszy opis będzie dotyczył układu wyłącznika zmierzchowego, zaprezentowanego jako jedno z ćwiczeń w ramach „Oślej łączki”. Rysunek 1 przedstawia schemat tego układu. W pierwszej kolejności musimy się zastanowić, jak ma wyglądać nasza płytka tj. jaki ma mieć kształt, jakie wymiary, które elementy mają znaleźć się na płytce, a które ewentualnie na obudowie. Gdy już określimy te wymagania dla naszej płytki, rysujemy jej kontury (w dwóch egzemplarzach) na papierze z siatką milimetrową. Jeden obrys będziemy wykorzystywać do eksperymentowania z ułożeniem elementów i trasowaniem (wyznaczaniem) ścieżek. Wewnątrz drugiego obrysu znajdzie się ostateczny wygląd naszej płytki. Zamiast papieru milimetrowego można użyć zwykłego gładkiego, ale jego użycie nie będzie tak wygodne jak w przypadku tego pierwszego. Następnie musimy określić umiejscowienie kluczowych elementów jak np.: listwy zasilające, mikroswitche, wszelkiego typu złącza, transformatory itp. Położenie tych elementów będzie uzależnione od tego, jaka ma być obudowa czy będą się wzajemnie zakłócać, no i nie mogą utrudniać użytkowania urządzenia. Rys. 1

Gdy już określimy położenie kluczowych elementów, rysujemy je wewnątrz obu obrysów płytki (rysunek 2). Następnie do rysunku eksperymentalnego dodajemy pozostałe elementy i próbujemy wykonać połączenia zgodnie ze schematem urządzenia. W razie potrzeby zmieniamy rozmieszczenie elementów, pozostawiając jednak bez zmian elementy kluczowe (rysunki 3 i 4). Gdy już uda się nam narysować mozaikę ścieżek, wykonujemy tym razem na czysto cały rysunek, wprowadzając jeszcze ewentualne, drobne poprawki (fotografia 5). I tak oto wykonaliśmy nasz własny projekt płytki drukowanej wyłącznika zmierzchowego. W miarę zdobywanego doświadczenia, metodę tę można również wykorzystać do projektowania i wykonania bardziej skomplikowanych płytek oraz płytek dwuwarstwowych (dwustronnych).

Elektronika dla Wszystkich Marzec 2010 33