Delší dobu, zhruba 18 let jsem vyráběl svoje desky plošných spojů pomocí acetonové barvy a trubičkových
per. Za tuto dobu jsem získal v oboru jistou virtuozitu, ale pokročilý věk a
přibývající lenost udělaly své. Začal jsem se poohlížet po spolehlivější a
kvalitnější metodě. Po asi půlročním laborování, testování a prokopávání slepých
uliček bylo dosaženo reprodukovatelných výsledků v oblati výroby DPS tzv.
fotocestou.

Možná si řeknete, že to tady už všechno bylo. To jsem si myslel
taky, ale nikde v literatuře, potažmo na www jsem nenašel podrobný popis včetně
vyzkoušených a ověřených postupů, časů, koncentrací...

Pokud Vás zajímá
spolehlivý a ověřený postup, čtěte.

Výrobu DPS začínám
pochopitelně návrhem motivu spojů. Mým oblíbeným editorem je Eagle. Samozřejmě
každý použije co má k dispozici. Jenom dva malé postřehy: je dobré vkreslit bílé
dírky do padů průměrem cca 0,4mm. Tento průměr zaručí spolehlivé navedení vrtáku
při pozdějším ručním vrtání bez nutnosti použití důlčíku. Za druhé: je velmi
vhodné umístit na předlohu jakýkoli nápis, který je čitelný na hotové desce při
pohledu na měď. Tímto zi zajistíme menší počet vyrobených zmetků vinou nechtěně
zrcadlového nasvícení předlohy. Předlohu tisknu zásadně laserovou tiskárnou na
pauzovací papír gramáže 70 až 90 g/m2. Slabší papír se v tiskárně
krčí a varhánkuje. Použití jakýchkoli fólií nevedlo k vyhovujícím výsledkům.
Buďto toner v jednom směru tisku vykazoval výrazně nižší krycí schopnost, nebo
se kolem "cest" objevovaly rozptýlené obláčky toneru. Způsobené patrně statickou
elektřinou. A to na různých tiskárnách různých výrobců. Vyzkoušel jsem fólie pro
kopírky, tiskárny různých výrobců a kvalit (cen) a žádná nebyla bez chyb. Zato
obavy z krytí toneru na pauzovacím papíru a jeho propustnosti pro UV světlo se
ukázaly jako zbytečné.

Jak je z prvního obrázku
patrné, jako fotocitlivý lak používám sprej Positiv20. Byl to jediný výrobek,
který si můžu kdykoli koupit v obchodech různých firem a nemusím se (zatím?)
obávat o dostupnost.

Desku kuprextitu si
připravím asi o cca 0.5 až 1cm na každé straně větší než je rozměr hotové desky.
Je to z několika důvodů. Jednak ze blíže k okrajům snadno nahromadí větší
množství laku a za druhé si můžu vybrat vhodným posunutím a natočením předlohy
místa bez případných bublinek v lakované vrstvě. Měděnou vrstvu vyleštím
smirkovým plátnem zrnitosti 400. Nepoužívám žádné jiné prostředky, jako je
mazací guma, prášek na nádobí a podobné hlouposti. Jedině smirek zaručí čistý,
suchý povrch o optimální drsnosti. Na takto ošetřený povrch bez prodlení nanáším
fotolak.

Tlošťka nastříkané vrstvy
je snad to jediné co nemůžu objektivně změřit a popsat. Snad pomůže obrázek.
Laku nenanáším mnoho, je důležité nanést vrstvu rovnoměrně. Rovnoměrná
"kropenatost" není na závadu, při vysoušení dojde ke slití. Daleko větší
nebezpečí představuje prach. Prachové částice, které se dostanou do vrstvy laku
způsobí tečky o průměru několika mm.

Desky suším při teplotě 50
až 60 stupňů C. Sušení v laboratorní "peci" není samozřejmě podmínkou. Postačí i
kuchyňská trouba. Záleží jenom na toleranci manželky. Sušení při teplotách 50-60
stupňů musí probíhat minimálně 1 hodinu. Pokud bude trvat déle, není to vůbec na
závadu. Naopak kratší doba vede vždy ke špatným výsledkům při expozici, lak není
dostatečně vytvrzen, lepí a při vyvolávání se smývá po celé ploše. V nouzi je
možno použít i vyšší teplotu až 80-90 stupňů, je ale potřeba zajistit pozvolný
náběh teploty, neboť prvních pár minut ve vysoké teplotě, než se odpaří
rospouštědlo má lak snahu se slévat a tvoří velmi nerovnoměrné
vrstvy.

Vlastní nasvícení provádím
na tomto stole. Po odzkoušení různých lamp z horského slunce, drahých UV žárovek
(Conrad), jsem zůstal u "klasiky". Je tím rozbitá rtuťová (bílá) výbojka o
příkonu 250W používaná např. ve veřejném osvětlení. Výbojku jsem doplnil o
časový spínač a vypínač. Výbojka je umístěná 15cm nad plochou desky. Základnu
osvětlovacího přípravku tvoří zbytky hliníkových profilů, na které je
přišroubovaná hliníková deska tloušťky 5mm. Na desce je nalepena guma tl. 2mm.
Guma je vhodná pro vyrovnání nerovností laminátu při upnutí desky. Vlastní
upnutí je zajištěno dvěma Al. profily, které přitlačují krycí sklo. Rovnoměrné
přitlačení je důležité pro vyloučení podsvícení předlohy. Sklo má tloušťku 5mm.
Takto silné sklo jsem použil kvůli mechanické odolnosti při dotahování.
Samozřejmě se použitím takto silného skla prodlouží doba osvitu. Ta je v této
konfiguraci deset minut.

Po úspěšném nasvícení musí
být na jinak fialovém povrchu desky zřetelně vidět nazelenalý motiv spojů. Zde
je první vizuální kontrola průběhu procesu. Tohle je celkem věrná ukázka
výsledku.

A teď trochu
chemie.

Nejprve je potřeba desku
vyvolat. Vyvoláním odplavíme osvícené oblasti laku a spoje, které nebyly
osvíceny UV zářením musí zůstat netknuté. Vývojkou je roztok hydroxidu
sodného NaOH. Koncentraci roztoku doporučuje výrobce laku 0,7%. Mně se
osvědčil silnější roztok o koncentraci kolem 1%. Vývojka se časem téměř
nevyčerpává, takže se vyplatí nechat si navážit na laboratorních vahách
desetigramové dávky a ty potom rozpustit v jednom litru vody.

Vlastní vyvolání probíhá
velmi rychle. Je dobré deskou v roztoku pohybovat a napomáhat odplavení
rozpuštěného laku. Po přibližně deseti vteřinách v roztoku se z desky odplavuje
fialový lak a je zřetelně vidět kresba spojů.

Po dalších pěti až max.
deseti vteřinách musí být na desce jenom syté spojové cesty a holá měď. Tato
rychlá metoda se mi osvědčila, protože zachová co možná nejkvalitnější
spoje.

Leptání mědi provádím ve
dvacetiprocentním roztoku kyseliny dusičné (HNO3). Proces trvá přibližně patnáct
minut. Stejně tak je možné leptat v patnáctiprocentním roztoku kyseliny
chlorovodíkové (HCl) s přidáváním deseti až třicetiprocentního peroxidu vodíku.

A zde máme
výsledek.