Izrada električne pločice – transfer dizajna acetonom

1. Priprema sheme

Za pripremu pločice najbolja je praksa prvo nacrtati shemu kruga, koliko god on jednostavan bio. Može se i direktno raditi PCB layout odnosno smještati komponente i crtati vodove na virtualnu pločicu, ali ako se prvo izradi shema onda je layout jednostavniji jer imamo linije spajanja (ratlines) koje omogućuju programu da automatski upozorava odnosno blokira krive spojeve.

Za crtanje koristim EasyEDA desktop i online verziju, program je besplatan i radi jako dobro.

2. PCB layout

1. Provjeriti da komponente imaju precizne mjere i raspored nožica (ovdje sam morao editirati transformator i relej komponente da odgovaraju kupljenima)
2. Na ovoj pločici je kombinacija 230VAC i 12VDC, pa sam prvo odvojio 230VAC komponente uz jedan rub pločice i namjestio ih tako da vodovi budu propisne širine uz razmak minimalno 2mm
3. Za debljinu vodova niskog napona koristio sam 1mm, no sa ovim načinom transfera može se bez problema koristiti i 0.1mm. Primjerice rub pločice je 0.25mm
4. Kada je layout gotov najbolje je printati na obični papir za provjeru dimenzija, te “suho” postavljanje komponenti za probu, kao na slici 2.
5. Treba voditi računa o promjeru padova za lemljenje, default od 1.5mm + rupa od 1mm nisu najbolja kombinacija jer kod bušenja svrdlom od 1mm pad će se najvjerovatnije odvojiti, pa je bolje koristiti barem 2 do 3mm. Ovdje to nije problem jer su vodovi široki pa prostora za lemljenje ima više nego dovoljno.
6. U ovoj fazi dobro je razmisliti i o transferu top silka (linije i tekst na gornjoj strani pločice), te koristiti rub pločice i rupe za montažu kao orijentir za pozicioniranje papira za transfer

3. Priprema printa i pločice

1. Print:
   • isključivo na laserskom printeru
   • 1200dpi
   • gustoću ispune (density) treba postaviti na maksimum
     (U mom slučaju na HP LaserJet P1102 max density je 5)
   • Kod printanja voditi računa o invertiranju: bottom layer se ne invertira, top layer (top silk) se mora invertirati
2. Papir je iznimno bitna stavka:
   • treba printati na papir iz časopisa tipa Bug/Mreža, Playboy i slično :). Papir iz prodajnih kataloga i letaka zna varirati pa slobodno isprobajte ali papir iz časopisa se pokazao konzistentan.
3. Isprintani papir treba očistiti etanolom od masnoća na način da se nanese nekoliko kapi etanola (tek toliko da se može razvući po površini dizajna) i protrlja sa papirnim ručnikom ili wc papirom. Etanol ne može naštetiti laserskom printu, no ovdje ne treba pretjerivati jer se od previše etanola papir može naborati i početi skidati površinski sloj.
4. Priprema pločice:
   • Izrezati pločicu tako da ostane barem 1cm viška sa svih strana dizajna
   • Obrusiti bakar sa finim brusnim papirom – neki preporučaju početi sa P400, no meni se pokazalo dovoljno brusiti sa P1200, dok čitava pločica nije jednako obrušena i sjajna. Obrusiti rubove ako papir prelazi preko njih, inače se nadigne i rubovi dizajna mogu ostati loše transferirani.
   • Očistiti etanolom i papirnim ručnikom dok na papiru više ne ostaju nikakvi tragovi. Ako je pločica starija dobro je prvo očistiti sa acetonom pa nakon toga sa etanolom, za novije i nekorištene pločice dovoljan je samo etanol.
5. Jednom kad su pločica i print očišćeni, paziti da se površine više ne diraju

4. Transfer na pločicu

1. Za transfer treba pripremiti otopinu acetona i destilirane vode 3:1. Metodom miješanja etanola i acetona u omjeru 8:3 kojeg ćete sigurno naći na netu nisam niti jednom uspio dobiti dobar transfer, vjerovatno ovisi o specifičnom glossy papiru ili kvaliteti tonera, u svakom slučaju aceton i destilirana voda rade izvrsno.
2. Pripremiti sve potrebno za transfer jer jednom kada se nanese otopina treba relativno brzo stegnuti kako aceton ne bi prebrzo ispario:
   • Pločicu i print – očišćene i suhe
   • Pribor za stezanje – dva komada drva i 2-3 stezaljke (ne samo jednu jer vjerovatno neće jednako stisnuti sve dijelove printa)
   • Dva papirna ručnika presavijena dva ili tri puta, jedan ide ispod pločice, drugi iznad papira sa printom (može i wc papir). Papiri služe da upiju višak acetona ali i da donekle ujednače pritisak na print i pločicu
   • Dakle čitav transfer-burger izgleda ovako: drvo – papir – pločica – print – papir – drvo
   • Timer – ja postavljam timer na 5min nakon što stegnem
3. Sami transfer traje 5min, nakon čega vadimo pločicu iz sendviča
4. Papir je dobro navlažiti sa etanolom ili običnom vodom i početi skidati polako od jednog kuta. Dijelovi papira i papirna vlakna će sigurno ostati zalijepljeni, no za jetkanje nije potrebno ukloniti sve ostatke papira već samo one koji su zalijepljeni na mjestima gdje bi bakar trebao biti slobodan.

5. Jetkanje pločice

Pločica sa transferom se može jetkati sa ferikloridom, no kombinacija solne kiseline (HCl) i hidrogena 3:1 djeluje brže i u manjoj količini.
Feriklorid ima svoje prednosti – ne treba se zamarati omjerom ni količinom, jednostavno se može koristiti velika količina koja se kasnije spremi i koristi ponovo dok se ne zasiti. HCl+hidrogen treba staviti u dosta manjoj količini, jer može biti preagresivna i skinuti linije koje se nisu savršeno primile za bakar. Pogledajte slike za količinu koju ja koristim – ugrubo 5-6 volumena pločice.

Treba pratiti u kojoj je fazi jetkanje, jer jednom kada je sav višak bakra nestao pločicu treba ukloniti i oprati u vodi. Ako se ostavi predugo može doći do nagrizanja vodova, iako nisam primijetio da se to dešava po rubovima vodova, nego uglavnom po površini širokih linija.

Nakon jetkanja se acetonom skine print i to je to.

6. Transfer grafike i teksta

Za transfer grafike sa gornje strane pločice proces je isti, s tim da vetronit ne treba brusiti već samo dobro očistiti etanolom. Veći je problem precizno namjestiti gornji i donji sloj da se poklapaju, za što se mogu izbušiti rupe za montažu u jetkanoj pločici i namještati po tome.

Ovdje više treba voditi računa o skidanju ostataka papira i vlakana jer naravno želimo da linije i tekst budu crni a ne prekriveni bijelim vlaknima. S druge strane ne smije se prejako trljati ili grebati jer će se skinuti print. Najbolji način koji sam našao je da pločicu dijelom uronim u posudu s vodom i lagano trljam starom četkicom za zube.

Kada se skinu ostaci papira najbolje je zaštiti ovaj sloj tako da se nanese sloj prozirnog laka (auto-lak u spreju je više nego dobar) jer će u protivnom čitav sloj ostati osjetljiv na grebanje.

7. Finiširanje pločice

Što se tiče finiširanja to ovisi o projektu – bušenje, brušenje, lemljenje itd. Po potrebi se vodovi mogu podebljati sa lemom, a pločica je vrlo otporna na ponovno lemljenje – namjerno sam pokušao više puta lemiti iste komponente dok se linija od 1mm bakra nije odvojila od vetronita – bilo je potrebno oko 20 puta da popusti.

Pošto se ovdje ne radi o tvornički izvedenoj pločici ostaje pitanje zaštite bakra od oksidacije i neželjenog električnog kontakta. Za to sam uspješno koristio prozirni auto-lak koji je najbolje nanijeti u dva tanka sloja – pokrivenost je 100% a bez problema se ponovo lemi, lak samo treba malo zagrijati lemilicom.

Još neke pločice koje sam radio na isti način: