aneb Takhle dělám desky já.

Nelze si nevšimnout, že konstrukce, ke kterým nabízí autor nebo nějaká prodejna desky plošných spojů, jsou podstatně úspěšnější, než ty bez nich. Ano je to hezké mít hezký plošňák a cenově většinou únosný, ale pro vlastní konstrukce je lepší si ho vyrobit sám. Osobně bych asi nevydržel čekat, než mi jej někde dle mého návrhu vyrobí. Vím, že se prodávají i dírkované univerzály. Nejsou špatné, ale přece jenom osadit normální plošňák je pohodlnější a většinou i co se mechanického provedení týče odolnější.

Co budeme potřebovat.

Je mi jasné, že jakákoli složitost odradí, takže to zkusme co nejjednodušeji. Nejprve je potřeba, mít alespoň kousek cuprextitu. Ten se naštěstí dá koupit běžně v prodejnách s elektro součástkami. Míry, na které se amatérům prodává jsou velice pohyblivé, dle uvážení střihače a v neposlední řadě taky dle kvality okraje velké desky, ze které jsou odstřiženy nekvalitní okraje a které jsou dost často vidět v prodeji. Takový okraj lehce poznáte podle do kraje řídnoucích vláken, jak končila tkanina na okrajích. Zkuste tedy koupit raději takový, který vypadá ze strany bez mědi slušně a určitě nekupujte takový, kde je i zvlněná měď na okraji, to už je opravdu odpad. Ceny bývají různé, kvalita taky a barvy laminátu jak by smet. Počítejte asi 13 kaček za decimetr čterečný v maloobchodě, tedy plus minus počátkem roku 2001.

Materiál tedy máme a teď potřebujeme trochu chemie. V dnešní době je to také jednoduché, prostě koupíte flašku chloridu železitého. Jistě se dá leptat i chlorovodíkovou kyselinou, ale fakt to nedělejte. Můžete se poleptat a výsledek leptání kyselinou určitě nestojí za riziko, když odhlédneme od pachových efektů. Určitě Vám neradím do chloridu železitého máčet ruce, nicméně se přiznávám, že jsem si ruce již dostkráte polil a v klidu vylil i zbytek kádinky do flašky a teprve potom ruce opláchnul, prostě proti kyselině to nic nedělá, ale aby mne někdo nezažaloval, dodržujte bezpečnost práce, ruce v tom nemáchejte a bacha na voči, tam jsem to ještě neměl. Taková 1L flaška chloridu železitého se dá v maloobchodě koupit kolem kila, ale dá se taky koupit dvě deci, prakticky za babku.

Teď by to asi chtělo ještě něco, čím bychom mohli tu desku namalovat. Takže, zkoušel jsem už opravdu kde co, dokonce speciální fixy na plošňáky, ale nejlepší a naprosto nejdostupnější je Centrofix, tedy - Centropen 2846 PERMANENT. Prodávají se i centrofixy na vodní bázi, ale fakt je to pro náš účel nepoužitelné, ono to na mědi nedrží ani při kreslení. Pokud máte strach, že se to podleptá, pak věřte že ne, pokud tedy fix není napůl vyschlý a nenechává za sebou nitkové mezery po délce. Jen pro úplnost uvedu, že v závislosti na prodejci stojí 6 až 8 kaček.

Ještě budeme potřebovat desku něčím očistit i když se zdá čistá, je minimálně mastná. Teď udělám reklamu, ale takový písek COLON, byť i s citrónovou vůní je skvělý, bezvadně odmašťuje a hlavně je na rukou snesitelný, na rozdíl od různých supervýrobků páchnoucích chlórem a zanechávajících jakousi svou speciální vrstvu a nakonec se nám deska podleptá. Tahle reklama je neplacená, ale ten písek si ji fakt zaslouží i když pochybuji, že výrobce zmýšlel elektroniky jako cílovou skupinu.

Taky budeme muset nějak oddělit potřebný kus desky od zbytku, takže nejlevněji asi plátkem pilky na železo a to nejlépe tím tenčím, je totiž jemnější a řez přesnější. Takové pákové nůžky taky nejsou od věci. Do obýváku, kam by se jistě vešly, mi je ale jaksi rodina neschválí.

Že budeme potřebovat vrtačku je jasné. Vrtačky se často dají koupit přímo v prodejnách se součástkami a stojí tak okolo 200 Kč. Jen pokud ji budete kupovat si dejte pozor, aby se vrták dal nasadit jen pohou rukou, tedy aby se sklíčidlo nemuselo povolovat páčkou zasouvanou do osičky vedoucí ke sklíčidlu, protože se ta páčka do typu, který jsem kdysi měl jaksi nevešla při povoleném sklíčidle a utahoval jsem sklíčidla za vydatného přidržování úzkými kleštěmi. Takto tedy ne. Je fajn, když má vrtačka zatlačovací čudlík, jehož stiskem zaaretujeme otáčení a pak vrták v pohodě vyměníte. Koupit si více vrtáků taky není od věci a to průměru 0.8mm, 1mm a ještě nějaký trochu větší. V nouzi Vám 1mm vystačí na všechno a pro trochu větší otvory s vrtačkou v díře trochu zakvedláte.

Kupte si také 1mm tlustý měděný drát, většinou s černou izolací. Stojí opravdu haléře a bude se Vám hodit k máčení desky do chloridu a také k výrobě trochu slušných pájecích oček do trafopájky, ne těch kopyt, co se prodávají k pájení slonů.

No a pokud nemáte kousek plochého pilníku, doporučuji koupit, stačí i bez násady. A ještě, aby toho nebylo málo, používám nebozez s plastovou ručkou akorát do ruky a ostrým hrotem, později vysvětlím. Abych nezapoměl, budeme ještě potřebovat kádinku, ve které budeme leptat. Pro malé plošňáky tak do 70 x 70mm stačí průhledný obal od vatových tyčinek v originálním balení, prostě plastová nádobka (ne igelitový sáček).

Co s tím teď.

No a teď to všechno použijeme a je to hotové že. Tedy nejprve si namalujeme třeba propiskou na stranu mědi desky čáry, kde budeme řezat, tedy vyznačíme velikost desky. Pozor, ne každá zakoupená deska má rohy úplně do pravého úhlu. No a uřízneme to plátkem pilky na železo. Řezat nad umyvadlem v ruce sice není příliš pohodlné, ale já strašně nerad zametám malé jemné piliny, které na všem dost dobře drží. Takže až to uřízneme, párkrát projedeme hrany plošňáku po pilníku na délku a jemně srazíme ostré měděné hrany. Rozhodně si dejte pozor na ujetí desky z pilníku a škrábnutí do mědi desky. O úklidu psát nebudu, takže teď tu desku opláchneme pod tekoucí vodou a pískem na nádobí měď důkladně očistíme a to třeba i třikrát za sebou, až voda nedělá ostrůvky a rovnoměrně se rozlévá po desce. Teď je čistá. Takže na měď už nesaháme prsty a otřeme destičku hadříkem (občas to dělám do trička, doufám že to manželka nebude číst), který nezanechává po sobě chloupky. Nedoporučuji desku čistit smirkovým papírem, po kterém je sice lesklá, ale také poškrábaná a může mít mikroskopické trhlinky. Dá se také desku vygumovat tvrdou pryží na gumování tužky. Pokud je deska suchá, naneseme předlohu spojů, ale jak ? Buď si uděláme šablonku s dírkami v rastru 2,54mm a natečkujeme si místa, kde budou díry. Šablonka by měla mít dírky tak velké, aby se fixa nedotkla její hrany a neroztékala se tak pod šablonku. Když už to je vytečkováno, dáme šablonku dolů, pájecí body, nebo chcete-li místa pro dírky, obtáhneme na rozumnou velikost a pospojujeme je podle předlohy a to nejlépe od ruky. Vůbec nemusíte řešit nějakou rovnost, kreslit to podle pravítka je děsně nepohodlné a navíc musíte počkat až to zaschne, protože si to jinak tím pravítkem rozmažete. Zkrátka se s tím moc nemazlete a namalujte to rovnou rukou. Hlavně musí být vrstva od fixy trochu slušná, což je v případě, že je centrofix čerstvý. Pokud je deska dvoustraná, po vytečkování ji rovnou provrtejte kde je potřeba. V tom případě ji můžete mýt pískem až po vyvrtání. Teď s těmi dírami se již se spoji jistě trefíte z obou stran do stejného místa a pokud fixou v dírce trochu zakvedláte, ani se to v místě u dírky nepodleptá. Je i možnost nakreslit všechno bez šablonky a rovnou na desku rukou. Pokud jsou na desce jen součástky s drátovými vývody, které se dají přihnout, pak je tahle metoda nejrychlejší a při troše odhadu a smyslu pro grafiku, může mít i velice zajímavý design spojů, vedených různými oblouky apod. - grafik se vyřádí. Jen ty spoje dělejte pokud možno co nejkratší a ne obloukem za každou cenu kvůli designu. Pokud si položíte integráč na desku kousek vedle, pak podle něj jako měřítka nakreslíte klidně i plošňák pro pouzdro DIP40. Po nakreslení nechte desku jednu cigaretu zaschnout (pokud máte to štěstí nebo vůli že jste nekuřák, pak zvolte jinou časomíru, taky bych raději nekouřil). No a teď vezmeme ten 1mm tlustý černý drát a uděláme takové očko, do kterého dáme desku stranou mědi dolů a trochu ho stáhneme, aby v něm deska držela. Asi je všem jasné, že nazaizolované konce musí trčet z chloridu, pokud tedy chceme leptat desku a ne drát a ponoříme to do kádinky s chloridem. Mědí dolů to jde podstatně rychleji a také leptání urychlíte, když láhev s chloridem vložíte před leptáním do teplé vody. Občas destičku povytáhneme pokud možno bez nakapání okolo a zkontrolujeme, jestli už to není hotové. Poznáte to podle toho, že odleptaná destička je průhledná v místech bez mědi, pokud jste si tedy nekoupili desku s vyloženě neprůhledným laminátem, třeba černým. Je-li odleptáno to co potřebujeme odleptat, nekoupeme destičku zbytečně přesčas a opláchneme ji. Chlorid si schováme zpět do láhve, není to věc na jedno použití. Teď již přijde na řadu písek na nádobí. Posypte spoje pískem a jemně očistěte. Pokud budete holou rukou hodně tlačit, vydrží černá na rukou dost dlouho, pokud moc tlačit nebudete, dá se to skoro opláchnout, takže pokud Vám barevné ruce vadí, použijte třeba gumové rukavice. Po několika umytích pískem je destička bez barvy z fixy a je krásně lesklá. Aby rychle nezoxidovala, osušte ji. A teď přijde na řadu ten nebozez. Tím, že kreslíte fixou se dá dost špatně udělat tečka uprostřed kolečka pro díru, takže na nějaké nevybarvené tečky uprostřed kašlu a po vyleptání vezmu ten nebozez a naznačím jím středy děr tlakem. Zvykl jsem si na nebozez, ale pokud máte lepší nástroj, nechám se rád poučit. Takhle nám vrtačka nebude při vrtání jezdit po celé desce. Pokud bude vrták tupý, udělají se Vám z mědi jakési krátery a to pak pájení moc neprospěje. Chce to ostrý vrták a raději více kusů do zásoby. Po vyvrtání se zbavíme laminátových pilin opláchnutím desky (a sebe) a zase můžeme použít prášek, by nebyla deska mastná. Po osušení je deska hotová. Dá se ještě ošetřit pájitelným lakem, nebo na ni můžeme pájet rovnou a vždy před nanesením cínu kápnout hrotem pájky na pájené místo trošku kalafuny (ne tunu).

Varianta spíše pro inspiraci.

Je ještě jedna možnost, jak to udělat. Podařilo se mi v bazaru pořídit za 300 Kč tak zvanou Grafickou jednotku XY4140, což je jakýsi malý plotr a připíchl jsem ho do paralelu PC. Bohužel ním deska neprojde, protože se neohne jako papír, takže jsem kusem pily, kleští, lepidla a násilí vyřešil design posuvné plochy do rovna. Deska nalepená na papír A4 lepící pastou (voda ji lehce rozpustí) umožňuje ploteru posouvat papírem a ne tlustší deskou a centrofix uřezaný na délku asi 3cm už mechanismus pro zvedání pera taky uzvedne. Program pro kreslení i velice primitivní návrh desky jsem z nedočkavosti napsal prakticky hned, takže ho už nějaký ten rok používám ne úplně dopsaný, ale stačí mi. Deska takhle nakreslená je dokonce i hezká a přesná. Od doby, co ten plotr mám, jsem vyráběl jinak velice málo desek.

Závěr.

Ano, to co jsem tady popsal nevypadá a také ani není zrovna profi, ale věřte mi, že takhle vyrobíte desky pro prototypy k plné spokojenosti všech zůčastněných. Velké množství desek se pak stejně vyrobí profesionálně a nikdo nikdy nepozná, že prototyp maloval umělec rukou.

Autorův e-mail: jiri@bezstarosti.cz