Tips för mönsterkortstillverkning
Från tejp till UV-känsligt lack.
På den "gamla goda" tiden fick man sitta och tejpa upp de områden på kopparskiktet som man inte ville skulle frätas bort i etsningen. Arbetet kunde ta timmar av koncentration med pincett, nål, lupp millimeterbred kurvejp och gnuggisar. Det snabbare alternativet var med specialpenna och är fortfarande det snabbaste om man bara ska etsa kort med ett fåtal ledningsbanor.
Hantverket med tillverkning av egna kretskort finns fortfarande kvar men har kompletterats med ett i många fall enklare sätt: UV-känsligt lack. Om man ska etsa ett större kretskort med många detaljer och där det är tätt mellan ledningsbanorna är detta den tveklöst bästa metoden. Man använder sig då av, förutom det fotokänsliga lacket, en UV-lampa och en utskrift av kretskortsmönstret på en overhead film. Det fungerar så här:
Lack
Kretskortslaminatets kopparskikt beläggs med ett UV-känsligt lack. Antingen gör man det själv med sprayburk eller köper man färdiglackade kort. Det sistnämnda ger oftast bästa resultatet eftersom de håller en jämnare tjocklek på lackskiktet. Av de två olika sorters lack som används - positiv och negativ - är det de förstnämnda vi utgår i från i denna KjellFakta. Ett positivt lack reagerar på ljuset så att de UV-belysta områdena fräts bort av framkallningsvätskan (ej att förväxlas med etsvätska).
Overheadfilm
Kretskortsmönstret på overheadfilm finns i många fall att köpa färdigt. Om inte, så kan man skriva ut overheadfilm
i en vanlig laserskrivare eller kopiera ur en tidning (om det är tillåtet).
Det svarta måste bli riktigt svart. Fyll i det för hand med en penna om svärtan inte riktigt täcker.
Det får inte komma något ljus alls genom det svarta.
Tillverkning av kretskortslayout i dator
Med hjälp av datorprogram t.ex. Eagle kan man med många smarta funktioner skapa sina kretskortslayouter i datorn och skriva ut dom på OH-film.
UV-ljus
Nu ska den fotokänsliga lacken belysas med UV-ljus. Overheadfilmen läggs direkt på kopparsidan av kretskortet. För att filmen ska ligga an ordentligt kan man lägga en plexiglasskiva över. UV-strålningen dämpas något genom plexiglaset men kompenseras med längre exponeringstid. Lacken behöver exponeras ca 3 - 10 minuter. För en 300W UV-lampa bör avståndet vara på ca 40 cm från kretskortet. OBS! Sollampor av kvarts-typ fungerar inte eftersom ljuset lligger på fel våglängd. Läs även vår KjellFakta om UV-boxen för tips om hur du tillverkar en egen exponeringslåda.
Framkallning
Efter exponeringen av lacken eller fotoresisten som det också heter, ska mönstret framkallas. Själva framkallaren
(art. 89405) hälls försiktigt ner i vatten. OBS! Vätskan är frätande! Använd
gummihandskar och skyddsglasögon.
Lägg kortet i badet och vicka på skålen så pass att vätskan kommer i rörelse och löser upp den lack den som belysts.
När mönstret framträtt efter ca 5 - 10 min. ska kortet tas upp (med plastpincett) och sköljas noga under
rinnande vatten. Kontrollera noga att kopparskiktet är frilagt på de områden som senare ska frätas bort i etsbadet.
Om inte kan du prova med att framkalla lite extra i efterhand eller skrapa lätt med nål och skalpell.
Se upp så att du inte skadar eller lyfter lacken från kopparskiktet på de områden som inte ska etsas.
Etsning
Då var det dags för etsning. Etspulvret som består av natriumpersulfat ska blandas i vatten och
värmas upp och hållas mellan 40 - 50° C innan den används. Lägre temperaturer försämrar etsförmågan.
OBS! Vätskan är frätande! Använd gummihandskar och skyddsglasögon.
Etsningen bör ske i en:
- Syratålig behållare eller plastskål. Vätskan måste hållas i rörelse genom att vicka
behållaren fram och tillbaka.
- Etstank där kortet hängs in och där rörelsen i vätskan sköts av en pump. Detta ger bäst resultat.
Tips för Etstank Art. 89420
Etstanken är försedd med pump och värmare och har en uppvärmningstid på ca 30 min. När värmern uppnått 40 - 50° C monteras klämmorna på kortet som därefter sänks ner i tanken.
Etsprocessen tar ca 10-20 min beroende på etsvätskans temperatur.
Kontrollera efter ca 10 min hur kortet ser ut. De områden som ska bort är ljusare. När all koppar som ska avlägsnas är borta
ska kortet sköljas noga under rinnande vatten.
Rengör ledningsbanorna med stålull. Använd ej sandpapper.
Etstning i etstank ger ett jämnare resultat. Det går i längden fortare och används med fördel om man tänkt göra
många kort i taget.
Första gången man etsar kan man prova på ett par små bitar först så att man får känna på det innan man gör "det stora kortet
med många detaljer".
Förvaring av etsvätska
Etsvätska kan förvaras i plastflaska. kontrollera emellanåt att inte innehållet "jäser" p.g.a. metallrester eller att plasten tärs av vätskan. Spänn loss korken försiktigt. Obs! Använd alltid skyddsglasögon vid hantering av frätande vätska. Mindre mängder etsvätska kan spolas ner i avloppet.
Förvaring av oanvända kort
Förvara oanvända kort där de inte utsätts för ljus. Normalt är de inte så känsliga men om de får ligga framme under lång tid kan lackskiktet försämras. Det som då händer vid framkallning är att kopparskiktet tunnas ut även på de områden som inte ska etsas vilket riskerar att man får mikroskopiska sprickor i ledningsmönstret.
Kolla
Nu är kortet klart att borra. Kolla först med lupp så att ledningsbanorna är hela. Det räcker med bråkdelen av ett hårstrås rispa som gått igenom lackskiktet, för att det ska ha etsats ett avbrott i ledningsbanan. Om det blivit avbrott kan man löda över springan med tenn.
Borra
När man borrar i ett kretskort som inte är glasfiberlaminat ska man vara extra försiktig så att man inte trycker på för hårt. Om man gör detta kan man knäcka loss små kratrar runt hålet på komponentsidan. Sitter hålen tätt kan kortet försvagas mekaniskt och även knäckas av helt. Använder man glasfiberlaminat är risken nästan obefintlig. Normalt brukar man använda 0,8 mm borr men hålstorleken varierar förstås beroende på tjockleken på komponentbenen . Ett 1 mm borr kan vara lagom för komponenter med kraftigare ben. Köp gärna ett hårdmetallborr så varar det längre. Särskilt gäller det om du använder glasfiberlaminat som sliter mer på borret.
Läs även våra tips om lödning i KjellFakta - Enkla lödtips.