Jak vyrábím plošné spoje

Při výrobě plošných spojů používám poněkud archaický způsob ručního kreslení motivu na desku. I přes svoji zastaralost a náročnost poskytuje poměrně kvalitní výsledky. Vyžaduje ale velkou dávku pečlivosti, cviku a trpělivosti. Dalo by se to přirovnat k tvorbě uměleckého díla, neboť každá takto vyrobená deska je originálem a nese v sobě rukopis autora. To je možná jeden z důvodů, proč jsem tuto techniku výroby ještě neopustila.

Postup výroby:

1. V prvním kroku si z návrhového systému vytisknu v měřítku 1:1 podklady pro výrobu. Jsou to vrtací předpis a obrazec spoje (obrazce v případě oboustranné desky).

2. Podle podkladů vyříznu z kuprexitu potřebný tvar desky a začistím okraje.

3. Na desku přenesu z vrtacího předpisu malým ostrým důlčíkem polohu všech děr.

4. Díry vyvrtám příslušným průměrem vrtáku.

5. Vyvrtanou desku obrousím a vyleštím tak, aby měď byla hladká, čistá a bez otřepů.

6. Na očištěnou desku překreslím z předlohy trubičkovým perem motiv plošného spoje. V případě výroby oboustranné desky nakreslím nejprve jednu stranu, nechám desku oschnout (cca 5 min) a poté nakreslím druhou stranu. Používám pero tloušťky (asi) 0.35 mm a nitrocelulózovou barvu na kůži. Tato část výroby je nejnáročnější na přesnost a pečlivost a určuje výslednou kvalitu spoje.

7. Po nakreslení nechám motiv několik minut oschnout a poté desku vyleptám. K leptání používám roztok HCl + H₂O₂ + H₂O.

8. Po vyleptání odstraním barvu drátěnkou a pískem na nádobí a desku rychle osuším a natřu kalafunou rozpuštěnou v lihu, aby měď neoxidovala.

9. Dalším krokem je pocínování spoje. Cínování provádím trafopájkou. Je potřeba udržovat správnou teplotu hrotu, aby se spoj tepelně nepoškodil a neoloupal. Cín nanáším v tenké souvislé vrstvě. Také tento krok vyžaduje dávku pečlivosti a cviku. Cínování desky není nezbytné, ale značně usnadňuje osazování desky zvláště při použití SMD součástek a omezuje korozi spojů.

10. Z pocínované desky lihem a starým kartáčkem na zuby odstraním zbytky kalafuny a nakonec ji opět natřu čistou kalafunou rozpuštěnou v lihu. Poté co deska uschne, je možno začít osazovat.

K osazování používám většinou mikropájku nastavenou na teplotu 300 ÷ 320 °C. V případě oboustranné desky osazuji jako první propojky mezi vrstvami, pokud se jim nepodařilo při návrhu vyhnout, poté SMD součástky a nakonec ostatní součástky. Pokud použijeme k osazování kvalitní trubičkový cín, který nevyžaduje omývání, není potřeba po osazení desku nikterak ošetřovat. Pokud je ale na desce větší množství přepálené kalafuny je vhodné desku opět omýt a natřít tak jako po cínování.

Na následujících fotografiích je zachycen postup výroby plošného spoje:

Předlohy pro výrobu DPS	Vyvrtaná deska	Deska s nakresleným motivem
Vyleptaná deska	Pocínovaná deska	Osazená deska ze strany plošného spoje
Osazená deska	Osazená deska	Osazená deska

Že lze touto archaickou technologií vyrobit i složitější oboustrannou desku ukazují následující fotografie mikroprocesorové desky s mikrokontrolérem 80C196KD. Postup výroby desky byl shodný s výše uvedeným, s tím rozdílem, že deska není pocínována v celé ploše.

Mikroprocesorová deska ze strany plošného spoje

Mikroprocesorová deska ze strany součástek