Štampana ploča

wiki

Kada napravite svoju prvu štampanu ploču, na putu ste da postanete elektronski guru. Zaboravite na sve žičane spojeve na prototipskoj ploči i na pretrpavanje lemive ploče komponentama. Kada u rukama budete držali štampanu ploču koju ste sami napravili, znaćete da ste pravi elektroničar.

Štampanu ploču (en. printed circuit board, PCE) možete napraviti na razne načine. Opisujemo nekoliko tehnika, uključujući direktno nagrizanje (“ecovanje”), ioto-postupak i prenos tonera sa folije. Posavetovaćemo vas i kako da pomoću računara ubrzate rad.

Anatomija štampane ploče

Pre nego što počnemo da objašnjavamo kako da napravite štampanu ploču, opisaćemo od čega se ona sastoji. Štampana ploča se pravi postavljanjem veoma tankog bakarnog sloja preko plastične, epoksidne ili lenolne podloge. To su najčešće pertinaks ili - nešto skuplji - vitroplast (fiberglas). Bakarni sloj se zove film ili prevlaka (en. cladding) i predstavlja lice ploče. Konačan oblik ploče dobija se kada se određene površine bakarne prevlake izlože nagrizanju, tako da ostane samo šema kola.

Kolo se realizuje pomoću lemnih tačaka (en. pads) i provodnih linija (en. traces):

• Lemne tačke: Ove tačke kontakta obično su okrugle ili četvrtaste. Posle nagrizanja ploče, u centru svake lemne tačke buši se rupa. Komponente se postavljaju na ploču tako što im se nožice stave u te rupe. Nakon toga, nožice se leme za ploču u lemnim tačkama.
• Provodne linije: Ovi spojevi se protežu između lemnih tačaka i povezuju komponente.

Štampane ploče mogu biti jednostrane i dvostrane:

• Jednostrane su presvučene bakrom samo s jedne strane. Komponente se postavljaju na drugu stranu.
• Dvostrane ploče imaju bakarnu foliju sa obe strane; često se koriste za rad s veoma složenim kolima.

Složenije štampane ploče imaju više slojeva razdvojenih izolatorskim međuslojevima da bi se sprečio kontakt. Višeslojne štampane ploče retko ko može sam napraviti, tako da ih na ovde samo pominjemo.

Izrada štampane ploče

Postoje brojne tehnike za pravljenje lemnih tačaka i provodnih linija kojima se bakarni film pretvara u štampanu ploču.

Na ovom mestu opisujemo kako većina proizvođača pravi štampane ploče:

1. Bakar se prvo premazuje hemijskim slojem osetljivim na svetlost - fotorezistom (en. sensitizer, resist, photoresist).
2. Na ploču se stavlja filmski negativ šeme kola iste veličine kao ploča, i izlaže svetlosti, odnosno ultraljubičastom zračenju. Svetlost prolazi kroz negativ i pada na bakar presvučen fotorezistom.
3. Posle osvetljavanja, ploča se potapa u razvijač. Iz razvijača se izvlači ploča na kojoj su neosvetljene bakarne površine postale tamne. Ovaj proces se naziva metoda pozitiva; nasuprot njoj, metodom negativa stvaraju se tamne površi na mestima na koje je svetlost uticala.
4. Na kraju, ploča se potapa u rastvor za nagrizanje (en. etchant solution), tj. „ecovanje“. Sredstvo za nagrizanje je tečnost slična kiselini (ili kiselina) koja nagriza bakar. Tamne površine su otporne na to i prave šemu kola na ploči.

Opisani postupak možete ponoviti i u svojoj radionici, ali zahteva dosta vremena i novca. Sve potrebne hemikalije kupuju se u specijalizovanim radnjama.