NYÁK Panel készítés


- 1 -
 

J   E   G   Y   Z   E   T
 

Tartalomjegyzék

1.1.  A hagyományos áramköri tervezés
1.2.  A hagyományos NYÁK tervezés
1.3.  A számítógép az elektronikai szakmákban
2.     Fotótechnológia 
2.1.  A lemez tisztítása
2.2.  A fotólakk felvitele
2.3   Szárítás
2.4.  Megvilágítás
2.5.  Elôhívás
2.6.  Maratás
2.7.  Lakkréteg eltávolítása
2.8.  Felhasznált irodalom

 
 

Készítette: HA8IG
 Békéscsaba, 2000. Június. 6.



 


 
 
- 2 -


1.1.  A hagyományos áramköri tervezés
A kapcsolási rajzot pauszpapirra rajzoljuk, sablon, csõtoll vonalzó segítségével. Az estleges módosítások a pauszpapiron könnyebben segvalósítható mint a hagyományos papiron. Pengével kell lekaparni a megszáradt tust, majd ujra rajzolni a kapcsolás egyes részleteit. A kész rajzot fénymásolással töbszörösít- hetjük. Azonban, ha nagyon sok kapargatás van a papíron, akkor csunya lesz a fénymásolat is. A kapcsolásirajz nagymértékben megváltozik, akkor legjobb tiszta papírra elõlrõl kezdeni az egész rajzolást. 
 
1.2.  A hagyományos NYÁK tervezés
A nyomtatott áramköri panel (NYÁK)  vezetékrajzolatát a rézfóliás lemezre 
valamilyen festékkel, vagy alkoholos filctollal  felrajzolhatjuk. Azonban, ha több darabot kell készítenünk szita, vagy fototechnolágiát kell választanunk. Készíteni kell egy mester filmet, amirõl a fotózást végezzük. A vezetékrajzolatot készít- hetjük vastag pauszpapírra csõtoll, vagy tustollal. Amennyiben kétoldalas panelt készítünk a pausz nem megfelelõ, mert a páratartalom függvényében változtatja a méretét. Egyik megoldás az átlátszó acetát hõfóliára ragasztjuk fel a vezeték- 
mintázatnak megfelelõ szimbólumokat, (forrszem, vonalak, számok). 
A papírboltban kapható  ALPHASET vagy SHARPACK, LINE szalagok. 
E módszerek már az amatõr gyakorlatban is elavultak, mivel az elkészítés 
sok idõt vesz igénybe, hibalehetõség nagy, a vezeték mintázat nem szép. 
Egy bonyolultabb és vékonyabb (0,3mm) vezetékmintázatot kézi rajzolással 
már nem lehet kivitelezni. 

1.3.  A számítógép az elektronikai szakmákban
A hagyományos tervezés idõigényessége, és az esztétikai kivitel miatt, a megépí- tendõ kapcsolás áramköri és NYÁK terve CAD programmal készül. CAD  (Computer Aided Design),  számítógéppel segített tervezés. Azért tartom fontos- nak, a témakör megemlítését, mivel a modern technológiák, miniatürizálás (pl.SMD) panelek tervezése hagymányos módszerekkel már lehetetlen. Nagyon sok idõt venne igénybe a kivitelezés és nem lenne gazdaságos. A legmodernebb, legszebb NYÁK-ot számítógépes tervezéssel készíthetünk. Legismertebb áram- köri és NYÁK  programok IBM-PC-re: 
- PADS; P-CAD; ORCAD; TANGO; PROTEL. 
A kapcsolási rajzot a számítógép monitorán szerkesztjük meg EDITOR, DRAW majd tároljuk és kinyomtatjuk. A nyomtatás több funkció szerint történhet, 
elvi kapcsolási rajz, alkatrész összekötési lista, anyaglista. A szerkesztés után rendelkezésre áll a kapcsolási rajz kötéslistája (NETLIST). A NYÁK panel szerkesztõvel (PCB, ROUTER) elkészítjük a panel rajzolatát. Itt is különféle szempontok szerint történhet a nyomtatás: beültetési rajz, vezetékminta beültetési oldal felõl, forrasztási oldalról, furatozási rajz, anyagjegyzék stb. A lézernyomta- tóval készített rajzról kontakt másolással síkfilmet (mesterfilmet) készíttetünk. 
A tervezõ programok ismertetésére, használatára terjedelmi okok miatt itt nincs lehetõség. 

 

 
 
 
- 3 -


2.   Fotótechnológia
NYomtatott Áramköri Panel (NYÁK) készítése fotótechnikával. Használata egyedi darabok, prototipus, kis szériák kivitelezésekor is elõnyös. A technológia nem ipari kivitelezésû, amatõr körûlmények esetén érvényes. A panelt két- oldalon rézfóliázott  üvegszálas rézlemezbe fogjuk beültetni. A lemezt 10mm-el nagyobra vágjunk mint a végleges méret. Szükséges szerszámok: mérõszalag, rajztû, fémfûrész, vagy karos lemezvágó. 

2.1.  A lemez tisztítása
A rézfóliát meg kell tisztítani a felületén található portól, olajos szennyezõdéstõl (oxidréteg eltávolítás). Többféle megoldás létezik mechanikai, kémiai, elktro- kémiai A legegyszerûbb és könnyen kivitelezhetõ módszert választjuk. Mechanikai tisztítás acélgyapottal. A háztartási boltban kapható neve Poli roll, ez hengeres alakú, mosószert nemtartalmazó anyag. Súrolószerrel átitatott fémgya- potot ne használjunk! A panelt az asztalra tesszük, majd bal ujjunkal leszorítjuk, a jobb kezünke fogjuk a fémgyapotot és egyirányú le-fel mozgatást végzünk. Amikor már szép fényes tiszta a felület, ne fogjuk meg a panel felületét kézzel. Tiszta papirt tegyünk a panel alá és az ujjaink alá. A papirral együtt szorítsuk a panelt, mindkét oldalt ilyen módon csináljuk. A tisztítás után csak a panel szélét fogjuk meg. A panelen található fémszálakat letöröljük egy tiszta ronggyal.Vizzel, oldószerrel mosni nem kell. 

2.2.  A fotólakk felvitele
Az áramköri vezetôminta kialakítása fototechnikai eljárással történik. A NYÁK lemezre  fényérzékeny emulziót kell felvinni. A kereskedelemben kapható "POZITIV 20" fotólakkot használjuk. A kiszerelése 100 és 200 ml-es SPARY dobozban található. Nem kell sötétben dolgoznunk, mert nappali megvilágításnál nem kap fényt a lakk. A közvetlen napfényt és a mesterséges erôs fényt kerülni kell. A lakk csak az ultraibolyafényre érzékeny. Pormentes munkahelyet válasszunk a lakk szórásakor. A panelt vizszintesen helyezzük egy ujságpapírra, a dobozt kissé megdöntve kb.20cm távolságból kezdjük a szórást. Folyama- tosan megszakítás nélkül, de a dobozt jobra-balra mozgatva. A felületen gyenle- tesen terüljön el a réteg. A megfelelô rétegvastagságot (kb.5um) csak töbszöri kísérletezés után tudjuk megfelelôen megítélni az anyag szinébôl. Az új lakk szine szürkéskék színû Használt többéves lakk esetén sötétbarna. Mennél vastagabb a lakkréteg annál sötétebb árnyalatú lesz. Nagyon vastag lakkréteg esetén pedig megfolyósodik.

 

 
- 4 -



2.3  Szárítás

Normál szobahômérsékleten a szárítási idô 24óra. Azonban, ha közvetlenül a szórás után akarjuk a panelt elkészíteni, akkor a hômérsékletet emelni kell. Ezáltal csökken a szárítási idô. Legegyszerûbben hajszárítóval segíthetünk ezen. Ellenôrízzük a berendezés mûködõképességét, kapcsoljuk be, az esetleges por így szintén eltávozik a készülékbõl, pormentes tiszta helyen szárítsunk, árnyékos helyen. A hajszárítót kb. 30cm-re tartjuk a paneltól, a fûtés kapcsolót bekapcsoljuk. Enyhe mozgatással kb.2 percig szárítunk. Azután közelítünk a panelhez kb.15cm-re és így kb.5 percig felváltva, meleg és hideg levegõvel szárítunk. A panel megszáradása után tegyük sötét helyre, mivel a fotóemúlzió fényre érzékenyebb lett. A megvilágítólámpa alá kb.30 perc múlva tegyük.

2.4. Megvilágítás
Természetes megvilágításnál a Nap sugarát használhatjuk. De az nem mindig biztosított (felleges, ködös idõjárás esetén). A fényforrásnak az ibolyántúli (UV) sugárzása 370-440nm -nek kell lennie. Normál izzószálas lámpák nem megfelelõek erre a célra. A legjobb megoldást egy xenonlámpa, vagy higanygõzlámpa biztosítja. Megvilágító készítése. Törjünk szétt óvatosan egy 125W-os higanygõzlámpa búráját (folytótekercses változat), mert a búrán levõ foszforrétrg elnyeli az UV sugárzást. 
A lámpát feltétlenül zárt dobozban helyezzük el, a megfelelô szellôzés biztosítása mellet. A megvilágítási idôt a lámpa teljesítménye és kisugárzott hullámhossza valamint a tártgytól való távolsága határozza meg. Nagy mértékben befolyásolja a megvilágítási idôt a mesterfilm anyaga (pausz, acetátfilm) valamint a leszoritandó üveglap vagy plexi. Az üveglap akár 65%-át is elnyelheti az ibolyántúli sugárzásnak, ezért a megvilágítási idô hosszabb. A film leszorítására plexilapot használjunk, mivel csekély mértékben nyeli el az UV sugarakat. Minél vastagabb a lakkréteg (vagy ôregebb) annál több ideig kell megvilágítani a NYÁK panelt. A megvilágítást a lámpa bekcsolásától kb.3 perc múlva, csak akkor kezdjük, ha teljes fénnyel világít. A megvílágított helyen megváltozik a lakkréteg szine, ahol nem kapott fényt ott sárgás árnyalatú. A megvilágí- tás után nem érzékelhetô a színváltozás, akkor nagyon kevés volt a megvilágítási idô. A helyes megvilágítási idôt kisérleti úton határozhatjuk meg. Egy panelra töbféle megvilágítási idôt készítünk (1;3;5;10;15perc). Az elôhívás után eldöntjük melyik megvilágítási idôt választjuk. Ezután bárhol ugyan ilyen körülmények között doldozzunk mindig sikeres lesz a NYÁK panelünk. Összefoglalás az itt felsorolt tényezõk befolyásolják a fotózást: 
- lámpa teljesítménye, tárgytávolság, lakkréteg minôsége, megvilágítási idôtartam, hivóoldat töménysége, hômérséklet 
VIGYÁZAT  UV sugárzás !!!
A lámpának ugyan olyan hatása van, mint a napfénynek, ha a sugárzás a bôrfelületet éri, akkor megpirosodik. Az UV lámpa fényébe nézni tilos! A szembe jutó sugarak gyulladást okozhatnak (begyulladt vörös szem, égetô érzés).
 

 
- 5 -


2.5. Elõhívás

A megvilágított NYAK lemezt elôhívjuk, igy nevezzük ezen eljárást. A megvilá- gított helyeken a hívás után kioldódik a lakkréteg, ahol nem érte fény, ott meg- marad a lakkréteg (vezetôsávok, forpontok).  Az elôhívás és maratás vegysze- rekkel történik, a munkamenet folyamán különös elôvigyázattal dolgozzunk. Vigyázzunk saját és mások egészségére.Védôfelszerelés ajánlott gumikesztyû, köpeny,  esetleg szemüveg. A vegyszereket mûanyag vagy vastagfalú üvegben tároljuk. Minden üvegen egyértelmûen jól olvashatóan fel kell tüntetni annak tartalmát, a beszerzés dátumát és egy "halálfej" szimbólumot. 
Tilos használni olyan üveget, flakont amiben üdítô, ásványvíz, sör, alkohol volt! Tárolás sötét hûvös helyen, gyerektôl elzárva kell tartani. A hívást, maratást mûanyag, vagy fotótálakban végezzük. 
A hívóoldat készítése :1liter vízben 7gramm marónátront (NaOH) kell feloldani. Az oldat hômérséklete 20-25°C legyen, magasabb hômérsékleten a hívási idô csökken, de a vékonyabb vonalak nem lesznek konturosak.

VIGYÁZAT !!!
A nátrium-hidroxid nagyon erõs lúg, méreg.
A hívóoldatot müanyag tálba, vagy fotótálba öntjük. Kézzel ne nyúljunk az oldatba, ha bôrünkre cseppent (enyhén maró-csípô érzés) azonnal öblítsük le hidegvízzel. A szembe kerüléstôl óvakodjunk. A NYÁK panel sarkát kifurjuk (1,5mm-es fúróval) és a furatba (0,85mm CuZ kb.20cm hosszú) zománc- szigetelésû huzalt teszünk, amit párszor megsodrunk. A huzal segítségével bemártjuk a hívóoldatba. A panelrôl leváló lakkréteget finomszôrû ecsettel, annak enyhe mozgatásával elôsegíthetjük. A helyesen megvilágított 4-6um lakkrétegû panel esetén friss elôhívót alkalmazva a hívási idô 30-60sec. A vékonyabb lakkréteg hamarabb, a vastagabb tovább hívódik. A hívási idô 2 percnél több, de az oldat friss, akkor növelni kell a megvilágítási idôt. Megfelelô a leválás, ha a megvilágított helyeken teljesen kioldódott a lakkréteg és a rézfelület tisztán látható. A megvilágítási idô kevés, vagy az oldat töménysége nem megfelelô, akkor nem oldódik ki teljesen a lakkréteg. Alulexponált a panel, ha felületén fágyolszerûen látszik a vezetékminta, vagy egyáltalán semmi sem látszik. A hívás után a panelt vízzel leöblítjük. A hívóoldat szine megváltozik, mert a kioldott lakkréteg az oldatban marad. A hívóoldat elhasználódott, ha sötétkék (vagy használtlakk esetén sötétbarna) szinû az oldat. A használat után jól zárható mûanyag vagy üveg edényben tároljuk a hívóoldatot. Ha a vezetékmintázatban hiba tálható (por,egyébb szennyezôdéstôl) kijavítjuk alkoholos filctollal.


 


 
- 6 -


2.6.  Maratás

A POZITIV 20 fotólakk ellenáll a vasklorid  /Fe(III)Cl3/ ammóniumperszulfát, krómsav, sósav, fluorsav oldataival szemben. Legismertebb a vaskloridos és a hidrogénperoxidos eljárás. A vaskloridos maratás: a vasklorid szilárd alakban sárga kristályos szerkezetû, erôsen nedvszívó, vizes oldatát használjuk (sûrûsége 1,4). összetétel: 0.5 liter vizbe  250 gramm vaskloridot teszünk. A vizbe foko- zatosan adagoljuk a szilárd vaskloridot, miután az elôzô adag már feloldódott. 
A maratószert müanyagtálba (fotótál), vagy üveg, porcelántálba készítjük.

VIGYÁZAT !!!
A vasklorid ugyan nem  méreg, de bôrünket, ruhánkat sárgára beszinezi. 
Kézzel ne nyúljunk az oldatba, ha bôrünkre cseppent öblítsük le vízzel.
A ruhából semmilyen mosószerrel nem lehet kimosni, késôbb pedig kilyukad. Apanelt vezetékmintázattal lefelé helyezzük a fotótálba. A leváló részek igy nem maradnak a panelon. A maratási idô csökkenthetô, ha a panelt mozgatjuk, vagy az oldatot felmelegítjük  40-50°C-ra. Ezen eljárás hátránya az iszapképzôdés, az oldat töménységétôl függô maratási sebesség. A hidrogénperoxidos maratás: 
A hidrogénperoxid fehér kristályos anyag, vizes oldatát használjuk. Az oldat összetétele: 200ml 20%-os sósav (HCl) 
                  30ml 30%-os hidrogénperoxid (H2O2) 
                  770ml        víz             (H2O) 
VIGYAZÁT !!!
A hidrogénperoxid nagyon erôs oxidáló, szintelen szagtalan szer. A 30%-os oldata a bôrt megtámadja (fehéres elszinezôdés, égetô érzés). A sósavas oldata enyhén szúrós szagú. A bôrre és nyálkahártyára maró hatású, szintelen gôzöket bocsájt ki. Kézzel ne nyúljunk az oldatba, ha bôrünkre cseppent azonnal öblítsük le vízzel. A szembe kerüléstôl óvakodjunk. A ruhát rövid idô alatt kimarja. A maratás során párolog, ezért szellôztetni kell, vagy a szabadban használni. Az oldatot üvegben vagy mûanyag edényben tároljuk, légmentesen lezárni nem szabad, mert a hidrogénperoxid bomlása miatt túlnyomás keletkezik. Elônye a nagy maratási sebesség.
1 liter oldat 10 négyzetméter  NYÁK lemez maratásához elegendô. Bármelyik maratási eljárást választjuk mindig célszerû mozgatni a panelt. A felsorolt ténye- zôktôl függôen kb.5-30 perc a maratási idô. A maratást akkor kell efejezni, ha egyenletesen látszik az alaplemez, nincsenek kis rézszigetek. A lemezt folyóvizes öblítéssel lemossuk, majd szappanos (mosószeres) vizzel közömbösítjük a savmaradványokat. A panelt méretre vágjuk, majd az éleket csiszolóvászon segítségével finomítjuk. 
 

 
- 7 -


2.7. Lakkréteg eltávolítása

A fotólakréteget denaturáltszesszes ronggyal eltávolítjuk. A NYÁK panelt a késôbbi oxidációtól megkell védeni.Erre acélra szintelen "AKRILAN" lakkot használunk, (Háztartási boltban kapható). A szárítási idôt csökkenthetjük, hajszárító segítségével. Használhatunk szintelen NYAK védôlakkot SK10 (német), vagy zöldszinû védôlakkot is, amelynek tipusú TN180 (magyar). A védendô felületre kb.20 cm-rôl egyenletesen permetezzük. Mindkét lakk a szárítás után forrasztható. Házilag is készíthetünk védôbevonatot. 20ml denaturáltszeszben 10g  fenyôgyantát kell feloldani, feloldódás után ecsettel kell az alaplemere felvinni. 


 
 
2.8. Felhasznált irodalom

Nyomtatott áramkörök házi készítése                                Rádiótechnika évkönyv 1994 
Dr. Szalai Miklós  Nyomtatottáramkörök tervezése         Mûszaki könyvkiadó 1982 Klaus Schlenzig    Rádióépítés ma                                                                      Mûszaki könyvkiadó 1972

 
Vissza