Falkultet za Saobradaj i Komunikacije Univerzitet u Sarajevu

Odsjek: Saobradaj cestovni saobradaj

PRIMJENJENA ELEKTRONIKA Tema: Fotografska i ostale metode za izradu tampanih ploa

Nastavnik: Red. Prof. Dr. Izudin Kapetanovid

Student: Sanedin Sarajlid Broj indeksa: 6401

UVOD

I pored toga to je danas foto postupak jednostavna i svima dostupna tehnika za izradu tamanih ploa, tehnika prenosom tonera ima svoje mjesto u amaterskim projektima, naroito za izradu prototipova i manje sloenih projekata. Prije svega to je vrlo jeftina, jednostavna i brza tehnika, a kao krajnji rezultat se moe dobiti prilino kvalitetna tampana ploica. Potrebno je malo prakse, kao i kod svih ostalih tehnika, ali kada je savladate dobiete rezultat koji e Vas sigurno odueviti. Pored ove metode moemo jo primjenjivati i metode busenja, lemljenja, prenosa tonera itd. Najbolji tekst, o pravilnom lemljenju koji sam proitao, djelo je legendarnog Voje Antonia, pa emo ga ovdje prenijeti bez ikakvih izmjena (naravno, sa dozvolom autora). Inae napisan je kao uvod u uputstvu za sastavljanje njegovog projekta "Sherlock" (EPROM emulator i digitalni logiki analizator), objavljenog u asopisu "PC" 1995. godine:

1

Ploice: Izrada tampanih ploica prenosom tonera Priprema ploiceNe zahtijeva se nikakve posebne pripreme, osim ienja bakarne povrine, to je obavezno i kod bilo koje druge tehnike. Za ienje se mogu koristiti mehanike ili hemijske metode. U praksi to znai da moete ploicu izribati vimom, mirglati sitnim mirglom ili oistiti kiselinom. Vano je da povrina bude ista i odmaena. U AlfaNet-u obino koristimo fini mirgl papir i sve to radimo pod laganim mlazom vode, da sprijeimo podizanje praine. Dok se ploica sui, na laserskom printeru se odtampa predloak ploice koju treba izraditi i to na termostabilnu foliju, koju moete kupiti u skoro svakoj knjiari. Treba napomenuti da postoje i specijalne folije za ovu namjenu, pod imenom "PNP BLUE", i kao to im i ime kae plave su boje (jedna strana je mat, i izgleda slino indigo popiru, ali je sama folija malo deblja i naravno termostabilna). Sa takvim specijalnim folijama do rezultata se dolazi malo lake a mogu se izvlaiti i tanje veze. U svakom sluaju, postupak sa folijom je identian bez obzira o kojoj se radi. Kvalitetan laserski printer je vjerovatno najvaniji uslov koji je potrebno ispuniti, mada i kvalitetna fotokopirna maina moe da poslui. To znai da je mogue i direktno iz nacrta objavljenog u nekom asopisu doi do tampane veze, po cijeni obinog fotokopiranja!

Izbor laserskog printeraVrlo je vano je da laser ima dobro zacrnjenje, tj. da ne ostavlja svijetle povrine u ottampanim vezama, ili tanke svijetle pruge po cijeloj duini stranice! U sluaju takvih problema najbolje je da potraite drugi laserski printer ili postojeem zamijenite selenski valjak i toner (kod HP printera se oboje mijenja zajedno, ali ukoliko koristite reciklirane tonere imajte u vidu da je u njima valjak polovan). Isprobali smo do sada vie vrsta printera i teko je rei ta je najbolji izbor. Naravno, HP i Canon modeli su se vrlo dobro pokazali, kako stariji tako i noviji modeli. Npr. HP-ov model HP LJ1000w daje izuzetno dobre rezultate, iako spada u jeftine laserske printere. Naravno, i skuplji modeli kao to je HP1200 mogu biti samo jo bolji. Stari laseri tipa HP IIIp i njima slini modeli su takoe vrlo upotrebljivi za ovu namjenu, iako je rezolucija je kod starijih modela 300dpi. Kod dananjih lasera je rezolucija 600 ili 1200dpi, ali to nije bitna karakteristika u ovoj primjeni. Brother-ovi modeli su davali vrlo solidne rezultate, ako valjak nije istroen. Neki jeftiniji modeli OKI lasera mogu biti problematini, zbog slabog zacrnjenja na foliji (iako je na papiru zacrnjenje vrlo solidno). Najbolje je da laser isprobate tampanjem popunjenih crnih povrina i pogledate kroz foliju prema jakoj svjetlosti. Ako su povrine ravnomjerno zacrnjene i potpuno tamne problem izbora laserskog printera je rijeen. Naravno, ni folije nisu sve jednake pa ima smisla isprobati i vie vrsta folija, da utvrdite koja najvie odgovara Vaem printeru. 2

Prenos tonera na ploicuKada je ploica oiena i osuena, na sto stavljamo komad kartona (radi zatite i toplotne izolacije), na njega ploicu pertinaksa ili vitroplasta koja je odrezana na potrebne dimenzije. Foliju sa ottampanim vezama takoe treba obrezati na dimenzije ploice ili malo manje. Vano je da folija ne bude vea od ploice jer e se deformisati prilikom grijanja. Na bakarnu povrinu postavljate foliju tako da naneseni toner bude okrenut prema bakarnoj povrini. Sve prekrijete sa platnenom krpom i pritisnete sa ugrijanom peglom. Temperatura je kljuna stvar za uspjeh i trebala bi da bude oko 165 do 170C. Za kvalitetan rezultat je neophodno izvriti mjerenje i podeavanje temperature. Mi smo za mjerenje koristili RLC metar (koji nudimo na sajtu) i uz koji dolazi i sonda za mjerenje temperature sve do 750C. Podesili smo regulator tako da temperatura osciluje u ovom intervalu i tu ga zalijepili jer pegla nam slui samo za ovu namjenu. Naravno, moete pokuati i eksperimentalno utvrdite u koji poloaj treba namjestiti termostat na pegli za najbolji rezultat. Ako Vam to moe pomoi, kod nas je termostat otprilike nekih 30-40 zakrenut od minimalnog poloaja. Ako temperatura bude preniska toner se nee prenijeti na bakar, a ako bude previsoka toner e se razliti i upropastiti veze. Peglanje traje oko 3-4 minuta sa umjerenim pritiskanjem pegle a moe se prekidati i kontrolisati. Vee crne povrine e poprimiti plaviast odraz kada se pogledaju prema svjetlosti. Postoje i drugi naini grijanja ploice i prenoenja tonera (u rerni, sa vaenjem i pritiskanjem gumenim valjkom, ili grijanjem na pegli kada je okrenuta naopako itd.), meutim po naem iskustvu klasino "peglanje" daje najbolje rezultate. Najlake je kontrolisati temperaturu i najmanja je mogunost da se opeete. Kada mislite da je faza prenosa zavrena moete ugasiti peglu i ploicu sa zalijepljenom folijom podvrgnuti naglom hlaenju, recimo pod mlazom hladne vode. Za 20-tak sekundi e biti dovoljno ohlaena da moete prei na najdelikatniji dio posla - skidanje folije. Polako sa jednog oka podignete foliju, savijete je unazad pod otrim uglom i polako povlaite. Ako je sve OK folija e ostati skoro potpuno ista, a sav toner sa nje e biti na bakarnoj povrini ploice. Ako na nekim mjestima doe i do prekida veze, to je lako popraviti vodootpornim flomasterom ili lakom. Za klasini marker treba bar 1-2 sata suenja, ali i to se moe ubrzati ako ploicu malo stavite na peglu koja je jo uvijek topla i tako ga zapeete.

3

Nagrizanje i buenjeSada Vam ostaje samo standardni postupak nagrizanja, koji ovdje neemo objanjavati. Dovoljno je samo rei da je toner prilino otporan na kiseline i moete koristiti ferohlorid ili najee koritenu kombinaciju hlorovodonine kiseline i hidrogena. Nakon nagrizanja moete i odmah prei na buenje, a tek potom ii na skidanje preostalog tonera sa bakrenih vodova. Toner se moe skinuti acetonom ili nitro razreivaem, a kako za dalji rad svakako trebamo dobro oienu ploicu, mi najee koristimo ponovo fini mirgl sa vodom. Mokru ploicu stavimo malo na jo toplu peglu da se osui a zatim je zatitimo Lotlak-om, koji ne smeta pri daljem lemljenju. Naravno moete koristiti i kalajisanje ploice kao zatitu.

tampanje rasporeda elemenataNakon buenja, naroito za sloenije projekte, obavezno odradimo jo jedan postupak prenosa tonera na gornju stranu ploice, ovaj put sa rasporedom elemenata, tako da dobijemo na gornjoj strani ottampane sve elemente i bitne oznake. Ne treba ni naglaavati koliko ovo olakava posao sastavljanja nekog sloenijeg sklopa i to je jo vanije, koliko smanjuje mogunost greke. Uz sve nae projekte na www.elektronika.rs.ba naiete u pdf datotekama i top stranu koja je naimijenjena upravo za ovo. Nakon toga ploica izgleda kao ova naa na slici. ak i da ploice radite nekim drugim postupkom, samo zbog ove mogunosti tampanja na gornju stranu ploice, vjerujte da vrijedi usvojiti postupak prenosa tonera! Kod gornje strane nije toliko bitna svaka linija pa je to odlian nain za vjebanje i pronalaenje prave temperature, ako ste poetnik u ovoj tehnici. Kada itavu tehniku usvojite, vidjeete da Vam za izradu kvalitetne tampane ploice sa tampom elemenata na gornjoj strani ne treba vie od 20-30 minuta. Montaa elemenata na ploicu postaje jednostavan i brz posao kod kojeg ne moete pogrijeiti, a ne zaboravite da je u 85% sluajeva, problema sa ureajem koji ne proradi, u pogrenoj montai ili loem lemljenju!

Kvalitet i mogunosti ove tehnikeSa vrlo kvalitetnom folijom, koju mi trenutno koristimo, mogue je bez problema provui i dvije veze izmeu pinova IC kola, to se jako lijepo vidi i na ovoj fotografiji gotove ploice. Ovdje nam to nije trebalo, ali smo to uradili radi demonstracije, ta se moe dobiti sa ovim postupkom. Za maksimalan kvalitet potrebno je i dosta prakse, kvalitetna folija i precizno podeena temperatura pegle na 165-170 celzijusa.

4

Izrada tampanih plocica: Buenje i rezanjeBuenje je naizgled jednostavna faza u izradi ploice. Svako ima nekakvu builicu i iskustvo u buenju. Ipak u elektronici su zahtijevi pomalo specifini jer se bui sa velikim brojem okretaja i vrlo tankim borerima. One koji nemaju velike prohtjeve mogu nabaviti neto kao na ovoj fotografiji. To je runa builica, sa pripadajuim ispravljaem, koja ima regulaciju broja okretaja i glavu sa rascijepljenim umetcima koji mogu hvatati borere od 1mm i vie (i to joj je jedina mana, mada to nije nerjeiv problem). Pokazala se jako dobro, ali krajem 2002.god. kad smo je kupovali njena cijena je bila vea od Proxxon builice koju sada imamo u ponudi! Padovi elemenata u bibliotekama su esto vrlo malog precnika (dizajnirani su za profesionalne potrebe gdje se podrazumijeva metalizacija rupa), tako da se mora buiti sa vrlo tankim boreima. Obino se u amaterskim uslovima upotrebljava 0,8mm kao standardna vrijednost, ali esto je i to prevelik prenik rupe. Ako borer nije otar i buenje se vri sa veim pritiskom, bakarna povrina e se izdii oko rupe i formirati rub koji onemoguava pravilno lemljenje. Da bi to popravili obino se pribjegava mirglanju povrine ploice, ali tada se lako moe desiti da skinete ionako malo bakra koji je ostao oko rupe i napravite sebi jo vei problem. Rjeenje je u kvalitetnim i otrim borerima i velikom broju obrtaja builice pri buenju. Obino se koriste male rune builice koje dostiu do 15.000 - 20.000 o/min. Kvalitetnie profesionalne maine dostiu i 125.000 o/min. Imajte u vidu da buenje tvrdih materijala sa staklenim vlaknima (vitroplast i sl.) strahovito brzo tupi borere. Obini borer ve poslije 30-tak rupa nije dovoljno otar, tako da se za takve materijale mora upotrijebiti vidija borer ili specijalni boreri namijenjeni za ovaj posao. Takvi boreri su viestruko skuplji od obinih, ali kada ih jednom isprobate uvjeriete se da vrijede svakog centa koji ste za njih izdvojili. Uz kvalitetnu builicu i kvalitetne borere buenje je vrlo brzo, a rubovi rupe savrseno otri, a promjer rupa moe biti i 0,6mm pa i manje. Ako elite da skoro sasvim automatizujete i taj dio posla pogledajte na sajtu na projekat CNC builice. U amaterskim uslovima oskudice esto se sreu i razne runo pravljene builice, od raznih motora kojima se na osovinu uvruje nekakav dra borera (nekada davno, kao srednjokolci, smo koristili ak i umetak od redne stezaljke kao borfuter, a moda ga ak i danas neki koriste :). Ne treba ni naglaavati kakav je "kvalitet" takvog rjeenja i koliko je teko buiti sa ovakvom spravom. Najvei problem je to borer nikad nije centriran, i to vijci koji spajaju osovinu i borer prave debalans koji unitava leajeve motora i uskoro potpuno onemoguava centriranje borera... Ako ba nemate novaca za pravu builicu i planirate nekakvu

5

samogradnju, ipak imamo neto interesantno da Vam ponudimo. Ovo je minijaturna stezna glava (u argonu zvana "borfuter"), i to je kljuni dio builice a koji sami ne moete napravitti. Ima navoj M6, hvata borere debljine 0,5 - 3,2mm i stee se rukom. Ove stezne glave su pravi spas za samograditelje builica. Za velike brojeve okretaja se ipak preporuuju glave sa rascijepljenim umetcima. Ako elite tu varijantu, moete i njih kupiti i to kompletan set. I jedno i drugo proizvodi Proxxon, to je najbolja garancija da se radi o kvalitetnim proizvodima. Na kraju, za one koji zaista rade ozbiljno i trebaju poluprofesionalne i profesionalne alate, tu je set Proxxon alata za buenje i rezanje. Mi za runo buenje (kada ploica nije na projekat pa nemamo podatke za CNC mainu) koristimo builicu Proxxon Micromot 40/E koja ima aktivnu regulaciju brzine (ne zavisi od optereenja). Ovaj model sa pripadajuim stalkom, moete vidjeti i na fotografijama. U kombinaciji sa izuzetno kvalitetnim borerima (koje takoe moete vidjeti na slici), dobija se stvarno vrhunski rezultat. Ovi boreri se mogu kupovati samo u plastinom pakovanju od 10 komada, a nude se u promjerima: 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0. 1.1, 1.2, 1.3 i 1.5 mm. Postoji i jedan set u kojem dobijate 9 razliitih debljina (po jedan svakog i 2 kom. od 0.8mm), kao to se moe vidjeti i na fotografiji. Cijena za pakovanje od 10 kom. je 50KM, to je izuzetno povoljna cijena, jer u Reichelt-u kotaju 23.95 eura, to znai da bi kod nas trebali kotati preko 50 po uobiajenoj raunici. U svakom sluaju 5 puta veca cijena od obinog borera je itekako opravdana, i sigurno e Vam trajati puno due od 5 obinih borera. Imajte u vidu i da to nisu boreri za busenje rukom! Zbog velike tvrdoe elika od kojeg su napravljeni, vrlo su krhki. Samo buenje sa builicom montiranom na stalak dolazi u obzir, ali kada to jednom isprobate shvatiete znaenje one poznate "bez alata nema zanata" :)

Proxxon nudi jo dosta korisnih minijaturnih maina i pomonih dodataka: maine za rezanje, bruenje, graviranje, pa sve do minijaturnih tokarskih strojeva. Zatim tu su razne stege i drai, krune pile za razne materijale, brusni vrhovi, i vrhovi za glodanje, boreri od volframa i dijamatni boreri za staklo, itd. 6

IZRADA TAMPANIH PLOICA FOTO POSTUPKOMSavremena elektronika nezamisliva je bez tehnologije tammpanih veza i njihov, dizajn uz pomoc racunara i plotera postao je danas standardnom procedurom.Visoka gustina komponenti, kao imperativ, dovela je do razvoja dvostrane tampe s metalizacijom rupa, a zatim su uvedene vieslojne (multilayers) tampane ploce. Najceci metod izrade tampanih veza je zatita metalne folije alkoholnim flomsteromn lakovima, samolepljivim folijama i sl.Osim brzine rada ova metoda cesto rezultira drasticnom estetskom razlikom u poredjenju sa protutipom u casopisu iz koga smo izvadili emu, a za realizaciju sloenih tampanih veza tankih linija potrebna je velika preciznost.Neto bolji rezultati mogu se postici koritenjem posebnih flomastera (npr. Edding 2104 ili bolje Dalo 2M):Druga brza metoda je odstranjivanje metalne folije visokotruanim builicama sa nastavcima za glodanje - estetika je ovde jo gora. Vrlo dobar rezultat daje koritenje samolepljivih simbola tipa "letraset" koji se direktno pritiskom lepe na bakrenu foliju.Ipak, uz svu pedantnost rezultaj je samo jedna plocica tampanih veza.Takode, oblik je odreden fabricki izradenim setovima. Graficke tehnike (npr.sitotisak) po kojima je ova tehnika i dobila ime, rezervirane su za profesionalnu izradu.Preostaje metoda koja deje rezultate gotovo jednake kvalitetu kao i prfesionalne tehnike uz mnogo manje trokove - fotopostupak koji cu ovde opisati. Za potrebe izrade plocica koristi se fotolak "Positiv 20" koji zahvaljujuci svojoj relativno niskoj ceni (bocica od 200 ml kota malo vie od 10 evra), i da je za njegovo razvijanje potreban samo jeftin razvijac NaOH (kausticna soda - koja u kota oko 1 Evro/ kilogram).Ovaj sistem za maloserisku izradu tampanih veza zauzima vec niz godina vodece mesto medu elektronicarima, jer jednostavan postupak, pogodnost za koritenje u kucnim uslovima glavne su osobina ovog postupka.Da bi se postigli dobri rezultati u izradi tampanih plocica moraju se potovati sve preporuke proizvodaca. Ipak postupak koji daje gotovo 100% uspeh u profesionalnim laboratorijama biva cesto pracen neuspehom u kucnim uslovima - nedostatak strpljenja, improvizacije, nepotovanje same prirode postupka.Cilj ovog teksta je da sintetizira preporuke samog proizvodaca,razna iskustva prilikom izrade i detaljna objanjenja tipicnih pogreaka, u nameri da se sama metoda izloi citaocu koji je nekoriste ili hoce da je koriste NACRT - Osnovni preduslov ovakve tehnike izvade tampanih veza predstavlja precizno izradjen, visoko-kontrastan nacrt tampanih veza izveden na transparentnom nosacu visoke propustljivosti za ultraljubicaste zrake (UV).Transparentrni nosac moe biti fotografski film, prozirna folija viskoke stabilnosti (termo folija), paus papir (to prozirniji), negde sam procitao da moe i obican papri (za tampace 80 gramski) ali kad se ottampa na njemu onda se on premae uljem da postane proziran ali licno taj metod nisam probao tako da nita negarantujem.Sam nacrt mora biti izraden tako da crni delovi budu potpuno neprozirni za UV deo spektra, a da delovi koji odgovaraju nagrizenim partijama bakrene folije budu potpuno prozirni (gde laicki receno nacrt mora biti u crno-prozirnoj tehnici). CICENJE PLOCICE - Najbolje cicenje moguce je postici nekim prakom koji sadri 7 sitan pesak (npr.VIM), a metalni film koji prijanja za plocicu po celoj povrini znak je

da je plocica zadovoljavajuce ocicena (mora biti sjajna bez otisaka prstiju).Proizvodac zabranjuje dodatno cicenje organskim sredstvima (alkohol, benzin, aceton sl.).Ocicena plocica mora biti potpuna suva.Plocicu je potrebno izrezati 3-5 mm vecih dimenzija jer se na rubu i nakon razvijanja stvori deblja linija fotolaka. NANOENJE FOTOLAKA NA PLOCICU Nanoenje je potrebno izvesti u (cik-cak) horizontalnoj i zatim vertikalnoj osnovi koso dreci sprej na udaljenosti oko 20 cm.Tipicna pogreka je nanoenje predobelog sloja laka - to donosi dosta problema (podeksponiranje, oteano razvijanje, idt.).Dakle, pokuajte biti tedljivi i procenite debljinu sloja fotolaka na osnovu boje oslojenog, osuenog na plocici: - plavicasto siva 1-3 mikrometara - sivo plava 3-6 mikrometara - plava 6-8 mikrometara - tamno plava vie od 8 mikrometara Pravilno solojea plocica ima debljinu izmedu 4 i 6 mikrometara, a zelenkasti odsjaj potice od ute boje bakra.Pre prskanja potrebno je ukloniti nevidljive cestice praine s bakrene povrine, jer je praina u ovoj fazi rada najveci neprijatelj,"oduvavanje" cesto ne daje eljene rezultate, pa je moda bolje staviti suvu plocicu unutar nove pvc kesice (npr za pakovanje mesa u zamrzivac) i preko nje je energicno protrljati.Naime, elektrostaticki elektricitet "nove" PVC kesice uklanja takve cestice veoma efikasno. Ako neka cestica praine zaostane ona postane vidljiva nanoenjem foto-laka u obliku aerosola na bakrenu foliju i moete je ukloniti u prvoj minuti (dok lak nepocne bre isparavati) pomocu vrha igle ili sl.Nakon tog vremena pocinje se formirati cvrsci sloj foto laka i cestice praine ce biti integrirana u njega (uzrokujuci rupicaste defekte na bakrenoj povrini nakon nagrizanje) i prekidanja vodova.Vrlo je vano da plocica prilikom prskanja i u prvih desetak minuta bude u horizontalnom poloaju (ispod stavite papir), a u razdoblju ekstremnih letnjih temperatura moe se dogoditi da otapalo prebrzo ispari i sloj foto-laka se ne stigne rasporediti jednoliko po celoj povrini plocice.Tada ce biti potrebno raditi u hladnijoj prostoriji ili malo smanjiti udaljenost prskanja.to je doza spreja praznija, treba je drati vie okomito da se izbegne preterano izlaenje potisnog gasa i mrljanje, ako oslojavanje neuspe potrebno je acetonom ili nitro-razredivacem odstraniti stari sloj.Ocistiti plocicu i naneti novi sloj NIKAKO NE PRSKATI PREKO STAROG SLOJA. Za nanoenje aerosola nisu potrebna rataciona pomagala (npr. rashodovani gramofon) kojim se zahvaljujuci centrifugalnoj sili postie fino oslojavanje plocice.Ovakvi fotolakovi nisu previe osetljivi na vidljivi dio spektra, pa moete raditi pri umerenoj svetlosti (bez koritenja tamne komore).Fotoosetljivost laka raste sa procesom suenja (oslojene plocice mogu se cuvati u tamnim kovertama "kao od fotografskog papira") SUENJE OSLOJENE PLOCICE Nestrpljivost u ovoj fazi najcesci je uzrok loih rezultata.Naime, dobra integracija sloja fotolaka za bakrenu povrinu plocice neophodan je zahtev samog postupka.loe integriran lak nije dovoljna zatita bakrene folije u otopini za nagrizanje i nastaju "rupicasti" defekti bakrne folije ili kompletno nagrizanje tampanih vodova koji su trebali biti zaticeni.Samo suenje moe se izvesti na nekoliko nacina: - ostavljanjem oslojene plocice na sobnoj temperaturi 24 casa

8

- suenjem u elektricnoj peci (rerni) postepenim podizanjem temperature do 70 stepeni celzijusa u vremenu od pola sata (proveriti termostat rerne - iznad 80 stepeni celzijusa lak je bespovratno uniten) - suenjem pokraj izvora toplote u trajanju od 5 do 10 sati Suenje moete otpoceti tek nakon desetak minuta, kada foto-lak,prione uz bakrenu foliju i jednoliko se rasporedi (tada nije vie osetljiv na vodoravnost plocice).Ako se proces suenja odvija izrazito brzo, dolazi do "nabiranja" povrine fotolaka jer otapalo je isparilo previe bro.Takav lak je smanjene UV osetljivosti i uzrokuje "rupicaste" defekte prilikom nagrizanja.Pregrejani lak gubi sjajnost i nece dati nikakve rezultate. OSVETLJAVANJE (ekspozicija) Za njihovo osvetljavanje potrebni su izvori svetlosti odredene svetlosne duine 370- 440 nm, a poto su specijalne lampe skupe mogu se koristiti sledeci izvori: a) halogeni reflektori za fotografska snimanja (0,5-2 kW) b) kvarc lampe (koje se koriste u kozmentici) c) posebne UV sijalice koje se zbog antibaktriskog dejstva koriste u operacionim salama i mikorbiolokim laboratorijama (ove cete malo tee pronaci) d) halogen lampe za kolske grafoskope 800W uz hladenje e) ivine lampe snage 125 - 500 W (koriste se za javnu rasvetu u banderama) uz odgovarajucu prigunicu Ako niste u mogucnosti nabavljati izvor sa spiska moete koristit i neki drugi izvor odredene svetlosne duine. Udaljenost izvora od plocice iznosi oko 30 cm, a izmedu izvora i plocice ne bi trebalo biti UV-nepropusnih barijera (npr. zatitno staklo reflektora ako ga koristite).U pravilu izbegavati halogene izvore jer stvaraju velike kolicine toplotne energije i nisu ugodni za rad.Po meni najbolji izvor dostupan i jeftin je ivina lampa 125W koju moete jednostavno uvrnuti u radnu lampu na stolu.Obavezno je morate korisiti uz odgovarajucu prigunicu.Takav izvor koriste mnogi u izradi plocica uz potpuno zadovoljavajuce rezultate, a obicno se preporucuje da se razbije stakleni balon takve ivine lampe. Naime, unutranja strana tog balona je prekrivena posebnim prahom (OTROVAN) kojim se postie veca efikasnost u vidljivom delu spektra.Ako balon razbijete, preostat ce kapsula od kvarcnog stakla i goli elektricni vodovi same lampe.Uz nesumnjivo vecu UV efikasnost, tako "modifikovana" lampa nosi opasnost od elektricnog udara, vrlo je krhka i iri neugodan miris ozona.U biti,nema vece prednosti poboljane UV efikasnosti, pa takav "razbijacki" zahvat nije potreban.Takvoj lampi je potrebno 5-6 min da se ugrije i potrebno je tek tada korisiti njen UV snop za eksponiranje (ako je iskljucite nece se ponovo upaliti dok se ne ohladi).Ispod plocice je potrebno postaviti crni mat papir ili neku crnu foliju (ne sivu). Kad predloak stavite na oslojeni laminat potrebno je postici njegovo naleganje, kako bi reprodukcija bila uredna.Staklena ploca debljine 5 mm sa cetiri mala utega predstavlja traeno reenje ali zbog fizikalnih svojstava obicnog stakla ona apsorbira i do 2/3 UV zraka.Proizvodac preporucuje plocu od "kristalnog" stakla 5 mm ili pleksiglas.Ali moe i ploca obicnog stakla 2,5 mm debljine i rezultati ce biti zadovoljavajuci. Kao to je navedeno foto lak je prilicno tolerantan (ima veliku ekspozicisku irinu) ali je pre osvetljivanja potrebno je izvriti malu probu.Na foliju (ili paus papir) nacrtajte niz linija razlicite debljine (slicno bar kodu ) ili krugove razlicitih promera i osvetlite laminat zakrivajuci deo po deo neprozirnim kartonom npr., svake minute u razdoblju 9

od 2-3 minuta.Ocuvani raster finih linija i otre ivice ukazuju na segment koji je odgovarajuce eksponiran.Ako ne elite izvoditi probu, moete odabratik vreme ekspozicije od 4 min i malo je verovatno da cete pogreiti.Za nudu moe posluiti i obicna sijalica kakve se koriste u domacinstvu velike snage (minimalno 200 W) uz smanjenu udaljenost (10-15 cm) i ekspoziciju od desetak minuta ali su neupotrebljive za precizan rad.Ako efekat razocara krivac je ocigledan.U pravilu za nacrte izradene na pausu potrebno je vreme ekspozicije produiti za oko 20%.Iako je lak iroke tolerancije kod debelog sloja radije reskirajte predugo vreme eksponiranja nego podeksponiranje.Nakon iskljucenja UV izvora pogledajte paljivo plocicu.Primeticete razliku u nijansi - lak koji je osvetljen je tamnije nijanse od neosvetljenog (lagano se nazire izgled tampanih vodova).Tako osvetljenu plocicu potrebno je odmah uroniti u razvijac. RAZVIJANJE Razvijac predstavlja jeftinu otopinu koje se priprema od 7 g NaOH (natrijum-hidroksid poznatiji kao kausticna soda moe se kupiti u poljoprivrednim apotekama cena je oko 1 evro za 1kg.)rastopljenu u 1litri vode (ne mora biti destilovana). Voda mora biti sobne temperature:ako je hladnije nece smetati osim to ce razvijanje biti neto due.Opasnost predstavlje koritenje tople vode, jer se u takovm razvijacu gube fine linije.Razvijac je potrebno praviti za svaku novu plocicu nikako ne dodavati u staru. Tipicna pogreka je stavljanje osvetljenog laminata u otopinu ne cekajuci da se grnule potpune ne otope (za ta je potrebno oko 5 min).To rezultira agresivnim brisanjem dela sloja foto laka i time ste izgubili tampane veze.Razvijanje je u pravilu zavreno za dve minute, a rezultat je barkena folija s ljubicastim crteom tampanih veza (ako pomicete plocicu u razvijacu tako moete ubrzati proces razvijanja). Odmah izvadite plocicu i isperite je pod mlazom tekuce vode.Sada se mogu izvriti i neke korekcije ottrim noem sastrugati suvine linije ili dodati nove pomocu flomastera ili laka za nokte.Razvijanjem prestaje svaka osetljivost na svetlo i tako dobiven sloj je stabilan u duem periodu. NAGRIZANJE Kada se ploca razvije,ispere sa vodom, spremna je za konacnu obradu ili ti nagrizanje bakra.Ja licno to uvek radim sa sonom (solnom) kiselinom koju sipam u posudu u kojoj je plocica i u kolicini tek da se prekrije ploca na svim mestima.Ukoliko je kiselina mnogo jaka moze slobodno da se razblazi sa obicnom vodom - ako je voda malo toplija nagrizanje ce ici brze nego da smo dodali hladnu.Za sada se jos uvek nista ne desava , ali kada se doda recimo odprilike jedan cep hidrogena ( peroksida ) pocece reakcija. Ali i ovde se ostavlja prostor za eksperimentisanje jer sve zavisi od koncentracije hidrogena.Ako dodate mnogo hidrogena reakcija sa kiselinom ce biti burna i nagrizanje ce se zavrsiti neverovatno brzo s tim sto ce tanki vodovi sigurno nestati. Prema tome bolje je dodati manju kolicinu hidrogena i uz blago ljuljanje posude u svim pravcima polagano nagrizati plocu.Kada se sporije ploca nagriza (reda 5 - 10 minuta) tada je moguce pratiti kako se ravnomerno skidaju nepotrebne bakarne povrsine, dok kod nagrizanja sa mnogo hidrogena je skoro nemoguce, jer se zbog burne hemijske reakcije kiseline i hidrogena stvaraju mehurici zbog kojih je nemoguce pratiti nagrizanje kako treba. Nakon nagrizanja operite plocicu u velikoj kolicini vode o odstranite acetonom ljubicasti sloj foto-laka .Nakon nekoliko nedelja mogli biste ustanoviti da je dolo do nestanka tankih linija tampanih veza.Uzrok nije u "crnoj magiji" vec u odredenoj kolicini kupke za 10

nagrizanje koju je upi laminat (pertinaks, vitroplast), takvi agresivni ostaci uzrok su naknadnom nagrizanju i da bi ga sprecili potrebno je nakon ispiranja vodom dodatno neutralizirati kiselinu unutar laminata potapanjem citave plocice u neku organsku otopinu na pola sata (najdostupniji bi trebao biti alkohol ).

Izrada tampanih plocica: Lemljenje

PRIPREMAPre svega obezbedite sto sa dobrim osvetljenjem, jer ete se u poslu koncentrisati na precizne i fine detalje. Osnovni alat e vam biti lemilica - ako nikad niste lemili elektronske komponente, svakako konsultujte nekoga pri kupovini. Vrh Iemilice mora da bude pogodno oblikovan i oien, tako da lako prima tinol. Tinol ica (koju neki pogreno zovu 'kalaj') ne bi smela da bude deblja od 1 mm (poeljno je da bude oko 0,75 mm). Nikakve paste za lemljenje u elektronici nisu dozvoljene, bez obzira to je na njihovom pakovanju napisana la da ne sadre kiseline. Tinol ica je zapravo cev koja u unutrnjosti sadri hemikalije koje su atestirane za lemljenje u elektronici i koje se u trenutku lemljenja oslobaaju i hemijski obrauju lemnu povrinu. Nikakvi drugi aditivi nisu dozvoljeni. Trebae vam i rafcigeri i fine seice, a korisno je imati i pincetu i specijalnu vakum pumpicu (duhoviti elektroniari su je prozvali "vep") sa teflonskim vrhom za razlemljivanje. Ne zanemarite ni lupu, kojom ete kontrolisati svaku lemnu taku. Koincidencija sa erlokom Holmsom i njegovom neizbenom lupom je sluajna, ali moda i nije sasvim bez osnova: koliko god da dobro vidite, greite ako mislite da je ba sve vidljivo golim okom. Slobodno preterajte u vizuelnoj kontroli svake lemne take i ne pratajte sebi nepreciznost u lemljenju. Mnogo toga se vidi ako tampanu plou postavite

11

izmeu snanog izvora svetla i vaeg oka i kroz malu ali jaku lupu, sasvim izbliza, pogledate lemno mesto. Na isti nain treba santimetar po santimetar (i to sa obe strane) prekontrolisati i praznu tampanu plou, pre lemljenja. Tipine greke koje se javljaju u proizvodnji dvoslojnih tampanih ploa sa metalizovanim rupama predstavljene su na slici 1. Ako neka od njih postoji na vaoj ploici, bolje je da je pronaete pre lemljenja, naroito ako se nalazi na strani komponenata, na mestu na kome e ip posle lemljenja pokriti greku i tako je uiniti nevidljivom. Metalizacija rupa tampanih ploa je sloen tehnoloki postupak u kome se posle buenja unutranji zidovi rupa prevlae provodnirn metalnim slojem. Ovo je mesto na kome se greke najee javljaju: uglavnom je to prstenasti prekid po sredini metalne "cevi" koja spaja gornji i donji sloj na ploici, kao to vidite na slici 1. Zgodnim postavljanjem izvora svetla iza ploice dobija se refleks od sjajnih unutranjih povrina metalizovanih rupa i onda je lako videti eventualne prekide. U ovom sluaju jedini lek je reklamacija proizvoau (koju on redovno prihvata) ili, ako nema vremena za ekanje na novu isporuku, lemljenje sa obe strane -to se preporuuje samo iskusnim konstruktorima.

LEMLJENJESvaki elektroniar moe da ispria svoju priu na temu kako i kojim redosledom treba lemiti ali najbolje je da, pre nego to tu priu sasluate, pogledate rezultate rada te osobe. Ako na svojim reprezentativnim ureajima ima previe brljotina ili, to je jo gore, uopte nema reprezentativnih ureaja, bolje je da savet zatraite od nekog drugog. Lemljenje je zanatski deo posla, ali je vano ovladati tim zanatom kao to je Mikelandelu bilo vano da, pre nego to napravi sva svoja remek dela, naui kako da ekiem udari dleto i da pritom mermer pukne tano tamo gde treba. lzloicu ovde svoja iskustva, ali ne znai da ih treba smatrati jedinim merilom; svako e imati tome ta da doda ili zameri, to je normalno. Pogledajte sliku 2. Ako ste denjak, lemilicu drite u desnoj ruci, a tinol icu u levoj. Vrh lemilice naslonite na lemno mesto tako da dodiruje i provodni obruc oko rupe na tampanoj ploi i metalni vrh komponente koji se lemi. Odmah potom prislonite tinol icu na taku koja predstavlja tromeu vrha lemilice, metalnog sloja ploice i lemnog vrha komponente. Ako je lemilica dobro zagrejana i ako su lemne povrine iste, vrh tinola e se trenutno istopiti i, zahvaljujui adheziji, poeti da obuhvata sve metalne povrine. Bez prekida nastavite da uvodite tinol i, kad ste procenili da je dovoljno, sklonite tinol icu ulevo i nastavite da drite lemilicu na istom mestu jo oko jedne sekunde. Posle toga uklonite lemilicu nagore i, bar na poetku lemljenja, procenite kvalitet uraenog posla: ohlaeni i oformljeni tinol treba da ima oblik kao na noici koja je na slici 3 obeleena slovom A. Ovde je predstavljen presek, i vidi se da je tinol proao kroz celu rupu i formirao se u obliku kupe (ili neto slino tome) i na strani komponenata, suprotno od strane koja je lemljena (to je i odgovor na pitanje zato tako dugo drite lemilicu na lemnoj taki). Ako to nije sluaj, verovatno je problem nastao zbog loeg tinola, zamacenih ili oksidiranih lemnih povrina ili nedovljno zagrejane lemilice. Pogledajte sliku:

12

Za razliku od drugih slika, to nije kompjuterska grafika nego "ivi" detalj prvog prototipa Sherlock-a. Lepo se vide lemne take koje nikad nee praviti probleme u radu ureaja, ali i jedna koja nije ba bez zamerke: na noici na ipu u centru slike ne vidi se tinol, verovatno u toku lemljenja nisam doveo dovoljno tinola ili sam bio nestrpljiv pa lemilica nije odstajala dovoljno dugo na tom mestu. To ne znai da ovde ne postoji spoj, ali ako ikada neko lemno mesto na ploi popusti, kladim se da e to biti ba ovo. Sledee pitanje verovatno e biti koliko tano tinola treba rastopiti na jednom lemnom mestu. Strogo pravilo, iskazano u milimetrima, ne postoji, jer sve zavisi od debljine tinol ice, prenika rupe u tampanj ploici, prenika lemnog ostrvca oko rupe i debljine metalnog provodnika koji se lemi. Najbolje je da probate i onda pogledate obe strane lemnog mesta. Lako ete proceniti ta je dobro, a to ve znai da ete imati neko iskustvo. Postoji jedna specifinost sa kojom se poetnici teko mire. To je osobina hemikalija koje se nalaze u osi tinol ice da deluju samo u prvom trenutku, kad se tinol rastapa, a posle hlaenja postaju neaktivne za sva vremena. Ove hemikalije su neophodne jer je lemljenje bez njih nemogue, ali ako stvar nije uspela iz prvog pokuaja (recimo, ako tinol nije u celosti obuhvatio lemne povrine) nita neemo popraviti samo lemilicom, bez sveeg tinola. U sluaju da ga je ve previe na lemnom mestu, bolje je ukloniti ga pomou vakum pumpice pa ponoviti stvar od poetka. Videete da su posle lemljenja na ploi oko lemnih taaka ostala mala ostrvca od hemikalija iz tinola. Ako vam deluju runo, moete ih obrisati krpicom ili etkicom umoenom u alkohol ili apotekarski benzin, ali ih moete i ostaviti - ne smetaju. Na slici 3 predstavljne su tipine greke kakvih sam se u praksi nagledao. Ovde vidite presek niza noica jednog ipa koje su, sa izuzetkom noice pogreno zalemljene, i to svaka na svoj nain:

A koja je bez zamerke,

B. premalo tinola. Ovakav spoj je obino u prvom trenutku dovoljno dobar, bar kolikoda proe prvi test, ali posle dejstva mehanike sile ili korozije poinje da pravi probleme.

C. Ovaj spoj je oigledno nedovoljno zagrejan, jer da je lemilica ostala samo trenutakdue, tinol bi lepo popunio prostor izmeu zidova rupe i provodnika. Ovo je vrlo opasan

13

spoj (inae poznat pod nazivom "hladan lem"), jer spolja lii na "poteno" zalemljenu taku, pa ga je prilikom vizuelne kontrole vrlo teko uoiti, a kad-tad se na tom mestu pojavljuje prelazni otpor ili prekid. Javlja se iskljuivo kao posledica urbe, kad osoba koja Iemi eli da utedi sekund vremena.Inae, ako prilikom traenja kvara na ploi ustanovite da naprezanjem i krivljenjem ploe ureaj moete da dovedete do toga da povremeno proradi, skoro je sigurno da se radi o hladnom lemu. U tom sluaju se pribegava ponovnom prelemljivanju svake lemne take na ploi.

D. Ako ugledate lopticu od tinola na nekom lemnom mestu, sigurno je da se i tu radi ohladnom lemu, jer bez obzira to se nije tedeo tinol, ispod ovolike koliine tinola moe da postoji samo lo spoj. Da je taka dobro i dovoljno dugo grejana, ova greka bi "evoluirala" u sledeci slucaj:

E. Oigledno se nije tedelo ni vreme, a ni tinol: toliko ga je bilo da je formirao kapljicukoja se ohladila na strani komponenata. Ovo nije lo spoj, ali je prvi problem to moe da napravi kratak spoj sa susednom noicom, a drugi to ce eventualni kritiar ve na prvi pogled prepoznati poetnika u lemljenju.

F. Ova taka je pregrejana suvie toplom lemilicom ili predugim dranjem,kombinovanim sa preteranim pritiskom vrha lemilice na lemno mesto. Bakar se odlepio od baze vitroplasta, uz znatnu mogunost da postoji prekid vodova. Prilino neprijatan problem, jer nikome ne prija saznanje da je unitio neto tako znaajno kao to je tampana ploica. Tim pre to ako bacate ploicu, bacate i sve komponente koje su na njoj.

G. esto se nepaljivim lemljenjem, bez dovoljno osvetljenja ili koncentracije pravekratki spojevi izmeu dve lemne take ili lemne take i oblinjeg voda. Manja je mogunost da e se ovo dogoditi ako je vrh lemilice dobro oblikovan.

H. Moda se udite to potpuno nezalemljen spoj svrstavam u greke lemljenja, ali jeovo svakako najea greka koja se javlja u praksi. Na ploi na kojoj ima preko hiljadu lemnih taaka uvek e se nai i poneka preskoena, i to po pravilu na samom kraju niza noica. Zato posle zavrenog lemljenja treba obavezno krenuti u kontrolu cele ploe. Ovde je lupa vrlo pogodna, ne samo zato to se kroz nju vidi vie, ve i zbog toga to kroz nju ne moete da obuhvatite celu plou jednim pogledom - lupa vas prisiljava da plou skenirate deo po deo. Treba misliti i o redosledu lemljenja komponenti. Poto ploica u toku lemljenja lei naopako, korisno je podeliti komponente u grupe po visini, pa prvo lemiti najniu grupu i ici postupno ka najvioj, jer jedino tako e sve komponente pre lemljenja moi da se oslone na povrini stola, bez opasnosti da neka od njih ispadne. Dakle, prvo diode, pa otpornici, integrisana kola i na kraju delovi koji stoje vertikalno, kao to su tranzistori i elektrolitski kondenzatori. Dobra je praksa da se na svakoj komponenti najpre zalemi samo po jedna taka, da se onda ploica okrene (sad ve nema opasnosti da e neto ispasti) i izvri jo jedna kontrola i eventualno doterivanje poloaja, jer se esto dogaa da ipovi nisu dobro priljubljeni uz ploicu. Sa posebnom panjom treba proveriti da li je svaki deo na pravom mestu i da li je dobro orijentisan; ak i profesionalcima se dogaa da okrenu naopako ip, diodu ili elektrolitski kondenzator! Tek kada je i ta kontrola zavrena i eventualne greke ispravljene, nastavlja se sa lemljenjem.

14

SADRAJ

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

UVOD..................................................................................................................... 1 IZRADA TAMPARSKIH PLODICA PRENOSOM TONERA.......................................... 2 BUENJE I REZANJE................................................................................................ 5 IZRADA TAMPARSKIH PLODICA FOTO POSTUPKOM............................................ 7 LEMLJENJE............................................................................................................ 11 SADRAJ................................................................................................................ 15 LITERATURA.......................................................................................................... 16

15

LITERATURA

1. 2. 3. 4. 5.

www.elektronika.rs.ba www.automatika.ba Ejup Hot: Osnovi elektrotehnike Otto Liman: Elektronika na lak nain Alija Digal: Osnovi elektronike

16