Nyomtatott áramkör készítés

A vasútmodellek elektronikáinak elkészítéséhez gyakran szükséges nyomtatott áramköröket (NYÁK) készíteni. Ezeken az oldalakon több áramkör leírása is megtalálható, mindegyikhez tartozik NYÁK rajz is. Ezek elkészítését mutatja be ez a lap.

A NYÁK alapja egy 1-1,5 mm vastagságú üvegszál erősítésű műgyanta lap, amelynek egyik vagy mindkét oldalán néhány század mm vékony rézfólia található. A NYÁK készítése során ebből a rézfóliából kerül kialakításra az áramkör huzalozása. Az alkatrészek a NYÁK lapba fúrt lukakon keresztül vannak rögzítve, a közöttük lévő összeköttetéseket a rézfólia adja.

Az alapelv az, hogy a rézfólián a megtartandó részekre valamilyen védőbevonat kerül, a többi helyen pedig a réz le lesz maratva. A rajzolat kialakítására több módszer is létezik, itt most az ú. n. PNP (Press 'n' Peel) technológia kerül bemutatásra. A PNP fólia egy speciális kék bevonattal ellátott hőálló fólia, ami a lézernyomtatóval vagy fénymásolóval készített rajzolatot viszi át a lemezre, a maratásálló bevonatot a nyomtató festéke adja.

A PNP fólia beszerezhető a Sagax Kft.-nél.

Az első lépés a megfelelő méretű NYÁK lemez előkészítése és felületének tisztítása. A NYÁK rajzhoz képest legalább 1-1 cm-t rá kell hagyni minden oldalon, hogy könnyebben kezelhető legyen a munkadarab.

A tisztítás folyékony súrolószerrel történik. A lemez felületét alaposan át kell mosni ezzel, vigyázva, hogy nagy karcok ne kerüljenek a lemezre és ne is vékonyodjon el túlságosan a rézfólia. A tisztítás során a lemezről az oxid- és zsírréteget kell tökéletesen eltávolítani. A tisztítás akkor jó, ha a lemez felületén a víz egyenletesen terül el, nem képződnek rajta elszigetelt cseppek. Tisztítás után a lemez fóliás felületét már nem szabad megérinteni, a szélénél fogva kell kezelni, ellenkező esetben az egész tisztítást újra kell kezdeni. Amíg a lemez szárad, el kell készíteni a fóliát.

A PNP fóliára lézernyomtatóval kell a mintázatot felvinni, ha ez nem megoldható, akkor a tintasugaras nyomtatóval sima papírra nyomtatott rajzolatot fénymásolóval kell a fóliára másolni. Más úton a fóliára felvitt rajzolat nem használható! A fólia a technológia során a felvitt mintázat tükörképét fogja a lemezre másolni, ezért a fóliára nyomtatás előtt a kívánt mintázatot szintén tükrözni kell, hogy a lemezre az eredeti kerüljön.

Mivel a PNP fólia elég drága, célszerű csak a lemez méretének megfelelő (annál 1-1 cm-el nagyobb) darabot levágni és azt használni. A nyomtatóval először sima papírra kell kinyomtatni a rajzolatot, majd e fölé lézernyomtatóhoz használható öntapadós címkékből levágott csíkokkal rögzíteni a PNP fóliát. A fóliának a matt felére kell nyomtatni. Ezután az így előkészített papírra kell ismét nyomtatni. Azért kell egy teljes papírra nyomtatni először, hogy pontosan a nyomat fölé kerüljön a PNP fólia, valamint azért is, mert a sok nyomtató nem tudja rendesen továbbítani a kisebb darabokat.

Nyomtatás után a PNP fóliát matt felével a már megtisztított NYÁK lemez rézfóliája fölé kell helyezni, és alulról szintén öntapadós címkecsíkokkal a NYÁK lemezhez rögzíteni. A PNP fóliát nem szabad a NYÁK lemezen tologatni, ha pozícióját változtatni kell, fel kell emelni róla, nehogy megsérüljön a PNP fólia bevonata.

Ezután következik a művelet legkritikusabb szakasz. A PNP fólia fényes fele felől kb. 200 °C-os vasalóval rávasalni. Célszerű az egészre egy papírlapot helyezni, hogy jobban csússzon rajta a vasaló. Kb. 30-60 mp-ig kell a fóliát melegíteni, a vasalót folyamatosan mozgatva, hogy mindenhol egyenletesen átmelegedjen. Vigyázni kell közben, hogy nehogy túlságosan átmelegedjen a fólia. A szükséges melegítés után óvatosan valamelyik sarkánál el kell kezdeni lehúzni a NYÁK-ról a PNP fóliát. Figyelni kell arra, hogy a bevonat megfelelően átragadt-e a NYÁK lemezre. Ezeken a helyeket a NYÁK-on feketés-kékes rajzolat látszik, a PNP fólia pedig átlátszó lesz. Nem szabad a fólia lehúzását forró lemeznél elkezdeni, várni kell egy kicsit, amíg kihűl (legalább 1 percet), ellenkező esetben nem ragad át rendesen a bevonat. Ha valahol kihűlés után sem tapad át a mintázat, óvatosan vissza kell illeszteni, és tovább melegíteni.

Kétoldalas lemez készítésekor, a két oldal fóliáját először a NYÁK lemez nélkül kell egymáshoz erősíteni, hogy a megfelelő pozícióba kerüljenek egymáshoz képest, és csak utána behelyezni közéjük a NYÁK lemezt. Vasalás közben gyakran kell a lemezt fordítgatni, hogy mind a két oldala egyenletesen melegedjen.

A kész rajzolattal ellátott NYÁK lemezt ezután maratni kell. A maratáshoz használt oldat összetétele:

  • 200 ml víz
  • 52 ml 20%-os sósav
  • 8 ml 35%-os hidrogén-peroxid

A sósav háztartási boltokban, míg a hidrogén-peroxid fodrászkellék-boltokban szerezhető be (szőkítéshez használják). Ha más töménységűt sikerül szerezni, az arányokat annak alapján kell beállítani. Célszerű egyszerre csak a szükséges mennyiséget elkészíteni, és a munka befejeztével megsemmisíteni. Ezek az anyagok erősen maró hatásúak, fokozott óvatossággal kell kezelni őket, és feltétlenül be kell tartani a csomagoláson feltüntetett balesetvédelmi szabályokat! Az oldat maró hatású gőzöket bocsát ki, ezért munka közben a megfelelő szellőzésről gondoskodni kell! Az oldatot nem szabad légmentesen lezárt edényben tárolni, mert a hidrogén-peroxid bomlása miatt abban túlnyomás keletkezik.

A vízbe először a sósavat, majd a hidrogén-peroxidot kell nagyon óvatosan adagolni, közben folyamatosan kevergetve. Az oldatot üveg vagy műanyag edényben kell összeállítani, és abba a lemezt belehelyezni. A maratás általában 5-20 percig tart, ez sok tényezőtől függ (oldat töménysége, hőmérséklete, stb.). Akkor van készen a maratás, ha a fedetlen rézfólia teljesen eltűnt a lemezről, nincsenek elszigetelt foltok sem. Ez után a lemezt bő folyóvizes öblítéssel le kell mosni.

A maratás befejeztével a lemezről el kell távolítani a bevonatot, ez valamilyen oldószerrel történhet. A lemezt ezután a pontos határai mentén körbe kell vágni, majd a szükséges furatokat elkészíteni. Ezután ismét súrolószeres tisztítás következik, és végül a vezetősávok beónozása. Ehhez kémiai ónozó használata javasolt, ezt az oldatot a WOLF Vegyi Kft. gyártja. Az ónozás tulajdonképpen elhagyható, de sokkal könnyebben forrasztható lesz általa a NYÁK lemez. Ezek után a kész NYÁK lemezbe az alkatrészek beültethetőek.

Mint sok más technológiánál, ennél a folyamatnál is szükség van némi gyakorlatra a megfelelő eredmény eléréséhez, de ezt megszerezve jó minőségű nyomtatott áramköri lemezeket lehet házilag olcsón elkészíteni.

Vissza