VALMIS LEVY

Tässä sitten valmis piirilevy, jossa on kahdeksan pikkulevyä. Niissä jokaisessa on 555-piirillä tehty LED- lampun vilkutin kytkentä. Seuraavana voi aloittaa pintaliitosjuoton harjoitukset.

VALONHERKÄN KALVON POISTO

Johtimien ja juotostäplien päälle jäänyt valonherkkä kalvo on helppo poistaa PataPata-puhdistusvillalla. Tämä toimenpide on kuitenkin paras suorittaa juoksevan veden alla, koska tuosta villasta irtoaa helposti pintä nöyhtää ja ne leviävat ympäriinsä.

PIIRILEVYN SYÖVYTYS VALMIINA

Syövytyksen tulos on täysin tyydyttävä. Tarpeeton kupari on syöpynyt kaikkialta pois. Johdoissa ei ole katkoksia, jotka hyvin ohuina ovat tosi hankalia löytää. Kuvasta nähdään myös kuinka ohuita johtimia tällä tekniikalla voidaan valmistaa. Nuo pienten levyjen reunaviivat ovat 0,1 mm leveitä ja ne toistuvat levyssä oikein hyvin.

PIIRILEVYN SYÖPYMINEN

Syöpymisen edistämiseksi levyä voidaan syövytysnesteestä nostella ja samalla tarkkailla syöpymistä. Jos syöpyminen on tapahtunut kuvan mukaisesti, on se merkki hyvin onnistuneesta syövytyksestä. Jos taas tulos olisi täplikäs (rakeinen), olisi kysymyksessä loppuunkulunut syövytysneste. Tässäkin pelastuksena on levyn huuhtelu kuumalla vedellä ja syövytyksen jatkaminen.

PIIRILEVYN SYÖVYTYSASTIAN TÄYTTÖ

Jauhemainen syövytyssulfaatti on liuetettu suhteessa 200 grammaa jauhetta litraan vettä jo aikaisemmin. Nyt neste kaadetaan piirilevyn syövytysastiaan, joka on upotettu vedenlämmittimeen. Haude lämmitetään noin 70 asteeseen, jolloin syövytysneste lämpenee 50 asteen seutuville. Tässä lämpötilassa kupari syöpyy parhaiten. Tuohon astiaan sitten upotetaan syövytettävä levy. Levyä nostellaan ylös aluksi joitakin kertoja, jolloin siitä irtoaa syövytystä haittaavat ilmakuplat. Kun levyssä on selvästi havaittavissa syöpymistä, käännetään levy ylös alaisin, jolloin syöpyminen tasoittuu. Normaalisti syöpymisaika on 15....30 minuuttia.

PIIRILEVY KEHITETTYNÄ

Kehitettynä piirilevyn tulee näyttää kuvan mukaiselta. Valonherkkä kalvo on liuennut kaikki pois niistä kohdin, joista se on saanut valotuksessa valoa.
Mihin maskin läpi valoa ei ole tullut, valonherkkä kalvo on tumma liukenematon. Syövytyksessä tummat kohdat estävät kuparin syöpymisen ja näin piirilevylle muodostuu tarvittava komponentti ja johdinkuvio.

PIIRILEVY KEHITTYMÄSSÄ

Valotuksen jälkeen piirilevy upotetaan laakeaan altaaseen, jossa on sentin verran laimeaa lipeäliuosta. Astian annetaan olla hetken paikallaan, ja sitten aloitetaan kallistella astiaa. Samalla seurataan kuinka valonherkkä kalvo liukenee levyn niistä kohdista, joihin valo on päässyt vaikuttamaan. Kun valottuneet kohdat ovat paljastuneet kuparin värisiksi, otetaan levy pois kehitysnesteestä ja huuhdotaan huolellisesti kuumalla vedellä levyn molemmilta puolilta. Näin siksi, että kehitysliuosta ei pääse siirtymään syövytysnesteeseen ja pilaamaan sitä.

PIIRILEVYN KEHITYSAINE

Piirilevyn kehitykseen sopii hyvin viemäriputkien aukaisuaine. Se on liian vahvaa lipeää ( 14 % ) laimentamattomana. Siksi sen laimennussuhteeksi olen kokeillut 1:13. Tämä suhde muodostuu kun tuon 0,3 desilitran annoksen laimentaa 3,6 desilitralla vettä. Hyvä kehitysaika on silloin kun se tapahtuu puolen minuutin ja minuutin välillä. Liian väkevän liuoksen tuottamaa kehitystä on vaikea hallita.

PIIRILEVYN VALOTUS

Tässä sitten työpaikkavalaisin toiminnassa. Kuvan yläreunassa oleva ajastin käynistyy kun lamppuun kytketään virta, ja katkaisee virran kun asetettu aika on kulunut. Oikealla olevassa kuvassa on valotusetäisyyttä hieman vähennetty laittamalla valotuskohteen alle 5 cm paksu tuoteluettelo.

VALOTUSFILMI PIIRILEVYN PÄÄLLÄ

Kun suojakalvo piirilevyn päältä on poistettu, asetetaan piirilevy siirrettävälle tasaiselle alustalle. Piirilevyn päälle sijoitetaan sitten kirjoittimella tehty valotusfilmi. Valotusfilmin teossa on huomioitava, että siitä tehdään peilikuva lopulliseen johdotukseen nähden. Näin tulee piirrospuoli valonherkkää pintaa vasten ja ohuetkin johdot kopioituvat tarkasti piirilevyn valonherkkään kalvoon. Sitten vielä asetetaan paksu lasilevy filmin painoksi, enen kuin piirilevy viedään lampun alle valotukseen.

PIIRILEVYN SUOJAKALVON POISTO

Piirilevyssä on valonherkän kalvon päällä valoa läpäisemätön muovinen suojakalvo. Se tietysti tulee poistaa ennen valotukseen ryhtymistä. Kalvon irroitus aloitetaan levyn kulmasta ja se vedetään rauhallisesti irti levystä. Nyt valonherkkä kalvo on alttiina valolle, eikä sitä tule pitää tuntikaupalla valon vaikutuksessa.

PIIRILEVYN VALOTUSVALAISIN

Suosittelen käytettäväksi 300 W putkea, koska sen lämpövaikutus ei ole niin suuri kuin 500 W putken. Tuo puolenmetrin etäisyys on myös tarpeen, että lämmön vaikutus saadaan pois. Vielä on etäisyydellä toinenkin etu, valonsäteet tulevat silloin levyyn lähes kohtisuoraan ja ohuetkin viivat tulevat hyvin esille. Ohut naarmu painolasissa näkyy hyvin.

PIIRILEVYN TEKOTARPEET

Tässä kaikki mitä elektroniikkaa harrastava henkilö tarvitsee piirilevyn valmistukseen. Tuohon valonherkkään piirilevyyn vaikuttaa työvalaisimen halogeenivalo riittävästi. Tuntematta lasin ominaisuuksia, olen filmin painona käyttänyt valon edessä ollutta lasia. Erikoista on syövytyslaitteeni. Siihen käytän avosuista vedenlämmitintä. Lämmittimeen sopii esittelemäni muoviastia, nimeltä "Mehukas", josta yläosa on leikattu pois. Lämmittimessä oleva kuumennettu vesi (noin 70 astetta) toimii hauteena, jolloin kehitysnesteen lämpötila nousee noin 50 asteeseen.

PIIRILEVYN SYÖVYTYSAINE

Piirilevyn syövytykseen käytän natriumpersulfaattia. Se on hyvä kemikaali tähän tarkoitukseen. Syövytyssulfaattia myy Kouluelektroniikka 0,6 , 1 ja 2 kilon pakkauksissa. Sitä tarvitaan vain parisataa grammaa litraan vettä, ja litralla syövytysnestettä olen syövyttänyt jopa 10 eurokorttia (100x160mm). Keskustelupalstoilla on ollut juttua syövyttimen huonosta säilyvyydestä, mutta uskon sen johtuvan väärästä käsittelystä. Kehitysaine on huuhdeltava levystä huolellisesti pois, ennen levyn syövytykseen laittoa. Samoin en suosittele

ilmapumpun käyttöä kehityksessä, koska se hapettaa tehokkaasti syövytysnestettä. Riittää kun liikuttelee jonkun kerran levyä ja kääntää sen ylös alaisin syövytyksen aikana. Tuo ohjeessa mainittu lämpötila on myös ratkaiseva syövytyksen kestossa. Jo 40 asteen lämpötila hidastaa syövytystä huomattavasti.

PIIRILEVYN KEHITYSAINE

Valotetun piirilevyn johdinkuvion esille saamiseksi käytetään mietoa natriumhydroksidiliuosta. Liuoksen pitoisuuden tulee olla noin 1 % luokkaa. Tähän tarkoitukseen olen käyttänyt viemäriputkien aukaisuun tarkoitettua liuosta. Tämä liuos sopivasti laimennettuna toimii aivan hyvin. Liuoksen etu lipeärakeisiin verrattuna on se, että mittaus tapahtuu desilitramitalla, eikä tarvitse pelailla milligrammojen kanssa. Kuvassa olevan tuotteen lisäksi olen käyttänyt myös PutkiReiskaa, joka ajaa saman asian.

PIIRILEVYN VALMISTUSASTIAT

Harrastelijalle riittää aivan hyvin kuvassa näkyvä astiasto. Levyn kehitys tapahtuu vaakatasossa, jolloin kehittymistä on helppo seurata. Syövytys toimii parhaiten levyn ollessa pystyssä. Kun sitä sitten nostelee ajoittain, irtoaa kupari levystä tasaisesti. Pieni desilitran mitta on käytännöllinen valmistuksessa tarvittavien aineiden mittaukseen.

VALONHERKKÄ PIIRILEVY

Näillä piirilevyaihioilla olen tehnyt suurimman osan valmistamistani piirilevyistä. Levyn hyvä ominaisuus on sen tumma valonherkkä kalvo. Sen havaito kehitystilanteessa on näin hyvä. Myös sen reakointi halogeenivaloon on aivan hyvä asia.
Näin siksi, koska käytän 300 W työpaikkavalaisinta valotukseen.
Haittana on levyn paksuus 1,6mm, koska sen paloittelu vaatii kohtuullisen hyvät peltisakset. Nyt olen siirtymässä 1mm levyyn, jota voi leikata Fiskarssin saksilla. Tosin tämän levyn valotukseen on käytettävä aurinkolamppua.

PIIRILEVYN FILMI

Piirilevyn valmistus alkaa kytkennästä valmistetun filmin tekemisellä. Tätä filmiä tarvitaan valotusmenetelmällä tapahtuvaan piirilevyn valmistukseen. Tietokoneille on useita ohjelmia, joilla tällaisia piirroksia voidaan tehdä. Piirros siirretään sitten kirkkaalle kalvolle laser- tai mustesuihkutulostimella. Kuvan tapauksessa on kysymyksessä mustesuihkutulostin. Valokuva-asetuksilla filmistä tulee riittävän tarkka ja mustat johtimet täysin mustia. Tällöin ei tarvita kahta filmiä päälletysten valotustilanteessa.