Do przygotowanie projektu płytki drukowanej możemy użyć gotowego programu specjalnie napisanego do tego celu, jednak w przypadku prostych układów elektronicznych – a takie w warunkach amatorskich wykonywane są najczęściej – wystarczy nam dowolny program graficzny. Wystarczy nawet MsPaint, jeśli przygotujemy sobie zestaw gotowych elementów rysunku takich jak tranzystor, opornik, czy układ scalony. Zostawmy jednak przygotowanie projektu i załóżmy, że projekt jest gotowy.
Plastikowy pojemnik w którym płytka będzie kąpana – używałem do tego celu pojemnika po litrowych lodach. Przyda się także kuchenka oraz jakieś naczynie w którym możemy nasz pojemnik ogrzewać. Bardzo dobrze sprawdza się zwykła patelnia napełniona wodą oraz kuchenka indukcyjna z możliwością ustawienia utrzymywanej temperatury.
Przygotowanie płytki
Płytkę należy na początek dociąć i oszlifować. Próbowałem różnych metod cięcia, ale mało który brzeszczot wygrywał z laminatem szklano epoksydowym. Najlepszą techniką okazało się nacięcie laminatu z obu stron nożem (najlepiej nadają się noże z odłamywanymi ostrzami o szerokości ostrza 18mm) i przełamanie. Po takiej operacji płytka wycięta jest równo, choć krawędzie są lekko postrzępione a od strony folii miedzianej – jej krawędzie są trochę podgięte ku górze, co utrudnia zaprasowywanie. Dobrze jest je więc podszlifować polnikiem do metalu (wystarczy przejechać nim parę razy po krawędzi zeszlifowując brzeg folii).
Powierzchnię tak przyciętej płytki należy przygotować na naniesienia tonera. Powinna być dokładnie oczyszczona, odtłuszczona i lekko zmatowiona. Po wielu próbach okazało się że wystarczy dokładne przeszlifowanie szmatką i zwykłym proszkiem do szorowania Ajax. Proszek spłukujemy wodą która nie powinna zwilżać powierzchni. Lekkie zawilgocenie usuwamy papierem toaletowym. Przygotowanej płytki nie dotykamy palcami żeby jej nie zatłuścić (można trzymać za krawędzie).
Laminat nacinamy od linijki nożem po obu stronach i łamiemy.
Wydruk
Projekt płytki musimy wydrukować w lustrzanym odbiciu i w naturalne wielkości na papierze kredowym. Jeśli nie używamy specjalistycznego programu który ma taką możliwość, rysunek odbijamy w programie graficznym w którym był przygotowywany, lub od razu przygotowujemy w wersji lustrzanej. Tak jest nawet łatwiej – bo oznacza projektowanie połączeń od strony elementów – czyli tak jak w kartach katalogowych opisywane są wszystkie układy scalone. Gotowy rysunek wstawiamy do edytora tekstu (na przykład MsWord) w którym można ustawić wielkość ilustracji w rzeczywistych jednostkach. Ustawiamy rozmiar, w miarę możliwości dodając ramkę dookoła rysunku – pomoże nam to wyciąć go i umieścić na gotowej płytce.
Drukujemy na drukarce laserowej na arkuszu papieru kredowego. Próbowałem różnych ustawień drukarki – ale najlepsze efekty otrzymuje się przy zwykłych wydrukach. Warto zwrócić uwagę, by nie było włączonego „oszczędzania tonera” orazar by toner nie był już na wykończeniu. Wydruk powinien być kontrastowy, bez szarości i o ostrych krawędziach. Wydrukowany rysunek wycinamy i staramy się nie dotykać palcami.
Laminat polerujemy proszkiem Ajax. Projekty nadruków drukujemy w skali 1:1 na papierze kredowym. Obraz musi być lustrzanym odbiciem tego co ma być na płytce.
Zaprasowywanie
Na przygotowaną płytkę kładziemy zadrukowany papier tak by nadruk dotykał warstwy miedzi. Całość kładziemy na kilku – kilkudziesięciu warstwach papieru (wystarczy złożona gazeta – ale zadbajmy by powierzchnia była płaska i gładka), i stawiamy na niej żelazko nastawione na trochę więcej niż dwie kropki (nie wiem jakiemu materiałowi to odpowiada, ale oznaczenia w kropkach – spotkałem na wszystkich żelazkach jakie wpadły mi w ręce).. Żelazko dociskamy i czekamy około 1 minuty, by papier i płytka się dobrze i równomiernie nagrzały.
Teraz dociskając prasujemy całość zwracając uwagę by papier się nie przesuwał ani nie odklejał. Prasowanie powinno trwać 2-3 minut. Jeśli przygotowujemy obie strony płytki – na przykład nanosząc opisy elementów – w czasie prasowania płytkę odwracamy także na drugą stronę i prasujemy także i po tej stronie.
Papier przykładamu do płytki i prasujemy żelazkiem
Odklejanie papieru
Gorącą płytkę z przyprasowany papierem wrzucamy do roztworu octu. Dobre rezultaty daje rozcieńczenie octu spirytusowego 10% wodą w stosunku 1:1. Po chwili – jak papier zacznie odstawać w miejscach poza ścieżkami można go zacząć odrywać. Niestety – nie udaje się oderwać całości (przynajmniej mi się to nie udało nigdy). Można sobie pomóc ostrzem noża albo igłą i zdrapywać papier między ścieżkami. Należy jednak uważać – bo toner nie jest wyjątkowo trwały i przejechanie po nim ostrzem – niestety go uszkadza.
Dobre rezultaty daje naprzemienne moczenie płytki w occie i pocieranie miejsc na których są jeszcze niewielkie warstwy papieru opuszkiem palca.
UWAGA – papier musimy usunąć jedynie z miejsc gdzie nie jest przyklejony toner. Tam gdzie przebiegają ścieżki – może zostać.
Po namoczeniu w roztworze octu papier daje się usunąć przez delikatne pocieranie palcem. Trochę to nestety trwa...
Płytki po zdjęciu papieru są gotowe do trawienia. Jeśli niewielka część rysunku odejdzie - można go uzupełnić lakierem do paznokci, albo już po wytrawieniu - dolutowanym drutem.
Trawienie
Roztwór trawiący przygotowujemy według przepisu umieszczonego na opakowaniu środka trawiącego. W przypadku nadsiarczanu sodu (znanego jako drobnokrystaliczny środek trawiący) – rozpuszczamy 100g w 0,5 litra ciepłej wody. Jeśli mamy już gotowy roztwór (na przykład używany do trawienia poprzednio przygotowywanej płytki) – dobrze jest go podgrzać do temperatury około 40 stopni.
Płytkę z odklejonym papierem umieszczamy w roztworze trawiącym. Zalecane jest umieszczenie folia miedzianą do dołu, ale wtedy trudno śledzić postęp trawienia.
Prędkość trawienia silnie zależy od temperatury. Dobrze jest utrzymywać podwyższoną temperaturę podczas całego trawienia. Ja umieszczam na kuchence indukcyjnej nastawionej na 60 stopni – patelnię wypełniona wodą a do niej wstawiam plastikową wanienkę z roztworem trawiącym w której znajduje się trawiona płytka. Trawienie przyspiesza także potrząsanie roztworem – wystarczy go trochę pokołysać co kilka minut.
Jeśli zauważymy, że w niektórych miejscach pozostał jeszcze papier uniemożliwiając trawienie – to możemy wyjąc płytkę i ostrożnie go usunąć pocierając palcem.
UWAGA: Roztwór trawiący trawi nie tylko miedź, ale doskonale radzi sobie z niemal wszystkimi metalami, dlatego do wyjmowania płytek nie należy używać metalowych narzędzi.
Gdy cała nie zasłonięta warstwa miedzi się rozpuści – płytkę można wyjąć i opłukać w wodzie
W czasie trawienia dobrze jest utrzymywać podwyższoną temperaturę roztworu. Nie może on być jednak zbyt gorący – bo toner zacznie mięknąc.
Zmywanie tonera
Toner daje się łatwo usunąć rozpuszczalnikiem do farb. Doskonale radzi sobie z nim „Zmywacz do starych powłok lakierniczych” dostępny w większości supermarketów i marketów budowlanych. Nalewamy niewielka ilość zmywacza na płytkę i rozprowadzamy go kawałkiem papieru toaletowego. Po chwili można go zetrzeć razem z tonerem. Jeśli trochę tonera zostanie – trzeba operację powtórzyć.
Nie polecam zdrapywania tonera. Kiedyś próbowałem zdjąć toner szorując płytkę Ajax-em ale schodził razem z jakże potrzebną warstwą miedzi.
Po zmyciu tonera, warto zabezpieczyć ścieżki przed utlenianiem malując płytkę roztworem kalafonii rozpuszczonej w spirytusie. Ułatwia to także lutowanie.
Zabezpieczanie przed utlenianiem
Gotową płytkę warto zabezpieczyć przed utlenianiem przez pomalowanie roztworem kalafonii rozpuszczonej w niewielkiej ilości spirytusu. Taka powłoka dodatkowo ułatwi lutowanie.
Po wyschnięciu, a trwa to kilkanaście godzin – w płytce można wywiercić otwory i montować elementy elektroniczne.