Tutaj podzielę się swoim doświadczeniem w amatorskim wykonywaniu płytek drukowanych. Takich poradników jest w internecie mnóstwo, ale postanowiłem stworzyć też swój. Opiszę tutaj wykonywanie dwustronnych płytek drukowanych od A do Z, a nawet Ź. Czyli od podstaw projektowania w Eagle – do zmontowanej działającej płytki, opis będę uzupełniał z czasem. Tak więc zapraszam wszystkich zainteresowanych.

1. Zaprojektowanie płytki
2. Termotransfer
3. Wytrawianie
4. Cynowanie
5. Wiercenie
6. Warstwa opisowa
7. Przelotki
8. Montaż elementów

 
Inne:

1. Naprawa ułamanych nóżek w układach scalonych

---

Projektowanie płytki w Eagle:

Opis ten będzie dotyczył programu Eagle Light w wersji 5.4.0. Wersja nie ma tutaj znaczenia, znaczenie ma natomiast darmowa licencja Light która ma kilka ograniczeń, między innymi obszar projektowanej płytki nie może być większy jak 80mm x 100mm – ale wystarczający do takich zastosowań amatorskich, niewielkich układów. A więc włączamy eagle, z rozwijanej listy klikamy Projects, rozwinie się lista przykładowych projektów. Klikamy PP (prawy przycisk myszy, takiego skrótu będe używał. LP to lewy.) na Projects, z menu kontekstowego wybieramy New project. Wpisujemy nazwę i klikamy enter. Na folderze projektu PP, New > Schematic. Otworzy nam się okno tworzenia schematu. W prawdzie płytkę można zaprojektować bez tworzenia schematu, ale szczerze odradzam bo będzie z tym jeszcze więcej pracy a pomyłka gwarantowana.

…opis eagle dokończe jak znajdę troche czasu…

---

Wykonywanie płytki drukowanej metodą termotransferu:

Gdy już mamy projekt płytki, czas go wydrukować. Potrzebujemy drukarki laserowej, oraz papieru kredowego. Termotransfer (w tym przypadku) polega na przeniesieniu wydrukowanej mozaiki ścieżek na laminat. Dukarka musi być koniecznie laserowa, ponieważ drukuje ona tonerem który naniesiony z bębna drukarki na papier (jeszcze w stanie sypkim) topnieje w temperaturze około 200*C i trwale przylega do kartki papieru. W podobny sposób my przeniesiemy go na laminat. Tak więc drukarka atramentowa nie może być użyta ponieważ drukuje ona na całkiem innej zasadzie. Papier jaki użyjemy do drukowania, musi być papierem kredowym (zwany też kredowanym). Jak sama nazwa mówi, jest on pokryty cienką warstwą kredy która nie pozwala tonerowi wniknąć w strukturę papieru, toner pozostaje na warstwie kredy – tak więc możliwe będzie ponowne go rozgrzanie i przeniesienie na laminat.

Spodnią warstwę drukujemy normalnie, a wierzchnią zawsze jako odwróconą (lustrzane odbicie). Do wydruku lustrzanego odbicia musimy zaznaczyć opcję MIRROR w opcjach drukowania eagle.  Na próbę proponuje wydrukować mozaikę ścieżek na kawałku zwykłego papieru, i upewnić się że elementy będą pasowały, na obrazku poniżej pokazałem jak ustawić opcję drukowania w eagle. Najważniejsze to zaznaczenie opcji BLACK i SOLID, oraz wpisanie 1 w pole scale factor. Zaznaczamy również czy chcemy wydruk normalny czy lustrzany, oraz w rozwijanym menu alligment wybieramy położenie wydruku na kartce, ja korzystam z TOP CENTER, i dostaje wydruk w górnej części kartki.

Jeśli płytka jest niewielka (np 80×100) nie warto do drukarki wkładać całego arkusza papieru kredowego zadrukowując tylko jego część. W prawdzie można wyciąć interesującą nas część, ale często stare drukarki brudzą resztę czystego papieru i po kilkukrotnym przepuszczeniu jest po prostu szary. Dodatkowo niektóre drukarki nie radzą sobie z papierem kredowym i często się on ślizga na rolkach czego efektem w najlepszym przypadku będzie krzywy wydruk a w najgorszym otwieranie drukarki i wyciąganie zablokowanego papieru. Biorę jedną zwykłą kartkę obojętnie jakiej wielkości, na nią kładę wycięty kawałek papieru kredowego, i podaję poprzez podajnik ręczny – dobry wydruk gwarantowany.

Po wydrukowaniu obydwóch stron, biorę kawałeczki dwustronnej taśmy klejącej i naklejam w kilku punktach na wydruku.

Patrząc pod światło, obydwie kartki wydrukami do wewnątrz należy skleić tak aby elementy idealnie do siebie pasowały.

Czas wyciąć laminat, technika dowolna, przy niewielkich płytkach i cienkim laminacie po prostu wycinam go nożycami do blachy. W innych przypadkach brzeszczotem. Ja zawsze wycinam dokładnie pod wymiar, jeśli ktoś chce może zostawić sobie wolne miejsce i zrównać to później.  Oczywiście równe wycięcie ma wpływ na efekt końcowy :)

Tak wyglądają brzegi laminatu po wycięciu:

Więc należy je spiłować pilnikiem na gładko, gdy tego nie zrobimy to będziemy mieli masę problemów, między innymi brak ścieżek na brzegach.

Na laminacie jest teraz niezły bałagan. Pełno rys, paluchów, a do tego jest zbyt gładki aby toner mógł się jego dobrze trzymać.

W tym celu, pod bieżącą wodą, przy pomocy kuchennego zmywaka, dookólnymi ruchami czyścimy powierzchnię miedzi z głębokich nieregularnych rys, pozostawiając ładną chropowatą strukturkę.

Aż do uzyskania takiego efektu.

Jeśli wydaje Ci się że laminat po takim zabiegu jest czysty, to jesteś w dużym błędzie. Korzystamy z dowolnego rozpuszczalnika, pod ręką miałem rozcieńczalnik nitro, ale nie ma to większego znaczenia.

Czystą szmatką czyścimy płytkę, trzymając ją jedynie za krawędzie. Od tej pory obieramy żelazną zasadę – nie dotykamy powierzchni płytki. Czyścimy aż pozbędziemy się wszelkich smug. Tyle brudu jeszcze było na płytce.

Płytkę umieszczamy w stworzonej przez nas kopercie, znów patrząc pod światło, i ustawiając płytkę tam gdzie być powinna. Dodatkowo przestrzenie warto delikatnie przedmuchać aby pozbyć się ewentualnych zanieczyszczeń, kurzu. Jeśli jakieś drobinki zanieczyszczeń pozostaną, to w ich otoczeniu toner nie przylegnie.

Przygotowujemy sobie pojemnik z detergentem, który spowoduje że papier namięknie i odejdzie od płytki. Świetnie nadaje się do tego celu proszek do prania, wystarczy odrobinkę.

Wsypujemy do pojemnika, zalewamy gorącą wodą, stawiamy w pobliżu.

Do nagrzania płytki posłuży nam stare żelazko, jeśli mamy tylko nowe, trzeba uważać na żonę/kochankę/dziewczynę/inną właścicielkę żelazka (*niepotrzebne skreślić) której nie koniecznie się to spodoba ;) Żelazko nastawiamy na około 2-3 kropki czyli temperaturę około 200*C. Zbyt niska temperatura nie rozgrzeje odpowiednio toneru i nie przeniesie się on dobrze na laminat. Zbyt wysoka temperatura spowoduje że papier zżółknie(kto wymyśla takie słowa) i się przypiecze do powierzchni. Jeśli mamy płytkę dwustronną, dobrze będzie położyć na żelazko jeszcze kawałek papieru tak aby nie uszkodzić wydruku który będzie leżał na żelazku. Ja żelazko trzymam między kolanami, można sobie je do czegoś przykręcić, wkręcić w imadło, lub też wykorzystać samą płytę grzejną z termostatem i stworzyć wygodne stanowisko do prasowania. Po położeniu płytki, nagrzeje się ona dosyć szybko, w około pół minuty. Zwijamy kawałek szmatki którą będziemy dociskać wydruk – DOCISKAĆ – nie prasować. Prasowanie powoduje przesunięcie się wydruku. Na filmiku starałem się pokazać soje kocie ruchy ;) Przejeżdżamy tak całą powierzchnię ze dwa razy, dociskając jeszcze rogi które lubią się kiepsko przenosić. Delikatnie odwracamy płytkę i to samo robimy z drugą stroną. Nie należy mocno dociskać wydruku, mniej szkody wyrządzimy dociskać słabiej aniżeli mocniej. Dociskając mocno, rozdusimy toner po płytce, ścieżki się rozleją i powstaną zwarcia. Dociskają lekko, toner i tak się przeniesie. Nie da się tego lepiej wytłumaczyć, trzeba zrobić kilka prób, i pewnie pierwsza płytka nie wyjdzie najlepiej ;)

Po zakończonym prasowaniu płytkę od razu wrzucamy do pojemnika z detergentem, uważając aby nie odkleić wydruku. Żelazko nie będzie już potrzebne.

Całość powinna namięknąć i odejść po około 10 minutach, dłużej raczej nie ma sensu trzymać. Jeśli prasowanie wykonaliśmy dobrze, papier sam odpadnie. Jeśli temperatura była zbyt wysoka, i/lub grzaliśmy zbyt długo, papier będzie trzeba zwałkować paluchami.

Po wyjęciu płytka znów trafia pod bieżącą wodę, paluchami zwałkowujemy resztę papieru, oraz ścieramy kredę z powierzchni płytki. Wykonujemy zdecydowane ruchy, nie należy się obawiać że toner odpadnie. Jeśli zacznie odchodzić, to znaczy że płytkę źle odtłuszczyliśmy lub źle prasowaliśmy. Na filmiku postarałem się pokazać ocoloko. Wiadomo że nadruk nie będzie idealny i że w niektórych miejscach trzeba będzie go poprawić. Jeśli w którymś miejscu ścieżki będą odchodzić, szczególnie będzie to występowało na krawędziach, to należy się ich pozbyć bo przy trawieniu i tak odejdą.

Następną czynnością jaką wykonamy to poprawki. Jeśli nie potrzebujesz poprawek, to jesteś szczęciarz :) W typ przypadku znalazłem dwie przerwane ścieżki i brakujące krawędzie. Do poprawek używamy wodoodpornego pisaka (permament marker), najlepiej przeznaczonego do tego celu Edding 400 lub lepszego, olejowego. Uniwersalna grubość końcówki to 0.8mm, taką poprawimy zarówno cieniutkie ścieżki jak i pola masy. Dla pewności nanosimy raz, pozwalamy wyschnąć, i nanosimy drugi raz. Jeśli pisak się ślizga i rozmazuje, to znaczy że na powierzchni jest kreda – takie miejsca do poprawki dobrze jest dokładnie oczyścić. kolejnym problemem jest fakt, że drukarki często mają problem z dokładnym zadrukowaniem dużego pola masy, gdzie idzie dużo toneru. Takie miejsca można oczywiście poprawić pisakiem, ale jeśli jest tego dużo polecam nakleić taśmę izolacyjną aby uniknąć brzydkich wżerów w takich miejscach. Kilka fotografii.

---

Wytrawianie płytki:

Nasza płytka jest gotowa do trawienia. Na sam początek musze dodać że należy zastosować środki bezpieczeństwa przy zabawie z wytrawiaczami, najlepiej gumowe rękawiczki. Wytrawiacze nie są specjalnie szkodliwe dla zdrowia, ale skutki kontaktu z nimi na pewno odczujemy. Najczęściej możemy się spotkać z dwoma rodzajami wytrawiaczy, pierwszy to TrójChlorek Żelaza – FeCl3, 125 gram rozpuszczamy w 500ml wody. Kolejny to Nadsiarczan Sodu – B327. Jest lepszy od chlorku żelaza, nie krystalizuje się, nie podtrawia ścieżek, lepiej się rozpuszcza. Rozpuszczamy podobnie. Obydwa środki są dostępne w handlu, polecam użycie B327 i jego będzie dotyczył opis. Oczywiście większe stężenie spowoduje szybsze wytrawianie, bardziej gwałtowną reakcję. Wytrawiacz rozpuszczamy w temperaturze 50*C, a trawimy w temperaturze do 40*C – nie większej! Oczywiście trawić można też w temperaturze pokojowej, ale będzie ono zachodziło dużo wolniej.

Przy niewielkich płytkach można stosować metody partyzanckie, kawałek odkrojonej butelki czy inny mały pojemnik, pionowy, w który wejdzie mało wytrawiacza tak aby nie musieć rozpuszczać całego opakowania na raz – a co ważniejsze – aby płytkę umieścić pionowo. Mieszanie roztworu drastycznie przyśpiesza proces, mieszanie ręcznie raczej nie wchodzi w grę ale warto zastosować pompkę akwarystyczną (tzw. brzęczyk) który będzie skutecznie mieszał roztwór. Całość można ustawić w innym naczyniu wypełnionym wodą, i podgrzewać na kuchence gazowej utrzymując temperaturę – lub też wlać podgrzany roztwór który do wystygnięcia płytkę zdąży wytrawić. Do kontroli temperatury użyjemy najzwyklejszego termometru akwarystycznego który ma wystarczający zakres aby badać naszą temperaturę. Wszystko umieszczamy, włączamy.

Co kilka minut proces kontrolujemy.

Po upewnieniu się że wszystkie przestrzenie zostały dokładnie wytrawione, płytkę płuczemy pod bieżącą wodą, wycieramy, a toner czyścimy przy pomocy rozcieńczalnika i np. papieru toaletowego. Naszym oczom ukazuje się oto taki piękny widok :) Widoczne wżery na rozlanej masie to wina niczego innego jak niedokładnego zadrukowania papieru. Przed przystąpieniem do kolejnego kroku, upewniamy się że na płytce nie ma żadnych zwarć.

---

Wiercenie:

Otwory wykonujemy po trawieniu. Najczęściej potrzebne wiertła to 1,5mm dla nóg stabilizatorów, gniazd, złącz. 1mm dla goldpinów, podstawek precyzyjnych, większych kondensatorów czy rezystorów. 0.7-0.8mm dla zwykłych rezystorów, kondensatorów, zworek, układów scalonych, zwykłych podstawek, tranzystorów i przelotek o których później… Podstawa to ostre wiertła. Chociaż laminat wydaje się być miękki, to materiał z którego wykonano wiertła ma tutaj duże znaczenie. Nawet uważane za wytrzymałe wiertła ze stali szybkotnącej (HSS) nie nadają się do wiercenia w laminacie szklano-epoksydowym – stępią się tak samo jak zwykłe po około 30 otworach i zaczną rwać miedź co w przypadku małych padów ma duże znaczenie. Należy stosować w miarę możliwości wiertła przeznaczone do laminatów, utwardzane tytanem lub w inny sposób.

Wiertarka – otworów nie wykonamy byle czym, należy zaopatrzyć się w przyzwoitą wiertareczkę. Do wiercenia w laminacie dobrze sprawdzi się mała wiertareczka zasilana z 18V. Niestety ma ona bardzo małą moc i do niczego innego (po za wierceniem w plastyku) jej nie wykorzystamy. Jeśli już kupujemy, warto nabyć multiszlifierkę zasilaną z sieci (zwaną też potocznie “dremel” ale dremel to nazwa profesjonalnego narzędzia na które w tym przypadku nie warto wywalać kasy). Multiszlifierka taka jest niewiele droższa od wiertareczki 18V, posiada regulację obrotów do 30tyś/min. Dzięki swojej mocy i dołączonym kamieniom szlifierskim, tarczkom do cięcia, tarczkom szlifującym i wiertłom – można pracować w każdym materiale. Jest trochę cięższa i będąc nieostrożnym można łatwo złamać wiertło 0.8mm.

Obojętne jest to czy zaczniemy wiercenie od małych otworów czy dużych. Obroty też nie są obojętne, ja wiercę w przedziale 5tyś-10tyś/min. Zbyt wolne obroty będą szarpać laminat a zbyt wysokie spowodują że wiertło się przegrzeje i rozhartuje. Wiertarkę należy trzymać jak najbardziej pionowo, dociskając delikatnie aby nie połamać delikatnego wiertła. Jeśli skorzystałeś w Eagle ze skryptu do zmniejszania otworów w padach to jesteś w komfortowej sytuacji bo wiertło zawsze trafi tam gdzie powinno. Jeśli nie, miedź i tak nakieruje je w pewnym stopniu na właściwą drogę. Otworów nie warto oczywiście punktować, w zamian lepiej mieć ostre wiertło i zdecydowanym ruchem – po prostu przewiercać – bez przykładania czy zaglądania.

Gotowe, wszystkie otwory wykonane, gdy będziemy prosto wiercili a warstwy nie przesunęły się podczas prasowania – otwory trafią idealnie w pady po drugiej stronie.

---

Cynowanie:

Opisze metodę cynowania chemicznego (bezprądowego), która jest bardzo prosta i tania w wykonaniu. Cynowa powłoka zapewnia ochronę przed śniedzeniem, ładnie wygląda, a przy lutowaniu elementów cyna sama się rozpływa po padach – szczególnie ważne jest to przy lutowaniu elementów powierzchniowych, gdzie lutowanie do gołej miedzi sprawia problemy i trzeba stosować dodatkowo topniki do lutowania, ale o tym poźniej. W tym przypadku użyjemy gotowego roztworu cynującego na bazie tiomocznika – Tannal ImmerTinn. Wraz z produktem otrzymamy instrukcję, a w niej producent/importer przywiązuje dużą wagę do opisu dokładnego oczyszczenia płytki – nie bez powodu – płytka musi być perfekcyjnie wręcz oczyszczona, inaczej nici z cynowania. Wiele osób pomimo zastosowania się do instrukcji, osiąga kiepskie rezultaty. Powłoka wygląda paskudnie, miejscami nie przylega, do tego pod wpływem wysokiej temperatury i topników traci swoje właściwości i po prostu zanika. Opiszę tutaj sztuczkę którą stosuje przy cynowaniu, twoje płytki będą wyglądały jak lusterko z perfekcyjną powłoką cynową, poniżej próbki.

Przy przygotowaniu płytki do termotransferu potraktowaliśmy płytkę zmywakiem aby była chropowata – taka płytka nie nadaje się do cynowania, choćby nie wiem jak byśmy ją odtłuścili. Przed cynowaniem, płytkę należy wypolerować dowolną pastą polerską. Ja używam pasty lekkościernej AutoMax – do nabycia w każdym motoryzacyjnym. Polerowanie wykonujemy okrężnymi ruchami przy pomocy szmatki – pasta jak i szmatka szybko zrobią się czarne ale to dobrze – miedź się ściera.

Polerujemy aż do uzyskania połysku. Wżerów spowodowanych przez kiepski wydruk niestety nie uda się wyczyścić ale nie szkodzi. Po zabiegu płytkę czyścimy rozpuszczalnikiem przy pomocy miękkiej szmatki która nie porysuje nam powierzchni, płytka powinna wyglądać tak.

Kolejną rzeczą jest wykonanie roztworu preparatu cynującego. Nie warto zużywać od razu całej saszetki, bowiem rozrobiony preparat traci z czasem swoje właściwości. Dobrze jest rozrobić porcję 200-250ml – w zupełności wystarczy. Użyjemy tylko i wyłącznie wody destylowanej (demineralizowanej) – także do nabycia w motoryzacyjnym. Wodę zagrzewamy w plastykowym pojemniku do około 60-80*C, wsypujemy środek, i mieszamy aż do całkowitego rozpuszczenia. Preparat musi ostygnąć do temperatury pokojowej. Nie należy wdychać oparów preparatu, są one szkodliwe.

Upewniamy się że płytka jest dobrze odtłuszczona i nie nosi najmniejszych śladów smug czy zabrudzeń – jest to bardzo ważne ponieważ w miejscach tych nie powstanie powłoka. Umieszczamy płytkę w kuwecie z preparatem, i już po pierwszych sekundach widać jak zmienia kolor.

Wystarczy około 5 minut na wytworzenie porządnej powłoki. Po wyciągnięciu płytki należy natychmiast opłukać ją pod strumieniem wody i wytrzeć do sucha czystą szmatką. Oto efekt.

---

Warstwa opisowa:

Aby ucieszyć oko, możemy wykonać warstwę opisową. Normalnie wykonuje się je metodą sitodruku, ale w warunkach domowych możemy sobie pozwolić jedynie na termotransfer. Tak więc nasz opis będzie miał kolor czarny, ewentualnie inny jeśli mamy kolorową laserówkę. Toneru białego niestety nie kupimy :). Aby przygotować warstwę opisową w eagle wystarczy ładnie poukładać sobie wartości i nazwy elementów. Aby móc przesuwać je niezależnie, klikamy na przycisk Smash -przycisk- a następnie klikamy na elementy które chcemy odblokować. Przy nazwie i wartości każdego z nich pojawią się dodatkowe krzyżyki za pomocą których możemy je przesuwać – tak jak elementy. Gdy już to uczynimy, do wydruku zaznaczamy jedynie następujące warstwy: tPlace bPlace tNames bNames tValues bValues tDocu bDocu. Jeśli np mamy mało miejsca na opisy, możemy użyć samych wartości elementów – nazwy wydają się być zbędne. W tym celu odznaczamy warstwy tNames i bNames – proste. Jeśli chcemy drukować warstwę opisową wierzchnią – zaznaczamy tylko warstwy z przedrostkiem t(top). Drukujemy w odbiciu lustrzanym, tak samo jak w przypadku wierzchniej warstwy mozaiki ścieżek. Chyba nie muszę wspominać że nadruk należy ułożyć zgodnie z otworami w płytce patrząc pod światło :)

Są dwie techniki nanoszenia takiej warstwy. Jedna polega na przytwierdzeniu płytki do blatu, położeniu na wierzchu nadruku, i przyłożeniu od góry żelazka. Gdy temperatura rozpuści toner i przylegnie od do płytki, należy powoli przesuwać żelazko od lewej do prawej strony płytki, tuż za krawędzią żelazka odklejając w górę kartkę z nadrukiem. połowa toneru zostanie na płytce, a połowa na kartce. Sposób ten jest trudny, bowiem łatwo można wszystko zepsuć niechcący przesuwając kartkę w bok – ale za to otrzymujemy nadruk bez śladu kredy tak jak w przypadku drugiego sposobu. Oto przykład tak naniesionego opisu.

Druga technika to zwyczajnie przeniesienie toneru tak jak w przypadku ścieżek. Tak samo płytę umieszczamy w pojemniku z detergentem, później pod kran, ale tutaj trzeba ją czyścić delikatnie bo toner do gołego laminatu nie trzyma się już tak dobrze jak do chropowatej miedzi. Choć nie wiadomo jak dobrze byśmy odczyścili nalot kredy z toneru, to po wyschnięciu i tak pozostaną białe ślady. Można się wspomóc kwaskiem cytrynowym który reaguje z kredą, i w jego roztworze czyścić opis. Jeśli nie przygrzaliśmy zbytnio płytki przy przenoszeniu, uda się osiągnąć zadowalający rezultat – inaczej kreda dostanie się głębiej w toner i ślady pozostaną. Tak wygląda płytka która w ogóle nie była czyszczona z kredy.

Dodatkową czynnością jest polakierowanie strony z opisem – oczywiście jeśli jest to płytka jednostronna. Wystarczy najtańszy przeźroczysty lakier w spray’u (emulsja uniwersalna).

Lakier nie dość że zabezpieczy opis przed zdrapaniem się, nie dość że dzięki niemu toner nasiąknie i nie będzie widać ani śladu kredy, to nasza płytka będzie piękna i błyszcząca. Lakier nanosimy jedną grubą warstwą tak aby jednolicie wypełnił całą powierzchnię płytki – co z resztą widać na zdjęciu. Może później dodam jeszcze filmik. Lakier, pomimo że już po 10 minutach wygląda na wyschnięty, to jednak jest to gruba warstwa i potrzebuje około godziny na porządne wyschnięcie – inaczej z łatwością pozostawimy odciski palców czy wbity paznokieć.

---

Wykonywanie przelotek:

Wykonywanie przelotek na płytkach dwustronnych jest proste i wcale nie takie czasochłonne jak się może wydawać. Potrzebny nam będzie kawałek sztywnego przewodu – sztywnego dla tego że bedzie on miał grubsze żyły.

Oddzieloną żyłę trzeba przełożyć przez otwór przelotki tak aby wystawało jej około 2 milimetry.

Zalutować pad tak aby drucik nie wystawał – lub go ułamać.

Po drugiej stronie robimy to samo.

Zalutowujemy.

Resztę przewodu ułamujemy. (dopiero teraz zauważyłem przerwę w ścieżce)

W przypadku przelotek, w których mają być umieszczone elementy do których nóg mamy dostęp z obydwu stron, jesteśmy w dobrej sytuacji bo nóżka elementu stanie się przelotką. To samo tyczy się goldpinów… wystarczy przylutować od spodu, następnie podnieść plastykową nasadę i przylutować od góry.

Opuszczamy nasadę z powrotem do płytki.

Jeśli jednak mamy takie elementy jak gniazda, podstawki, które nie pozwalają nam na dostęp do padu z obydwu stron, musimy znowu użyć żyły z przewodu, który przekładamy jak wcześniej, zaginając go w jedną stronę.

Tym razem jednak nie zalutowujemy go całkowicie ale tylko przyłapujemy na krawędzi pada, tak aby noga elementu swobodnie weszła w otwór. Tak więc przy takich przelotkach nie należy wiercić otworu na styk ale pozostawić nieco więcej miejsca używając wiertła o np. 0.1mm szerszego.

Po drugiej stronie drucik ucinamy pozostawiając jak poprzednio około 2mm. Gdy nadejdzie czas lutowania danego elementu, jego nogę zalutujemy wraz w wystającym drucikiem. Należy jednak pamiętać że zbyt długie grzanie tego miejsca może spowodować odlutowanie się żyły po drugiej stronie..

---

Montaż elementów na płytce:

Jak chyba każdy wie, montaż elementów zaczynamy od tych najmniejszych a kończymy na największych – jednak nie zawsze. Dobrze jest zlutować całą sekcję zasilania, czyli stabilizatory, kondensatory, pozostałe elementy, a układy scalone w miarę możliwości zostawić na sam koniec. Przed ich wlutowaniem warto do płytki podłączyć napięcie zasilania i sprawdzić czy do nóg układów które chcemy przylutować, dochodzi odpowiednie napięcie.

Jeśli prawidłowo pocynowaliśmy płytkę, nie będzie żadnego problemu z lutowaniem elementów, po dotknięciu grotem cyna sama się rozpłynie po powierzchni. Jeśli cynowanie nie wyszło lub w ogóle go nie wykonaliśmy – lutowanie do gołej miedzi nie będzie takie łatwe. Tak czy siak będzie trzeba się wspomóc dodatkowym topnikiem. Warto też go użyć na nogi goldpinów czy innych elementów które nie bardzo lubią chwytać cynę. Ja w takich sytuacjach używam pasty lutowniczej “Tinol” oraz topnika “Lutol” – obydwa są tanie a bardzo pomagają przy lutowaniu. Niestety są żrące i trzeba je koniecznie zmywać z płytki po zakończeniu lutowania. Topnik można nakładać czymkolwiek.

Przede wszystkim należy zaopatrzyć się w stację lutowniczą z regulowaną temperaturą i cienkim grotem, stacja którą posiadam AOYUE PT-936 w zupełności wystarcza do takich celów. Niezbędna jest też cienka cyna, o przekroju przynajmniej 0.5mm.

Przydatnymi narzędziami będą także malutkie pęsety o różnych zakończeniach, oraz plecionka rozlutownicza.

Lutowanie małych elementów takich jak rezystory czy kondensatory nie sprawi nikomu problemu. Nanosimy na jeden z padów odrobinę lutowia, przed tym dokładamy oczywiście topnika jeśli nie pocynowaliśmy płytki. Element przykładamy na swoje miejsce, dociskając lekko, roztapiamy naniesioną wcześniej cynę tak aby połączyła płytkę z elementem. Trzeba dopilnować aby element nie uciekł z padów. Następnie lutujemy drugi pad, to wszystko.

Z wielonóżkowymi układami scalonymi jest podobnie, ale tylko dla obudów z większym rozstawem padów. Na ten przykład obudowa SO. Nakładamy topnik, nakłądamy niewielką ilość cyny na dwa przeciwległe pady. Kładziemy układ, i lutując pierwszy pad gdzie nakładaliśmy cynę wyrównujemy położenie układu tak aby był on dokładnie na swoim miejscu. Następnie lutujemy przeciwległy pad. gdy układ jest już stabilnie osadzony na swoim miejscu, można zabrać się za lutowanie reszty padów. Można najpierw dotknąć grotem do nóżki układu a po jej nagrzaniu dotknąć cyną, lub za jednym zamachem nabrać cyny i dotknąć nóżki. Upewniamy się że cyna rozpłynęła się pomiędzy nóżką a padem. Jeśli pad jest blisko pola masy, to trudniej będzie go nagrzać i cyna może się nie rozpłynąć tak łatwo – poprawiamy, można dodać w to miejsce więcej topnika. Po zakończeniu lutowania płytkę myjemy, jak już wspomniałem spirytusem, możemy się posłużyć sztywnym pędzelkiem bo pałeczka kosmetyczna nie zda tutaj egzaminu.

Z układami w obudowach z gęstym rozstawem nóżek (takich jak TQFP) nie pójdzie tak łatwo i stosując ten sposób możemy sobie posklejać sąsiednie pady. Pokrywamy wszystkie pady topnikiem, i każdy z nich pokrywamy cieniutką warstwą cyny. Czyścimy miejsce z topnika za pomocą pałeczki kosmetycznej i detergentu, np spirytusu, po to aby pod układem nie został topnik. Kładziemy układ, i tak jak poprzednio pozycjonujemy go lutując dwie przeciwległe nóżki dotykając tylko grotem. Tutaj nie używamy cyny. Każdą nóżkę po prostu dociskamy grotem tak aby nałożona na pad wcześniej cyna się rozpłynęła.

Tak to wygląda po oczyszczeniu. Jak widać dobrze jest sprawdzić 10 razy czy dobrze umieściliśmy układ, bo po całkowitym przylutowaniu będzie problem to naprawić. Ja się pomyliłem i o mało co bym źle przylutował :) Na końcu można jeszcze sprawdzić połączenia i od razu poprawić jeśli któreś jest wątpliwe.

---

 
. . . i n n e   p o r a d y . . .
 

---

Naprawa ułamanych nóżek w układach scalonych:

Zdarza się że przez nieuwagę ułamiemy nogę układu scalonego bądź tranzystora czy innego elementu. Ułamanie najczęściej występuje w najsłabszym punkcie, czyli tuż przy samym tworzywie stanowiącym obudowę układu. Układ taki można z powodzeniem naprawić, zwykle wystarczy dolutować kawałek drucika w miejsce ułamanej nóżki, dodając dużą ilość topnika. Cyna bardzo niechętnie łapie się tak małego skrawka miedzi zatopionego w tworzywie, i jeśli już się nam to uda, połączenie takie przerwie się przy pierwszym najmniejszym poruszeniu układem lub po upadku płytki. O ile z obudowami DIP czy podobnymi można tak zrobić, to z obudowami scalonych końcówek mocy typu Multiwatt15 i tym podobnymi będzie problem. Jakiekolwiek poruszenie radiatorem poskutkuje urwaniem się naprawionej nóżki.

Pierwsze co musimy zrobić to zaopatrzyć się w malutkie kamienie szlifierskie, najlepiej cienkie i ostro zakończone. Do tego wygodna i mała mutliszlifierka, w ostateczności wiertarka ale nie polecam.

Mocujemy stabilnie układ i na niskich obrotach delikatnie usuwamy tworzywo tuż za ułamanymi nóżkami. Nie szlifujemy do samych nóżek aby ich przypadkiem nie zetrzeć, lub nie wyrwać. Zostawiamy cieniutką warstewkę tworzywa i usuwamy ją ostrym narzędziem – jest krucha i powinna łatwo odprysnąć. 2-3 milimetry to bezpieczna długość jaką możemy odsłonić, w zupełności wystarczy a mamy pewność że nie uszkodzimy struktury układu.

Teraz wystarczy umyć wyszlifowane miejsce przy pomocy benzyny ekstrakcyjnej / czegoś o podobnym działaniu, nanieść topnik, nanieść na odsłonięte nóżki cynę i zlutować z urwanymi ich częściami lub wykonać własne z drucików.

Ponownie myjemy miejsce i upewniamy się że połączenie jest prawidłowe i mocne. Jeśli pozostałe nogi układu również ucierpiały, dla wzmocnienia całe miejsce możemy zalać żywicą lub klejem (nie mogą one oczywiście przewodzić prądu).

W tym przypadku zaoszczędziłem 30zł na nowej kości. Taką samą naprawę można stosować także dla obudów DIP, SO, czy nawet TQFP przy zachowaniu należytej ostrożności, odsłaniając fragment wyprowadzenia – niestety nie wiemy jak wygląda w środku układ i przy tych bardziej “nafaszerowanych” układach (takich jak mikrokontrolery) możemy sobie uszkodzić strukturę układu lub połączenia do niej – co i tak nie jest dla nas stratą bo czekałaby nas wymiana na nowy.

Jeszcze przykład na obudowie DIP8…

Efekt końcowy…

---

W przypadku jakichś wątpliwości, uwag, proszę pytać komentarzach, chętnie odpowiem :)

Zdaję sobie sprawę z tego że filmiki są dupnej jakości, gdy będe miał lepszy sprzęt to postaram się to nagrać lepiej :)

Jestem autorem całego materiału i nie zezwalam na kopiowanie zdjęć, opisu, filmów, w całości lub częściowo, nie zezwalam na komercyjne wykorzystywanie tych materiałów. Stworzenie tego poradnika zajęło mi sporo czasu więc uszanuj moja pracę :)