Pozitif 20 ile baskı devre yapımı

Pozitif 20 ile baskı devre çıkartırken gerekli malzemeler ; * Bakir plaka * Aydınger veya naylon * Letraset, çini mürekkep * Temizlik malzemesi * Kil testere * NaOH * FeCl3 * Ilık su * Kurutma fırını * Pozlandırma sistemi * Matkap * Karanlık oda

1. İlk olarak herhangi bir Computer Aided Design ( baskılı devre çıkarma programı) Programı ile baskı devre şeması hazırlanır. Hazırlanan şemadaki yolların kalınlığı, lehim yapılacak yerlerin büyüklükleri baştan doğru bir şekilde belirlenmelidir. Aksi takdirde devreyi yaptıktan sonra sorunlar yaşanabilir.

2. Hazırlanan şemaların 1/1 oranında aydınger yada asetat kağıdına çıktısı alınır. Burada dikkat edilmesi gereken şey alınan çıktı üzerindeki yolları ışığa tutup baktığınızda yolların koyu görünmesidir. Çıktının lazer printer yada fotokopi makinesinden alınmasını öneririm. Eğer lazer printerınız yoksa inkjet printerdan beyaz A4 kağıda çıktı alıp bunu fotokopi ile aydınger yada asetata transfer edebilirsiniz. Son bir ek olarak da ben size aydınger kağıdı kullanmanızı tavsiye ederim çünkü aydınger kağıdının üzerindeki mürekkep daha koyu oluyor.

3. Işık geçiren kağıda çıktı alındıktan sonra sıra devrenin yapımı işlerine gelmiştir. İşlemlere başlanmadan önce devreyi çıkaracağımız bakır kaplı plaketin temiz olması çok önemlidir. Bunun için vim, alkol, gabilacı gibi bir temizlik maddesi kullanılarak plaket her türlü kirden ve yağdan arındırıl-malıdır.eğer çok kirlenmişse sıfır su cam kağıdı ile cam kağıtlanabilir. Devreyi temizledikten sonra bakır kaplı yüzeye yada yüzeylere elle temas edilmemelidir.

4. Bundan sonraki işlemler Positive 20 maddesinin özelliğinden dolayı karanlık odada gerçekleştirilecektir. Karanlık odada sarı florasan lamba ile çalışabilirsiniz. Bu ışığın positive 20 ye etkisi yoktur. Karanlık oda hazırlandıktan sonra sıra Positive 20 nin bakır kaplı yüzeylere püskürtülmesine gelmiştir. Bunu anlatmadan önce işlemleri daha kolay kavrayabilmeniz için positive 20′nin ne olduğuna değinmek istiyorum. Positive 20 elektronik malzeme satıcılarında bulabileceğiniz bir spreydir. Plaket üstüne sıkıldığında bakır üstünde koyu mavi bir tabaka oluşturur. Positive 20 ışık altında bekletilip NaOH çözeltisine atılırsa tamamen kaybolur. İşte bu özelliği baskı devre yapımında kullanılmaktadır. Ne demek istediğimi iler ki aşamalarda daha iyi anlayacaksınız.

Işığa maruz kalan Positive 20 + NaOH Çözeltisi >> Positive 20 bakırı terk eder.

Positive 20 bakır yüzeye 15cm mesafeden sıkılmalıdır. Ancak burada bir püf noktası vardır. Tüm yüzey positiv 20 ile kaplanmadan önce plaketin üstüne çok az positive 20 sıkılır ve tüm bakır üstüne yayıldıktan sonra bir kenardan dışarı atılır. Bu işlem positive 20 bakır yüzeye sıkıldığında plaketin her yerine eşit oranda yayılmasını sağlamak açısından önemlidir. Şimdi positive 20 bakır yüzeye püskürtülebilir. Püskürtme işlemi yatay zig-zag hareketleriyle bir defada yapılmalıdır. Bundan sonraki işlemlerin doğruluğu açısından en önemli nokta burasıdır. Positive 20 tüm bakır yüzeye eşit oranda sıkılmalıdır. Seyreklikler ve yoğunlaşmalar olmamalıdır!.

5. Plaket üstüne sıkılan positive 20′nin kurutulması gerekmektedir. Oda şartlarında kuruma 24 saatte gerçekleşecektir. 50-70° C sıcaklıktaki bir ısıtıcıda kuruma işlemi 3-5 dakika sürecektir. 70°C üzerindeki sıcaklıklarda positive 20 bozulacağından daha yüksek sıcaklıklara çıkılmaması gerekmektedir. Kurutma tamamlandığında bakır üstünde ince bir positive 20 katmanı oluşmuş olacaktır.

6. Kurutmadan sonra yapılacak işlem aydingere çıkarılan baskı devre şemasının positive 20 ile kaplanan yüzeye yerleştirilmesidir. Eğer tek yüzlü devre tasarlanıyorsa düz bir zemin üstüne (örneğin 30×30cm ebatlarında cam parçası) plaket konulur (positive 20 kaplanan yüzeyi üstte kalacak şekilde). Devre şemasının çıkartıldığı kağıt düzgün bir şekilde positive 20 tabakasının üstüne yerleştirilir ve bantlarla cama sabitlenir. Bu durumda en üstte aydınger kağıdı, altında positive 20 kaplı bakır plaket, en altta da düz ve taşınabilir bir zemin olması açısından cam bulunmaktadır. Plaketin kağıt arasındaki yeri dikkatli bir şekilde ayarlanır ve kağıtların 4. köşesi de bant ile birbirine yapıştırılır. Opsiyonel olarak plaket 2 cam yüzey arasına yerleştirilirse düz ve taşınabilir bir zemin sağlanmış olur.

7. plaketin florasan ışık altında pozlandırılması. Bu sayede aydınger kağıdından ışık gören yüzeyler pozlanacak diğer yüzeyler, yani devre yolları ise özelliğini kaybetmeyecektir. Pozlandırma süresi doğrudan ışık kaynağının gücüne ve plakete olan uzaklığına bağlıdır. 50-60W’lık bir ışık kaynağı ile 15-20cm mesafeden yapılacak pozlandırma işlemi yaklaşık 5 dakika sürmelidir. Bunun altı ve üstü sürelerde oluşacak durumlar bir sonraki aşamada kendini gösterecektir.

8. Işık altında pozlanan yüzeylerin bazik bir çözelti içinde eritilmesi bir sonraki adımı oluşturur. Bazik çözelti olarak 1 litre su içinde 10g NaOH karışımı kullanılacaktır. Çözeltinin derişimi önemlidir. Aşırı ölçüde NaOH kullanılırsa plaket positive 20 sıkılmadan önceki ilk durumuna dönebilir. Bu yüzden 1 litre suyun içine azdan çoğa doğru NaOH tanecikleri atılması daha kontrollü bir harekettir. Çözelti hazırlandıktan sonra pozlandırılmış plaket çözeltinin içine atılır. Pozlandırma süresi:

1. Doğru ayarlanmışsa : 1-2 dakika içinde, pozlandırma işlemi sırasında ışık gören yüzeylerin rengi açılır ve devre yolları belirginleşir. (Bu, positive 20′nin rengi açılan yüzeyleri terk ettiği manasına gelir.)

2. Kısa ise : Işık gören yüzeylerin rengi fazla değişmez. Devre yolları belirginleşmez. Bu durumda plaket çözeltiden çıkarılır, bol su ile yıkanır ve iyice kurutulur. Aydınger kağıdı, ilk pozlandırma işleminde yerleştirildiği şekilde plaket üstüne yerleştirildikten sonra bir süre daha pozlandırma yapılmalıdır.

3. Uzun ise : Işık gören yüzeylerin rengi açılır. Buna ek olarak ışık görmeyen yani devre yollarını oluşturan kısımlarda da renk açılması olur. Yollarda kesintiler olabilir, hatta bazı yollar tamamen kaybolabilir. Bu durumda plaket aseton ile iyice positive 20 den arındırılıp su ile temizlendikten sonra positve 20 sıkılması işlemi baştan yapılmalıdır.

Notlar: Görüldüğü gibi bu adımdaki işlemler iki ayrı değişkene bağlıdır. 1) NaOH çözeltisinin derişimi, 2) Pozlandırma süresi. Birkaç denemeden sonra bu iki değişken arasında uygun bir denge noktası yakalanacaktır.

9. NaOH çözeltisinden çıkartılan plaket su ile yıkanır ve kurutulur.Artık karanlık odada yapılması gereken işlemler bitmiştir. Devre yolları üstünde son kontroller yapılır. Kopuk yada incelmiş yollar var ise Permanent (Edding) baskı devre kalemi ile üzerinden geçilir. 10. Her şey kontrol edildikten sonra, sıra plaketin aside atılıp positive 20 kaplanmayan bölümlerin eritilmesine gelmiştir. Bu işlem için iki yol vardır.

1. 50 °C de doygun FeCl3 çözeltisi. (Erime süresi 20-30 dakikadır.) 2. Oda sıcaklığında 0′luk HCl Çözeltisi + Hızlandırıcı olarak Hidrojen Peroksit (Erime süresi 5-10 dakikadır. İşlemin hızlanması için Hidrojen Peroksit miktarı arttırılabilir.)

3. 3 ölçek tuz ruhu + 1 ölçek Perhidrol (Oksijenli Su/Hidrojen Peroksit)” karışımını söyleyebilirim. Benim tavsiyem, tehlikesiz olması açısından ilk denemelerde FeCl3 karışımının kullanılmasıdır. Bu karışının insan tenine temasında herhangi bir sakınca yoktur. Ancak 2. karışım kesinlikle insan tenine temas etmemelidir. HCl çözeltisi kullanıldığında güvenlik için mutlaka önlük giyilmeli ve eldiven takılmalıdır. Çözeltiler plastik bir kap içinde hazırlanmalıdır. Daha sonra plaket çözeltinin içine atılabilir. Erimenin gerçekleşebilmesi için bakır yüzey üstüne her zaman temiz çözelti gelmelidir. Bu yüzden 1-2 dakika aralıklarla çözelti koyulan kabın hafifçe sallanması gerekmektedir.Eritme süreleri için yaklaşık değerler verilmiştir. Kuşkusuz bu süreler çözeltilerin derişimiyle orantılıdır. Devreyi gözleyerek erimenin ne kadar süreceği belirlenir. Eritme tamamlandığında plaket bol su ile yıkanır ve asitten arındırılır.

11. Eritme işlemi sona erdiğinde devre şeması haricindeki tüm bakır alanlar erimiş olmalıdır. Devre yolları koyu mavi renkte görünecektir. Bakır bu mavi katmanın altındadır. Bakır üstündeki bu mavilikleri kaldırmak için devre dikey bir şekilde tutularak üst kısımdan aşağıya doğru yatay hareketlerle aseton sıkılır. Aseton bu şekilde sıkılmaz ise plaket üstünde aseton birikebilir. Bu, devrenin çalışmasına bir engel teşkil etmez ancak göze hoş gelmeyen mavi bir leke oluşturur.

12. Son olarak devre tekrardan bol su ile yıkanır ve kurutulur. Devre artık delinmeye ve devre elemanlarının montajına hazırdır.