Elektronik cihazlar , bakır plaket üzerine monte edilen elektronik elemanlardan meydana gelirler . Elektronik devre şemaları , baskı devre şemalarına dönüştürülecek bakır plakaya aktarılır . Bu işleme baskı devre çıkarma tekniği denir . Yani devreyi oluşturan devre elemanlarının bir araya getirilerek belirli bir düzene getirilmesidir . Bu üretimi hızlandırır , maliyeti düşürür ve cihazların daha küçük olmasına ( az yer kaplaması ) sebep olur . Bu işlem yapılırken devrenin şeması yani hangi devre elemanının hangi pin ( bacak ) "in nere bağlanacağı planlanır . Daha sonra board tabir edilen baskı görünüşü çizilir ve bu baskı görünüşünden yararlanılarak baskı devre çıkarılır . Günümüzde baskı devre çıkartma yöntemi üç şekildedir . Basit bir işlem için kalem tekniği , orta düzey için pozitif 20 tekniği , gelişmiş ve seri üretimler , fabrikasyonlar için serigrafi tekniği kullanılır .
1- Devrede kullanılacak elemanlar temin edilir . Elemanların boyutları önemlidir . Bu kağıt üzerindeki ölçümlendirmelidir . Çünkü çıkartılacak baskı devrede bir devre elemanın gerçek boyutundan küçük veya büyük olarak çıkartılırsa kullanılacak devre elemanı büyük yada küçük gelecektir . Ve baskı devreye monte edilemeyecektir .
2- Kağıda hatlar birbirini kesmeyecek şekilde baskı devre şeması çizilmelidir . Aksi takdirde saçma sapan bir tasarım çizmiş olursunuz devrede çizilen yanlış bağlantılar kısa devrelere sebebiyet vererek çalışmayan bir devre tasarlayıp ve baskı devresini çıkarmış olacaksınız . Böyle bir durumda emekleriniz boşa gidecektir . Çalışan bir şeyler yapmak istiyorsanız çizimlerinize dikkat etmelisiniz .
3- Baskı devre şeması kullanılacak elemanların ayak ölçülerine göre en küçük hale getirilip elemanlar baskı devresinin üzerine yerleştirilip malzemeler plaket üzerine yerleştirilir . Baskı devrenin alt görünüşü ve üst görünüşü olmak üzere iki durum söz konusudur . Bu durumda çizimlerde de dikkat edilmelidir . Örneğin bir entegrenin önden görünüşü 1 nolu pinine karşılık gelirken arka görünüşünde son numaralı pini olur ve entegreyi doğru monte etmeniz söz konusu değildir . Yine yanlış bir devre tasarlamış olursunuz . Sanırım bu durumda gene çalışan bir tasarım söz konusu değildir .
4- Üçüncü maddedeki bir durumla karşılamamak için , yerleştirme planının tersi başka bir kağıda çizilir . Çizimin tersi aynen kopya edilir ve tersi elde edilmiş olunur .
5- Tasarlanacak devrede istenilen plaka boyutu ölçülerek testere ile kesilerek istenilen board ( plaka ) elde edilir .
6- Bakır plaka temizleyici madde ile çok iyi bir şekilde temizlenir . Bol su ile yıkandıktan sonra durulayıp kurutulur . Buradaki temizleme işleminin yararı bakır yolar üzerindeki oksitlenmeyi önlemektir .
7- Kağıtta çizili olan baskı devre şemasını karbon kağıt ile bakır plakete aktarılır . Bakır plaket üzerine çizilen baskı devre şemasını baskı devre kalemiyle düzgünce çizilir . Bu aşamasa tasarlanan devre bakır plaka üzerine kopya edilmiş olunur .
8- Bakır plaketin girebileceği büyüklükte bir kaba bir perhidrol kapağı ölçekte perhidrol , dört perhidrol kapağı ölçekte de tuz ruhu karıştırınız . Böylece bize lazım olan bakırı eritecek ama baskı devre kaleminin mürekkebini eritmeyecek eriğik asit elde edilmiş olunur . Daha açıkçası tuzruhunun asidik özelliği yüksektir eğer sade tuzruhuna atarsak plaka üzerinde hiç bir bakır kalmayacaktır yani bize gerekli yollarda erimiş olacaktır . Perhidrol kullanarak tuzruhunun asidik özelliğini indirgemektir ( düşürmek ) . Bu karışımı deneme yanılma yöntemiyle de ne kadar tuzruhuna ne kadar perhidrol kullanılacağını bulabilirsiniz .
9- Plaketi , hazırladığınız eriğin içerisine atınız . Çizilen hatların dışındaki tüm bakır plaka çözülene kadar bekleyin . Ve size lazım olan hatlardan başka hiç bakır kalmayınca çıkartınız .
10- Bakır plaket üzerine baskı devre çıktıktan sonra bol suyla yıkayarak kurutulur . Kimyada asitlerle deney yaparken su kullanılır su bütün maddelerin çözücüsüdür . Bu nedenle her zaman yanınızda su bulunsun .
11- Kullanılan elemanların bacak kalınlıklarına göre , matkap ucu seçilir ve markalı yerler delinir .
12- Bakır hattın ters yüzüne elektronik elemanlar nereye yerleştirilecekse , yerleştirilir .
13- Lehimleme işlemleri kısa devre meydana gelmeyecek şekilde yapılır . Devreye gerilim vererek devre çalıştırılır . Ve böylece sizde tasarladığınız yada tasarlanan bir elektronik devreyi çalışır hale sokmuş oldunuz . Çalışmalarınızda size başarılar . . .
UYARI :Baskı devre çıkarırken asit bölümünde ( tuzruhu perhidrol karışımında ) çok dikkatli olunmalıdır . Baskı devre çıkartırken karşılaşılacak tehlikelerden verdiğim bilgilerden dolayı mesul deyilim .
* Letraset , çini mürekkep
Devrede kullanılan elemanlar temin edilir . Elemanların boyutları çizimde ve montajda önemlidir . Kağıt üzerinde hatlar birbirini kesmeyecek şekilde ölçekli olarak baskı devresi çizilir Yerleşme planının tersi başka bir kağıda çizilir . Bu çizilen bakır plakete çıkacak olan baskı devre şemasıdır .
Baskı devre şeması ölçeğinde bakır pertinaksı ( plaket ) kıl testere ile kesilir . Bakır plakanın üzerine pozitif 20 sürüleceği için yüzeyin yağdan tamamen arındırılmış olması gerekir . Bakır plakanın temizleyici madde kullanılarak nemli bir bezle kir , pas ve yağı gidene kadar yıkanır . Temizleme işlemi tamamlandıktan sonra musluğun altına tutulur . Kurulandıktan sonra parmak izi kalmamasına dikkat edilir .
Temizlenmiş , kurutulmuş bakır plakaya pozitif 20 atılması için karanlık odada çalışılır . Odanın aşırı karanlık değil de loş bir ışığa sahip olması tercih edilir . Pozitif 20 -10 C"lik bir ortamda saklanmalıdır . Aynı zamanda pozitif 20 ile baskı devreler hem düzgün , hem de kolay bir şekilde çıkar . Bakır plaka yatay fakat hafif eğimli olarak düzgün bir zemine konulur . Sprey 20cm mesafeden püskürtülür . Püskürme işlemi plakanın bir köşesinden başlayarak paralel şeritler halinde yapılmalı , plakanın her yerine aynı miktarda püskürmeye dikkat edilir . Püskürtme ile kaplama işlemi biter bitmez , plaka karanlık bir yere konulur . Plakanın üzerine toz konmaması için dikkat edilmelidir .
Pozitif 20 püskürtüldükten sonra plakanın kurutma işlemi hemen yapılmalıdır . Karanlık bir ortama bırakılan kart kendi imkanlarıyla normal olarak 24 saatte kurur . Fakat işlemlerin çabuk olması için kart ısı ayarlı fırında kurutulur . Fırın ısısının 70 C"ye ayarlanması gerekir . 20 dakikada kurur . 70 C"nin üzerindeki ısı ve 20 dakikanın üzerindeki süre karta zarar verir .
Bundan sonra yapılacak işlem potlandırmadır . Potlandırma işlemi karanlık odada yapılmalıdır . Daha önce aydınger veya naylon üzerine hazırlanan baskı devre cam yüzeyin üzerine şeffaf bir bantla tutturulur . Üzerine bakır plaket yatırılır .
Bundan sonra ışıkta bırakma süresi önemlidir . Işık kaynağını olarak çeşitli lambalar kullanılabilir . Işığa bırakma süresi lambanın cinsine ve plakaya olan uzaklığa bağlıdır . Potlandırmada dikkat edilmesi gereken bir noktada plaka lambanın altına konmadan önce 2-3 dakika beklenerek asıl etkiyi yapan ultraviole tam güçte emisyonu için zaman bırakmak , plakayı ışığın altına daha sonra koymaktır . Lamba cinsine göre potlandırma işlemi gerçekleştirilir
Kart üzerine baskı devre potlandırıldıktan sonra banyo işlemine geçilir . Banyo çözeltisi hassas bir şekilde hazırlandıktan sonra bakır tabakasının çözünmesi daha az hatalı olur . Bir litre suyun içerisine 7gr NaOH konulur . Banyo hazırlandıktan sonra potlandırılmış olan bakırlı plaka çözeltisinin içerisine atılır . 500W 20 cm 3 dak 300W 25 cm 30-60 sn 2 yada 3 dakika sonra ışık gören yerlerin eriyerek dağıldığı gözlenir .
Letraset veya çini mürekkeple çizilen kısımların altında kalan kısımların ışık görmediği için olduğu gibi kalır . Şayet yeterli süre seçmesine rağmen hiçbir yer erimiyorsa , poz süresi yeterli olmamış demektir veya bunun aksi erimemesi gereken yerlerde eriyorsa , poz süresi fazla gelmiş demektir . Her iki durumda da çalışmaya devam edilmemeli bakır plaka asetonla temizlenip işe yeniden başlanmalıdır .
Bakır plaka belirlenen süre sonunda banyodan çıkarılmalı , bol su ile yıkanmalıdır . Bundan sonra plakayı artık karanlık odada tutmaya gerek yoktur . Sıra pozitif 20"nin banyoda erimiş olan kısımlarının altından gözüken bölgelerdeki bakırların yedirilmesi işlemine gelinir . Bunun içinde ayrı bir banyo hazırlanır .
En uygun banyo 100gr FeCl3 150gr Su "dur . Bakır plaka hazırlanan çözeltinin içerisine atılarak 40-50 C"de ısıtılır . Işık almayan letrasetin altındaki bakır kısımların dışındaki tüm bakır tabaka gözükür . Plaka banyodan çıkarılarak bol su ile yıkanır . 9 . ) Son işlem olarak baskı devresi asetonla silinerek temizlenir . Kart matkapla delinir . Elektronik elemanlar dikkatli şekilde monte edilerek tasarım aşaması gerçekleştirilir . SERİGRAFİ YÖNTEMİ:
Malzemeler ve ortam temin edildikten sonra aşağıdaki elektronik flaşör devresini ipek baskı tekniği ile çıkaralım; Devrede kullanılacak elemanlar temin edilir . Elemanların boyutları yerleştirme planı ve yerleştirmede önemlidir . Kağıt üzerinde hatlar birbirini kesmeyecek şekilde ölçekli olarak baskı devresi çizilir . Çizilen baskı devre yerleştirme planıdır .
Yerleştirme planının tersi başka bir kağıda çizilir . Bu çizilen bakır plakete çıkacak olan baskı devredir . Pozlandırma masasını üzerine asetatta bulunan baskı devre yüzeyini bantla yapıştırırız . Çalışma odası karartılır . Bu ipek üzerine sürülecek karışım hazırlanır . Plastik kabın içerisine bir kahve fincanı ölçeğinde serisrol koyduğumuz serisrolün 1/10 ölçeğinde hızlandırıcı koyarak , çubukla karıştırırız .
Tahta çerçeve içerisine gerilmiş ipek üzerine hazırlanan karışım dökülür . Karışımı yayacağımız alan asetat üzerine çizilen baskı devre şemasının alanından biraz daha fazla olmalıdır . İpek üzerinde duran karışım rahle ile homojen bir şekilde yayılır . İpek karışımı her alanda eşit miktarda olmalıdır . Tahta çerçeve içerisinde bulunan ipeğe sürülen karışım , yine karanlık ortamda saç kurutma makinasıyla kurutulur .
İpek iyice kuruduktan sonra karışımlı kısım pozlandırma masası üzerine yapıştırılmış baskı devre şemasının üzerine yerleştirilir . Üzerine dışarıdan gelebilecek ışıkları engellemek için kitap , karbon vb . ağırlık konulur .
Pozlandırma işlemini yapabilmek için ultraviole ışık açılır . Poz süresi hazırlamış olduğumuz hızlandırıcı miktarına göre ayarlanır . Hızlandırıcı miktarı az ise poz süresi az , hızlandırıcı miktarı fazla ise poz süresinin fazla olması gerekir . Bu süre 2 dakika ile 5 dakika arasında değişir . Poz süresi aynı anda ışık şiddetinede bağlıdır .
Pozlandırma işleminden sonra ipeği bol tazyikli suyun altına tutarak iyice yıkanır . Bu anda bakır hatların olacağı kısımdaki karışım dökülecek diğer taraflar kalacaktır .
Işığı açarak , ipek kurutulur . Baskı devresi çıkacak şemanın ölçeğinde bakır plaket kıl testere ile kesilir . Temizlik maddeleri ile iyice temizlenir . İpek üzerine çıkardığımız baskı devre şemasını bakır plakete aktarabilmek için yeni bir karışım hazırlanır . Plastik kap içerisine bir kahve fincanı ölçeğinde matbaa mürekkebi konulur . İnceltmek için selülozik tiner katılır . Karışım homojen olarak iyice karıştırılır .
Bakır plaket ipek üzerindeki şemaya denk gelecek şekilde yerleştirilir . Karışımı yeterli miktarda dökerek rahle ile düzgün şekilde çekilir . Kart düzgün şekilde ipeğin altına alınır . İpek daha sonraki karışımlarda kullanılmak için hemen selilozik tinerle silinir .
Baskı devre çıkarma kabının içerisine bir perhidrol kapağı ölçekle perhidrol , dört ölçekte tuz ruhu atılır . Plaket hazırlanan eriğinin içerisine atılır . Devre şeması hatlarının dışındaki tüm bakır plaka çözülene kadar beklenir . Plaket çıktıktan sonra bol su ile yıkanır . Elemanların bacak kalınlıklarına göre , matkap ucu seçilir , markalı yerler delinir . Elemanlar yerleştirilir . Lehimleme işlemleri kısa devre meydana gelmeyecek şekilde dikkatlice yapılır . Devreye gerilim vererek devre çalıştırılır .
Elektronik ile uğraşanlar arasında baskı devre kullanımı giderek zorunlu ( ! ) hale gelmiştir . Çünkü bu durumda mekanik yapı ve elemanların yerleştirilmesi oldukça kolaylaşır . Baskı devreler "plaket" üzerine çizilerek oluşturulur . Plaket , başlangıçta 1-2 mm kalınlığında çıplak bir sert kağıt ( pertinaks ) veya epoksi plakadır .
Bu plaka üzerine bakır folyo serilir ve daha iyi tutsun diye özel bir reçine ile yapıştırılır . Bakır katın kalınlığı 35-70 µm kadardır . Bu şekilde bir veya iki yüzü bakırla kaplanmış plakalar elektronik malzemesi satıcılarında bulunur . Standart büyüklük Avrupa formatı"dır . ( 100mm x 160mm ) ve plaketler bu büyüklüğün tam katları şeklinde kesilmiş olmalıdır . İşte bu malzeme , baskı devre yapımında esastır ve profesyonel baskı devre imalatçıları tarafından da hazır olarak alınmaktadır .
Baskı devre plaketlerinin hazırlanmasında en zor ve oyalayıcı adım , elde bulunan devre şeması veya deney düzeninden baskı devre planının elde edilmesidir; iletken yollar birbirini kesmelidir . Tabii iki yüzlü ( hatta çok katlı ) baskı devreler de hazırlanabilir . Karmaşık devrelerde , yolların en iyi durumunu bulmak için kurşun kalemle taslak hazırlamak kaçınılmazdır .
Çok basit devrelerde ise yollar aside dayanıklı bir kalem ile doğrudan bakır üzerine çizilebilir . Hatta , aşırı basit bir devrede plaket hazırlanmadan tamamen vazgeçilerek , delikli plakalar kullanılır .
Baskı devre hazırlamada kullanılan çok çeşitli yöntemler vardır . Bu yöntemlerden biri de başarılı sonuçlar veren pozitif-fotorezist yöntemidir .
Bu yöntemde saydam kağıt ( Aydınger ) üzerinden çini mürekkebi ile koyu ve tam örtücü olarak çizilmiş pozitif , yani bakır yolların siyah olduğu , bir film kullanılır . 90 g/m2 ağırlığında ve üzerinde 2 . 54 mm aralıklı çizgiler basılmış kareli Aydınger kağıdı en uygun malzemedir . Bu çizgilerin UV- ışığı geçirmeleri yani açık mavi renkli olmaları gerekir .
Koyu kısımların ışık geçirmezliğini sağlamak için genellikle bir taraftan çizmek yeterli olmamaktadır . Bu nedenle de aydıngerin iki yüzden boyanmasında fayda vardır . Çini mürekkeple çizim için yeterli deneyime sahip bulunmayanlar , Letraset benzeri çıkartmalar ve şeritler kullanabilirler . Bu yaprakların üzerinde çeşitli büyüklük ve kalınlıkta lehim adaları , yollar , köşeler ve semboller vardır .
Yolların ince olmasını gerektiren kalabalık ve karmaşık devrelerde baskı devre filmini tersten yapmak ve ışıklandırma sırasında çıkartmaların bulunduğu yüzün aşağıya gelmesini sağlamak gerekir . Yoksa , ışığın kenarlarda kıvrılması sonucu yollar incelebilir . Şimdi artık eldeki baskı devre planı bakır yüzey üzerine aktarılmalıdır . Yani yolları bırakıp geriye kalan bakırı sıyırmak için bir yol bulunmalıdır .
Bunun için bakır , aside dayanıklı ve ışığa duyarlı bir film ile kapanır . Bu film ışıklandırılıp banyo edildikten sonra açıkta kalan bakır kısımlar uygun aşındırıcı malzeme ile çözülebilir . Bakır yüzey pozitif 20 ile kaplanmadan önce bir mekanik temizleme tozu yardımıyla yağ ve asitlerden arındırılmalıdır . Temizlikten sonra temizleme maddesi su ile akıtılır
Bakır üzerinden yekpare bir su filmi oluşması yüzeyin temizliğinin göstergesidir . Fotorezist-lak ın bakır üzerinde her tarafa eşit dağılması için plaket tamamen kurutulmalıdır . Ya da bez yerine saç kurutma makinesi kullanılması atıklar bırakmadığından daha uygundur . Ancak bakırı fazla ısıtıp bozmamak için arada 20 cm . lik bir uzaklık bırakılmalıdır . Sprey şeklindeki lak"ın sıkılması gün ışığında gerçekleştirilebilir . Ancak lak UV- ışığa duyarlı olduğundan , doğrudan güneş ışığını görmesi engellenmelidir .
Sprey 20 cm kadar uzaklıktan yatay olarak duran plaket üzerinde sanki bir yılanın yolu çiziliyormuş gibi sıkılmalıdır . Bu şekilde oluşan filmin kurutulması karanlıkta yapılacaktır . Kurutma işlemi oda sıcaklığında 24 saat sürer , bu da tabii çok uzun bir süredir . Bir fırın kullanılırsa işlem süresi çok kısalır . Lak ile kaplanmış plaket soğuk fırının içine konur ve sıcaklık yavaş olarak 70 şC" ye çıkarılır , 30 -45 dakika sonra lak kurumuştur ve ışıklandırmaya hazırdır . Kurutma daha yüksek sıcaklıkta ve /veya daha uzun süre yapılırsa , lak pişer ve ışığa duyarlılığı kaybolur .
Işıklandırma için hazırlanmış olan baskı devre filmi plaketin lak"lı yüzüne konur . Filmin tamamen yapışması için de 2 mm kalınlığında bir cam parçası kullanılır . En uygun ışık kaynağı UV- ampulü , örneğin cıva buharlı ampul veya yapay güneş ışığı ampuludur .
Pozitif 20"nin duyarlı olduğu ışığın dalga boyu üretici verilerine göre 360-410 nm arasındadır . Lamba ile ışıklandırılan plaket arasındaki uzaklık 25- 30 cm , ışıklandırma süresi ise lambanın gücü ve lak kalınlığına göre 1-5 dakika arasında olmalıdır .
En iyi değer bir çok deneme sonucu elde edilir ve her zaman aynı kalınlıkta kaplama yapılmasına dikkat edilerek , bulunmuş olan bu değer kullanılır . İlk defa baskı devre yapan birisi için banyo işlemi en heyecanlı adımdır . 7gram NaOH bir litre su içinde tamamen çözülür . Bu orana dikkat edilmesi gerekir . Konsantrasyon fazla olursa ışık görmemiş yerlerde çözülür .
Banyo sıvısı plaketin üstünü tamamen örtmelidir . Çözelti aynen film banyosunda olduğu gibi yavaşça hareket ettirilir , böylece plaketin üzerine her zaman temiz banyo sıvısı gelir ve çözülmüş parçalar uzaklaşır . 2-3 dakika içinde "resim" ortaya çıkmalıdır , eğer hala bir şey gözükmüyorsa ışıklandırma çok kısa olmuş demektir . Her şey yolunda ise bakır yüzey üzerinde koyu renkli yollar ortaya çıkar .
Banyo bitiminde plaket su ile iyice yıkanarak NaOH"tan temizlenmelidir . Banyo sıvısı ile temas ederseniz , temas yerini hemen bol su ile yıkamalısınız . Eğer bu işlemler sırasında yanınızda limon veya sirke bulundurursanız , asit içeren bu madde ile NaOH" ı nötralize ederek etkisini giderebilirsiniz . Şimdi artık sıra açıkta kalan bakırın yedirilmesine gelmiştir . Pozitif 20 kullanıla gelen asitli banyolara dayanıklı olduğundan , demir III klorür , amonyumpersulfat ve krom asidine baş vurulabilir .
Bu banyolar %30-40 konsantrasyonlu olarak hazırlanırlar ve bir ısıtıcı üzerinde 40 -50 ºC sıcaklıkta tutulurlar . Banyo kabı olarak metal kap kullanılmaz , ısıya dayanıklı cam tencereler ( pyrex ) işinizi görür . Aşındırıcı banyoyu ille de kendileri hazırlamak isteyen şu reçeteyi kullanabilirler:
7 kısım %35 tuz ruhu 1 kısım %30 hidrojenperoksit 25 kısım su Bu karışımın çok keskin bir kokusu vardır . Ve biraz dumanlıdır . Aşındırma etkisi çok kuvvetli olduğundan dikkatle kullanılmalıdır . Acemi olanlar , işlem daha yavaş sürdüğünden , ilk sözü edilen maddelerle çalışmalıdırlar .
Karışımın reçetede verilenden daha konsantre olmamasına dikkat edilmelidir , yoksa banyoda kısa süreli bir köpürmeden sonra elinizde sadece pertinaks plakası kalır . Karışım sırası da yukarıdaki listeye uygun ve sondan başa doğru olmalıdır . Yoksa tersi yapılıp ta su asit içerisine içine boca edilirse , karışım kaynayıp etrafa sıçrar . Yedirme işleminden sonra plaket .
Üzerinde hiç hiçbir artık kalmayacak şekilde akan su altında durulanır . İletken yollar üzerinde hala aside dayanıklı olan lak bulunmaktadır . Bu kat da Aseton veya Nitro Verdünner ile kaldırılabilir .
Artık açıkta kalmış olan ve uzun süre dayanmasını istediğiniz bakır kısımların koruyucu lehim lakı ile kaplanması gerekir . Hazır laklar kullanılabileceği gibi alkol veya tiner içinde eritilmiş reçine de işimizi görür . Baskı devre şimdi deliklerin delinmesi ve elemanların yerleştirilmesine hazırdır
Etiket: Baskı Devre Yöntemleri
DFgPzStB Yerli Arama Motoru vuhuv Milli Arama Motoru vuhuv Türk Arama Motoru vuhuv yam mam tam