Nespájkovateľná maska nie je vecou, ktorú by sme bežne našli na doma vyrábaných DPS. Je to škoda – postup nie je až taký zložitý. Pozrime sa teda na prípravu masky fotocestou.

Má vôbec maska na doma robených DPS zmysel? Podľa mňa má – zjednoduší spájkovanie hustejšie osadených dosiek. umožní navrhovať dosky s menšími izolačnými medzerami okolo prechodov a spájkovacích plôšok (a tým šetriť miesto), obmedzí skraty pod SMD súčiastkami a v neposlednom rade DPS získa nádherný, takmer profesionálny vzhľad.

Základným problémom je zohnať masku. Potrebujeme masku, ktorá sa dá spracovať fotocestou. Jediná maska ktorú som zatiaľ zohnal je maska v podobe suchého filmu – dá sa za strašnú cenu objednať tu.

Maska má podobu trochu lepkavej zelenej fólie. Fotorezist je ukrytý medzi dvomi fóliami – jedna z nich (nosná alebo transferová) je hrubšia a matná. Druhá fólia (krycia) je veľmi tenká a priehľadná.

Návrh DPS

Predloha pre negatívnu masku
 

Odstraňovanie nosnej fólie
 

Aplikácia masky
 

Nanesená maska
 

Vyvolaná maska
 

Pri štandardných prekovených obojstranných DPS sú prechody zakryté maskou. Keďže my vyrábame dosky neprekovené, musíme pri návrhu DPS masku z prechodov odstrániť. Pokiaľ to návrhový systém neumožňuje priamo, treba nájsť nejakú okľuku alebo porozmýšľať o inom návrhovom systéme. V PCB (priateľovi gEDA) sa to dá riešiť odstránením príznaku nomask pre každý prechod jednotlivo.

Príprava predlohy

Fotocitlivá maska je negatívna – toneru na predlohe zodpovedajú otvory v maske. Takže vytlačená predloha by mala vyzerať ako prázdna plocha posiata čiernymi krúžkami a obdĺžničkami. Predlohu vytlačíme a zhutníme postupom z prvej časti seriálu. Obidve strany vytlačíme tak, aby boli otočené tonerom k DPS.

Aplikácia fotorezistu

Aplikácia masky vyžaduje trochu zručnosti. Je dobré, ak máme DPS odstrihnutú s jedným dlhším okrajom (asi 1 cm) – miesto, kde začíname masku aplikovať obvykle obsahuje bublinky a iné nerovnosti. DPS pevne uchytíme – v žiadnom prípade sa DPS nesmie počas aplikovania fotorezistu pohybovať – ak sa DPS pohybuje, skoro s určitosťou sa masku nepodarí naniesť bez záhybov. Rukou ju pridŕžať nemôžeme – obidve ruky budeme potrebovať na aplikáciu masky.

Najprv odchlípneme asi centimeter nosnej fólie (tej hrubšej a matnej). Je to trochu piplavá robota, pomôžu dva kúsky samolepky prilepenej v jednom rohu – miernym ťahom sa fólia oddelí. Niekedy sa oddelí nesprávna fólia (alebo sa nechce oddeliť vôbec) – v tom prípade to treba skúsiť v inom rohu.

Odhalenú masku pritlačíme na DPS (tam, kde sme si ponechali predĺžený okraj) a dôkladne ju uhladíme. Ďalej postupujeme tak, že prstami mierne ťaháme za nosnú fóliu a súčasne druhou rukou masku uhládzame a pritláčame (handričkou alebo papierovou servítkou). Postup je naznačený na obrázku (bohužiaľ, ruka ktorá by masku pritláčala musela držať fotoaparát). Je treba postupovať veľmi pomaly a masku treba pritláčať veľkou silou, aby sme ju vtlačili do priehlbín po odleptanej medi.

Po nanesení prebytočnú masku odstrihneme. Na záver masku zažehlíme – stačí obyčajný kancelársky laminátor. Dosku vložíme do preloženého listu kancelárskeho papiera a necháme ju prejsť jedenkrát laminátorom. Maska neznáša vysokú teplotu – môže sa stať, že na hranách medi sa maska poruší. Preto odporúčam použiť čerstvo zapnutý alebo nie úplne nahriaty laminátor.

Ak pripravujeme obojstranné DPS, je bezpečnejšie najprv naniesť, exponovať a vyvolať jednu stranu a potom druhú stranu. Zabránime tým osvieteniu druhej odrazeným UV svetlom. Takisto môžeme naniesť obidve strany a jednu z nich počas expozície zakryjeme dokonale nepriesvitným materiálom (obalom z fotopapiera a podobne).

Pokiaľ sa nám nepodarí masku správne naniesť (obsahuje záhyby alebo bublinky) môžeme ju odstrániť v roztoku NaOH. Môžeme použiť vývojku, ktorú máme namiešanú pre pozitívny proces alebo jednoducho hodíme pár perličiek NaOH do vody a pripravíme koncentrovanejší roztok.

Expozícia

Masku exponujeme UV svetlom. Kryciu fóliu neodstraňujeme. Dobu expozície určíme tak, ako bolo popísané v prvej časti seriálu. Maska je výrazne citlivejšia – na expozíciu potrebujeme 3 až 5 minút. Preto je kalibráciu treba urobiť v minútových alebo polminútových krokoch.

Maska neznáša zbytočne dlhý osvit. Vzhľadom k tomu že DPS pod maskou má nerovný povrch a maska je hrubá (75um) pri dlhej expozícii dochádza k čiastočnému podsvieteniu.

Vyvolanie

Pred vyvolaním treba odstrániť kryciu fóliu. Exponovanú DPS vyvoláme v 1% percentnom roztoku Na2CO3 – presne takom istom ako sme použili na vyvolanie negatívneho fotorezistu v článku Výroba DPS fotocestou 3 – Príprava fotocitlivých DPS.

Vytvrdenie

Na záver je treba masku vytvrdiť. Vytvrdzovanie pozostáva z dvoch krokov:

• Tepelné vytvrdenie – 1 hodina pri teplote 150 stupňov – pozor na prekročenie teploty, pri príliš vysokej teplote maska skrehne nepriľne dobre k DPS
• UV vytvrdenie – vytvrdzuje sa UV svetlom po dobu asi 10-násobku doby potrebnej na expozíciu

Pokiaľ nemáme vybavenie na tepelné vytvrdenie (piecku s dobre regulovanou teplotou), môžeme tepelné vytvrdenie nahradiť zdvojnásobením času UV vytvrdenia – výsledok je tiež uspokojivý.

Jedinou nevýhodou tohoto typu masky je, že je problém naniesť ju dokonale a bez bubliniek, ktoré sa môžu objaviť na prechodoch medzi meďou a odleptaným miestom. Preto je potrebné pri jej nanášaní postupovať pomaly a masku pritláčať veľkou silou.

Výsledkom je takmer profesionálny vzhľad DPS. Myslím, že to je dostatočný dôvod na to strácať čas s nespájkovateľnou maskou.