Positive 20 tekniği ile baskõ devre

Transkript

1 Positive 20 tekniği ile baskõ devre hazõrlanmasõ Hazõrlayan Web : Alper YILDIRIM : b @hacettepe.edu.tr : Devrenin yapõlõşõ sõrasõnda bilgi ve tecrübelerini benimle paylaşan ve digital fotograf makinasõnõ kullanmama izin veren sevgili hocam Uğur BAYSAL a teşekkür ederim. Bu yazõda anlatõlan tüm işlemler Hacettepe Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Baskõ Devre Laboratuarõnda gerçekleştirilmiştir Alper YILDIRIM 0

2 1. İlk olarak herhangi bir CAD ( Computer Aided Design ) Programõ ile baskõ devre şemasõ hazõrlanõr. Hazõrlanan şemadaki yollarõn kalõnlõğõ, lehim yapõlacak yerlerin büyüklükleri baştan doğru bir şekilde belirlenmelidir. Aksi takdirde devreyi yaptõktan sonra sorunlar yaşayabilirsiniz. Baskõ devre şemasõnõn hazõrlanmasõ bu yazõnõn konusu dahilinde olmadõğõ için şemanõn elinizde bulunduğunu varsayõyorum. Benim baskõ devresini çõkartacağõm şemayõ Şekil 1 de görebilirsiniz. Bu devre bilgisayarõn ISA Slotuna takõlan bir I/O kartõdõr. Devreyi çift yüzlü seçtim, tek yüzlü ve çift yüzlü devreler için yazõ içinde açõklamalarda bulunacağõm. Şekil1: Baskõ devre şemasõ (%50 Ölçek) 2. Hazõrlanan şemalarõn 1/1 oranõnda aydinger yada asetat kağõdõna çõktõsõ alõnõr. Burada dikkat edilmesi gereken şey alõnan çõktõ üzerindeki yollarõ õşõğa tutup baktõğõnõzda yollarõn koyu görünmesidir. Çõktõnõn lazer printer yada fotokopi makinasõndan alõnmasõnõ öneririm. Eğer lazer printerõnõz yoksa inkjet printerdan beyaz A4 kağõda çõktõ alõp bunu fotokopi ile aydinger yada asetata transfer edebilirsiniz. Son bir ek olarak da ben size aydinger kağõdõ kullanmanõzõ tavsiye ederim çünkü aydinger kağõdõnõn üzerindeki mürekkep daha koyu oluyor. 3. Işõk geçiren kağõda çõktõ alõndõktan sonra sõra devrenin yapõmõ işlerine gelmiştir. İşlemlere başlanmadan önce devreyi çõkaracağõmõz bakõr kaplõ plaketin temiz olmasõ çok önemlidir. Bunun için Vim gibi bir temizlik maddesi kullanõlarak plaket her türlü kirden ve yağdan arõndõrõlmalõdõr. Devreyi temizledikten sonra bakõr kaplõ yüzeye yada yüzeylere elle temas edilmemelidir. 4. Bundan sonraki işlemler Positive 20 maddesinin özelliğinden dolayõ karanlõk odada gerçekleştirilecektir. Karanlõk odada sarõ florasan lamba ile çalõşabilirsiniz. Bu õşõğõn positive 20 ye etkisi yoktur. Karanlõk oda hazõrlandõktan sonra sõra Positive 20 nin bakõr kaplõ yüzeylere püskürtülmesine gelmiştir. Bunu anlatmadan önce işlemleri daha kolay kavrayabilmeniz için positive 20 nin ne olduğuna değinmek istiyorum. Positive 20 elektronik malzeme satõcõlarõnda bulabileceğiniz bir spreydir. Plaket üstüne sõkõldõğõnda bakõr üstünde koyu mavi bir tabaka oluşturur. Positive 20 õşõk altõnda bekletilip NaOH çözeltisine atõlõrsa tamamen kaybolur. İşte bu özelliği baskõ devre yapõmõnda kullanõlmaktadõr. Ne demek istediğimi ilerki aşamalarda daha iyi anlayacaksõnõz. Işõğa maruz kalan Positive 20 + NaOH Çözeltisi! Positive 20 bakõrõ terk eder Alper YILDIRIM 1

3 Positive 20 bakõr yüzeye 15cm mesafeden sõkõlmalõdõr. Ancak burada bir püf noktasõ vardõr. Tüm yüzey positiv 20 ile kaplanmadan önce plaketin üstüne çok az positive 20 sõkõlõr ve tüm bakõr üstüne yayõldõktan sonra bir kenardan dõşarõ atõlõr. Bu işlem positive 20 bakõr yüzeye sõkõldõğõnda plaketin her yerine eşit oranda yayõlmasõnõ sağlamak açõsõndan önemlidir. Şimdi positive 20 bakõr yüzeye püskürtülebilir. Püskürtme işlemi yatay zig-zag hareketleriyle bir defada yapõlmalõdõr. Bundan sonraki işlemlerin doğruluğu açõsõndan en önemli nokta burasõdõr. Positive 20 tüm bakõr yüzeye eşit oranda sõkõlmalõdõr. Seyreklikler ve yoğunlaşmalar olmamalõdõr! Bu pratiği kazanmak size birkaç kutu positive 20 ye mal olabilir. Şekil 2 ve 3 te positive 20 sõkõlmasõ gösterilmiştir. Şekil 2: Positive 20 sõkõlmasõ Şekil 3: Positive 20 sõkõldõktan sonra plaketin görünüşü 5. Plaket üstüne sõkõlan positive 20 nin kurutulmasõ gerekmektedir. Oda şartlarõnda kuruma 24 saatte gerçekleşecektir C sõcaklõktaki bir õsõtõcõda kuruma işlemi 3-5 dakika sürecektir. 70 C üzerindeki sõcaklõklarda positive 20 bozulacağõndan daha yüksek sõcaklõklara çõkõlmamasõ gerekmektedir. Kurutma tamamlandõğõnda bakõr üstünde ince bir positive 20 katmanõ oluşmuş olacaktõr. Benim örneğimde kurutma işlemi, Hacettepe Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümünde bitirme projesi olarak yapõlan termostatlõ õsõtõcõ ile gerçekleştirilmiştir Alper YILDIRIM 2

4 6. Kurutmadan sonra yapõlacak işlem aydingere çõkarõlan baskõ devre şemasõnõn positive 20 ile kaplanan yüzeye yerleştirilmesidir. Eğer tek yüzlü devre tasarlanõyorsa düz bir zemin üstüne (örneğin 30x30cm ebatlarõnda cam parçasõ) plaket konulur (positive 20 kaplanan yüzeyi üstte kalacak şekilde). Devre şemasõnõn çõkartõldõğõ kağõt düzgün bir şekilde positive 20 tabakasõnõn üstüne yerleştirilir ve bantlarla cama sabitlenir. Bu durumda en üstte aydinger kağõdõ, altõnda positive 20 kaplõ bakõr plaket, en altta da düz ve taşõnabilir bir zemin olmasõ açõsõndan cam bulunmaktadõr. Şekil 4: Üç köşesinden birbirine yapõştõrõlmõş ön ve arka yüzün aydinger çõktõsõ Çift yüzlü devre tasarõmõnda işlem biraz daha karõşõktõr. Önce ön (eleman) ve arka (lehim) yüzün çõktõsõ tüm entegre bacaklarõ ve vialar 1 karşõ karşõya gelecek şekilde birbirine 3 köşeden yapõştõrõlõr.kağõtlarõn birbirlerinin tam karşõlarõnda olmasõ çok önemlidir.(bundan emin olmak için baskõ devre şemasõnõn tasarõmõ aşamasõnda devrenin çevresine ince bir sõnõr çizgisi konulabilir. Şekil 4 e bakõnõz) Daha sonra bantlanmayan köşeden, 2 yüzüde positive 20 ile kaplanmõş ve kurutulmuş baskõ devre plaketi 2 kağõt arasõna yerleştirilir. 1 Via: Çift yüzlü devrelerde iletkenlik yolunu bir yüzden diğer yüze taşõyan bakõr alanlara verilen ad Alper YILDIRIM 3

5 Plaketin 2 kağõt arasõndaki yeri dikkatli bir şekilde ayarlanõr ve kağõtlarõn 4. köşesi de bant ile birbirine yapõştõrõlõr. Opsiyonel olarak plaket 2 cam yüzey arasõna yerleştirilirse düz ve taşõnabilir bir zemin sağlanmõş olur. Şekil 5: İki cam yüzey arasõnda çift yüzüde aydinger kağõt ile kaplanan plaket 7. Sõrada plaketin florasan õşõk altõnda pozlandõrõlmasõ vardõr. Bu sayede aydinger kağõdõndan õşõk gören yüzeyler pozlanacak diğer yüzeyler, yani devre yollarõ ise özelliğini kaybetmeyecektir. Pozlandõrma süresi doğrudan õşõk kaynağõnõn gücüne ve plakete olan uzaklõğõna bağlõdõr W lõk bir õşõk kaynağõ ile 15-20cm mesafeden yapõlacak pozlandõrma işlemi yaklaşõk 5 dakika sürmelidir. Bunun altõ ve üstü sürelerde oluşacak durumlar bir sonraki aşamada kendini gösterecektir. Şekil 6: Plaketin Pozlandõrõlmasõ 2001 Alper YILDIRIM 4

6 8. Işõk altõnda pozlanan yüzeylerin bazik bir çözelti içinde eritilmesi bir sonraki adõmõ oluşturur. Bazik çözelti olarak 1 litre su içinde 10g NaOH karõşõmõ kullanõlacaktõr. Çözeltinin derişimi önemlidir. Aşõrõ ölçüde NaOH kullanõlõrsa plaket positive 20 sõkõlmadan önceki ilk durumuna dönebilir. Bu yüzden 1 litre suyun içine azdan çoka doğru NaOH tanececikleri atõlmasõ daha kontrollü bir harekettir. Çözelti hazõrlandõktan sonra pozlandõrõlmõş plaket çözeltinin içine atõlõr. Pozlandõrma süresi: 1. Doğru ayarlanmõşsa : 1-2 dakika içinde, pozlandõrma işlemi sõrasõnda õşõk gören yüzeylerin rengi açõlõr ve devre yollarõ belirginleşir. (Bu, positive 20 nin rengi açõlan yüzeyleri terkettiği manasõna gelir.) 2. Kõsa ise : Işõk gören yüzeylerin rengi fazla değişmez. Devre yollarõ belirginleşmez. Bu durumda plaket çözeltiden çõkarõlõr, bol su ile yõkanõr ve iyice kurutulur. Aydinger kağõdõ, ilk pozlandõrma işleminde yerleştirildiği şekilde plaket üstüne yerleştirildikten sonra bir süre daha pozlandõrma yapõlmalõdõr. 3. Uzun ise : Işõk gören yüzeylerin rengi açõlõr. Buna ek olarak õşõk görmeyen yani devre yollarõnõ oluşturan kõsõmlarda da renk açõlmasõ olur. Yollarda kesintiler olabilir, hatta bazõ yollar tamamen kaybolabilir. Bu durumda plaket aseton ile iyice positive 20 den arõndõrõlõp su ile temizlendikten sonra positve 20 sõkõlmasõ işlemi baştan yapõlmalõdõr. Notlar: Görüldüğü gibi bu adõmdaki işlemler iki ayrõ değişkene bağlõdõr. 1) NaOH çözeltisinin derişimi, 2) Pozlandõrma süresi. Birkaç denemeden sonra bu iki değişken arasõnda uygun bir denge noktasõ yakalanacaktõr. 9. NaOH çözeltisinden çõkartõlan plaket su ile yõkanõr ve kurutulur.artõk karanlõk odada yapõlmasõ gereken işlemler bitmiştir.(bu aşamada devre Şekil 7 deki gibi gözükmelidir.) Devre yollarõ üstünde son kontroller yapõlõr. Kopuk yada incelmiş yollar var ise Edding baskõ devre kalemi ile üzerinden geçilir.(şekil 7) Şekil 7: NaOH Çözeltisinden çõkan devrenin görünüşü ve Edding kalemiyle incelen yollarõn düzeltilmesi 2001 Alper YILDIRIM 5

7 Birbirine değen kõsõmlar var ise tornavida yada benzeri sivri bir cisimle üstü kazõnõr.(şekil 8) Not: Bu iki işlem devrede problem olduğu zaman yapõlacaktõr. Düzgün bir devre şemasõnda bu adõmlarõn yapõlmasõna gerek yoktur. Şekil 8: Tornavida ile birbirine temas eden alanlarõn kazõnmasõ 10. Herşey kontrol edildikten sonra, sõra plaketin aside atõlõp positive 20 kaplanmayan alanlarõn eritilmesine gelmiştir. Bu işlem için iki yol vardõr C de doygun FeCl 3 çözeltisi. (Erime süresi dakikadõr.) 2. Oda sõcaklõğõnda %30 luk HCl Çözeltisi + Hõzlandõrõcõ olarak Hidrojen Peroksit (Erime süresi 5-10 dakikadõr. İşlemin hõzlanmasõ için Hidrojen Peroksit miktarõ arttõrõlabilir.) Not: 2. yola kolay bir alternatif olarakta 3 ölçek tuz ruhu + 1 ölçek Perhidrol (Oksijenli Su/Hidrojen Peroksit) karõşõmõnõ söyleyebiliriz. Benim tavsiyem, tehlikesiz olmasõ açõsõndan ilk denemelerde FeCl 3 karõşõmõnõn kullanõlmasõdõr. Bu karõşõnõn insan tenine temasõnda herhangi bir sakõnca yoktur. Ancak 2. karõşõm kesinlikle insan tenine temas etmemelidir. HCl çözeltisi kullanõldõğõnda güvenlik için mutlaka önlük giyilmeli ve eldiven takõlmalõdõr. Benim örneğimde Hidroklorik Asit çözeltisi kullanõlmõştõr. Şekil 9a : Plaket HCl çözeltisine ilk atõldõğõnda 2001 Alper YILDIRIM 6

8 Çözeltiler metal olmayan bir kap içinde hazõrlanmalõdõr. Daha sonra plaket çözeltinin içine atõlabilir. Erimenin gerçekleşebilmesi için bakõr yüzey üstüne her zaman temiz çözelti gelmelidir. Bu yüzden 1-2 dakika aralõklarla çözeltiyi koyduğunuz kabõ hafifçe sallamanõz gerekmektedir.eritme süreleri için yaklaşõk değerler verilmiştir. Kuşkusuz bu süreler çözeltilerin derişimiyle orantõlõdõr. Devreyi gözleyerek erimenin ne kadar süreceği belirlenir. Eritme tamamlandõğõnda plaket bol su ile yõkanõr ve asitten arõndõrõlõr.(şekil 10) Şekil 9b : Plaket HCl çözeltisine atõldõktan 10 dakika sonra 11. Eritme işlemi sona erdiğinde devre şemasõ haricindeki tüm bakõr alanlar erimiş olmalõdõr. Devre yollarõ koyu mavi renkte görünecektir. Bakõr bu mavi katmanõn altõndadõr. Bakõr üstündeki bu mavilikleri kaldõrmak için devre dikey bir şekilde tutularak üst kõsõmdan aşağõya doğru yatay hareketlerle aseton sõkõlõr. Aseton bu şekilde sõkõlmaz ise plaket üstünde aseton birikebilir. Bu, devrenin çalõşmasõna bir engel teşgil etmez ancak göze hoş gelmeyen mavi bir leke oluşturur. 12. Son olarak devre tekrardan bol su ile yõkanõr ve kurutulur. Devreniz artõk delinmeye ve devre elemanlarõnõn montajlanmasõna hazõrdõr. İlerki sayfalarda devreyle ilgili çeşitli fotograflar bulabilirsiniz Alper YILDIRIM 7

9 Şekil 10-a : HCl çözeltisinden çõkarõlan devrenin ön yüzü Şekil 10-b : HCl çözeltisinden çõkarõlan devrenin arka yüzü 2001 Alper YILDIRIM 8

10 Benim yaptõğõm kart ISA Slotuna takõlacağõ için bazõ kõsõmlarõm kesilmesi gerekmiştir. (Şekil 11) Şekil 11: Gereksiz kõsõmlar kesildikten sonra kartõn görünüşü Son olarak Lehimleme sõrasõnda çekilen bir fotograf. Şekil 11 de asetonla temizlenmemiş, şekil 12 de ise asetonla temizlenmiş kart görünmektedir. Şekil 12: Lehim ve entegre yuvalarõ delindikten sonra 2001 Alper YILDIRIM 9