Bilindiği gibi belli bir sayıdaki devre elemanı sayısından sonra elemanların bacaklarını kablolar yardımı ile bağlamak çok zor ve güvenilir olmayan bir yöntemdir. Bu gibi durumlarda PCB (Printed Circuit Board) adı verilen baskılı devre kartlarının hazılanması kaçınılmaz olur. Hemen hemen tüm elektronik cihazların içinde bulunan bu kartlar hem devre elemanlarını Üzerlerinde barındırırlar hem de iletken bakır yollarla elemanlar arasındaki elektriksel bağlantıyı sağlarlar.
PCB'lerdeki bakır iletken yollara "trace" adı verilir. Basit devreler için hazırlanan PCB'lerin sadece bir yüzünde iletken yollar bulunur. Levhanın diğer yüzüne ise devre elemanları yerleştirilir ve elemanların bacakları levha üzerindeki deliklerden geçirilerek iletken yollara lehimlenir. Bu tip PCB'lere "single sided" yani tek yüzlü denir. Devre daha karmaşık hale geldiğinde levhanın bir yüzü tüm iletken yollar için yeterli gelmediğinden levhanın diğer yüzüne de iletken yollar yerleştirilir ve bu şekilde çift yüzlü (double sided) PCB'ler hazırlanır. Bu tip PCB'leri üretmeniz daha zor olduğundan tek yüzlü PCB'ler tasarlayınız.
PCB'leri profesyonel olarak hazırlayan çeşitli firmalar vardır ancak bu firmalar sadece belli bir sayının üzerinde sipariş verildiğinde üretim yapmaktadırlar. Bu nedenle ders, hobi, Ar-Ge çalışmaları için hazırlanacak PCB'leri kendi üretmeniz gerekmektedir.
PCB hazırlamada en ilkel çözüm olan suya dayanıklı (water resistant, büyükkırtasiyecilerden alınabilir) boyalı kalemler ile bakır plakanın üzerine iletken yolların çizilmesi ve levhanın asitte eritilmesidir. Bu yöntem çok ince ve hassas PCB yapımına elverişli değildir. Yapımı uzun sürer ve hata payı yüksektir. Bu nedenle PCB yapımında farklı yöntemler geliştirilmiştir. "Press and Peel" (piyasadaki adıyla mavi kağıt) yöntemi kolaylığı ve verdiği profesyonel sonuçlar ile PCB hazırlamada gittikçe popüler olmaktadır.
Mavi kağıdın yaklaşık A4 boyutundaki bir sayfası yaklaşık 5$'a, 5 adedi ise yaklaşık 20$'a satılmaktadır. İlk bakışta pahalı gibi gözükse de bir adet mavi kağıt ile çok sayıda PCB hazırlayacağınızdan PCB başına maliyet pek yüksek değildir.
Mavi kağıdı satın aldığınızda üzerinde çizik olmamasına dikkat ediniz. Kağıdı katlamadan ve çizilmeyecek şekilde özenle saklayınız.
Aşağıda bu yöntemle bir PCB'nin nasıl yapıldığını ayrıntıları ile göreceksiniz:
PCB'lerdeki bakır iletken yollara "trace" adı verilir. Basit devreler için hazırlanan PCB'lerin sadece bir yüzünde iletken yollar bulunur. Levhanın diğer yüzüne ise devre elemanları yerleştirilir ve elemanların bacakları levha üzerindeki deliklerden geçirilerek iletken yollara lehimlenir. Bu tip PCB'lere "single sided" yani tek yüzlü denir. Devre daha karmaşık hale geldiğinde levhanın bir yüzü tüm iletken yollar için yeterli gelmediğinden levhanın diğer yüzüne de iletken yollar yerleştirilir ve bu şekilde çift yüzlü (double sided) PCB'ler hazırlanır. Bu tip PCB'leri üretmeniz daha zor olduğundan tek yüzlü PCB'ler tasarlayınız.
PCB'leri profesyonel olarak hazırlayan çeşitli firmalar vardır ancak bu firmalar sadece belli bir sayının üzerinde sipariş verildiğinde üretim yapmaktadırlar. Bu nedenle ders, hobi, Ar-Ge çalışmaları için hazırlanacak PCB'leri kendi üretmeniz gerekmektedir.
PCB hazırlamada en ilkel çözüm olan suya dayanıklı (water resistant, büyükkırtasiyecilerden alınabilir) boyalı kalemler ile bakır plakanın üzerine iletken yolların çizilmesi ve levhanın asitte eritilmesidir. Bu yöntem çok ince ve hassas PCB yapımına elverişli değildir. Yapımı uzun sürer ve hata payı yüksektir. Bu nedenle PCB yapımında farklı yöntemler geliştirilmiştir. "Press and Peel" (piyasadaki adıyla mavi kağıt) yöntemi kolaylığı ve verdiği profesyonel sonuçlar ile PCB hazırlamada gittikçe popüler olmaktadır.
Mavi kağıdın yaklaşık A4 boyutundaki bir sayfası yaklaşık 5$'a, 5 adedi ise yaklaşık 20$'a satılmaktadır. İlk bakışta pahalı gibi gözükse de bir adet mavi kağıt ile çok sayıda PCB hazırlayacağınızdan PCB başına maliyet pek yüksek değildir.
Mavi kağıdı satın aldığınızda üzerinde çizik olmamasına dikkat ediniz. Kağıdı katlamadan ve çizilmeyecek şekilde özenle saklayınız.
Aşağıda bu yöntemle bir PCB'nin nasıl yapıldığını ayrıntıları ile göreceksiniz:
- Öncelikle PCB'sini yapacağınız devreyi bir PCB programı ile bilgisayarda çizmeniz gerekmektedir. Çizim için çok sayıda ücretli ve ücretsiz program bulunmaktadır. Genelde profesyonel devre kartlarının hazırlanması için düşünülmüş bu programların kullanımının öğrenilmesi oldukça zordur. Bu nedenle basit devre kartları için bu tip programlara gerek yoktur. Bu iş için tavsiye ettiğim program Express PCB dir. (www.expresspcb.com) Ücretsiz bir program olan Express PCB yeterli özelliklere sahip kullanımı kolay bir programdır.
- Çizilen PCB öncelikle programın "Print" seçeneği ile boş bir kağıda basılır. ExpressPCB'den alınan çıktılar gerçek boyutludur. Böylece kullanacağınız elemanları aldığınız çıktının üzerine yerleştirerek elemanların yerlerine tam olarak oturup oturmadığını kontrol edebilirsiniz. Bazı durumlarda elinizdeki elemanlar programda tanımlanmış olan standart elemanlardan daha büyük boyutlu olduklarından elemanları ilgili yerlerine yerleştirmekte sorunlar yaşayabilirsiniz. Çeşitli denemelerden sonra hazırladığınız PCB düzeni hoşunuza gittiğinde beyaz kağıda bir çıktı daha alın. Böylece yeniden aynı kağıdı yazıcıya soktuğunuzda tam olarak nereye basacağını bilirsiniz. Basılmış kağıdın PCB gelen yerine gerekli ebatlarda mavi kağıt kesilir. Mavi kağıdın bir yüzü mat, diğer yüzü ise parlaktır. Kağıdın mat yüzeyine baskı yapılmalıdır. Mavi kağıt baskı yapılacak mat yüzeyi yukarı gelecek şekilde bir bant yardımı ile birkaç ucundan yazıcıya takılmayacak şekilde tutturulur. Kullanılan yazıcı mutlaka lazer yazıcı olmalıdır! Mürekkep püskürtmeli yazıcı ile mavi kağıda çıktı almanız bir işe yaramayacaktır. Mavi kağıt asla arkadasında normal bir kağıt olmadan yazıcıya sokulmamalıdır!
- Mavi kağıda baskı alındıktan sonra PCB'mizi yapacağımız bakır uygun ebatlarda kesiler. Kesilen plaka parlak bakır rengini alana kadar zımparalanıp yıkanır. Zımparalama işlemi için evlerde bulununan bulaşık teli veya bulaşık süngerlerinin arkasında bulunan yeşil bölümü kullanabilirsiniz. Yağ çözücü bir deterjan kullanmanızda faydalı olabilir. Bakır levhayı temizledikten sonra sadece kenarlarından tutunuz, parmak ile bakır yüzeye dokunmayızız. Bakır yüzey üzerinde oluşacak parmak izi levhanın o bölümünün asitte erimesini engelleyebilir.
- Yazıcıdan çıkartılan basılmış mavi kağıt baskı yapılmış mat yüzeyi aşağı (baskı yapılmış yüzey bakır lavhaya dokunacak) gelecek şekilde yanlarından bantlar yardımı ile hazırlanılan bakır plakaya tutturulur.
- Tutturma işlemi yapıldıktan sonra hazırlanan plakanın üzerine 2-4 kat kağıt konulur. Kağıtların boş, üzerine baskı alınmamış olması önemlidir (Baskı alınmış kağıt kullanılması durumunda ütünün tabanı kirlenecektir). Orta ısıya ayarlanmış, buharı kapatılmış bir ütü kağıtların üzerine yerleştirilir. Ütü bastırılarak 5-10 dakika kadar beklenir. Bu işlemin amacı mavi kağıttaki tonerin ısınıp eridikten sonra bakır plakaya yapışmasıdır.
- Süre dolduğunda mavi kağıt yanlarından hafifçe açılarak baskı yapılan kısımların bakır plakanın yüzeyine geçip geçmediği kontrol edilir. Toner tamemn bakır plakanın üzerine geçtiyse mavi kağıdı yavaş ve dikkatli bir şekilde bakır levhadan ayırabilirsiniz.
- Mavi kağıt yöntemi her ne kadar çok kaliteli sonuçlar verse de ya bizim sabırsızlığımız yada yapımdaki aksamalardan dolayı bazen tam olarak bakır plakaya aktırılamayabilir. Bunu düzeltmenin en güzel yolu su geçirmez kalem ile eksik kalan yerleri düzeltmektir.
- Tüm bu işlemleri bitirdikten sonra bakır levhayı sıcak suda eritilmiş demir(III) klorür çözeltisine atabiliriz. Çözeltinin hazırlanmasından dikkat edilecek noktalar: Sıcak su plakayı eriteceğimiz kabın dibinde 2-3 mm olmalıdır. Yoğunluğun yüksek olması daha çabuk sonuç almamızı sağllar. Bu şekilde kaba konduktan hemen sonra demir (III) klorürü koyarsanız daha çabuk erimesini sağlarsınız. Kapta eritme işlemi yakarken PCB nin üzerinden devamlı su geçmesini sağlamak için kaba beşik hareketini uygulayabilirsiniz.
- Gerekmeyen tüm bakır eridikten sonra yine bulaşık teli ile erimiş toneri kazıyabilirsiniz. Delikleride deldikten sonra PCB'niz kullanıma hazırdır.
Son düzenleme: