Płytki drukowana
Większość ludzi nie wie o tym, że płytki drukowane można stworzyć we własnym zakresie małym nakładem kosztów. Przypomnę,że płytka drukowana to taka, na której umieszczane są elementy elektroniczne odpowiednio połączone ze sobą, tak aby układ działał poprawnie. Proces tworzenia takiej płytki składa się zasadniczo z 3 etapów:zaprojektowanie lub pobranie schematu ideowego -czyli takiego, na którym istnieją graficzne reprezentacje elementów elektronicznych połączonych w odpowiedni sposób.Drugi etap to nałożenie schematu na laminat czyli na płytkę pokrytą miedzią. Trzecim etapem jest wytrawienie tego laminatu w kwasie.Najczęściej środkiem trawiącym jest o trójchlorek żelaza dostępny w każdym sklepie elektronicznym za ok.5zl. Korzystanie z programów pomagających przy takiego typu zadaniach, pozwala na polepszenie walorów estetycznych , zmniejszenie strat mocy przy odpowiednim dobraniu szerokości ścieżek, mniejsze prawdopodobieństwo błędu zaoszczędzenie czasu projektanta oraz większą gęstość ułożenia ścieżek, a przez to mniejsze koszty produkcji.Obecnie na rynku elektronicznym znajduje się kilka pozycji aplikacji służących do pomocy w wykonywaniu płytek.Są to m.in.Eagle, Protel, OrCad, Tango. Wyniki sondażu przeprowadzonego wśród internautów jasno pokazują,że Protel jest najczęściej używany. Daje on więcej możliwości niż Eagle,ale w darmowej wersji jest obłożony restrykcjami, które czynią go ubogim. Eagle również w wersji freeware nie ma pełni swoich możliwości,(zaraz napiszę o nich więcej ) , ale dla początkującego lub średnio-zaawansowanego ucznia czy studenta nie ma to praktycznie znaczenia. Podczas pracy z tym pakietem czujemy się tak, jakbyśmy używali drogiego,zakupionego przez nas profesjonalnego narzędzia.
Płytka drukowana to odpowiednio przygotowana płytka pokryta miedzią. W przemyśle elektronicznym wykonywane są one bardzo szybko i dokładnie w skomplikowanych procesach technologicznych. Warto wiedzieć,że takie płytki można także wykonać w domowych warunkach i to dość tanim kosztem. Proces budowy układu elektronicznego składa się z czterech podstawowych etapów:opracowanie i analiza schematu ideowego,zaprojektowanie płytki drukowanej (np.w programie komputerowym „Protel DXP”,odpowiednie wytrawienie płytki oraz zlutowanie układu. Dwa ostatnie etapy są najłatwiejsze, ale wymagają pewnej wprawy.Istnieje kilka domowych metod tworzenia płytek. Najłatwiejszy polega na narysowaniu na miedzi ścieżek odpowiednim pisakiem i wytrawienie jej w kwasie. To sposób dobry dla początkujących.Po pewnym czasie konieczna staje się nauka obsługi programów komputerowych do projektowania płytek. W tym artykule zostanie opisana bardzo popularna metoda termiczna (popularna też jest metoda naświetlania). Co będzie potrzebne? Po pierwsze należy zaopatrzyć się w odpowiednie narzędzia i materiały: płytka pokryta miedzią (tzw.laminat),kwas do trawienia miedzi (np.trójchlorek żelaza), dwie kuwety plastikowe, pinceta, drobnoziarnisty papier ścierny,żelazko oraz papier kredowy (najlepiej 115g/m2). Na papierze musi znaleźć wydruk projektu naszej płytki w drukarce laserowej. Dotyczy to osób,które taką drukarkę mają. Pozostali muszą wydrukować projekt na drukarce atramentowej, a następnie zrobić ksero wydruku. Chodzi o pokrycie papieru tonerem,który w wysokiej temperaturze przyczepi się do miedzi.Gdy mamy przygotowany taki rysunek,należy wyciąć z laminatu odpowiedni kształt naszej przyszłej płytki oraz dokładnie go umyć za pomocą środku piorącego oraz papieru ściernego. Teraz należy odwrócić żelazko, tak aby można było położyć płytkę na rozgrzanej płycie. Najlepiej je jakoś unieruchomić. Temperaturę żelazka należy dobrać indywidualnie „metodą prób i błędów”(ok.3/4 max. wartości). Gdy żelazko się rozgrzeje należy położyć na nim płytkę, miedzią do góry. Następnie delikatnie położyć na nią rysunek z naszym projektem płytki. Teraz trzeba przycisnąć rysunek na całej jego powierzchni, tak aby ścieżki zaczęły być widoczne przez papier (ok.2-3 minut).Kiedy to zrobimy należy zdjąć płytkę z żelazka i włożyć do kuwety z roztworem ciepłej wody i środka piorącego na ok.15 minut. Później należy delikatnie i dokładnie zdjąć papier z płytki. Przy pierwszych próbach z pewnością nie wszystkie ścieżki odbiją się na laminacie. W takiej sytuacji należy zmyć toner, wysuszyć płytkę i ponowić próbę. Gdy już mamy poprawnie odbitą płytkę, można rozpuścić kwas zgodnie z instrukcją na opakowaniu. Teraz wkładamy płytkę do kwasu i kontrolujemy wytrawianie,wskazane też jest mieszane roztworu. Gdy miedź zostanie wytrawiona, należy wyjąć płytkę,obmyć ją pod bieżącą wodą oraz zmyć toner przy pomocy papieru ściernego. Tak przygotowaną płytkę dobrze jest zabezpieczyć przed utlenianiem się miedzi. Można np.pobielić ścieżki plecionką i cyną. Na sam koniec można wywiercić otwory na elementy przewlekane oraz przejść do samego lutowania układu. Przedstawiona tu metoda odnosi się tylko do płytek jednowarstwowych. Płytki dwuwarstwowe robi się analogicznie, najpierw wytrawiając jedną stronę,wiercąc otwory, a potem wytrawić drugą stronę.Należy uważać przy kontakcie z kwasem,który trawi nie tylko miedź.
Żyjemy w XXI wieku.Życie w naszych czasach jest zgoła odmienne od życia w poprzednich stuleciach.Dlaczego tak jest?Co takiego kształtuje naszą kulturę,zachowanie, styl bycia oraz sposób postrzegania świata?Dla mnie odpowiedź jest jedna-to technologia i skutki jej przenikania do codziennego bytu.Napędza ona wręcz nasz świat. Ale zaraz-może ktoś odpowiedzieć-technologia przecież zawsze była obecna,a przecież dużo się nie zmieniało przez kilka stuleci.Tak była.Była, ale prosta i prymitywna,choć i taka również kształtowała ludzkość.Technogia to jakby forma,do której jesteśmy wlewani.Nasz kształt odzwierciedla nasze czasy. Dzisiaj każdy zna słowa takie jak elektron,komputer, wideo czy mp3. Można powiedzieć,że Elektronika jako dział nauki jest matką pokrewnych działów,bo to zarówno czajnik,telewizor czy płyta główna komputera.Dzięki niej możliwa była ekspansja i rozwój innych,pokrewnych dziedzin takich jak nowoczesne wojsko,automatyka czy informatyka. Ta ostatnia jest szczególnie ważna. Traktując ją jako oddzielny blok nauki(choć przecież jej podstawy to elementy cyfrowe czy analogowe odpowiednio połączone) można powiedzieć,że jest ona dziś ważniejsza niż elektronika w tradycyjnym znaczeniu.Warto więc się tu na chwilę zatrzymać. Jeśli jest to dział nauki i technologii to czym się zajmuje?Informatyzuje dom,blok,państwo,kontynent,świat a nawet wszechświat. Informatyzacja to proces polegający na tym,że coraz większy obszar obejmują przekaźniki informacji i możliwość ich przetwarzania staje się coraz łatwiejsza.Można więc powiedzieć-informatyka jest wszędzie jak powietrze,a nawet w nim(w postaci fal elektro-magnetycznych).Jej olbrzymia rola w naszym życiu jest niezaprzeczalna.Bez niej obecny świat stanąłby w miejscu, a potem pogrążałby się w nieograniczonym chaosie.
Przy instalacji wczytywane jest automatycznie ponad 200 bibliotek elementów.To zazwyczaj wystarcza dla studenta czy ucznia.Jeżeli jednak zdarzy się inaczej możemy taką sytuację rozwiązać na dwa sposoby.Albo pobierzemy nowe biblioteki ze strony producenta,gdyż często pojawiają się nowe dodawane przez innych użytkowyników, albo stworzymy własną,dostosowaną do osobistych potrzeb. To bardzo przydatna funkcja szczególnie dla zaawansowanych użytkowników. ULP to skrót od User Language Programs. Jest to wewnętrzny język Eagle’a przypominający składnią język C. Za jego pomocą możemy rozszerzać możliwości pakietu o zaawansowane funkcje. Oprócz języka ULP, użytkownik może korzystać z prostych skryptów sterujących pracą EAGLE’a. Skrypty te to po prostu pliki tekstowe składające się z szeregu poleceń. W pliku ze skryptem można umieścić często wykonywane ciągi poleceń. Za ich pomocą można np. zaimportować dane z innych programów. Można też stworzyć nowy kształt. Po prostu jakiś ciąg tekstu określa jakiś kształt. Gdy wpiszemy ten tekst pojawia się przypisany mu kształt. Do otwierania tego typu plików można zastosować np.notatnik. CAM-Processor to program zintegrowany z pakietem. Stosuje się go wtedy gdy zamiast wytrawiać płytę w domu wolimy oddać projekt do specjalistów. Program generuje specjalny plik Gerber, który możemy oglądać za pomocą darmowej aplikacji ViewMate. Jest on potrzebny do odtworzenia informacji o projekcie. Podsumowując komputer wraz z odpowiednim oprogramowaniem jest bardzo przydatny w pracy elektronika. Pakiet Eagle’a posiada wszystkie funkcje potrzebne do wykonania kompletnego projektu płytki. Jego możliwości są porównywalne z komercyjnymi wersjami najlepszych tego typu pakietów. Z czystym sumieniem mogę go polecić do pracy elektronicznej.