Jak jsem „bastlil“ plošné spoje

V úvodu bych se měl zmínit o tom, jak to všechno začalo. Pokud si dobře vzpomínám, bylo to jednou v sobotu ráno v 1. ročníku na gymnáziu, kdy jsem se probudil, a v hlavě mi vrtalo, co jsou to ty polovodiče, o kterých jsem mnohokrát slyšel. Možná, že jsem si měl počkat až na celovodiče, jak tehdy říkali někteří soudruzi, a nezabývat se něčím polovičatým. Bohužel zvědavost byla silnější a já jsem začal číst všechno dostupné o elektronických součástkách, co bylo po ruce. Když se mi zdálo, že teorie už bylo dost, šel jsem si koupit svoji první polovodičovou diodu a později i tranzistor (nejdříve Ge a později i Si).

Obr. 1 Dokumentace k „plošnému spoji“ z umakartu (cca z let 1978–9)

První „plošné spoje“ jsem začal vyrábět koncem 70. let, kdy jsem ještě studoval na gymnáziu. Tehdy jsem neměl žádný materiál pro výrobu DPS (pertinax, kuprextit), tak jsem přemýšlel, jak to obejít. Jako nosnou desku jsem použil umakart, který měl tloušťku asi 1,5 mm. Ale jak vyrobit vodivé cesty? Nakonec jsem vyvrtal otvory, do nich dal nýtky a ty propojil pocínovaným drátem. Z tohoto období se bohužel nic nedochovalo, jen dokumentace (obr. 1). Nýtky jsem vyráběl z vypsaných kovových (asi mosazných) náplní do propisek. Nejlepší náplně byly z maďarských čtyřbarevných propisek – měly menší průměr. Řezal jsem je lupenkovou pilkou. Otvory jsem vrtal plastovou vrtačkou PIKO, kterou jsem tehdy dostal k Vánocům. Ještě ji mám a je funkční. Záhy jsem poznal, že napájení vrtačky (3 ploché baterie) musím předělat na síťové napájení, což se brzy stalo.

Obr. 2 Podklady pro tvorbu motivu plošného spoje lakem na nehty

Pak jsem sehnal plátovaný kuprextit a začala éra „skutečných“ plošných spojů (obr. 2). Nejdříve jsem je vyráběl metodou dělicích čar. Ostrým hrotem jsem přenesl na měď všechny otvory a potom jsem měkkou tužkou nakreslil spoje. Měď v místech dělicích čar jsem proškrabal nožem a jehlovým pilníkem. Na závěr jsem testoval vzájemné elektrické oddělení všech spojů. Pracné škrábání mědi jsem brzy nahradil leptáním. Celou desku jsem natřel mírně naředěným lakem na nehty (světlé odstíny byly lepší, tužka na mědi byla lépe vidět). Po zaschnutí laku jsem nožem prořezával lak a vyčistil mezery mezi spoji, aby se daly spolehlivě odleptat. Jako leptací roztok jsem používal kyselinu chlorovodíkovou (HCl) a peroxid vodíku (H2O2). Obě chemikálie se daly běžně koupit v drogerii.

Obr. 3 Dokumentace k vlastní úpravě plošného spoje z Amatérského rádia A9 (z roku 1980)

Další vylepšení přineslo použití trubičkových per, barvy Texba (barva na textil) a šablonek. Větší plochy jsem překrýval lakem na nehty, abych šetřil Texbu (měl jsem jen jednu lahvičku a malý zbytek mám dodnes). Tímto způsobem jsem vyrobil několik desítek jednoduchých DPS většinou pro audio aplikace. Největší deskou byl plošný spoj pro zesilovač TEXAN, který jsem tvořil celé odpoledne (TEXAN slouží dodnes). Toto byla jedna z mála DPS, kterou jsem překresloval 1 : 1 z Amatérského rádia. Většinu dalších desek jsem upravoval z důvodu jiných použitých součástek nebo jsem měl jen schéma z literatury a spoj jsem navrhoval sám. Začínal jsem s rozmístěním součástek na čtverečkovaném papíře s rastrem 5×5 mm (měřítko 2 : 1) v pohledu ze strany součástek. Postupně jsem optimalizoval propojení tak, aby se vešlo na jednostranný spoj (znamenalo to překreslení asi 3×). Potom jsem barevně nakreslil „výrobní podklady“ v měřítku 1 : 1. Obrysy desky a otvory byly černé, součástky zelené, popisy modré a spoje červené (kreslil jsem jen jednostranně). Zpočátku jsem kreslil na průklepový papír, později na pauzák. Po obrácení a zvýraznění spojů při pohledu ze strany spojů jsem přiložil obrazec na připravenou destičku (okraje papíru jsem zahnul dolů, na průklepovém papíru je to ještě vidět – obr. 3). Potom jsem označil středy otvorů jehlou, překreslil tužkou motiv, následovalo trubičkové pero, leptání, vrtání, lakování, osazování, oživování, měření a někdy i překvapení, že to funguje na první zapojení.