Při zhotovení desek plošných spojů se v amatérských podmínkách většinou používá tzv. fotocesta.

Dá se tak dosáhnout velmi dobrých výsledků bez speciálního vybavení. Princip spočívá v tom, že výchozí materiál (cuprextit) opatřený světlocitlivou emulzí se osvítí přes masku, vyvolá a vyleptá.
Osvitka (zařízení pro osvícení) lze koupit hotové, ale ceny se pohybují od 1 000 Kč pro Hoby až po desítky tisíc Kč u profesionálních zařízení.

Hledání inspirace

Za pomoci vyhledávače jsem prošel řadu stránek zabývajících problematikou osvitu DPS a objevil řadu různých řešení. Některá z nich byla vyloženě nebezpečná (např. výbojky 200 W s odstraněnou baňkou). Ocenil jsem řadu zajímavých nápadů, ale žádný z nich mi nevyhovoval, proto jsem se rozhodl pro vlastní řešení.
Chtěl jsem kompaktní a bezpečné zařízení pro osvit menších desek.

Čím svítit

Výše zmiňované řešení s upravenou výbojkou jsem zavrhl okamžitě (velký příkon, rozměry a přítomnost síťového napětí).
Další možností je použití speciálních UV zářivek. To se mi nelíbilo z důvodu tvaru osvětlované plochy dané rozměry zářivky a nutností použití nějakého předřadníku.
Začal jsem se tedy zabývat možností použít k osvětlování LED diod. Nejjednodušší se zdálo použít UV LED pásků. Odradila mě však jejich cena cca 600  Kč za 1 metr. Proto jsem se rozhodl použít UV LED diody o průměru 5 mm, které se dají sehnat za cenu kolem 2 Kč.

Jak svítit

V zásadě je možné svítit shora nebo zespodu. V prvním případě je třeba počítat s větší vzdáleností mezi zdrojem světla a DPS. Takové řešení je tedy vhodné pro zdroje světla s velkou svítivostí. Proto jsem zvolil druhou možnost.

Konstrukce

Některé amatérské osvitky využívají vyřazené mikrovlnné trouby, nebo scanneru. Výhoda je zřejmá. Zjednoduší se mechanická konstrukce a omezí nepopulární a v amatérských podmínkách těžko proveditelné práce. Zejména využití scanneru je dobrý nápad, ale scanner je pro můj záměr zbytečné velký.

Návrh vlastního řešení

Rozměry osvitky a uspořádání LED diod vychází z použitých diod.

Na Aukru jsem koupil UV LED diody typu L05UVXL s následujícími parametry:
UV dioda s širokým úhlem vyzařování. Vhodná pro aplikace vyžadující distribuci světla na velkou plochu z malé vzdálenosti.
Průměr: 4.8mm
Barva: UV (395nm)
Uf: 3.2-3.8V
If: 20mA (abs. max. 25mA)
Pv: 3-5mW
Pd: 100mW
Vyzařovací úhel: 120°-170°

Celkem je použito 70 UV LED diod.

K napájení jsem použil adaptér ze staré inkoustové tiskárny HP 30V/400 mA.
Zatěžovací charakteristika:

Adaptér poskytuje stejnosměrné nestabilizované napětí, proto jsem použil integrované obvody LM317L zapojené jako stabilizátory proudu, které napájí 7 LED diod zapojených v sérii proudem 18 mA. Celkový odběr ze zdroje nepřesáhne 200 mA.
S ohledem na jednoduchost zapojení jsem k časování využil klasické zapojení s časovačem typu 555. Efektnější by jistě bylo použít displej a řídit časování mikroprocesorem, ale celé zapojení by se tím zkomplikovalo a prodražilo.
LED diody jsou spínány tranzistorem N-MOSFET typu BUZ10, který je pro dané použití silně předimenzován (měl jsem ho v šuplíku). Potenciometrem je možné regulovat dobu osvitu v rozsahu 17 až 54 sekund.
Ke snížení a stabilizaci napájecího napětí pro časovač jsem použil stabilizátor LM317, protože stabilizátory pevného napětí 7812 mají maximální vstupní napětí jen 35 V. V přívodu napájecího napětí je pojistka 630 mA.
Konstrukčně je zapojení rozděleno na 2 desky plošných spojů, které jsou propojeny pomocí 6 pinového konektoru. Spodní velká deska obsahuje většinu součástek. Na ní je menší deska s ovládacími prvky a červenou signalizační LED diodou.

Schéma zapojení hlavní části

Schéma zapojení ovládacího panelu

Deska hlavní části ze strany součástek

Deska hlavní části ze strany spojů

Deska ovládacího panelu ze strany součástek

Deska ovládacího panelu ze strany spojů

Rozpiska součástek hlavní části

Rozpiska součástek ovládacího panelu

Poznámky a doporučení

• Při osazování hlavní desky nejprve zapájejte všechny rezistory, pak stablizátor LM317T, všechny součástky časovače a spínací tranzistor.
• Připojte k adaptéru a zkontrolujte výstupní napětí stabilizátoru LM317T, které by mělo být asi 11,5 V.
  POZOR NA SPRÁVNOU POLARITU!
• Osaďte součástky na desku s ovládacím panelem.
• Jak je patrné z obrázku, je potenciometr i konektor na ovládacím panelu osazen i připájen ze strany spojů.
• Připojte desku a zkontrolujte činnost časovače (rozsvítí se LED dioda na panelu).
• Postupně osazujte UV LED diody a stabilizátory LM317L (jednu řadu se 7 diodami) a kontrolujte, zdali diody svítí i odběr z adaptéru, který by měl narůstat po 18 mA.
• Po osazení všech součástek by celkový odběr neměl překročit 200 mA.
• Při osazování UV LED diod je dobré použít podložky, které zajistí stejnou výšku diod nad deskou i kolmost.
• Oba konektory mají více vývodů a je třeba je opatrně zkrátit na potřebných 6.
• Hlavní deska je s ovládací deskou spojena kromě konektoru také šrouby M3 a distančními sloupky délky 13 mm.
• Protože se adaptér připojuje přes konektor, není elektronika chráněna proti přepólování! Pro zvýšení ochrany můžete vřadit do série diodu v propustném směru.

Testování

Pro ověření funkce (vzdálenost, doba osvitu, atd.), jsem zhotovil pokusnou konstrukci.
Jako výchozí materiál jsem zvolil dřevo, konkrétně lištu rozměru 54 x 5 mm, hranol 9 x 9 mm, sololit na dno a překližku na odklápěcí víko.

Víko je upevněno na pantech a k uzavření slouží kovová přezka nebo jak se to správně jmenuje.
Nad LED diodami je krycí sklo silné 5 mm.
Spodní část víka je polepena molitanem tlouštky 5 mm, který zajistí přitlačení desky plošných spojů s maskou ke krycímu sklu.

Polotovar vidíte na následujících obrázcích:

Testoval jsem pokusným obrazcem rozměru 20 x 20 mm a jak to dopadlo vidíte na obrázcích.

Vlevo zkušební obrazec (originál byl negativ), uprostřed osvícená a vyvolaná deska, vpravo vyleptaná deska.

Čas osvitu byl 55 sekund. Použita byla DPS s negativním fotorezistem a ochrannou folií, která byla sejmuta až po osvitu.

Test dopadl uspokojivě a vyplývá z něj, že pro běžné (méně náročné) použití je konstrukce vyhovující.