Ултравиолетови светодиоди за осветяване на фоторезист. Как правя печатни платки с фоторезист Определяне на времето на експониране на фоторезист

Здравейте мили приятели! Време е за още една статия в моя блог. Днес ще говорим за технологията за производство на печатни платки с помощта на филмов фоторезист у дома.

Има много различни технологии за производство на печатни платки. Има както напълно остарели методи, когато печатните проводници се формират чрез изрязване на фолио, така и технологии, които са възможно най-близки до фабричния технологичен процес. Обикновено отпечатаните проводници върху PCB се формират чрез химическо ецване.

Според мен най-разпространената технология за производство на печатни платки у дома е, веднъж писах за това на страниците на моя блог. Основното му предимство е, че не изисква скъпи и специфични инструменти и материали. По правило всичко е на пешеходно разстояние. Освен това, използвайки LUT технологията можете да постигнете много добри резултати.

Отрицателни страни на LUT технологията

Основният проблем с LUT е, че с увеличаването на площта на отпечатания дизайн качеството започва постоянно да намалява. Това се дължи на факта, че шаблонът, създаден от тонер върху фолиен материал, има относително ниска разделителна способност. Трудно е да се оформят наистина тънки елементи от дизайн с тонер. Но дори ако това може да се направи, такива елементи се придържат много слабо към повърхността на медното фолио.

Същността на метода и неговата разлика от LUT технологията

При производството на печатни платки с фоторезист много проблеми изчезват сами. Фоторезистните материали, за разлика от тонера, използван в LUT, първоначално са създадени за последващото им нанасяне върху различни повърхности. Освен това повърхността не е критично важна. От собствен опит съм се убедил, че фоторезистът има много по-високи характеристики като равномерност на нанасяне и качество на адхезия.

Но фоторезистният метод за производство на печатни платки също има своите недостатъци. Основният недостатък е включването на допълнителни операции в технологичния процес (залепване на фоторезист, експониране, проявяване), което обикновено плаши начинаещите. Друг недостатък е, че тази технология изисква използването на допълнителни материали и оборудване. Трябва да намерите фоторезист, филм за направата на фотомаска и т.н.

Но въпреки недостатъците, методът на фоторезиста може да даде резултати с дори по-високо качество от резултатите, получени чрез LUT.

Фоторезистна технология

1. Създаване на шаблон за снимка

   Първо, трябва да подготвим шаблон за снимка на нашата бъдеща дъска. За това е подходяща някаква CAD система с възможност за печат в негатив, например Sprint Layout е доста подходяща за тези цели. За тези цели използвам програмата Dip Trace.
   Като пример нарисувах този шал. Сега чертежът на дъската трябва да бъде подготвен за печат. За да направя това, отивам на визуализацията и свързвам необходимите слоеве.

   

   Кликнете за уголемяване

   Интересувам се от следните слоеве: щифтове, дупки, проводници, запълване, дъска. Сега няма да докосваме маската за запояване и маркиращите слоеве; в бъдеще те могат да се използват за нанасяне на маска за запояване и копринен печат върху платката.

   Тъй като моят фоторезист е отрицателен, не забравяйте да поставите отметка в квадратчето „негатив“. Впоследствие при осветяване на фоторезиста небоядисаните (незащитени от ултравиолетови лъчи) участъци стават по-устойчиви на алкални разтвори от боядисаните участъци. С това нашият шаблон за снимка е създаден, остава само да го отпечатате.

   Изход на фотомаска

   Файлът с шаблон за снимка е създаден; сега трябва да се отпечата за по-нататъшна употреба. Трябва да отпечатате фотомаската върху филм; за тези цели използвам прозрачно фолио Lomond, матово от едната страна и гланцово от другата. Този филм е предназначен за мастиленоструйни принтери. Ако имате лазерна машина, разбира се, можете да я опитате, но преди да я поставите в лазерната машина, опитайте да затоплите филма с ютия. Ако нищо не се разтопи или залепне, тогава мисля, че може да се използва за лазерен печат. Предлагат се и универсални фолиа, подходящи са както за мастиленоструйни, така и за лазерни принтери.

   Още един момент! Има информация, че при печат на лазерен принтер е трудно да се постигне желаната плътност на шаблона. Изображението трябва да е непрозрачно за UV лъчи и очевидно лазерният дизайнер има проблеми с това, но това може да се реши. За тези цели хората използват състав за увеличаване на плътността на тонера. Ще отпечатам моята фотомаска на мастиленоструен принтер HP Desk Jet 2130. Печатаме върху матовата страна на филма, като първо изключим всички възможни режими за пестене на мастило и гледаме резултата.
   

2. Подготовка на повърхността

   Сега трябва да подготвите повърхността на печатната платка за по-нататъшна работа. Ако при изработването на плоскости по технологията LUT е било необходимо повърхността на фолиото да се почисти с шкурка, тогава е достатъчно да използвате препарат за почистване на плочки и твърда гъба. След това измивам дъската в сапунен разтвор.
   

3. Нанасяне на фоторезист върху платката

   Повърхността на дъската е подготвена, сега е време да нанесете фоторезист върху дъската. Имам фоторезист за негативен филм, закупен от Aliexpress.
   Изрязваме фоторезиста според размерите на нашата фотомаска. Сега е време да нанесете фоторезист върху печатната платка. Намерих информация за два метода за нанасяне на фоторезист, сух и мокър.

   При сухия метод целофановият защитен филм постепенно се отстранява от фоторезиста (обикновено от вътрешната страна на ролката), като в същото време фоторезистът се нанася върху повърхността на печатната платка и се заглажда с гумен валяк. Много е важно да не останат въздушни мехурчета.

   В моя случай ще използвам мокрия метод за нанасяне на фоторезист. За да направите това, потопете готовия текстолит в студена вода. Отстраняваме защитното фолио от фоторезиста, за тази цел използвам лента от канцеларска лента. След това фоторезистът също се спуска във вода и се нанася върху повърхността на печатната платка. Сега изваждаме този сандвич от водата и започваме внимателно да изглаждаме фоторезиста върху дъската. Можете да го изгладите с гумен валяк или пластмасова карта; аз използвам чист парцал за тези цели. За да стегне фоторезистът и качеството на адхезия да бъде още по-високо, е много важно този сандвич да премине през ламинатор. Ето как фоторезистът се пуска в производство. Нямам ламинатор, затова го направих по следния начин.

   Увих всичко в офис хартия и го гладих два-три пъти на най-ниската температура.
   Това е резултатът, който получих.

4. Следващият етап от технологията на фоторезиста е експонирането (експонирането) на фоторезиста. Времето на експозиция се избира експериментално. Времето е много критично, когато плътността на изображението на фотомаската не е на ниво. Имам информация как да избера правилното време за експониране на фоторезиста.

   Поставяме нашия детайл с вече нанесения фоторезист върху масата, поставяме фотомаската отгоре с изображението надолу (където е матовата страна) и притискаме цялото нещо със стъкло. Има информация, че използването на плексиглас е по-предпочитано от, да речем, прозоречно стъкло, то пропуска по-добре ултравиолетовите лъчи, въпреки че не съм проверил тази информация.

   Използвах капака на CD кутия като стъкло под налягане. След това закрепих всичко с кламери.
   Така се получи опаковката, чийто долен слой е текстолит с нанесен фоторезист, следван от фотомаска и стъкло под налягане. Остава само да се подчертае цялата тази материя.

   Над този сандвич поставяме експозиционна инсталация. Моята инсталация е колективна, направена, както обикновено се случва, набързо от това, което беше под ръка.
   В моя случай експозицията ще бъде 4 минути. Така че настроих таймера на телефона си и отидох да пия чай)

5. Разработка на фоторезист

   Изминаха четири минути, сега да видим какво се случи.
   Неекспонираните участъци от фоторезиста не променят цвета си, докато експонираните участъци стават ярко лилави. Това е положителната страна на индикаторния фоторезист - качеството на осветеност може да се определи дори преди ецване на платката.

   Въпреки че неекспонираният фоторезист не е толкова забележим, той е на платката и трябва да се отървете от него. И се прави много лесно. След излагане на ултравиолетова светлина фоторезистът става устойчив на алкални разтвори, но неекспонираният фоторезист все още лесно се разтваря в алкали. Най-простият алкален разтвор може да се приготви от калцинирана сода, особено след като винаги е на пешеходно разстояние. Имам калцинирана сода в такава опаковка, продава се в железарските магазини, където продават битова химия. Обикновено се намира до прахове за пране. Да, и такъв пакет ми струваше 60 рубли.

   Пригответе разтвор за проявяване на фоторезист. Разтворете чаена лъжичка калцинирана сода в литър вода и разбъркайте добре. След което трябва да потопим нашата дъска в този разтвор. Но преди да направите това, не забравяйте да премахнете втория защитен филм от лавсан. За да улесните тази процедура, дъската трябва да се постави във фризера за 1 минута. След това с помощта на лента отстранете защитното фолио с едно движение. Сега можете да потопите дъската в проявителния разтвор.

   В разтвор на калцинирана сода неекспонираният фоторезист се разтваря идеално, но този процес може да бъде подпомогнат с мека четка или гъба. Процесът трябва да се наблюдава постоянно, така че периодично изваждаме дъската и я изплакваме под течаща студена вода.
   Това е резултатът; тук е много важно да се уверите, че целият ненужен фоторезист е изчезнал, в противен случай той може да попречи на следващия етап - ецване.

6. 

   Аз ецвам своите дъски в разтвор на железен хлорид, пропорциите тук са прости и интуитивни. Обикновено вземам една част FeCL3 към три части вода, но всичко зависи от свежестта на разтвора и размера на дъската. Ако процесът се проточи, можете да добавите още малко или да го поставите на водна баня - това само ще ускори процеса. Можете да гледате как печатната платка е гравирана завинаги, но не забравяйте да я наблюдавате постоянно; нямаме нужда от странично ецване на пистите. Това е резултатът.

7. Премахване на фоторезист

   Дъската беше гравирана, но фоторезистът остана на повърхността на дъската и покри цялата красота. Фоторезистът може да се отстрани по различни начини. Това може да стане механично, например с шкурка или метална гъба за миене на съдове. Можете да използвате разтворители; ацетонът е идеален за тези цели. Но тези варианти не ми харесват. Няма да изтънявам слоя фолио и няма да вдишвам ацетонови пари.

   Течността за почистване на тръби тип „Къртица“ е много подходяща за отстраняване на фоторезист. Изсипете част от тази течност в кюветата и добавете гореща вода. След спускане на платката в този разтвор не бяха изминали дори 2 минути, преди целият слой фоторезист да се отдели от печатната платка и да изплува на повърхността.

8. Пробиване на отвори

   Основните операции на фоторезистната технология са завършени, остава само пробиване на дупки и, ако е необходимо, калайдисване. За пробиване на дъски използвам свредло от двигател тип DPM; на вала на двигателя е монтиран патронник и към тялото е прикрепен бутон. Перфектен е за пробиване на едностранни плоскости, но ако трябва да изсветлите дъска с два слоя фолио, е необходимо строго вертикално подаване на свредлото. Тук трябва да използвате статив за вертикално подаване.

Това е целият технологичен процес на производство на печатни платки по метода на фоторезиста. Всъщност тук няма нищо сложно, важно е само да извършвате всички операции последователно.

С рационализиран процес можете да получите просто вълшебни резултати. Това не е изненадващо, защото в производството това е методът, използван за направата на дъски. Има няколко точки в тази технология, които имат особено силно влияние върху резултата; тези точки трябва да бъдат внимателно наблюдавани.

Фини и важни моменти при производството на платки по метода на фоторезиста

• Качество на залепване на фоторезист— фоторезистът трябва да бъде добре залепен към повърхността на печатната платка, за това може дори да си струва да закупите специален ламинатор; На повърхността не трябва да има мехурчета или гънки. В бъдеще това ще повлияе значително на резултата.
• Качество на фотомаската- непрозрачните зони трябва да са достатъчно плътни и да не пропускат ултравиолетово лъчение. От фотомаската до голяма степен зависи успехът на експонирането и проявяването и резултатът, който получаваме в крайна сметка.
• Качество на осветлението— много е важно да калибрирате времето на експозиция на фоторезиста. Лошо експониран фоторезист просто ще падне по време на проявяване в калцинирана сода или ще падне по време на процеса на ецване и това е критично.
• Качество на разработката— процесът на проявяване на фоторезиста трябва да бъде внимателно контролиран, особено ако плътността на фотомаската на етапа на осветяване е била недостатъчна.

Е, това е всичко за мен. Надявам се, че тази статия ще ви бъде полезна и ще намерите отговори на вашите въпроси. Не забравяйте да напишете вашите въпроси и коментари в коментарите. Чета всички коментари от тях и вземам идеи за нови публикации.

Приятели, не забравяйте да се абонирате за актуализации на блога! Желая ти много късмет и успех в постигането на всичките ти цели! Ще се видим отново!

От n/a Владимир Василиев

Днес ще ви разкажа за направата на печатна платка с помощта на филмов фоторезист или така наречената фоторезистна технология за производство на печатни платки. Не викайте, че LUT е по-готин, по-евтин и по-бърз - не споря, но фоторезистът има по-висока разделителна способност и може да даде резултати там, където LUT може да не работи. Всичко по-долу ще се отнася за негативен фоторезист за филм. В моята практика използвам PF-VShch-50. Процесът на производство на платка с помощта на филмов фоторезист може да бъде разделен на следните етапи:

1) подготовка на заготовка за дъска и фотомаска;
2) нанасяне на фоторезист върху детайла;
3) осветяване на детайла с фоторезист чрез шаблон;
4) разработване на модела на дъската;
5) ецване на дъска.

Изрязваме детайла от фолио с надбавка от най-малко 5 mm до основния размер от всяка страна. Отпечатваме шаблона върху филм за принтера, който е под ръка. Имам лазер и печатам на универсално двустранно фолио за лазерни принтери и копирни машини. Ако имате мастиленоструен принтер, вземете съответно филма за мастиленоструен принтер. Когато печатате в настройките на лазерния принтер, изберете максимално качество на печат, изключете пестенето на тонер - колкото повече от него има върху шаблона, толкова по-добре. В резултат на това имаме следното:

Принтерът е стар и касетата е пълнена многократно, така че качеството на печат оставя много да се желае. Следователно тонерът върху шаблона е доста прозрачен, но се нуждаем от него, за да пропуска възможно най-малко светлина, т.е. необходимо е да се увеличи оптичната плътност на изображението. За тези цели има инструмент за увеличаване на оптичната плътност на негатива, Density Toner, но не беше възможно да го намерите и струва много. Реших да използвам ацетон - оказа се повече от достатъчно за моите нужди: навлажнете парче медицински памук в ацетон, хвърлете го в стъклен буркан, поставете шаблона с шарка вътре в буркана, завийте капака и оставете го да загрее.

Отоплението може да се извърши и с помощта на радиатор или нещо друго (в зависимост от вашето въображение). Този процес изисква контрол, за да не се преекспонира шаблонът в ацетонови пари, в противен случай целият шаблон ще се отцеди на дъното на буркана. На снимката шаблон, който е бил изложен на ацетонови пари - станал е някак по-черен и лъскав, опитайте - резултатът ще бъде очевиден.

Пристъпваме към нанасяне на фоторезист върху фолиото на детайла, за това имаме приблизително следните инструменти:

Разточваме ролка фоторезист и изрязваме парче по протежение на детайла с нож с малък резерв отстрани, т.к. Няма да е възможно да го залепите идеално равномерно.

Сега вземаме „нулата“ и под течаща студена вода започваме да премахваме фолиото на заготовката на дъската от оксидния филм. Признак за липсата на оксиден филм е равномерното покритие на фолиото с воден слой и липсата на капки.

Сега отделяме долния (матов) филм от изрязаното парче фоторезист. Това може да стане с върха на ножа, с който се реже или с игла. Отделяме филма с ширина приблизително 5-10 mm и залепваме фоторезиста към детайла, така че да няма въздушни мехурчета.

Сега, постепенно издърпвайки филма, навиваме фоторезиста върху детайла с ролка. След навиване отрязваме изпъкналите страни и навиваме детайла в ламинатор.

Сега пристъпваме към осветяване (експониране) на подложката. Като източник на радиация използвам лампа COMTECH CE ST 26 E27 BLACK. На този етап е необходимо да изберете правилното време на експозиция (вижте коментарите към статията). Полагаме детайла върху твърда равна повърхност, поставяме шаблон отгоре и покриваме всичко с обикновено прозоречно стъкло, инсталираме лампа отгоре.

Покрийте детайла с книга или друг материал, блокиращ светлината, включете лампата и я оставете да се загрее за минута.

Отстраняваме непрозрачното покритие и отбелязваме времето, необходимо за нормално осветяване.

Веднага след като времето, необходимо за осветяване, изтече, изключете лампата, поставете детайла на тъмно място и отидете да подготвите проявителя. Използвам калцинирана сода (детергент) като проявител, продава се в магазините за домакински стоки на цена от около 20 рубли за 0,5 кг. За приготвяне вземете една чаена лъжичка сода за хляб и я разредете с 1 чаша студена вода.

Сега изваждаме открития детайл, отделяме горния лъскав филм, хвърляме детайла в проявителя и го разтриваме с четка за зъби - моделът на бъдещата дъска започва да се появява върху фоторезиста.

Продължаваме да „чистим“ бъдещата дъска, докато целият излишен фоторезист се измие и получим това:

Изплакваме нашата бъдеща дъска под студена вода и я хвърляме в офортния разтвор, за да изплува.

За ецване използвам железен хлорид и за да ускоря процеса, залепвам дъската върху парче пяна с двустранна лента и я спускам с шаблона надолу. В този случай трябва да проверите дали под дъската са останали въздушни мехурчета, в противен случай ще има неиздълбани следи. След 10 минути получаваме следния резултат:

Сега трябва да измиете останалия фоторезист и тук можете да отидете по 3 начина:

1) хвърлете дъската в сода каустик (ВНИМАНИЕ! ЛУГА! РАБОТЕТЕ С РЪКАВИЦИ!);
2) сварете дъската в разтвора, в който е разработена;
3) хвърлете дъската в разтвора, в който е разработен детайла.

Изборът на метод зависи от времето, за което трябва да се извърши плащането. Най-дългото е кисненето в разтвора, в който е разработен (аз го хвърлям там за една нощ). Отнема около няколко минути при кипене в проявителя. Не знам времето за сода каустик, но казват, че е и много бързо.
Остава да докараме нашата дъска до необходимия размер, защото... Направихме надбавки от всяка страна и можем да пробием и запоим нашето устройство. Но за да придадете красота на платката и да подобрите способността за запояване, е по-добре да калайдисвате проводниците. Някои с какво, а аз със сплавта Rose, тъй като става много бързо. За целта вземам следните съставки:

Изсипете чаша вода в съд с плоско дъно и добавете лъжица лимонена киселина (действа като флюс), хвърлете дъската в нея с пътеките нагоре и поставете парче розова сплав отгоре. Поставяме всичко това на печката и изчакваме, докато сплавта започне да се топи (по-добре е да държите дъската с нещо).

„Разтрийте разтопената сплав върху дъската“ (използвам четка с увито около нея парче памучна вата). БЪДЕТЕ ВНИМАТЕЛНИ! ПАРАТА МОЖЕ ДА ИЗГОРИ РЪЦЕТЕ ВИ! При "шлайфане" излишната сплав се изхвърля във водата и върху проводниците остава само тънък блестящ филм. Изваждаме дъската и я измиваме с вода. Сега можете да пробивате и запоявате.

Някои коментари за технологията:

1) Целият процес отнема приблизително 1 час.
2) Когато купувате фоторезист, вижте датата на производство. Срокът на годност е 9 месеца, след този период не залепва добре за плоскостта. Съхранявайте закупения фоторезист на хладно място (имам го в хладилника, все още лепне добре, въпреки че е с изтекъл срок на годност).
3) Нямате ламинатор, за да навиете фоторезиста върху детайла? Няма проблем - ютията ще помогне. Включете термостата на позиция 1 и изчакайте, докато ютията загрее. След като се загрее до определена температура, ютията ще се изключи, извадете щепсела от контакта и поставете дъската на дъното на ютията с фоторезиста нагоре, оставете дъската да се загрее. Изваждаме го и го навиваме „сърдечно“ с валяк.
4) Когато разточвате фоторезист върху мокър детайл и използвате ламинатор, е по-добре да прекарате детайла през ламинатора на студена настройка, за да изстискате водата. В противен случай по време на горещо ламиниране водата ще се изпари и под фоторезиста ще се появят въздушни мехурчета.
5) Изборът на времето за осветяване на детайла чрез шаблона се извършва по следния начин: Отпечатайте негативен шаблон с номера от 1 до 10, нанесете го върху плоскост с нанесен фоторезист и след всяка минута експониране го покрийте. с непрозрачен материал, едно число наведнъж, започвайки от 1. След проявяване ще видите колко минути експонирайте. Имам лампа 26W, разстоянието от детайла до лампата е 12 см, дебелината на стъклото е 4 мм - времето за осветяване е 3 минути, пробвах го за 5 минути - също работи. Взимам фоторезист от същия производител - време конст.
6) Розовата сплав може да се консервира в глицерин, но можете да я вземете от семейството си за създаване на „мъгла“ в кухнята.
7) Когато запоявате калайдисана дъска с флюс, той трябва да се измие веднага след запояването, в противен случай флюсът причинява потъмняване на сплавта Rose.
8) Фоторезистът не се страхува от светлина от лампи с нажежаема жичка, така че можете да работите на светлина.

Публикувана на 23.03.2012 г

В тази статия ще ви кажа как можете да направите печатни платки у дома с минимален дискомфорт за дома и минимални разходи.
Технологията за лазерно гладене няма да бъде разгледана поради трудностите при постигане на необходимото качество. Нямам нищо против LUT, но вече не ме устройва като качество и повторяемост на резултата. За сравнение, снимката по-долу показва резултата, получен с помощта на LUT (вляво) и с помощта на филмов фоторезист (вдясно). Дебелината на пистите е 0,5 мм.

Когато използвате LUT, ръбът на пистата се оказва разкъсан и може да има черупки на повърхността. Това се дължи на порестата структура на тонера, в резултат на което ецващият разтвор все още прониква в зоните, покрити от тонера. Това не ме устройва, затова преминах към фоторезист технология.

В тази статия, когато е възможно, ще използваме инструменти, прибори и реактиви, които могат да бъдат намерени у дома или закупени в магазин за битова химия.

Технология за производство на печатни платки с фоторезист

Върху медния слой е нанесен фоточувствителен слой. След това определени зони се осветяват чрез фотомаска (обикновено с ултравиолетова светлина), след което ненужните зони от фоточувствителния слой се измиват в специален разтвор. Така върху медния слой се оформя необходимата шарка. Следва обичайното ецване. Фоторезистът може да се прилага върху печатни платки по различни начини.

Най-популярните методи са използването на аерозолен фоторезист ПОЗИТИВНО 20. Този метод е подобен на прилагането на аерозолни бои. Изисква грижа за осигуряване на равномерен слой и изсъхване.

И използването на филм фоторезист. Полага се чрез залепване на специално фолио по същия начин, както се лепят декоративните фолиа. Фоторезистът със сух филм осигурява постоянна дебелина на фоточувствителния слой и е лесен за използване. Освен това е индикатор, т.е. осветените зони са ясно видими.

Какво представлява филмовият фоторезист?

Моля, не бъркайте с аерозолен фоторезист. Филмовият фоторезист се състои от три слоя филм. В средата има фоточувствителен филм, покрит от двете страни със защитни филми. Страната, която се придържа към печатната платка, е мека, другата страна е твърда. Филмовият фоторезист има редица предимства пред аерозолния фоторезист. Първо, не мирише при нанасяне и не изисква сушене. Много удобно при работа с малък брой дъски. За разлика от аерозолния фоторезист, където дебелината на слоя е трудна за отгатване, дебелината на филмовия фоторезист винаги е една и съща. Това опростява избора на време за осветяване. Индикаторен филм фоторезист. Тези. Оголените зони се виждат визуално.

Избор на печатни платки

Ако искате да получите висококачествена печатна платка с проводници под 0,4 мм и разстояние между проводниците 0,2 мм, ще ви е необходима нормална печатна платка. Снимката по-долу показва две части от PCB. Ясно е, че фоторезистният филм няма да залепне добре върху надраскана, мръсна печатна платка. Веднага вземете нормален. И поне го съхранявайте във вестник, за да не го надраскате. „Лявата“ печатна платка може да се използва, ако платката има дебели коловози (0,5...1 mm) и има поне 0,4 mm между проводниците и не е необходимо да показвате платката на непознати.

Подготовка и почистване на PCB

Нарязваме текстолита на парчета с необходимия размер. Това може да се направи у дома с ножовка. С обикновена канцеларска ножица се реже текстолит с дебелина до 1 мм. Отстранете неравностите с пила или шкурка. В същото време ние не драскаме повърхността на печатната платка! Ако повърхността на медното фолио е замърсена или поне с пръсти, фоторезистът може да не залепне - сбогом на качеството. Тъй като след „рязане“ имаме „мръсен“ текстолит, трябва да се извърши химическо почистване.

Ще почистим химически медното покритие преди залепването на фоторезиста с помощта на битова химия. Почистваме повърхността на печатната платка с препарат против котлен камък.“ Cillit“. Съдържа ортофосфорна киселина, която премахва всички замърсители. Затова не пъхаме пръстите си в тази течност. Ако нямате подходящ съд, можете да поставите текстолита на дъното на ваната и просто да го залеете с тази течност. След 2 минути (не преекспонирайте) изплакнете обилно с течаща вода. На повърхността не трябва да има петна. В противен случай операцията трябва да се повтори. Отстранете останалата вода с хартиена салфетка. Стараем се салфетката да не стига дотам, че от нея да излизат хартиени мъхчета. Заради мъхчетата не използвам платнени салфетки. Ако и най-малките нишки останат на повърхността на медта, фоторезистният филм ще образува балон на това място. Изсушаваме текстолита с ютия през хартия. Не докосвайте повърхността на печатната платка с пръсти!

Някои източници препоръчват обезмасляване на повърхността с алкохол. Лично при почистване със спирт резултатът беше много по-лош. Фоторезистът не залепна добре навсякъде. след " Cillit„Резултатът винаги е много по-добър.

Фотоустойчив стикер

Залепването на фоторезистентно фолио е най-критичната операция при производството на плоскости по този метод. От точността на тази операция зависи качеството на резултата. Всички операции с фоторезист могат да се извършват при слаба електрическа светлина. След изсъхване текстолитът трябва да се охлади. Фоторезистът може да се залепи и към топла печатна платка, но ще имате само един опит. Фоторезистното фолио залепва плътно към топлата повърхност.
Отрязваме парче фоторезист с малка граница, така че да покрива напълно нашия детайл + 5 mm от всяка страна. С помощта на остър нож внимателно отлепете мекия филм от ръба (ако фоторезистът е на ролка, това обикновено е вътрешната страна). Все още не отстранявайте горното защитно фолио!

Ние не отделяме цялото защитно фолио, а малка част: 10-20 мм от единия ръб. Залепете го върху печатната платка, като го изгладите с мека кърпа. След това бавно продължаваме да отделяме защитния филм и да изглаждаме фоторезиста върху печатната платка. В същото време се уверяваме, че няма мехурчета и не докосваме с пръсти печатната платка, която все още не е залепена! След това отрязваме фоторезиста, стърчащ отвъд ръбовете на детайла с ножица. След това можете леко да затоплите детайла с ютия. Но не е задължително. Ако сте докоснали детайла с пръсти или върху него има мъх от тъканта или други отпадъци, това ще се вижда под филма. Това ще има отрицателно въздействие върху качеството. Не забравяйте, че качеството на резултата зависи до голяма степен от задълбочеността на тази операция. Приготвеният по този начин текстолит се съхранява най-добре на тъмно място. Въпреки че електрическата светлина има много малък ефект върху филма, предпочитам да не рискувам.

Подготовка на фотомаска

Отпечатваме фотомаската върху фолио за лазерен принтер или върху фолио за мастиленоструен принтер. Снимка за сравнение:

Моделът върху филма за мастиленоструен принтер е по-плътен; лазерният принтер е по-лош в това отношение - пропуските се виждат в тъмните области. Когато се експонирате, ще трябва да обърнете внимание какъв тип фотомаска ще използвате и да коригирате времето на експозиция. Намирането на фолио за лазерен принтер не е проблем, цената е повече от достъпна. За мастиленоструен принтер трябва да търсите, а струва около 5 пъти повече. Но в дребномащабното производство използването на фотомаска, отпечатана на мастиленоструен принтер, е напълно оправдано. Фотомаската трябва да е негативна, т.е. тези места, където трябва да остане мед, трябва да са прозрачни. Шаблонът за снимка трябва да бъде отпечатан в огледален образ. Това се прави така, че като се нанесе върху печатната платка с фоторезист, боята върху филма на фотомаската ще се прилепи към фоторезиста. Това ще осигури по-ясен чертеж.

Проекция

Тъй като статията се фокусира върху използването на домакински устройства, ще използваме импровизирани средства, а именно: обикновена настолна лампа. Завиваме в него обикновена ултравиолетова лампа, закупена в магазин за електрически стоки. Използваме CD кутия като стелаж, ако няма подходящ лист от плексиглас.

Поставяме нашата заготовка, фотомаска отгоре и я притискаме с плексиглас (капак на CD кутия). Можете, разбира се, да използвате обикновено стъкло. От училище помним, че обикновеното стъкло не пропуска добре ултравиолетовите лъчи, така че ще трябва да го излагате по-дълго. Под обикновено стъкло трябваше да удвоя скоростта на затвора. Разстоянието от лампата до детайла може да бъде избрано експериментално. В този случай, приблизително 7-10 см. Разбира се, ако дъската е голяма, ще трябва да използвате батерия от лампи или да увеличите разстоянието от лампата до детайла и да увеличите времето за осветяване. Времето на експозиция на фоторезиста е 60...90 секунди. Когато използвате фотомаска, отпечатана на лазерен принтер, скоростта на затвора трябва да се намали до 60 секунди. В противен случай, поради ниската плътност на тонера върху фотомаската, може да се осветят затворени зони. Което ще доведе до трудности при проявяването на фоторезиста.

Много важна операция е нагряването на детайла след излагане. Настройте ютията на “2” и я загрейте през лист хартия за 5-10 секунди. След което рисунката става по-контрастна. След загряване оставете детайла да се охлади до поне 30 градуса, след което можете да започнете да развивате фоторезиста.

Разработка на фоторезист

Има специални проявители за фоторезист, които могат да бъдат закупени в специализирани магазини за електроника. В интернет можете да прочетете, че можете да го развиете със сода, но трябва да е сода каустик (содата каустик е натриев хидроксид (NaOH)). Купих специален проявител, който не е нищо повече от този натриев каустик (NaOH). След това, за да не хвърлям пари на вятъра, купих препарата за почистване на тръби „Mole“, който всъщност съдържа същия натрий каустик (NaOH), но нищо друго.

Но ги отказах, защото трябваше да работя с ръкавици (разтворът е опасен и разяжда кожата). Процесът протича много бързо. Освен това е напълно неприемливо да държите такъв разтвор в къща, където има съпруга и малки деца, които могат да намерят тази опасна течност.

Затова приемаме обикновена сода за хляб. Содата за хляб е не само безопасен химикал, който може лесно да бъде закупен от магазина за хранителни стоки, но и е много по-приятна за работа. Той не разтваря фоторезистния филм толкова бързо, така че е трудно фоторезистът да се задържи в разтвора. Измиването на неекспонираните участъци от фоторезиста е по-деликатно и по-малко бързо. Факт е, че отстраняването на фоторезистния филм от готовата платка се извършва в същия разтвор, така че ако го преекспонирате, фоторезистът ще започне да изостава от печатната платка.

Приготвяме разтвора по следната рецепта: изсипете колкото желаете сода за хляб в бутилка, напълнете я с гореща вода, разтворете я, като извършвате възвратно-постъпателни движения към бутилката, т.е. начукваме. внимание! Ако използвате натриев хидроксид (NaOH), концентрацията му не трябва да е толкова висока. Чаена лъжичка на литър е достатъчна.

След това изсипете разтвора в кювета или малък контейнер. Отделяме горния защитен филм от фоторезистния филм (той е по-твърд от първия, може да се отдели на ръка) и потапяме детайла в разтвора. След 3 минути извадете и избършете под течаща топла вода с мека гъба за миене на съдове. След това отново в разтвора за 2-3 минути. И така до пълното измиване на фоторезиста от неекспонираните участъци. След това изплакнете детайла добре в течаща вода.

Офорт

Решение:Най-популярното решение за ецване на печатни платки е железен хлорид. Но ми омръзнаха червените петна и преминах на амониев персулфат и след това натриев персулфат. Подробности за тези вещества можете да намерите в търсачките. От свое име ще кажа, че процесът на ецване е по-приятен. И въпреки че натриевият персулфат е малко по-скъп от железния хлорид, все пак няма да се откажа от него, защото е добър.

Ястия:Идеалният контейнер за ецване е специален отопляем контейнер със система за циркулация на разтвора. Можете сами да направите такова устройство. Отоплението може да се извърши на течаща вода или на ток. Аквариумните технологии могат да се използват за организиране на циркулацията на разтвора. Но тази тема е извън обхвата на тази статия. Ще трябва да използваме домакински продукти. Затова вземаме подходящ контейнер. В моя случай това е прозрачен найлонов контейнер с плътно затварящ се капак. Въпреки че не е необходим капак, той опростява процеса на ецване и разтворът може да се съхранява директно в съда за ецване.

Процес:От опит знаем, че процесът на ецване протича по-бързо, ако разтворът се нагрява и разбърква. В нашия случай поставяме нашия съд във ваната под течаща гореща вода и периодично го разклащаме, за да смесим разтвора. Разтворът на натриев персулфат е прозрачен, така че визуалното наблюдение на процеса не е трудно. Ако разтворът не се разбърква, ецването може да не е равномерно. Ако разтворът не се нагрява, процесът на ецване ще отнеме много време.

След като приключите, изплакнете дъската в течаща вода. След ецване, пробиваме дъската и я изрязваме по размер.

Измиване на фоторезист, подготовка за калайдисване

По-добре е фоторезистът да се измие след пробиване. Фоторезистният филм ще предпази медта от случайни повреди по време на обработка. Потапяме дъската в разтвор на същата сода за хляб, но я загряваме, за да ускорим процеса. Фоторезистът изостава след 10-20 минути. Ако използвате натриев хидроксид (NaOH), всичко ще се случи за няколко минути, дори и в студен разтвор. След това изплакваме обилно дъската с течаща вода и я избърсваме с алкохол. Необходимо е да се избършете с алкохол, тъй като върху повърхността на медта остава невидим слой, който ще попречи на калайдисването на дъската.

Калайдисване

С какво да се занимавам? Има много начини за калайдисване. Предполагаме, че нямате специални устройства и сплави, така че най-простият метод ще ни подхожда. Покриваме платката с флюс и я калайдисваме с обикновена спойка с помощта на поялник и медна плитка. Някой завързва плитката към поялника, аз съм се адаптирал да държа поялника в едната ръка, плитката в другата. В този случай е по-удобно да използвате държач за дъска! Използвам този за калайдисване на дъски (по-лесно се почиства). Но можете да използвате и алкохолен разтвор на колофон.

P.S.

И накрая, списък с материали и инструменти, от които се нуждаехме:

Материали

1. Фоторезистентно фолио
2. Текстолит с фолио покритие
3. означава " Cillit»
4. Хартиени салфетки
5. Сода бикарбонат
6. Алкохол
7. Железен хлорид или амониев персулфат или натриев персулфат
8. Спойка

Инструменти

1. ножици
2. Остър нож
3. Плоска пила или шкурка
4. Dremel или бормашина, която може да държи свредла с размер до 0,8 мм, свредла
5. Съдове за проявяване на фоторезист
6. Прибори за ецване
7. Малко парче мека кърпа
8. Желязо и празен лист хартия
9. Ултравиолетова лампа
10. Настолна лампа
11. CD кутия или парче плексиглас
12. Мастиленоструен или лазерен принтер и филм за него
13. Поялник
14. Медна оплетка (може да бъде закупена, може да бъде премахната от коаксиален кабел)
15. Дунапренова гъба.

Какво ни трябва:

• Филм негативен фоторезист (например в AliExpress)
• PC и (като опция SL5-SL6)
• Прозрачно фолио за мастиленоструен или лазерен принтер (като този)
• Принтер (за съответния филм - кой какъв има)
• Фолио фибростъкло
• Хартия (обикновена) и гумичка
• Остър предмет (игла, скалпел и др.)
• Ултравиолетова лампа
• Калцинирана сода (сода за хляб няма да работи)
• Гладки ръце

И така, филмовият негативен фоторезист е полимерен светлочувствителен материал, покрит от двете страни с тънък защитен филм (такъв сандвич на фиг. 1). Излагането на светлина или разрушава полимера (положителен фоторезист), или, обратно, причинява неговата полимеризация и намалява разтворимостта му в специален разтворител (отрицателен фоторезист). По време на последваща обработка, ецване възниква в „прозорци“, образувани от осветени (положителен фоторезист) или неекспонирани (отрицателен фоторезист) области на полимера.

Например, има готово окабеляване на определено устройство (нека бъде в):

За да направите печатна платка, първо трябва да направите фотомаска за фоторезиста. За да направите това:

1. отидете в менюто "Файл" -> "Печат"
2. забранете отпечатването на ненужни слоеве
3. мащаб 1:1
4. и поставете отметка в квадратчето „Отрицателно“.(ако сте пропуснали да го сложите и да го пуснете за печат на принтера, ще трябва да го разпечатате отново)!!!
5. Трябва да хвърлите повече боя върху прозрачния филм. Затова влизаме в настройките на принтера и задаваме:
   1. качество на печат: много високо
   2. тип печат: черно-бял
   3. ако има други настройки - вижте сами

Проверяваме отново стъпки 2-4 и изпращаме шаблона за печат (вижте снимките по-долу).

След това проверяваме нашия шаблон за прозрачност - чертежът трябва да е ясен и да не се вижда (ако всичко се вижда през него, това е лошо - можете да го отпечатате отново или да отпечатате нов (като промените настройките за печат на принтера))

Ето резултата:

Междувременно, докато нашият шаблон изсъхне (не оставяйте отпечатъци върху него), ние ще подготвим основата за нанасяне на фоторезист - PCB фолио. За да направите това, медното покритие на печатната платка трябва да бъде почистено и обезмаслено: вземете печатната платка с необходимия размер и избършете медния слой с гумичка, за да премахнете мръсотията от медта. Това е, НЕ МОЖЕТЕ да пипате тази част от печатната платка с пръсти! За да не останат частици дъвка върху фолиото и отново да не го зацапате с мазни ръце, медта трябва леко да се полира до блясък с хартия (но НЕ ПЯСЪЧНА!).

След това вземаме нашия фоторезист (този, който е ролка). Отрязваме необходимото парче и скриваме рулото далеч от светлината (в противен случай с течение на времето може да се освети и цялото руло да се загуби). Трябва да повдигнете МАЛКО матовото защитно фолио (намира се от вътрешната страна на ролката, вижте фигурата), като използвате например игла.

Не докосвайте с пръсти частта от фоторезиста, от която отлепяме филма, в противен случай той няма да залепне за медта.
Сега с леко движение на ръката нанесете фоторезиста върху платката, натиснете и постепенно отстранете матовия филм (снимката). Внимателно изгладете всичко (фоторезистът трябва да залепне напълно и без мехурчета и т.н., след изглаждането картонът може да се постави между страниците на книга и да се притисне плътно)

Докато формовахме фоторезиста към медта, нашата фотомаска имаше време да изсъхне (да се надяваме). Сега го нанасяме върху платката с фоторезист (страната, където е отпечатано, към фоторезиста - ако не е отпечатан огледален шаблон). Подравнете шаблона по ръбовете на дъската и поставете стъклото върху нея (шаблона трябва да е плътно притиснат към дъската, в противен случай може да светят неща, които не трябва да се осветяват)
Сега поставяме ултравиолетовата лампа на ниво 10-15 см над дъската и излагаме нашия фоторезист за около 7 минути.

Отстраняваме фотомаската и отлепяме прозрачното фолио от платката (фоторезист). Тази операция трябва да се извърши внимателно, за да не се откъсне самият фоторезист от дъската.

Сега трябва да разработим нашия фоторезист. За да направите това, накиснете нашата дъска в разтвор на калцинирана сода за 30 секунди. С леки движения на четката за зъби по повърхността на дъската отмиваме останалия неекспониран фоторезист (в същото време дъската се потапя в разтвор на сода). Когато медта се вижда ясно, изплакнете дъската с обикновена вода и я оставете да изсъхне.

Какви проблеми могат да възникнат?

Ако фоторезистът остане там, където не трябва да бъде, това означава:

• Или преекспониран с ултравиолетова светлина,
• Или са направили лоша фотомаска и през нея ултравиолетовата светлина огрява всичко
• Фотомаската беше лошо притисната към фоторезиста (в този случай пистите може да са по-широки от необходимото)

Ако самите следи са откъснати по време на проявяването на фоторезист, тогава:

• Фоторезистът не прилепва добре към медта -> медта е лошо подготвена (мазна, мръсна и т.н. или фоторезистът е счупен (не ми се е случвало, но всичко може да се случи))
• Трябва да ПО-ЛЕСНОтъркайте с четка за зъби
• Преекспонирахме платката във вода (разтвор) - фоторезистът не беше залепен за медта със суперлепило.

Е, ако фоторезистът е напълно измит по време на проявяването, това означава, че UV лампата е била недоекспонирана

И тогава всичко е както по сценарий: железен хлорид... ецване... измиване на останалото желязо... фоторезистът може да се отстрани с нож или с разтворител (което е много по-лесно), или може да се остави като защитно покритие за пистите (така да се каже).

Първият път може да излезе малко криво, но с практиката майсторството идва. Успех!