Пленочный фоторезист. Изготовление печатных плат в домашних условиях. Пленка фоторезистор


Пленочный фоторезист. Изготовление печатных плат в домашних условиях. CAVR.ru

Рассказать в:

В этой статье я расскажу, как можно изготовить печатные платы в домашних условиях с  минимальным дискомфортом для домашних и минимальными затратами.Лазерно-утюжная технология рассматриваться не будет  в виду сложности достижения требуемого качества. Я ничего не имею против ЛУТ, но она меня более не устраивает по качеству и повторяемости результата. Для сравнения на фото ниже приведен результат, полученный при применении ЛУТ (слева) и с помощью плёночного фоторезиста (справа). Толщина дорожек 0,5 мм.

При применении ЛУТ край дорожки получается рваным, а на поверхности могут быть раковины. Это обусловлено пористой структурой тонера, вследствие чего травящий раствор все же проникает к закрытым тонером зонам. Меня это не устраивает, поэтому перешел на фоторезистивную технологию.

В этой статье по возможности будут применяться инструменты, посуда и реактивы, которые можно найти дома или купить в магазине бытовой химии.

На слой меди наносится фоточувствительный слой. Далее через фотошаблон засвечиваются (обычно ультрафиолетом) определенные участки, после чего в специальном растворе смываются ненужные участки фоточувствительного слоя. Таким образом, формируется необходимый рисунок на медном слое. Далее следует обычное травление. Наносить фоторезист на текстолит можно разным способом.

Наиболее популярные способы — это использование аэрозольного фоторезиста positiv 20. Этот способ схож с нанесением аэрозольных красок. Требует аккуратности для обеспечения равномерного слоя и сушки.

И применение пленочного фоторезиста. Наноситься путем наклеивания специальной пленки подобно тому, как наклеиваются декоративные пленки. Сухой пленочный фоторезист обеспечивает постоянную толщину фоточувствительного слоя, прост в применении. К тому же он индикаторный, т.е. засвеченные участки хорошо видны.

Пожалуйста, не путайте с аэрозольным фоторезистом. Пленочный фоторезист состоит из трех слоев пленки. В середине фоточувствительная пленка, покрыта с двух сторон защитными пленками. Со стороны, которая приклеивается к текстолиту — мягкая, с другой — жесткая. Пленочный фоторезист обладает рядом преимуществ перед аэрозольным. Во-первых, он не воняет при нанесении, не требует сушки. Очень удобен при работе с небольшим количеством плат. В отличии от аэрозольного фоторезиста, где толщину слоя тяжело угадать, толщина пленочного фоторезиста одинакова всегда. Это упрощает подбор времени засветки. Пленочный фоторезист индикаторный. Т.е. визуально видны засвеченные участки.

Если Вы хотите получить качественную печатную плату с проводниками менее 0.4мм и расстоянием между проводниками 0.2 мм Вам понадобиться нормальный текстолит. На фото ниже приведено два куска текстолита.  Понятно, что на поцарапанный, грязный текстолит пленка фоторезиста ляжет плохо. Возьмите сразу нормальный. И храните хотя бы в газетке, чтобы не царапать его. «Левый» текстолит можно применить, если на плате толстые дорожки (0.5…1 мм) и между проводниками, хотя бы 0.4мм., и Вам не придется показывать плату посторонним людям.

Текстолит разрезаем на заготовки нужного размера. В домашних условиях это можно сделать ножовкой по металлу. Текстолит толщиной до 1мм можно резать обычными канцелярскими ножницами. Заусенцы убираем напильником либо наждачной бумагой. При этом не царапаем поверхность текстолита! Если поверхность медной фольги грязная, или хотя бы замацана пальцами — фоторезист может не пристать — прощай качество. Так как после «разделки» мы имеем «грязный» текстолит, следует провести химическую очистку.

 

Химическую очистку медного покрытия перед наклейкой фоторезиста будем проводить с применением бытовой химии. Очищаем поверхность текстолита средством для борьбы с накипью «cillit«. В его состав входит ортофосфорная кислота, именно она убирает все загрязнения. Поэтому, пальцы в эту жидкость не суем. Если нет подходящей посудины, можно положить текстолит на дно ванной и просто полить этой жидкостью. Через 2 минуты (передерживать не стоит) хорошенько промываем проточной водой. На поверхности не должно быть пятен. В противном случае следует повторить операцию. Остатки воды удаляем бумажной салфеткой. Стараемся не доводить салфетку до состояния, когда из нее полезет бумажная ворса. Именно из-за ворсы я не применяю тканевых салфеток. Если на поверхности меди останутся даже мельчайшие ниточки, пленка фоторезиста в этом месте ляжет с пузырьком. Сушим текстолит утюгом через бумагу. Поверхность текстолита пальцами не трогать!

В некоторых источникам можно найти рекомендацию обезжиривать поверхность спиртом. Лично у меня при очистке спиртом результат был значительно хуже. Фоторезист не везде приклеивался нормально. После «cillit» результат всегда на много лучше.

Наклейка фоторезистивной пленки – самая ответственная операция при производстве плат этим способом. От аккуратности выполнения этой операции зависит качество полученного результата. Все операции с фоторезистом можно выполнять при слабом электрическом освещении. После просушки текстолит должен остыть. Фоторезист можно клеить и на теплый текстолит, но при этом у вас будет только одна попытка. К теплой поверхности пленка фоторезиста прихватывается намертво.Отрезаем кусок фоторезиста с небольшим запасом, таким образом, чтобы он полностью покрывал нашу заготовку + 5 мм с каждой стороны. Осторожно острым ножом с краю поддеваем мягкую пленку (если фоторезист в рулоне, обычно это внутренняя сторона). Верхнюю защитную пленку пока не снимаем!

Защитную пленку отделяем не всю, а небольшой участок: 10-20 мм с одного края. Приклеиваем на текстолит, приглаживая мягкой тканью. Далее, потихоньку продолжаем отделять защитную пленку и  приглаживаем фоторезист к текстолиту. При этом следим, чтобы не было пузырей, и не трогаем пальцами еще не оклеенный текстолит! Затем обрезаем выступающий за края заготовки фоторезист ножницами. После этого можно слегка прогреть заготовку утюгом. Но не обязательно. Если Вы трогали заготовку пальцами или на ней был ворс от ткани или попал другой мусор — это будет видно под пленкой. Это отрицательно скажется на качестве. Помните, качество полученного результата во многом зависит от тщательности этой операции. Подготовленный таким образом текстолит лучше всего хранить в темном месте. Хотя электрический свет очень слабо влияет на пленку, я предпочитаю не рисковать.

Фотошаблон распечатываем на пленке для лазерного принтера или на пленке для струйного принтера. Фото для сравнения:

Шаблон на пленке для струйного принтера более плотный, лазерный принтер в этом плане похуже — видны просветы на затемненных участках. При засветке нужно будет обратить внимание на то, какого типа фотошаблон будет применяться и сделать поправку времени засветки. Пленку для лазерного принтера найти не проблема, цена более чем доступна. Для струйного принтера приходится поискать, да и стоит она примерно в 5 раз дороже. Но при мелкосерийном производстве, применение фотошаблона распечатанного на струйном принтере полностью себя оправдывает. Фотошаблон должен быть негативным, т.е. те места, где должна остаться медь, должны быть прозрачными. Фотошаблон надо распечатать в зеркальном отображении. Это делается для того,  чтобы приложив, его к текстолиту с фоторезистом, краска на пленке фотошаблона прилегала к фоторезисту. Это обеспечит более четкий рисунок.

Поскольку в статье сделан упор на применение бытовых устройств, мы будем использовать подручные средства, а именно: обычный настольный светильник. Вкручиваем в нее обычную ультрафиолетовую лампу, купленную в магазине электротоваров. В качестве стеллажа используем коробку от компакт диска, если нет подходящего листа оргстекла.

Кладем нашу заготовку, сверху фотошаблон и прижимаем оргстеклом (крышкой от коробки cd-диска). Можно, конечно использовать и обычное стекло. Со школьного курса помним, что обычное стекло плохо пропускает ультрафиолетовые лучи, поэтому придется дольше засвечивать. Под обычным стеклом мне пришлось увеличить выдержку в 2 раза. Расстояние от лампы до заготовки можно подобрать экспериментально. В данном случае — примерно 7-10 см. Разумеется, если плата большая, придется применять батарею из ламп или увеличить расстояние от лампы до заготовки и увеличить время засветки. Время засветки для фоторезиста  — 60…90 секунд. При использовании фотошаблона, распечатанного на лазерном принтере выдержку стоит сократить до 60 секунд. Иначе, из-за невысокой плотности тонера на фотошаблоне,  могут засветиться закрытые участки. Что приведет к сложностям при проявлении фоторезиста.

Очень важная операция — это погрев заготовки после экспонирования. Утюг ставим на «2″ и прогреваем через лист бумаги 5-10 сек. После чего рисунок становиться контрастнее. После прогрева даем заготовке остыть хотя бы до 30 градусов, после чего можно приступать к проявлению фоторезиста.

Существуют специальные проявители для фоторезиста, которые можно купить в специализированных магазинах электроники. В интернете можно прочитать, что можно проявлять содой, но обязательно каустической (каустическая сода — это едкий натрий( naoh)).  Я покупал специальный проявитель, который представляет собой ни что иное, как этот едкий натрий( naoh). Потом, чтобы не выбрасывать деньги на ветер, покупал средство для прочистки труб «Крот», собственно в его состав входит тот же самый это едкий натрий( naoh), а больше туда ничего и не входит.

Но отказался от них, поскольку приходиться работать в перчатках (раствор опасен и разъедает кожу). Процесс протекает очень быстро. К тому же, совсем неприемлемо держать такой раствор в доме, где есть жена и маленькие дети, которые могут найти эту опасную жидкость.

Поэтому, берем простую пищевую соду. Пищевая сода не только безопасный химикат, который легко купить в продуктовом магазине, но и работать с ней гораздо приятнее. Она не так быстро растворяет пленку фоторезиста, поэтому сложно передержать фоторезист в растворе. Вымывание незасвеченных  участков фоторезиста проходит более деликатно и не так стремительно. Дело в том, что удаление пленки фоторезиста с готовой платы выполняется в том же растворе, поэтому если передержать, то фоторезист начнет отставать от текстолита.

Раствор готовим по следующему рецепту: насыпаем в бутылку пищевой соды, сколько не жалко, заливаем горячей водой, растворяем путем применения к бутылке возвратно поступательных движений, т.е. колотим. Внимание! Если вы будете использовать едкий натрий( naoh) его концентрация не должна быть столь суровой. Достаточно чайной ложки на литр.

Далее наливаем раствор в кюветку или мелкую посудину. Отделяем с пленки фоторезиста верхнюю защитную пленку (она более жесткая, чем первая, ее можно отделить руками), погружаем заготовку в раствор. Через 3 минуты вынимаем, и под струей теплой воды протираем мягкой губкой для мытья посуды. Затем снова в раствор на 2-3 минуты. И так пока фоторезист полностью не смоется с незасвеченных участков. Затем хорошо промываем заготовку в проточной воде.

Раствор: Наиболее популярный раствор для травления печатных плат — хлорное железо. Но меня утомили рыжие пятна, и я перешел на персульфат аммония, а затем персульфат натрия. Подробности об этих веществах можно найти в поисковых системах. От себя скажу, что процесс травления происходит приятнее. И хотя персульфат натрия стоит несколько дороже хлорного железа, я все равно его не брошу, потому что он хороший.

Посуда: Идеальная посуда для травления — это специальная емкость с подогревом и системой циркуляции раствора. Такое устройство можно изготовить самому. Подогрев можно сделать от проточной горячей воды или электрический. Для организации циркуляции раствора можно применить аквариумные технологии. Но эта тема выходит за пределы этой статьи.  Нам же придется использовать бытовые средства. Поэтому, берем подходящую емкость. В моем случае — это капроновая прозрачная посудина с плотно закрывающейся крышкой. Хотя крышка и не обязательна, она упрощает процесс травления, да и раствор можно хранить прямо в посуде для травления.

Процесс: Из опыта знаем, что процесс травления проходит быстрее, если раствор подогревать и перемешивать. В нашем случае, нашу емкость ставим в ванну под струю горячей воды и периодически потряхиваем ее для перемешивания раствора. Персульфат натрия раствор прозрачный, поэтому визуально контролировать процесс не представляется никакой сложности. Если раствор не перемешивать, то травление может быть не равномерным. Если раствор не подогревать, процесс травления будет протекать долго.

По завершению промываем плату в проточной воде. После травления плату сверлим, обрезаем по размеру.

Отмывать фоторезист лучше после сверления. Пленка фоторезиста будет защищать медь от случайных повреждений при механической обработке. Погружаем плату в раствор той же пищевой соды, но для ускорения процесса подогреваем. Фоторезист отстает минут через 10-20. Если применять едкий натрий( naoh) все произойдет за несколько минут даже в холодном растворе. После чего плату тщательно промываем проточной водой, и протираем спиртом. Протирать спиртом обязательно, так как на поверхности меди остается невидимый слой, который будет мешать лужению платы.

Чем лудить? Способов лужения много. Предполагаем, что у Вас нет специальных устройств и сплавов, поэтому нам подойдет самый простой способ. Покрываем плату флюсом и лудим обычным припоем с помощью паяльника и медной оплетки.  Кто-то привязывает оплетку к паяльнику, я приспособился держать паяльник в одной руке, оплетку в другой. В этом случае удобнее использовать держатель плат ! Для лужения плат использую такой флюс (он легче отмывается). Но можно и спиртовым раствором канифоли.

Напоследок список материалов и инструментов, которые нам понадобились:

Материалы

  1. Фоторезистивная пленка
  2. Фольгенированный текстолит
  3. Средство «cillit»
  4. Бумажные салфетки
  5. Сода пищевая
  6. Спирт
  7. Хлорное железо или персульфат аммония или персульфат натрия
  8. Флюс
  9. Припой

Инструменты

  1. Ножницы
  2. Острый нож
  3. Плоский напильник или наждачная бумага
  4. Дремель или сверлильный станок, которые в состоянии держать сверла от 0,8 мм., сверла
  5. Посуда для проявления фоторезиста
  6. Посуда для травления
  7. Маленький кусок мягкой ткани
  8. Утюг и чистый лист бумаги
  9. Ультрафиолетовая лампа
  10. Настольный светильник
  11. Коробка cd диска или кусок оргстекла
  12. Струйный или лазерный принтер и пленка для него
  13. Паяльник
  14. Медная оплетка (можно купить, можно снять с коаксиального кабеля)
  15. Мочалка поролоновая.

Успехов!

Раздел: [Приспособления для пайки и конструирования плат] Сохрани статью в: Оставь свой комментарий или вопрос:

www.cavr.ru

Пленочный фоторезист. Изготовление печатных плат в домашних условиях. 2ZV.ru

Рассказать в:

В этой статье я расскажу, как можно изготовить печатные платы в домашних условиях с  минимальным дискомфортом для домашних и минимальными затратами.Лазерно-утюжная технология рассматриваться не будет  в виду сложности достижения требуемого качества. Я ничего не имею против ЛУТ, но она меня более не устраивает по качеству и повторяемости результата. Для сравнения на фото ниже приведен результат, полученный при применении ЛУТ (слева) и с помощью плёночного фоторезиста (справа). Толщина дорожек 0,5 мм.

При применении ЛУТ край дорожки получается рваным, а на поверхности могут быть раковины. Это обусловлено пористой структурой тонера, вследствие чего травящий раствор все же проникает к закрытым тонером зонам. Меня это не устраивает, поэтому перешел на фоторезистивную технологию.

В этой статье по возможности будут применяться инструменты, посуда и реактивы, которые можно найти дома или купить в магазине бытовой химии.

На слой меди наносится фоточувствительный слой. Далее через фотошаблон засвечиваются (обычно ультрафиолетом) определенные участки, после чего в специальном растворе смываются ненужные участки фоточувствительного слоя. Таким образом, формируется необходимый рисунок на медном слое. Далее следует обычное травление. Наносить фоторезист на текстолит можно разным способом.

Наиболее популярные способы — это использование аэрозольного фоторезиста positiv 20. Этот способ схож с нанесением аэрозольных красок. Требует аккуратности для обеспечения равномерного слоя и сушки.

И применение пленочного фоторезиста. Наноситься путем наклеивания специальной пленки подобно тому, как наклеиваются декоративные пленки. Сухой пленочный фоторезист обеспечивает постоянную толщину фоточувствительного слоя, прост в применении. К тому же он индикаторный, т.е. засвеченные участки хорошо видны.

Пожалуйста, не путайте с аэрозольным фоторезистом. Пленочный фоторезист состоит из трех слоев пленки. В середине фоточувствительная пленка, покрыта с двух сторон защитными пленками. Со стороны, которая приклеивается к текстолиту — мягкая, с другой — жесткая. Пленочный фоторезист обладает рядом преимуществ перед аэрозольным. Во-первых, он не воняет при нанесении, не требует сушки. Очень удобен при работе с небольшим количеством плат. В отличии от аэрозольного фоторезиста, где толщину слоя тяжело угадать, толщина пленочного фоторезиста одинакова всегда. Это упрощает подбор времени засветки. Пленочный фоторезист индикаторный. Т.е. визуально видны засвеченные участки.

Если Вы хотите получить качественную печатную плату с проводниками менее 0.4мм и расстоянием между проводниками 0.2 мм Вам понадобиться нормальный текстолит. На фото ниже приведено два куска текстолита.  Понятно, что на поцарапанный, грязный текстолит пленка фоторезиста ляжет плохо. Возьмите сразу нормальный. И храните хотя бы в газетке, чтобы не царапать его. «Левый» текстолит можно применить, если на плате толстые дорожки (0.5…1 мм) и между проводниками, хотя бы 0.4мм., и Вам не придется показывать плату посторонним людям.

Текстолит разрезаем на заготовки нужного размера. В домашних условиях это можно сделать ножовкой по металлу. Текстолит толщиной до 1мм можно резать обычными канцелярскими ножницами. Заусенцы убираем напильником либо наждачной бумагой. При этом не царапаем поверхность текстолита! Если поверхность медной фольги грязная, или хотя бы замацана пальцами — фоторезист может не пристать — прощай качество. Так как после «разделки» мы имеем «грязный» текстолит, следует провести химическую очистку.

 

Химическую очистку медного покрытия перед наклейкой фоторезиста будем проводить с применением бытовой химии. Очищаем поверхность текстолита средством для борьбы с накипью «cillit«. В его состав входит ортофосфорная кислота, именно она убирает все загрязнения. Поэтому, пальцы в эту жидкость не суем. Если нет подходящей посудины, можно положить текстолит на дно ванной и просто полить этой жидкостью. Через 2 минуты (передерживать не стоит) хорошенько промываем проточной водой. На поверхности не должно быть пятен. В противном случае следует повторить операцию. Остатки воды удаляем бумажной салфеткой. Стараемся не доводить салфетку до состояния, когда из нее полезет бумажная ворса. Именно из-за ворсы я не применяю тканевых салфеток. Если на поверхности меди останутся даже мельчайшие ниточки, пленка фоторезиста в этом месте ляжет с пузырьком. Сушим текстолит утюгом через бумагу. Поверхность текстолита пальцами не трогать!

В некоторых источникам можно найти рекомендацию обезжиривать поверхность спиртом. Лично у меня при очистке спиртом результат был значительно хуже. Фоторезист не везде приклеивался нормально. После «cillit» результат всегда на много лучше.

Наклейка фоторезистивной пленки – самая ответственная операция при производстве плат этим способом. От аккуратности выполнения этой операции зависит качество полученного результата. Все операции с фоторезистом можно выполнять при слабом электрическом освещении. После просушки текстолит должен остыть. Фоторезист можно клеить и на теплый текстолит, но при этом у вас будет только одна попытка. К теплой поверхности пленка фоторезиста прихватывается намертво.Отрезаем кусок фоторезиста с небольшим запасом, таким образом, чтобы он полностью покрывал нашу заготовку + 5 мм с каждой стороны. Осторожно острым ножом с краю поддеваем мягкую пленку (если фоторезист в рулоне, обычно это внутренняя сторона). Верхнюю защитную пленку пока не снимаем!

Защитную пленку отделяем не всю, а небольшой участок: 10-20 мм с одного края. Приклеиваем на текстолит, приглаживая мягкой тканью. Далее, потихоньку продолжаем отделять защитную пленку и  приглаживаем фоторезист к текстолиту. При этом следим, чтобы не было пузырей, и не трогаем пальцами еще не оклеенный текстолит! Затем обрезаем выступающий за края заготовки фоторезист ножницами. После этого можно слегка прогреть заготовку утюгом. Но не обязательно. Если Вы трогали заготовку пальцами или на ней был ворс от ткани или попал другой мусор — это будет видно под пленкой. Это отрицательно скажется на качестве. Помните, качество полученного результата во многом зависит от тщательности этой операции. Подготовленный таким образом текстолит лучше всего хранить в темном месте. Хотя электрический свет очень слабо влияет на пленку, я предпочитаю не рисковать.

Фотошаблон распечатываем на пленке для лазерного принтера или на пленке для струйного принтера. Фото для сравнения:

Шаблон на пленке для струйного принтера более плотный, лазерный принтер в этом плане похуже — видны просветы на затемненных участках. При засветке нужно будет обратить внимание на то, какого типа фотошаблон будет применяться и сделать поправку времени засветки. Пленку для лазерного принтера найти не проблема, цена более чем доступна. Для струйного принтера приходится поискать, да и стоит она примерно в 5 раз дороже. Но при мелкосерийном производстве, применение фотошаблона распечатанного на струйном принтере полностью себя оправдывает. Фотошаблон должен быть негативным, т.е. те места, где должна остаться медь, должны быть прозрачными. Фотошаблон надо распечатать в зеркальном отображении. Это делается для того,  чтобы приложив, его к текстолиту с фоторезистом, краска на пленке фотошаблона прилегала к фоторезисту. Это обеспечит более четкий рисунок.

Поскольку в статье сделан упор на применение бытовых устройств, мы будем использовать подручные средства, а именно: обычный настольный светильник. Вкручиваем в нее обычную ультрафиолетовую лампу, купленную в магазине электротоваров. В качестве стеллажа используем коробку от компакт диска, если нет подходящего листа оргстекла.

Кладем нашу заготовку, сверху фотошаблон и прижимаем оргстеклом (крышкой от коробки cd-диска). Можно, конечно использовать и обычное стекло. Со школьного курса помним, что обычное стекло плохо пропускает ультрафиолетовые лучи, поэтому придется дольше засвечивать. Под обычным стеклом мне пришлось увеличить выдержку в 2 раза. Расстояние от лампы до заготовки можно подобрать экспериментально. В данном случае — примерно 7-10 см. Разумеется, если плата большая, придется применять батарею из ламп или увеличить расстояние от лампы до заготовки и увеличить время засветки. Время засветки для фоторезиста  — 60…90 секунд. При использовании фотошаблона, распечатанного на лазерном принтере выдержку стоит сократить до 60 секунд. Иначе, из-за невысокой плотности тонера на фотошаблоне,  могут засветиться закрытые участки. Что приведет к сложностям при проявлении фоторезиста.

Очень важная операция — это погрев заготовки после экспонирования. Утюг ставим на «2″ и прогреваем через лист бумаги 5-10 сек. После чего рисунок становиться контрастнее. После прогрева даем заготовке остыть хотя бы до 30 градусов, после чего можно приступать к проявлению фоторезиста.

Существуют специальные проявители для фоторезиста, которые можно купить в специализированных магазинах электроники. В интернете можно прочитать, что можно проявлять содой, но обязательно каустической (каустическая сода — это едкий натрий( naoh)).  Я покупал специальный проявитель, который представляет собой ни что иное, как этот едкий натрий( naoh). Потом, чтобы не выбрасывать деньги на ветер, покупал средство для прочистки труб «Крот», собственно в его состав входит тот же самый это едкий натрий( naoh), а больше туда ничего и не входит.

Но отказался от них, поскольку приходиться работать в перчатках (раствор опасен и разъедает кожу). Процесс протекает очень быстро. К тому же, совсем неприемлемо держать такой раствор в доме, где есть жена и маленькие дети, которые могут найти эту опасную жидкость.

Поэтому, берем простую пищевую соду. Пищевая сода не только безопасный химикат, который легко купить в продуктовом магазине, но и работать с ней гораздо приятнее. Она не так быстро растворяет пленку фоторезиста, поэтому сложно передержать фоторезист в растворе. Вымывание незасвеченных  участков фоторезиста проходит более деликатно и не так стремительно. Дело в том, что удаление пленки фоторезиста с готовой платы выполняется в том же растворе, поэтому если передержать, то фоторезист начнет отставать от текстолита.

Раствор готовим по следующему рецепту: насыпаем в бутылку пищевой соды, сколько не жалко, заливаем горячей водой, растворяем путем применения к бутылке возвратно поступательных движений, т.е. колотим. Внимание! Если вы будете использовать едкий натрий( naoh) его концентрация не должна быть столь суровой. Достаточно чайной ложки на литр.

Далее наливаем раствор в кюветку или мелкую посудину. Отделяем с пленки фоторезиста верхнюю защитную пленку (она более жесткая, чем первая, ее можно отделить руками), погружаем заготовку в раствор. Через 3 минуты вынимаем, и под струей теплой воды протираем мягкой губкой для мытья посуды. Затем снова в раствор на 2-3 минуты. И так пока фоторезист полностью не смоется с незасвеченных участков. Затем хорошо промываем заготовку в проточной воде.

Раствор: Наиболее популярный раствор для травления печатных плат — хлорное железо. Но меня утомили рыжие пятна, и я перешел на персульфат аммония, а затем персульфат натрия. Подробности об этих веществах можно найти в поисковых системах. От себя скажу, что процесс травления происходит приятнее. И хотя персульфат натрия стоит несколько дороже хлорного железа, я все равно его не брошу, потому что он хороший.

Посуда: Идеальная посуда для травления — это специальная емкость с подогревом и системой циркуляции раствора. Такое устройство можно изготовить самому. Подогрев можно сделать от проточной горячей воды или электрический. Для организации циркуляции раствора можно применить аквариумные технологии. Но эта тема выходит за пределы этой статьи.  Нам же придется использовать бытовые средства. Поэтому, берем подходящую емкость. В моем случае — это капроновая прозрачная посудина с плотно закрывающейся крышкой. Хотя крышка и не обязательна, она упрощает процесс травления, да и раствор можно хранить прямо в посуде для травления.

Процесс: Из опыта знаем, что процесс травления проходит быстрее, если раствор подогревать и перемешивать. В нашем случае, нашу емкость ставим в ванну под струю горячей воды и периодически потряхиваем ее для перемешивания раствора. Персульфат натрия раствор прозрачный, поэтому визуально контролировать процесс не представляется никакой сложности. Если раствор не перемешивать, то травление может быть не равномерным. Если раствор не подогревать, процесс травления будет протекать долго.

По завершению промываем плату в проточной воде. После травления плату сверлим, обрезаем по размеру.

Отмывать фоторезист лучше после сверления. Пленка фоторезиста будет защищать медь от случайных повреждений при механической обработке. Погружаем плату в раствор той же пищевой соды, но для ускорения процесса подогреваем. Фоторезист отстает минут через 10-20. Если применять едкий натрий( naoh) все произойдет за несколько минут даже в холодном растворе. После чего плату тщательно промываем проточной водой, и протираем спиртом. Протирать спиртом обязательно, так как на поверхности меди остается невидимый слой, который будет мешать лужению платы.

Чем лудить? Способов лужения много. Предполагаем, что у Вас нет специальных устройств и сплавов, поэтому нам подойдет самый простой способ. Покрываем плату флюсом и лудим обычным припоем с помощью паяльника и медной оплетки.  Кто-то привязывает оплетку к паяльнику, я приспособился держать паяльник в одной руке, оплетку в другой. В этом случае удобнее использовать держатель плат ! Для лужения плат использую такой флюс (он легче отмывается). Но можно и спиртовым раствором канифоли.

Напоследок список материалов и инструментов, которые нам понадобились:

Материалы

  1. Фоторезистивная пленка
  2. Фольгенированный текстолит
  3. Средство «cillit»
  4. Бумажные салфетки
  5. Сода пищевая
  6. Спирт
  7. Хлорное железо или персульфат аммония или персульфат натрия
  8. Флюс
  9. Припой

Инструменты

  1. Ножницы
  2. Острый нож
  3. Плоский напильник или наждачная бумага
  4. Дремель или сверлильный станок, которые в состоянии держать сверла от 0,8 мм., сверла
  5. Посуда для проявления фоторезиста
  6. Посуда для травления
  7. Маленький кусок мягкой ткани
  8. Утюг и чистый лист бумаги
  9. Ультрафиолетовая лампа
  10. Настольный светильник
  11. Коробка cd диска или кусок оргстекла
  12. Струйный или лазерный принтер и пленка для него
  13. Паяльник
  14. Медная оплетка (можно купить, можно снять с коаксиального кабеля)
  15. Мочалка поролоновая.

Успехов!

Раздел: [Приспособления для пайки и конструирования плат] Сохрани статью в:

2zv.ru

Изготовление печатной платы с помощью пленочного фоторезиста. » Портал инженера

Автор - Sailanser.

Итак, для работы нам понадобятся следующие материалы и инструменты:1. Фольгированный стеклотекстолит.2. Пленочный фоторезист.3. Небольшая иголка.4. Кальцинированная сода.5. Ультрафиолетовая лампа на стандартный патрон 220V.6. Пленка для струйного принтера.7. Компьютер, струйный принтер, программа для разводки печатных плат.8. Стирательная резинка.9. Ножницы.10. Стекло толщиной 4 мм.11. Пластиковая емкость.

Для начала нам необходимо изготовить фотошаблон, через который мы впоследствии будем делать экспонирование нашей будущей печатной платы. Открываем программу для создания печатной платы, тут предпочтения у каждого свои кто то любит P-CAD кто то Eagle сам же я предпочитаю платы делать в Sprint-Layout 4.0. В программе открыли файл будущей печатной платы.

проверили что нет косяков неразведенных цепей и прочего. Провели, нет ничего вызывающего сомнения можно идти дальше.

Нажимаем на кнопочку   , и открывается окно для вывода на печать.

Т.к фоторезист негативный (белые области на черном поле) то необходимо поставить соответствующую галочку напротив опции негатив, а также отключить ненужные при печати слои.

Также следует подумать над тем отображать зеркально изображение при выводе или нет т.к пленка для струйного принтера имеет только одну рабочую сторону и этой стороной необходимо будет прикладывать впоследствии к заготовке, для того чтобы увеличить контрастность и исключить боковую засветку. Сам обычно рисую на слое Ф2, а надписи располагаю на слое М1, так что в моем случае ничего отзеркаливать не надо.

Теперь жмем кнопку  и открывается окно настроек принтера и задаем максимальное качество печати и контрастность

В результате этих действий мы говорим принтеру, что бы он лил побольше тонера на те участки, которые будут черными. Далее жмем на кнопочку ОК, в окошке настройки цветов, и кнопку ОК в свойствах принтера. Таким образом, мы создали фотошаблон, настроили принтер и все это дело у нас готово к печати. Берем пачку с пленкой

берем получившийся шаблон и внимательно осматриваем его, черные поля не должны иметь просветов. Если контрасность черных полей не достаточна можно воспользоваться таким средством - Усилитель оптической плотности тонера Density Toner

Теперь займемся подготовкой стеклотекстолита и нанесем на него фоторезист.

Из заготовленного ранее стеклотекстолита вырезаем небольшой по размерам кусочек, в идеале примерно с припуском 3-5 мм, больше с каждого края,чем размеры нашей будущей платы.

Берем стирательную резинку и тщательно проходимся по всей поверхности фольгированного стеклотекстолита. Это необходимо для того, чтобы убрать все пальцы, грязь и прочее, а также обеспечить хорошее прилегание пленочного фоторезиста. После того как прошлись по стеклотекстолиту стирательной резинкой, сдуваем все оставшиеся, после этого пылинки и остатки резинки. Промывать все это ацетоном или каким-то растворителем нельзя, не ляжет фоторезист, если что-то сдуть не получилось, то проходимся чистенькой тряпочкой. Не касаясь очищенной поверхности заготовки руками, (допускается держание за торцы) кладем на стол и отрезаем ножницами кусок фоторезиста. ( Автор использовал отечественный фоторезист, мы рекомендуемиспользовать Фоторезист Ordyl Alpha 340 , значительноп превосходящий наш по многим параметрам)

После того как отрезали, берем иголку, и с матовой стороны подцепляем матовую пленку и сдвигаем ее примерно на 0,5 сантиметра при этом пальцами не касаясь клеевого слоя на самом фоторезисте.

Удерживая кусочек снятой пленки пальцами прикладываем его на край заготовки из стеклотекстолита и разравниваем пальцами с умеренным давлением для того, что бы пленка прилипла, как следует. После того как пленка прилипла к краю пальцы правой руки помещаем с правой стороны под пленку, на тот кусочек матовой пленки, что снимали вначале.

Теперь, не спеша, правой рукой примерно по 2-3 мм вытаскиваем матовую пленку, одновременно пальцами левой руки прижимая и разравнивая ее по поверхности фольги. Торопиться тут нет смысла т.к чем лучше придавите, тем лучше она ляжет на поверхность фольги стеклотекстолита. После того как пригладили всю пленку, излишки обрезаем и получаем стеклотекстолит, покрытый пленочным фоторезистом.

Берем ножницы и вырезаем наш фотоаблон по нужному размеру.

Теперь у нас все готово для начала экспонирования фоторезиста через шаблон. Берем ультрафиолетовую лампу, я например пользуюсь такой

Просто и экономично а главное городить ничего лишнего не надо. Это энергосберегающая лампа УФ света на стандартный патрон 220V. Кладем на ровную поверхность стеклотекстолит с нанесенным на него пленочным фоторезистом, а сверху пленку с напечатанным шаблоном, стороной на которой печатали к фоторезисту, для чего это нужно и зачем это говорил ранее.

 

Сверху все это дело прижимаем стеклом вынутым из полки с книгами.

И поверх всего этого, я обычно ставлю две коробки с компактами, это обеспечивает еще лучший прижим фотошаблона к плате и определяет расстояние на которое удалена ультафиолетовая лампа от поверхности. Время и расстояние подобрать под конкретную лампу очень просто. Берем маленький кусочек стеклотекстолита наносим на него фоторезист. Потом делаем шаблон, на котором пишем циферки 1,2,3,4,5,6,7,8, и т.д , это будет время в минутах. Ставим лампу, включаем, берем какой-то непрозрачный материал, например, еще один кусочек стеклотекстолита, и постепенно через указанные промежутки двигаем его постепенно закрывая части с циферками. После этого проявляем и смотрим на результат. Где он самый лучший, то время для этого расстояния и оставляем.

После этого включаем лампу на 10 минут.

 

Пока наша лампа будет светить в течение 10 минут и формировать нашу плату, пойдем в ванну и приготовим раствор для проявления фоторезиста. В пластиковую посуду подходящего размера, куда поместиться плата, наливаем 0,25 литра воды (половина 0,5 л. бутылки из-под сока), температура воды не играет никакой роли, я наливаю прямо из-под крана. Достаем с полки пакетик с кальцированной содой. (Если у вас нет на полке кальцинированной соды, то его туда надо сначала положить, а уже потом доставать. Если же у вас нет полки, то дальше можно не читать - все равно ничего не получится. Прим. Кота)

Берем чайную ложку и набираем в нее соды, после чего тщательно до растворения всех комочков размешиваем ее в воде.

После того как вся сода растворилась, дожидаемся, окончания экспонирования, как помним, раньше оно у нас было 10 минут. Как только время вышло, снимаем стекло и наш фотошаблон. Берем плату и идем в ванную, при этом, не забыв захватить с собой иголку. Придя в ванную, иголкой аккуратно подцепляем вторую (прозрачную) пленку и снимаем ее.

После того как сняли вторую пленку, кладем плату в пластиковую ёмкость с разведенной содой и ждем примерно секунд 30. По истечении этого времени, рисунок начинает проявляться, видны будущие дорожки и в тех местах, где дорожек быть не должно, фоторезист растворяется. Теперь берем ненужную зубную щетку и начинаем ей водить по нашей плате для того, что бы ускорить процесс смывания фоторезиста с ненужных нам участков. Показатель того, что фоторезист смылся там, где надо, поверхность меди светлая и блестящая, как и до приклеивания фоторезиста. После того как смыли весь ненужный фоторезист и оставили нужный, вытаскиваем плату из раствора соды и промываем под струей воды. Делается это для того, что бы смыть с поверхности платы проявляющий раствор. После того как промыли под струей воды, откладываем в сторону, и выливаем ненужный нам проявляющий раствор.

Теперь дело осталось за малым наливаем в другую пластиковую емкость раствор хлорного железа и травим. После того как протравили, вынимаем, снова промываем под струей воды, на этот раз для того, что бы смыть остатки хлорного железа. Вот и весь нехитрый процесс, по окончании которого мы получаем печатную плату высокого качества.

 

Таким образом, мы сделали печатную плату, на ней виден фоторезист, который был нам нужен. Осталось только снять его. Берем ватку, мочим в ацетон, и сначала промокаем всю поверхность платы, потом трем. Примерно через 1-2 минуты фоторезист начинает сползать кусками, полностью оттираем весь фоторезист. Дальше, как обычно, лудим, сверлим дырки, обрезаем, выравниваем и запаиваем компоненты.

Возможные косяки на выходе после проявления фоторезиста:1.Фоторезист полностью растворяется в соде - недостаточное время экспонирования или большое расстояние до лампы.2.Фоторезист не смывается вообще нигде - прозрачный фотошаблон на темных участках, вследствие чего, через них проходят ультрафиолетовые лучи и засвечивают, то чего не надо засвечивать.3.Фоторезист не смывается вообще нигде, но на тех участках где он должен смыться он слегка мутноватый, виден рисунок, и рисунок четкий - прозрачный шаблон на темных участках, но в данном случае он гораздо темнее, чем в предыдущем варианте.4.Фоторезист смылся, как надо, но дорожки получаются шире, чем на фотошаблоне, особенно это заметно на тех дорожках, что проходят между выводов микросхем (слипание), например, на фотошаблоне дорожка при измерении линейкой 1 мм на плате 1,2-1,5 мм - недостаточный прижим фотошаблона к поверхности заготовки, еще такое может быть, когда сам стеклотекстолит кривой, поэтому рекомендую обратить на его ровность внимание при покупке, т.к сам с кривизной продаваемого стеклотекстолита сталкивался не однократно.

Ну вроде все.

Sailanser

Источник: предположительно Радиокот.

 

Обсудить на форуме

ingeneryi.info

"Ставим" процесс на пленочном фоторезисте ( глава II, материалы и оборудование)

Другие статьи циклаI. ТеорияIII. ПроцессIV. Калибровка

Вторая часть описания процесса изготовления плат с помощью сухого пленочного фоторезиста посвящена необходимому оборудованию и материалам.

Итак полный список и описание предназначения и требования приведены ниже.

Небольшое замечание: перечень оборудования и материалов предназначен для тех, кто собирается ставить процесс с нуля. Тем, кто уже имеет опыт изготовления плат, наверняка многие вещи не понадобятся. Так же напоминаю, что я описываю в подробностях собственный процесс как он есть на момент написания статьи.

Материалы.

1. Стеклотекстолит. Подавляющее большинство продающегося стеклотестолита имеет толщину фольги 35мкм. Он вполне подходит для получения рисунка с шириной дорожек и зазоров от 0.15мм и больше. При изготовлении плат с нормами (шириной дорожек и зазоров) от 0.2мм и меньше, весьма удобно пользоваться стеклотекстолитом с толщиной меди 18мкм. Он встречается гораздо реже, но, все же не является экзотикой. Заготовка изначально не должна иметь глубоких царапин на меди, а поверхность не должна быть сильно окисленной или загрязненной.

2. Фоторезист. Ниже описывается работа с двумя видами фоторезиста — Photec 6300 и Riston 200. С другими марками фоторезиста я дела не имел, но полагаю что принципиальных отличий быть не должно.

3. Моющее средство с мягким абразивом. После некоторого количества экспериментов я остановился на Cif конкретно вот такого вида: Он, с одной стороны, хорошо отчищает и обезжиривает заготовку, а с другой доступен практически повсеместно.

4. Маленькие губки. Какие-то типа таких, которые продаются в хозяйственных магазинах и отделах как губки для мытья посуды: Каких-то особых требований к ним нет, но нужно помнить, что в описываемом процессе это расходник, поскольку они быстро приходят в негодность. На фото рядом с новой губкой есть вторая, слегка поюзанная, не сложно заметить, что время жизни губок совсем не велико.Внимание: на одну из сторон таких мочалок нанесен более жесткий материал предназначенный для удаления сильных загрязнений. Пользоваться им при подготовке платы нельзя, он оставляет слишком глубокие царапины на поверхности меди. Зато эту (впрочем как и мягкую) стороны смоченные каплей моющего средства (см. пункт 3) очень удобно применять для отмывания пятен хлорного железа практически со всех твердых поверхностей — пластика, стекла, кафеля и так далее. Отмывает весьма эффективно и без особых усилий.

5. Влаговпитывающие салфетки. Я покупаю вот такого вида: Каких-то особых требований к ним тоже нет, но перед первым использованием ее необходимо намылить моющим средством и очень тщательно прополоскать. Так же в процессе работы нужно периодически повторять эту процедуру. Лучше так же иметь раздельные салфетки для разных видов сушки, причем одну выделить исключительно для сушки заготовки перед нанесением фоторезиста.

6. Резиновые перчатки. Есть несколько вариантов. Я долгое время пользовался одноразовыми медицинскими. Они вполне удобны в работе, но при длительной работе руки в них сильно потеют, а это чревато заболеваниями кожи рук. В добавок латекс, из которого они изготовлены, может вызывать аллергию. В конечном итоге я чаще всего использую хозяйственные перчатки (так же продаются в хозмагах) с внутренним напылением из шелка. Они заметно толще и потому работать в них далеко не так удобно, но руки в них не потеют, сами перчатки значительно длиннее (защищают не только кисти рук) да и служат они не в пример дольше. Увы, на данный момент старые окончательно износились и на фото видно, что я сейчас снова использую медицинские.

7. Растворитель. Для смывания фоторезиста после травления понадобится растворитель типа 646. Если у вас есть в наличии ацетон, лучше использовать его. Если же у вас достаточно терпения, вместо растворителя можно воспользоваться концентрированным раствором кальцинированной соды (~20-25грамм на литр воды).

8. Проявитель. Для проявки используется либо раствор кальцинированной соды (2 грамма на литр воды, концентрацию превышать не рекомендуется, лучше пусть будет чуть меньше, чем чуть больше), либо раствор силикатного клея (~15мл клея на литр воды). Вместо клея можно взять жидкое стекло (по химическому составу это одно и то же вещество — водный раствор силикатов натрия), продающееся в магазинах стройматериалов, по составу это тоже самое, но не в пример дешевле, да и нет вероятности наткнуться на непонятно что (с клеем такое случается). Фоток сознательно не привожу, слишком много вариантов упаковки как у жидкого стекла, так и у соды, выбирать конкретную марку смысла никакого нет. Все растворы «долгоиграющие», а расход материала невелик, так что банки жидкого стекла хватит ну очень надолго. Обращаю внимание, что проявочный раствор готовится с использованием холодной воды и в процессе проявки греть его ни в коем случае не нужно, он должен оставаться (максимум) комнатной температуры.

9. Влажные салфетки для протирки экранов мониторов и телевизоров. Я пользуюсь вот такими: но, в принципе, подойдут любые. Выбор этого типа салфеток обусловлен тем, что их много и они достаточно дешевы (покупал в магазине Метро, если кому интересно). Требование одно: этими салфетками придется протирать стекло и крайне желательно при этом не оставлять разводов.

10. Скотч. Скотча используется достаточно много и требования к нему достаточно жесткие и, зачастую, противоречивые: он должен прочно держаться, но легко отделяться при необходимости; он не должен тянуться; он должен легко выдерживать температуру до ~120 градусов без каких-либо следов деформации. И, конечно, с ним должно быть удобно работать, а для этого он должен легко отрываться от рулона. Идеальным по всем этим параметрам оказался вот такой скотч: Увы, он далеко не всегда имеется в продаже. Достойной альтернативой оказался вот такой: Он, в принципе, имеет только один недостаток (по сравнению с предыдущим) оторвать кусок от рулона значительно труднее, приходится делать надрез или прокол ножом. В целом рекомендую смотреть, в первую очередь, матовый скотч, он гораздо ближе к перечисленным выше требованиям. Прозрачный скотч пригоднный для использования в процессе мне не попадался.

11. Бумага Обыкновенная бумага для копиров, лазерных и струйных принтеров. Требований особых нет, лишь бы с нее не сыпалась пыль и мусор.

12. Травитель Некоторое время назад я перестал пользоваться хлорным железом и перешел на персульфат натрия, но потом оказалось, что немалая часть проблем с повторяемостью процесса вызвана тем, что персульфат имеет слишком большое боковое подтравливание и неравномерность травления. Поэтому сейчас я снова вернулся к использованию хлорного железа. Так что травить будем в растворе хлорного железа согласно инструкций на упаковке. Для ускорения процесса к нему можно добавить поваренной соли и/или подогреть до ~40-50 градусов.

Оборудование.

1. Источник ультафиолета с таймером. На данный момент я использую блок из 5 ламп такого вида. Этот блок установлен на стойке высотой 1 метр. Таймер позволяет задавать выдержки от 99 часов до 1 секунды. Секундная точнность является необходимой, поскольку при некотором сочетании параметров (вид фоторезиста, расстояние от ламп, количество ламп) выдержки могут быть менее минуты. Так же при работе с выдержками в интервали от минуты до 3 часто бывает нужна дискретность в 10 секунд для точного подбора времени экспозиции. В конце статьи приведены фотографии установки.

2. Два стекла толщиной 4мм и размерами примерно 20х30см. Одно будет служить подложкой, а вторым прижимается фотошаблон во время экспозиции. Их можно заказать в любой мастерской, где делают прирезку стекла.

3. Пластиковые емкости Всего понадобится три пластиковые емкости, одна для проявки, одна для травления и одна с растворителем (или концентрированным раствором кальцинированной соды). Я использую бытовые пластиковые емкости (судки) с крышками. Емкость проявочной ванны должна быть не менее литра (лучше больше). Для смывания фоторезиста понадобится другая емкость, возможно меньшего размера, если для смывания используется растворитель или ацетон, то она обязательно должна быть с крышкой.

4. Ламинатор Оптимальным выбором будет вот такой: Fellowes Mars A4. Ламинатор нужно разобрать, точнее, достать из корпуса непосредственно сам механизм. Без этого невозможно получить близкий доступ к валам, а без этого, в свою очередь, невозможно качественно нанести фоторезист (сам процесс будет описан в следующей части). Фото внешнего вида и разобранного ламинатора тоже приведены ниже. К ламинатору понадобится «подставка», какая-нибудь коробка или что-то подобное. Подставка должна быть такой высоты, что бы лежащий на ней лист попадал в щель ламинатора прямо, без подъемов или спусков. Подставка должна быть достаточно длинной, что бы на нее нормально ложился лист А4 в длину (а лучше еще длиннее). Я пользуюсь коробкой от клавиатуры.Внимание: механизм ламинатора горячий в процессе работы, так что обращаться с ним следует осторожно.

5. Качественный нож или ножницы Я пользуюсь вот такими ножницами: но вполне подойдут и обычные, лишь бы они были достаточно острыми. Можно воспользоваться и скальпелем или канцелярским/строительным ножом (с лезвиями-расходниками). Как и к ножницам требование только одно — что бы они были острыми.

6. Грузы Они нужны что бы прижимать фотошаблон к заготовке в процессе экспозиции. Я пользуюсь несколькими старыми трансформаторами, но тут каждый сможет подобрать что-то удобное для себя. Грузов лучше иметь штуки 3-4, поскольку мелкие заготовки не всегда удается правильно прижать при наличии только двух грузов. Так же важно помнить, что он будут постоянно ставиться и сниматься со стекла, так что будет лучше, если грузы не будут иметь острых твердых граней, которыми можно расколоть стекло.

13. Лупа Для проверки качества фотошаблонов, качества проявки, обнаружения дефектов на готовой плате и тому подобных задач понадобится качественная стеклянная лупа не менее чем с 30-кратным увеличением. Та, которой пользуюсь я, выглядит так: У моей есть подсветка, но она не обязательна, поскольку подавляющее большинство подобных задач выполняется на просвет.

Если ничего не упустил, список должен быть исчерпывающим, то есть того, что перечислено выше достаточно для процесса при условии наличия фотошаблона.

Теперь более подробные фотографии некоторых важных компонентов.

Источник ультрафиолета. Общий вид: Блок ламп крупным планом: Общий вид блока управления и противовеса: Шайба на нитке привязана к цоколю средней лампы. Ее наличие заметно упрощает правильное расположение заготовки перед экспозицией. В целом конструкция построена по тому же принципу, что и башенный кран, поэтому она достаточно устойчива. Стойка — метровый пруток из алюминия, основание собрано из разных готовых стальных уголков и пластин. Все это имеется в продаже в строительных магазинах. Лампы укреплены на куске одностороннего стеклотекстолита. Патроны керамические. Они продаются с металлической Г-образной скобой для крепления. На отогнутом конце скобы имеется отверстие с резьбой М4. Скоба разогнута и плашмя прикручена винтом к стеклотекстолиту. Вот, собственно, и вся конструкция. Провода от ламп закреплены стяжками и подключены к самодельному таймеру на AtMega168. Схему и печатку приводить не буду, таких схем вагон на любой вкус, моя далеко не шедевр в этом отношении.

Ламинатор Механизм отдельно Мой вариант подставки Входная щель ламинатора крупным планом

В следующей части пойдет речь непосредственно о процессе.

we.easyelectronics.ru

Впечатления от использования пленочного фоторезиста

Представляем вашему вниманию статью, затрагивающую тему фоторезистов от одного из наших клиентов. Текст перепечатан без изменений. Первоисточник — BSVi’s homepage.

Я протестировал недавно заказанный фоторезист и составил своем мнение о нем. Перед окончательным вердиктом хочу рассказать, как я делал тестовую плату. Если не интересно, можно сразу перейти к “выводам”.

Первая проблема, с которой я столкнулся – это напечатать негатив в альтиуме. Замечу, что это проблема исключительно альтиума. К примеру, в более распространенном Sprint-Layout для этого есть простая “юзер-френдли” галочка. Так, что этот момент для многих окажется несущественным.

Фотошаблон, как всегда, печатал на кальке. После этого повышал контрастность феном, как я описывал в своей методике для аэрозольного фоторезиста.

Пленочный фоторезист состоит из трех слоев: сверху-вниз – лавсановая пленка, сам фоторезист, полиэтиленовая пленка. Почему-то, народ называет полиэтиленовую пленку “матовой”. Она действительно немного более матовая, чем лавсановая, но невооруженным глазом этого не заметно.

Для того, чтобы определить где какая пленка, нужно снять их обе (это сложно) и попробовать растянуть. Полиэтилен легко тянется, лавсан – не тянется вообще. После этого нужно запомнить с какой стороны полиэтилен. У меня он оказался на внутренней стороне фоторезиста (на той, которая ближе к центру, когда резист закручен в рулон).

Отрезать нужное количество резиста проще всего канцелярским ножом, используя кусочек текстолита как шаблон, а под резист положив ваш любимый гламурный журнал.

Теперь отдираем полиэтиленовую пленку. Этот момент мне показался сложным. Я взял иголочку и немного поцарапал лист фоторезиста со стороны полиэтилена – он начал расслаиваться и тогда я подцепил пинцетом полиэтилен.

Подготавливаем заготовку. Я брал кусок текстолита и чистил его мелкой наждачкой с хозяйственным мылом. В отличии от методики с аэрозолем (где вода должна покрывать заготовку тонким слоем), тут вся вода должна скатываться с заготовки. Сушу заготовку феном.

Теперь, что касается накатывания фоторезиста. Его почему-то все боятся. Ничего сложного тут нет, этот процесс значительно проще, чем снять пленку. Фотографии я сделать забыл, поэтому придется читать кучу нудного текста без картиночек.

Итак, отдираем немного полиэтилена от резиста и кладем его на плату. Выравниваем и приклеиваем самый краешек. Придавливая пальцами, разравниваем его. Далее, потихоньку отдирая полиэтилен (по 1см где-то), потихоньку приклеиваем весь резист к плате. Ключевой момент тут в том, что не нужно отдирать весь полиэтилен сразу, иначе получатся пузырьки.

После этого, я намочил фотошаблон транспарентом (как и в аэрозольной методике) и “приклеил” его к заготовке.

Далее, светил УФ лампой 10минут. Многим, кто пользуется пленочным резистом это покажется очень много, но нужно иметь ввиду, что: Во-первых, у меня большое расстояние до лампы, а во-вторых, у меня довольно контрастный фотошаблон. Чем больше контраст – тем меньше вероятность пересветить.

Далее нужно отодрать лавсановую пленку. Оказалось, это самая сложная процедура. Я подцеплял пленку иголкой и немного подымал. Если цепляешь пленку не правильно – она моментально рвется (толщина то мелкая). Тут придется потренироваться.

Проявлял в “кроте”. Концентрация 4кубика крота на 400мл воды. Проявляется довольно долго – пару минут. В конце нужно взять ватный тампон и протереть всю плату. Из-за толстого слоя резиста, проявленный резист плохо удаляется из тонких зазоров между дорожками.

После травления, оказалось, что резист очень сложно удалить наждачкой – он очень твердый! Я решил “перепроявить” его и кинул в сильно концентрированного “крота”. Резист слез мгновенно.

Еще я думал, что сложно будет совместить слои плату по реперным отверстиям – ведь это нужно черной точкой закрыть дырочку и сделать это нужно через слой резиста (фотошаблон-то негативный). На практике это оказалось очень просто и слои совпали очень точно.

Итак, выводы

Пленочный резист хорош простотой. Никакого геммора с распылением – накатывать его очень просто. Он хорош скоростью – засветка 10минут, за это время как-раз можно приготовить проявитель и посмотреть в аську. Никакой сушки – это тоже зачетно.

Недостатки – он очень толстый, поэтому разрешающая способность низка. Я бы сказал, что с фоторезистом от Ворона реально выдерживать норму дорожка/зазор : 0.3/0.3, я делал зазор 0.2, за что поплатился тремя “перемычками” от не проявленного резиста. Перемычки пришлось резать, чего с аэрозольным резистом никогда не было.

Марка резиста мне не известна (как и его толщина).–Толщина на глаз – 50мкм. В природе существуют пленочные резисты намного меньшей толщины (еще бы, 99% промышленного производства плат на основе пленочного резиста сейчас, жидкий только при производстве микросхем используют).

Итак, вердикт. Если вам не нужны дорожки тоньше 0.3мм, то пленочный резист – идеальный выбор. Он намного проще в освоении, чем аэрозоль, и дает превосходные результаты. Если нужны нормы поменьше, то нужно либо что-то изобретать (слышал, что народ его зубной щеткой чистит при проявке, к примеру) либо искать пленку потоньше.

Кстати о запахе. Запах пленки намного противнее запаха аэрозоля. Не знаю, что из них вреднее для здоровья, но факт остается фактом.

Стоит иметь ввиду, что все, что написано в статье – мои собственные выводы, которые могут поменяться буквально завтра, и что я – не большой спец в производстве плат с помощью пленочного резиста.

Купить пленочный фоторезист Вы можете в нашем магазине.

blog.e-voron.dp.ua

Страничка эмбеддера » Пленочный фоторезист от Pah’а.

А вот и еще одна статейка от Pah’а. И, как всегда, спасибо ему огромное. —BSVi

В сети есть куча холиваров. Каждая сторона с пеной у рта доказывают правоту своей точки зрения. Кто-то спорит про преимущества ассемблера перед С, AVR перед PIC`ами, утюга перед фоторезистом, а мы с BSVi`ем спорили про то – что-же лучше пленочный резист или жидкий.

Сразу оговорюсь, я категорически за фоторезист, хотя пробовал ЛУТ только один раз в своей жизни пару недель назад и получил откровенное унылое неудовлетворение :). Я конечно понимаю, что это несовершенство моей технологии, бла-бла-бла, я видел множество качественных плат, сделанных ЛУТ`ом, но… но мне ужасно не понравился процесс, нестабильность результатов, да и при необходимости повторить хотя бы десяток плат моя врожденная лень возьмет верх. Да в промышленности юзают резист, а ведь это чего-то да стоит.

Этим способом я изготавливаю платы около 5 лет. Меня самого удивило, что качественный результат получился с первого раза.

Как я выбрал пленку? Когда я первый раз пришел в магазин, то хотел брать POSITIV 20, он был дороговат, и, для пробы, я решил взять стеклотекстолит с нанесенной пленкой. Я был очень доволен результатом. Я не трачу время на нанесение, сушку, и получаю отличный результат. Остальные плюсы я опишу в тексте. Мой резист выглядит как и все остальные, марку не знаю, можете не спрашивать, у нас он продается в листах А4

 

 

Фоторезист абсолютно не имеет запаха, он негативный. То есть остается то, что засветилось, шаблон надо делать негативным. Сверху на нем пленка, которая снимается перед проявлением, в отличии от резиста  BSVi`я, снимается она за 0,0112 сек руками без всяких приспособлений и заклинаний)). Я просто провожу пальцем по краю перпендикулярно плоскости платы в сторону фоторезиста, и пленка отстает.

По поводу фотошаблона: я читал про кальку, но у меня так ни разу и не получилось ее использовать, она жевалась принтером, тонер некачественно прилипал. С первого раза я решил попробовать пленку для печати, и результат меня устроил. Вообще же я складываю пленку в два раза обычно, но я делал и в один. Так-же, я делал на офисной бумаге, один раз вышло нормально, но плата была покрыта медью во всех свободных местах, во второй раз половина платы сползла. Но это было от безысходности, так, для общего развития.

 

 

Далее, готовим шаблоны. Как я уже говорил, я обычно их складываю в два слоя, один для пробы решил сделать в один слой. Склеиваю я их обычным скотчем по одной стороне, я думаю все ясно из рисунка:

 

 

При засветке я использую обычную УФ лампу под цоколь E-27, никаких трубок с балластами, а тем более кварцевые лампы я не использую.

Для засветки, я соорудил следующий ядреный коллайдер:

 

 

Стекло – обыкновенное оконное 3мм, все отлично засвечивается, свечу я 1 минуту, этого достаточно. Далее все ясно- ложим шаблон на стеклотекстоли и светим 🙂

Для проявки, я использую кальцинированную соду (бикарбонат натрия, если кто не в курсе), концентрацию никогда не контролирую, емкость — обычно лоток из под мяса, ложу от пол чайной ложки, до одной. В этот раз проявлял около минуты (чуть меньше), перепроявить достаточно трудно, если минут 5 полежит- у меня ничего не отставало, при проявке – провожу губкой, достаточно удобно, количество соды видно на фотографии:

 

 

После проявки получаем следующее(напомню, что один шаблон мы делали в один слой):

 

 

Да… Факир был пьян, и фокус не удался… Та плата, что в один слой — явно не получилась. Для отмазки представляю другую, шаблон так же сделан в один слой:

 

Травлю я в своей травилке, единственное — шланг у нее забивался, и я поставил аквариумный распылитель, больше таких проблем не было, да «пузыристость» повысилась — стала более насыщенной. Перед травлением опускаю плату в хлорное железо на несколько секунд, и контролирую качество проявки- в недопроявленных местах медь будет более светлая(блестящая):

 

При травлении процесс контролирую следующим образом- за травилкой ставлю настольную лампу, и на просвет наблюдаю ход травления. Таким образом, я не вытаскиваю плату, да и видно лучше- тончайший слой меди уже не просвечивается. Правда в этот раз у меня хлорное железо превратилось в какое-то зеленное зелье и оно не просвечивалось (древнее как фикалии мамонта), хотя такой случай был впервые.

После травления получаем результат:

Дорожки 0,1 мм получаются без усилий, расстояние между ними тоже, но при этом приходится при проявке использовать зубную счетку, что б не осталось лака между дорожками.

Ввиду ограниченности времени, продолжим немного попозже.

bsvi.ru

Страничка эмбеддера » Пленочный фоторезист от Pah’а. Часть 2

Фактически, эта часть к фоторезисту отношения практически не имеет. Она содержит технологические приемы, которые я использую при изготовлении печатных плат.

 

 

В прошлый раз мы получили следующее:

Следующий шаг- обрезка лишнего. Для этого я использую обычные совковые ножницы по металлу. Далее шлифуем края на точильном бруске. Я шлифую через раз, так как у меня не всегда получаются края ровнее чем после резки ножницами. Этот момент в моей технологии мне не нравится больше всего, но у меня уже есть идея как это исправить (покупать гильотинный или сабельный резак для бумаги за 300-5000$ у меня нет ни возможности, ни желания).

Для смывки остатков лака я раньше использовал ацетон, как наиболее быстрый способ, но теперь его купить затруднительно, а старые запасы у меня кончились. Теперь использую этилацетат (или жидкость для снятия лака). Спиртом этот фоторезист практически не растворяется.

Получаем такие заготовки:

 

Далее я лужу платы с помощью сплава Розе в воде. При этом в воду добавляется немного лимонной кислоты, которая, по идее, выступает в роли флюса. Я пробовал и без нее, и пол килограмма высыпал – разницы не заметил. Сегодня попробовал перед опусканием платы в воду покрыть ее флюсом F5, мне показалось так лучше. Резиновым шпателем я удаляю остатки сплава с платы, придерживая плату деревянной палочкой. Кстати, если у вас плата полежала пару дней и медь окислилась – достаточно опустить на несколько секунд ее в хлорное железо – иначе, намучаетесь.

Процесс запечатлен на следующей фотографии (кликабельно):

И вот результат:

 

Качество фотографий нормальное так получит и не удалось, моя мыльница отказывается их делать. На самом деле платы более блестящие. Кстати, я думаю использование сплава Вуда более удобно для этих целей, так как Розе застывает, если использовать холодный шпатель, или не прогрелась плата. Но, во первых у меня его нет, а во вторых я считаю его более вредным.

Далее – сверловка. Длительное время я сверлил вручную, откуда получал неперпендикулярные отверстия, да и время уходило больше. Потом, из подручного говна и палок, я слепил подобие сверлильного станка, который мне этот процесс значительно облегчил. Следующий пункт- станок с ЧПУ, но до этого я не дошел.

Потом по желанию можно сделать маску и, аля шелкографию. Маска делается с помощью того же фоторезиста. Технология такая же: наносим, делаем фотошаблон, напечатанными остаются только контактные площадки. Далее засвечиваем и проявляем. Шелкография наносится с помощью ЛУТ`а. Эта технология тоже не секретна, печатаем расположение элементов, лучше на бумаге от самоклеющейся пленки, так как мелованная потом оставляет этот самый белый слой, проглаживаем утюгом несколько минут через 2-3 слоя офисной бумаги, и снимаем бумагу.

 

 

На этом изготовление платы заканчивается.

bsvi.ru


sitytreid | Все права защищены © 2018 | Карта сайта