Изготовление печатной платы с помощью пленочного фоторезиста. Фоторезистор пленка

Изготовление печатных плат фоторезистивной пленкой

Сегодня я вам расскажу как в домашних условиях изготовить печатную плату не хуже заводской.

Есть несколько способов изготовления печатных плат, я Вам покажу как изготовить при помощи Фото резистивной пленки .

Что нам понадобится?

1. Прямые руки.
2. Программа Sprint-Layout.
3. Пленка для печати (Продается в канцтоварах) есть для струйных и лазерных принтеров.
4. Лампа УФК

Выбираем какую схему мы хотим изготовить. Я взял для примера вот эту, открываем ее программой Sprint-Layout

как показано выше.

Потом не маловажный момент, отправляем уже готовую плату на печать, и не забудьте поставить галочку где написано НЕГАТИВ показано на картинке выше.

И еще как видно на фото, схема расположена не вверху, а снизу, это для того чтобы когда Вы будите вырезать схему из пленки, ее можно было еще раз применить.

Вот как выглядит пленка для печати.

А вот уже распечатанная, на пленке схема.

Вырезаем нужный кусок из пленки.

Заготавливаем нужный размер текстолита и зачищаем его нулевой шкуркой.

Потом обезжириваем спиртом.

Вот так выглядит Фото резистивная пленка. Вырезаем нужный кусок и снимаем защитную пленку и клеящею сторону (это та от которой сняли защитную пленку) наносим на текстолит, и плотно прижимаем к текстолиту, я беру тряпочку и сильно прижимаю пальцами, иногда пленка плохо пристает, тогда в ход идет тяжелая артиллерия, беру утюг ели теплый, между текстолитом и утюгом ложу газету и проезжаю пару раз и все.

Возьмите любую книгу положите на нее вашу печатную плату, а сверху шаблон, не перепутайте сторону шаблона, а то не правильно получится печатка.

Я применяю вот такую УФК лампочку, у нас она стоит 45 гривен. 

На следующем этапе делаем не хитрую конструкцию, как я уже говорил берем любую книгу ложем на нее нашу заготовку, сверху ложем стекло, я взял со старой форточки. можно из дверцу для мебели. Я взял что попалось под руки это коробка от микрофона и какой-то ящик. моя конструкция имеет высоту от лампочки до заготовки 20см. При такой высоте я все это хозяйство оставляю на 7 минут, у каждого сейчас есть мобильный телефон и таем есть таймер.

P.S Вам придется не один раз испортить фото резистивную пленку, пока не подберете высоту и время.

Вот так выглядит уже после засветки УФК лампочкой,Снимаем лишнею пленку. Кстати я всегда делю плату на пол сантиметра больше чем надо, чтобы не повредить дорожки, это для того что когда Вы будите снимать лишнею пленку края немного слезет.

А на следующем этапе, нам пристоит отмыть нашу плату в растворе воды и кальцинированная содапоищите ее на кухне у жены или родителей.Берем любую посуду по размеру вашей платы, наливаем туда воды и одну ложку соды, тщательно размешиваем и ложем туда нашу плату на одну минуту.

Потом берем щеточку, я свою нашел у косметички жены (она досех пор ее ищет). Я слышал что можно зубной щеткой но лично я не пробовал. И прямо в растворе вытираем щеткой лишний фото резистор.

А это моя ванная для хлорного железа, я к плате на двух сторонний скотч, клею пенопласт чтобы плата полностью не танула.

Когда плапта протравилась, нужно смыть фото резистор (спирт не помогает).

Еще одно, не торопитесь вот я поторопился и видите как щеткой отмыл 3-ку стер.

shemu.ru

"Ставим" процесс на пленочном фоторезисте ( глава IV, калибровка)

Всего элементов 20, два ряда по 10. Для удобства они пронумерованы. Уточню: фотошаблон следует изготовить тем способом (на том принтере или в той типографии), которым вы планируете пользоваться в дальнейшем. Это важный момент, поскольку калибровка сделанная на фотошаблоне сделанном другим способом на другом фотошаблоне даст неправильное оптимальное время экспозиции. Понадобится также кусок непрозрачного для ультрафиолета материала который чуть шире и чуть длиннее фотошаблона. Кусок стеклотекстолита вполне подойдет. Дальше я буду называть его «заслонкой».

Последовательность действий такая: 1. Готовим заготовку, как описано в предыдущей статье, накатываем фоторезист и даем ей остыть. Так же как и с фотошаблоном, тут важно выдержать режимы как можно ближе к тому, как вы планируете изготавливать платы в дальнейшем. 2. Кладем заготовку на стекло, накрываем фотошаблоном, сверху кладем второе стекло и ставим грузы. Тщательно проверяем, что бы фотошаблон был плотно прижат к заготовке по всей площади. В данном случае это может оказаться несколько сложнее, чем в последующем, поскольку заготовка длинная и узкая. 3. Накрываем заслонкой все изображение на фотошаблоне кроме элемента с номером 10. Проверяем, что заслонку можно подвинуть так, что бы открыть все элементы и этому не будут мешать грузы или еще что-нибудь. 4. Ставим на таймере 5 минут и начинаем экспозицию. 5. Каждые 30 секунд сдвигаем заслонку открывая очередной элемент, 9, 8, 7 и так далее. По окончанию экспозиции мы получаем заготовку, в которой элемент с номером 10 экспонировался 5 минут, элемент с номером 9 — 4 мин. 30 сек. и так далее. 6. По окончанию экспозиции закрываем заслонкой весь шаблон и даем полежать несколько минут. 7. Вынимаем заготовку из-под верхнего стекла, снимаем верхнюю защитную пленку и начинаем проявлять. Проявку делаем плавно поднимая и опуская заготовку за четыре угла в проявочном растворе. 8. Продолжаем проявку до тех пор, пока не перестанут происходить видимые изменения с фоторезистом. Это можно проконтролировать так: перестает «полоскать» заготовку и даем ей спокойно повисеть в растворе примерно минуту. Если за это время над дорожками не появился «туман» (его наличие удобнее определять слегка покачивая заготовку), значит все, что могло проявиться уже проявилось. 9. Тщательно промываем заготовку водяной щеткой (что это такое описано в предыдущей статье, в разделе «Проявка») и начинаем анализ результата.

Возможные варианты: а) Все смылось. Повторяем пункты 1-9, только в качестве стартового времени берем время на пять минут больше. б) Ничего не проявилось. Повторяем пункти 1-9, только в качестве стартового времени берем 1минуту и шаг в 5 секунд. в) Что-то проявилось, но на краю заготовки. Если проявившийся край ближе к элементу 1, то делаем так же как в пункте б), если проявившийся край ближе к элементу 10, то делаем как и в пункте а) (можно попробовать сдвигаться не на 5 минут в этом случае, а, скажем, на 3 минуты). г) (собственно, искомый вариант) Что-то проявилось лучше, что-то хуже, но достаточно четко можно определить группу из 2-3 хорошо проявившихся элементов и эта группа не на краю диапазона. Если такая группа длиннее 2-3 элементов, то внимательно изучаем самые мелкие дорожки на каждом элементе. Выбираем тот элемент, где эти дорожки проявились наилучшим образом в качестве центрального и берем предыдуший и следующий элемент.

Отобранные элементы дают там 30 или 60 секундный диапазон, в котором находится оптимальное время экспозиции. Что бы его локализовать необходимо повторить шаги 1-9, но на этот раз в качестве стартового времени берется время начала диапазона, а шаг, соответственно, будет 3 или 6 секунд. После второго захода просто выбираем тот элемент, который соответствует оптимальной выдержке (обычно это средний элемент из группы примерно одинаковых по качеству проявки). Время экспозиции этого элемента и будет оптимальным временем экспозиции для ваших условий.

Калибровка проявки заметно проще. Готовим заготовку так же как для калибровки экспозиции и экспонируем ее с оптимальным временем, которое вы определили на предыдущем этапе. Затем «полощем» заготовку в проявителе до тех пор, пока все участки с незасвеченным фоторезистом не очистятся полностью. Затем начинаем отсчет времени. Время удобно засекать не по часам или таймеру, а просто отсчитывая количество полных движений вверх-вниз заготовки в процессе «полоскания». Полное количество таких движений и будет искомым временем дополнительной проявки. После каждых 60 движений (то есть примерно через минуту) нужно делать старательную промывку водяной щеткой и окунать на 3-5 секунд в травящий раствор. Когда все зазоры между дорожками изменят цвет, калибровка завершена.

Важное замечание по поводу проявки: как бы избирательно не действовал проявочный раствор на фоторезист, он все равно действует и на засвеченный фоторезист тоже. Поэтому важно делать процесс проявки как можно более быстрым и не передерживать заготовку в проявочном растворе. В этом могут помочь промежуточные промывки водяной щеткой. Количество и тщательность таких промежуточных промывок, полагаю, каждый сможет подобрать самостоятельно.

Что-то вроде послесловия: я постарался максимально подробно описать все шаги процесса в надежде максимально сократить время доведения процесса до рабочего состояния. Это не значит, что процесс идеален или что в нем ничего нельзя улучшить или изменить. Немного наблюдательности, любознательность и готовность экспериментировать помогут вам добиться еще более качественных результатов. Искренне желаю вам успехов на этом пути.

we.easyelectronics.ru

Изготовление печатной платы при помощи фоторезиста

Дата: 22 Марта 2013. Автор: Алексей

Андрей    05.04.13

Отличная статья. Сделал все как написано, получилось с первого раза. Теперь бы еще про металлизацию такую же статью написал бы кто :)

SergeBS    21.04.13

Дичь какая-то. 1. "Короче если расстояние между дорожками 0.2 - 0.1 мм, то пылинка может сыграть плохую роль и создать перемычку между дорожками.". Фоторезист негативный (см. дальше про шаблон). Пылинка не даст засветить дорожку и в результате - разрыв дорожки а не замыкание. 2. "Для груза использую два гелиевых аккумулятора по 7 Ач." Нет в аккумуляторах ГЕЛИЯ, а есть ГЕЛЬ. И вовсе не обязательно гель есть в необслуживаемых аккумуляторах. Гелевые аккумуляторы - редкость. 3. "В итоге получаю засвеченный фоторезист. Еще один плюс против нашег

SergeBS    21.04.13

Обрезало коммент. Ну ладно. Повторим. Дичь какая-то. 3. "В итоге получаю засвеченный фоторезист. Еще один плюс против нашего, после проявки засвеченные участки темнеют и можно посмотреть на то что получиться. Далее готовим ванну. На стакан ХОЛОДНОЙ!!! воды пол чайной ложки кальцинированной соды. Вода должна быть комнатной температуры. Если взять горячую, то будет как с нашим фоторезистом. Отвалятся все дорожки. После приготовления ванны, купаем текстолит. Если помогать кисточкой, то проявка займет не более минуты. В итоге мы полу

SergeBS    21.04.13

В итоге мы получим вот такую красоту." НИФИГА не получим. Перед травлением надо сдирать с поверхности фоторезиста защитную лавсановую пленку. Независимо от происхождения пленочного фоторезиста. (импорт или Россия). так что вот это: "Андрей 05.04.13 Отличная статья. Сделал все как написано, получилось с первого раза." вранье. Чудес не бывает, сквозь пленку не травится. А если до засветки содрать пленку - фоторезист прилипнет к стеклу. 4. "Сушим, смотрим. Если где что-то не так, правим. Если поправить не получается то начинаем все сначала.

SergeBS    21.04.13

Замечательно :). Фоторезист отлетел - осталась чистая медь - самое время травить. Даже если предположить чудо, что сквозь неснятую защитную пленку что-то (хоть сода, хоть хлорное железо) пролезло... Чтобы фоторезист отлетел. Про взрыв шутка юмора ну совсем не к месту тоже. Кто-то ведь и поверить может. Так что надо править сей магнум опус. И в будущем самому себе отзыв не набивать (это про мифического Андрея, который делал как в статье и у него получилось :) ). Комменты читать снизу вверх, "сшивая" по одинаковым кускам текста.

SergeBS    21.04.13

Итого. ПРАВИЛЬНО: 1. Негативный шаблон. Можно на лазернике. У меня струйника нет - а все нормально. 2. Сдираем нижнюю матовую полиэтиленовую пленку. 3. Приклеиваем и даем отлежать под грузом. 4. Засвечиваем - шаблон краской (тонером) к фоторезисту.

SergeBS    21.04.13

5. После засветки - пауза 30 мин. Потом отдираем верхнюю блестящую лавсановую защитную пленку и проявляем в соде. В слабом растворе (лимонная кислота - чайная ложка на стакан) дубим проявленное. 6. В теплую воду кидаем по чуть-чуть (чтобы не закипело) хлорное железо и в нем травим.

SergeBS    21.04.13

7. Протравленное - в любую щелочь ("Крот" разбавленный 1:10 - 1:50 самое то). За 10-15 минут фоторезист отлетит. 8. Промываем водой (можно с жидкими моющими средствами). 9. Сверлим, лудим, паяем детальки. Все. Короче - по инструкции делаем...

Алексей    21.04.13

Уважаемый SergeBS 1 по поводу пленки., описывать ее снятие? Может Вам предложить поучить русский язык, а то как же Вы будите читать-то статью, она же написана по русски. 2 С АКБ это просто стёб ради писанины. Какая разница чем прижимать. Я например заменил их сейчас двумя трансами. И что фотографий мало в статье. Между прочим данная плата работает и прекрасно себя чувствует. И в конце концов есть раздел "Написать статью", Вы напишите, а Вас покритикуют, вот тогда посмотрим. А кричать и поливать грязью может каждый.

Алексей    21.04.13

Ах да, на счёт лазерника. Ни ХР, ни Ксерокс не дают качественных шаблонов. Я перепробовал все. Особенно если с отечественным резистом, то он тупо засвечивается как будто вообще шаблона нет. Может конечно мне продали старый резист... И ещё если по Вашей схеме отодрать защитную плёнку и попытаться приклеить, а потом под груз. )))) Ну-ну.

Виталий    14.05.13

Алексей,очень замечательная статья.У меня есть огромное желание все это проделать, для начала закупиться всем необходимым (если поможете с этим буду очень признателен).А какой именно струйный принтер вы использовали.

Алексей    14.05.13

По началу у меня был Epson Stylus CX4300 но на нем засохла головка. Сейчас я купил Epson L110. Он рассчитан на постоянное пользование и чернила заливаются сбоку в колбы, а не картриджи. По моим замерам черной краски хватит на 50 листов А4 сплошной заливки. Ну и конечно чернила на много дешевле. Если возникнут вопросы, пишите. Обязательно отвечу.

Михаил    16.05.13

Здравствуйте. Статья на самом деле хорошая, это я как человек, уже более 15 лет изготавливающий платы говорю. SergeBS, Вы чего разорались-то? Пишите свою статью, делов-то. :+) А к автору у меня один вопрос: не могли бы Вы рассказать, какие настройки на Epson L110 выставляете, для печати шаблона? С уважением, Михаил.

Алексей    16.05.13

Здравствуйте Михаил. В свойствах принтера выбираю вкладку "Дополнительные настройки". В разделе "Цветокоррекция" ставлю галочку "Настройка". Появится кнопка "Расширенные..." нажав на которую появится меню настроек. В этом меню яркость на минимум, а контрастность и насыщенность на максимум. Желтый цвет на максимум (желтый цвет задерживает УФ), а пурпурный с голубым на минимум. Да вот еще, снять галочку "Высокая скорость печати". Вроде все.

Михаил    16.05.13

А материал / качество какие выбираете? Вообще интересно, просто, я сейчас тоже пользуюсь L100, и что-то наоборот убирал желтый, иначе он на шаблоне сохнуть отказывается (пленка такая же).

Алексей    16.05.13

А там качество либо автомат, либо в ручную. Материал у меня просто бумага. Долго сохнут? Какие чернила? Родные, "Дура" или не оригенал? Это важно.

Михаил    16.05.13

У меня в выпадающем списке полно всего. Нормальное, высокое, фото, наилучшее фото... Я сейчас печатаю выбирая Photo RPM (макс. dpi) с задранной насыщеностью. Печатает медленно, проходов куча, но качество при этом идеальное. Только вот именно желтый цвет сохнет очень долго. А чернила родные, которые в комплекте шли.

Алексей    17.05.13

Ну в принципе это самое то. Я на старом так же настраивал. А сколько сохнут? Если минут 10, то можно в это время фоторезист накатать. :)

Алексей    22.11.13

почему то в пространстве между дорожек 0.1 0.2 мм фоторезист в соде плохо сходит.. приходится дольше держать и помогать кисточкой и в тот момент когда это пространство очищается, в других местах с более жирными дорожками уже пады и сами дорожки отлетают..

Алексей    23.11.13

Попробуйте уменьшить время засветки секунд на 10-15.

Алексей(друг    17.02.14

Здравствуйте, Алексей! Спасибо за статью. Смешно, но я сейчас делаю точно такую же плату под точно такой же контроллер, только не 100 а 103 серии. Мучаюсь с ПФ- ВЩ. И проблемы у меня точно такие, как Вы описали. Уже извёл лист 30х50 (моя плата 5х6см, т.е. около 50 проб), а результата - ноль. Пока не сдаюсь. Другого ФР у нас в городе нет. :(

Алексей    17.02.14

MarioFly    08.09.14

"Еще один плюс против нашего, после проявки засвеченные участки темнеют и можно посмотреть на то что получиться." Не после проявки, а после засветки.

Антон    04.11.14

Даа, спасибо, тоже намучался с этим ПФ-ВЩ. Думал, что все, руки переросли в другое место. И все же взял на пробу Ordyl, так сразу все и получилось. Даже при шаблоне с просветами (LED принтер) нормально вышло на минимальной засветке.

Алексей    04.11.14

Я этот ПФ-ВЩ отдаю в хорошие руки ))) рулон 5 метров. Правда срок годности уже закончился, но я думаю это ничего... У меня защитная маска как 2 года просрочена и ничего. Так что если есть желающие попытать счастье с ПФ-ВЩ, пишите. А то он как чемодан без ручки, самому нафик не нужен, а выкинуть жалко.

www.avrki.ru

Фоторезист пленочный 300x1000мм

Введена дополнительная плата в размере 30 руб, если сумма заказа менее 100 руб.

Фоторезистивная технология изготовления печатных плат

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.

Что такое плёночный фоторезист?

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.

Выбор текстолита

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.

Подготовка и очистка текстолита

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 Фоторезиста

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.

Подготовка фотошаблона

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.

Проецирование

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.

Прогрев после проецирования

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.

Проявление 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.

Травление

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.

Отмывка фоторезиста, подготовка к лужению

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.

Лужение

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 такойфлюс (он легче отмывается). Но можно и спиртовым раствором канифоли.

P.S.

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

pripoya.net

Изготовление платы по фоторезистивной технологии

Сразу хочу огорчить тех, кто ожидает увидеть инструкцию в стиле «делай раз, делай два, нажми на кнопку и получишь результат» — эта публикация не готовый рецепт. То есть я, конечно, по возможности подробно опишу как это делаю я, но каждый желающий повторить процесс должен будет приспосабливать его под свои условия и возможности. С учетом этого я постараюсь рассказать обо всех (которые смогу вспомнить) встреченных во время экспериментов нюансах, удачных и не очень находках. Вторая, не менее важная, цель публикации — оставить памятку для себя по горячим следам. Память, блин, не резиновая…

Существенное уточнение: статья расчитана на людей, которые знают, что такое фоторезист, с какой стороны у него лавсан и почему фотошаблоны делаются зеркальными. Это не инструкция для начинающих.

Несколько самых важных моментов:

• Плату, от момента окончания подготовки к нанесению фоторезиста и до конца процесса трогать нельзя, ни в перчатках, ни, тем более, голыми руками. Это же относится к всевозможным «ускорителям проявки» в виде кисточек и прочей ерунды. При правильно поставленом процессе в них нет никакой необходимости, а испортить ими плату проще простого.
• Работать нужно в перчатках (в том числе при печати фотошаблона), если интересует результат, а не процесс. Заодно и руки целее будут. Обычные медицинские вполне подходят.

Варианты и их условные названия:

1. «принтер 600dpi и денсити тонер».
2. «принтер 1200dpi и двойная засветка»
3. «экзотический с одинарной засветкой»

Описание процессов я буду давать по приведенным ниже этапам:

• Подготовка фотошаблона
• Подготовка платы
• Нанесение фоторезиста
• Экспозиция
• Проявка
• Промывка
• Вторая экспозиция
• Вторая промывка
• Травление

Подготовка фотошаблона

Для изготовления плат с нормами 0.15/0.15 (и, возможно, меньше), желательно иметь принтер с аппаратным разрешением 1200dpi. Причина банальна — для таких норм размер деталей фотошаблона вплотную приближается к физическим возможностям самого принтера. Но оказалось, что если слегка модифицировать разводку, то можно делать вполне работоспособные фотошаблоны и на принтере с 600dpi. Достаточно сделать дорожки шириной кратной разрешению принтера и качество фотошаблона становится заметно лучше. Применительно к 0.15/0.15 и 600dpi такой «правильной» шириной будет 0.17мм (почему именно так легко установить с помощью калькулятора). Сразу оговорюсь, что этот вариант я проверял только с денсити тонером. Для варианта 1 фотошаблон я делал на Canon MF-4520, относительно новый родной картридж. Для двух остальных вариантов — на Samsung ML-2851ND с демо картриджем (принтер новый). На фотошаблоны сделанные самсунгом денсити тонер производства Kruse (вот такой) не действует. Все фотошаблоны я теперь тщательно просматриваю и, если есть необходимость, переделываю.

Теперь нюансы:

• Поверхность фотошаблона должна быть чистой и без царапин. Царапины, даже мелкие, рассеивают ультрафиолет не так как пленка. Поскольку экспозицию для вариантов №2 и №3 приходится делать маленькую, то на месте царапин на готовой плате будут «перебитые» дорожки.
• Для разных принтеров и разной пленки нужно тщательно подбирать параметр печати «тип бумаги». Это совершенно не обязательно будет «пленка», в моих условиях кэнон дает нормальный результат, в зависимости от пленки, в режимах «пленка» и «обычная бумага». Самсунг — «обычная бумага» и «тонкая бумага». К сожалению, пленка даже таких именитых производителей как Xerox не отличается стабильностью параметров, иногда приходится подбирать этот параметр даже для одинаковой пленки приобретенной в разное время.
• Некоторые виды пленки изменяют размер при печати (тянутся). В этом случае приходится прогонять пленку минимум раз через принтер (просто напечатать пустую страницу). Количество прогонов имеет смысл подобрать один раз и потом просто придерживаться найденого варианта, это поможет сохранить одинаковый «уход» пленки при печати фотошаблонов для разных задач (например, для маски).
• Для вариантов 2 и 3 важной оказалась не плотность шаблона, а его однородность по всей площади платы. Неоднородности сильно влияют на проявку.
• Лучше быть параноиком и проверять фотошаблон тщательно просматривая его с помощью лупы, чем теряться в догадках «откуда на плате залипухи» или «почему вместо двух дорожек одна». Не стоит ограничиваться просмотром только тонких дорожек, налажать принтер может где угодно :(
• Зачастую качество нанесения тонера на пленку заметно отличается в пределах листа, применительно к конкретному принтеру/картриджу положение фотошаблона на листе придется подбирать, а выбранного места придерживаться при печати фотошаблонов для разных плат, иначе стабильность проявки может плавать от платы к плате.
• Даже хорошо отработанный и налаженый процесс подвержен случайностям и не имеет 100% повторяемости, поэтому имеет смысл изготавливать платы панелями по несколько штук за раз, даже если нужна всего одна. Собственно, это тот же подход, который применяется при производстве микросхем.

Для своих плат я преимущественно использую стеклотекстолит толщиной 1мм и только если на плате стоит что-то тяжелое (например, трансформатор или радиатор) — 1.5мм. Причина банальна — тонкий стеклотекстолит легко режется резаком для бумаги. При этом срез достаточно чистый, стеклотекстолит не расслаивается и не образуется пыли. Но гораздо важнее то, что резак для бумаги не перегибает стеклотекстолит как, например, ножницы по металлу. Давно целюсь купить маленькие гильотинные ножницы специально предназначенные для резки листовых материалов, но найти их не так просто, а цена кусается (видел, например, на Лукьяновке за 1500грн, но жаба задавила).

Поверхность фольги не должна иметь сильно выраженой текстуры от основы. При наличии выраженой текстуры не получается нанести фоторезист так, что бы избежать подтравов. В экспериментах я использовал стеклотекстолит с фольгой 35мкм, но была сделана попытка использовать стеклотекстолит с фольгой 18мкм. К сожалению, имеющийся у меня стеклотекстолит с такой фольгой имеет сильно выраженную текстуру на фольге, поэтому стабильно получить с ним платы без дефектов у меня не получилось. Из положительных моментов следует отметить, что травление проходит значительно быстрее и заметно равномернее, а боковые подтравы существенно меньше.

Плату необходимо тщательно отмыть губкой с моющим средством, желательно с мягким абразивом. Я применяю Cif (о чем неоднократно писал). Плату нельзя обрабатывать наждачкой, даже самой мелкой. Она оставляет царапины, которые не удается заполнить фоторезистом и это приводит к «подныриванию» травителя под фоторезист. Поскольку дорожки узкие, многочисленные «пробоины» в дорожках практическ гарантированы. Начинать очищать плату мне показалось удобнее «на сухую», то есть на еще сухую заготовку наношу моющее средство и губкой тщательно зачищаю. Затем тщательно смываю моющее средство и отмытую грязь и повторяю процесс. Критерий традиционный — вода должна хорошо смачивать медь.

В процессе экспериментов было опробовано и внедрено в повседневную практику микротравление — после отмывки плата погружается в раствор персульфата натрия на 15-20секунд, после чего еще раз тщательно промывается. Я не пробовал применять для этой цели хлорное железо. В промышленности для микротравления, насколько я знаю, применяется персульфат аммония и персульфат натрия. Такая обработка дает отличную поверхность с микрошероховатостями, адгезия фоторезиста значительно улучшается, а количество мелких дефектов на поверхности меди уменьшается. Не менее важным является еще и то, что обработанная таким образом медь значительно лучше смачивается травителем и процесс травления протекает более равномерно. Для всех трех вариантов платы готовились именно таким способом. Негативный момент (куда ж без него) — при сухом варианте накатывания фоторезиста исчезает возможность исправления дефектов, при попытке оторвать фоторезист от платы он отрывается от лавсановой пленки и остается на плате. К слову, после микротравления вода плату не просто смачивает, а не хочет стекать с вертикально расположенной заготовки.

Нанесение фоторезиста

Во всех экспериментах я использовал фоторезист «Riston 200» приобретенный в «Радиомаге» на все тех же Кардачах. Судя по описанию, Photec H-6300 не должен сколько-нибудь заметно отличаться по поведению, но я его не пробовал.

Для вариантов 1 и 2 были вполне успешно опробованы традиционные мокрый и сухой способы. Для них же был опробован и «почти промышленный» вариант (см. описание ниже). Традиционные способы я описывать не буду (и так писанины много) исходя из того, что те, кто пользуется фоторезистом давно освоили один или несколько вариантов.

Для варианта 3 был придуман несколько необычный вариант нанесения фоторезиста: обрезки фоторезиста я растворил в спирте (понятное дело, лавсан не растворился, но он не мешает, просто валяется в банке), затем с помощью мягкой кисточки получившийся раствор был нанесен на плату. Когда раствор высох (это важно!), на него ручным сухим способом был накатан фоторезист. Прокатка в ламинаторе при таком способе не требуется. Не стоит ложить фоторезист на мокрый раствор, поскольку спирт начинает растворять фоторезист и тот просто «плавает» под пленкой, что приводит к неравномерности толщины фоторезиста (со всеми вытекающими, тут и 0.2/0.2 получить не удастся). Адгезия у такого варианта накатки зверская, не требуется даже повторная экспозиция. Снятие лавсановой пленки делается так же как и при мокром способе — под тонкой струей холодной воды. Я волновался, что из-за неопределенного состояния обрезков фоторезиста (они валялись под освещением неизвестно сколько) могут быть проблемы с проявкой, но ничего такого не произошло, проявка и промывка прошли как обычно.

«Почти промышленный» способ накатки: я снял корпус с ламинатора, что бы подобраться поближе к роликам (это важно!): Подготовленная плата кладется на чистый лист бумаги так, что бы задний край платы (тот который последним попадет в ламинатор) был ближе к заднему краю листа бумаги (но не впритык, должно остаться место для заднего края фоторезиста, если вы хотите, что бы он остался на бумаге, а не в ламинаторе): Затем передний край платы приклеивается к бумаге скотчем: С одного края фоторезиста отделяется нижняя защитная пленка так же как и для сухого способа накатки. Край фоторезиста клеится на бумагу чуть выше платы, при необходимости его можно дополнительно закрепить скотчем: Затем вся эта конструкция подается в ламинатор. Пока начало листа ползет через ламинатор, акуратно отделяем нижнюю защитную пленку от фоторезиста, стараясь не допустить слипания фоторезиста или прилипания его к плате и бумаге до того, как он попадет в ламинатор. Затем берем фоторезист за углы и дожидаемся пока ламинатор протянет всю конструкцию через ролики. Фоторезист надо стараться поддерживать в слегка натянутом состоянии, примерно под углом в 45 градусов к плоскости в которой прокатывается заготовка (сорри, тут фотки не будет, рук для того, что бы снимать и выполнять накатку у меня не хватает). По окончанию прокатки готовая плата вырезается из полученной «упаковки». К сожалению, когда почти вся плата прокатана, край фоторезиста приходится отпускать (ролики, блин, горячие), поэтому задний край платы, как правило, накатывается с дефектами: Аналогичная проблема есть и в начале (там где фоторезист накладывается на скотч, которым закреплена плата). Поэтому при использовании этого способа я делаю заготовку с припуском примерно 5мм вначале и 1см в конце и после накатывания просто их обрезаю. Такой способ нанесения фоторезиста врядли может претендовать на лидерство по удобству, но качество нанесения фоторезиста лучшее из того, что мне удавалось когда-либо получать.

Экспозиция

Экспозицию во всех экспериментах я делал своей рабочей УФ установкой. Ниже приведены несколько фоток этого агрегата: Лампы вот такие. В Киеве они есть, например, в павильоне 13В на Кардачах. Они под обычный цоколь и балласт у них встроенный, поэтому их можно питать просто от розетки. Конструкция получилась не очень удачная, в частности я ошибся с развесовкой, поэтому для улучшения устойчивости конструкции на ней постоянно лежит тороидальный трансформатор (видно на фотке), функциональной нагрузки, кроме как в качестве груза, он не несет. Собственная высота конструкции недостаточна для нормальной работы даже с нормами 0.2/0.2. Что бы получить необходимую высоту ее приходится водружать на несколько картонных коробок. Расстояние от ламп до подложки на которой лежит плата во время экспозиции — 45 или 50см, в зависимости от того, как лежат коробки. Разницы в качестве засветки между этими вариантами я не обнаружил. Установка оснащена самодельным таймером, который позволяет задавать время экспозиции с точностью до секунды. Таймер с таким разрешением это необходимость в моем варианте процесса (дальше станет понятно почему).

Сразу оговорюсь, что длительность эспозиции каждому придется подбирать индивидуально. В виденных мною описаниях работы с фоторезистом, почему-то, длительность экспозиции менее минуты не упоминается, вместо этого фигурируют цифры по несколько минут. Нужно быть готовым к тому, что, на самом деле, время может оказаться значительно меньше минуты (например, см. ниже мои рабочие выдержки). В процессе экспериментов во время освоения работы с фоторезистом я доводил время экспозиции до 10секунд и при этом плату удавалось нормально проявить.

При подборе времени выдержки для вариантов 2 и 3 она должна быть максимально возможной при которой плату удается надежно проявлять после засветки через шаблон подготовленный на конкретном принтере. В моей системе это 50 секунд, но я сделал чуть-чуть меньше, так проявка происходит стабильнее и легче. После засветки в 60 секунд проявить плату до конца не удается, на широких участках остается «борода» из фоторезиста засвеченного через неплотности в тонере на фотошаблоне. Выдерживать стабильное время в таких интервалах (что необходимо для стабильного результата) можно только таймером. Итого, первая экспозиция у меня имеет длительность 45 секунд для вариантов 2 и 3. Для варианта 1 экспозиция одна, длительность 90 секунд.

Проявка

Я делаю проявку в силикатном клее (жидком стекле). Выбирать клей нужно внимательно, поскольку далеко не всегда под названием «канцелярский клей» продается именно силикатный клей. Я пользуюсь вот таким: В магазинах стройтоваров я встречал бутылки с надписью «жидкое стекло», вполне возможно, что это то, что нужно, но я его применять не пробовал. Концентрация делается «на глаз», примерно десертная ложка на 0.7л холодной воды. Поскольку проявитель готовится не каждый раз, то обычно раствор имеет комнатную температуру. Греть его не нужно — возрастает риск передержек, да и в той документации на фоторезисты, которую я читал, максимальная температура проявочного раствора до 30 градусов. Для варианта 1 в случае недопроявки плату можно дополнительно промыть в проявителе после начала травления. Это можно делать и для вариантов 2 и 3, но вероятность того, что это поможет после второй экспозиции не 100% (как раз что бы максимально сохранить такую возможность я и сделал вторую экспозицию относительно короткой). Как и в случае с экспозицией время проявки придется подбирать.

Я делаю проявку в такой последовательности: кладу плату примерно на минуту в проявитель, затем начинаю «полоскать» плату в растворе, поднимая и опуская плату вверх-вниз так, что бы раствор перекатывался через плату. По мере того, как фоторезист смывается, я начинаю следить за большими открытыми участками (обычно это зазоры между платами). Когда растворение фоторезиста на открытых участках близится к концу, остатки фоторезиста на них выглядят как «тень от облака» (фольга имеет чуть более темный цвет), в отраженном свете эти участки блестят. Когда последняя видимая глазом «тень» исчезает я начинаю отсчет времени продолжая все так же полоскать плату. Примерно через 80 секунд плата полностью промыта. Главное условие — время должно быть минимальным, при котором после проявки плата гарантированно будет чистой от остатков фоторезиста. К сожалению, способ который я использовал вначале для контроля проявки (ополаскивание в травителе) дает нестабильный результат и часто приводит к подтравам, поэтому пришлось от него отказаться и ориентироваться только на время.

Промывка

Промывать плату можно только в холодной воде, не выше комнатной температуры. Я делаю промывку под струей средней силы, опуская плату так, что бы струя падала с некоторой высоты и прохожусь несколько раз такой «водяной щеткой» по всей поверхности платы, уделяя особое внимание участкам с плотной разводкой. Тщательность промывки в значительной степени определяет равномерность последующего травления. Производители фоторезиста рекомендуют применять для промывки жесткую воду, для мягкой, согласно документации, требуется дополнительное ополаскивание в кислотном растворе. У меня из крана течет жесткая, поэтому вариант промывки мягкой водой я не проверял.

Вторая экспозиция

Для варианта 2 необходима вторая экспозиция. Я сразу после промывки просто помещаю плату под УФ еще на 45секунд. Из обнаруженных нюансов упоминания стоит только один, но существенный — плата должна оставаться влажной во время экспозиции. Нельзя допускать пересыхания фоторезиста, это приводит к потере адгезии и подтравам. Мне для решения этой проблемы оказалось достаточно чуть менее тщательно стряхивать воду с платы после промывки, но при более длительной экспозиции возможно потребуется искать варианты увлажнения платы.

Вторая промывка

Вторая промывка нужна не во всех вариантах, но практически во всех вариантах могут понадобиться промежуточные промывки во время травления. И в том и в том случае промывку я делаю одинаково — так же как в первой промывке тщательно промываю поверхность «водяной щеткой», затем удерживая плату вертикально даю воде стечь, дожидаясь пока вода уйдет из промежутков между дорожками. Оказалось, что такой вариант обеспечивает лучшее последующее смачивание промежутков (особенно узких) травящим раствором, что дает более равномерное начало травления и, как следствие, более равномерное травление вцелом. Точной причины такого поведения я не знаю, подозреваю, что дело в растворенном в воде воздухе, который образует пузырьки в узких промежутках между дорожками. При стекании воды эти пузырьки лопаются и это улучшает смачиваемость поверхности.

Травление

Травление я делаю в растворе персульфата натрия подготовленном согласно инструкции 100грамм порошка на 0.5л воды. Важно, что бы раствор не был давно в использовании и травил достаточно быстро (старый раствор травит медленно и весьма неравномерно, так что проблемы практически гарантированы). В ванночке постоянно болтается аквариумный обогреватель выставленный на максимум (35 градусов): Я (возможно пока) не использую барботаж (проще говоря, перемешивание раствора с помощью пузырьков воздуха из, например, аквариумного компрессора), поэтому приходится «полоскать» плату руками (так же как при проявке — удерживая плату за края и двигая вверх-вниз). Просто бросить плату в раствор и через некоторое время достать готовое тут не получается, процесс требует активного перемешивания раствора для обеспечения равномерного травления. Начало травления — самый ответственный момент, важно как можно более одновременно начать процесс по всей поверхности меди (только в этом случае плату удается вытравить без применения дополнительных приемов типа заклеивания вытравленных частей платы скотчем). Для этого я окунаю плату на несколько секунд в раствор, затем достаю и удерживая плату вертикально даю возможность раствору стечь, дожидаясь стекания из промежутков между дорожками (как и при второй промывке). После одного-двух таких окунаний медь начинает менять цвет. Я слежу за этими изменениями и если обнаруживаю, что какие-то участки не смачиваются — промываю плату (см. «Повторная промывка» выше). Если после пары промывок на плате остались места с медью цвет которой остался прежним (обычно они хорошо видны, когда плата погружена в раствор), я делаю дополнительную короткую (около 20секунд) проявку и промывку. Когда вся поверхность меди изменяет цвет я продолжаю травление уже как обычно, то есть «полощу» плату. Периодически я ее достаю и дожидаюсь стекания раствора. Это необходимо потому, что на поверхности платы могут образовываться пузырьки (особенно если температура раствора падает и воздух растворенный в растворе начинает выделяться), что может приводить к характерной «пятнистости» в конце травления. Такую «пятнистость» редко удается дотравить не повредив плату. Возможно эта проблема специфична именно для персульфата натрия. Когда почти вся плата вытравлена и остались только участки с плотным рисунком, начинается этап «дотравливания». Чем качественнее удалось промыть плату и равномернее начать травление, тем проще и короче процесс дотравливания. Делаю я его так же как и промежуточные доставания из раствора (держу вертикально и даю стечь раствору, открытая медь некоторое время еще продолжает травиться даже в таком состоянии) и периодически окунаю плату в раствор что бы смыть продукты травления и подать свежий травитель. Как только все промежутки открываются (то есть дорожки отделены одна от другой), я еще раз опускаю плату в раствор, слегка стряхиваю и затем тщательно промываю.

Экспериментов с травлением в хлорном железе я не проводил и пока не планирую.

Ну и напоследок несколько фоток готовой платы из одного из последних запусков: Вот тут хорошо видно, что дорожки получились ровные по всей длине (качество не очень, что бы разглядеть дорожки хоть с какой-нибудь детализацией пришлось делать цифровое увеличение в мобильнике):

Советы (по делу) и идеи по возможным вариантам улучшению процесса приветствуются.

we.easyelectronics.ru

Фоторезист сухие пленочные | Петрокоммерц : Все для производства печатных плат

Компания Elga Europe (Италия) всемирно известна как ведущий поставщик фоточувствительных продуктов и в частности сухого пленочного фоторезиста высочайшего качества марки ORDYL, обладающего высокой адгезией. Фоторезисты ORDYL предназначены для разных способов травления, с различными характеристиками проявления, раздубливания и размером отслаиваемых частиц. По желанию заказчика возможен подбор ширины рулонов фоторезиста с шагом 5мм, что позволяет снизить издержки производства. Сертифицированные специалисты нашей организации, прошедшие обучение на фирме-производителе, обеспечат технологическое сопровождение по всему ассортименту продукции, окажут технические консультации любой сложности заказчикам по использованию различных видов сухих пленочных фоторезистов компании Elga Europe. Цены фиксированные, вне зависимости от типа фоторезиста. Заказываемые материалы всегда находятся на складах ООО Петрокоммерц в Москве и Санкт-Петербурге.

Фоторезисты ORDYL имеют очень высокое разрешение (не хуже 50 мкм проводник/зазор). После экспонирования получается четкий отпечаток (относится к фототропным фоторезистам) Ограничение в разрешении зависит в основном от оборудования, используемого при работе с резистом.

Пять основных типов резистов, предлагаемых для изготовления печатных плат, охватывают все  возможные требования заказчиков: кислое и щелочное травление; тентинг, гальванические покрытия медь/олово, олово/свинец, никель/золото, удаление олово/свинца, маска.

Сухие пленочные фоторезисты Ordyl серии ALPHA 300 разработаны для проявления и снятия в умеренно щелочных растворах. Они обеспечивают превосходную работу и устойчивость к выщелачиванию во всех обычно используемых в производстве печатных плат ваннах гальванической металлизации; Alpha 300 обладает высокой устойчивостью к процессам кислого и щелочного травления. Ordyl ALPHA 300 обладает очень высокой устойчивостью в гальванических ваннах никелирования и золочения. Ordyl ALPHA 300 чрезвычайно эластичный, обеспечивающий надежное тентирование даже отверстий большого диаметра; хорошее тентирование достигается с резистом толщиной 40 мкм и более. Ordyl ALPHA 300 имеет превосходную адгезию и обеспечивает высокий выход годных в технологии тонких проводников.

Сухие пленочные фоторезисты Ordyl серии AR 200S разработаны для проявления и снятия в умеренно щелочных растворах. Фоторезисты Ordyl серии AR 200S являются фоторезистами общего назначения. Они обеспечивают превосходную работу и устойчивость к выщелачиванию во всех обычно используемых в производстве печатных плат ваннах гальванической металлизации; AR 200S обладает высокой устойчивостью к процессам кислого и щелочного травления. Ordyl AR 200S чрезвычайно гибкий, обеспечивающий надежное тентирование даже отверстий большого диаметра; хорошее тентирование достигается с резистом толщиной 40 мкм и более. Ordyl AR 200S имеет превосходную адгезию и обеспечивает высокий выход годных в технологии тонких проводников.

Сухие пленочныe фоторезисты Ordyl серии AM 100 разработаны для проявления и снятия в умеренно щелочных растворах. Они обеспечивают превосходную работу и устойчивость к выщелачиванию во всех обычно используемых в производстве печатных плат ваннах гальванической металлизации; AM 100 обладает высокой устойчивостью к процессам кислого травления и рекомендуется для процессов золочения. Ordyl AM 100 обладает необычайно высокой адгезией с медной поверхностью и поэтому ориентирован на использование в процессах прямой металлизации и в случаях недостаточно хорошей подготовки медной поверхности. Ordyl AM 100 чрезвычайно гибкий, обеспечивающий надежное тентирование даже отверстий большого диаметра; хорошее тентирование достигается с резистом толщиной 40 мкм и более. Ordyl AM 100 имеет превосходную адгезию и обеспечивает высокий выход годных в технологии тонких проводников.

Сухие пленочные фоторезисты Ordyl серии ALPHA 800i разработаны для проявления и снятия в умеренно щелочных растворах. Они обеспечивают превосходную работу и устойчивость к выщелачиванию во всех обычно используемых в производстве печатных плат ваннах гальванической металлизации; Ordyl Alpha 800i обладает высокой устойчивостью к процессам кислого травления. Ordyl ALPHA 800i чрезвычайно эластичный, поэтому гарантирует надежный тентинг даже отверстий большого диаметра; хороший тентинг может быть достигнут с резистом толщиной 40 мкм и более. Ordyl ALPHA 800i имеет превосходную адгезию и разрешение, и обеспечивает очень высокий выход годных в технологии производства тонких проводников с малым зазором.

Сухие пленочные фоторезисты Ordyl серии ALPHA 900 разработаны для проявления и снятия в умеренно щелочных растворах. Они обеспечивают превосходную работу и устойчивость к выщелачиванию во всех обычно используемых в производстве печатных плат ваннах гальванической металлизации; ALPHA 900 обладает высокой устойчивостью к процессам кислого травления. Ordyl ALPHA 900 чрезвычайно эластичный, поэтому гарантирует надежный тентинг даже отверстий большого диаметра; хороший тентинг может быть достигнут с резистом толщиной 40 мкм и более. Ordyl ALPHA 900 имеет превосходную адгезию и разрешение, и обеспечивает очень высокий выход годных в технологии производства тонких проводников с малым зазором.

www.petrocom.ru

Изготовление печатной платы с помощью пленочного фоторезиста

Дата публикации: 21 сентября 2010.

Из немногочисленных известных способов любительского изготовления печатных плат наибольшую популярность получил так называемый утюжно-лазерный. Он позволяет выполнять платы весьма высокого качества Однако чем больше размеры платы, тем труднее достигнуть хороших результатов, так как одновременно и одинаково расплавить тонер на значительной площади проглаживанием утюгом очень непросто.

Поэтому я решил опробовать сравнительно новый способ, связанный с применением пленочного фоторезиста, появившегося в продаже. Уже первые опыты показали, что этот способ обеспечивает идеальную ровность краев печатных проводников, недостижимую при утюжном способе. Кроме этого, легко удается в зазоре шириной 1 мм "уложить" два печатных проводника шириной по 0,2 мм.

Работа с фоторезистом проста, а результат вполне предсказуем. Конечно же и здесь есть свои "подводные камни", однако небольшая практика и неукоснительное соблюдение технологии гарантируют высокое качество печатной платы. По рекламному объявлению был приобретен фоторезист ПФ-ВЩ-50. Полоса фоторезиста шириной 200 и длиной 1000 мм обошлась с оплатой почтовых услуг в 600 руб.

Слой светочувствительного фоторезиста, который находится между двумя защитными пленками, имеет толщину 50 мкм. Это позволяет получить печатные проводники шириной 0,12 мм. После нескольких проб мне удалось провести на плате три проводника в зазоре шириной 1 мм. В радиолюбительской практике этого более чем достаточно, тем более, что никакой другой способ в домашних условиях такого результата обеспечить не может.

Подготовка фотошаблона

Процесс изготовления платы начинается, как обычно, с подготовки фотошаблона на компьютере. Программу для этого каждый выбирает по своим предпочтениям. Я использую Sprint Layout версии 5, обладающую широкими возможностями и при рисовании, и при распечатке на прозрачную пленку для лазерного принтера. Проводники и монтажные площадки я рисую на слое Ф2, а надписи и нумерацию элементов наношу на слое М1.

После подготовки и проверки раскладки будущих проводников на экране монитора открываем окно для вывода на печать. Поскольку фоторезист негативный, перед распечаткой в окне программы ставим галочку напротив опции "Негатив" и убираем галочки с ненужных для печати слоев. Надо иметь в виду, что пленка имеет сопоставимую со слоем фоторезиста толщину Поэтому, чтобы отпечаток на фоторезисте получился контрастным и не было боковой засветки границ проводников, фотошаблон нужно будет прикладывать к фоторезисту той стороной, где находится отпечаток. С учетом этого следует решить, как отображать рисунок при выводе на печать — зеркально или нет.

Теперь нажимаем на кнопку "Настройка", открывается окно настроек принтера (я использую Samsung SLP-300). Входим в "Свойства", а там выбираем вкладку "Бумага". Устанавливаем размер А4 или А5, чтобы уместился отпечаток, и тип — "Прозрачная пленка".

Потом открываем вкладку графика. Устанавливаем: "Качество" — высшее, "Цветовой режим" — "Оттенки серого" и галочку напротив "Вручную". Нажимаем на кнопку "Настройка вручную", и ползунок "Контрастность" сдвигаем к "100%". Далее заходим в "Дополнительные параметры", ставим галочку напротив "Печатать весь текст черным" и нажимаем на "ОК". Это необходимо для того, чтобы получить будущие проводники на фотошаблоне прозрачными.

В подающий лоток лазерного принтера укладываем лист прозрачной пленки. Если же принтер струйный, необходимо печатать на пленке для струйного принтера. Ее рабочая сторона лишь одна — она матовая и шершавая на ощупь.

На отпечатанном фотошаблоне "проводники" должны быть прозрачными, а все остальное — максимально черным. Это первое, чего необходимо добиться. Непрозрачные участки шаблона должны быть плотно покрыты тонером или чернилами, чтобы исключить при экспонировании прохождение ультрафиолетовых лучей к фоторезисту.

Изготовление заготовки печатной платы

Далее отрезаем заготовку платы от листа фольгированного стеклотекстолита. При этом следует предусмотреть припуск примерно на 3...5 мм сверх размеров платы. Наждачной бумагой на кромках заготовки удаляем заусеницы. Заготовка должна быть ровной, без перекосов и выпуклостей.

Для обеспечения надежного сцепления (адгезии) пленочного фоторезиста с заготовкой платы поверхность фольги необходимо тщательно подготовить. Хороший результат будет обеспечен, если поверхность меди окажется, во-первых, оптимально шероховатой и, во-вторых, гидрофильной, т. е. легко смачиваемой водой.

Подготовка поверхности заготовки состоит из двух этапов. Во-первых, необходимо удалить защитную пленку или покрытие из антиоксидантов, которые применяют для предотвращения окисления медной фольги. На это следует обратить особое внимание, если для заготовки использован импортный фольгированный диэлектрик. Кроме этого, на поверхности меди не должно остаться отпечатков пальцев, следов жиров, масел, загрязнений, пыли и т. д. Во-вторых, поверхности нужно придать определенную шероховатость с помощью механических средств или микротравления.

Если что-то из перечисленного сделать недостаточно тщательно, приклеить фоторезист, возможно, и не удастся. Посетив в Интернете множество форумов, я выбрал несколько методик, испытал их и остановился на двух, наиболее приемлемых для практики.

После зачистки фольги мелкозернистой наждачной бумагой я погружал заготовку на 2...3 с в неразбавленную серную кислоту, чтобы стравить не более 1 мкм толщины фольги. После тщательной промывки под струей воды поверхность фольги становилась розовой.

Смысл травления состоит в том, что кислота "съедает" острые неровности на фольге после обработки наждачной бумагой и остатки загрязнений, которые не удалось счистить. После сушки заготовку помещают в полиэтиленовый пакет и кладут в темное место, чтобы предохранить от окисления фольги. Сушить следует быстро, например, феном, но не нагревая заготовку сверх 70...90 °С. После травления прикосновения к фольге любыми предметами крайне нежелательны, а руками — недопустимы. Этот способ подготовки заготовки оказался самым результативным. Тем не менее я от него отказался из-за трудности приобретения кислоты и опасности работы с ней в домашних условиях.

Альтернативный способ вполне доступен и безвреден. Фольговую поверхность заготовки я натираю смоченной водой поролоновой губкой, на которую насыпаю чистящий порошок "Комет" или "Пемоксоль-люкс". Тщательно обрабатываю несколько раз всю поверхность, добавляя по необходимости порошок. В результате при взгляде на поверхность меди под разными углами к свету она должна быть однородной, одноцветной, чистой и ровной. Далее заготовку промываю струей воды и сушу.

Капли воды можно удалить льняным полотенцем или в крайнем случае сухой чистой тканью, не оставляющей ворсинок и пыли. Нагревать заготовку не следует лучше если ее медная поверхность останется гидратированной или, проще говоря, с пленкой воды в микроуглублениях. Это способствует лучшему приклеиванию фоторезиста.

Наклейка фоторезиста

Затем вырезаем ножницами лист фоторезиста по размерам заготовки платы. Работать можно при рассеянном свете, полная темнота не обязательна, надо только исключить прямые лучи солнца и ламп комнатного освещения. Годится также источник искусственного света с желтым светофильтром. Отрезанный лист фоторезиста с одной стороны блестящий, а с другой — покрыт матовой пленкой. Пинцетом с острыми губками или острием иглы отделяем матовую пленку от фоторезиста с одного из краев примерно на 8...10 мм. Не касаясь пальцами клеевой стороны фоторезиста и поверхности фольги, прикладываем его край к краю фольги заготовки, разравниваем пальцами с умеренным давлением. Постепенно вытягиваем пинцетом матовую пленку из-под листа фоторезиста и приклеиваем его к фольге по всей поверхности. В заключение несколько раз прокатываем с усилием приклеенный слой резиновым валиком.

Приклеенный фоторезист осматриваем через увеличительное стекло (освещение — слабое!). При обнаружении под слоем фоторезиста частиц пыли, пузырьков воздуха, волосков и прочих посторонних включений все операции придется начинать сызнова. Отсюда следует необходимость обеспечения высокой степени чистоты на рабочем столе и в комнате, а также аккуратности в работе.

Если наклейка выполнена успешно, заготовку нужно поместить под пресс минут на тридцать-сорок для того, чтобы обеспечить более надежное сцепление фоторезиста и меди. Прессом могут послужить два листа толстого стекла, между которыми помещают заготовку, и пятилитровая банка с водой.

Выдержав заготовку под прессом, снимаем груз и еще раз внимательно осматриваем поверхность фоторезиста. Если никаких дефектов не обнаружено, заготовку укладываем в ящик стола, где темно, для подстраховки от нечаянной засвеки При наличии какого-либо брака в наклеивании, весь процесс придется повторить, начиная с зачистки заготовки платы.

Экспонирование заготовки

Следующий этап — экспонирование. Чувствительность фоторезиста в ультрафиолетовой области максимальна на длине волны 350...380 нм, а вообще зона чувствительности находится в пределах 300...450 нм. Чтобы получить хорошее качество фотоотпечатки, необходимо пользоваться добротным источником ультрафиолетового излучения и фотошаблоном хорошего качества, а также обеспечить плотное прилегание фотошаблона к фоторезисту.

Заготовку помещаем на ровный стол и на нее сверху накладываем фотошаблон той стороной, где тонер, внутрь. Сверху пакет прижимаем листом органического стекла — оно пропускает ультрафиолетовые лучи практически без потерь. На расстоянии в 20...25 см от поверхности стекла укрепляем источник ультрафиолета — энергосберегающую лампу фирмы COMTECH мощностью 26 Вт. Подойдут и другие, например, лампа фирмы Feron мощностью 10 Вт.

Кладем лампу так, чтобы она опиралась концами на две стопки книг. Объект экспонирования размещаем между стопками. Необходимое время засвечивания и расстояние до объекта зависят от мощности лампы. Эти параметры нужно один раз определить экспериментально. Делается это так. Берем узкую полосу стеклотекстолита с наклеенным фоторезистом. Делаем в Sprint Layout шаблон тоже в виде полосы, на которой столбиком через 1 см написаны цифры 1, 2, 3, 4,..., 10.

Полосу с фоторезистом кладем между стопками книг, на полосу сверху — шаблон, прижимаем сверху пластиной органического стекла и включаем лампу. Через каждую минуту небольшими непрозрачными предметами (например, монетами) закрываем на фотошаблоне цифры одну за другой, начиная с 1. Затем проявляем фоторезист и оцениваем результат. Какой цифре соответствует наилучшая контрастность, то значение времени при выбранном расстоянии считаем оптимальным. Перед проявлением с фоторезиста нужно удалить вторую защитную пленку (об этом рассказано ниже).

Экспонируем заготовку печатной платы в течение оптимального времени. Для моей лампы это время равно шести минутам при расстоянии до объекта 20 см. Выключаем лампу и оставляем заготовку на своем месте минут на тридцать. Дело в том, что процесс полимеризации фоторезиста на засвеченных участках продолжается некоторое время. Оно позволяет не спеша подготовить проявочный раствор.

Подготовка проявочного раствора

В плоский пластиковый поддон наливаем 0,25 л воды. В чайную ложку набираем с небольшой горкой кальцинированной соды, продаваемой в магазинах бытовой химии, высыпаем в поддон и тщательно размешиваем до полного растворения. В растворе не должно быть песчинок и плавающих частиц.

Перед погружением заготовки в проявочный раствор с фоторезиста необходимо снять вторую защитную внешнюю пленку. Действуем тем же приемом — пинцетом с острыми губками (или острием иглы) поддеваем с угла край пленки и пинцетом аккуратно отделяем пленку. Теперь заготовку помещаем в раствор соды фоторезистом вверх.

Секунд через тридцать рисунок начинает проявляться, становятся видными будущие проводники. В остальных местах фоторезист будет набухать растворяться и сползать. Теперь мягкой губкой можно водить по плате, чтобы ускорить процесс смывания остатков фоторезиста с участков, с которых далее нужно будет удалить фольгу. Показателем того, что весь фоторезист смыт там, где надо, служит такая же светлая и блестящая поверхность меди, как и до наклеивания фоторезиста. После этого заготовку промываем слабой струей воды.

Травление заготовки

Теперь заготовку травим, как обычно, в растворе хлорного железа, после чего еще раз промываем под струей воды. Удалить теперь уже ненужный фоторезист с дорожек можно ватным тампоном, пропитанным ацетоном, — промокаем всю поверхность платы и уже через 1...2 мин фоторезист становится рыхлым. Полностью оттираем тампоном всю поверхность платы И вот уже можно оценить ее качество.

Остается облудить проводники, просверлить отверстия под выводы и крепеж, обрезать края. Плата готова к монтажу.

radioparty.ru

• 
  Птг пленка
• 
  Технохаус пленка
• 
  Аргос пленки
• 
  Пленка армитекс
• 
  Изолировочная пленка
• 
  Светопропускная пленка
• 
  Полировочная пленка
• 
  Posijet пленка
• 
  Elbe пленка
• 
  Юкатан пленка
• 
  Santek пленки