Изготовление печатных плат с помощью пленочного фоторезиста в домашних условиях. Изготовление печатной платы при помощи фоторезиста Определение времени засветки фоторезиста

Приветствую вас дорогие друзья! Вы находитесь на блоге Владимира Васильева а за окном раннее утро! Это все потому, что я встал пораньше чтобы написать для вас полезный пост, так что поехали…

В прошлой статье я писал о том, что качество плат получаемых ЛУТ-м перестало меня удовлетворять поэтому я собираюсь отойти от всенародной технологии ЛУТ и перейти на фоторезистивную. Для этого я в том числе пленочный фоторезист. Кстати вполне возможно что на моем блоге в скором времени появится статья о том как правильно изготавливать печатные платы фоторезистивным методом. Но это будет потом а сейчас я хочу вам рассказать свой опыт применения фоторезиста, в частности получения нужного времени засветки.

В применении фоторезиста есть одна тонкость. Качество сформированного рисунка на фоторезисте очень сильно зависит от правильности выбранного времени экспонирования (засветки) . Эту тонкость я ощутил на себе.

После того как был подготовлен фотошаблон а фоторезист благополучно нанесен на фольгированный стеклотекстолит приходит время выяснить требуемое время засветки. Для этого я сформировал «бутерброд», текстолит с нанесенным фоторезистом накрыл фотошаблоном и положил сверху лист оргстекла (в моем случае это прозрачная крышка от коробки CD — диска).

Далее было выбрано гипотетическое время засветки этого бутерброда — 2 минуты. На 2 минуты я включил ультрафиолетовую лампу и стал с трепетом ждать результата. Эти 2 минуты прошли быстро… Первое мое разочарование заключалось в том, что хотя фоторезист у меня индикаторный но почему-то фиолетовое очертание рисунка было чрезвычайно блеклым.

Чтож, далее эту красоту ожидало погружение в кальцинированную соду. Раствор представлял собой чайная ложка кальцинированной соды на литр воды. После омывания в растворе последовало второе разочарование — если рисунок вначале промывки еще имел место быть то к концу промывки (2-3 мин.) он окончательно смылся. Пришло время раздумий…

После анализа своих действий я пришел к выводу, что самым слабым местом в цепочке моих действий было именно время засветки фоторезиста и это время было недостаточным…

Время засветки не может быть каким-то универсальным потому, что здесь появляется несколько плавающих факторов, среди которых и качество фотошаблона, мощность УФ лампы и ее характеристики, материал прижимного стекла. Все это может очень сильно отличаться и не мудрено, что при выборе одного универсального времени засветки также сильно будет отличаться и результат!

Исходя из полученного опыта я перечитал очень много информации и нашел очень интересный прием с помощью которого можно достаточно точно определить требуемое время засветки. Хочу отметить, что этот прием будет работать только в том случае когда все эти факторы (УФ лампа, качество фотошаблона, прижимное стекло) низменны.

Для того, чтобы провести этот опыт и выяснить сколько времени нужно освещать фоторезист, предлагаю скачать файл калибровочного фотошаблона. Этот файл я нашел на одном из радиолюбительских форумов.

На изображении лишь фрагмент рисунка, если скачаете pdf файл то там будет 2 ряда по десять изображений.

Для проведения этого эксперимента вам понадобятся следующие инструменты:

1. Калибровочный рисунок
2. Установка для экспонирования (или просто УФ лампа)
3. Заслонка, непрозрачная для УФ лучей по размерам фотошаблона — это может быть полоска картона, непрозрачного пластика, даже кусок текстолита.
4. Таймер — с ролью таймера великолепно справляется телефон
5. Кальцинированная сода- продается в хозяйственных магазинах и стоит копейки

Суть эксперимента

Распечатываем наш калибровочный рисунок -это будет наш фотошаблон. Затем берем наш кусок фольгированного стеклотекстолита с уже накатанным фоторезистом (если еще не накатали то бегом накатывать) и кладем на стол фоторезистом вверх. Далее следует положить фотошаблон напечатанной стороной вниз, накрыть этот пакет стеклом и хорошенько прижать.

Для этих целей можно использовать утяжелители но я применяю канцелярские зажимы для бумаги. Следует заметить, что грузики или зажимы не должны препятствовать перемещению заслонки. Да, следующий слой нашего бутерброда это заслонка которая должна закрывать все элементы фотошаблона кроме крайнего (например 10-го). Один крайний элемент фотошаблона должен оставаться открытым.

Таким образом девять элементов будут находиться закрытыми заслонкой и следовательно УФ лучи от лампы на них попадать не будут.

Располагаем Ультрафиолетовую лампу над нашей композицией на расстоянии допустим 10 см (на данный момент это не так важно но этот момент может быть потом откорректирован по результатам эксперимента). Засекаем 5 минут и включаем УФ лампу.

Через каждые 30 секунд заслонку смещаем, открывая тем самым следующий элемент рисунка. Таким образом получится, что 10-ый элемент получит максимальное время засветки, 9-ый элемент будет засвечен 4 минуты 30 секунд, 8-ой — 4 ровно и т.д. Первый элемент рисунка будет светиться всего 30 секунд.

Уже после окончания засветки становится понятно, элементы которые были недосвечены будут проявляться меньше всего. Элементы которые получили достаточную дозу ультрафиолета изменят свой цвет на ярко фиолетовый. В тоже время следует обратить внимание, что участки рисунка, закрытые фотошаблоном не должны менять свой цвет. Если это происходит то это означает что рисунок фотошаблона не достаточно плотный и ультрафиолетовые лучи все-таки попадают на фоторезист. Но даже если ваш фотошаблон не идеален не все потеряно, можно найти компромисс между недосвеченными и пересвеченными участками. Но окончательное решение будем принимать только после проявления фоторезиста.

Проявление фоторезиста

Пришел этап проявления фоторезиста. Для этого примерно чайную ложку кальцинированной соды разводим в литре воды и хорошенько размешиваем. И теперь кладем в эту ванну наш засвеченный бутерброт.

В процессе проявки следует периодически вытаскивать плату из раствора и промывать в холодной проточной воде. При этом ситуацию нужно держать под контролем. Нужно дождаться момента когда защищенные элементы (элементы которые были закрыты фотошаблоном) окончательно растворятся в растворе но при этом засвеченные участки будут четкими и контрастными. Таким образом мы находим элемент который нас больше всего устраивает. А так как мы знаем сколько времени светился каждый элемент то без труда определяем требуемую дозу облучения.

Для чистоты эксперимента стоит эту процедуру повторить еще раз и убедиться в повторяемости результата.

После проведения всей этой процедуры я выяснил, что в моем случае время засветки должно составлять 4 минуты. Честно сказать были некоторые огрехи при наложении фотошаблона. Когда фотошаблон распечатал он оказался на удивление длинным (простирался по всей длине листа А4). Это я потом обнаружил что рисунок распечатался в масштабе 212%. При наложении пришлось ограничиться 5-ю элементами из линейки фотошаблона так как прижимное стекло не могло охватить всей прощади.

Хотя фото получилось не очень качественное но по изображению можно заметить, что элементы под номером 1 и 2 более блеклые чем элементы под номерами 3 и 4. Время засветки элементов 3 и 4 соответствует 4 и 5 минут соответственно. Да, как видите, я перемещал заслонку через каждую минуту, всему виной неправильный масштаб.

Чтож дорогие друзья а на этом у меня все, желаю вам успехов во всех своих начинаниях и будьте в позитиве! Обязательно подписывайтесь на обновления и до новых встреч!

Опубліковано 23.03.2012

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.

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.

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 такой (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. 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.

Помню я как в конце восьмидесятых годов, когда я учился в школе, выписывал журнал "Юный техник" и была в одном из номеров схема цветомузыки подключаемая к магнитофону "Электроника". Как я загорелся ее собрать. С трудом нашел гетинакс с медью, взял у матери лак для ногтей и аккуратно перевел схему. Потом после уроков выпросил у преподавателя химии азотную кислоту, за что был приговорен к выводу реакции на доске, и протравил схему. На этом все встало. Нечем было сверлить отверстия под детали. Следующий опыт пришел в двухтысячные годы. Решил я освоить МК, вооружился книгой "Микроконтроллеры - это же просто" Фрунзе и МК AT89C51. Тогда я распечатывал схему на струйнике, о лазерном можно было только мечтать, и наклеивал на текстолит. Потом кернил отверстия и сверлил. Дальше отдирал бумагу, зачищал наждачкой, а потом рисовал маркером дорожки. Через некоторое время лазерники упали в цене и я освоил ЛУТ. О да, я просто не мог нарадоваться от качества плат. Но вскоре мне стало лень сверлить отверстия, только на AT90S8515 их требовалось аж сорок штук и я решил перейти на поверхностный монтаж. Все бы нечего, ЛУТ и тут справлялся на ура, но познакомился я как-то с STM32 и... TQFP100. Тут ЛУТ просто сдался без боя. И решил я перейти на фоторезист. Купил пяти метровый лист ПФ-ВЩ и началось. То дорожки скручивались, то вообще ничего не проявлялось, а то и вовсе все смывалось. В общем извел я весь рулон и ничего хорошего не получилось. То ли руку не из того места растут, то ли фоторезист плохой, в общем плюнул я на эту затею. Но вот увидал я недавно на просторах интернета итальянский фоторезист "Ordyl alpha 350". Ну все хвалят. Думал, думал и решил попробовать. Достал два рулона по пять метров, так дешевле и начал. Вот что получилось.
Берем текстолит размерами больше будущей платы миллиметров на 10 и зачищаем. Я для этих целей использую мочалку для чистки хромы.

Плюс в том, что она снимает слой окисла при этом не задирает как наждачка. Далее протираем спиртом, ацетоном, растворителем или моем с мылом, это на свой вкус, кому как нравится. Лично я протираю аэрозолью для очистки тормозов.

Накатка. Вот тут я остановлюсь по подробнее. Я не знаю то ли фоторезист слишком хороший, то ли слишком новый, но если его приложить к меди, то отодрать не получится. Хватается на смерть. Первую попытку проводил так. Оторвал защитную пленку с края. Эта та что матовая. Далее приложил уголком к меди и постепенно прижимая пальцем вытаскивал пленку. Приклеилось хорошо, но грязи и пузырей было... Короче перешел на принцип тонировщиков. Берем двух кубовый шприц и заполняем его простой, холодной водой из под крана. Долее отрываем защитную пленку полностью. Одной рукой держим фоторезист, другой выливаем из шприца воду на медь. Шприцом удобнее, так как медь обезжирена и капли скатываются, а шприц дозирует по чуть-чуть по всей меди. После смачивания накладываем фоторезист. Пока медь мокрая фоторезист свободно елозит по ней, а вода выталкивает весь мусор и воздух. И даже если что-то пошло не так, то всегда можно оторвать от меди. После приладки от центра к краям, при помощи резинового шпателя, не нажимая выгоняем воду. Когда вся вода выйдет начинаем выдавливать остатки с силой, так же от центра к краям. Фоторезист ближе к краям начнет барашится. Ничего страшного. Прижимая шпателем от центра он довольно легко растягивается и хорошо ложится.

После проглаживания вытираем салфеткой или туалетной бумагой, это не имеет значения. Главное вытереть на сухо. Берем лист чистой бумаги и складываем пополам. Между половинками кладем текстолит с фоторезистом и закрываем этот бутерброд.

Ну тут у кого как, кто с утюгом, кто с феном, лично я с ламинатором. Греем ламинатор на самой высокой температуре. После прогрева посылаем туда наш бутер. Внимание!!! Если послать в ламинатор без листа бумаги, то куски фоторезиста, те что торчат за пределами текстолита, намотаются на горячие валы и отодрать его от туда ой как будет не легко.

Через ламинатор я прогоняю два раза, дабы хорошенько прогреть. В итоге получаю вот такую штуку.

Шаблон. Тут есть три варианта. Первый - это типография. Ну с учетом ее отсутствия рядом с моим домом, этот вариант сразу отпал. Второй это печать на бумаге на лазерном принтере, потом просветлить транспарантом. Ну нет у меня этой гадости. И последний - это печать на пленке. Лазерник дал плохое качество, точнее не плохое, а довольно прозрачный тонер. Держать над парами ацетона... Не айс по двум причинам. Первая - это то что он воняет, и меня из дома выгонят, а вторая - это то что сейчас ацетон почему-то заменили какой-то гадостью, после испарения которая оставляет капли воды. Поэтому я перешел на струйник. К тому же он у меня заточен для фоток. Для печати была выбрана пленка "Lomond".

У нее есть один недостаток. Поверхность на которой надо печатать довольно липкая и к ней липнет всякий мусор, а это, как показала практика, негативно влияет на качество платы. Короче если расстояние между дорожками 0.2 - 0.1 мм, то пылинка может сыграть плохую роль и создать разрыв между дорожками. А в остальном на этой пленке получаются отличные шаблоны.

Ах да, чуть не забыл. Шаблон нужно печатать шиворот на выворот, то есть негатив. То где вытравить медь черным, а где оставить прозрачным. И не забыть отзеркалить. Важно то что краска должна лечь на медь, а не наоборот краской вверх. В общем кладем шаблон на фоторезист и все это под УФ лампу. У меня так:

Здесь остановимся поподробнее. Лампа: модель ELSM51B-Color 20W Black. Как видно на фото, энергосберегайка. Куплена в "Чип-дип" за 200р. Расстояние от лампы до текстолита 20 см. С учетом того что стекло задерживает УФ свет то и конкретно оговаривать время экспонирования нельзя, так как кто-то оторвет 6 мм стекло от серванта, кто-то 3 мм из окна подъезда. Я купил в "OBI" фото-рамку из плотного дерева размером 300 на 200. Железяки и картон сразу пошли в помойку, а стекло толщиной 2 мм пошло на прижим. Саму рамку использовал для натяжки сетки для нанесения паяльной маски. Но эта тема другой статьи. Так что у меня стекло 2 мм. Для груза использую два гелевых аккумулятора по 7 Ач. В таком виде засветку виду ровно две минуты от включения лампы до ее выключения. Лампу не прогреваю, так как 20 ватт довольно мощно. 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 получим вот такую красоту.

Сушим, смотрим. Если где что-то не так, правим. Если поправить не получается то начинаем все сначала. Еще один плюс против нашего фоторезиста. После засветки кидаем в раствор кальцинированной соды минут на 30 и фоторезист сам отвалится. Отечественный так мне оторвать не удалось, ни ацетоном, ни содой. Короче выкинул испорченные заготовки. После всех проверок травим в травильном растворе. Вот тут каждый сам за себя. Кто в кислоте, кто в уксусе, лично я предпочитаю хлорное железо. Желательно водное, а то безводное если в воду кинуть то будет взрыв:)

Ну после травления как всегда сверление и нанесение паяльной маски, но это тема следующей статьи.

Вот вроде с фоторезистом и все, если возникнут вопросы, пишите либо в коментах, либо на форуме.
Всем хороших плат.


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.

Для засветки фоторезиста в домашних условиях, решил использовать сканер формата А4, который у меня благополучно «скон-чался», да и приобрести бу-шный для этой цели, например можно, начиная от 100 целковых (пачка сигарет дороже стоит, а неисправный и так могут отдать).
В общем решил вдохнуть в сканер "вторую жизнь", тем более, что там стоит кварцевое стекло, которое очень хорошо пропускает ультрафиолет (простое оконное, как нам известно - максимум 10%). Ещё преимущества данного способа - это равномерный прижим платы к стеклу крышкой сканера и постоянное расстояние до источника ультрафиолета, благодаря которому стаёт и постоянным время засветки, которое можно зафиксировать простым таймером.
В итоге вот что получилось:

Рисунок 1.
Приспособление для засветки ПП с фоторезистом.

Разобрал сканер, выкинул внутренности и установил на их место четыре лампы. Использовал для этой цели фурнитуру от обыкновенных люминесцентных ламп, только лампы установил УФ (все это продаётся в магазинах хоз. товаров). Может быть вполне хватило бы и двух ламп, платы всё равно не очень большие в основном, но, как говорится - запас не тянет, поэтому решил, что делать, так уж делать с видом на будущее (для платы формата А4), поэтому и установил четыре, да и время засветки в этом случае будет меньше.
Для управлением процессом засветки используюсь таймером с обратным отсчётом времени, который собрал на микроконтроллере PIC16F628. В итоге весь процесс засветки данной конструкции занимает 30-40 секунд....

Рисунок 2.
Конструкция устройства.

Кто-то может быть скажет, что можно было бы собрать таймер внутри сканера и не заморачиваться с корпусом. Не спорю, вполне кому-то подойдёт и этот вариант, но вдруг мне таймер будет нужен отдельно, для каких то других целей, поэтому решил делать его в собственном корпусе и в виде отдельной законченной конструкции.

Рисунок 3.
Схема таймера.

В интернете, если чуть покопаться, выложено много различных схем всевозможных таймеров. Я остановился на этой схеме, просто у меня PIC16F628 был в наличии, и я решил пустить его в дело.
Может быть Вам понравится другая схема таймера - это Ваш выбор, я просто рассказываю сам процесс, ну и даю описание своих конструкций.

Рисунок 4.
Схема таймера, силовая часть.

Рисунок 5.
Таймер в корпусе.

Рисунок 6.
Силовая часть.

Рисунок 7.
Платы и соединения.

Максимальное время, которое можно установить на таймере - 12 ч 00 м 00 с. После установки времени и нажатии кнопки "Пуск/Стоп" - включается нагрузка и начинается отсчёт времени в обратном порядке от установленного. За 10 секунд до окончания времени - подается короткий звуковой сигнал на «пищалку».
Когда остается 3 секунды до завершения времени - включается «пищалка» до окончания времени. По окончанию времени нагрузка выключается, время на таймере устанавливается то, которое было установлено в начале кнопками.

Теперь кратко опишу сам процесс изготовления печатных плат при помощи фоторезиста. Всё, что описано выше, предназначалось для упрощения данного процесса.
Для работы я использую плёночный негативный фоторезист. Негативный, значит шаблон для его засветки нужно печатать в негативе, то есть те места, где будут дорожки - должны быть прозрачные, а там, где дорожек (фольги) быть не должно - наносится тонер. Если Вы будете использовать позитивный фоторезист, то естественно фотошаблон нужно будет печатать в позитиве.

Распечатываем шаблон через программу для проектирования плат в негативе на прозрачной пленке (я применяю пленку "LOMOND" для струйных принтеров) на струйном принтере. Пробовал на лазерном, только получалось как-то блекло, черноты не было, и платы получались не совсем качественные.
Говорят, что можно гораздо улучшить качество таких плат, если напечатать на лазерном принтере два шаблона на плёнке, затем вырезать их и совместить (т.е. сделать из двух - один).
Ещё можно распечатать рисунок платы лазерным принтером на обычной бумаге. Чем тоньше бумага, тем лучше. Далее, для повышения контрастности (если она не достаточна) на доли секунды погрузить его в банку с растворителем (например автомобильный 647). Дать ему подсохнуть, и потом пропитать подсолнечным маслом, чтобы сделать прозрачным для ультрафиолета, правда я так не пробовал.

Подготавливаем заготовку нашей будущей платы по размерам чуть больше, чем требуется. Затем фольгу необходимо подготовить для приклеивания фоторезиста.
Как всё это делается - нет смысла повторяться, так как этот процесс описан на десятках сайтов. Просто наберите в поисковике "изготовление пп с помощью фоторезиста", и у Вас выскочит куча вариантов, после прочтения пары из них, у Вас наметится вариант, который подойдёт именно для Вас.

Будем считать, что плата уже подготовлена и фоторезист наклеен (или нанесён из баллончика) на нашу плату.
Прикладываем шаблон к плате. Как правило шаблон прилегает к плате плотно. И кладем на стекло сканера с УФ лампами. Засвечиваем. Убираем засвеченную заготовку в темное место и готовим раствор для проявления, в качестве которого я пользуюсь кальцинированной содой (продается в хоз. магазинах применяется для смягчения воды и стоит копейки).
Для этого чайную ложку соды с горкой, растворяем в литре воды (если плата большая), или ложку без горки в 0,5 литре воды.
Берем нашу плату из тёмного места, снимаем верхнюю защитную плёнку с фоторезиста и кладем её в наш раствор с разведенной содой и ждем примерно секунд 30. Потом берем кисточку и начинаем ей водить по нашей плате для того, что бы ускорить процесс смывания фоторезиста с ненужных нам участков. Там где фоторезист смылся, поверхность меди светлая и блестящая. После того как смыли весь ненужный фоторезист, вытаскиваем плату из раствора соды и промываем под струей воды.

Рисунок 8.
Печатная плата, подготовленная для травления.

После того как промыли, просушиваем плату. Осматриваем. Может такое случится что есть протравы (там, где фоторезист не был хорошо приклеен). Используем маркер для рисования печатных плат. Где необходимо ретушируем. На фото №8 видно, что там, где фоторезист не качественный, (срок годности у моего уже вышел) те места подретушированы чёрным маркером.

В прикреплении ниже, собраны файлы для изготовления таймера. Исходник, прошивка, пп.

Архив для статьи.