Výroba desek plošných spojů pomocí filmového fotorezistu doma. Výroba desky s plošnými spoji pomocí fotorezistu Stanovení expozičního času fotorezistu

22.01.2024

Zdravím vás, drazí přátelé! Jste na blogu Vladimíra Vasiljeva a venku je časné ráno! To vše proto, že jsem vstal brzy, abych pro vás napsal užitečný příspěvek, takže jdeme na to...

V minulém článku jsem psal, že mě kvalita desek z produkce LUT-m přestala uspokojovat, a tak se chystám opustit oblíbenou technologii LUT a přejít na fotorezist. K tomu jsem také použil filmový fotorezist. Mimochodem, je docela možné, že se na mém blogu brzy objeví článek o tom, jak správně vyrábět desky plošných spojů metodou fotorezistu. Ale to přijde později, ale nyní vám chci říct své zkušenosti s používáním fotorezistu, zejména získáním požadované doby expozice.

Použití fotorezistu má jednu jemnost. Kvalita vytvořeného vzoru na fotorezistu velmi závisí na správné zvolené době expozice (expozice). Sám jsem cítil tuto jemnost.

Poté, co byla fotomaska připravena a fotorezist byl bezpečně aplikován na fóliovaný laminát laminátu, je čas zjistit požadovanou dobu expozice. K tomu jsem vytvaroval „sendvič“, zakryl DPS fotorezistem naneseným fotomaskou a navrch položil plát plexiskla (v mém případě to byl průhledný obal z CD boxu).

Dále byla zvolena hypotetická doba expozice pro tento sendvič - 2 minuty. Zapnul jsem ultrafialovou lampu na 2 minuty a začal jsem s napětím očekávat výsledek. Tyto 2 minuty rychle uběhly... Moje první zklamání bylo, že ačkoli můj fotorezist byl indikátorem, z nějakého důvodu byl fialový obrys obrázku extrémně vybledlý.

Pak tuhle krásku čekalo ponoření do sody. Řešením byla lžička uhličitanu sodného na litr vody. Po vyprání v roztoku následovalo druhé zklamání - pokud tam vzor byl ještě na začátku praní, tak do konce praní (2-3 minuty) byl úplně smytý. Je čas přemýšlet...

Po rozboru svých činů jsem došel k závěru, že nejslabším místem v řetězci mých činů byla právě doba expozice fotorezistu a tato doba byla nedostatečná...

Doba expozice nemůže být nějak univerzální, protože existuje několik plovoucích faktorů, včetně kvality fotomasky, výkonu UV lampy a jejích charakteristik a materiálu lisovacího skla. To vše může být velmi odlišné a není divu, že při volbě jednoho univerzálního expozičního času bude i výsledek velmi odlišný!

Na základě svých zkušeností jsem načetl spoustu informací a našel velmi zajímavou techniku, pomocí které lze poměrně přesně určit potřebnou dobu expozice. Rád bych poznamenal, že tato technika bude fungovat pouze tehdy, pokud jsou všechny tyto faktory (UV lampa, kvalita fotomasky, tlakové sklo) nízké.

Abyste mohli provést tento experiment a zjistit, jak dlouho je třeba fotorezist osvětlit, doporučuji stáhnout soubor kalibrační fotomasky. Našel jsem tento soubor na jednom z radioamatérských fór.

Obrázek ukazuje pouze část obrázku, pokud si stáhnete soubor pdf, budou tam 2 řady po deseti obrázcích.

K provedení tohoto experimentu budete potřebovat následující nástroje:

Kalibrační výkres
Nastavení expozice (nebo jen UV lampa)
Clona, která je neprůhledná pro UV paprsky dle velikosti fotomasky - může to být proužek kartonu, neprůhledného plastu, nebo i kousek DPS.
Časovač – váš telefon odvádí skvělou práci jako časovač
Soda - prodává se v železářství a stojí haléře

Podstata experimentu

Vytiskneme si náš kalibrační nákres - toto bude naše fotografická šablona. Potom vezmeme náš kus fóliového sklolaminátu s již narolovaným fotorezistem (pokud jste jej ještě nenamotali, tak jej běžte narolovat) a položíme jej na stůl fotorezistem nahoru. Dále položte fotomasku potištěnou stranou dolů, zakryjte sáček sklem a pevně přitlačte.

Pro tyto účely můžete použít závaží, ale já používám kancelářské sponky. Je třeba poznamenat, že závaží nebo svorky by neměly bránit pohybu tlumiče. Ano, další vrstva našeho sendviče je chlopeň, která by měla zakrýt všechny prvky fotomasky kromě toho krajního (například 10.). Jeden vnější prvek fotomasky musí zůstat otevřený.

Devět prvků tedy bude uzavřeno klapkou a UV paprsky z lampy se k nim tedy nedostanou.

Ultrafialovou lampu umístíme nad naši kompozici ve vzdálenosti řekněme 10 cm (v tuto chvíli to není tak důležité, ale tento bod lze později upravit na základě výsledků experimentu). Nechejte 5 minut a zapněte UV lampu.

Každých 30 sekund posuneme závěrku, čímž otevřeme další prvek vzoru. Ukazuje se tedy, že 10. prvek obdrží maximální dobu expozice, 9. prvek bude osvětlen po dobu 4 minut 30 sekund, 8. - přesně 4 atd. První prvek designu bude svítit pouze 30 sekund.

Po skončení expozice je jasné, že nejméně se objeví prvky, které byly podexponované. Prvky, které dostaly dostatečnou dávku ultrafialového světla, změní svou barvu na jasně fialovou. Zároveň byste měli dbát na to, aby plochy kresby zakryté fotografickou maskou nezměnily svou barvu. Pokud k tomu dojde, znamená to, že vzor fotomasky není dostatečně hustý a ultrafialové paprsky stále dopadají na fotorezist. Ale i když vaše šablona fotografie není dokonalá, není vše ztraceno, můžete najít kompromis mezi podexponovanými a přeexponovanými oblastmi. Konečné rozhodnutí ale učiníme až po vyvinutí fotorezistu.

Vývoj fotorezistu

Přišla fáze vývoje fotorezistu. Chcete-li to provést, zřeďte asi lžičku uhličitanu sodného v litru vody a dobře promíchejte. A teď do této lázně vložíme náš osvětlený sendvič.

Během procesu vývoje byste měli pravidelně vyjímat desku z roztoku a opláchnout ji ve studené tekoucí vodě. Zároveň je třeba mít situaci pod kontrolou. Musíte počkat, až se chráněné prvky (prvky zakryté fotomaskou) v roztoku konečně rozpustí, ale zároveň budou osvětlené plochy jasné a kontrastní. Najdeme tak prvek, který nám nejvíce vyhovuje. A protože víme, jak dlouho který prvek žhnul, můžeme snadno určit potřebnou dávku záření.

Pro čistotu experimentu se vyplatí tento postup zopakovat znovu a ujistit se, že výsledek je opakovatelný.

Po provedení celé této procedury jsem zjistil, že v mém případě by doba expozice měla být 4 minuty. Abych byl upřímný, při aplikaci fotomasky došlo k několika chybám. Při tisku šablony fotografie se ukázalo, že je překvapivě dlouhá (protažená po celé délce listu A4). Později jsem zjistil, že výkres byl vytištěn v měřítku 212 %. Při aplikaci jsme se museli omezit na 5 prvků z řady fotomasek, protože tlakové sklo nemohlo pokrýt celou plochu.

Přestože se fotografie ukázala jako nepříliš kvalitní, z obrázku je vidět, že prvky s číslem 1 a 2 jsou více vybledlé než prvky s číslem 3 a 4. Doba svícení prvků 3 a 4 odpovídá 4 a 5 minutám, respektive. Ano, jak vidíte, každou minutu jsem pohnul závěrkou, bylo to kvůli špatnému měřítku.

Tak, drazí přátelé, to je z mé strany vše, přeji vám úspěch ve všech vašich snahách a buďte pozitivní! Nezapomeňte se přihlásit k odběru aktualizací a znovu se uvidíme!

Publikováno 23.03.2012

V tomto článku vám řeknu, jak si můžete vyrobit desky plošných spojů doma s minimálním nepohodlím pro domácnost a minimálními náklady.
Technologie žehlení laserem nebude uvažována z důvodu obtížnosti dosažení požadované kvality. Nemám nic proti LUT, ale už mi nevyhovuje z hlediska kvality a opakovatelnosti výsledku. Pro srovnání, níže uvedená fotografie ukazuje výsledek získaný pomocí LUT (vlevo) a pomocí filmového fotorezistu (vpravo). Tloušťka drah je 0,5 mm.

Při použití LUT se okraj dráhy ukáže být roztržený a na povrchu mohou být skořápky. To je způsobeno porézní strukturou toneru, v důsledku čehož leptací roztok stále proniká do oblastí pokrytých tonerem. To mi nevyhovuje, tak jsem přešel na technologii fotorezistu.

V tomto článku, kdykoli to bude možné, použijeme nástroje, náčiní a činidla, která lze nalézt doma nebo zakoupit v obchodě s chemií pro domácnost.

Technologie výroby PCB fotorezistu

Na měděnou vrstvu je nanesena fotocitlivá vrstva. Dále jsou určité oblasti osvětleny přes fotomasku (obvykle ultrafialovým světlem), načež se nepotřebné oblasti fotocitlivé vrstvy smyjí ve speciálním roztoku. Na měděné vrstvě se tak vytvoří potřebný vzor. Následuje obvyklé leptání. Fotorezist lze na DPS aplikovat různými způsoby.

Nejoblíbenější metodou je použití aerosolového fotorezistu POZITIVNÍ 20. Tato metoda je podobná aplikaci aerosolových barev. Vyžaduje péči, aby byla zajištěna rovnoměrná vrstva a zaschnutí.

A použití filmového fotorezistu. Nanáší se nalepením speciální fólie stejným způsobem, jako se lepí dekorativní fólie. Fotorezist se suchým filmem poskytuje konstantní tloušťku fotocitlivé vrstvy a snadno se používá. Navíc je indikační, tzn. osvětlené oblasti jsou jasně viditelné.

Co je filmový fotorezist?

Nezaměňujte prosím s aerosolovým fotorezistem. Filmový fotorezist se skládá ze tří vrstev filmu. Uprostřed je fotocitlivá fólie, z obou stran pokrytá ochrannými fóliemi. Strana, která se lepí na DPS, je měkká, druhá strana je tvrdá. Filmový fotorezist má oproti aerosolovému fotorezistu řadu výhod. Za prvé, při aplikaci nezapáchá a nevyžaduje sušení. Velmi pohodlné při práci s malým počtem desek. Na rozdíl od aerosolového fotorezistu, kde je obtížné odhadnout tloušťku vrstvy, je tloušťka filmového fotorezistu vždy stejná. To zjednodušuje výběr časování osvětlení. Indikační filmový fotorezist. Tito. Exponované oblasti jsou vizuálně viditelné.

Výběr PCB

Pokud chcete získat kvalitní plošný spoj s vodiči menšími než 0,4 mm a vzdáleností vodičů 0,2 mm, budete potřebovat normální DPS. Na obrázku níže jsou dva kusy PCB. Je jasné, že fotorezist nebude dobře přilnout k poškrábanému, špinavému PCB. Hned si vezmi normální. A uložte ho alespoň do novin, abyste ho nepoškrábali. „Levý“ PCB lze použít, pokud má deska silné dráhy (0,5...1 mm) a mezi vodiči je alespoň 0,4 mm a nemusíte desku ukazovat cizím lidem.

Příprava a čištění DPS

Textolit nakrájíme na kousky požadované velikosti. To lze provést doma pomocí pily na železo. Textolit do tloušťky 1 mm lze řezat běžnými kancelářskými nůžkami. Odstraňte otřepy pilníkem nebo brusným papírem. Zároveň nepoškrábeme povrch DPS! Pokud je povrch měděné fólie znečištěný, nebo alespoň zašpiněný prsty, fotorezist nemusí držet - sbohem kvalita. Protože po „řezání“ máme „špinavý“ textolit, je třeba provést chemické čištění.

Měděný povlak před nalepením fotorezistu chemicky očistíme pomocí domácí chemie. Povrch DPS čistíme prostředkem proti vodnímu kameni.“ Cillit“. Obsahuje kyselinu ortofosforečnou, která odstraňuje veškeré nečistoty. Do této tekutiny proto prsty nedáváme. Pokud nemáte vhodnou nádobu, můžete textolit položit na dno vany a tuto tekutinu jednoduše přelít. Po 2 minutách (nepřeexponujte) důkladně opláchněte tekoucí vodou. Na povrchu by neměly být žádné skvrny. V opačném případě je třeba operaci opakovat. Zbylou vodu odstraňte papírovým ubrouskem. Snažíme se, aby se ubrousek nedostal do bodu, kdy z něj vytečou papírové žmolky. Právě kvůli žmolkům nepoužívám látkové ubrousky. Zůstanou-li na povrchu mědi i ty nejmenší nitky, film fotorezistu vytvoří v tomto místě bublinu. Textolit sušíme žehličkou přes papír. Nedotýkejte se povrchu PCB prsty!

Některé zdroje doporučují povrch odmastit alkoholem. Osobně při čištění lihem byl výsledek mnohem horší. Fotorezist nedržel všude správně. Po " Cillit„Výsledek je vždy mnohem lepší.

Fotorezistní nálepka

Lepení fotorezistní fólie je nejkritičtější operací při výrobě desek touto metodou. Kvalita získaného výsledku závisí na přesnosti této operace. Všechny operace s fotorezistem lze provádět při slabém elektrickém osvětlení. Po vysušení by měl textolit vychladnout. Fotorezist lze nalepit i na teplé PCB, ale budete mít jen jeden pokus. Fotorezistový film pevně přilne k teplému povrchu.
Odřízli jsme kousek fotorezistu s malým okrajem tak, aby zcela zakrýval náš obrobek + 5 mm na každé straně. Ostrým nožem opatrně vypáčte měkkou fólii od okraje (pokud je fotorezist na roli, je to obvykle vnitřní strana). Vrchní ochrannou fólii ještě neodstraňujte!

Neoddělujeme celou ochrannou fólii, ale malou část: 10-20 mm od jednoho okraje. Přilepte jej na desku plošných spojů a vyhlaďte měkkým hadříkem. Dále pomalu pokračujeme v oddělování ochranné fólie a vyhlazování fotorezistu na DPS. Přitom dbáme na to, aby tam nebyly bublinky a nedotýkali se prsty ještě nepřelepené DPS! Poté nůžkami odstřihneme fotorezist vyčnívající za okraje obrobku. Poté můžete obrobek mírně zahřát žehličkou. Ale ne nutně. Pokud jste se dotkli obrobku prsty nebo na něm byly vlákna z látky nebo jiné nečistoty, bude to pod fólií vidět. To bude mít negativní dopad na kvalitu. Pamatujte, že kvalita výsledku do značné míry závisí na důkladnosti této operace. Takto připravený textolit skladujeme nejlépe na tmavém místě. Přestože elektrické světlo má na film velmi malý vliv, raději to neriskuji.

Příprava fotomasky

Fotomasku tiskneme na film pro laserovou tiskárnu nebo na film pro inkoustovou tiskárnu. Foto pro srovnání:

Vzor na fólii pro inkoustovou tiskárnu je hustší, laserová tiskárna je na tom v tomto ohledu hůře - v tmavých oblastech jsou vidět mezery. Při expozici budete muset věnovat pozornost tomu, jaký typ fotomasky bude použit, a upravit dobu expozice. Sehnat fólii do laserové tiskárny není problém, cena je více než přijatelná. U inkoustové tiskárny musíte hledat a stojí to asi 5x více. Ale v malosériové výrobě je použití fotomasky vytištěné na inkoustové tiskárně zcela opodstatněné. Fotomaska musí být negativní, tzn. ta místa, kde by měla zůstat měď, by měla být průhledná. Předloha fotografie musí být vytištěna zrcadlově. To se provádí tak, že nanesením na DPS s fotorezistem barva na filmu fotomasky přilne k fotorezistu. To poskytne jasnější kresbu.

Projekce

Protože se článek zaměřuje na použití domácích zařízení, použijeme improvizované prostředky, a to: obyčejnou stolní lampu. Našroubujeme do něj běžnou ultrafialovou lampu zakoupenou v obchodě s elektrickým zbožím. Krabičku na CD použijeme jako stojan, pokud není vhodná tabule plexiskla.

Navrch položíme náš polotovar, fotomasku a přitlačíme plexisklem (víko CD boxu). Můžete samozřejmě použít běžné sklo. Ze školy si pamatujeme, že obyčejné sklo špatně propouští ultrafialové paprsky, takže ho budete muset déle vystavovat. Pod běžným sklem jsem musel zdvojnásobit rychlost závěrky. Vzdálenost od lampy k obrobku lze zvolit experimentálně. V tomto případě přibližně 7-10 cm Samozřejmě, pokud je deska velká, budete muset použít baterii lamp nebo zvětšit vzdálenost od lampy k obrobku a prodloužit dobu osvětlení. Doba expozice fotorezistu je 60...90 sekund. Při použití fotomasky vytištěné na laserové tiskárně by měla být rychlost závěrky snížena na 60 sekund. V opačném případě mohou být kvůli nízké hustotě toneru na fotomasce osvětleny uzavřené oblasti. Což povede k potížím při vývoji fotorezistu.

Velmi důležitou operací je zahřátí obrobku po expozici. Nastavte žehličku na „2“ a zahřívejte ji přes list papíru po dobu 5-10 sekund. Poté se kresba stává kontrastnější. Po zahřátí nechte obrobek vychladnout alespoň na 30 stupňů, poté můžete začít vyvolávat fotorezist.

Vývoj fotorezistu

Existují speciální vývojky pro fotorezist, které lze zakoupit ve specializovaných obchodech s elektronikou. Na internetu se dočtete, že ji můžete vyvinout sodou, ale musí to být louh sodný (louh sodný je hydroxid sodný (NaOH)). Koupil jsem si speciální vývojku, což není nic jiného než tento žíravý sodík (NaOH). Abych nevyhodil peníze, koupil jsem si čistič trubek „Mole“, který vlastně obsahuje stejný žíravý sodík (NaOH), ale nic jiného.

Odmítl jsem je ale, protože jsem musel pracovat v rukavicích (roztok je nebezpečný a leptá kůži). Proces probíhá velmi rychle. Navíc je naprosto nepřijatelné držet takové řešení v domě, kde je manželka a malé děti, které mohou tuto nebezpečnou tekutinu najít.

Proto si vezmeme jednoduchou jedlou sodu. Jedlá soda je nejen bezpečná chemikálie, kterou lze snadno zakoupit v potravinách, ale také se s ní mnohem příjemněji pracuje. Nerozpouští film fotorezistu tak rychle, takže je těžké fotorezist v roztoku udržet. Vymývání neexponovaných oblastí fotorezistu je jemnější a méně rychlé. Faktem je, že odstranění filmu fotorezistu z hotové desky se provádí stejným řešením, takže pokud jej přeexponujete, fotorezist začne zaostávat za DPS.

Roztok připravíme podle následujícího receptu: do láhve nasypte tolik jedlé sody, kolik chcete, zalijte horkou vodou, rozpusťte vratnými pohyby na láhev, tzn. tlučeme. Pozornost! Pokud používáte hydroxid sodný (NaOH), jeho koncentrace by neměla být tak silná. Stačí lžička na litr.

Poté nalijte roztok do kyvety nebo malé nádoby. Oddělíme vrchní ochrannou fólii od fólie fotorezistu (je tužší než první, lze ji oddělit rukou) a obrobek ponoříme do roztoku. Po 3 minutách jej vyjměte a otřete měkkou houbičkou na mytí nádobí pod tekoucí teplou vodou. Poté znovu do roztoku na 2-3 minuty. A tak dále, dokud se fotorezist zcela nesmyje z neexponovaných míst. Poté obrobek dobře opláchněte pod tekoucí vodou.

Leptání

Řešení: Nejoblíbenějším řešením pro leptání desek plošných spojů je chlorid železitý. Ale červené skvrny mě omrzely a přešel jsem na persíran amonný a poté persíran sodný. Podrobnosti o těchto látkách lze nalézt ve vyhledávačích. Za sebe řeknu, že proces leptání je příjemnější. A ačkoli je persíran sodný o něco dražší než chlorid železitý, stále se ho nevzdám, protože je dobrý.

Nádobí: Ideální nádobou pro leptání je speciální vyhřívaná nádoba se systémem cirkulace roztoku. Takové zařízení si můžete vyrobit sami. Vytápění je možné tekoucí teplou vodou nebo elektřinou. K organizaci oběhu roztoku lze použít akvarijní technologie. Toto téma ale přesahuje rámec tohoto článku. Budeme muset používat výrobky pro domácnost. Vezmeme si proto vhodnou nádobu. V mém případě je to průhledná nylonová nádoba s těsně přiléhajícím víkem. Víko sice není nutné, ale zjednodušuje proces leptání a roztok lze skladovat přímo v mořicí nádobě.

Proces: Ze zkušenosti víme, že proces leptání probíhá rychleji, pokud se roztok zahřívá a míchá. V našem případě umístíme naši nádobu do vany pod tekoucí horkou vodou a pravidelně s ní protřepáváme, aby se roztok promíchal. Roztok persíranu sodného je transparentní, takže vizuální sledování procesu není obtížné. Pokud se roztok nemíchá, leptání nemusí být jednotné. Pokud se roztok nezahřeje, proces leptání bude trvat dlouho.

Po dokončení opláchněte desku tekoucí vodou. Po vyleptání desku provrtáme a nařežeme na míru.

Mytí fotorezistu, příprava na cínování

Po vrtání je lepší fotorezist umýt. Fotorezistový film ochrání měď před náhodným poškozením během obrábění. Desku ponoříme do roztoku stejné jedlé sody, ale pro urychlení procesu ji zahřejeme. Fotorezist zaostává po 10-20 minutách. Pokud použijete hydroxid sodný (NaOH), vše proběhne za pár minut i ve studeném roztoku. Poté desku důkladně opláchneme tekoucí vodou a otřeme alkoholem. Je nutné otřít alkoholem, protože na povrchu mědi zůstává neviditelná vrstva, která narušuje pocínování desky.

Cínování

S čím si pohrát? Způsobů cínování je mnoho. Předpokládáme, že nemáte speciální přístroje a slitiny, takže nám bude vyhovovat nejjednodušší způsob. Desku potřeme tavidlem a pocínujeme běžnou pájkou pomocí páječky a měděného opletu. Opletení někdo přiváže k páječce, já jsem se přizpůsobil držení páječky v jedné ruce, copánek v druhé. V tomto případě je výhodnější použít držák desky! Ten používám na pocínování prken (snáze se čistí). Můžete ale použít i lihový roztok kalafuny.

P.S.

Nakonec seznam materiálů a nástrojů, které jsme potřebovali:

Materiály

Fotorezistní film
Textolit potažený fólií
znamená " Cillit»
Papírové ubrousky
Prášek do pečiva
Alkohol
Chlorid železitý nebo persíran amonný nebo persíran sodný
Pájka

Nástroje

Nůžky
Ostrý nůž
Plochý pilník nebo brusný papír
Dremel nebo vrtací lis, který pojme vrtáky o velikosti 0,8 mm, vrtáky
Misky pro vyvolání fotorezistu
Nádobí na moření
Malý kousek měkké látky
Železo a prázdný list papíru
UV lampa
Stolní lampa
Krabice na CD nebo kus plexiskla
Inkoustová nebo laserová tiskárna a film k ní
Páječka
Měděné opletení (lze zakoupit, lze odstranit z koaxiálního kabelu)
Pěnová houba.

Pamatuji si, jak jsem koncem osmdesátých let, když jsem byl na škole, odebíral časopis „Mladý technik“ a v jednom čísle byl barevný hudební obvod napojený na magnetofon „Elektronika“. Jak jsem byl nadšený, že jsem to sbíral. S obtížemi jsem našel getinax s mědí, vzal jsem matce lak na nehty a pečlivě přeložil schéma. Potom po vyučování prosil učitele chemie o kyselinu dusičnou, za což byl odsouzen napsat reakci na tabuli, a vyleptal schéma. Tady se vše zastavilo. Nebylo v čem vrtat otvory pro díly. Další zkušenost přišla za dva tisíce let. Rozhodl jsem se zvládnout MK, vyzbrojen knihou „Mikrokontroléry – je to snadné“ od Frunze a AT89C51 MK. Pak jsem schéma vytiskl na inkoustové tiskárně, o laserové se mohlo jen zdát, a nalepil na DPS. Poté jsem prorazil otvory a vyvrtal je. Pak jsem papír odtrhla, obrousila a pak fixem nakreslila cesty. Po nějaké době lasery zlevnily a já zvládl LUT. Ach ano, jen jsem nemohl být spokojenější s kvalitou desek. Brzy jsem se ale stal líný vrtat díry, samotný AT90S8515 jich vyžadoval čtyřicet, a tak jsem se rozhodl přejít na povrchovou montáž. Všechno by bylo v pořádku, LUT si s třeskem poradilo i zde, ale nějak jsem se seznámil s STM32 a... TQFP100. Zde se LUT jednoduše vzdala bez boje. A rozhodl jsem se přejít na fotorezist. Koupil jsem pětimetrový plech PF-VShch a začalo to. Buď se cesty zkroutily, pak se neobjevilo vůbec nic, nebo se dokonce vše odplavilo. Obecně jsem vyčerpal celou roli a nic dobrého z toho nevzešlo. Buď ruka roste ze špatného místa, nebo je špatný fotorezist, obecně jsem od této myšlenky upustil. Ale nedávno jsem na internetu viděl italský fotorezist "Ordyl alpha 350". No všichni chválí. Přemýšlel jsem a přemýšlel a rozhodl jsem se to zkusit. Dostal jsem dvě role po pěti metrech, takže to bylo levnější a začal jsem. Tohle se stalo.
Vezmeme textolit o rozměrech větších než budoucí deska o 10 milimetrů a vyčistíme. Pro tyto účely používám žínku na čištění chromu.

Výhodou je, že odstraní vrstvu oxidu bez poškrábání jako brusný papír. Poté otřete alkoholem, acetonem, rozpouštědlem nebo omyjte mýdlem, podle chuti. Osobně používám sprej na čištění brzd.

rýhování. Zde se budu věnovat podrobněji. Nevím, zda je fotorezist příliš dobrý nebo příliš nový, ale pokud ho nanesete na měď, nebudete ho moci odtrhnout. Chytá se k smrti. Udělal jsem svůj první pokus takto. Strhl jsem ochrannou fólii z okraje. Tento je matný. Dále jsem roh přiložil na měď a postupně přitisknutím prstu vytáhl fólii. Drželo to dobře, ale byla tam špína a bublinky... Zkrátka jsem přešel na princip tonerů. Vezmeme dvouml injekční stříkačku a naplníme ji obyčejnou studenou vodou z vodovodu. Poté zcela odtrhněte ochrannou fólii. Jednou rukou držíme fotorezist a druhou naléváme vodu ze stříkačky na měď. Je vhodnější použít injekční stříkačku, protože měď je odmaštěná a kapky se odvalují a injekční stříkačka dávkuje trochu přes veškerou měď. Po navlhčení naneste fotorezist. Zatímco je měď mokrá, fotorezist se po ní volně pohybuje a voda vytlačuje všechny nečistoty a vzduch. A i když se něco pokazí, vždy to můžete odtrhnout od mědi. Po úpravě od středu k okrajům pomocí gumové stěrky bez tlaku vytlačte vodu. Když vyteče všechna voda, začneme silou vytlačovat zbytek, také od středu k okrajům. Fotorezist se začne třepit blíže k okrajům. To je v pořádku. Stiskem od středu špachtlí se celkem snadno natahuje a dobře sedí.

Po vyžehlení otřete ubrouskem nebo toaletním papírem, na tom nezáleží. Hlavní je otřít do sucha. Vezměte list čistého papíru a přeložte jej na polovinu. Mezi půlky vložíme textolit s fotorezistem a tento sendvič uzavřeme.

No, tady to je, někdo s žehličkou, někdo s fénem, já osobně s laminátorem. Zahřejte laminátor na nejvyšší teplotu. Po zahřátí tam posíláme náš chlebíček. Pozornost!!! Pokud to pošlete do laminátoru bez listu papíru, pak se kousky fotorezistu, ty, které trčí mimo PCB, navinou kolem horkých válců a nebude snadné je odtamtud odtrhnout.

Projíždím laminátorem dvakrát, aby se důkladně prohřál. Nakonec dostanu něco takového.

Vzorek. Zde jsou tři možnosti. První je tiskárna. Vzhledem k jeho nepřítomnosti v blízkosti mého domu tato možnost okamžitě zmizela. Druhým je tisk na papír pomocí laserové tiskárny a jeho vymazání pomocí průhlednosti. No, já tuhle blbost nemám. A poslední je tisk na film. Laserová tiskárna produkovala nekvalitní, respektive ne špatný, ale spíše průhledný toner. Držte acetonové páry... Ne led ze dvou důvodů. První je, že to smrdí a vyženou mě z domu, a druhý, že aceton byl z nějakého důvodu nahrazen nějakou ošklivou věcí, která po odpaření zanechává kapky vody. Tak jsem přešel na inkoustovou. Navíc to mám nabroušené na fotky. Pro tisk byla vybrána fólie Lomond.

Má jednu nevýhodu. Povrch, na který potřebujete tisknout, je poměrně lepivý a ulpívají na něm jakékoli nečistoty, což, jak ukázala praxe, negativně ovlivňuje kvalitu desky. Stručně řečeno, pokud je vzdálenost mezi drahami 0,2 - 0,1 mm, pak může smítko prachu sehrát špatnou roli a vytvořit mezeru mezi drahami. Jinak tento film dělá výborné předlohy.

Ach ano, málem bych zapomněl. Šablonu je potřeba vytisknout naruby, tedy negativně. Kde leptat měděnou černou a kde ji nechat průhlednou. A nezapomeňte zrcadlit. Důležité je, že barva by měla ležet na mědi a ne naopak barvou nahoru. Obecně platí, že šablonu dáme na fotorezist a to vše pod UV lampu. mám tak:

Podívejme se zde blíže. Lampa: model ELSM51B-Color 20W Black. Jak můžete vidět na fotografii, je to úspora energie. Koupeno v Chip-Dip za 200 rublů. Vzdálenost od lampy k DPS je 20 cm Vzhledem k tomu, že sklo blokuje UV světlo, nelze přesně specifikovat dobu expozice, protože někdo roztrhne 6 mm sklo z příborníku, někdo 3 mm od vchodu okno. V OBI jsem koupil fotorámeček ze silného dřeva o rozměrech 300 x 200. Kusy železa a kartonu šly okamžitě do koše a sklo o síle 2 mm bylo použito jako svorka. Samotný rám jsem použil k natažení síťky pro aplikaci pájecí masky. Ale to je téma na jiný článek. Takže mám 2mm sklo. Pro náklad používám dvě gelové baterie 7 Ah. V této podobě je osvětlení viditelné přesně dvě minuty od zapnutí lampy do jejího zhasnutí. Žárovku nezahřívám, protože 20 wattů je docela silný. V důsledku toho dostanu exponovaný fotorezist. Další výhodou proti naší je, že po vyvolání exponovaná místa ztmavnou a je vidět, co se děje. Dále si připravíme koupel. Sklo je STUDENÉ!!! voda půl lžičky uhličitanu sodného. Voda by měla mít pokojovou teplotu. Když to vezmete za tepla, bude to jako s naším fotorezistem. Všechny stopy spadnou. Po přípravě koupele textolit vykoupeme.

Pokud použijete štětec, vývoj nezabere více než minutu. V důsledku toho získáme tuto krásu.

Necháme usušit a uvidíme. Pokud je někde něco špatně, opravíme to. Pokud to nedokážeme opravit, začneme znovu. Další plus proti našemu fotorezistu. Po expozici vhodíme na 30 minut do roztoku sody a fotorezist sám odpadne. Tu domácí jsem nemohl odstranit, ani acetonem, ani sodou. Zkrátka poškozené přířezy jsem vyhodil. Po všech kontrolách leptáme v leptacím roztoku. Tady je to každý sám za sebe. Někdo v kyselině, někdo v octě, osobně preferuji chlorid železitý. Nejlépe vodu, jinak bezvodou, pokud ji hodíte do vody, exploduje :)

No a po leptání jako vždy navrtání a nanesení pájecí masky, ale to je téma dalšího článku.

Vypadá to jako s fotorezistem a to je vše, pokud máte nějaké dotazy, pište buď do komentářů nebo na fórum.
Dobré desky všem.

Andrey 04/05/13

Skvělý článek. Udělal jsem vše, jak bylo napsáno, fungovalo to napoprvé. Kdyby tak někdo mohl napsat stejný článek o metalizaci :)

SergeBS 21. 4. 2013

Nějaký druh hry. 1. "Zkrátka, pokud je vzdálenost mezi kolejemi 0,2 - 0,1 mm, pak může smítko prachu sehrát špatnou roli a vytvořit most mezi kolejemi." Fotorezist je negativní (viz níže o šabloně). Smítko prachu zabrání osvětlení dráhy a výsledkem bude přerušení dráhy a ne zkrat. 2. "Pro náklad používám dvě gelové baterie 7 Ah." V bateriích není HELIUM, ale GEL. A vůbec není nutné, aby bezúdržbové baterie obsahovaly gel. Gelové baterie jsou vzácné. 3. "V důsledku toho dostávám exponovaný fotorezist. Další plus proti našim

SergeBS 21. 4. 2013

Komentář odříznut. OK. zopakujme. Nějaký druh hry. 3. "Výsledkem je exponovaný fotorezist. Další plus proti našemu, po vyvolání exponovaná místa ztmavnou a je vidět, co se děje. Dále si připravíme koupel. Na sklenici STUDENÉ!!! vody půl lžičku sody.Voda by měla mít pokojovou teplotu.Když si ji vezmete horkou,bude to jako u našeho fotorezistu.Všechny stopy odpadnou.Po přípravě koupele vykoupeme textolit.Pomůžete-li s štětcem, pak vývoj nebude trvat déle než minutu

SergeBS 21. 4. 2013

Nakonec získáme takovou krásu." Nezískáme NIC. Před leptáním je třeba z povrchu fotorezistu sloupnout ochrannou lavsanovou fólii. Bez ohledu na původ filmového fotorezistu. (import nebo Rusko Takže tady to je: "Andrey 04/05/13 Skvělý článek. Udělal jsem vše, jak bylo napsáno, fungovalo to napoprvé." lež. Zázraky se nedějí, filmem to neleptá. A pokud film před expozicí odtrhnete, fotorezist se přilepí na sklo. 4 „Sušíme to, díváme se. Pokud je někde něco špatně, opravíme to. Pokud to nedokážeme opravit, začneme znovu.

SergeBS 21. 4. 2013

Úžasný:). Fotorezist odletěl - zůstala čistá měď - nyní je čas na leptání. I kdybychom předpokládali zázrak, že se něco (ať už soda nebo chlorid železitý) dostalo přes neodstraněný ochranný film... Aby fotorezist odletěl. Humorný vtip o explozi je také zcela mimo. Někdo by tomu mohl i věřit. Takže musíme upravit tento magnum opus. A v budoucnu už nepište recenzi pro sebe (jedná se o bájného Andreyho, který udělal jako v článku a vyšlo mu to :)). Čtěte komentáře zdola nahoru a „spojujte“ identické kusy textu.

SergeBS 21. 4. 2013

Celkový. SPRÁVNĚ: 1. Negativní vzor. Možná na laseru. Nemám trysku - ale vše je v pořádku. 2. Odtrhneme spodní matnou polyetylenovou fólii. 3. Přilepíme a necháme pod zátěží odpočinout. 4. Šablonu nasvítíme barvou (tonerem) na fotorezist.

SergeBS 21. 4. 2013

5. Po expozici – pauza 30 minut. Poté sloupneme vrchní lesklý ochranný film lavsan a vyvoláme v sodě. Ve slabém roztoku (kyselina citronová - čajová lžička na sklenici) opálíme vyvinuté. 6. Chlorid železitý přidávejte po troškách do teplé vody (aby se nevařil) a otrávte ho v ní.

SergeBS 21. 4. 2013

7. Nakládané - v jakékoli alkálii (nejlepší je "Krtek" zředěný 1:10 - 1:50). Fotorezist vyletí za 10-15 minut. 8. Umyjte vodou (můžete použít tekuté prací prostředky). 9. Vrtáme, pocínujeme a pájíme díly. Všechno. Zkrátka - děláme to podle návodu...

Alexey 21.04.2013

Vážený SergeBS 1 ohledně filmu, popište jeho odstranění? Může vám navrhnout, abyste se naučili rusky, jinak jak budete číst článek, je napsán v ruštině. 2 S baterií je to jen žertování kvůli psaní. Jaký je rozdíl v tom, co stisknete. Například jsem je nyní nahradil dvěma transy. A že fotek je v článku málo. Mimochodem, tato deska funguje a působí skvěle. A na konci je sekce „Napiš článek“, napíšeš a oni tě budou kritizovat, pak uvidíme. A kdokoli může křičet a házet bahno.

Alexey 21.04.2013

Ach ano, o tom laseru. XP ani Xerox neposkytují vysoce kvalitní šablony. Zkoušel jsem všechno. Zvlášť když u domácího resistu, tak to hloupě svítí, jako by tam žádná šablona nebyla. Možná mi samozřejmě prodali starý resist... A když podle vašeho schématu strhnete ochrannou fólii a pokusíte se ji slepit, a pak pod zátěží.)))) No dobře.

Vitaly 14.05.13

Alexey, moc úžasný článek.Mám velkou chuť to všechno udělat, v první řadě si koupit vše, co potřebuji (pokud mi s tím pomůžete, budu vám moc vděčný) A jakou jste použil inkoustovou tiskárnu?

Alexey 14.05.2013

Nejdřív jsem měl Epson Stylus CX4300, ale vyschla mi na něm hlavice. Nyní jsem si koupil Epson L110. Je navržena pro neustálé používání a inkoust se do baněk nalévá z boku, nikoli kazet. Podle mých měření vystačí černá barva na 50 listů A4 pevné výplně. A inkoust je samozřejmě mnohem levnější. Pokud máte nějaké dotazy, napište. určitě odpovím.

Michail 16.05.13

Ahoj. Ten článek je vlastně dobrý, říkám to jako člověk, který vyrábí desky více než 15 let. SergeBS, proč jsi tak naštvaný? Napište svůj článek, obchodně. :+) A mám jeden dotaz na autora: mohl bys mi říct, jaké nastavení máš na Epson L110 pro tisk šablony? S pozdravem Michail.

Alexey 16.05.13

Ahoj Michaile. Ve vlastnostech tiskárny vyberte kartu "Pokročilá nastavení". V části „Korekce barev“ zaškrtněte políčko „Úpravy“. Zobrazí se tlačítko "Upřesnit...", kliknutím na něj otevřete nabídku nastavení. V této nabídce je jas nastaven na minimum a kontrast a sytost na maximum. Žlutá barva je na maximu (žlutá blokuje UV záření) a purpurová a azurová na minimu. Ano, je tu další věc: zrušte zaškrtnutí políčka „Vysoká rychlost tisku“. Vypadá to, že je to ono.

Michail 16.05.13

Jaký materiál/kvalitu zvolíte? Obecně je to zajímavé, je to jednoduché, teď používám také L100 a naopak jsem odstranil žlutou, jinak na šabloně odmítá zaschnout (film je stejný).

Alexey 16.05.13

A tam je kvalita buď automatická nebo manuální. Můj materiál je jen papír. Sušení trvá dlouho? Jaký druh inkoustu? Příbuzní, „blázen“ nebo ne originální? To je důležité.

Michail 16.05.13

Můj rozbalovací seznam je plný všeho. Normální, vysoká, foto, nejlepší foto... Nyní tisknu s použitím Photo RPM (max dpi) se zvýšenou sytostí. Tiskne se pomalu, průchodů je hodně, ale kvalita je perfektní. Jen žlutá barva zasychá velmi dlouho. A inkoust je originál, který byl součástí sady.

Alexey 17.05.2013

No, v podstatě je to tak. Na starém jsem to nastavil stejně. Jak dlouho trvá sušení? Pokud je to asi 10 minut, můžete v tuto chvíli vytáhnout fotorezist. :)

Alexey 22.11.13

Z nějakého důvodu v prostoru mezi drahami 0,1-0,2mm fotorezist v sodě nefunguje dobře...musíte ho déle držet a pomáhat štětcem a ve chvíli, kdy se tento prostor čistí, v jiných místa s tlustšími stopami už padají podložky a odlétají samotné koleje..

Alexey 23.11.13

Zkuste zkrátit dobu expozice o 10-15 sekund.

Alexey (přítel 02/17/14

Ahoj, Alexey! Děkuji za článek. Je to sranda, ale já teď dělám úplně stejnou desku pro úplně stejný ovladač, jen ne 100, ale 103 série. Trpím PF-VShch. A moje problémy jsou úplně stejné, jaké jsi popsal. Už jsem udělal plech 30x50 (moje deska je 5x6cm, t.j. cca 50 vzorků), ale výsledek je nulový. Ještě to nevzdávám. V našem městě žádné jiné FR nemáme. :(

Alexey 17.02.14

MarioFly 09/08/14

"Další výhoda proti naší: po vývoji exponované oblasti ztmavnou a můžete vidět, co se stane." Ne po vývoji, ale po expozici.

Anton 04.11.14

Jo, díky, s tím PF-VShch jsem taky trpěl. Myslel jsem, že je to ono, ruce mi vyrostly na jiné místo. A přesto jsem si vzala Ordyl na zkoušku a vše se hned povedlo. I s šablonou s mezerami (LED tiskárna) to dopadlo dobře s minimálním osvětlením.

Alexey 04.11.14

Přenechávám tento PF-Vsch v dobrých rukou))) 5 metrová role. Pravda, datum spotřeby už vypršelo, ale myslím, že je to v pořádku... Ochranná maska mi vypršela 2 roky a nic. Tak kdyby někdo chtěl zkusit štěstí s PF-VShch, napište. Jinak je to jako kufr bez madla, sám ho nepotřebujete, ale je škoda ho vyhodit.

Pro osvětlení fotorezistu doma jsem se rozhodl použít skener formátu A4, který jsem šťastně „umřel“, a můžete si pro tento účel koupit použitý například od 100 rublů (balíček cigaret stojí více, ale vadný je již může dát pryč).
Obecně jsem se rozhodl vdechnout skeneru „druhý život“, zejména proto, že obsahuje křemenné sklo, které velmi dobře propouští ultrafialové záření (jednoduché okenní sklo, jak víme, je maximálně 10%). Další výhodou této metody je rovnoměrné přitlačení desky ke sklu víkem skeneru a konstantní vzdálenost od zdroje ultrafialového záření, díky čemuž se doba expozice stává konstantní, což lze zafixovat jednoduchým časovačem.
Nakonec se stalo toto:

Obrázek 1.
Zařízení pro nasvícení PP fotorezistem.

Rozebral jsem skener, vyhodil vnitřky a na jejich místo nainstaloval čtyři lampy. K tomuto účelu jsem použil příslušenství z běžných zářivek, pouze jsem nainstaloval UV lampy (to vše se prodává v obchodech s domácími potřebami). Možná by stačily dvě lampy, desky obecně ještě nejsou moc velké, ale jak se říká, rezerva nestačí, tak jsem se rozhodl, co udělám, tak to udělám s výhledem do budoucna (na formát A4 deska), takže jsem nainstaloval čtyři a doba expozice v tomto případě bude kratší.
Pro řízení procesu osvětlení používám odpočítávací časovač, který jsem sestavil na mikrokontroléru PIC16F628. Výsledkem je, že celý proces nasvícení této konstrukce trvá 30-40 sekund....

Obrázek 2
Design zařízení.

Někdo by mohl říct, že by bylo možné sestavit časovač dovnitř skeneru a nezatěžovat se pouzdrem. Netvrdím, že tato možnost bude pro někoho docela vhodná, ale najednou potřebuji časovač samostatně, pro jiné účely, takže jsem se rozhodl udělat to ve svém vlastním případě a ve formě samostatné kompletní struktury.

Obrázek 3
Časovač obvod.

Na internetu, když se trochu pohrabete, existuje mnoho různých schémat pro všechny druhy časovačů. Rozhodl jsem se pro tento obvod, právě jsem měl na skladě PIC16F628 a rozhodl jsem se ho uvést do akce.
Možná se vám bude líbit jiné schéma časovače - je to vaše volba, jen vám řeknu samotný proces a popíšu své návrhy.

Obrázek 4.
Obvod časovače, výkonová část.

Obrázek 5.
Časovač v pouzdře.

Obrázek 6.
Silová část.

Obrázek 7.
Desky a spoje.

Maximální čas, který lze nastavit na časovači, je 12 h 00 m 00 s. Po nastavení času a stisknutí tlačítka "Start/Stop" se zátěž zapne a začne odpočítávání času v obráceném pořadí od nastaveného. 10 sekund před koncem času je do bzučáku vyslán krátký zvukový signál.
Když do konce času zbývají 3 sekundy, bzučák se zapne až do konce času. Po uplynutí času se zátěž vypne, čas na časovači se nastaví na ten, který byl nastaven na začátku tlačítky.

Nyní stručně popíšu proces výroby desek plošných spojů pomocí fotorezistu. Vše výše popsané mělo tento proces zjednodušit.
Pro svou práci používám filmový negativní fotorezist. Negativní, což znamená, že šablona pro její nasvícení musí být vytištěna negativně, to znamená, že ta místa, kde budou stopy, musí být průhledná a tam, kde stopy být nemají (fólie), se aplikuje toner. Použijete-li pozitivní fotorezist, bude samozřejmě nutné, aby byla fotomaska vytištěna v pozitivu.

Šablonu tiskneme přes program pro návrh plošných spojů negativně na průhlednou fólii (používám fólii "LOMOND" pro inkoustové tiskárny) na inkoustové tiskárně. Zkoušel jsem to na laseru, ale nějak vybledl, nebyla tam žádná čerň a desky se ukázaly jako nepříliš kvalitní.
Říká se, že kvalitu takových desek lze výrazně zlepšit, když na laserové tiskárně vytisknete dvě šablony na film, poté je vystřihnete a spojíte (tj. ze dvou vytvoříte jednu).
Návrh desky můžete také vytisknout pomocí laserové tiskárny na obyčejný papír. Čím tenčí papír, tím lepší. Dále pro zvýšení kontrastu (pokud není dostatečný) jej ponořte na zlomek sekundy do sklenice s rozpouštědlem (například automobilový 647). Nechte zaschnout a poté namočte do slunečnicového oleje, aby byl průhledný pro ultrafialové světlo, i když jsem to nezkoušel.

Připravujeme polotovar pro naši budoucí desku, který je o něco větší, než je požadováno. Poté je třeba připravit folii pro nalepení fotorezistu.
Nemá smysl opakovat, jak se to všechno dělá, protože tento proces je popsán na desítkách webů. Stačí zadat do vyhledávače „výroba pp pomocí fotorezistu“ a objeví se spousta možností, po přečtení několika z nich budete mít možnost, která je pro vás vhodná.

Budeme předpokládat, že deska je již připravena a fotorezist je nalepen (nebo aplikován z plechovky) na naši desku.
Šablonu přiložíme k desce. Šablona zpravidla těsně přiléhá k desce. A dáme to na sklo skeneru s UV lampami. Pojďme to rozsvítit. Odkrytý obrobek dáme na tmavé místo a připravíme roztok pro vyvolání, pro který používám sodu (prodává se v železářstvích, používá se ke změkčování vody a stojí korunu).
K tomu rozpusťte vrchovatou lžičku sody v litru vody (pokud je deska velká), nebo zarovnanou lžičku v 0,5 litru vody.
Desku vyjmeme z tmavého místa, sejmeme vrchní ochrannou fólii z fotorezistu a vložíme do našeho roztoku s naředěnou sodou a počkáme cca 30 sekund, poté vezmeme štětec a začneme s ním pohybovat po naší desce, abychom urychlili proces smývání fotorezistu z těch, které nepotřebujeme. Tam, kde se fotorezist smyje, je měděný povrch světlý a lesklý. Poté, co smyjeme všechen nepotřebný fotorezist, vyjmeme desku z roztoku sody a opláchneme ji pod tekoucí vodou.

Postavení 8.
Deska s plošnými spoji připravená k leptání.

Po umytí desku osušte. Podívejme se na to. Může se stát, že jsou tam mořidla (kde nebyl fotorezist dobře přilepen). Fixem kreslíme desky plošných spojů. V případě potřeby retušujeme. Na fotce č. 8 je vidět, že tam, kde fotorezist není kvalitní (ten můj již vypršel), jsou ta místa vyretušována černým fixem.

Níže jsou přiloženy shromážděné soubory pro vytvoření časovače. Zdroj, firmware, str.

Archiv pro článek.