Печатная плата своими руками фоторезист

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 04.10.2024

Любимое дело должно приносить удовольствие, иначе это нелюбимое дело и заниматься ним нет смысла. Но не всегда всё сразу получается.

Многократные попытки изготовить с помощью ЛУТа качественную печатную плату с дорожками и зазорами 0.3мм, успехом так и не увенчались и дело не в том, что не получалось изготовить плату, платы делал и они работали, но процесс этот был мало приятен потому, что от раза к разу давал разный результат. А хотелось получать удовольствие от любимого дела, поэтому на выбор было два решения вопроса, первое купить ламинатор и продолжать экспериментировать с ЛУТ, второе — перейти на плёночный фоторезист. Но против ЛУТа было несколько аспектов: найти у себя в городе нужный ламинатор так и не удалось, также с помощью ЛУТа не удавалось получать красивые полигоны, а при использовании фоторезиста этот вопрос отсутствует, поэтому всё чаще стал задумываться о переходе на фоторезист. Потом наткнулся на одно видео где показывали как делают печатные платы на производстве и таки да, там использовали плёночный фоторезист, это видео поставило точку в моих размышлениях.

Но тут то же оказалось не всё так просто, найти плёнку(Lomond для лазерных принтеров) для распечатки фотошаблона в своём городе не удалось, но за то её запросто можно было купить в соседних городах, там она и была куплена, а также была куплена ультрафиолетовая лампа(ZW9D12A-S144 | PL-S 9W 08 4P 2G7), цоколь 2G7.

Сам фоторезист был заказан на али, когда он пришёл сразу принялся за дело.

1. Распечатка фотошаблона.
Сразу надо сказать, что распечатывать рисунок надо на шероховатой стороне пленки. И ещё хотелось бы отметить, что фоторезист негативный, то есть надо засвечивать те места где должна остаться медь. Это значит, что привычный для ЛУТа шаблон надо инвертировать. Так как схемы и платы рисую в eagle cad, там же для создания негативного шаблона использую скрипт PS_inverted. Делается это так:

Заходим в меню File->CAM Processor
В поле устройство выбираем PS_INVERTED
Указываем имя файла с расширением .ps
Снимаем галочку заполнение площадок, иначе все отверстия в центре площадок будут залиты. То есть площадки будут, а отверстий в центре не будет.
Справа выбираем нам нужные слои
Ставим галочку Mirror если это верхняя сторона
Конвертируем
Открыть полученный файл можно с помощью Corel Draw

Что касается принтера, пользуюсь HP1102w, сразу скажу даже с новым картриджем печатает он неважно и применение карбоклинера, для затемнения шаблона, как советуют в интернете помогает совсем чуть-чуть, поэтому если фотошаблон просвечивается, советую не тратить время и сразу купить density toner.

Тут же хотелось бы сказать про совмещение двух слоёв с целью повысить контрастность. При распечатке одного и того же шаблона принтер каждый раз печатает чуть по-разному, если дорожки достаточно толстые этого можно и не заметить, но если дорожки хотя бы 0.3 с зазором 0.3, то при совмещении двух слоёв, за счёт небольшого несовпадения они станут ещё тоньше, что явно не на пользу. Это эффект может проявляться так, например, на плате которую делал задачей номер один было совместить два шаблона, чтобы хорошо получились выводы МК, но после их совмещения в с другого края платы некоторые дорожки чуть смещались, тогда то и понял что это не вариант и купил карбоклинер

2.Подготовка текстолита.
Здесь всё однозначно, на одном из форумов удалось вот что найти.

Серную кислоту использовать не стал, чтобы с дома не выселили, поэтому просто зачищаю плату наждачкой, затем сыплю порошкового чистящего средства и растираю его до тех пор, пока заготовка не будет удерживать плёнку воды под углом 60^о в течение 30 сек. Это очень важно.
Запечатлить водяную плёнку так и не удалось.

3.Накатка фоторезиста.
Отрезаем нужный по размеру кусок фоторезиста, с помощью двух кусков скотча наклеенных перпендикулярно друг другу,

отклеиваем матовую плёнку и наклеиваем фоторезист на край платы, дальше будем накатывать.

По поводу мокрого способа, если накатывать на мокрую плату, то легче избежать пузырьков, но из-за того что вода не дистиллированная при нагреве вода испарялась и на плате оставался осадок, поэтому накатываю на сухую.
По поводу матовой пленки, чтобы понять с какой она стороны надо взять небольшой кусочек фоторезиста и с помощью скотча, отклеить пленку с обеих сторон, посмотрев сразу на обе сразу станет понятно какую из них называют матовой, а какую глянцевой.

В итоге пришёл к такому способу: наклеиваю фоторезист, разглаживая его руками, не допуская появления пузырьков, можно разглаживать кредиткой, но мне удобнее руками. Затем, если плата двусторонняя через лист А4 глажу заготовку утюгом в течение 7 сек нагретым до 80 градусов, если односторонняя, то через лист А4 глажу противоположную сторону, чтобы всё таки, как советовали выше, прогревать текстолит, при этом фоторезист чуть темнеет. Но тут надо проявить аккуратность, фоторезист нельзя перегревать, от перегрева он слипается, становится в крапинку и на слое фоторезиста появляются окошки, через которые видно фольгу.

4.Засветка.
После того как фоторезист наклеен, переходим к засветке, для этого понадобится фотошаблон, ультрафиолетовая лампа, и оргстекло. На заготовку с наклеенным фоторезистом ставим фотошаблон, шероховатой стороной(на которой распечатан рисунок) к фоторезисту, затем сверху накрываем стеклом. Важно чтобы стекло хорошо прижимало фотошаблон к заготовке, для этого по краям стекла ставят утяжелители. Что касается времени засветки, то оно подбирается экспериментально, об этом можно почитать в тут, у меня время засветки составляет 3 минуты, расстояние до лампы 30 см.
Если недосветить, то при проявке весь фоторезист смоется с платы, если пересветить, то будут сильные боковые засветы.

5.Проявка.
После того как плата засвечена, на ней появился рисунок, это особенность данного фоторезиста, он индикаторный, надо снять глянцевую плёнку, поддев её скотчем и можно проявлять.
Сначала проявлял в растворе крота с водой(крот — жидкость для промывки труб), везде по-разному пишут его дозировку, оно и правильно, реальную концентрацию едкого натра в кроте знает только производитель, поэтому от проявки в кроте отказался. Но если надо проявить и есть только крот, тогда по пару капель надо добавлять крота в воду, помешивая при этом раствор и смотреть когда появиться белый налёт на плате, говорящий о том, что проявка началась и больше добавлять крота не надо. Сразу скажу это нудно, капать по пару капель и ждать, а ждать можно долго, а если переборщить фоторезист смоется с платы.

В итоге перешёл на кальцинированную соду и разбавляю её 1 столовую ложку на пол-литра воды. Наибольшее количество вопрос возникло именно на этом этапе, покачивая плату в растворе и периодически подавая на неё воду под давлением с крана, с расстояния 30-40см, добивался того чтобы весь не засвеченный фоторезист удалился с платы, затем ставил плату на досветку на время превышающее время засветки в 2 раза и кидал в хлорное железо. Первый раз когда так сделал, плата не хотела травиться сутки. Пошёл в магазин купил новое хлорное железо, результат тот же фоторезист начал слазить, а плата не травится, тогда промыл плату поставил сушиться, когда плата высохла, увидел что там, где должна быть голая медь есть какой-то белый налёт.

Расцарапал его скальпелем и кинул в хлорное железо, в тех местах где расцарапал медь протравилась.

Вопрос в том, что это за налёт и откуда он появляется? Здесь могу лишь предположить что это клей, потому как при двойном шаблоне он то же оставался.

Как его смыть? Смыть его можно тем же порошковым чистящим средством, которым чистилась поверхность платы, он отлично смывается.

Теперь вопрос в том как увидеть где он смылся, а где нет? ну не сушить же каждый раз плату, а иначе он не виден. Для этого использовал фонарик с белым светодиодом, в темноте при свете фонарика он отлично виден и можно отследить где он смылся, а где нет.

А вот так выглядит плата после проявки.

Поиск в интернете показал, что ещё несколько человек сталкивалось с такой же проблемой и судя по всему, на этом забрасывали фоторезист. Чтобы сделать однозначный вывод в чём была проблема в следующий раз закажу фоторезист в другом месте, а пока буду работать с этим.

Лампочку покупал тут.
Плёнку покупал тут.
Фоторезист покупал тут.

В данной статье хочу поделиться своим опытом изготовления печатных плат с помощью жидкого (или баночного) фоторезиста со всеми особенностями процесса. Так как на просторах интернета очень много статей и видео, посвящённых исключительно плёночному фоторезисту. А в тех немногих материалах по жидкому - изготавливают платы с такими крупными дорожками, которые можно нарисовать чуть ли не пальцем. Попутно проведу сравнение с другими методами изготовления печатных плат. В статье будет большое количество картинок (что не отменяет чтение текста), которые будут иллюстрировать основные этапы процесса изготовления (заранее извиняюсь за качество фото, снимал их на не очень качественный телефон). Возможно, моя статья подтолкнёт сторонников ЛУТа наконец-таки перейти на более современный метод, или поможет переманить любителей плёночного фоторезиста на "свою сторону". Но, обо всём по порядку.

Современная промышленность (в основном - китайская) предлагает радиолюбителю несколько вариантов фоторезиста: плёночный, баночный, аэрозольный и готовый текстолит с нанесённым слоем фотополимерного материала (по крайней мере, те, о которых я знаю). Из перечисленных четырёх, я пробовал только два первых. Поэтому, проведу их сравнение, опишу их достоинства и недостатки. Сравнивать методы я буду со своей точки зрения, учитывая свой опыт их применения и принцип - максимально хорошее качество с минимальными затратами.

Начнём с пленочного. Основные его достоинства - это равномерный слой нанесённого материала, отсутствие запахов, а также все общие достоинства фоторезиста, такие как точность рисунка и маленькая ширина нанесённых дорожек. Зато недостатков масса: очень слабая адгезия (он отлипает при проявке, он отлипает при травлении, он отлипает даже при наклеивании!). Возможно, мне попадался не очень качественный материал, хотя я пробовал разные виды от разных продавцов (естественно из Китая). Плохо смывается: вроде на плате плёнки не осталось при проявке, а начинаешь травить плату - большая часть не протравливается! Также плёночный фоторезист требует идеальной подготовки текстолита, иначе вы получите кучу пузырьков, которые потом никакими иголками и разглаживаниями не уберёшь. Кто-то скажет: "Его же можно наклеивать под водой!". Тогда появляется ещё один недостаток - так как вода в кране очень жёсткая, после контакта с ней - верхняя защитная плёнка прилипает к среднему фоторезистивному слою и отрывается вместе с ним, а адгезия материала к плате становится ещё хуже. Последний, по моему мнению, недостаток - необходимость дополнительного оборудования - ламинатора для "правильного" нанесения материала. А это значительно удорожает метод, к тому же, ламинатор будет занимать свободное место и собирать пыль.

Перейдём к баночному фоторезисту. Основные его достоинства - наличие минимального набора оборудования, стабильная повторяемость результатов, отличная адгезия к фольге текстолита (просто, зубами не оторвёшь!), относительно несложное нанесение материала при определённой сноровке, а также все общие достоинства, характерные для всех фоторезистов.

Но и он не идеален и имеет свои недостатки: он жутко воняет (просто ужасно, что-то среднее между ПФ-115 и нитролаком). Второй недостаток - неравномерный слой материала при простых способах нанесения (который, кстати, не особо влияет на качество защитного рисунка, по крайней мере в разумных пределах). В идеале баночный фоторезист надо наносить с помощью трафаретной сетки аналогично паяльной маске или аэрографом, но это опять же сильно удорожает метод.

Хватит теории, давайте переходить к практике. Сначала перечислю, что нам понадобится:

фольгированный стеклотекстолит или гетинакс, естественно.
сам баночный фоторезист ( на Aliexpress )
кальцинированная сода.
646 растворитель.
принтер (лазерный или струйный).
плёнка для печати (соответственно, для лазерного или струйного принтера). Скажу сразу - хороший фотошаблон это ключевое требование для получения хорошего рисунка защитного слоя. Чтобы сделать качественную плату с тонкими дорожками, не подойдёт калька, тонкая бумага, пропитанная маслом, скотч, наклеенный на распечатанный лист и смытый водой и другие подручные материалы. Качество будет не лучше или даже намного хуже ЛУТа . И тонкие дорожки у вас никак не получаться.
ультрафиолетовая лампа (сейчас я использую LED лампу для ногтей, но раньше у меня сначала была самодельная матрица из УФ светодиодов, потом из ленты УФ светодиодов, также неплохо работают и люминисцентные УФ лампы в том числе для ногтей).
подходящий по размеру кусочек стекла (в идеале - органического, но и обычное не сильно ослабляет УФ-излучение, как пишут некоторые в интернетах).
желательно иметь паяльную станцию с термофеном, но можно и обычный фен.
прочие расходные материалы, такие как мелкая наждачная бумага, ёмкости, шприц, ватные палочки, порошковое моющее средство, какой-нибудь материал застелить рабочую поверхность, например - газета (как у меня). Это уже больше для удобства и на ваш вкус.

Как при любом методе изготовления печатной платы, первое, что нам надо сделать - это нарисовать её. Я предпочитаю Sprint Layout , так как она бесплатная, простая и интуитивно понятная, не перегружена лишними функциями, позволяет добавлять свои макросы и многое другое. Хотя, это дело вкуса, главное, чтобы софт позволял распечатывать ваши шаблоны в негативе. На данном этапе из особенностей - я лишь посоветую не рисовать дорожки тоньше 0,3 мм (особенно при печати шаблонов на лазерном принтере, на струйном, возможно получится сделать более тонкие дорожки, но я не пробовал, потому что струйника у меня нет). Почему, объясню позже.

Для примера я буду приводить фотографии процесса изготовления достаточно сложной платы с деталями в SSOP24, TQFP100 и других SMD корпусах с шагом от 0,5 мм, если я не ошибаюсь. Это плата для моего проекта - USB программатора параллельных Flash и EEPROM микросхем памяти.

После того, как нарисовали плату, всё тщательно проверяем (как в поговорке - "семь раз отмерь. "), чтобы потом не резать дорожки на уже готовой плате. Далее нам нужно распечатать фотошаблон. Фотошаблон печатается в негативе (проводящий слой должен быть прозрачным), зеркально (напечатанная сторона должна ложиться на фоторезист, чтобы максимально уменьшить фокусное расстояние). При двухсторонней плате верхний (или основной слой, который у нас будет снизу платы) печатается зеркально, второй слой - без зеркалирования. Не забываем убирать слои шелкографии, обрезки и контура платы. На лазерном принтере печатаем всё минимум в двойном экземпляре. На струйном, не пробовал, но говорят, что краска перекрывает плёнку достаточно хорошо.

Печатать в двух экземплярах на лазерном принтере нужно, потому что шаблон на просвет получается полупрозрачный. И с таким шаблоном будут засвечиваться ненужные участки фоторезиста. Поэтому я накладываю два шаблона один на другой, склеиваю клеем карандашом и совмещаю рисунок на просвет. Можно конечно использовать специальные спреи для "чернения рисунка" или подержать плёнку в парах ацетона. Но это опять же удорожает технологию и, к тому же, работает не со всеми видами тонеров.

Выше я писал, что при печати на лазернике дорожки лучше не делать тоньше 0,3 мм. Всё из-за того, что плёнка для лазерного принтера (особенно дешёвая) даёт термоусадку и рисунок немного деформируется. Поэтому два шаблона, особенно больших плат, бывает сложно совместить точно и приходится идти на компромисс, совмещая рисунок с небольшим сужением дорожек. Таже проблема возникает при совмещения шаблона с отверстиями на плате. Струйный принтер лишён данного недостатка, так как не нагревает плёнку во время печати.

Пример готовых двухслойных шаблонов:

С шаблонами разобрались. Дальше выбираем подходящий по размерам кусочек текстолита. Текстолит можно вырезать без запасов по краям (прямо точь в точь по размеру фотошаблона). А можно обрезать и после, как это сделал я.

Так как я буду делать двухстороннюю плату, то сначала я буду её сверлить. Для этого у меня есть ЧПУ фрезерный станочек. При его отсутствии можно наложить на текстолит напечатанный на бумаге рисунок платы и разметить отверстия или сверлить прямо через бумагу по рисунку.

Для односторонней платы этот этап можно пропустить и сверлить после травления. Двухстороннюю плату тоже можно сразу не сверлить целиком, а лишь просверлить 2-4 отверстия по углам (которые нужно нарисовать при разводке платы) для совмещения фотошаблона с обеих сторон.

Вот как получается на станочке с использованием карбидовых свёрел разного диаметра:

Затем готовим плату для нанесения фоторезиста. Для просверленной платы я использую два типа наждачки: 240-ю для грубой обработки краёв и отверстий и 400-ю или мельче для финишной обработки. Текстолит без отверстий можно сразу шлифовать самой мелкой наждачкой. Всякие извращения, типа потереть ластиком - не подойдут. Поверхность должна быть чуть-чуть шершавая (для лучшей адгезии фоторезиста, как для ЛУТа). После наждачки моем плату с моющим средством (типа "Пемолюкса" и ему подобных). Высушиваем. Должно выглядеть как-то так:

Плата для нанесения фоторезиста готова. Теперь нужно приготовить сам фоторезист. Из банки он достаточно густой, скорее всего для нанесения с помощью трафаретной сетки. Поэтому его надо развести. Покупать для этого чудодейственное "банановое масло" у китайцев, которое они предлагают за баснословные деньги вместе с фоторезистом, смысла нет никакого. Отлично подходит обычный 646-й. Для удобного дозирования я использую шприц.

Неразбавленный фоторезист выглядит так:

Теперь ещё один важный момент. Как разводить фоторезист? Тут надо пробовать самим. Определённых пропорций нет. Это искусство, которое приходит с опытом. Если развести его слишком густо, то слой получится очень толстый и слишком неравномерный. Если слишком жидко, то при сушке будут образовываться "кратеры" непокрытые краской. Скажу только, что разбавленный фоторезист должен быть интенсивной окраски, по яркости раза в два ярче неразбавленного, по консистенции - чуть гуще растворителя.

Далее - наносим краску на плату. Я пробовал наносить кисточкой, как на фотографиях продавца, но получается полная ерунда, сплошные разводы. Я наношу ватной палочкой методом "нашлёпывания" - то есть штампую точками. Получается как-то так.

Не пугайтесь, если слой не совсем равномерный. Главное, чтобы не было "проплешин" краски. Но старайтесь размазывать и разшлёпывать толстые участки краски, иначе вам надоест её сушить. Должно получиться примерно так (как видно, в некоторых местах я подкрашивал ещё одним слоем):

После нанесения краски - сушим. Я это делаю термофеном от паяльной станции. Температуру выставляю 165 градусов. Для ускорения процесса я нагреваю, а затем остужаю плату. И так, обычно, раза три. Когда краска высыхает, она из глянцевой становится матовой. Тут главное не перегреть. Также можно просто ждать, пока высохнет сам или на батарее, но это очень-очень долго. При сушке феном правильно нанесённый слой можно высушить за 1-3 минуты в зависимости от площади платы. И да, хотя фоторезист не особо боится дневного освещения, старайтесь не проводить все манипуляции с ним под прямыми солнечными лучами.

Всё, фоторезист нанесён. Накладываем фотошаблон, совмещаем рисунок с отверстиями и накрываем стеклом, так, чтобы фотошаблон максимально плотно прилегал к плате. При необходимости - чем-нибудь прижимаем стекло.

Далее засвечиваем плату. Время засветки нужно подбирать индивидуально. Оно зависит от мощности лампы, толщины слоя и качества фоторезиста. LED лампы засвечивают намного быстрее, чем люминисцентные. Я засвечиваю LED лампой для ногтей 90-100 секунд. В общем - экспериментируйте. Если недодержать экспозицию, можно при проявке смыть дорожки, если передержать - могут затвердеть переходы между близко расположенными дорожками. Расстояние от лампы до платы примерно 15-20 см.

После засветки - снимаем стекло, фотошаблон и можно проявлять. Для проявки используется раствор кальцинированной соды. Её можно купить в большинстве хозяйственных магазинов. При отсутствии в крайнем случае можно попробовать крепкий раствор пищевой соды или, если есть, слабый раствор щёлочи (например, "Крот" для промывки канализационных труб или ему подобное средство). Я использую вот такую:

Хочу поделиться своим опытом изготовления печатных плат с помощью пленочного негативного фоторезиста. На этот раз я использовал фоторезист Riston 200.

Первое что нам понадобиться, сделать качественный фотошаблон. Для этого нужно распечатать наш рисунок лазерным принтером на обычной бумаге. Чем тоньше бумага, тем лучше. Далее, для повышения контрастности (если это необходимо), я беру фотошаблон и на доли секунды полностью погружаю его в банку с растворителем (растворитель использую автомобильный 647). Даю ему подсохнуть и потом пропитываю подсолнечным маслом.

В итоге должен получиться такой фотошаблон.

Перед нанесением фоторезиста нужно подготовить поверхность текстолита. Для этого понадобиться чистящий порошок, например, как на фото, и наждачная бумага зернистостью 800-1000.

Берем текстолит, насыпаем на него немного порошка и с помощью наждачки начинаем его чистить. Наждачку при этом нужно смочить водой. Также несколько капель можно капнуть и на порошок.

После такой чистки поверхность текстолита у меня получается полуматовой. Это хорошо для фоторезиста, потому что он будет лучше держаться.

После того как мы почистили плату, порошок нужно тщательно смыть теплой водой. После смывки обратите внимание, как ложиться на текстолит вода. Она должна ложиться ровным слоем, не собираясь в капли. Если этого нет, чистку нужно повторить (можно без наждачки). Когда текстолит отмыт, я сразу бросаю его в миску с водой и накрываю ее, чтобы туда не попал мусор.

Далее, отрезаем нужный нам кусок фоторезиста с небольшим запасом, берем кусок липкой ленты и одной ее частью приклеиваем к нижней стороне фоторезиста. Другой стороной приклеиваем ленту к какой-нибудь поверхности и начинаем отделять от фоторезиста нижнюю защитную пленку.

Таким способом я только начинаю отделение пленки, а срываю ее полностью только над миской или даже частично в воде, чтобы фоторезист не слипся. После того как мы сняли защитную пленку, опускаем фоторезист на дно и прижимаем его к текстолиту.

Теперь берем все это, аккуратно вытягиваем и вытираем с него воду. Затем берем резиновый валик и начинаем им слегка разглаживать фоторезист, пока не выгоним из под него всю воду. Для этой процедуры я использую валик от старого принтера.

После этого берем фен и с легка нагреваем текстолит. Текстолит нужно греть с обратной стороны текстолита.

После небольшого прогрева берем валик и начинаем катать со всех сторон по фоторезисту. Делаю я так раз 5-6, с каждым разом все сильнее нагревая текстолит, и с каждым разом все сильнее прижимая валик.

Для засветки фоторезиста я использую вот такую ультрафиолетовую лампу.

И такой настольный светильник.

Для засветки также пригодиться стекло. Я использую стекло из старого принтера, потому что где-то читал, что оно лучше пропускает ультрафиолет.

Вот так у меня происходит засветка фоторезиста. Естественно, засветка фоторезистра происходит через фотошаблон.

После засветки можно наблюдать изменение цвета засвеченных областей.

Важно! Роботу с фоторезистом нужно проводить в затемненной комнате. Если солнце сильно не светит, то мне достаточно просто закрыть шторку, ну а если этого бывает недостаточно, то я на карниз еще вешаю одеяло. После засветки также нельзя допускать попадания на заготовку прямых солнечных лучей и света от ламп, особенно экономок.

Для проявки фоторезиста я использую кальцинированную соду в следующей пропорции: одна чайная ложка с горкой на один литр воды.

Берем посуду, наливаем туда литр теплой воды, кидаем ложку соды, размешиваем.

Затем с фоторезиста нужно снять верхнюю защитную пленку. Она очень хорошо снимается под струей холодной воды, проведите несколько раз пальцем по краю текстолита и она без проблем снимется. После снятия пленки бросаем нашу заготовку в проявитель.

Я делаю так: подержу ее десять секунд в растворе, потом вытягиваю и кисточкой начинаю водить туда сюда. Можно и не вытягивать, но так лучше, потому что видно, что на ней происходит. Проявляется фоторезист у меня в течении одной минуты.

Вот что должно получиться после проявки.

Для травления печатных плат я использую хлорное железо разведенное водой согласно инструкции. Чтобы этот процесс происходил быстрее, я ставлю посуду с хлорным железом в ведро наполненное горячей водой. В свежем растворе травление длиться 15-20 минут.

Я пробовал делать только с помощью одной пленки: Lomond, пленка для лазерных и струйных принтеров, копировальных аппаратов, 100 мкм, прозрачная двухсторонняя с бумажной полосой, А4, 10 листов, код 0710421

Касательно выбора, на чем печатать и с каким разрешением, я провел большое исследование. Его результаты изложены в теме "Тесты печати шаблонов печатных плат".

Итак, материалы и инструменты:

Принтер HP LJ 1200 с перезаправленным черт знает чем картриджем.
Прозрачная пленка для печати на лазерном принтере
Маленький дорожный утюг.
Валик резиновый для обоев
Фен (обычный для сушки волос)
Перчатки гигиенические
Комет антиржавчина (порошок)
Пемолюкс крем сода 3 эффект (кремообразный)
Дрель (есть плата грязная)
Полировочный круг для дрели (войлок или фетр, есть плата грязная)
Паста гои (есть плата грязная)
Посудина для проявки
Ультрафиолетовая лампа
Прижимное стекло или целлофановый пакет с водой
Силикатный клей
Металлическая плоская посудина
Сухой фоторезист (я брал в "чип и дип" 300х1000 мм)
Губка для мытья посуды

Никаких ацетонов и других растворителей нет и не надо. Никакой вони.

Печать шаблона

Принтер настраиваем на максимум dpi, режим с максимальной жирностью печати, у меня этот режим ставится, когда выбираю печать на прозрачную пленку. Печатаем 2 (ДВА) шаблона на листе пленке. Берем эти два шаблона, накладываем друг на друга, и очень точно выравниваем. Скрепляем их просто: утюг на 3-х точках, через бумагу прикладываем утюг к уголкам шаблона на 2-3 секунды. Это очень удобно, так как если выравнивание было плохим, то разъединить пленки можно очень просто и без повреждений. Не бойтесь, выровнять с точностью до 0.1мм руками очень просто. Смотрите через шаблон на лампу - так проще. Вся процедура занимает минут 5 - 10.

Подготовка платы

Если плата грязная и сильно окислилась, то полируем плату пастой гои, чтобы блестела. До идеального зеркала не надо.

Надеваем гигиенические перчатки (тонкие такие, чтобы движениям не мешали). Драим Кометом с тряпочкой - снимает все окислы. Хорошо промываем горячей водой (холодной вообще лучше не пользоваться, в ней хлор, он нам не друг). Драим Пемолюксом, без тряпочки, просто пальцами, смываем. С этого момента руками поверхность не трогаем. На жир фоторезист не ложится. Плата настолько обезжирена после Пемолюкса, что скрепит. Вода с платы не скатывается, пристает к поверхности. На вид должна быть блестящая, светлая. Сушим феном на самой маленькой температуре, сгоняя воду.

Накатка фоторезиста

Вырезаем нужный кусок по размеры (делайте минимум на 1см больше с каждого края, чем надо). С одного края отдираем пленку с одной стороны (он покрыт пленкой с двух сторон), прилепляем этот край к плате, аккуратно разглаживая пальцами. Далее два варианта. Или плавно отдирая снизу фоторезиста пленку (не касаясь платы!) лепим его пальцами другой руки и разглаживаем. Для маленьких плат получается хорошо. Но я предпочитаю другой вариант. Прикрепили край, а теперь ставим на него валик, и катим вперед и давим вниз, а другой рукой по необходимости тянем снимаемую пленку из-под фоторезиста. С валиком у меня с первого раза получилось без единого пузыря. И далее пузырей не случалось (сделано на момент написания этого текста более 20 плат фотоспособом). После этого, сильно надавливая, прокатайте фоторезист во всех направлениях. Ну, скажем, в 4-х направлениях (крест и диагонали) по 3 раза от края до края.

Кстати, работайте при обычном свете, ничего не бойтесь, кроме сильного прямого солнечного света.

Теперь берем утюг, ставим на 1 (одну) точку. Кладем на плату бумагу 80г/м2 и, когда прогреется, утюгом водим по плате пока она не станет заметно теплой. Нельзя чтобы фоторезист или верхняя пленка на нем начала плавится. Просто он должен быть теплым. Градусов на 50. После этого сразу еще раз прокатываем все валиком, как и в предыдущий раз. Все, плата готова.

Вообще, из всех моих опытов стало очевидно, что для того, чтобы фоторезист не отходил, надо чтобы плата была идеально обезжирена, а фоторезист был очень равномерно прикатан, причем надо это сделать на теплый текстолит. Я даже сначала текстолит утюгом грел и прикатывал сразу пока он очень теплый. Это оказалось перебором. Описанный способ ни одного раза не позволил отойти фоторезисту.

Засветка

Я засвечиваю лампой 26Вт black-light с расстояния 12 см, 15 минут. Для этого сделал такое вот устройство:

Внимание! Это старые фото! В итоге я убрал отражатель из фольги и засветки проводу без отражателя!

Лампу включаю заранее за 1-2 минуту до засветки, чтобы прогрелась, но мне кажется, что при 15 минутах засветки это неважно.

Кладем плату, сверху на нее фотошаблон, прижимаем или стеклом или пакетом с водой, и сверху ставим аппарат засветки. Ждем 15 минут ничего не двигая! Даже после 10 секунд уже двигать поздно!

Хитрости тут две:

Я на фоторезист (т.е на верхнюю пленку на нем) капаю немного воды, кладу фотошаблон тонером вниз и прикатываю его к фоторезисту. С водой он так прилипает, что кажется и прижимать не надо. Но я так не рисковал. Думаю, что если у вас дорожки и зазоры от 0.4-0.5мм, то действительно можно не прижимать
Пакет с водой ничуть не хуже стекла, а для неровного текстолита просто спасение. Берем пакет, наливаем в него теплой воды из-под крана на половину. Теперь ставим его на пол, а верх пакета кладем на что-то не очень высокое, но так, чтобы вода не выливалась. Например, на коробку из-под обуви. Разумеется, верхний край пакета держать надо постоянно. После этого через бумагу утюгом на 3 (трех) точках проглаживаем верхние 5-10 сантиметров пакета, чтобы все хорошо слиплось. Пакет, однако, долго не живет. По крайне мере мои пакеты после 30 минут засветки УФ начинают протекать без видимых причин. Видать, они разлагаются под действием ультрафиолета.

Как альтернативный вариант, я могу перевернуть аппарат засветки, положить на него сверху стекло, а не стекло плату с фоторезистом и фотошаблоном, который держится на воде, а сверху небольшой груз. Иногда так удобнее.

Кстати, именно печать на лазерном принтере позволяет использовать воду для приклеивания шаблона водой. Струнный шаблон будет размазываться.

После того, как пойдет 15 минут, снимите шаблон, положите плату в темное место на 10 минут. Мне действительно кажется, чтобы если дать фоторезисту плате "дойти" после засветки, то он лучше держится и меньше растворяется, где не надо. Это субъективно, замеров не делал.

Проявка

Итак, берем КИПЯЧЕНУЮ воду при 20-25 градусах (не больше и не меньше). Я кладу 3 чайных ложки клея без горки на 600 мл. воды. Хорошо разбалтываем клей. СНИМАЕМ С ФОТОРЕЗИСТА ВЕРХНЮЮ ПЛЕНКУ (о, сколько раз я забывал это делать), бросаем плату в проявитель. После этого я начинаю пошатывать ванночку туда сюда, так как фоторезист, растворяясь, блокирует доступ проявителя к нижним слоям, надо его смывать. Когда процесс замедлится (через 2-3 минуты), я беру губку для мыться посуды, обильно ее мочу в проявителе и вожу одним ребром губки поверх фоторезиста БЕЗ КАКОГО ЛИБО ДАВЛЕНИЯ!

После того, как все зазоры чисты, вынимаем плату и тщательно промываем под холодной водой из-под крана в несильном потоке. Можно посушить феном на самой маленькой температуре.

Проявитель не выливайте, он вам еще пригодится.

Все! Плата готова к травлению!

Травление

Я травлю в крутом растворе хлорного железа (железо и вода 1:1) при 40-50 градусах, покачивая раствор в ванночке и двигая плату. Травление проходит за 10 минут. Долго травить нельзя - происходят боковые подтравы. В идеале, надо пузырьковую ванну с подогревом, но у меня пока нет. Важно чтобы температура была высокой, но не выше 60 градусов и важно перемешивать раствор. Не стесняйтесь доставать и смотреть плату на предмет готова она или нет. Как только сойдет последняя лишняя медь сразу промыть плату в горячей воде.

Удаление фоторезиста

Выливаем проявитель в металлическую посудину, бросаем туда плату и ставим все это на огонь. Или еще до того, как проявитель закипит или через несколько минут после кипения весь фоторезист отваливать от платы. Промойте плату в горячей воде. Далее если надо сверлить отверстия - сверлите их. Далее почистите плату Кометом (снимет все окислы), промойте в горячей воде и залудите в сплаве Розе.

Результат

Вот ссылка на скан 3200 dpi (126 пикселей на 1 мм) платы с фоторезистом: скан 1.5Mb

Стабильно и без напрягов этим способом выходят дорожки от 0.15 и зазоры от 0.20. Мой ЛУТ способ дает такой же результат. Так в чем же преимущества? Их несколько:

для действительно больших плат (больше 10х15 см) ЛУТ тяжеловат в применении
меньше зазубрин на дорожках
проще сделать размеры на плате такими же, какие они на фотошаблоне

Но ЛУТ дает больше точности на мелких деталях, как это не странно. Фотоспособ любит "съедать" мелкие штучки, а ЛУТ, наоборот, делает их пожирнее. Фотоспособ на самом деле немного муторнее, чем ЛУТ И список оборудования подлиннее, а так как у меня нет больших плат, то я, пока, с ЛУТом.

Подскажи плз, этот метод подходит к платам с уже нанесенным фоторезистом? А то попробовал, засвет вроде как был (тускло виден рисунок), но проявляться в силикатном клее не хочет. Если так начать травить, то слой резиста не пускает. Может здесь все-таки нужна сода?

Не все фоторезистивные слои созданы одинаковыми. Некоторым нужна реално КАУСТИЧЕСКАЯ сода. Те, кого берет кальцинированная сода, берет и силикат. Что в документации указано? Как проявлять?

попробовал сильно потереть пальцем смоченным в клее, в местах снимает но это все-равно не то. пойду за содой.

у меня экспериментально по резистивной технологии при работе с фоторезистом ВЩ такой светло фиолетового цвета было замечено что он не стабилен к ультрафиолету сразу после горячего ламинирования (я пользуюсь ламинатором для накатки фоторезиста) для тсабилизации кладу на сутки в книгу п после по описанным выше технологиям засветки результат гораздо более предсказуем и засветка длится 35 сек

да есть, конечно, куда же без него, но надо заметить, что если оставить душ в ванной с горячей водой, то зайдя туда через 30 минут глаза от хлора слезиться не будут и дыхание в зобу не сопрет. с холодной именно так и происходит.
на сколько я понимая при нагреве в теплообменнике часть хлора переходит в хлорорганику (надеюсь она менее активна о отношению к меди), а часть коцентрируется в газовые "пузыри" и испаряется при первой возможности. часть, конечно, остается.
если надо совсем без хлора,то надо взять воду, прокипятить, отстоять пару часов, аккуратно слить все, кроме примерно 0.5 литра и использовать то, что слито.
ну или через фильтр пропустить (активированный уголь).

наверное, реакция глаз и дыхания в ванной комнате не может считаться показателем концентрации хлора в воде :))
если надо совсем без хлора (и без других примесей) - надо дистиллятором обзаводиться :))
а разве хлор нежелателен именно для меди? если она раньше времени травиться начнет, так это даже замечательно, меньше ХЖ надо :)))
я думал, что с фоторезистом он что-то нехорошее делает, процесс проявки как-то нарушает.

Из моего опыта.
1) Ламинатор, конечно, нужен. Окупит себя после второго проекта. У меня после утюга оставались пузыри и непроклеенные участки фоторезиста.
2) Прижимать фотошаблон пакетом с водой плохая идея. Пузырьки воздуха делают незасвеченные точки. Самый идеальный вариант - это прижимать вакуумным насосом и класть плату в пакет с двойной застежкой (продаются во всех продуктовых магазинах). Но не у всех есть вакуумный насос. У меня есть такой насос, купил в свое время для вакуумирования стеклоткани и эпоксидки. Оргстекло тоже сгодится для небольших плат. А так практически все вышеописанное я использую точь-в-точь.
3) Кстати, многие пишут, что плотности лазерного тонера не достаточно. Я тоже так думал, мои фотошаблоны казались еле серыми, но ничего, контраста оказалось достаточно.
4) Еще одна хитрость. При печати на прозначных пленках на лазерном принтере, сначала напечатайте пустой лист, пленка прогреется и усядет и при втором прогоне усадка будет минимальной.
Удачи!

После проявки дорожки 1-2 мм отваливаются. Обезжириваю глажу утюгом. Можно процес накатки и проявки поподробнее?

1-2 мм - это очень толсто! Такое не должно отваливаться практически никогда. Это или плохой резист, или ему нужная другая технология накатки или очень плохо подготовлена плата. В общем, надо проверить спецификации по резисту и руки.

Необходимо отметить, что если передержать плату в растворе силикатного клея, дорожки набухают и отваливаются от платы, как бы она не была тщательно подготовлена.

У кого утюгом получаются пузырьки -- перед этим наклейте фоторезист на текстолит и пройдитесь феном одновременно приглаживая. Идеально если прокатываете резиновым валиком. Потом утюгом один проход на 2-ке и фоторезист без пузырьков и приклеен достаточно крепко.
И зачем так много засвечивать? У меня уходит на засветку 4 минуты максимум.
А фотошаблон прижимать можно стеклом из фоторамки или, если таковой нет, то можно плату зажать в коробку из-под диска.
Удачи :)

Для фоторезиста DuPont™ Riston® проявка силикатным клеем не подходит. Отэкспонированная плата не проявляется. Проверил на все 100%.
Только кальцинированная сода! У меня не было натриевой, а была калиевая. Результат просто потрясающий. 5%-й раствор в теплой кипяченой воде проявляет отлично без применения кисточек и губок. Просто немного покачивая ванночку экспонированый фоторезист растворяется полностью за 5 минут.
Кстати, такая технология применяется в полиграфии при изготовлении аналоговых цветопроб.
При изготовлении платы была, правда, небольшая неприятность. Когда покупал пленочный фоторезист, продавец сказал, что он позитивный, а оказалось — негативный. После засветки, а потом проявки (ну попробовать-то надо было :-)) пришлось сдирать то, что осталось и повторить процесс снова. Успех.
Сдирал оставшийся фоторезист как описывалось здесь - в кипящем проявителе. Все слезло идеально. :-)
Насчет засветки: для DuPont™ Riston® достаточно 5-7 минут.

пользуюсь практически такой же технологией. Только проявляю 5% раствором кальцинированной соды (пачка 700 гр около 10 грн., пользуюсь 3 года.). Шаблон после лазерного принтера до нужного качества довожу в парах этилацетата. через 3 минуты - слой однородно-черный. далее 10 мин. сушка. Фиксация шаблона утюгом поверх защитной пленки утюгом по углах (верняя пленка - лавсан, как и в шаблоне. В результате и прижым не надо, и шаблон снимается вместе с защитой.

сегодня впервые увидел сухой фоторезист . Оказывается , что боковые подтравы тонких дорожек остаются ? Я поступаю проще - рисую дорожки перманентным маркером . травлю раствором медного купороса и поваренной соли . растворы совершенно " на глазок". Подогреваю и побольше концентрацию .

Ничего более менее серьезного маркером не нарисуешь. Банально платку с МК + обвязка + ОУ уже свихнешься рисовать руками, нужен автотрейсер или хотя бы полуавтомат. Баловство это у вас.

Хотел изначально купить ORDYL Alpha 350, но его не оказалось во всей Челябинской области. Купил ПНФ-ВЩ, продали полу-засвеченный (верхние листы лежащие в конверте вообще не прилипали к плате, нижние немного прилипали). Пробовал засвечивать на работе лампой от станка слабого, но равномерного светового потока ( на засветку уходит 10 мин, расстояние от лампы до Печатной Платы 10 см. ) и обычной УФ лампой примерно за 400 руб. (на засветку уходит 4 мин, расстояние от лампы до ПП 10 см. ). Фоторезист смывал в старой кальцинированной соде (стояла на полке в туалете 1 год, жена когда-то покупала для чистки, потом она скомковалась. ) в течении 30-40 мин. Интересует мнение спецов по оптимизации данного процесса, что можно предпринять для увеличения качества ПП подготовленной к травлению. Какое вещество самое оптимальное для смыва фоторезистов.

Да это просто растворитель, такой же как и ацетон, просто воняет меньше и еще менее токсичен. Методика везде одинаковая - на дно наливаем немного и негатив закрепляем выше как-то на чем то и крышку закрываем. Время зависит от тонера и растворителя и подбирается индивидуально. Начинайте с 3-х минут.

Как обещал привожу результаты обработки негативов.
1. Лазерный цветной принтер HP 2600n. Потемнения тонера в парах этилацетата добиться не удалось. Выдерживал время 6, 10, 15,20,40 минут. Результат нулевой.
2. Принтер HP P1102. Результаты такие же как и при предыдущем принтере. Т.е. никаких.
3. Принтер светодиодный Brother HL 3140 CW. Потемнение тонера добиться удалось. Наилучший результат при 30 минутах выдержки. Температура среды паров 35-40 градусов.
В последнем случае негативы получились достаточно плотные и хорошо экспонируются на фоторезист. Время экспонирования 6 минут.
Проявлял в растворе силикатного клея. И наконец, то нашел достойное применение виброплатформы моей супруги, которую ей где-то втюхали.
Ставишь на вибротренажер кювету с раствором и платой и за 5 минут все проявлено.

Лучше старый добрый ацетон - он всегда работает. Ну или density toner.

С виброплатформой гениально!

Не зню, как у автора получается детализация при ЛУТ лучше. Я не так давно, но бесповоротно, перешел на фоторезист и, как говорят, к хорошему аривык быстро. Такой детаизации, как при ФР, с ДУТом не видел никогда. Я многое в технологии делаю по-своему и наверно, даже проще, чкм у автора. Результаты всегда идеальны. А большие платы и ЛУТ - вовсе несовместимы.
Пробовал, для интереса, выдерживать в парах ацетона и какой-то спецзаразы - большого отличия не увидел, поэтому отпечатанный шаблон - сразу в работу! Чаще - вообще не совмещая два, а сразу через один. ФР китайский, лампа для ногтей 36Вт, высота до платы примерно 40см, время выдержки - 2мин и 40сек, дальше на 15 минут в темное место. Точность 0,1 - гарантирована.

Здравствуйте. Спасибо всем откликнувшимся. Тоже заморочился на эту тему. Принтер Самсунг 1510, печатает не особо чёрно. Денсити Тонера достать не смог, стал экспериментировать с растворителями. Ацетон Н.Новгород не пошёл, А ацетон марки Текс, Питерский, немного улучшил черноту. Ещё лучше стало с растворителем
" Р4 " . Делал так: На крышку прозрачной полипропиленовой коробочки из ФиксПрайса на бумажный скотч прилеплял шаблон тонером в низ. На дно из шприца прыскал около двух кубиков Р4. Закрывал крышку и снизу грел феном для волос. Через прозрачную крышку виден результат. Надо вовремя прекратить греть и открыть крышку, т.к. при передержку тонер может поплыть и всё испортить.Отпечаток с такого шаблона стал нормально проявляться.

Так же, для не сложных плат опробовал метод на простой офисной бумаге А4. На бумаге принтер печатает получше, чем на плёнке и зачернять ничего не пришлось. Шаблон с двух сторон жирно смазывал растительнвм маслом и ложил на подготовленную с ф.резистом плату под стекло и засвечивал. Выдержка нужна раза в два больше, чем с плёнкой, но результат почти такой же. Пока проявляешь и травишь плату, всё масло в шаблон впитывается и он становится уже не жирный, рук не пачкает.

Читайте также: