Виготовлення друкованих плат за допомогою плівкового фоторезиста в домашніх умовах
Вітаю, дорогі друзі! Ось і прийшов час чергової статті на моєму блозі. Сьогодні мова піде про технології виготовлення друкованих плат за допомогою плівкового фоторезиста в домашніх умовах.
Існує досить багато різних технологій виготовлення друкованих плат. Є як абсолютно дідівські методи, коли друковані провідники формуються методом прорізання фольги, так і технології максимально наближені до заводського технологічного процесу. Зазвичай при цьому друковані провідники на текстоліті формуються методом хімічного травлення.
На мій погляд найпоширенішою технологією виготовлення друкованих плат в домашніх умовах є технологія ЛУТ. про неї я якось писав на сторінках свого блогу. Основна її перевага полягає в тому, що для неї не потрібно якихось дорогих і специфічних інструментів і матеріалів. Як правило все знаходиться в крокової доступності. Причому використовуючи ЛУТ технологію можна домагатися дуже хороших результатів.
Негативні сторони ЛУТ технології
Основною проблемою Лутай є те, що зі збільшенням площі друкованого малюнка якість починає неухильно знижуватися. Це пов'язано з тим, що малюнок, створений тонером на фольгированном матеріалі має відносно малий дозвіл. Тонером складно сформувати дійсно тонкі елементи малюнка. Але навіть якщо це і виходить зробити те такі елементи дуже погано тримаються на поверхні мідної фольги.
Суть методу і її відмінність від технології Лут
При виготовленні друкованих плат за допомогою фоторезиста багато проблем відпадають самі собою. Фоторезистивной матеріали на відміну від тонера використовуваного в ЛУТ, спочатку створювалися для їх подальшого нанесення на різні поверхні. Причому площа поверхні не має критично важливого значення. Я на своєму досвіді переконався, що такі характеристики як рівномірність нанесення і якість приклеювання у фоторезиста значно вище.
Але в методі виготовлення плат фоторезистивной способом є також і свої недоліки. Основний недолік це включення в технологічний процес додаткових операцій (наклейка фоторезиста, експонування, проявлення), і це як правило відлякує початківців. Ще один недолік полягає в тому, що для цієї технології потрібне використання додаткових матеріалів і оснащення. Потрібно знайти фоторезист, плівку для виготовлення фотошаблона і т.д.
Але незважаючи на недоліки, фоторезистивной методом можна отримати результат ще більш якісний ніж результат отриманий лутом.
фоторезистивной технологія
підготовка фотошаблона
створення фотошаблона
Клікнути для збільшення
Мене цікавлять такі шари: висновки, отвори, провідники, заливка, плата. Шари паяльної маски і маркування зараз чіпати не будемо, в подальшому їх можна буде використовувати для нанесення на плату паяльної маски і шовкографії.
Так як у мене фоторезист негативний то я обов'язково включаю галочку «негатив». Надалі, при засветке фоторезиста незафарбовані (незахищені від ультрафіолетових променів) ділянки стають більш стійкими до лужних розчинів ніж зафарбовані ділянки. На цьому наш фотошаблон створений, залишилося його роздрукувати.
висновок фотошаблона
Файл фотошаблона створений, тепер для подальшого використання його потрібно вивести на друк. Виводити фотошаблон потрібно на плівку, для цих цілей я використовую прозору плівку Lomond, матова з одного боку і глянсова з іншого. Ця плівка призначена для струменевих принтерів. Якщо у вас лазерний то можна звичайно спробувати але перш ніж засовувати в лазернік спробуйте погріти плівку праскою. Якщо нічого не розплавитися і не приклеїться то думаю можна іспольовать і для лазерного друку. У продажу також є плівки універсальні вони підходять як для струменевого принтера так і для лазерного.
Ще один момент! Є інформація, що при друку на лазерному принтері складно домогтися потрібної щільності малюнка. Зображення повинно бути непрозорим для УФ променів а мабуть у лазерника з цим проблеми але з цим можна боротися. Для цих цілей народ застосовує склад для збільшення щільності тонера.
підготовка поверхні
Тепер потрібно підготувати поверхню текстоліту до подальших робіт. Якщо при виготовленні плат за технологією ЛУТ потрібно зачищати поверхню фольги наждачним папером то тут досить скористатися миючим засобом для кахлю і жорсткою губкою. Після цього промиваю плату в мильному розчині.
Нанесення фоторезиста на плату
Поверхня плати підготували, тепер прийшов час наносити фоторезист на плату. Фоторезист у мене негативний, плівковий, куплений на аліекспресс.
При сухому способі з фоторезиста поступово знімається целофановий захисна плівка (вона як правило з внутрішньої сторони рулону) одночасно з цим фоторезист наноситься на поверхню текстоліту і пригладжується гумовим валиком. Дуже важливо щоб при цьому не залишалося повітряних бульбашок.
У своєму випадку я скористаюсь мокрим способом нанесення фоторезиста. Для цього в підготовлений текстолит опускаємо в холодну воду. З фоторезиста знімаємо захисну плівку, я для цих цілей використовую смужку канцелярського скотча. Далі фоторезист також опускається в воду і прикладається до поверхні текстоліту. Тепер дістаємо цей бутерброд з води і починаємо ретельно пригладжувати фоторезист до плати. Пригладжувати можна гумовим валиком або пластиковою карткою, я для цих цілей використовую чисту ганчірку. Щоб фоторезист схопився і якість приклеювання було ще вище дуже важливо пропустити цей бутерброд через ламінатор. Саме так на виробництві накочують фоторезист. У мене ламінатора немає тому я зробив такий спосіб.
Обернув все це справа в офісний папір і два - три рази пройшовся праскою на мінімальній температурі.
Засвітка фоторезиста (експонування)
Кладемо на стіл нашу заготовку з уже нанесеним фоторезистом, зверху укладаємо фотошаблон зображенням вниз (там де матова сторона) і все це справа притискаємо склом. Є інформація що використання оргскла більш переважно, ніж, припустимо, віконне, воно краще пропускає ультрафіолетові промені хоча я цю інформацію не перевіряв.
Як притискного скла я використовував кришку від коробочки для CD-дисків. Далі все це справа я зафіксував зажимами для паперу.
прояв фоторезиста
Чотири хвилини пройшло, тепер дивимося що вийшло.
Незасвічений фоторезист хоч і не так сильно впадає в очі але він на платі є і від нього потрібно позбутися. А це дуже просто зробити. Після впливу ультрафіолету фоторезист набуває стійкість до лужних розчинів, але незасвічений фоторезист все також легко розчиняється в луги. Найпростіший лужний розчин можна приготувати з кальцинованої соди, тим більше що вона завжди є в крокової доступності.
Готуємо розчин для прояву фоторезиста. Розчиняємо чайну ложку кальцинованої соди в літрі води і гарненько розмішуємо. Після чого в цей расвор потрібно занурити нашу плату. Але обов'язково перед цим потрібно зняти другу захисну лавсанову плівку.
Травлення друкованої плати
зняття фоторезиста
Плата протравами але фоторезист так і залишився на поверхні плати і закриває всю красу. Фоторезист можна зняти різними способами. Можна це зробити механічним шляхом, наприклад наждачним папером або металевою губкою для миття посуду. Можна скористатися розчинниками, ацетон для цих цілей прекрасно підходить. Але мені ці варіанти не подобаються. Стоншується фольгований шар я не стану, не буду також вдихати пари ацетону.
Для зняття фоторезиста дуже добре підходить рідина для прочистки труб типу «Кріт». Наливаємо трохи цієї рідини в кювету і додаємо гарячої води. Після того як опустив плату в цей розчин не минуло й 2-х хвилин як весь шар фоторезиста відокремився від текстоліту і плавав на поверхні.свердління отворів
Основні операції фоторезистивной технології закінчені, залишилося тільки просвердлити отвори і, якщо потрібно, залудити. Для свердління плат я використовую Дриля з моторчика типу ДПМ, на вал моторчика насаджений Цанкова патрон а на корпусі закріплена кнопочка. Вона прекрасно підходить для свердління односторонніх плат але якщо потрібно просвеліть плату з двома шарами фольги потрібно строго вертикальна подача свердла. Тут слід використовувати штатив для вертикальної подачі.
Ось і весь технологічний процес виготовлення друкованих плат фоторезистивной методом. Насправді тут немає нічого складного, важливо лише послідовно виконувати всі операції.
При налагодженому процесі можна отримати просто чарівні результати. Це й не дивно адже на виробництві саме цим способом виготовляються плати. У цій технології є кілька моментів які особливо сильно впливають на результат, ці моменти потрібно уважно контролювати.
Тонкі і важливі моменти при виготовленні плат методом фоторезиста
- Якість приклеювання фоторезиста - фоторезист повинен бути добре приклеєний до поверхні текстоліту, для цього може бути навіть варто спеціально придбати ламінатор. На поверхні не повинно бути бульбашок і складок, Надалі це дуже сильно позначиться на результаті.
- Якість фотошаблона - непрозорі ділянки повинні бути досить щільними і не пропускати ультрафіолет. Від фотошаблона багато в чому залежить успішність засвічення і проявлення і результат який отримаємо в результаті.
- Якість засвічення - дуже важливо відкалібрувати час засвічення фоторезиста. Погано засвічений фоторезист просто відвалиться при прояві в кальцинованої соді або відвалиться вже в процесі травлення а це критично.
- Якість проявлення - процес проявлення фоторезиста потрібно ретельно контролювати особливо якщо щільність фотошаблона на етапі засвічення була недостатньою.
Друзі, обов'язково підписуйтесь на оновлення блогу! Я бажаю вам успіху і успіхів в досягненні всіх всіх ваших цілей! До нових зустрічей!