Як зробити друковану плату за допомогою фоторезиста?
Є різні способи виготовлення друкованих плат, але в цій статті буде розглянуто Фоторезістівний метод.
Цей метод, звичайно дорожче ЛУТ, але результат практично завжди ідеальний, головне «руку набити». Та й в естетичному плані у фоторезиста всі переваги.
Фоторезистом - це чутливе до світла речовин (в нашому випадку це лак), яке під впливом освітлення змінює свої властивості. Фоторезист накладається фотошаблон і проводиться його засвічення, після чого засвічені (або незасвічені) ділянки фоторезиста змиваються спеціальним розчинником, в якості якого зазвичай виступає їдкий натр (NaOH).
При виготовленні друкованих плат, особливо складних, найбільш придатний метод при використанні фоторезиста. Основною його перевагою є
висококонтрасний малюнок на текстоліті з дозволом 0,1 (0,1 в ідеалі, а ось 0,25 мм прекрасно виходить) при виготовленні в домашніх умовах. До того ж іноді виготовляючи друковану плату, важлива вимога відноситься до естетичного оформлення готового виробу, особливо якщо друкована плата знаходиться в «відкритому» стані або запакована в прозору термотрубкі.
Детальний опис виготовлення друкованої плати
підготовка текстоліту
Щоб виготовити друковану плату з мінімальними матеріальними витратами потрібно ретельно підготувати текстолит перед нанесенням лаку.
Маємо на увазі, що текстоліт випиляний в приблизний розмір майбутньої друкованої плати з запасом по краях 5мм з кожного боку. Зазвичай затірку міді починають спеціальними абразивними пастами, але за відсутності такої зійде помісь гелю для миття посуду і миючого засобу для чищення порошку. Затірку ведемо металевою сіткою для миття посуду, тим самим видалимо окису, бруд з поверхні текстоліту, а сітка в свою чергу зацарапает фольгу, що підвищить надалі адгезію лаку (фоторезиста) з поверхнею.
Затірку ведемо в залежності від ступеня забруднення поверхні до тих пір, поки
поверхня не буде мати рівномірний рівний відтінок, фактично золотий.
Хімічні плями на текстоліті можна перед нанесенням фоторезисту видалити опустивши текстоліт в розчин гарячого хлорного заліза, якщо фольга на текстоліті стала рівномірно червоним, то в принципі майбутнє травлення пройде без проблем, плату після такого методу слід ретельно промити гарячою водою і заново заполірувати абразивом до золотого відтінку .
Тепер промиваємо очищений текстолит гарячою водою і намагаємося його
поверхню руками не чіпати ...
Тепер сушимо при температурі 60-70 ° С з хвилину, поки поверхня не прийме легкий рожевий відтінок. Якщо при цьому процесі на поверхні утворився іній, то його треба видалити серветкою. Ворсу на поверхні бути не повинно!
Для сушіння годиться звичайний фен для сушіння волосся ...
підготовка фотшаблона
Поки текстолит остигає готуємо фотошаблон ... В даному випадку є кілька способів його виготовлення, але я настійно рекомендую використовувати струменевий принтер з роздільною здатністю друку чорного кольору не менше 1200 пікселів на дюйм. Друк будемо виробляти на прозору плівку (у струменевих принтерів вона з ворсом, у лазерних без ворсу спеціальна термоплівка).
Звертаємо увагу на типову помилку при першому самостійним
виготовленням друкованої плати - зазвичай забуваємо «віддзеркалювати» лицьову сторону
друкованої плати.
Увага! Лицьова сторона друкованої плати при друку повинна бути дзеркальною! Назад не дзеркальною!
Таким чином, після друку малюнок на плівці буде перевернуть з робочою боку плівки (у струменевого - це ворсиста сторона). А коли будемо проектувати зображення на текстоліт - плівка буде прикладена вже робочої стороною до нього і з проектуватися малюнок буде правильний (вже не дзеркальний). Щоб не помилитися при друку рекомендую на фотошаблон нанести, наприклад букви своїх ініціалів.
Рекомендую зробити пару копій фотошаблонів для раціонального використання
плівки і не допустити помилок при прояві фоторезиста ... Тобто робіть не одну печатку, а наприклад, дві одночасно (якщо вони не великі), потім вибирайте найбільш якісну і труїте в хлорному залозі.
Надрукований у такий спосіб фотошаблон (позитив) перевіряємо на прозорість, в ідеалі робочий малюнок (друковані провідники) повинен бути абсолютно чорним!
Відрізаємо фотошаблон від плівки і намагаємося це зробити рівніше, що залишилася шматок плівки можна буде використовувати ще (для друку іншого проекту).
На моєму прикладі я розділив фотошаблон на два, і буду робити одночасно дві
плати ...
нанесення фоторезиста
Так як за цей час він охолов, пора нанести на нього світлочутливий лак. Робити це рекомендується в темному приміщенні при слабкому світлі, щоб бачити який шар фоторезиста ми нанесли.
Цей процес один з найбільш важливих, а саме - слід швидко нанести
рівномірний шар лаку зі слабко-фіолетовим відтінком без бульбашок і патьоків!
Рекомендується звичайно розпорошувати фоторезист на центрифузі, але при відсутності такої можна «набивши руку» робити це як на фото вище. Відразу оцінивши приблизно відтінок на око, робимо наступний висновок - чи варто переходити до наступної фази операції чи ні. Відтінок повинен бути блідо-фіолетовий, прозорий, тобто мідь (подряпини на ній від металевої сітки) повинні проглядатися! Не лякайтеся що фоторезист має такий тонкий шар після нанесення - головне мідь ми перед травленням ізолювали.
Зазвичай рекомендують сушити фоторезист протягом години, але я виробляю сушку при відносно високій 60-70ºС протягом 3-5 хвилин. Потім залишаю текстолит охолоджуватися поки повністю не охолоне. При сушінні плату не перегрівати, може відшаруватися лак, різко теж не охолоджувати! Краще почекати зайвих 5 хвилин, зате потім результат буде відмінний ... в цій справі головне не поспішати!
Не забуваємо, звичайно, що всю цю процедуру виробляємо при слабкому освітленні
(Слабка енергозберігаюча лампа або люмінесцентна лампа десь позаду нас особливої шкоди не принесуть).
Після просушування фоторезиста слід уважно оглянути поверхню
нанесеного нами лаку, на краях плати не повинно бути напливів, краще їх просто акуратно здерти, саме для цього текстоліт і рекомендується вирізати з запасом 5мм по краях. Зазвичай напливи утворюються на одному ребрі, дивіться фото вище, плата перед нанесенням лаку спеціально нахилена, щоб фоторезист, а точніше його надлишки стікали на один з країв плати. При напиленні на центрифузі цей варіант практично виключений.
експонування
Процес цей не складний і короткочасний, полягає в підготовці фотошаблона на поверхні фоторезисту і його подальшої засветке ртутної лампою (ультрафіолетовий спектр).
Я використовую медичні облучатели для дезінфекції приміщень (УФО-1, УФО-2 і їм подібні). УФО-1 містить в собі 100 Вт ртутну кварцову лампу в парі зі спіраллю розжарювання в кварцових трубках (виконують роль резистора і є як би інфрачервоними лампами з сильним виділенням тепла). З часів СРСР у багатьох подібні випромінювачі в квартирах є ... Нам же з цього випромінювача треба тільки це:
Якщо і цього немає, підійде 500 Вт прожектор для гаражів, стоянок і т.п. наприклад фірми «Космос», раніше я їм виробляв засвічення, час засвічення вже не пам'ятаю, доведеться досвідченим шляхом підбирати, а відстань засвічення не менше 30см (висока температура прожектора зашкодить фоторезист, він склеїться з шаблоном).
Швидко на Напилювання фоторезист укладає робочої стороною фотошаблон на
плівці і накриваємо шматком тонкого скла (від фоторамки наприклад). І засвічує фотошаблон з відстані не менше 25 см, але не більше 35 см при використанні УФО-1 рівно 2 хвилини 15 секунд, якщо фоторезист має слабо-фіолетового відтінку:
Після засвічення плату прибираємо в темне місце на час 5-8 хвилин, типу для
закріплення фоторезиста ...
підготовка розчину
Поки у нас фоторезист закріплюється, готуємо розчин для його травлення. Рекомендують, що Німецькі, що Бельгійські виробники використовувати для проявки каустичну соду, він же їдкий натр, порошок крупнозернистий білого кольору, не прозорий, і в прямому сенсі слова - їдкий. Тобто працювати треба б в гумових рукавичках.
Заважаємо 7 грам цієї речовини на один літр теплої води до тих пір, поки порошок повністю не розчиниться, можна осад видалити. Якщо ж перемішати в гарячій воді, то осад теж розчиниться. Беремо тару, наприклад, пластиковий контейнер. Опускаємо нашу засвічену плату в нього. (Розчин не повинен бути гарячий, краще просто теплий!).
Розчин рекомендується постійно помішувати з боку в бік.
Відразу після проявлення ретельно промити плату теплою водою змив залишки каустичної соди. У мене на фото цей процес зайняв менше хвилини, так як розчин у мене не 7 грам на літр води, а дещо більше ... Спочатку розчин каустичної соди у воді прозорий, далі він поміняє відтінок - стане фіолетовим (видно на фото вище), т. е в ньому розчинений лак.
Використовувати розчин можна неодноразово, я бувало до п'яти разів з тижневим
інтервалом фоторезист виявляв, розчин при цьому вже був темно-фіолетового кольору.
травлення плати
Ну і власне тепер труїв в розчині хлорного заліза у воді в пропорції 1: 3
Як видно на фото лак у мене прозорий, мідь добре видно ... Після протруєння
хлорним залізом лак змити ацетоном, або іншим розчинником (646, 647, 650).
Можна протравити і іншими розчинами, наприклад мідним купоросом з сіллю або лимонною кислотою.
Плату обрізати за розміром і обробити по контуру.
Усе! Плата готова!
Коротко про сайт:
Ви любите майструвати, робити вироби? Надсилайте фото та опис на наш сайт по електронній пошті або через форму.
Програми, схеми і література - все БЕЗКОШТОВНО!
Відпочинь хвилинку. Постріляти кульки.
Правила: стріляти в ціль за допомогою миші, щоб створювати групи з 3 або
більше одного і того ж кольору кульок.
Загалом: стріляй по кулькам того ж кольору яким і стріляєш.
Побий рекорд!
3 місце 7250 - Кеша (Самара), 2 місце 12500 - Chip (м.Київ), 1 місце 30030 - TOLIK (п.Елань).
Прийшли ім'я і свій рекорд через зворотний зв'язок вгорі сайту і він буде написаний тут!