Создание защитного рисунка для травления печатной платы с помощью фоторезистивной пленки
Этапы создания рисунка:
– разработка рисунка печатной платы (необходим негатив, то есть все, что должно остаться как дорожки и контактные площадки – белое, остальное – черное!);
– печать рисунка на прозрачной пленке (отпечаток должен быть на той стороне, которой пленка будет прислонена к поверхности платы, особенно если дорожки тонкие и промежутки между ними маленькие);
– подготовка поверхности печатной платы;
– наклеивание фоторезистивной пленки;
– прогревание пленки утюгом (на двоечке без фанатизма);
– засвечивание фоторезистивной пленки через маску ультрафиолетовой лампой (время зависит от мощности лампы);
– повторное прогревание утюгом;
– проявка фоторезиста в растворе соды (5 – 10 минут);
– смывка незасвеченного фоторезиста под сильной струей горячей воды.
После этих несложных операций вы должны получить качественный защитный рисунок своей будущей платы.
А теперь все в подробностях.
Этап разработки рисунка я пропущу. Единственное что следует отметить это следующие моменты:
– рисунок должен быть негативный;
– все элементы рисунка должны качественно распечатываться на вашем принтере. Если соседние дорожки будут сливаться, то ничего не получится. Это должно быть понятно.
ПЕЧАТЬ РИСУНКА НА ПРОЗРАЧНОЙ ПЛЕНКЕ
Полученный на компьютере рисунок должен быть распечатан на прозрачной пленке. В результате, дорожки и контактные площадки должны быть прозрачными, а все места, где меди на будущей плате быть не должно быть черным.
Для получения подобного трафарета необходима специальная пленка для печати. Пленка бывает для печати как на струйном, так и на лазерном принтере. Поэтому покупаем пленку под свой принтер:
Рисунок 1.1 – Пленка для печати на лазерном принтере
Рисунок 1.2 – Пленка для печати на струйном принтере
Особенности пленки:
– убедитесь что она прозрачная! Иногда она белая, такая не подойдет.
– если пленка односторонняя определите правильно сторону, на которой надо печатать. По пленке для струйного принтера скажу – печатать надо на шероховатой стороне. Если напечатаете на гладкой, рисунок легко сотрется рукой или салфеткой и можно будет напечатать на нужной стороне.
ВНИМАНИЕ! Пленку для струйной печати нельзя подвергать воздействию влаги ни до, ни после печати, так как от воды слазит покрытие пленки, на котором вы печатаете. И вообще обращаться с ней следует бережно, ведь с помощью одного листа пленки можно сделать много трафаретов.
Теперь по качеству печати. Найдите для своего принтера тот режим, при котором он наносит максимально толстый слой краски или тонера. Это позволит получать наиболее непрозрачный трафарет, а соответственно, и наиболее качественный рисунок. Для струйного принтера это фотопечать на максимальном качестве и минимальной скорости.
Итак, купили пленку и напечатали негативное изображение своей платы на максимальном качестве, следуем дальше.
ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ.
При подготовке поверхности я не использовал никаких специальных чистящих средств и спирта и при этом в итоге получил качественный рисунок. Всё, что я использовал – абразивную сторону вот такой губки для мытья посуды:
Рисунок 2.1 – Абразивная сторона губки для мытья посуды
Тщательно полируем плату приведенной губкой, сперва намочив ее. На рисунке ниже результат полировки половины платы:
Рисунок 2.2 – Полировка поверхности печатной платы
На рисунке видно, что нижняя часть платы уже очищена, а верхняя нет.
Затем промываем плату под сильной струей горячей воды. И протираем сухой чистой бумажной салфеткой.
ВНИМАНИЕ! Для получения наилучшего результата на следующих этапах, после полировки платы ее не стоит трогать пальцами со стороны медной фольги.
Всё, поверхность очищена и блестит чистой медью. Следуем дальше.
НАКЛЕИВАНИЕ ФОТОРЕЗИСТИСВНОЙ ПЛЕНКИ НА ПЛАТУ
Когда поверхность фальгированного стеклотекстолита подготовлена, можно приступить к наклеиванию фоторезистивной пленки. Я использовал фоторезист пленочный CX-200 (Спасибо магазину Belchip.by, где он по вполне доступной цене) (Рисунок 3.1)
Рисунок 3.1 – Фоторезист пленочный CX-200
Не стоит подвергать фоторезист воздействию солнечных лучей, да и вообще сильно светить на него ничем не стоит! В занавешенном от солнца и слегка затемненном помещении отрезаем кусок чуть больше своей печатной платы. Не на много, значительный запас не нужен, достаточно чтобы хоть с одной стороны платы торчал кусочек в пару миллиметров, остальное – излишества.
Затем с внутренней стороны платы аккуратно иголкой отделяем уголок внутренней защитной пленки. Фоторезист приклеиваем аккуратно, на сухую и чистую фольгу платы, постепенно отделяя защитную пленку (Рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 – Наклеивание фоторезиста на плату
Я делаю это на чистом листе бумаги, чтобы не было лишней пыли и грязи. Каждая пылинка может подпортить Вам рисунок платы. Приклеиваем равномерно, без пузырьков. Если появляются пузыри или фоторезист лег не ровно, его можно аккуратно отклеить и затем наклеить заново. Но желательно сделать это с первого раза. Затем я предпочитаю прокатать плату резиновым валиком (Рисунок 3.3). Он не сильно дорогой но результат после него замечательный kaletra coronavirus.
Рисунок 3.3 – Валик резиновый
Результат должен быть приблизительно таким:
Рисунок 3.3 – Плата с наклеенным фоторезистом
Фоторезист наклеен и можно его прогреть чтобы он лучше пристал к плате
ПРОГРЕВАНИЕ ПЛЕНКИ УТЮГОМ
Этот этап очень важен! Я делаю так:
Ставлю утюг на двойку и включаю.
Затем складываю лист бумаги пополам и кладу внутрь плату с наклеенным фоторезистом, фоторезистом вниз (Рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 – Вкладываем плату в сложенный пополам лист бумаги
Сверху ставлю утюг и глажу секунд 10, чтобы плата прогрелась (рисунок 4.2).
Рисунок 4.2 – Прогревание платы утюгом
Затем достаю плату и прокатываю ее резиновым валиком. Можно повторить это несколько раз, но не стоит слишком много, так как фоторезист может начать плавиться и на плате появятся разводы. Это не очень хорошо. Но для этого нужно уж очень сильно нагреть плату, думаю, не меньше полу минуты ее усердно гладить.
ЗАСВЕЧИВАНИЕ ФОТОРЕЗИСТИВНОЙ ПЛЕНКИ ЧЕРЕЗ МАСКУ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ЛАМПОЙ
Это очень важный и ответственный процесс, от которого я бы сказал, зависит 80% успеха. При этом сложно привести однозначные цифры для получения гарантированного результата, так как все зависит от следующих параметров:
– размеры платы;
– мощность ультрафиолетовой лампы;
– материал, с помощью которого Вы прижали маску к плате.
Я буду описывать всё для своей лампы:
У меня лампа 18W типоразмера цоколя G13 вот такая:
Рисунок 5.1 – Ультрафиолетовая лампа
Для нее я сделал светильник из алюминиевого уголка, соединив последовательно лампу, дроссель от обычной лампы дневного света на 4 таких же лампочки, стартер от того же светильника и получив вот такую конструкцию:
Рисунок 5.2 – Светильник ультрафиолетовый самодельный
Теперь делаем бутерброд из платы с наклеенным фоторезистом, пленки с напечатанным негативом рисунка нашей будущей платы и оргстекла. Рисунок 5.3.
Рисунок 5.3 – Плата, негатив и оргстекло
Оргстекло должно плотно прижимать пленку с рисунком к плате. Для этого рекомендую использовать какие-нибудь тяжелые грузики, которые кладем по краям оргстекла, плотно зажимая между ним и платой пленку с рисунком.
Теперь, когда все готово, можно приступить к засвечиванию фоторезиста. Я устанавливаю свой самодельный светильник на дроссель, который в свою очередь ставится на кусок ДСП толщиной 18 мм (Рисунок 5.2). Под него с одной стороны кладем плату с негативом и оргстеклом и включаем на 13 минут. Это время подобрано опытным путем и в маем случае было идеальным для получения надежного рисунка. (Рисунок 5.4).
Рисунок 5.4 – Засвечивание фоторезистивного слоя через маску
После засвечивания получаем вот такой результат:
Рисунок 5.5 – Засвеченный через маску фоторезист
После этого следует ещё раз прогреть плату утюгом, как описывалось выше. После этого рисунок должен стать ещё более четким.
ПРОЯВКА ФОТОРЕЗИСТА
Проявка выполняется раствором соды. В теплую воду (не горячую) засыпаем пару ложек соды (переборщить не получится, но на стакан пары столовых ложек вполне достаточно). Затем тщательно перемешиваем.
С наклеенного на плату фоторезиста аккуратно снимаем верхнюю защитную пленку. Я делаю запас по краям по пол сантиметра и засвечиваю эту рамку. Тогда затем можно просто потянуть за край пленки, не наклеенной на плату, и фоторезист оторвется по краю платы, а пленка снимется со всей платы и на плате останется ничем не защищенный фоторезист.
Помещаем в раствор плату рисунком вверх на 3 минуты.
Затем промываем плату под сильной струей горячей воды. Если до этого всё было сделано верно, засвеченный фоторезист слезать не должен. Он очень крепко держится и боятся нечего.
Повторно помещаем плату в раствор соды минут на 5 и снова промываем горячей водой. Весь незасвеченный фоторезист должен сойти. Если он где-то не сойдет значит был засвечен и дальнейшая проявка на свой страх и риск, так как после 20 минут в растворе соды может начать слазить засвеченный фоторезист. Если всё было сделано верно то результат будет вот такой:
Рисунок 6.1 – Плата после смывки не засвеченного фоторезиста
После травления должно получиться вот такое:
Травить можно и хлорным железом и перекисью водорода (с лимонной кислотой и солью). Плата, приведенная выше, вытравлена в перекиси, о своем опыте использования данного метода напишу в следующей статье.
Расстояние между выводами микросхемы – 0,625 мм тестером проверено, что ни одна дорожка не замкнута. Считаю результат достойным внимания к данному методу.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ:
– стеклотекстолит фольгированный;
– губка для мытья посуды;
– пленка для печати;
– фоторезист пленочный;
– утюг;
– светильник ультрафиолетовый;
– кусок оргстекла раза в два больше чем будущая плата;
– пара грузиков или чего-то тяжелого чтобы прижать оргстекло к плате;
– резиновый валик;
– сода;
– лист бумаги.
Автор: Заведующий лабораторией ОТСВ УО БГУИР филиал МРК Илья Кочнев Д.
