Изготовление печатных плат с помощью фоторезиста

В интернете есть множество статей по методам изготовления печатных плат. На сегодня популярным методом изготовления печатных плат в домашних условиях является ЛУТ (с помощью лазерного принтера и утюга). Однако сегодня хотелось бы поделиться методикой изготовления печатных плат ещё одним методом — с помощью фоторезиста. На эту тему написано уже много, но есть желание поделиться своим опытом.

Что нам нужно:

• Фоторезист пленочный негативный (например в AliExpress)
• ПК и рисовалка печатных плат (как вариант SL5-SL6)
• Прозрачная пленка для струйного или лазерного принтера (например такая)
• Принтер (для соответствующей пленки — у кого какой)
• Фольгированный стеклотекстолит
• Бумага (обыкновенная) и стирательная резинка
• Острый предмет (иголка, скальпель и т.п.)
• Ультрафиолетовая лампа
• Кальцинированная сода (пищевая не подойдет)
• Ровные руки

Итак, пленочный негативный фоторезист являет собой полимерный светочувствительный материал, покрытый с обеих сторон тонкой защитной пленкой (такой бутерброд на рис. 1). Воздействие света на него либо разрушает полимер (позитивный фоторезист), или, наоборот, вызывает его полимеризацию и понижает его растворимость в специальном растворителе (негативный фоторезист). При последующей обработке происходит травление в «окнах», образованных засвеченными (позитивный фоторезист) или не засвеченными (негативный фоторезист) участками полимера.

Например, имеется готовая разводка некого девайса (пусть в SL6):

Для изготовления печатной платы необходимо сначала изготовить фотошаблон для фоторезиста. Для этого:

1. лезем в меню «Файл»->»Печать»
2. отключаем печать ненужных слоев
3. масштаб 1:1
4. и ставим галку «Негатив» (если забыли поставить и пустили в печать на принтер — придется перепечатывать)!!!
5. на прозрачную пленку нужно выбросить побольше краски. Поэтому, лезем в настройки принтера и выставляем:
   1. качество печати: очень высокое
   2. тип печати: черно-белый
   3. если есть другие настройки — смотрим сами

Еще раз проверяем п. 2-4 и посылаем шаблон на печать (см. рисунки ниже).

После – проверяем наш шаблон на прозрачность – рисунок должен быть четким и не просвечиваться (если сквозь него все видно – плохо дело – можно пустить его еще раз на печать или напечатать новый (изменив настройки печать принтера))

Вот результат:

А пока наш шаблон подсыхает (не оставляйте на нем свои отпечатки), подготовим основу для нанесения фоторезиста — фольгу текстолита. Для этого, медное покрытие текстолита надо зачистить и обезжирить: берем нужного размера текстолит и протираем медный слой стирательной резинкой, дабы удалить грязь с меди. Всё, трогать пальцами эту часть текстолита НЕЛЬЗЯ! Чтобы на фольге не осталось частиц резинки и снова не замазать ее жирными руками, медь стоит чуть полирнуть до блеска бумагой (но НЕ НАЖДАЧНОЙ!).

Далее берем наш фоторезист (тот, который рулончик). Отрезаем нужный кусок и прячем рулон куда подальше от света (иначе – со временем может засветиться и целый рулон пропадет). Нужно НЕМНОГО подцепить матовую защитною пленку (она находиться с внутренней стороны рулона см. рис.) с помощью иголки, например.

Не трогайте пальцами той части фоторезиста, с которой сдираем пленку, иначе он не прилипнет к меди

.
Теперь легким движением руки прикладываем фоторезист к плате, прижимаем и постепенно снимаем матовую пленку (фото). Аккуратно разглаживаем все это дело (фоторезист должен прилипнуть весь и чтоб без пузырьков и т. п., после разглаживания плату можно положить между страницами книги и крепко прижать)

Пока мы лепили фоторезист к меди, наш фотошаблон успел высохнуть (надеюсь). Теперь прикладываем его к плате с фоторезистом (стороной, где напечатано, к  фоторезисту – если печатали не зеркальный шаблон). Выравниваем шаблон по краям платы и кладем на него стекло (шаблон должен быть плотно прижат к плате, иначе может засветиться то, что не должно засвечиваться)
Теперь ставим ультрафиолетовую лампу на уровне 10-15 см над платой и засвечиваем наш фоторезист приблизительно на 7 минут.

Снимаем фотошаблон и сдираем прозрачную пленку с платы (фоторезиста). Эту операцию нужно проводить аккуратно, чтобы не содрать и сам фоторезист с платы.

Теперь нужно проявить наш фоторезист. Для этого замачиваем нашу плату в растворе кальцинированной соды на 30 секунд. Легкими движениями зубной щетки по поверхности платы смываем остатки не засвеченного фоторезиста (при этом окунаем плату в раствор соды). Когда будет четко видна медь, промываем плату обычной водой и пусть просыхает.

Какие могут возникнуть проблемы?

Если остается фоторезист, там, где его быть не должно, значит:

• Либо пересветили ультрафиолетом,
• Либо сделали плохой фотошаблон и через него ультрафиолет засвечивал все
• Фотошаблон плохо был прижат к фоторезисту (в этом случае дорожки могу быть шире нужного)

Если при проявке фоторезиста сдираются сами дорожки, то:

• Фоторезист плохо пристал к меди -> медь плохо подготовлена (жирная, грязная и т. п. или фоторезист битый (у меня такого не было, но всякое может быть))
• Нужно ЛЕГЧЕ тереть зубной щеткой
• Передержали плату в воде (растворе) – фоторезист ведь к меди не на суперклей клеился.

Ну и если фоторезист при проявке смывается полностью – значит недосветили УФ лампой

А далее все как по сценарию: хлорное железо…вытравливаем…смываем остатки железа…фоторезист можно снять ножом, а можно и растворителем (что есть гораздо легче), а можно оставить как защитное покрытие дорожек (если можно так выразиться).

С первого раза  может выйти кривовато, но с практикой – приходит мастерство. Удачи!

Теги:

• Sprint-Layout

Мой первый опыт изготовления печатных плат при помощи пленочного фоторезиста

Напомню, что ранее в этом блоге рассказывалось об изготовлении печатных плат при помощи ЛУТ. Это хороший метод, но со своими ограничениями. Например, если немного передержать утюг, тонер потечет и близко расположенные дорожки склеятся. То есть, если вы решили использовать SMD-чипы, метод становится практически непригодным. Кто-то успешно решает эту проблему, покупая в дополнение к и без того не дешевому и занимающему место лазерному принтеру еще и ламинатор. Но я решил попробовать другой метод. Метод заключается в использовании пленочного фоторезиста.

Примечание: По аналогии с тем, как лазерно-утюжную технологию часто сокращают до «ЛУТ», метод, основанный на использовании пленочного фоторезиста, часто сокращают до «фоторезист» или «ФР».

Список покупок

Для изготовления печатных плат при помощи пленочного фоторезиста нам понадобятся:

• Внезапно, пленочный фоторезист. От качества фоторезиста зависит буквально все. Я использовал фоторезист Ordyl Alpha 350 и настоятельно советую использовать именно его. Есть еще Ordyl Alpha 300, который, судя по отзывам, тоже хорош. В чем различие между 300 и 350 для меня, увы, остается загадкой.
• Прозрачная пленка для принтера. Для лазерного или для струйного, в зависимости от того, какой у вас принтер. Я использовал пленку в формате A4 для лазерной печати Lomond 0703415.
• Ультрафиолетовая лампочка. По идее, сгодится любая, лишь бы подходила к патрону вашей настольной лампы. Лучше взять энергосберегательную, чтобы служила дольше. Используемая мной УФ энергосберегательная лампочка называется Camelion Lh36-FS.
• Кальцинированная сода. Ее нужно совсем немного, 100 г хватит вам очень надолго.
• Чистая тряпочка, хорошо впитывающая воду, чистая губка и средство для мытья посуды. Есть в любом доме, а также продаются в любом хозяйственном магазине.
• Опционально — кусок оргстекла. Вместо него подойдет любое другое достаточно чистое стекло без царапин. Например, стекло от книжной полки. Я использовал оргстекло размером 30 x40 см и толщиной 2 мм.
• Флюс, хлорное железо, ацетон или его аналог, стеклянная или пластиковая посуда, и так далее. Все, что касается травления платы и последующих шагов, ничем не отличается от ЛУТ.

Имея все перечисленное на руках, можно приступать к делу!

Описание процесса

Первая плата, которую мы сделаем при помощи ФР, будет особенной. С ее помощью мы не только опробуем весь процесс от начала до конца, но и определим требуемое время экспонирования фоторезиста под УФ лампой.

Открываем EAGLE, или в чем вы проектируете платы, и в столбик вводим цифры от 0001 до 0020. Толщина линий у цифр должна получится примерно такой, какой толщины вы обычно делаете дорожки, ну или чуть тоньше. Затем распечатываем получившуюся плату в негативе. В EAGLE для этого идем в File → CAM Processor, в Device выбираем PS_INVERTED, в File указываем путь до .ps файла, в который хотим сохранить результат, выбираем нужные слои и жмем Process Job. Затем получившийся .ps файл просматриваем, например, при помощи Evince, и распечатываем на прозрачной пленке, например, через lpr.

Fun fact! Бывает и позитивный фоторезист. Но, насколько мне известно, он обычно жидкий и используется только на заводах. Пленочный фоторезист всегда негативный и требует печати платы в негативе.

Для достижения лучшего результата в последующих шагах пленку следует класть тонером вниз. На какой стороне пленки находится тонер определить легко, так как пленка на свету блестит, а тонер нет. Вам может потребоваться напечатать .ps файл в зеркальном отражении. Если вы печатаете через lpr, это делается передачей опции -o mirror. Или просто поставьте соответствующую галочку в EAGLE при генерации .ps файла. Однако первое время можно обо всем этом и не беспокоиться, так как пленка достаточно тонкая.

При печати в негативе используется довольно много тонера. Нужно дать ему какое-то время, чтобы подсохнуть. Затем обрезаем негатив до удобного размера при помощи ножниц.

Результат будет выглядеть как-то так:

Берем стеклотекстолит, желательно без особого окисла на нем. У меня как раз нашелся ненужный кусок подходящего размера, который я в свое время не очень ровно обрезал. Стеклотекстолит стандартного размера 5x10 см также подойдет.

Затем берем чистую губку и моем стеклотекстолит в теплой воде при помощи средства для мытья посуды. Я использовал Fairy, но должно подойти любое средство. Задача — смыть всю грязь и весь жир от рук. Использовать ацетон для этого нельзя! Тереть жесткой стороной губки можно, но не сильно. Когда все смыли, вытираем стеклотекстолит о чистую тряпочку:

Само собой разумеется, с этого момента чистую медь пальцами не трогаем.

На глаз отрезаем пленочного фоторезиста столько, чтобы им можно было закрыть всю медь. Остальной рулон побыстрее прячем обратно в упаковку и кладем в темное место, чтобы не засветить. Фоторезист с двух сторон покрыт пленкой. Если присмотреться, на внешней стороне рулона используется глянцевая пленка, а на внутренней слегка матовая. Подцепляем матовую пленку ногтями, пинцетом или, лучше всего, кусочком изоленты (глянцевую вам все равно на этом этапе вряд ли удастся подцепить) и приклеиваем фоторезист к меди, как показано на следующем фото:

Если вы решили использовать фоторезист, отличный от Ordyl Alpha, он может иметь другой цвет.

Отклеиваем где-то полсантиметра пленки, тщательно придавливаем и разглаживаем фоторезист, отклеиваем следующие пол сантиметра, и так до тех пор, пока не заклеим фоторезистом всю медь. Очень важно как следует приклеить фоторезист, без пузырьков воздуха, заломов, и так далее. От этого напрямую зависит качество будущей платы. Если вы никуда не спешите, после этого шага плату можно положить на пару часов под пресс. Результат станет от этого как минимум не хуже. Впрочем, можно и без пресса.

Дополнение: Существует альтернативный, так называемый «мокрый» метод. С фоторезиста снимается сразу вся матовая пленка, и его нанесение на стеклотекстолит осуществляется в воде. Затем будущая плата немного подсушивается, оборачивается в бумагу и пару раз пропускается через ламинатор при температуре 120 градусов. В качестве недорого ламинатора можно посоветовать модель FGK-120. Субъективно этот метод быстрее, приятнее и надежнее, однако он дополнительно требует ламинатора.

Далее кладем негатив на фоторезист. Напомню, в идеале следует класть его тонером вниз. Так будет меньше искажений при переносе рисунка. Сверху кладем кусок оргстекла (или стекло от книжной полки, или что вы решили использовать). Если не уверены в чистоте стекла, стоит предварительно с двух сторон протереть его влажной чистой тряпкой или салфеткой для очистки мониторов. По углам стекла кладем что-нибудь тяжелое. Я использовал блины от гантелей, но вы можете использовать книги или что-то еще. Закрываем все цифры на негативе чем-нибудь совершенно не прозрачным. Я использовал еще один кусок стеклотекстолита, но с тем же успехом подойдет блокнот или кусок фанеры. Надо всем этим хозяйством ставим лампу со вкрученной в нее УФ лампочкой.

Важно! Смотреть на ультрафиолет не полезно для глаз. Не советую делать это слишком долго, а в идеале рекомендую использовать соответствующие защитные очки.

В итоге получится такая конструкция:

Засекаем время. Сдвигаем стеклотекстолит, открыв тем самым цифру 20. Ждем ровно одну минуту. Снова сдвигаем стеклотекстолит. Теперь открыты цифры 20 и 19. И так далее открываем по одной цифре в минуту. В итоге каждая цифра будет экспонирована соответствующее ей количество минут. После экспонирования цифры 1 в течение одной минуты выключаем лампу.

По тому, какие цифры лучше всего перенесутся, мы выясним оптимальное время экспонирования. Время экспонирования зависит от используемых фоторезиста и УФ лампочки, высоты настольной лампы, и ряда других факторов, поэтому у всех оно разное. Само собой разумеется, при изготовлении будущих плат негатив ничем закрывать уже не придется. Нужно будет просто включать лампу на определенное количество минут.

Теперь подцепляем и отклеиваем вторую пленку фоторезиста. Подцепить ее будет проще, если ножницами обрезать фоторезист точно до размеров стеклотекстолита:

Заметьте, что на фоторезисте уже видны цифры. Это характерное свойство фоторезиста Ordyl Alpha. Очень удобно — можно сразу сказать, получилось или нет. Если вы используете другой фоторезист, на этом этапе он может быть все так же одного цвета.

Берем стеклянную или пластиковую посуду. Желательно чистую, а не ту, в которой вы травите медь хлорным железом. Наливаем теплой воды из под крана, разбавляем в ней одну чайную ложку кальцинированной соды. В получившийся раствор кладем заготовку, даем ей там полежать около минуты. Затем берем стеклотекстолит за торцы и аккуратно полощем в растворе до тех пор, пока не смоем все лишнее. Затем промываем заготовку под (слабенькой!) струей воды из под крана.

Результат:

Как видите, у меня оптимальное время экспонирования оказалось равным примерно 15 минутам. При изготовлении плат с очень тонкими дорожками лучше перестраховаться и экспонировать в течение 20 минут.

Затем травим плату в хлорном железе, как обычно (UPD: или лучше при помощи перекиси водорода с лимонной кислотой). Для снятия фоторезиста используем ацетон. Получаем следующее:

Стоит отметить, что с ростом времени экспонирования фоторезист становится все труднее отмыть.

Остальные шаги, такие, как лужение и сверление отверстий, ничем не отличаются от уже рассмотренного ранее ЛУТ. Теперь, когда мы выяснили оптимальное время экспонирования, можно сделать и настоящую плату. Так, плату для электронных игральных костей я как раз делал при помощи пленочного фоторезиста.

Заключение

Рассмотрим плюсы метода. Главный плюс заключается в том, что можно спокойно использовать всякие TQFP44 (например, ATmega32U4) и не бояться, что все дорожки слипнутся из-за передержанного утюга. Можно использовать любой принтер, хоть лазерный, хоть струйный. Наконец, один негатив можно использовать неограниченное количество раз.

Основной же минус заключается в ограниченном сроке годности фоторезиста. Интернет-магазин доставил мне рулон, срок годности которого истекает через четыре месяца. Быть может, он будет превосходно справляться со своей задачей и по истечении этого срока, этого я пока не знаю. Ко всему этому стоит добавить, что для использования фоторезиста медь на стеклотекстолите не должна быть сильно окислена.

В целом, если вы хотите использовать какой-то один метод изготовления печатных плат в домашних условиях, я бы рекомендовал пленочный фоторезист. Это более универсальный метод, и субъективно он более приятен, чем ЛУТ. Учтите однако, что ФР несколько сложнее, и с первого раза может не получаться.

А какой метод предпочитаете вы — ЛУТ или ФР?

Дополнение: Как оказалось, просроченный фоторезист тоже работает, но требует вдвое большего времени экспонирования. Иначе он будет полностью смываться при помещении в раствор кальцинированной соды.

Дополнение: Вас также могут заинтересовать статьи Как я впервые делал печатную плату при помощи KiCad и Паяем таймер и матрицу из УФ-светодиодов для быстрой засветки фоторезиста.

Метки: Электроника.

Изготовление печатных плат. Часть 1: Сухая пленка

Способность самостоятельно изготавливать печатные платы — это навык, который может пригодиться. Есть несколько способов сделать это, и я опишу тот, который использую я. Первая часть процесса заключается в создании слоя поверх меди, который препятствует ее растворению растворителем.

Для этой цели мы будем использовать сухой пленочный фоторезист. Это вещество, которое реагирует на УФ-излучение, а затем становится устойчивым к проявляющему раствору (который представляет собой карбонат натрия). Вы можете купить его дешево на китайских сайтах реселлеров.

Но давайте начнем с самого начала… В предыдущем блоге я сделал коробку для экспонирования ультрафиолетовым светодиодом из старого сканера. Мы будем использовать его в этом уроке. Это не обязательно, так как вы также можете использовать прямой солнечный свет, но быстрее использовать источник ультрафиолетового света.

Как я уже говорил ранее, мы будем показывать части, которые мы хотим сохранить, поэтому нам понадобится негатив дизайна печатной платы. В сети я нашел пару дизайнов, которые можно использовать в тестовых целях. Они не совсем подходили, поэтому я немного изменил исходные PDF-файлы с помощью Adobe Illustrator. Вы можете скачать их здесь. Я содержит два дизайна. Распечатайте их на прозрачной пленке для проектора OHP.

Первый — проверка времени воздействия УФ-излучения.

А второй больше для всестороннего тестирования и травления. Дизайны в файлах PDF зеркально отражены. Таким образом, печатный слой будет находиться в непосредственном контакте с медным слоем, предотвращая прохождение света под углом.

Я также дважды распечатывал их и клал листы друг на друга, так как заметил, что они недостаточно темные и свет все еще проходит через них.

Пришло время подготовить доску и обрезать ее до нужного размера. Я использовал ножницы для резки листового металла. Этот разрез разделит плату на 2 части, которые будут достаточно хороши для применения тестовых конструкций.

Затем напильником зачистите грубые края.

Перед нанесением сухой пленки необходимо очистить доску ацетоном и протереть поверхность (оптимально) стальной мочалкой. Но я заметил, что мочалка тоже работает…

Для проверки экспозиции я сделал прорезь картонной бумаги с цифрами, которую можно было вложить между маской и доской и скользить вниз через заданные промежутки времени.

Сухая пленка защищена двумя слоями. Чтобы нанести его на печатную плату, необходимо удалить внутренний слой. Наклейте скотч с обеих сторон и аккуратно разделите их.

Затем примените его и используйте кредитную карту, чтобы выдавить все пузыри.

Теперь нужно нагреть пленку, чтобы она приклеилась к медному слою. Есть несколько способов сделать это. В моем случае я пробовала ламинатор и утюг, но они были слишком горячими, и вещество плавилось и распределялось неравномерно. Поэтому я использовал тепловую пушку для демонтажа, настроенную на температуру 200 градусов Цельсия, и дул ею на верхнюю часть платы в течение примерно 2 минут. Я заметил, что вам нужно уделить дополнительное внимание углам.

Теперь давайте проверим экспозицию. Я поместил доску со скользящей картонной бумагой поверх источника УФ-излучения и экспонировал с интервалом в 30 секунд.

Это были результаты. Лучшее время воздействия было между 3:30 и 4:30 минутами.

Это еще один тест, который я провел только с сухой пленкой. Вы можете увидеть соотношение между цветом и временем экспозиции, так как чем дольше выдержка, тем темнее пленка. Начиная с 1:00 до 5:00 минут.

Я повторил процесс для другого дизайна.

Эту плату я экспонировал 4 часа.

Пришло время разработать плату. Для этой пурпуры я использовал карбонат натрия, который также известен как чистящая сода, и вы можете купить его в супермаркете. Я заплатил 69 евроцентов за 1 кг.

Отмерьте 5 граммов (около чайной ложки) и растворите в 500 мл воды.

Снимите верхний защитный слой сухой пленки и поместите ее в раствор на 4-5 минут. Время от времени используйте мягкую щетку на доске, чтобы удалить растворяющееся вещество.

Это окончательный результат после завершения процесса разработки.

И крупный план

Категория

Травление печатных плат светочувствительной сухой пленкой – теперь стабильно работает. – Общество скрытных белок

Итак, теперь мне удалось заставить это работать с довольно разумной степенью предсказуемости и успеха. Теперь я очень доволен своим процессом изготовления протравленных печатных плат с использованием сухой пленки, теперь мне просто нужно поработать над всем остальным, не беспокойтесь.

Я сделал видео об этом, если вы предпочитаете этот носитель, его можно найти здесь;

ЭТОТ СЛЕДУЮЩИЙ РАЗДЕЛ О ДИЗАЙНЕ, Я ПЛАНИРУЮ ОБ ЭТОМ ЦЕЛЫЙ ПОСТ, ТАК ЧТО ПРОСТО ПРОПУСТИТЕ, ЧТОБЫ ДОБРАТЬСЯ К ЧАСТИ ТРАВЛЕНИЯ СДЕЛКИ СДЕЛАТЬ ОСТАЛЬНЫЕ.

Первый шаг — это разработка топологии печатной платы, я не буду говорить об этом, так как я почти уверен (по профессиональным стандартам), что делаю это ужасно неправильно, я на самом деле не читал никаких руководств и не советовался, Я просто отношусь к программному обеспечению для печатных плат как к программе для рисования с компонентами перетаскивания.

Сейчас я в основном использую Fritzing, который не идеален, но я могу заставить его работать. Я тестировал Sprint Layout 6.0, и мне очень нравится макет и функциональность, но в настоящее время у меня нет денег, чтобы продолжить эту покупку (и я не хочу пиратить программное обеспечение).

В этом случае я собираю пьезоусилитель для записи звука с контактными микрофонами, я начал с других проектов для моего первоначального тестирования. Дизайн, который я показываю здесь, был основан на схеме с этого адреса;

https://andymurkin.wordpress.com/2017/11/25/piezos-pt-2-contact-microphones/

шины питания, это устранило очень высокий гул в моем дизайне, ymmv.

Для управления в целях тестирования я также использовал конструкцию с использованием NE3334 отсюда;

http://www.richardmudhar.com/piezo-contact-microphone-hi-z-amplifier-low-noise-version/

Контроль для целей тестирования таков, что мне есть с чем сравнивать конструкцию tl072 — я планирую продолжить работу над этим, чтобы получить переменное усиление, затухание и импеданс. Эта конструкция является сквозной, в конечном итоге я перейду к компонентам SMD, так как я предпочитаю их сверлению отверстий. Мне все еще нужно сначала немного повозиться. Теперь, когда у меня есть базовое ожидание, я сделаю макет и проверю значения и так далее. – У меня не было под рукой резисторов 56k в конструкции 5534, поэтому я использовал 68k для делителя напряжения, работает нормально, но может быть немного тяжеловат по басам – обе эти конструкции очень похожи, так как конструкция TL072 была основана на NE5534. дизайн (вот как я нашел дизайн 5534 — всегда ссылайтесь на свои источники).

Между прочим, конструкция 5534 обеспечивает более низкий уровень шума, именно этого я и добиваюсь, изменяя конструкцию TL072 – я все же могу перейти на NE5532 вместо TL072 (на самом деле TL072 хорошо работает с такими устройствами с высоким импедансом). Обе конструкции очень горячие из-за моего звукозаписывающего оборудования (склонны к клиппингу), оригинальные конструкции, по-видимому, разработаны скорее как буферы согласования импеданса, чем усилители, и, кажется, выдают что-то близкое к сигналу линейного уровня — они работают довольно хорошо для того, что они есть. .

Я напишу об этом отдельный пост, этот пост о травлении своими руками.

КАК Я ДЕЛАЮ ТРАВЛЕНИЕ ДОМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ DRY FILM ETCH RESIST.

Если вы делаете это, прочитайте это правильно, обращая внимание на шаги, это нужно делать в последовательности. Если вы измените последовательность событий, это может не сработать и, вероятно, станет огромной занозой в заднице.

Основные этапы;

• Подготовьте прозрачные пленки.
• Подготовить печатную плату к нанесению покрытия.
• Покройте печатную плату сухой пленкой.
• Просветите печатную плату с покрытием через прозрачную пленку с помощью УФ-излучения.
• Разработка открытой печатной платы
• Вымойте и высушите проявленную печатную плату – желательно в течение ночи, затем повторно обработайте УФ-излучением, чтобы полностью затвердеть сухая пленка. (возможно, вам придется соскрести любые следы сухой пленки, которые не полностью смылись с оголенной меди на этом этапе).
• Протравите печатную плату.
• Счистить резист травления.
• Сверлить отверстия, делать разметку/шелкографию компонентов и все такое прочее — я лично шелкографией не занимаюсь, я просто сверлю отверстия.
• (дополнительно) Покрытие защитным слоем, конформными покрытиями, паяльными масками и т. д. Я просто покрываю печатную плату канифолью и нагреваю печатную плату, чтобы канифоль затвердела.

Таким образом, используя fritzing непосредственно в режиме платы, я сделал дизайн выше, я не могу дать советов для этого этапа, так как я никогда не искал его, я использовал только карандаш и бумагу, и я довольно многие используют программное обеспечение таким же образом. Во всяком случае, я вывожу файлы svg, преобразую их в растровые изображения и помещаю в Photoshop (у меня PS7, GIMP сделает то же самое).

В Photoshop я модифицировал дизайн так, чтобы меня устраивали ширина дорожек, макет, медная заливка и т. д., и добавил белку, просто потому что. Я разработал способы, которыми дизайн и надпись переворачиваются при травлении — мне потребовалось некоторое время, чтобы разобраться в этом, это отличается для сквозного отверстия и SMD. Смешивание этих двух может привести к путанице.

Когда я был доволен этим, я распечатал кучу прозрачных пленок на своем лазерном принтере. Обычно я использую доски 10×7 см и укладываю несколько дизайнов на каждую — для моего уровня производства это хорошее количество.

Поскольку мой лазерный принтер не так хорош, я наслаиваю два листа, чтобы получить нужную мне плотность на негативе. – Затем я склеиваю их прозрачной лентой и обрезаю до нужного размера.

Когда я очищаю печатные платы, я просто использую чистящую жидкость, ту же самую жидкость, которую вы используете для уборки ванной комнаты, я тщательно протираю ее нейлоновой губкой и ополаскиваю водой, когда вода не бусины больше не нужны, никаких других шагов не требуется, и я даже не утруждаю себя их сушкой, если я использую их немедленно (я научился этому, фотографируя стеклянную пластину, это намного меньше возиться и работает о а также сделать это «правильно»). Очевидно, что нельзя прикасаться к нему голыми руками, когда оно чистое.

Перед нанесением сухой пленки я сбрызгиваю печатную плату водой, я не считаю, что количество воды имеет большое значение, если ее достаточно для создания пленки при укладке пленки. Излишки выдавливаются.

Сухая пленка представляет собой сэндвич с самой пленкой между двумя тонкими листами пластика, один из которых необходимо удалить перед нанесением пленки на печатную плату. С пленкой, которая поставляется в рулонах, вам необходимо удалить слой пленки с внутренней стороны локона.

Я делаю это, прикрепляя клейкую ленту с обеих сторон, а затем, придерживая нижнюю плоскость (нижняя часть = снаружи завитка), отклеивайте верхнюю прямо к себе – посмотрите на рисунок ниже. когда пластик на внутренней стороне завитка будет удален, пленка расслабится и ляжет ровно.

Я получаю свою сухую пленку в рулонах — по-видимому, она также поставляется в предварительно нарезанных листах, я их не использовал, но, как сообщается, они либо маркированы, либо упакованы, чтобы вы знали, какая сторона какая — я не использовал это, поэтому я понятия не имею, как это работает.

Я покупаю свою сухую пленку у местного (Новая Зеландия) поставщика электроники, который намного дороже, чем дешевая покупка в Китае, это примерно в 3 раза дороже, но с 15-метровым рулоном мне хватает на очень долгое время, а покупать дешевый материал не имеет смысла. Не стоит усугублять, за эту цену я получаю действительно качественный продукт. Что касается разных брендов, я пробовал несколько синих типов и, честно говоря, не вижу большой разницы в том, как они работают, большая разница, которую я видел, заключается в упаковке и в том, как даже пленка, дешевая материал имеет дефекты по толщине/ровности и может быть плохо упакован. Подозреваю, что это все одно и то же, только первое качество, секунды, качество заводской помойки и т. д.

Когда пластик на внутренней стороне завитка будет снят, пленка расслабится, и вы сможете положить ее на печатную плату – если положить ее медленно с одной стороны, она будет всасываться до капель воды почти так же это как наклеить защитную пленку на телефон – главное, чтобы не было пузырьков, пыли и тому подобного.

Не снимайте второй пластиковый слой, пока пленка не будет экспонирована.

Прикатите его валиком, можно использовать ракель или что-то подобное, я использую то, что есть под рукой. Я делаю эту операцию на куске толстой карты, на следующем этапе карта пройдет через ламинатор с платой.

Затем я положил лист обычной бумаги для принтера вокруг карты и платы – сухая пленка прилипает к карте и удерживает там плату – лист бумаги для принтера выравнивает температуру и защищает ламинатор от застревания синей грязи к этому.

Я модифицировал свой ламинатор, немного приоткрыв выходной паз, чтобы ничего не касалось сэндвича с печатной платой, когда он выходит – если это произойдет, на сухой пленке появятся выбоины. Кусок карты сзади выводит сэндвич с печатной платой, ничего не касаясь.

Пропускаю через ламинатор 2-4 раза, каждый раз переворачивая, хочу, чтобы сухая пленка приклеилась к плате, но не хочу ряби от жары – дважды через ламинатор надежнее чем в четыре раза. Без бумаги снаружи он может очень легко перегреться и сморщиться.

Затем я срезаю его с карты острым лезвием.

Сделанные ранее диапозитивы кладутся на лист стекла печатной стороной вверх, а плата кладется пленочной стороной вниз – таким образом, они оказываются лицевыми сторонами друг к другу. Я использую здесь старый контактный принтер, но два листа стекла с зажимами-бульдогами работают нормально — нужно только убедиться, что они плотно прижаты друг к другу и не могут двигаться.

Самодельный блок УФ-облучения — это просто УФ-светодиодные ленты с таймером, я считаю, что 90-секундная экспозиция на расстоянии около 3 дюймов работает для меня, но, скорее всего, она будет разной для каждой установки, это то, что у вас есть выработать путем тестирования.

После экспонирования вы должны увидеть разницу в цвете экспонируемых битов. (открытые части становятся темно-синими).

Я снова делаю процедуру с липкой лентой, чтобы удалить верхний слой пластика после экспонирования. Приклейте, а затем отогните назад параллельно поверхности (поперек, а не вверх). Если вы удалите второй пластиковый слой до этого этапа, работать с ним будет очень тяжело.

Проявитель, который я использую, это стиральная сода из продуктового магазина, из секции для стирки, я использую примерно столовую ложку на пол-литра (пинту) теплой воды… ish.  Это не точно, я не измеряю. а теплый просто означает теплый на ощупь.

Я даю печатной плате отмокнуть в течение минуты или около того, затем вынимаю ее и аккуратно прочесываю синтетической щеткой с тонкой щетиной, которую я использую только для этой цели – после пары таких взмахов неэкспонированная пленка смыть. Я тщательно чищу его, чтобы удалить всю нежелательную пленку.

Некоторые люди рекомендуют просто замочить его и покачать лоток, я обнаружил, что это повышает риск потери следов, которые я хотел сохранить. Кроме того, я нетерпелив по своей природе, поэтому, если я могу сделать это быстрее, я сделаю это.

ВАЖНО;

Не избавляйтесь от проявителя стиральной соды, скоро мы снова будем его использовать.

Когда я разработал печатную плату и доволен тем, как она выглядит (все ненужные части удалены, ни одна из нужных частей не удалена), я нейтрализую ее, то есть помещаю ее в поддон с холодной водопроводной водой, несколько капель лимонного сока, добавленных на минуту или около того, прежде чем правильно (и осторожно) вымыть его в холодной воде. Это нейтрализует щелочную стиральную соду, а затем смывает поверхность.

Затем я даю ему полностью высохнуть в течение ночи, а затем снова помещаю его в блок УФ-облучения на 3-4-кратную экспозицию, чтобы обеспечить максимальную твердость травильного резиста. Затем я визуально осматриваю печатную плату, чтобы убедиться в отсутствии дефектов. Если остались какие-либо следы резиста, которые мне не нужны, я соскребу их или, в случае тонкой пленки, аккуратно сотру ее. так же, как когда я чистил печатную плату (конечно, перед повторной тщательной мойкой).

Когда вы впервые помещаете печатную плату в травитель, оставьте ее на 30 секунд или минуту, прежде чем снова вытащить ее — любой резист травления, который вы пропустили, будет блестящим, и везде, где травитель непосредственно коснулся меди, потускнеет и изменится. цвет. Если есть какие-либо блестящие кусочки, вам нужно вымыть печатную плату, а затем очистить или почистить блестящие кусочки, чтобы избавиться от них.

Я использую хлорное железо в качестве травителя, я пробовал несколько других средств, но нашел, что это самый удобный и безопасный травитель для моего использования. Я раскачиваю лоток до тех пор, пока не смогу пролить свет на печатную плату сзади — это занимает довольно много времени, что нормально, так как слишком быстрое травление тоже не идеально.

У меня есть небольшой стеклянный лоток с травителем, а затем гораздо больший лоток с горячей водой, в которой находится травитель, а также сдерживание разливов (разливы травителя — это плохо).

Когда я счастлив, что вся медь, которую я хочу, исчезла, я удаляю печатную плату, а затем кладу ее обратно в лоток для стиральной соды, это нейтрализует железо (и производит целую кучу коричневой грязи), но это также смягчит травильный резист — я оставляю печатную плату в стиральной соде примерно на час, а затем промываю печатную плату в очень горячей воде, это должно удалить почти весь травильный резист (он сморщивается, как вы можете видеть выше). ), все, что осталось, можно стереть губкой или стальной мочалкой.

Следующим этапом является проверка отсутствия коротких замыканий на плате с помощью функции непрерывности на моем мультиметре и звукового сигнала — прямо над серым (отрицательным) щупом вы можете увидеть перемычку на правой стороне платы. квадрат – я соскоблил его скальпелем.

Далее сверление отверстий. Затем я использую смесь канифоли и метилового спирта, чтобы покрыть доски перед тем, как нагреть их с помощью тепловой пушки (200°C или 380f), чтобы канифоль расплавилась на медь — это защищает медь от коррозии, это также полезно в качестве флюс для пайки.