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 30x40 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.
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.
Например, стекло от книжной полки. Я использовал оргстекло размером 30x40 см и толщиной 2 мм.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 плат фоторезистом | АО «Алмаз-СП»
В прошлой статье мы рассматривали технологию изготовления печатных плат в домашних условиях с помощью ЛУТ (лазерно-утюжной) технологии. Как отмечалось ранее, ЛУТ имеет недостатки. Из которых основной — зависимость качества печатного рисунка от площади печатной платы. Чем больше плата, тем ниже качество, поскольку тонер принтера не обеспечивает необходимого разрешения. А если даже и удается сформировать тонкие элементы, то они плохо держаться на металлической поверхности фольгированного текстолита.
Перечисленных недостатков лишена технология изготовления плат фоторезистом, поскольку фоторезистивные материалы хорошо приспособлены для нанесения на поверхность. Качество платы не зависит от ее размера, а разрешение на порядок лучше, возможного при использовании тонера в ЛУТ технологии.
Типовые материалы для изготовления фоторезистом
Фоторезист — это чувствительное к свету вещество, которое под воздействием света полимеризуется.
В последнее время на российском рынке появилось несколько видов фоторезистов в аэрозольной упаковке, например, Positiv 20 (производство Бельгия) и Positiv Resist (Cramolin®) немецкого производства. Эти фоторезисты жидкие, поэтому наносятся на плату путем распыления вблизи поверхности фольгированного текстолита. Широкое распространения, особенно для изготовления плат в домашних условиях получили пленочные фоторезисты, выполненные в виде прозрачного гибкого листа с двух сторон защищенной пленкой, которую необходимо снимать при наклеивании на текстолит.
В зависимости от свойств фоторезиста, различают две категории: позитивные и негативные. Позитивному соответствует непрозрачный участок на токопроводящей дорожке, негативному — прозрачный. Для своей платы мы выберем негативный.
Изготовление платы с помощью пленочного фоторезиста
Основа технологии изготовления плат фоторезистом заключается в формировании рисунка на поверхности фольгированного текстолита посредством нанесения слоя фоторезиста с последующим экспонированием через фотошаблон.
Засвеченные (или незасвеченные) участки удаляются раствором кальцинированной соды.
Процесс изготовления платы начинаем с фотошаблона, через него будем проводить экспонирование фоторезиста с рисунком токопроводящих дорожек. Из любой доступной программы проектирования плат производим печать на прозрачную пленку.
Рис.1. Печатная плата в программе трассировки
Печать лучше выполнять на струйном принтере, поскольку рисунок получается более контрастный, поскольку краска, в отличии от лазерного принтера, наноситься более плотным слоем. В крайнем случае можно использовать и лазерный. При печати важно выставить правильные параметры печати. Параметры печати зависят от выбранной программы. Но достаточно знать несколько несложных правил, чтобы все получилось как задумано. Во-первых, необходимо учитывать тип фоторезиста — позитивный или негативный. Во-вторых, при необходимости включите зеркалирование изображения (в случае и изготовления двухслойной платы или в зависимости от того, какой стороной будете прикладывать пленку с рисунком на поверхность фоторезиста).
В-третьих, необходимо задать максимальное значение интенсивности (контрастности) изображения.
Рис. 2. Окно печати шаблона экспонирования фоторезиста
После печати не забудьте просушить краску, чтобы не смазать. Затем готовим текстолит, поверхность которого необходимо очистить от окислов. Можно использовать мелкую наждачную шкурку или даже стирательную резинку. Добиваемся блестящей чистой поверхности. Наклеиваем на плату фоторезист, освобождая его липкую поверхность от защитной пленки.
Рис. 3. Плата с фоторезистивным слоем
Фотошаблон вырезаем по контуру нашего рисунка. Прикладываем к фоторезистивному слою и прижимаем стеклом для лучшего контакта поверхностей. Экспонирование проводим ультрафиолетовой лампой, можно лампой для сушки лака — тоже есть ультрафиолет в спектре или
медицинские облучатели для дезинфекции помещений (УФО-1, УФО-2 и им подобные).
Рис. 4. Фотошаблон
Время экспонирования подбираем экспериментально, на отдельной пластинке фоторезистивной пленки, последовательно открывая участки светочувствительного слоя и включая лампу на одинаковые временные промежутки.
После экспонирования проявляем фоторезист в растворе кальцинированной соды (на 0,5 л воды — чайную ложку соды). В результате фоторезист раствориться в местах, где у нас не должно быть дорожек. Далее промываем плату под проточной водой и помещаем в другой раствор — хлорного железа для травления меди.
Рис. 5. Готовая плата
Недостатки изготовления плат фоторезистом
Метод изготовления плат фоторезистивным способом также не лишен недостатков. Самый значимый это усложнение технологического процесса дополнительными операциями (наклейка фоторезиста, экспонирование, проявка). Также, этой технологии требуется использование дополнительных материалов и инструментов. Но несмотря на недостатки, фоторезистивным методом можно получить результат еще более качественный чем результат полученный ЛУТом.
Разместить заказ на производство и последующую сборку печатных платы Вы можете в нашей компании.
В статье использовались материалы:
1. Изготовление печатной платы с помощью пленочного фоторезиста (https://radiokot.
ru/lab/hardwork/06/)
2. Инструкция по самостоятельному изготовлению печатных плат с помощью фоторезиста (http://wladislaw-sl.narod.ru/zametka/Manual_plata_fotoresist.pdf)
3. Изготовление печатных плат с помощью фоторезиста (https://cxem.net/master/47.php)
17 вакансий Инженер по фоторезисту в США
Перейти к основному содержанию
Прошлая неделя (3)
Прошлый месяц (12)
В любое время (17)
Корпорация Intel (1)
Мета (1)
Сахале Закуски (1)
Прецизионные устройства Knowles (1)
Иридия, Инк. (1)
$40 000+ (5)
$60 000+ (5)
$80 000+ (4)
100 000 долларов США+ (3)
$120 000+ (2)
Хиллсборо, Орегон (4)
Фэрфилд, Коннектикут (2)
Санта-Клара, Калифорния (1)
Темпе, Аризона (1)
Альбукерке, Нью-Мексико (1)
Полный рабочий день (14)
Контракт (2)
Стажировка (1)
Стажировка (1)
Начальный уровень (6)
Ассоциированный (2)
Средний-старший уровень (2)
На месте (15)
Гибрид (2)
Получайте уведомления о новых вакансиях Инженер по фоторезисту в США .
Войдите, чтобы создать оповещение о вакансии
Вы просмотрели все вакансии для этого поиска
Фоторезист для травления, € 30,67
МунгоЛюкс
с высоким разрешением и быстрой экспозицией.
Характеристики:
разрешение: наименьший размер точки 25 микрон в зависимости от экспозиции и применения
Время экспозиции: 30-120 секунд в зависимости от источника света
цвет: синий
после экспонирования: синий
обращение: при желтом свете или в затененном помещении
рабочий фоторезист для негативов (неэкспонированные части будут удалены во время проявления)
с Liquid Photo-Imageable Etch Resist R1000 можно получить быстрые, точные и надежные результаты.
Необходимые шаги описаны последовательно.
Применение:
- Покрытие:
Очистите поверхность материала, который должен быть покрыт резистом.
Поверхность должна быть очищена от пыли и жира. Экспонирование:
Учитывая, что резист действует негативно, все части, которые должны быть протравлены, должны быть защищены от экспонирования, чтобы резист мог смыться в этих областях во время проявления. Это достигается либо нанесением черного маркера непосредственно на поверхность резиста, либо распечаткой позитива на струйном принтере.
Время экспозиции в июле с 12 до 20 часов: 35 секунд
Проявление:
Приготовьте раствор из 1 процента проявителя и воды (например, 1 литр воды + 10 грамм проявителя) в лоток и поместите пластину в проявитель.
После проявления фоторезист необходимо высушить вентилятором или термофеном в течение примерно 2 минут, а затем затвердеть в ультрафиолетовом свете в течение 5–10 минут.
Теперь пластина готова к травлению.
После травления пластины резист можно удалить 10 % раствором проявителя в горячей воде или 5 % раствором стриппера в воде.
Покрытие также растворимо в спирте или ацетоне.
| Содержание: | 250,00 г |
Продукты
Продукты
Настройки конфиденциальности данных
Указанные здесь настройки сохраняются в «локальной памяти» вашего устройства.
Настройки будут запомнены при следующем посещении нашего интернет-магазина. Вы можете изменить эти настройки в любое время (значок отпечатка пальца в левом нижнем углу).
Для получения дополнительной информации о сроке действия файлов cookie и необходимых основных файлах cookie см. Уведомление о конфиденциальности.
Выбрать/Отменить все
YouTube
Дополнительная информацияЧтобы просмотреть содержимое YouTube на этом веб-сайте, вам необходимо дать согласие на передачу данных и хранение сторонних файлов cookie Ютуб (гугл). Это позволяет нам улучшить ваш пользовательский опыт и сделать нашу сайт лучше и интереснее. Без вашего согласия никакие данные не будут переданы на YouTube. Однако вы также не сможете пользоваться услугами YouTube на этом веб-сайте.
Описание:
Встраивание видео
Процессинговая компания:
Google Inc.
Условия эксплуатации: Ссылка
Vimeo
Дополнительная информацияДля просмотра содержимого Vimeo на этом веб-сайте вам необходимо согласиться с передача данных и хранение сторонних файлов cookie Vimeo. Это позволяет нам улучшить опыт и сделать наш сайт лучше и интереснее. Без вашего согласия никакие данные не будут быть перенесены на Vimeo. Однако вы также не сможете пользоваться услугами Vimdeo на этом веб-сайте.
Описание:
Встраивание видео
Процессинговая компания:
Vimeo
Условия эксплуатации: Ссылка
PayPal Express Checkout и Ratenzahlung
Дополнительная информация Чтобы разблокировать предложения для расширенных вариантов оплаты, в частности экспресс-оплата и оплата в рассрочку, нам требуется ваше согласие на передачу данных и хранение сторонних файлов cookie платежной системы PayPal.
Это позволяет нам также предложить вам экспресс-оформление заказа и оплату в рассрочку. Без вашего согласия будет происходить только технически необходимая передача данных в PayPal, но тогда вы не сможете воспользоваться экспресс-оплатой или расширенными предложениями по оплате в рассрочку на этом сайте.
Описание:
Использование экспресс-оплаты и Отображение предложений оплаты в рассрочку для отдельных товаров или всей покупки.
Процессинговая компания:
PayPal
Условия эксплуатации: Ссылка
Выбрать/Отменить все
Настройки конфиденциальности данных
Хотите увидеть это содержимое? Активируйте желаемое содержимое только для одного сеанса или разрешите веб-сайту запомнить эти настройки. После того, как вы дали свое согласие, сторонние данные могут быть загружены. Для этого на вашем устройстве могут храниться сторонние файлы cookie.
