Иногда вспоминаю времена, когда хотел сделать печатную плату, а лазерного принтера у меня не было. Поначалу я обращался к другу, который хорошо делал платы методом ЛУТ. Но потом решил разобраться с тем, как их делать, имея струйный принтер. И с тех пор делаю платы только фоторезистом. Сегодня мы подробно рассмотрим особенности данной технологии.
Для изготовления печатной платы методом негативного фоторезиста нам понадобятся
• Фоторезист (у меня ALPHA ORDYL 350)
• Фольгированный стеклотекстолит (у меня двусторонний)
• Кальцинированная сода (для проявки)
• Обезжириватель (у меня обычное хозяйственное мыло)
• Прозрачная пленка (у меня для струйных принтеров CACTUS CS-FA415050)
• Ультрафиолетовая лампа (у меня LH26-3U/BLB/E27)
• Канцелярские скрепки
• Мелкая наждачная бумага
• Медицинские перчатки
• Мелкий пинцет (им удобно отделять пленки от фоторезиста)
• Пластиковая карта для проглаживания
• Прищепки
• Держатель лампы
• 2 стекла для прижатия рисунка к плате (желательно толстые)
• Емкость для проявки
• Кальцинированная сода
В этой статье в качестве примера будет служить моя плата от частотомера.
И так приступим.
Сначала надо правильно распечатать фотошаблон. Так как печатаем струйным принтером, то на одну сторону платы печатаем 2 копии протравочного рисунка. Это необходимо для того, чтобы черная часть рисунка была абсолютно непрозрачной. Если делать лазерным принтером, то можно распечатать один шаблон и подержать 5-10 мин над парами ацетона (проверено).
Хотел отметить, что в diptrace верхний слой отображаем зеркально и в негативе, при этом выставляем на принтере настройки высокого качества печати, высокой контрастности и насыщенности цветов. Стоит отметить, что шаблон прижимается стороной с чернилами к фольге.
Дальше совмещаем два рисунка так, чтобы они полностью совпали друг с другом (я это делал с помощью канцелярских зажимов и скрепок).
Отмечу, что сначала зажимал прищепками, потом вешал четыре скрепки по краям, а уже после снимал зажимы. Это делалось для того, чтобы материал, соединяющий 2 пленки, не мешал плотному прижатию фотошаблона к печатной плате стеклом.
Так теперь переходим к подготовке стеклотекстолита.
Первым делом нужно хорошенько зашкурить легкой наждачной бумагой будущую плату с двух сторон. Так мы избавляемся от нежелательных окислов и придаем поверхности шероховатый вид, благодаря чему фоторезист будет лучше держаться на фольге. Потом намыливаем ее и промываем под струей воды (этот и дальнейшие процессы, связанные с прикосновением руками к заготовке, я делаю в медицинских нестерильных перчатках).
Так теперь берем наш фоторезист и отрезаем от него куски по размеру нашей платы (можно чуть больше). Дальше самое интересное. Раньше я его проутюживал, и несмотря на то, что стоял режим Nylon на моем утюге и гладил быстро, получались либо пузыри, либо фоторезист частично срывало на этапах проявки и травления, что негативно сказывалось на качестве платы. И тут я решил пойти другим путем. Фоторезист надо клеить на нагретую поверхность, поэтому паяльным феном с двух сторон я прогреваю плату. Потом, пока она еще горячая (градусов 35-45), постепенно снимаем матовую пленку (не перепутать с глянцевой!) и пластиковой картой аккуратно приклеиваем на фольгу. Также поступаем и с другой стороной.
Потом я зажал плату между страницами записной книжки, придавил гирей. По опыту могу сказать, что после 1 час 10 мин (примерно столько первый раз я держал под прессом) фоторезист крепко держался и прекрасно прошел процедуры проявки и травления с подогревом до 60 градусов по Цельсия. В этот раз (т.к. я ушел по делам) он пролежал 4 часа в таком состоянии.
Теперь городим небольшую установку из двух табуреток, толстого и тонкого стекол, держателя лампы и фотошаблона с платой между слоями. Стоит отметить, что попадание пыли и грязи между фотошаблоном и платой нежелательно особенно, если вы делаете тонкие дорожки.
Засвечиваем верхний слой
Также нижний, только лампу ставим под табуретки. Стекла желательно использовать одинаковые, хотя в моем случае они разные. Толстое царапанное, а тонкое прозрачней. Обе стороны я засвечиваю в течение 3 мин 30 сек, после чего даю полежать плате в темном месте (между страницами той же книжки) около 7-8 мин (можно и больше, но не нужно ).
Перед проявкой платы в 0.8-1.2% растворе кальцинированной соды (я мерил примерно на глаз) не забываем снять глянцевую защитную пленку (она чуть трудней потом снимается). Ну и дальше просто ждем некоторое время. Если хочется быстрей (как мне), берем в руки кисть (или зубную щетку только без фанатизма ) и водим по верхнему и нижнему слою платы. У меня этот процесс занял около 20 мин. После проявки стоит сделать прозвонку тестером: ставим щупы в места, где должна быть голая медь, и, если при легком касании (без сильного продавливания) тестер пиликает, значит, мы полностью проявили незасвеченный фоторезист.
Ну а травильный раствор каждый выбирает на свой вкус. Раньше я делал платы в растворе хлорного железе 1:3. Но из-за неотмываемых коричневых пятен на одежде решил перейти на лимонную кислоту с перекисью водорода. Где-то в интернете нашел такую пропорцию веществ: на 100 мл 3% перекиси 30 г лимонной кислоты и 5 г соли. Кончик платы приклеил на изоленту, чтобы можно было её достать из травильного раствора.
Благодаря использованию такой установки время травления у меня не превысило 30 мин (если быть точней, то около 20 мин). Если раствор сначала прогреть лампой до 50-60 градусов (выше не стоит, иначе раствор сильно вспенивается и может вытечь за стенки), то процесс травления пойдет еще быстрее.
ВАЖНО! Не держите лицо над сильно прогретым раствором! У меня из-за этого щипало глаза!
Так вот, что в итоге получается.
Ну а дальше этот фоторезист элементарно и быстро удаляется раствором аммиака из аптеки или раствором КРОТ в небольшой концентрации с водой (примерно 5% можно меньше). Отверстия удалось совместить достаточно точно.
