Как сделать качественную печатную плату

[aam]

Привет коты! Всем большое спасибо за то, что поддержали мою статью на конкурсе!
Вот решил создать тему для обсуждения данной технологии.
Ссылка на статью пока такая: http://radiokot.ru/konkurs/011/ , но, судя по обещаниям Кота, скоро статья переедет в соответствующий раздел.
Технология разрабатывалась с учетом минимальных материальных, аппаратных и трудовых затрат (поскольку я сам ленивый) и максимально возможного при этом качества, чтобы не у кого не возникало страха перед опробованием этого процесса.
Задавайте вопросы, постараюсь ответить. Вносите предложения. Так мы сможем усовершенствовать, упростить процесс изготовления печатных плат.

***

Новая ссылка на статью: http://radiokot.ru/lab/hardwork/42/
Добавлено 15.08.11

[супер мегакотэ]

а можно ли использовать аэрозольный фоторезист?

[aam]

Я аэрозольный никогда не использовал. Когда решил освоить изготовление плат с помощью фоторезиста, сразу остановился на сухом пленочном.
Во-первых, это проще - ничего не надо сушить и наносить равномерным слоем.
Во-вторых, мне кажется, при нанесении резиста из баллончика вонять будет нехило
В-третьих, резист в баллончиках позитивный, т. е. при засветке становится смываемый, что не пригодно для изготовления паяльной маски. А пленочный негативный резист от засветки только твердеет и если его погреть на солнышке часик-другой, то его будет проблематично отодрать чем-либо от печатной платы)) (проверено лично при экспериментах). Также видел статью о хороших изоляционных свойствах пленочного резиста.

[супер мегакотэ]

я слышал что на плёнке для струйника не очень хорошо печатает (как бы капельками)
это правда или нет?

[Shoost]

1 Как экономить пленку для фотошаблона?

2 Сколько реальный срок годности у фоторезиста.

3 Как сделать жидкую канифоль. Спирт в аптеке на каком то инвентарнохозяйственном учете, поэтому есть муравьиный и десять других, какой взять, или каким растворителем, но чтоб наверняка? сейчас 646 растворяю, как то медленно процесс идет.

4. Заметил что печатать можно прям на самом фоторезисте, но не знаю как это можно использовать. Как его приклеить к плате, чтобы не стереть рисунок шаблона?

[Satyr]

Привет коты! Всем большое спасибо за то, что поддержали мою статью на конкурсе!
Вот решил создать тему для обсуждения данной технологии.

бОльший интерес вызывает вопрос, в статье не описанный.

Уж очень идеально дырки там просверлены. в чем секрет ? -))

[супер мегакотэ]

3 Как сделать жидкую канифоль. Спирт в аптеке на каком то инвентарнохозяйственном учете, поэтому есть муравьиный и десять других, какой взять, или каким растворителем, но чтоб наверняка? сейчас 646 растворяю, как то медленно процесс идет.

попробуй салициловою кислоту- там в основном спирт

[aam]

я слышал что на плёнке для струйника не очень хорошо печатает

Я не пробовал, т. к. у меня лазерник. Если рассуждать логически, то лучшую плотность, чем на лазернике, на струйнике не получить - там ведь чернила, а они образуют достаточно тонкий слой.

1 Как экономить пленку для фотошаблона?

Да просто! Печатать не по центру листа, а с краю, потом отрезать. Оставшуюся часть использовать снова, пока она не станет меньше минимально допустимых для принтера размеров.

2 Сколько реальный срок годности у фоторезиста.

У меня резист, если не ошибаюсь, март или апрель 2009 г. Пока жив. Храню завернутым в черный пакет от картриджа принтера в холодильнике (но не в морозилке!). Пакет заклеен скотчем.

Спирт в аптеке на каком то инвентарнохозяйственном учете

Сходить к врачу и попросить, чтоб выписал рецепт
А так может где денатурат продается? У меня просто пока стоит в аптечке пузырек спирта - отливаю чуть-чуть и развожу...
Кстати видел в продаже изопропиловый спирт, незнаю можно ли в нем канифоль разводить, но платы им промывают после пайки.

Заметил что печатать можно прям на самом фоторезисте

А нафига???

Уж очень идеально дырки там просверлены. в чем секрет ? -))

Да секретов особо никаких нет. Сверлил обычной маленькой дрелью. Сверла точил примерно через каждые 20 дырок, т. к. они очень тупятся об стеклотекстолит и перестают хорошо и быстро сверлить. Потом брал сверло потолще дырки и со стороны текстолита пальцами делал пару оборотов ,чтобы удалить заусенцы. Со стороны фольги перед нанесением маски зачищал нулевкой.

[aam]

Дополнение к статье
В последнее время я стал наносить фоторезист в воде, поскольку мой резист сделан 11 марта 2009 года и стал очень плохо прилипать к плате.
Зачищаем плату нулевкой, моем, кипятим в растворе кальцинированной соды минут 5, моем.
Наливаем в таз воду, кидаем туда обезжиренную плату. Под водой стаскиваем с фторезиста матовую пленку и укладываем его на плате, разглаживая пальцами. Потом все это вынимаем, кладем на лист бумаги и раскатываем резист фотоваликом выдавливая из под него воду. Дальше все это дело под пресс 20 кг (я использую две 10-кг гантели).
Под прессом платку я забыл на ночь, поэтому на следующий день все очень хорошо прилипло, а так, думаю, достаточно пару часов подержать...

Маска
Выяснилось, что фоторезист, соприкасающийся с воздухом, НЕ ЗАСВЕЧИВАЕТСЯ! Это было причиной браков паяльной маски. Но главная трудность нанесения маски в том, что надо обеспечить приклеивание резиста к рельефной поверхности протравленной платы. В промышленности для этих целей используются вакуумные ламинаторы.
На данный момент было принято решение наносить маску тоже под водой. Результат при этом лучше, хотя иногда встречаются отслаивания маски.

Отверждение
Для того, чтобы маска не слезала при пайке/промывке, ее надо отвердить. Сначала моска отверждается под УФ-лампой в течение часа.
Далее проводится термоотверждение в духовке.
На эту тему есть интересная статья: А. В. Короткевич, В. А. Плешкин "Сухой пленочный фоторезист как изоляционное покрытие алюминиевых подложек" http://www.nbuv.gov.ua/articles/ospu/TKEA_99_5_6/9.pdf
Я проводил отверждение час при температуре 100 градусов, дальше я плату выдержал 10 минут при 150 градусах и побоялся, что резист начнет портиться и вынул.

Вот результат:


Плата лудилась с помощью спиртоканифольного флюса и усердно промывалась изопропанолом минут 10. Как видно, резисту хоть бы что

[Georgy]

Здравствуйте! Статья очень интересная, цвет плат симпатичный. Может кто пробовал уже с другим пленочным фоторезистом?
Также интересно каков цвет фоторезиста ПФ-ВЩ-50 до того, как его запекли.

[aam]

Цвет незасвеченного свежего фоторезиста такой же фиолетовый, но более насыщенный. Вообще, после денька на солнце летом, например, резист блекнет, не такой насыщенный. Но ведь маска не для красоты делается, да и плата в корпусе стоит в темноте, так что думаю, это не проблема.
С другим резистом я не пробовал - все не закончится имеющаяся пачка 2009 года. Липнуть он правда перестал, но я теперь клею "на мокрую" под водой и под пресс 20 кг на несколько часов (а лучше на сутки) - адгезия вроде норм.
Вообще для маски сущаствует специальный фоторезист СППМ от Славича, но я его в продаже пока не видел.

Самая большая проблема маски из пленочных резистов - как приклеить резист между близко расположенными дорожками. Накатка "на мокрую" решает проблему защиты от воздуха, но после проявки и сушки между близко расположенными дорожками могут получиться места, где резист не приклеен к плате. У жидких масок таких проблем нет.

[Fortunatto]

Уважаемые коты, кто освоил технологию пленочного фоторезиста, помогите разобраться:
использую фоторезист как в статье, лампу как в статье, выдерживаю шаблон в течение 8-10 минут, потом проявляю.
Появляется рисунок дорожек, незасвеченный фоторезист размягчается, помещаю плату под холодную воду - он вспучивается и отваливается, тот что засвечен держится намертво.
До момента сушки все отлично, но... как только высушил плату - дорожки шаблона начинают скручиваться и отваливаться - т.е. проблема в высыхании. Как же тогда автор еще и проглаживал утюгом?!

[aam]

До момента сушки все отлично, но... как только высушил плату - дорожки шаблона начинают скручиваться и отваливаться

Я с этим тоже сталкивался. Проблема не в высыхании, а в плохой адгезии фоторезиста к плате. Видимо, у вас старый фоторезист (у меня щас он тоже старый) и плохо прилипает к плате. В связи с этим я щас накатываю резист не "в сухую", а под водой в тазике, причем даю ему немножко намокнуть. Дальше, когда разложу резист по плате под водой вынимаю плату и прикатываю его валиком, выдавливая воду. Дальше все это дело на пару часов под пресс (2 гантели по 10 кг), а лучше на ночь (я иногда не успеваю протравить за вечер плату - так она и валяется под прессом - на следующий день прихожу - засвечиваю, проявляю и травлю. В общем, травление все это выдерживает, а когда вынимаю из раствора и начинаю мыть, резист местами слезает, но дорожки без подтравов.

ЗЫ: Резист 2009 года А срок годности у него 9 месяцев кажется.

[Fortunatto]

ЗЫ: Резист 2009 года А срок годности у него 9 месяцев кажется.

У меня резист декабря 2011 =(. Но все равно спасибо, попробую по твоему методу.

[Galizin]

Проводил эксперимент на выходных с ВЩ негативной. Тестовая заготовка закрывалась линейкой от 20 сек до 20 мин. 5 мм = в полтора раза по времени.
По моим наблюдениям переэкспозиция раза в 3 от минимально необходимой приводит к отслаиванию резистра после высыхания.
Экспозиция до 2 мин - смылось в проявителе. от 2 до 7 держится. От 7 до 20 держится пока мокрое. Как высохло - отвалилось.
Использовал экспозицию 3 мин. Немного многовато - долго проявлял. Кое где оказались забиты 0,23 интервалы. Нужно было продрать иголкой на фоторезисте после проявления. Я прошляпил, так что продирал уже медь.

[aam]

У меня в точности такая же тема была, правда когда я первоначально пытался засвечивать не УФ-лампой, а обычными ЛДС 2хТ8 18 Вт 6400К. Причем был интересный момент - при маленьких выдержках резист становился желеобразным и сползал, а при больших - становился сухим и скручивался в трубочку.
Когда делал с УФ - закручиваться перестало. Когда я наношу маску, делаю выдержку 25 минут - и ничего не закручивается. ХЗ почему так...

[Ivan_Zero]

Доброго времени суток!

Очень понравилась Ваша статья, всё толково и по шагам, понятно и повторяемо. Огромное спасибо! До этого рисовал маркером, теперь познал прелесть заводской технологии:)

Есть два вопроса:
1. В некоторых местах после промывки в растворе соды (после проявки) остаются липкие остатки фоторезиста на тех участках, которые будут вытравливаться. Соответственно при проглаживании через бумагу утюгом бумага к ним липнет и потом есть риск сорвать дорожку. Как я понял из предпоследнего комментария на форуме, это проблема выдержки при засветке UV-лампой? У меня последний раз с 26-ваттной лампой выдержка минут 10 была, что, как я теперь понимаю, много.
2. После проглаживания утюгом и подготовки к травлению заметил в паре-тройке мест, что дорожки отслоились на небольшой протяжённости (2-5 мм) Словно хрупкими стали. В чём может быть причина? Долгая проявка или долгая засветка?

С уважением,
Ivan_Zero

[aam]

Здравствуйте!

10 минут - это много для нанесения рисунка. У меня выдержка 3 - 4 минуты. Причем я уже купил новый фоторезист и выдержка оказалась такой же. Кстати, какое у вас расстояние до лампы? У меня 22 см. Если у вас там пол метра то может и выдержка норм будет. А так, причина неполного смывания - частичная засветка фоторезиста. Тут либо шаблон не совсем черный (какой у вас принтер, какой порошок? посмотрите напросвет), либо действительно выдержка велика. У меня такой эффект начинает наблюдаться при выдержках больше 20 минут когда я наношу маску.

Отслаивание дорожек из-за плохой адгезии. Я тоже с этим намучался со старым резистом - как только не извращался - вплоть до мокрой накатки в теплой воде и пресса на сутки. Потом купил новый - пока не отваливаются. Да и резист "на ощупь" не хрупкий, а вязкий, видно что токо-токо с завода.

Кстати, а чего в ЛС написали? Вопрос вроде по теме - давайте там обсудим. Народу интересно будет почитать...

[Ivan_Zero]

В ЛС написал потому что последнее сообщение в теме было в феврале, если не ошибаюсь. Думал, никто не ответит:)

Расстояние 22 см, как и у вас написано, лампа 26 ватт. Почему-то решил, что чем дольше засветка - тем лучше.
Принтер - Canon LBP2900, картридж старый и не очень полный. В настройках на максимум выкручивал контраст, яркость на минимум, никакой экономии тонера и печать всего сплошным цветом без полутонов.
Я два раза пропечатывал рисунок - т.е. попадал при печати второй раз на уже напечатанное - т.к. смутило, что рисунок на плёнке для печати с прозрачной стороны после печати маски вроде бы как не полностью чёрный, будто сероватый. А вот со стороны, на которой принтер печатает - всё сочно-чёрное и однотонное. Наверное, это из-за покрытия на плёнке для адгезии тонера.
Резист при снятии после неверного нанесения тянулся и был эластичным - т.е. вроде бы как свежий.
В остальном всё по вашей схеме - мытьё, проверка стеканием плёнки воды, наклейка с валиком, прогрев, экспозиция, затем 15 минут в темноте, ещё прогрев и проявка (2 чайных ложки кальцинированной соды на пол-литра тёплой воды) с аккуратными "мазками" кисточкой без нажима.

Завтра куплю текстолит и поменяю картридж - устрою проверку:)

P.S. У меня для травления кроме хлорного железа ничего нет. Где взять хлорную медь, я себе плохо представляю. А медный купорос с солью вообще не показал эффекта за несколько часов. Насколько критично использование именно хлорного железа? Может быть плату просто прокипятить в чистой воде после травления минут 5?

С уважением,
Ivan_Zero

[aam]

С прогревом тоже не так просто - тут главное не перегреть. Например, когда я прогревал утюгом, если перегреть, то резист местами вспузыривался и эти места потом смывались.
Щас прогреваю обычным феном (для волос) на максимуме температуры. Какая там температура - хз, но если впритык поднести термоусадку, она усаживается. Я держу фен на расстоянии где-то 5 см. Там наверно чуть меньше 100 градусов.

Не помню, написано ли в статье, в теме вроде писал, что лучше плату выдержать пару часов под прессом (собственно, это даже производитель резиста рекомендует). С фиговым резистом я кидал плату под пресс 20 кг (2 гантели) на сутки (все равно за 1 вечер не успеваю сделать - пусть полежит). Старые резист приклеивался. С новым часа 2-3 хватит. Не отодрать.
В общем, тут руку надо набить и потом сразу все получаться будет. Я 1й раз тоже 2 листа резиста извел пока приноровился.

Кстати если где дефекты возникли, их легко исправить несмываемым маркером. Но если у вас дорожки отслаиваются, травить опасно. Могут остальные отвалиться или частично отстать в растворе.

Если боитесь что после проглаживания и снаятия бумаги сдерете дорожки, то попробоуте бумагу отмочить - сойдет мягко.
А так, к слову, при нагревании процесс полимеризации усиливается, поэтому возможно имеет смысл прогревать после экспонирования.