필름 포토레지스트를 이용한 인쇄회로기판 제조. 또 다른 방법. 포토레지스트를 이용한 인쇄회로기판 제조.

안녕하세요, 친애하는 친구 여러분! 당신은 Vladimir Vasiliev의 블로그를 보고 있으며 밖은 이른 아침입니다! 이것은 모두 제가 여러분에게 유용한 게시물을 작성하기 위해 일찍 일어났기 때문입니다.

지난 기사에서 LUT-m으로 생산된 보드의 품질이 더 이상 만족스럽지 않아서 대중적인 LUT 기술에서 벗어나 포토레지스트로 전환할 예정이라고 썼습니다. 이를 위해 나는 포함된다 필름 포토레지스트. 그건 그렇고, 포토 레지스트 방법을 사용하여 인쇄 회로 기판을 올바르게 제조하는 방법에 대한 기사가 곧 내 블로그에 나타날 가능성이 높습니다. 그러나 그것은 나중에 나올 것이지만 이제는 포토레지스트를 사용하여 특히 필요한 노출 시간을 얻은 경험을 말씀드리고 싶습니다.

포토레지스트를 사용하는 데에는 한 가지 미묘함이 있습니다. 포토레지스트에 형성된 패턴의 품질은 선택한 올바른 노출 시간(노출)에 따라 크게 달라집니다. 이 미묘함을 나 스스로도 느꼈다.

포토마스크가 준비되고 포토레지스트가 포일 유리 섬유 라미네이트에 안전하게 도포된 후에는 필요한 노출 시간을 알아봐야 합니다. 이를 위해 저는 "샌드위치"를 만들고 포토마스크가 적용된 포토레지스트로 PCB를 덮고 그 위에 플렉시글라스 시트를 놓았습니다(제 경우에는 CD 상자의 투명 커버였습니다).

다음으로 이 샌드위치의 가상 노출 시간은 2분으로 선택되었습니다. 나는 자외선 램프를 2분간 켜고 초조하게 결과를 기다리기 시작했다. 2분이 빠르게 지나갔습니다. 처음 실망한 점은 포토레지스트가 지표였음에도 불구하고 어떤 이유에서인지 사진의 보라색 윤곽선이 극도로 흐려졌다는 것입니다.

그렇다면 이 아름다움은 소다회에 담그기를 기다리고 있었습니다. 해결책은 물 1리터당 소다회 1티스푼이었습니다. 용액으로 세척한 후 두 번째 실망이 뒤따랐습니다. 세척 시작 시 패턴이 여전히 남아 있으면 세척이 끝날 때(2-3분) 완전히 씻겨 나갔습니다. 이제 생각할 시간이다...

내 행동을 분석한 결과, 내 행동의 사슬에서 가장 취약한 지점은 바로 포토레지스트의 노출 시간이었고 이번에는 부족하다는 결론에 도달했습니다...

포토마스크의 품질, UV 램프의 전력 및 특성, 압착 유리의 재질 등 여러 가지 부동 요인이 있기 때문에 노출 시간은 어느 정도 보편적일 수 없습니다. 이 모든 것은 매우 다를 수 있으며 하나의 보편적인 노출 시간을 선택하면 결과도 매우 달라질 것이라는 것은 놀라운 일이 아닙니다!

내 경험을 바탕으로 나는 많은 정보를 읽었으며 필요한 노출 시간을 매우 정확하게 결정할 수 있는 매우 흥미로운 기술을 발견했습니다. 이 기술은 이러한 모든 요소(UV 램프, 포토마스크 품질, 압력 유리)가 낮은 경우에만 작동한다는 점에 주목하고 싶습니다.

이 실험을 수행하고 포토레지스트를 얼마나 오랫동안 조명해야 하는지 알아보려면 보정 포토마스크 파일을 다운로드하는 것이 좋습니다. 아마추어 라디오 포럼 중 하나에서 이 파일을 찾았습니다.

이미지는 사진의 일부만 표시하며, pdf 파일을 다운로드하면 10개의 이미지가 2줄로 표시됩니다.

이 실험을 수행하려면 다음 도구가 필요합니다.

1. 교정 도면
2. 노출 설정(또는 UV 램프만)
3. 포토마스크 크기에 따라 UV 광선에 불투명한 셔터 - 판지 조각, 불투명 플라스틱 또는 PCB 조각일 수 있습니다.
4. 타이머 - 휴대전화는 타이머 역할을 훌륭하게 수행합니다.
5. 소다회 - 철물점에서 판매되며 비용은 1센트입니다.

실험의 본질

교정 도면을 인쇄합니다. 이것이 사진 템플릿이 됩니다. 그런 다음 포토레지스트가 이미 감겨져 있는 호일 유리 섬유 조각을 가져와(아직 감아 두지 않은 경우 감아 두르십시오) 포토레지스트가 위를 향하게 하여 테이블 위에 놓습니다. 그런 다음 인쇄된 면이 아래로 향하도록 포토마스크를 놓고 가방을 유리로 덮고 단단히 누릅니다.

이러한 목적으로 추를 사용할 수 있지만 저는 종이 클립을 사용합니다. 무게나 클램프가 댐퍼의 움직임을 방해해서는 안 된다는 점에 유의해야 합니다. 예, 샌드위치의 다음 층은 가장 바깥쪽 요소(예: 10번째)를 제외하고 포토마스크의 모든 요소를 ​​덮어야 하는 플랩입니다. 포토마스크의 가장 바깥쪽 요소 중 하나는 열려 있어야 합니다.

따라서 9개 요소는 댐퍼로 닫혀 램프의 UV 광선이 도달하지 않습니다.

우리는 구성 위에 자외선 램프를 10cm 정도의 거리에 배치합니다(현재는 그다지 중요하지 않지만 이 지점은 나중에 실험 결과에 따라 조정될 수 있습니다). 5분 동안 시간을 ​​두고 UV 램프를 켭니다.

30초마다 셔터를 움직여 패턴의 다음 요소를 엽니다. 따라서 10번째 요소는 최대 노출 시간을 받고, 9번째 요소는 4분 30초, 8번째 요소는 정확히 4초 동안 조명을 받는 것으로 나타났습니다. 디자인의 첫 번째 요소는 단 30초 동안만 빛납니다.

노출이 끝나면 노출 부족 요소가 가장 적게 나타나는 것이 분명해집니다. 충분한 양의 자외선을 받은 요소는 색상이 밝은 보라색으로 변합니다. 동시에 포토 마스크로 덮힌 그림 영역의 색상이 변경되어서는 안 된다는 점에 주의해야 합니다. 이런 일이 발생하면 포토마스크의 패턴이 충분히 조밀하지 않아 자외선이 여전히 포토레지스트에 닿는다는 의미입니다. 그러나 사진 템플릿이 완벽하지 않더라도 모든 것이 손실되지는 않습니다. 노출 부족 영역과 노출 과다 영역 사이에서 절충점을 찾을 수 있습니다. 하지만 포토레지스트가 개발된 후에야 최종 결정을 내릴 예정이다.

포토레지스트 개발

포토레지스트 개발 단계가 도래했다. 이렇게하려면 1 리터의 물에 약 1 티스푼의 소다회를 희석하고 잘 저어주십시오. 이제 조명이 켜진 샌드위치를 ​​이 욕조에 넣습니다.

개발 과정에서 주기적으로 보드를 용액에서 꺼내어 흐르는 찬물에 헹구어 주어야 합니다. 동시에 상황을 통제해야 합니다. 보호된 요소(포토마스크로 덮인 요소)가 최종적으로 용액에 용해될 때까지 기다려야 하지만 동시에 조명된 영역은 선명하고 대비됩니다. 이런 식으로 우리는 우리에게 가장 적합한 요소를 찾습니다. 그리고 각 요소가 얼마나 오래 빛났는지 알기 때문에 필요한 방사선량을 쉽게 결정할 수 있습니다.

실험의 순수성을 위해 이 절차를 다시 반복하고 결과가 반복 가능한지 확인하는 것이 좋습니다.

이 모든 과정을 진행한 후, 제 경우에는 노출 시간이 4분이어야 한다는 것을 알게 되었습니다. 솔직히 포토마스크를 적용할 때 약간의 실수가 있었습니다. 사진 템플릿을 인쇄해 보니 놀라울 정도로 길었습니다(A4 용지 전체 길이에 맞춰 확장됨). 나는 나중에 그 그림이 212%의 배율로 인쇄되었다는 것을 알게 되었습니다. 적용할 때 압력 유리가 전체 영역을 덮을 수 없기 때문에 포토마스크 라인에서 5개 요소로 제한해야 했습니다.

사진의 품질이 그다지 좋지 않은 것으로 판명되었지만 이미지에서 1과 2의 요소가 3과 4의 요소보다 더 흐릿한 것을 볼 수 있습니다. 요소 3과 4의 조명 시간은 4분과 5분에 해당하며, 각기. 네, 보시다시피 매분마다 셔터를 움직였습니다. 스케일이 잘못되었기 때문입니다.

글쎄, 친애하는 친구, 그게 전부입니다. 모든 노력에서 성공하고 긍정적이기를 바랍니다! 업데이트를 구독하고 다시 만나요!

집에서 포토레지스트를 조명하기 위해 저는 A4 형식 스캐너를 사용하기로 결정했습니다. 저는 행복하게 "죽었습니다". 예를 들어 100 루블부터 시작하여 이 목적을 위해 중고 스캐너를 구입할 수 있습니다(담배 한 갑은 더 비싸지만 결함이 있는 제품은 이미 판매할 수 있습니다.)
일반적으로 저는 스캐너에 "두 번째 생명"을 불어넣기로 결정했습니다. 특히 스캐너에는 자외선을 매우 잘 전달하는 석영 유리가 포함되어 있기 때문입니다(우리가 알고 있듯이 간단한 창유리는 최대 10%입니다). 더 많은 혜택 이 방법- 이는 스캐너 덮개를 통해 보드를 유리에 균일하게 누르고 자외선 광원과의 일정한 거리를 유지하므로 노출 시간이 일정해지고 간단한 타이머로 고정될 수 있습니다.
결국 이런 일이 일어났습니다.

그림 1.
포토레지스트로 PP를 조명하는 장치.

스캐너를 분해하고 내부를 버리고 그 자리에 램프 4개를 설치했습니다. 이를 위해 일반 형광등의 액세서리를 사용하고 UV 램프 만 설치했습니다 (이 모든 것은 가정 용품점에서 판매됩니다). 램프 두 개이면 충분할 것 같고 보드는 일반적으로 아직 그다지 크지 않지만 그들이 말했듯이 예비량이 충분하지 않아서 무엇을 해야할지 결정했기 때문에 미래를 염두에두고 수행하십시오 (A4 형식의 경우) 보드) 그래서 4개를 설치했는데, 이 경우 노출 시간이 줄어들게 됩니다.
조명 과정을 제어하기 위해 타이머를 사용합니다. 카운트다운 PIC16F628 마이크로컨트롤러에서 수집된 시간입니다. 결과적으로 이 구조물을 조명하는 전체 과정은 30~40초가 소요됩니다....

그림 2.
장치 설계.

누군가는 하우징에 신경쓰지 않고 스캐너 내부에 타이머를 조립하는 것이 가능할 것이라고 말할 수도 있습니다. 나는 이 옵션이 누군가에게 매우 적합할 것이라고 주장하지 않지만 갑자기 다른 목적을 위해 별도로 타이머가 필요하므로 내 경우에 별도의 완전한 구조 형태로 만들기로 결정했습니다.

그림 3.
타이머 회로.

인터넷에 조금만 찾아보면 많이 나오더라구요 다양한 계획모든 종류의 타이머. 나는 이 회로를 결정했고 PIC16F628을 재고로 갖고 있었고 이를 실행에 옮기기로 결정했습니다.
어쩌면 당신은 다른 타이머 구성표를 좋아할 것입니다. 그것은 당신의 선택입니다. 나는 단지 프로세스 자체를 말하고 내 디자인에 대한 설명을 제공할 뿐입니다.

그림 4.
타이머 회로, 전원부.

그림 5.
케이스의 타이머.

그림 6.
전원 부분.

그림 7.
보드 및 연결.

타이머에 설정할 수 있는 최대 시간은 12시간 00분 00초입니다. 시간을 설정하고 "시작/정지" 버튼을 누르면 부하가 켜지고 설정된 시간의 역순으로 시간 카운트다운이 시작됩니다. 시간 종료 10초 전에 짧은 신호음이 비퍼로 전송됩니다.
시간 종료까지 3초 남았을 때, 해당 시간이 끝날 때까지 비퍼가 켜집니다. 시간이 끝나면 부하가 꺼지고 타이머의 시간은 처음에 버튼으로 설정된 시간으로 설정됩니다.

이제 포토레지스트를 이용하여 인쇄회로기판을 제조하는 과정을 간략하게 설명하겠습니다. 위에서 설명한 모든 내용은 이 프로세스를 단순화하기 위한 것입니다.
내 작업에는 필름 네거티브 포토레지스트를 사용합니다. 네거티브는 조명용 템플릿을 네거티브로 인쇄해야 함을 의미합니다. 즉, 트랙이 있는 곳은 투명해야 하고 트랙(호일)이 없어야 하는 곳에는 토너가 적용됩니다. 당신이 사용하는 경우 포지티브 포토레지스트, 그러면 당연히 포토마스크를 포지티브로 인쇄해야 합니다.

투명 필름에 네거티브로 회로 기판을 디자인하는 프로그램을 통해 템플릿을 인쇄합니다 (저는 잉크젯 프린터에 "LOMOND"필름을 사용합니다). 잉크젯 프린터. 레이저로 시도해 보았지만 어쩐지 색이 바래고 검은 색도 없었고 보드 품질도 그다지 좋지 않은 것으로 나타났습니다.
레이저 프린터로 필름에 두 개의 템플릿을 인쇄한 다음 잘라내어 결합하면(즉, 두 개 중 하나를 만들면) 이러한 보드의 품질이 크게 향상될 수 있다고 말합니다.
보드 도면을 인쇄할 수도 있습니다. 레이저 프린터일반 종이에. 종이는 얇을수록 좋습니다. 다음으로 대비를 높이려면(충분하지 않은 경우) 용매 병(예: 자동차 647)에 잠시 동안 담그십시오. 말린 다음 해바라기 기름에 담가서 자외선에 투명하게 만드세요. 하지만 시도해 본 적은 없습니다.

우리는 미래의 보드를 위해 필요한 것보다 약간 더 큰 블랭크를 준비하고 있습니다. 그런 다음 포토레지스트를 접착하기 위해 호일을 준비해야 합니다.
이 프로세스는 수십 개의 사이트에 설명되어 있으므로 이 모든 작업이 어떻게 수행되는지 반복할 필요가 없습니다. 검색 엔진에 "감광액을 사용한 PP 생산"이라고 입력하면 여러 옵션이 표시되며, 몇 가지를 읽은 후 자신에게 적합한 옵션을 찾을 수 있습니다.

보드가 이미 준비되었고 포토레지스트가 보드에 접착(또는 캔에서 도포)되었다고 가정합니다.
템플릿을 보드에 부착합니다. 일반적으로 템플릿은 보드에 꼭 맞습니다. 그리고 UV 램프가 달린 스캐너 유리 위에 올려 놓았습니다. 불을 밝히자. 노출된 공작물을 어두운 곳에 놓고 개발용 솔루션을 준비합니다. 이를 위해 소다회를 사용합니다(철물점에서 판매되고 물을 연화하는 데 사용되며 비용은 1페니입니다).
이렇게하려면 1 리터의 물 (보드가 큰 경우)에 쌓인 소다 티스푼을 녹이거나 0.5 리터의 물에 수평 스푼을 녹입니다.
어두운 곳에서 보드를 가져와 포토레지스트에서 상단 보호 필름을 제거하고 희석된 소다와 함께 용액에 넣고 약 30초 정도 기다린 다음 브러시를 가져와 보드 위로 움직이기 시작하여 속도를 높입니다. 필요하지 않은 포토레지스트를 씻어내는 과정 플롯. 포토레지스트가 씻겨 내려가면 구리 표면이 가볍고 빛납니다. 불필요한 포토레지스트를 모두 씻어낸 후 소다 용액에서 보드를 꺼내 흐르는 물에 헹굽니다.

그림 8.
에칭을 위해 준비된 인쇄 회로 기판.

세척 후 보드를 건조시킵니다. 한 번 보자. 매염제(포토레지스트가 잘 접착되지 않은 곳)가 있을 수 있습니다. 우리는 인쇄 회로 기판을 그릴 때 마커를 사용합니다. 필요한 부분을 수정합니다. 사진 8번에서는 포토레지스트의 품질이 좋지 않은 곳(광산이 이미 만료됨)이 검은색 마커로 수정되었음을 알 수 있습니다.

아래 첨부된 파일은 타이머 제작을 위한 수집된 파일입니다. 소스, 펌웨어, pp.

기사를 보관하십시오.