Folia do produkcji płytek drukowanych. Blog › Produkcja płytki drukowanej z wykorzystaniem fotomaski filmowej na konkretnym przykładzie. Czego potrzebujemy.

Teraz na wyprzedaży fotomaska filmowa, jest dość tani, ale wielu go nie używa, ponieważ po prostu nie znają tej technologii. A jest to bardzo proste i pozwala uzyskać płytki drukowane o jakości niemal fabrycznej.

Sam fotorezyst to cienka warstwa polimeru umieszczona pomiędzy dwiema warstwami folii ochronnej.

Jeśli nie masz dostępu do maszyny do produkcji rolek, jedyną metodą jest cynowanie chemiczne. Niestety chemikalia do cyny są drogie, ale wyniki są zwykle tego warte. Jeśli nie przyklejasz płyty do płyty, pozostaw powłokę na fotomasce lub spryskaj płytę topnikiem, aby ją wykończyć i zapobiec utlenianiu miedzi.

Przekładki są lutowane z każdej strony, aby połączyć tuleję z podkładkami, a następnie lut jest usuwany za pomocą oplotu lub przyssawki, aby pozostawić przezroczysty, zakryty otwór. Na szczęście za pomocą tego systemu można wykonać standardowe otwory o średnicy 8 mm bez konieczności zakupu kompletnego zestawu. Poręcze można dokupić osobno jako uzupełnienie. Zdobądź mały automatyczny dziurkacz i przeszlifuj końcówkę, aby była całkowicie płaska – świetnie sprawdza się przy dziurkowaniu zakładek.

Możesz pracować z fotorezystem za pomocą zwykłej żarówki, ale unikaj ekspozycji na światło słoneczne.

Powiem ci, jak zrobić płytkę drukowaną konkretny przykład. Musiałem zrobić płytkę do sterowania paskiem RGB. Sam rysunek planszy narysowałem w edytorze grafiki wektorowej. Należy pamiętać, że do pracy z fotorezystem należy wydrukować zdjęcie w negatywie, czyli to, co będzie czarne, zostanie zmyte w trakcie wywoływania. Oznacza to, że należy drukować tak, aby ścieżki przewodzące pozostały przezroczyste. Poprzez przezroczystą powierzchnię promieniowanie ultrafioletowe oddziałuje na fotomaskę, która ulega polimeryzacji, tworząc niezawodną warstwę ochronną na powierzchni folii.

Negatywne aspekty technologii LUT

Do wykonania kowadła użyj grubego, płaskiego kawałka metalu – tył dużego grzejnika jest do tego idealny – przed montażem jakichkolwiek elementów wypełnij wszystkie otwory, aby mieć pewność dolna powierzchnia był całkowicie płaski. Idealnie, otwory dystansowe powinny mieć około 5 mm, aby uzyskać dokładne oznaczenie środka.

Najpierw zaprojektuj wymagany obwód. Bardzo ważne jest, aby tablica była w pełni zabezpieczona. Jeśli jednak używasz bardziej nieprzezroczystej folii, takiej jak kalka techniczna lub nawet zwykły papier, czas naświetlania powinien być dłuższy. Należy to ustalić metodą prób i błędów. Jeśli opór nie będzie odsłonięty wystarczająco długo, trudno będzie go rozwinąć.

Na moją tablicę wyciąłem mały kawałek włókna szklanego i wyciąłem prostokąt z rolki fotomaski, tak aby był nieco większy niż półfabrykat płyty.

Następnie należy zdjąć z fotomaski jedną warstwę ochronną i nałożyć fotomaskę na wcześniej odtłuszczoną folię.

Do 1 litra gorącej wody dodać 50 g proszku woda z kranu. Mieszaj proszek aż do całkowitego rozpuszczenia się w wodzie. Do 920 ml wody dodać 80 ml koncentratu wywoływacza, aby otrzymać 1 litr roztworu roboczego. Bardzo ważne jest, aby tablica nie była przesadnie rozwinięta. Wywołany obraz może wyglądać dobrze, ale nadmierne wywołanie może skutkować cieńszą warstwą ochronną, która może następnie zostać zniszczona na etapie trawienia.

Po odsłonięciu płytki należy ją umieścić w wywoływaczu i pozostawić na 30-90 sekund w zależności od temperatury wywoływacza; im wyższa temperatura, tym szybciej się rozwija. Co kilka sekund poruszaj płytką w wywoływaczu, aby zapewnić równomierny rozwój.

W przypadku płyt o małych rozmiarach można po prostu wycisnąć powietrze spod folii, wygładzając powierzchnię palcem, w przypadku dużych powierzchni wygodniej jest użyć wałka gumowego. Pod folią nie powinny pozostać pęcherzyki powietrza.

Kolejnym krokiem jest przeprasowanie deski przez dwie warstwy papieru przez trzydzieści sekund, po tej operacji folia przyklei się do folii.

Jeśli deska wymaga jeszcze trochę rozwinięcia, to zanurzamy ją w wywoływaczu jeszcze na kilka sekund, a następnie ponownie spłukujemy. W przypadku bardzo cienkich części płytkę należy odwrócić do góry nogami w połowie cyklu trawienia. Nigdy nie podnoś pokrywy zbiornika do trawienia, gdy pracuje pompa powietrza.

Po zakończeniu trawienia natryskiwać wash jak poprzednio. Twoja grawerowana tablica będzie teraz składać się z obwodu pokrytego fotomaską. Alternatywnie można zdjąć gumową i blaszaną płytkę, jak pokazano poniżej. Fotomaskę należy wyłączyć po około 2-3 minutach. Po usunięciu fotomaski z obwodu uchwyt płytki i płytkę myje się natryskowo.

Jeśli masz laminator do dokumentów, możesz za jego pomocą zwinąć folię, a wyjdzie jeszcze szybciej i lepiej.

Fotomaska drukowana jest na folii przezroczystej. Można drukować zarówno na drukarce atramentowej, jak i laserowej.
Ja używam folii poliestrowej firmy Lomond.

Przygotowanie fotomaski do naświetlania fotomaski

Po czyszczeniu wszelkie drobne cząstki pozostawione przez kostkę szorującą należy wytrzeć czystą, suchą szmatką. Alternatywnie możesz użyć panelu szkockiego. Po zanurzeniu w roztworze ta wyjątkowa niskotemperaturowa puszka natychmiast zacznie działać i osadzi bardzo gładką powierzchnię małych cząsteczek cyny na miedzianym obwodzie. Zapobiegnie to utlenianiu miedzi i będzie działać jak przepływ lutowia. Aby uzyskać najlepsze rezultaty, po wyjęciu deski z roztworu puszki należy ją natychmiast zanurzyć zimna woda, następnie dokładnie spłucz gorącą wodą i osusz suchym ręcznikiem papierowym.

Wydrukowany szablon zdjęcia jest wycinany wzdłuż konturu.

Na samej płycie nadmiar fotorezystu należy przyciąć do rozmiaru przedmiotu obrabianego.

Na tablicę nakładana jest fotomaska DRUKOWANE stroną na fotomasce i dociśniętą do szkła.
Dla lepszego mocowania używam zacisków.

Zawsze upewnij się, że obwód jest tak mały, jak to możliwe. Przy oglądaniu pod światło czarne obszary powinny wydawać się czarne i nieprzejrzyste, a nie szare. Piły do metalu, piły taśmowe itp. wytwarzają szkodliwy pył i zanieczyszczenia, a dokładność jest trudna. Kupowanie większych arkuszy i samodzielne ich wycinanie jest bardziej ekonomiczne i możesz tego uniknąć! Zwykle niedoświetlenie utrudnia powstawanie niepożądanych obszarów lub fotomaski, a prześwietlenie powoduje przycinanie i ścieńczanie ścieżek i przekładek, a także słaby kontakt obrazu z warstwą fotomaski. Jeśli płytka została zaprojektowana prawidłowo, przekonasz się, że jeśli umieścisz ją w wytrawiaczu na 10 sekund, a następnie wyjmiesz i spryskasz, miedź, która wymaga wytrawienia, będzie miała matowy różowy kolor. Jeśli jednak są jakieś błyszczące plamy lub obszary różniące się od Twoich zdjęć, będą to obszary fotomaski, które się nie rozwinęły. Jeśli tak, włóż płytkę z powrotem do wywoływacza na 30 sekund, wyjmij i spryskaj washem, a następnie zwróć płytkę do wytrawiacza.

To znacznie przyspieszy czas budowy.
Upewnij się, że obraz jest ciasny.
Trzeba to ustalić metodą prób i błędów.

Chlorek żelazowy jest najczęściej stosowanym środkiem trawiącym, ponieważ jest niedrogi, ma długą żywotność i trawi szybko i skutecznie.

Nad całą konstrukcją w odległości 120 milimetrów zainstalowana jest lampa UV. Przy tej odległości czas ekspozycji wynosi jedną minutę.

Po naświetleniu widać, że fotomaska przyciemniła się w obszarach narażonych na działanie promieniowania ultrafioletowego. Po tych wszystkich operacjach można usunąć zewnętrzną warstwę ochronną z fotorezystu.

Jedynym minusem jest to, że plami, jednak jeśli nosisz odzież ochronną i upewniasz się, że wszelkie zacieki natychmiast przecierasz wilgotną szmatką, nie powinieneś mieć żadnych problemów. Jeśli wyniki nadal są słabe, oznacza to, że płyta jest uszkodzona i powinieneś zapoznać się z sekcją Wskazówki dotyczące ekspozycji i rozwoju, aby uzyskać następną wskazówkę. Możesz po prostu odejść od oporu, ale cynowanie oferuje następujące korzyści: Nadasz swojej desce profesjonalne wykończenie. Postępuj zgodnie z instrukcją płukania. Puszka wydaje się być bardzo cienkim rozwiązaniem. Obraz osiągnął „punkt przerwania”, w którym gołym okiem wydaje się w pełni rozwinięty. Dokładniejsze oszacowanie można wykonać, ostrożnie przesuwając nieszkliwionymi palcami po powierzchni panelu. Jeśli zauważysz zauważalną śliskość lub śliskość w obszarach, które wydają się nie zawierać fotopolimeru, obraz będzie wymagał dłuższego czasu wywoływania.

Cyna znacznie poprawi lutowność płytki.
Cyna chroni miedź przed utlenianiem.
Aby dobrze cynować, upewnij się, że powierzchnia miedzi jest dokładnie oczyszczona.
Unikać zanieczyszczenia roztworu.
Wizualne punkty przerwania mogą być bardzo mylące.
Na rynku dostępne są dwie formy węglanu sodu.

Typowe zastosowania to organiczne nośniki wiórów, małe partie wymagające krótkich cykli, ciężkie płyty tylne i płytki charakteryzujące się dużą wysokością obwodu.

Do usunięcia nienaświetlonego fotorezystu stosuje się roztwór sody kalcynowanej Na2CO3, pół grama sody należy rozpuścić w stu gramach wody.

Cześć drodzy przyjaciele! Czas na kolejny artykuł na moim blogu. Dzisiaj porozmawiamy o technologii wytwarzania płytek drukowanych przy użyciu fotomaski filmowej w domu.

Płytki drukowane są podstawą podzespołów elektronicznych. Ten elektroniczne obwody, często złożone, z cienką warstwą śledzącą osadzoną na cienkich, nieprzewodzących warstwach. W kolejnych operacjach dodaje się komponenty, takie jak rezystory, kondensatory, półprzewodniki, układy scalone i układy przetwarzające układy pamięci itp. Nowoczesny sprzęt elektroniczny wymaga bardzo dużej gęstości śledzenia, którą osiąga się w „wielowarstwowych” lub „płytach wielowarstwowych”, w których warstwy wielodrutowe są oddzielone warstwami izolacyjnymi zwanymi prepregami.

Istnieje wiele różnych technologii wytwarzania płytek drukowanych. Istnieją zarówno metody całkowicie przestarzałe, gdy drukowane przewodniki powstają poprzez przecięcie folii, jak i technologie możliwie najbardziej zbliżone do fabrycznego procesu technologicznego. Zwykle drukowane przewodniki na PCB powstają w wyniku trawienia chemicznego.

Przetwarzanie to złożony zestaw indywidualnych operacji, które będą się różnić w zależności od projektu danej płytki. W produkcji płyt może być ponad 40 etapów działania, chociaż nie wszystkie z nich zostaną wykorzystane w każdym projekcie płyty.

Zasadniczo materiałami podstawowymi są papier fenolowy, papier epoksydowy lub laminaty epoksydowo-szklane. Do zastosowań specjalnych stosuje się materiały ceramiczne, materiały elastyczne lub giętkie. Materiał bazowy jest pokryty miedzią z jednej lub obu stron, a grubość wynosi zwykle od 5 do 105 mikronów, w zależności od wymagań projektowych. Metale inne niż miedź mogą być czasami wykorzystywane do określonych zastosowań, takich jak przemysł lotniczy.

Według mnie najpopularniejszą technologią do wykonywania płytek drukowanych w domu jest, o czym pisałem kiedyś na łamach swojego bloga. Jego główną zaletą jest to, że nie wymaga żadnych drogich i specjalistycznych narzędzi i materiałów. Z reguły wszystko jest w odległości spaceru. Ponadto stosując technologię LUT można osiągnąć bardzo dobre rezultaty.

Rdzenie laminowane są preregami z zewnętrznymi warstwami folii miedzianej. Rdzenie i folia miedziana są strukturowane i przetwarzane w podobny sposób, a niektóre etapy można powtórzyć, aby ukończyć złożoną płytkę wielowarstwową. Ponad 90% europejskiej produkcji odbywa się metodą odejmowania, podczas której miedź jest usuwana z warstwy podstawowej w celu pozostawienia ścieżki przewodzącej zwanej wiązaniem. Procesy addytywne lub póładdytywne, które ustanawiają ścieżkę przewodzącą, często nie są stosowane ani opisywane.

Poniższy rysunek przedstawia etapy produkcyjne związane z tworzeniem typowej płyty wielowarstwowej, jak pokazano na rysunku. Cały proces jest złożony i wiele etapów się powtarza. Warstwy wewnętrzne są tworzone, montowane, a wokół nich tworzone są warstwy zewnętrzne.

Zakopane: niewidoczne z zewnątrz i wiercone w wewnętrznych warstwach.
Zaślepka: Widoczna tylko z jednej strony i nawiercana od zewnątrz.
Widoczne i wywiercone.

Rysunek. Projekt zostaje przeniesiony do szablonu pracy zwanego narzędziem fotograficznym.

Negatywne aspekty technologii LUT

Głównym problemem LUT jest to, że wraz ze wzrostem obszaru drukowanego projektu jakość zaczyna stale spadać. Wynika to z faktu, że wzór utworzony przez toner na materiale foliowym ma stosunkowo niską rozdzielczość. Za pomocą tonera trudno jest uformować naprawdę cienkie elementy wzoru. Ale nawet jeśli da się to zrobić, takie elementy bardzo słabo przylegają do powierzchni folii miedzianej.

Czego potrzebujemy

Generacja sprzętu fotograficznego. W obu procesach wykorzystywane są narzędzia fotograficzne, wykonane z poliestru lub, w celu zapewnienia wyjątkowo wysokiej stabilności i dokładności wymiarowej, ze szkła. Obrazy są albo diamagnetyczne, albo diamagnetyczne. Narzędzia fotograficzne powleka się emulsją rozpuszczalnikowo-halogenkową wytwarzaną dwoma metodami, chociaż inżynieria fotograficzna lub fotoplanowanie w dużej mierze zastąpiły technologię sitodruku.

Photoplanning wykorzystuje plotery laserowe o wysokiej rozdzielczości do śledzenia projektu na folii z dokładnością do 15 mikronów dla trasy i przestrzeni. Proces rozwoju i utrwalania przebiega w ciągłej linii poziomej. Sitodruk opiera się na znanej technologii druku. Sito przepuszczające farbę naciąga się na ramę, odtłuszcza, myje i suszy. Folię utwardza się wodorodwuchromianem amonu. Obraz jest stosowany i rozwijany. Jeśli sita są używane ponownie, należy je oczyścić poprzez czyszczenie oksydacyjne przy użyciu roztworów odpędzających, takich jak enzymy, hydrat chlorku sodu i okres.

Istota metody i jej różnica w stosunku do technologii LUT

Podczas produkcji płytek drukowanych przy użyciu fotorezystu wiele problemów znika samoistnie. Materiały fotorezystowe, w przeciwieństwie do tonera stosowanego w LUT, zostały początkowo stworzone z myślą o ich późniejszej aplikacji na różne powierzchnie. Poza tym powierzchnia nie jest tu aż tak istotna. Z własnego doświadczenia widziałem, że fotomaska ma znacznie wyższe właściwości, takie jak równomierność aplikacji i jakość przyczepności.

Jednak metoda wytwarzania płytek drukowanych metodą fotomaski ma również swoje wady. Główną wadą jest włączenie do proces technologiczny dodatkowe operacje (przyklejanie fotorezystu, naświetlanie, wywoływanie), a to zwykle odstrasza początkujących. Kolejną wadą jest to, że technologia ta wymaga użycia dodatkowych materiałów i sprzętu. Trzeba znaleźć fotomaskę, kliszę do wykonania fotomaski itp.

Jednak pomimo niedociągnięć metoda fotorezystu może dać wyniki jeszcze lepszej jakości niż wyniki uzyskane przez LUT.

Technologia fotomaski

Tak wygląda cały proces technologiczny wytwarzania płytek drukowanych metodą fotomaski. Tak naprawdę nie ma tu nic skomplikowanego, ważne jest jedynie, aby wszystkie operacje wykonywać konsekwentnie.

Dzięki usprawnionemu procesowi możesz uzyskać po prostu magiczne rezultaty. Nie jest to zaskakujące, ponieważ w produkcji taką metodą wykonuje się deski. W tej technologii jest kilka punktów, które mają szczególnie duży wpływ na wynik i należy je uważnie monitorować.

Subtelne i ważne punkty w produkcji płytek drukowanych metodą fotomaski

Jakość wiązania fotomaski— fotomaska musi być dobrze przyklejona do powierzchni PCB, w tym celu warto nawet kupić specjalny laminator. Na powierzchni nie powinno być żadnych pęcherzyków ani fałd, co w przyszłości będzie miało ogromny wpływ na wynik.
Jakość fotomaski- obszary nieprzezroczyste powinny być wystarczająco gęste i nie przepuszczać promieniowania ultrafioletowego. Od fotomaski w dużej mierze zależy powodzenie naświetlania i wywołania oraz efekt jaki uzyskamy na koniec.
Jakość oświetlenia— bardzo ważne jest skalibrowanie czasu naświetlania fotomaski. Słabo naświetlony fotomaska po prostu odpadnie podczas wywoływania w sodzie kalcynowanej lub odpadnie podczas procesu trawienia, a to ma kluczowe znaczenie.
Jakość rozwoju— proces wywoływania fotomaski należy dokładnie kontrolować, zwłaszcza jeśli gęstość fotomaski na etapie naświetlania była niewystarczająca.

Cóż, to wszystko dla mnie. Mam nadzieję, że ten artykuł będzie dla Ciebie przydatny i znajdziesz odpowiedzi na swoje pytania. Pamiętaj, aby pisać swoje pytania i komentarze w komentarzach. Czytam wszystkie ich komentarze i zbieram pomysły na nowe posty.

Przyjaciele, pamiętajcie o subskrybowaniu aktualizacji bloga! Życzę powodzenia i powodzenia w realizacji wszystkich celów! Do zobaczenia!

Od n/a Władimir Wasiliew