Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Изготовление печатных плат при помощи фоторезиста в домашних условиях.

Я остановился на данном методе из-за того , что при помощи него у меня получилось лучше добиться качества печатных проводников на плате. Минимальная толщина проводника 0.3 мм . Меньше не стал делать, да и не нужны они тоньше в радиолюбительских устройствах. Процесс вроде не хитрый. Для изготовления понадобятся :

1. Фоторезист негативный или позитивный или плата уже с нанесенным фоторезистом 

2. Раствор хлорного железа.

3. УФ лампы от 1  шт (зависит от размера платы)

4. Каустическая сода ( Осторожно это яд )

5. Кисточка шириной 2 см ( можно любую не критично но только не из натуральной щетины т.к натуральный ворс в каустической соде весь ворс со временем разъедается)

6. Пемолюкс (любой , с лимоном , клубникой, яблоком и т.д , значения не имеет)

7. Утюг (любой )

8. Чистый лист бумаги формата А4

9. Резиновые шпатели. 

10. Губка для мытья посуды.

 Для рисования печатных плат использую программу DipTrace.

Для печати рисунка платы нужна пленка или для лазерных принтеров или для струйных в зависимости на какой принтер используете.  Я использую пленку фирмы Lomond. При печати отключаем экономию тонера и выбираем самое высокое качество печати. Если печатали на струйном принтере то надо дать рисунку на пленке подсохнуть. 

Фото компонентов

Из фольгированного стеклотекстолита вырезаем заготовку будущей платы. Желательно сделать ее чуть больше на 5-10мм. 

ЗаготовкаЗаготовка

Смачиваем заготовку водой и видим примерно такой результат:

Жирная заготовкаЖирная заготовка

Вода вся стекла с заготовки. Значит нам надо ее обезжирить. Для этого понадобится чистящий порошок типа Пемолюкс. Я думаю у каждого он найдется дома. Насыпаем немного порошка на медь .

   ПемолюксПемолюкс

 

Берем губку для мытья посуды смачиваем ее и стороной где она более жесткая растираем порошок по поверхности меди. Уделяйте внимание краям платы т.к середина обычно оттирается быстрее , а про краям обычно не придают значения. Ополаскиваем заготовку и смотрим если вода равномерно распределилась по всей поверхности то качество обезжиривания отличное. Если же где- то скатывается то нужно повторить обезжиривание. Должно быть примерно как на фото:

Чистая заготовкаЧистая заготовка

Медь покрыта тонкой пленкой и вода не скатывается.

Теперь нужно приклеить пленочный фоторезист к медной подложке. Вот ту могут быть неприятности и сложности. Во первых может попасть пыль под фоторезист. Во вторых приклеиться не ровно. И в третьих вообще не приклеиться )). У фоторезиста имеются две защитные пленки верхняя и нижняя. Рулоны обычно смотаны так , что нижняя пленка как раз с внутренней стороны рулона. Можно также определить на ощупь где какая если лист фоторезиста ровный и не знаем где какая сторона. Для этого нужно отрезать небольшой кусочек фоторезиста и оторвать пленки. Нижняя пленка будет мягкая и тонкая . Если ее потянуть то она тянется. Вот этой стороной и должен фоторезист ложиться на плату. А верхняя пленка более жесткая и хрустит. Ее нужно снимать после засветки фоторезиста.  

Фоторезист вырезать с запасом. Я обычно делаю запас по 1см с каждой стороны.

Обрезаем фоторезист с запасом по краямОбрезаем фоторезист с запасом по краям

Иголочкой или пинцетом подцепляем нижнюю пленку но не отрываем ее всю , а на 1 см этого достаточно. Прикладываем к плате. Далее нужно одновременно тянуть нижнюю пленку и приглаживать фоторезист сверху. Вот на этом этапе у меня было много косяков. В основном из-за того, что попадала пыль под фоторезист и плохо клеился.

Решение было найдено простое, плату надо немного разогреть. Можно подержать под горячей водой или положить на батарею отопления минут на 5. Очень горячая заготовка тоже плохо. Фоторезист липнет моментально не оставляя шансов на коррекцию. Я обычно обезжириваю под горячей водой и этого времени хватает что бы плата прогрелась. Плату не вытираю. Прям на мокрую поверхность укладываю фоторезист но прижимаю сверху не сильно. Главное убедиться что он лег ровно и после этого можно окончательно его приглаживать. Для при глажки использую резиновые шпатели. Купить можно в любом строительном магазине. Разглаживать надо от центра к краям. Стараемся выгнать все остатки воды из под фоторезиста. При разглажке надавливаем на шпатели что бы и вода вышла и фоторезист немного прилип.  Должно быть примерно так:

Нанесенный фоторезистНанесенный фоторезист

После того как убедились , что воды под фоторезистом нет и все ровно и хорошо несем заготовку под утюг или в ламинатор. Т.к у меня нет ламинатора использую утюг и тут нам понадобиться лист бумаги.  Лист что бы к утюгу ничего не прилипло . Эта процедура нужна для того что-бы фоторезист лучше прилип.

Ставим температуру утюга на первое деление.

Температура нагрева утюгаТемпература нагрева утюга

Если сделать очень горячо то фоторезист растечется. Кладем заготовку на стол, а сверху заготовки лист бумаги. И начинаем проглаживать заготовку. Не надо сильно давить на утюг. Гладим 20-30 секунд , делаем перерыв секунд 10 и гладим опять 20-30 секунд. После этого утюг можно отключить но далеко не убирать. Он еще понадобится .

Теперь стадия засветки заготовки.

        Поверх заготовки укладываем наш распечатанный шаблон. Очень много зависит от качества шаблона. Темные участки должны как можно быть темнее. Я печатую шаблоны на Epson L800 в настройка вид бумаги устанавливаю Epson Primium Glossy. Качество печати ставлю на максимум. Шаблон получается достаточно темным но на нем есть небольшие просветы.  Нужно поэксперементировать с другими настройками бумаги. Прижимаем шаблон к заготовке стеклом. Стекло должно быть без сильных царапин. Иначе они проявятся на плате.

Заготовка с шаблоном под стекломЗаготовка с шаблоном под стеклом

Поверх стекла устанавливаем УФ лампы и включаем засветку.

засветказасветка

Тут время засветки придется подбирать на эксперементальной платке. Т.к результат зависит от мощности ламп и их кол-ва, а также расстояния на котором они находятся от заготовки.

    Для засветки смонтировал 3 лампы в один корпус и внутреннюю сторону обклеил фольгой. Максимальный размер плат для такой конструкции 250мм х 155мм.

 

    

        Я использую 3 лампы мощностью по 20W , расстоянии от ламп до платы 7 см . Время засветки для негативного фоторезиста 1минута 30 сек. Для позитивного 6-7 минут. Для засветки лучше использовать таймер. Дабы не стоять с секундомером над платой. После засветки на заготовке видны будущие проводники но они очень светлые.

Примерно как на фото:

 

До проглажки утюгомДо проглажки утюгом

Теперь нам опять понадобится утюг. Проглаживаем заготовку при той же температуре и такое же время. И проводники на плате стали намного четче. На фото немного заметна разница. В реальности ее видно намного лучше. Особенно когда используется позитивный фоторезист.

После проглажки утюгомПосле проглажки утюгом

Ножом для бумаги обрезаем фоторезист и снимаем верхнюю пленку.

   Обрезаем фоторезистОбрезаем фоторезист

        Теперь нам нужно смыть не задубленные участки фоторезиста. Для этого готовим раствор каустической соды. Осторожно, каустическая сода может разъесть кожу . Рекомендуется работать в перчатках. Я делаю все без перчаток . В сильно концентрированом растворе плату переворачиваю пинцетом. В одном литре воды разбавляем 0.5 чайной ложки каустической соды. Если переборщите с концентрацией то смоется весь фоторезист с заготовки и придется начинать все заново. Я насыпаю примерно как на фото:

Гранулы каустической содыГранулы каустической соды

Раствор лучше приготовить заранее . Надо что бы он постоял хотя бы минуты две.

Кладем заготовку в раствор и начинаем по поверхности водить кисточкой что бы удалялся не засвеченный фоторезист. Достаем заготовку и промываем под водой одновременно протирая  губкой. Это нужно что бы смылся весь не задубленный фоторезист. Качество смывки можно проверить опустив заготовку в раствор хлорного железа на 10 - 20 секунд. Если плата покрылась однотонным цветом то значит весь фоторезист смылся. Если видны светлые участки меди , то нужно продолжить смывку фоторезиста. 

    Пример плохой смывки фоторезиста :

 Плохо смыт фоторезист в некоторых местах. Обведено красным.Плохо смыт фоторезист в некоторых местах. Обведено красным.

 

 

Ополаскиваем плату под водой от хлорного железа и окунаем обратно в раствор  каустической соды . Смываем то что не смылось.

После смывки фоторезистаПосле смывки фоторезиста

Проверяем плату на косяки. Может где-то отвалился фоторезист, где-то плохо промылся . Скальпелем убираем лишнее или несем в раствор что бы смыть остатки.

После окончательной смывки можно травить заготовку.

Травление обычно занимает от 5 до 50 минут. Все зависит от качества травильного раствора и его температуры. Кидаем плату в посудину с раствором стороной которую нужно протравить вниз. Топить заготовку не надо. Что бы плата не утонула можно сверху приклеить пенопласт или на скотч два провода и закрепить концы на краях посудины.  Идем пить чай, кофе, пиво и т.д не забывая временами проверять как идет процесс травления и покачивать плату. Нужно это для того что бы окисленная медь лучше смывалась с поверхности платы.

После травленияПосле травления

После травления нужно смыть фоторезист. Делаем это в растворе каустической соды но более сильной концентрации. На 200 мл воды одну чайную ложку соды можно с большой горкой.  Помещаем заготовку в раствор и наблюдаем как вспучивается фоторезист. Далее промываем под водой . Все , плата готова . Осталось просверлить отверстия и установить компоненты. Растворы каустической соды не храню, а каждый раз делаю новый. 

    

Если требуется изготовить двух стороннюю  плату то после протравки первой стороны сверлим несколько отверстий в контактных площадках по краям сверлом 0.3 мм до 0.5 мм. Сверлим как можно точнее по центру от этого зависит точность совмещения площадок. В шаблоне также делаем проколы в этих контактных площадках. Накатываем фоторезист. Накладываем шаблон и в проколы втыкаем иголки тем самым совмещая отверстия. Вынимаем аккуратно иголки , накладываем стекло и засвечиваем. Смываем фоторезист. Перед травлением второй стороны первую обычно заклеиваю скотчем. Травим , сверлим и устанавливаем детали.