Чем рисовать дорожки на печатной плате перед травлением

Чем рисовать дорожки на плате

У радиолюбителей масса способов чем только нельзя рисовать дорожки на платах что бы они оставались после травления в хлорном железе или другом вытравливающем расстворе.

И некоторые из них читайте.

Некоторые знают,а некоторые возможно узнают новые способы для себя.Так как сам когда начинал заниматся радиотехникой кроме как нитро лака предпологал что больше способов нет,или они не по карману.Так как в некоторых есть минус это неровные дорожки,а тонкие и с использованием микросхем иногда нарисовать не так то просто.Общем читаем статью

1ое что должен знать каждый радиолюбитель.И делает,так это зашкурить мелкой наждачной бумагой фольгированный текстолит

Способ первый:Рисование печатной платы с помощью маркера.

Этот способ мало подходит для рисование тонких дорожек под микросхемы.Но если нужно изготовить быстро,и некогда висеть над вычерчиванием,то это способ для вас.Понадобятся следущие маркеры,так как они наиболее стойкие к солям травления

Основное требование к маркерам,так же можете поэксперементировать и с другими,это то что он недолжен смываться водой и хлорным железом.

Лучше всего выбирать лаковые маркеры,так как лак очень стойкий,и его можно смыть только растворителями и ацетоном.Но не водой)

Что бы облегчить работу,на плате сверлятся первым делом сначало отверстия,и только потом рисуются и травятся дорожки,по скриншоту снизу это понятно видно

Если двумя словами,то просверленные отверстия соединяем маркером.

Способ второй:Рисование печатной платы с помощью медицинского шприца

Для рисования плат с помощью данного метода,берется медецинский шприц,у которого спиливается иголка,и просверливается отверстие для того что бы поступал воздух.

Что заливать

А заправлять шприц можно клеем ПВА,но он долго сохнет,и плохо видно когда высыхает, можно заливать нитролак,или лак для ногтей,но перед этим его разбавлять ацетоном,что бы он спокойно мог поступать через иглу

Можно рисовать битумным лаком.Большой плюс данного метода в том что можно рисовать тонкие дорожки,несколько миллиметров шириной.Хороший заправитель для шприца еще цапон

В следущих из статей я подробно остановлюсь еще на одном способе,это с помощью фоторезиста.

Чем рисовать дорожки на плате

У радиолюбителей масса способов чем только нельзя рисовать дорожки на платах что бы они оставались после травления в хлорном железе или другом вытравливающем расстворе.

И некоторые из них читайте.

Некоторые знают,а некоторые возможно узнают новые способы для себя.Так как сам когда начинал заниматся радиотехникой кроме как нитро лака предпологал что больше способов нет,или они не по карману.Так как в некоторых есть минус это неровные дорожки,а тонкие и с использованием микросхем иногда нарисовать не так то просто.Общем читаем статью

1ое что должен знать каждый радиолюбитель.И делает,так это зашкурить мелкой наждачной бумагой фольгированный текстолит

Способ первый:Рисование печатной платы с помощью маркера.

Этот способ мало подходит для рисование тонких дорожек под микросхемы.Но если нужно изготовить быстро,и некогда висеть над вычерчиванием,то это способ для вас.Понадобятся следущие маркеры,так как они наиболее стойкие к солям травления

Основное требование к маркерам,так же можете поэксперементировать и с другими,это то что он недолжен смываться водой и хлорным железом.

Лучше всего выбирать лаковые маркеры,так как лак очень стойкий,и его можно смыть только растворителями и ацетоном.Но не водой)

Что бы облегчить работу,на плате сверлятся первым делом сначало отверстия,и только потом рисуются и травятся дорожки,по скриншоту снизу это понятно видно

Если двумя словами,то просверленные отверстия соединяем маркером.

Способ второй:Рисование печатной платы с помощью медицинского шприца

Для рисования плат с помощью данного метода,берется медецинский шприц,у которого спиливается иголка,и просверливается отверстие для того что бы поступал воздух.

Что заливать

А заправлять шприц можно клеем ПВА,но он долго сохнет,и плохо видно когда высыхает, можно заливать нитролак,или лак для ногтей,но перед этим его разбавлять ацетоном,что бы он спокойно мог поступать через иглу

Можно рисовать битумным лаком.Большой плюс данного метода в том что можно рисовать тонкие дорожки,несколько миллиметров шириной.Хороший заправитель для шприца еще цапон

В следущих из статей я подробно остановлюсь еще на одном способе,это с помощью фоторезиста.

Чем рисовать дорожки на плате?

Можно вырезать плату по нужным размерам,со схемы перекернить на плату,затем просверлить отверстия (сверло я беру 1. 0.3 мм.) А уже потом рисовать перманентным маркером,травить(в хлорном железе) и затем,плата готова. ( но только надо маркер смыть мылом и водой ну и т.д). Я так сделал приёмник на микро процессере,и много чего другово! Удачи всем!

• bav123
• Сообщений: 1677
• Зарегистрирован: Ср окт 12, 2011 20:37:13

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Вс сен 22, 2013 16:41:22

мастер радист
всегда пользовался таким способом до покупки компа, принтера.

• мастер радист
• Сообщений: 12
• Зарегистрирован: Вс мар 17, 2013 19:43:09

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Вт сен 24, 2013 17:50:54

Ну это да, но можно и по старинке наливать в небольшую ёмкость краски(желательно быстро-сохнущей) брать хоть радио эллемент с тонкими ножками и рисовать! Вот у меня нет принтера я то так то так делаю и всё отлично,и дорожки тонкие в хлорн.железе хрен слезит.

• Brigadir
• Сообщений: 35726
• Зарегистрирован: Вс янв 25, 2009 21:16:04
• Откуда: Москва

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Вт сен 24, 2013 22:18:00

Шприц в аптеке — 10 рублей упаковка. Подрезаешь иголку покороче, засасываешь нитроэмаль, битумный лак(этот лучше ложиться), даже можно силикатным клеем рисовать и вперед! Ровность дорог целиком и полностью зависит от состояния после вчерашнего самогона!.
Удачи Вам — мастера-самоделкины! Но это не наш метод, мы давно принтером пользуемся. Стыдно в 21 веке когтями рисовать(как курица лапой!).
Кстати: иголкой шприца я по молодости запросто проводил дорожку между ногами DIP микросхемы. Маркером — это невозможно. Кстати: многочисленные пробы маркеров различных фирм, марок и названий , так и не дали положительного результата: либо полностью смывались, либо частично, но всё одно — ПП в помойку.
Но и со шприцем не так всё безоблачно: ему надо подобрать краситель такой густоты, чтобы сам не вытекал, чтобы при остановке не делал «лужу». Чтобы гарантировано оставлял дорогу строго одной ширины. Это очень тонкая настройка. Второе: после каждого рисования шприц и иглу надо тщательно промыть большим количеством ацетона(если у Вас нитроэмаль) или бензина(битумный лак) и в иглу запихнуть тонкую проволочку. При следующем рисовании, проволочку выдергиваем, поршнем засасываем порцию красителя и поршень выдергиваем — он не нужен — будет создавать разрежение. Промывка: прокачиваем несколько раз растворитель именно через иглу = поршнем. Не надо ртом. Зачем Вам травиться!
Если установить шприц на ЧПУ станок — получится замечательный принтер. У кого руки прямые = дерзайте! Только упорство и труд — до ума любое устойство доведут!

• ppp
• Сообщений: 1450
• Зарегистрирован: Ср мар 02, 2011 20:05:39
• Откуда: Карельский перешеек

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Ср сен 25, 2013 07:17:00

Для Brigadir ‘а:
Brigadir писал(а): Стыдно в 21 веке когтями рисовать(как курица лапой!).

Придерживаюсь противоположного мнения. Стыдно освоить какой-нибудь один способ изготовления ПП и пытаться убеждать всех вокруг, что только он имеет право на существование. Есть такое слово — целесообразность. Но чтобы исходить из нее при выборе способа изготовления ПП, надо чтобы было из чего выбирать, т.е. осваивать все доступные способы. И ручное рисование — не самый последний из них.

До сих пор для изготовления ПП использую и резак из ножовочного полотна, и стоматологический бор с проксоновской минидрелью для гравировки меди на ПП, и нитроэмаль со шприцом, и лут, и фоторезист, и контактные заклепки для навесного монтажа, и заказ ПП на стороне. При этом ни разу от стыда не сгораю, потому что каждый раз получаю именно такую трудоемкость изготовления, какую требует плотность монтажа конкретной ПП.

Ну не стану я заморачиваться с чудо-юдо-принтером, чтобы изготовить платку со светодиодом и одним резистором для крепления на переднюю панель прибора. А Вы, Brigadir ?—>

Ко всему изложенному выше добавлю две совсем маленьких хитрости:

— перед рисованием сверлю отверстия по рисунку, напечатанному на липкой этикетке. Продают в канцелярии формата и А5, и А4. Подложка от неё с успехом потом идет на лут. Отдираю этикетку после сверления по следующей технологии: сначала пропитываю бумагу медицинским спиртом с помощью ватного тампона, после этого под струей горящей воды клейкая основа скатывается легко не оставляя следов. Вместо медицинского можно использовать изопропиловый, процесс идет намного эффективнее, но после него обязательно надо хорошо промывать плату с мылом, иначе останется пленка на меди.

— если на плате много длинных прямых дорожек использую (как направляющую) деревянную линейку с пластиковой вставкой. Такие раньше применяли для черчения тушью на кальке. Легко сделать самому приклеив к деревянной линейке сверху металлическую с выступом на 3-5мм. Тогда эмаль не будет затекать под линейку. При рисовании по линейке, естественно, предпочтительнее использовать не битумный лак, а что-нибудь более быстросохнущее — лак для ногтей, цапонлак, нитроэмаль.

И не надо бояться этого способа изготовления ПП. Всё лучшее, что было сделано радиолюбителями до вас — рисовалось рейсфедером . Хотя часто, рисуя плату, думаю: «Уже давно бы накатал фоторезист, напечатал фотошаблон, заэкспонировал, проявил и давно протравил бы». Но бывает и наоборот, особенно при неудачном позиционировании фотошаблона для двухсторонних: «Блин, и что не рисовалось, там всегда рисунки сторон совпадут»

• Brigadir
• Сообщений: 35726
• Зарегистрирован: Вс янв 25, 2009 21:16:04
• Откуда: Москва

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Ср сен 25, 2013 20:08:27

ppp писал(а): Всё лучшее, что было сделано радиолюбителями до вас — рисовалось рейсфедером :). Хотя часто, рисуя плату, думаю: «Уже давно бы накатал фоторезист,

Улыбнусь. ручной способ никто не запрещает и даже соглашусь — изредка он оправдан, но. согласитесь: Вам самому приятнее, когда рисунок выглядит аккуратным, а не как курица лапой, второе: при ручном способе довольно часто добавляются ошибки — не туда дорожка пришла, или пропущена, а потом плата, собранная с дополнительными соплями выглядит совсем уродливо.
Ну, а про фразу, помечено цветом = улыбка в квадрате.
Кроме любительских поделок для себя, существует ещё и мелкосерийное производство девайсов на продажу. А вот здесь = ручное рисование просто недопустимо! Здесь проще хотя бы изготовить матрицу шелкографии, ибо рисовать вручную долго, с ошибками и стыдно продавать такое уродство.
В годы моей молодости помогал одному человеку, который в то время переделывал цветные телевизоры на систему ПАЛ(для работы с видеомагнитофоном). Я ему делал ПП. Много и все одинаковые. Рисовал тогда вручную(про принтер и не мечтал, про фоторезист — тоже).
Лучше бы я их и не делал. Пыхтеть весь вечер за гонорар ценою в 1 стакан пива. А потом выслушивать от заказчика постоянные претензии: то ему дороги слишком тонкие, то они — толстые, то отверстия не совсем сошлись(сверлил тоже вручную). Претензии справедливы, ибо зазоры тоже надо выдерживать и ширину дорог. Монтаж то плотный и делать через ж. не вполне подходит.
А принтером я бы за один вечер отпечатал сотню и за пару дней бы вытравил, а остальные 27 дней этого месяца просто бы сосал пиво, на честно заработанный гонорар.

• ppp
• Сообщений: 1450
• Зарегистрирован: Ср мар 02, 2011 20:05:39
• Откуда: Карельский перешеек

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Ср сен 25, 2013 21:10:45

Совершенно справедливо. И главная фраза —
Brigadir писал(а): изредка он оправдан

А стало быть, чем большим количеством разных способов мы владеем, тем богаче в каждом конкретном случае у нас выбор: для 10 штук одинаковых — один, для одной макетки — другой, для того, чтобы не стыдно было показать — третий. Будете смеяться, но очень захотелось именно нарисовать следующую, проверить действительно ли разбалован современными технологиями до такой степени, что получится жуть жуткая .

• Stupid
• Сообщений: 824
• Зарегистрирован: Пт дек 26, 2014 09:14:33
• Откуда: K-PAX

Re:

Сб янв 10, 2015 20:00:34

Brigadir писал(а): Где б эту тушь добыть. Или состав узнать. Залить бы ее в струйник и горя не знать.

ПТЕНТ СССР на тушь «Кальмар» там и рецептура имеется.

• -serg-
• Сообщений: 1882
• Зарегистрирован: Чт июн 26, 2014 17:05:10
• Откуда: -Моск-

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Вт янв 27, 2015 10:26:32

Нитроэмаль — быстросохнущая и очень стойкая краска. Выдерживает травление плат в азотной кислоте.
У меня наилучшие результаты были при пользовании стеклянных рейсфедеров. «Живопись» красками, требует пожалуй, художественных наклонностей и твёрдости руки, но до появления ЛУТ альтернатив было не много.

Автомат световых эффектов, исполненный мною в 1987 году.
Двух сторонняя печатная плата нарисованная «нитрой» и протравленная в в литейном цеху, в баке с азотной кислотой.

• АлександрЛ
• Сообщений: 38876
• Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
• Откуда: Нерезиновая

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Вт янв 27, 2015 10:39:31

-serg- писал(а): У меня наилучшие результаты были при пользовании стеклянных рейсфедеров. .

Я рисовал цапон- лаком при помощи обрезанной, до длинны примерно в сантиметр, МНОГОРАЗОВОЙ иголкой от шприца, диаметром 0,5 — 0,8 мм (лучше- потолще) с воткнутой в иголку трубочкой от стержня шариковой ручки. Ещё для такого «художества» неплохо иметь приспособление в виде линейки на опорах- чтобы можно было длинные линии вести по линейке, и при этом не смазать краску.

• дезертир
• Сообщений: 6
• Зарегистрирован: Пт апр 14, 2017 18:44:03

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Вт май 02, 2017 11:37:48

а замазкой никто не пробовал? (канцелярский штрих\корректор?)?

• Brigadir
• Сообщений: 35726
• Зарегистрирован: Вс янв 25, 2009 21:16:04
• Откуда: Москва

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Чт май 04, 2017 09:02:52

Я как то пробовал (давно) — не понравилось. слишком широкие дороги.
Я применяю разные технологии: если надо сделать плату в единственном экземпляре = утюг(корректировка. травка, сверление, смыв тонера, зачистка, облудка = сборка).
Если надо серию одинаковых плат: Утюг, кернение, сверловка = мастер плата. Далее, через эту плату (кондуктор) сверлю все остальные платы.
Зачистка и ручное нанесение рисунка. Ибо рисунок из под принтера очень трудно совместить по готовым отверстиям. Как и отверстия сверлить индивидуально довольно трудоемко. Ручное рисование: кривоватость как то особо не колышет. Главное : нет замыканий между дорожек и нет ошибок (недорисовал какую то дорожку).
Облудка: мощный паяльник и флюс ТАГС (смывается потом простой водою). Жало должно быть ровное, без раковин и чистое. Пять секунд и все дорожки блестят оловянным цветом. Потом сборка и вторичная промывка водою. После хорошей просушки и отладки платы, всю поверхность покрываем бесцветным лаком с обеих сторон.
Рисую тонким шприцем, игла — 0,5 мм. Краситель — битумный лак. Растворитель — бензин Калоша. Тонкая игла позволяет провести одну дорожку между выводами 2,54 мм. Ширина дорог — 0,5 . 0,7 мм. Для длинных линий иногда применяю линейку.
Утюг: я бы только им и переносил рисунок, но куча разрывов дорожек удручает. Проблема плохого качества ЛУТ пока не решена (уже четверть века ломаем копья. ).

• smacorp
• Сообщений: 2740
• Зарегистрирован: Вт окт 22, 2013 04:37:23
• Откуда: Казань

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Чт май 04, 2017 10:54:31

Brigadir , пора вылезать из каменного века. А уж пропагандировать методы сорокалетней давности в десятках однотипных постов — тем более. Пора уже кушать что-то слаще репы. Хотя бы ради интереса.

• Brigadir
• Сообщений: 35726
• Зарегистрирован: Вс янв 25, 2009 21:16:04
• Откуда: Москва

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Чт май 04, 2017 14:47:31

Я не пропагандирую, я просто рассказал, как я рисую платы и чем рисую. Можете делать своими методами.
Платы бывают разные: многие делают нынче миниатюрные платы и печать односторонняя. Тут утюг. Где и сверлить почти ничего не надо. Потому и нет смысла делать сверлильный станок. Я сверлю ручной сверлилкой — моторчик в руке с кнопкой, цанга, стальное сверло (затачиваю периодически на наждачной бумаге). Да, это древность, но мне так удобнее. Просто не вижу никакого смысла делать ЧПУ станок. кухня — не завод радиоэлектронных приборов, где штампуют платы тысячами в смену.
В последнее время я делаю 2 сторонние платы, потому мне рисовать вручную удобнее, нежели совмешать рисунки из под принтера, где небольшое расхождение по отверстиям и плата летит в мусорное ведро. Коту под хвост вся работа! Напомню: кусок текстолита в 1 дм. кв. стоит порядка 100 рублей. И в помойку. И время, потерянное на сверлежку.
Односторонние я глажу утюгом. Из под принтера. Но рисунок переносится некачественно. Применить фоторезист? Но это дорого, геморойно и тут не всегда получается, пока не отладишь процесс. Не вижу смысла.

• Morroc
• Сообщений: 18174
• Зарегистрирован: Чт фев 20, 2014 18:57:55

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Вт май 09, 2017 09:32:16

В последнее время я делаю 2 сторонние платы, потому мне рисовать вручную удобнее, нежели совмешать рисунки из под принтера, где небольшое расхождение по отверстиям и плата летит в мусорное ведро.

На изиэлектроникс советуют совмещать рисунки без платы, клеить из них «конверт» и потом туда текстолит засовывать / фиксировать. Правда я так не пробовал, сомневаюсь, но может и зря — я по отверстиям совмещал.

Фотоспособ это дорого, геморойно и тут не всегда получается, пока не отладишь процесс. Не вижу смысла.

Угу, так можно и ЛУТ отладить если большие платы не нужны (или много мелких) с очень тонкими дорогами

• Professor_X-16
• Сообщений: 515
• Зарегистрирован: Пт апр 22, 2011 00:14:21

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Пт июн 23, 2017 22:59:43

В основном пользуюсь самодельным рейсфедером из стержня гелевой пасты и иголки шприца, заправляемого битумным лаком. Испытал недавно маркер «edding 780», специально предназначенный для таких целей, вроде как выдерживает, главное не нажимать сильно, а то зальет Что же касается ЛУТ, с какой-то бумагой пристает хорошо, с другой в лучшем случае половина. На смд переходить пока что не собираюсь, использую только когда совсем уж нечем с ножками заменить да и просто не люблю мельчить и стараться втискивать в минимально возможные размеры.

• Morroc
• Сообщений: 18174
• Зарегистрирован: Чт фев 20, 2014 18:57:55

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Вт июн 27, 2017 12:59:05

Что же касается ЛУТ, с какой-то бумагой пристает хорошо, с другой в лучшем случае половина.

Так она один раз выбирается если принтер не меняете. Обычно китайская подходит.

• Brigadir
• Сообщений: 35726
• Зарегистрирован: Вс янв 25, 2009 21:16:04
• Откуда: Москва

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Ср июл 19, 2017 12:20:32

Раньше я с недоверием относился к маркерам, что рисуют красками, якобы не смываемые водою. (тот же Edding 780 или подобные). Но недавно пошарился по Ютубу по этим проблемам: там совет был наносить маркером 2 — 3 раза по одному месту = выдерживает травление. Я до этого ранее не догадался и все пробы рисования маркером (а им удобнее, нежели шприцем, рейсфедером, пером и т. п. )в один слой — краска не выдерживала травления, а вчера попробовал на практике: нанес линии и через несколько минут нанес второй, третий раз по этим же линиям и вытравил = краска не смывается, дороги чистые и без подтрав. То есть можно пользоваться.
Вывод следующий: перманентная краска всё же частично вымывается травильным раствором, а один слой краски слишком тонкий, потому и надо наносить 3 слоя как минимум, что в общем то несложно.
На днях попробую сделать полную плату таким способом и расскажу с фотками.
Я повторюсь: я рисую вручную, потому что так удобнее и привычнее, нежели возиться с ЛУТ, меня мало огорчает кривизна дорог, главное, чтоб не было замыканий и разрывов. А сверхплотным монтажом с микрочипами, я предпочитаю не заниматься.

• SashaN123
• Сообщений: 812
• Зарегистрирован: Сб июл 02, 2016 20:22:23

Re: Чем рисовать дорожки на плате?

Ср июл 19, 2017 15:38:14

Вроде есть маркеры, в которых краска типа лака внутри. И пишущий узел у них какой то другой. С шариком внутри.

Powered by phpBB © phpBB Group.

phpBB Mobile / SEO by Artodia.

Чем рисовать дорожки на печатной плате перед травлением

Основными недостатками данного способа являются:

• сложность изготовления дорожек уже 0.4-0.5 мм (хотя есть умельцы, делающие дорожки вплоть до 0.35 мм);
• сложность изготовления полигонов большой площади при использовании некоторых моделей лазерных принтеров (не всех!);
• неудовлетворительная повторяемость защитного рисунка с мелкими элементами даже при тщательной подготовке поверхности.

Некоторое время я сам в т.ч. изготавливал печатные платы именно таким способом. Линии от 0.5 мм обычно получаются достаточно качественными и на бумаге, и после переноса на заготовку.

Если же линии уже 0.4-0.5 мм, то использованного принтером тонера достаточно для получения качественного отпечатка на бумаге, но недостаточно для качественного переноса рисунка. Отчасти это связано с частичками прилипающей при переносе бумаги (и покрытия с глянцевой бумаги) на защитный рисунок. Фактически в таких местах отпечаток получается неравномерным, а местами тонер практически отсутствует (т.е. защитный рисунок является пористым, но это выявится уже при травлении печатной платы, когда остатки бумаги будут вымыты при длительном нахождении в травильном растворе).

На больших же полигонах некоторые принтеры используют режим экономии тонера с различными алгоритмами уменьшения расхода на единицу площади плюс сказывается сам алгоритм получения отпечатка в подобных принтерах. Данного тонера банально недостаточно для получения качественного отпечатка на заготовке при переносе защитного рисунка. При этом настройки принтера либо ощутимо не влияют на подобные алгоритмы, либо их нет вообще как таковых.

Именно эти обстоятельства вынудили меня отказаться от ЛУТ и перейти на фоторезистивный способ несмотря на то, что одной из целей покупки лазерного принтера было именно изготовление печатных плат в домашних условиях (и даже несмотря на то, что в сервисном меню принтера удалось накрутить некоторые настройки – я все равно в итоге отказался от данного способа) [4].

Возможно несколько позже я напишу отдельную статью про изготовление печатных плат методом ЛУТ с основными замечаниями и фотографиями некоторых моментов, но на данном этапе я не вижу в этом практического смысла.

Наиболее перспективным на мой взгляд способом изготовления печатных плат в домашних условиях является фоторезистивный способ. Фактически данный способ является упрощённым и адаптированным вариантом одного из промышленных способов изготовления. Вот об этом-то способе мы и поговорим наиболее подробно.

Суть в том, что для переноса защитного рисунка на поверхность заготовки используются так называемые фоторезисты. Что такое фоторезист? Фоторезист — это такой полимерный светочувствительный материал. По типу светочувствительного материала все фоторезисты можно разделить на позитивные, негативные и обратимые [5].

Позитивный фоторезист – это такой светочувствительный материал, в котором проэкспонированные (засвеченные) области становятся растворимыми и после проявления разрушаются. Такие фоторезисты чаще всего позволяют получать изображение с более высоким разрешением, но и стоят при этом дороже.

Негативный фоторезист – это такой светочувствительный материал, в котором проэкспонированные области, наоборот, полимеризуются и становятся нерастворимыми. Несмотря на меньшее разрешение фоторезисты данного класса обычно более устойчивы к травлению и обладают более высокой адгезией к поверхности, нежели позитивные фоторезисты.

Обратимый фоторезист – это такой светочувствительный материал, который после экспонирования ведёт себя как позитивный фоторезист, но может быть обращен посредством термической обработки и экспонирования всей поверхности. В таком случае при проявлении данный класс фоторезистов ведёт себя уже как негативные фоторезисты.

По типу агрегатного состояния можно выделить жидкие (в т.ч. наносимые в виде аэрозоля) и пленочные (сухие). У каждого типа фоторезиста есть как свои плюсы, так и свои минусы. Конкретно в данной статье мы поговорим о плёночном фоторезисте (в данный момент жидкого фоторезиста у меня нет, но как снова появится я обязательно напишу небольшую отдельную статью).

Итак, сам по себе плёночный фоторезист состоит из трёх слоёв – среднего, с нанесённым фоточувствительным материалом и двух крайних – защитных (см. фото ниже). При этом защитные слои разной толщины – тот слой, что находится с внутренней стороны рулона более тонкий, а тот, что с наружной стороны – более толстый.

В данный момент на рынке плёночных фоторезистов радиолюбителям в основном доступны следующие: ПФ-ВЩ отечественного производства, Ordul ALPHA, а также несколько вариантов фоторезиста китайского производства [6,7,8,9,10,11,12].

Я в основном использую Ordul ALPHA т.к. он позволяет получить наиболее качественные и повторяемые результаты (хотя и стоит при этом несколько дороже).

Основным недостатком китайских фоторезистов является значительно более высокий процент общих и точечных дефектов. Так, например, в одном из купленных рулонов из-за неравномерной намотки фоторезист с обеих сторон «пошел волнами» (соответственно края фоторезиста придётся обрезать из-за невозможности использования по прямому назначению). Кроме того, отчетливо видно большее количество достаточно крупных пузырей в структуре, а также некоторых других дефектов. Для сравнения в фоторезисте Ordul ALPHA подобных дефектов значительно меньше, как и мельче попадающиеся пузыри. В подборке фото ниже показаны сравнительные фото китайского фоторезиста (первые 4 фото, считая слева) и фоторезиста Ordul ALPHA (2 крайних правых фото).

Основным недостатком отечественного фоторезиста ПФ-ВЩ является нестабильность характеристик от партии к партии (не могу сказать связано это как-то с производством самого фоторезиста либо же с нарушением условий транспортировки и хранения).

С фоторезистом вроде определились – переходим дальше.

Для нанесения защитного рисунка нам понадобится фотошаблон — специализированный трафарет, одни части которого пропускают ультрафиолетовое излучение, а другие нет. Существует достаточно много способов и подходов к его изготовлению (дополнительно мы их рассмотрим в отдельной небольшой статье — на данный момент это не особо важно).

Самым чистым и на мой взгляд удобным (хотя и не самым дешёвым) является печать фотошаблона на специализированной плёнке для печати. Такая плёнка существует для струйных принтеров, лазерных принтеров, либо универсальная. Конечно, идеальным вариантом была бы печать на специализированном типографском оборудовании, но такая печать мало кому доступна (хотя обеспечивает наилучшее качество конечного фотошаблона) [13,14,15,16,17].

С учетом того, что описанные выше плёночные фоторезисты являются негативными фотошаблон так же необходимо распечатывать в негативе — именно на местах светлых участков фоторезист будет полимеризоваться и в дальнейшем защищать будущие дорожки (проводящий рисунок) при травлении.

Примеры готовых фотошаблонов показаны в подборке фото ниже.

Если Вы обратили внимание, то на представленных выше фото фотошаблонов хорошо видно, что они скреплены из нескольких слоёв — в моём случае из двух. Дело в том, что не все лазерные и струйные принтеры обеспечивают необходимую плотность нанесения тонера (краски) даже при максимально установленных настройках. Итоговое изображение выглядит в виде пиксельной сетки. Тут можно предложить несколько выходов: либо сложить пару фотошаблонов вместе и скрепить между собой (липкой лентой, степлером и пр.), либо воспользоваться специализированным средством для повышения оптической плотности, либо сменить принтер на другой [18]…

Я в основном пользуюсь первым способом т.к. он при должной сноровке позволяет без проблем точно совмещать пару фотошаблонов с шириной дорожек вплоть до 0.3-0.35 мм.

При таком подходе берется пара фотошаблонов, точно совмещается на просвет и скрепляется степлером в нескольких местах с обеих сторон. Скреплять желательно хотя бы в 2-х разных направлениях с каждой стороны — это позволит избежать сдвига фотошаблонов относительно друг друга за счет неплотности прилегания скоб. Далее скобы аккуратно поджимаются пассатижами до расплющивания. В идеальном случае скобы должны располагаться за пределами заготовки из стеклотекстолита — поэтому при обрезке распечатанных фотошаблонов края плёнки необходимо взять с запасом (далее вы поймёте почему это важно). В подборке фото ниже наглядно показана оптическая плотность одинарного и двойного фотошаблона на просвет. Кроме того отчётливо видно что именно подразумевалось выше под «пиксельной сеткой». Мало того на правом фото можно заметить, что пара фотошаблонов незначительно сдвинута относительно друг друга — это связано с их неплотным прилеганием в процессе фотографирования.

После изготовления фотошаблона можно переходить непосредственно к нанесению фоторезиста. Для этого от рулона фоторезиста отрезается кусок с небольшим запасом по краям (примерно по 1 сантиметру). Далее берётся заготовка с ранее подготовленной поверхностью. От фоторезиста аккуратно отклеивается тонкая защитная плёнка с одного из краёв (примерно на 0.5 — 1 сантиметр от края. Обычно тонкая защитная плёнка расположена с внутренней стороны рулона). Достаточно удобно это делать, используя небольшой кусочек скотча или изоленты. После этого край фоторезиста прижимается к заготовке с небольшим напуском и проглаживается руками, а лучше куском мягкой ткани. Постепенно отделяя защитную плёнку производится наклеивание фоторезиста на всю поверхность заготовки. При этом подготовленной поверхности заготовки нельзя касаться руками — что бы не оставить потожировых отпечатков.

Процесс наклеивания фоторезиста практически аналогичен наклеиванию тонирующей плёнки на стёкла автомобилей или отдалённо напоминает поклейку обоев. При постепенном наклеивании фоторезиста необходимо его постоянно проглаживать руками или куском ткани — для обеспечения плотного приклеивания к поверхности, уменьшения неравномерности наклеивания и устранения большинства сопутствующих дефектов. Впрочем, потренироваться в равномерной наклейке можно на обычных кусках скотча примерной той же длины, постепенно наклеивая их на любое основание и равномерно разглаживая так, что бы нигде не образовывались складки или пузыри.

После наклеивания фоторезиста необходимо острыми ножницами либо скальпелем (лезвием) аккуратно обрезать выступающие края. После этого необходимо ещё раз тщательно (без фанатизма!) прогладить наклеенный фоторезист (особенно его края). Для более качественной адгезии фоторезиста к поверхности заготовки необходимо заготовку пропустить через ламинатор 2-4 раза с температурой 70-80 градусов Цельсия (но не более 85). Если же температура будет выше, то фоторезист может вспучиться либо прикипеть к поверхности заготовки, что создаст множество дополнительных проблем на следующих этапах изготовления печатной платы. Для тех же целей, впрочем, можно воспользоваться и обычным утюгом с аналогично установленной температурой. В этом случае плата аккуратно проглаживается через несколько слоёв бумаги в течении 5-10 секунд.

В подборке фото ниже показан процесс подготовки пары заготовок к нанесению фоторезиста, а так же заготовки с уже нанесённым фоторезистом. Поверхность одной заготовки была подготовлена полностью только химическим способом, а поверхность второй была дополнительно отполирована для получения глянца в качестве эксперимента. Для чего это было сделано вы узнаете в последующих частях данной статьи.

Теперь необходимо поверх фоторезиста наложить сделанный ранее фотошаблон, плотно прижать сверху толстым стеклом и выдержать под источником ультрафиолетового излучения некоторое время (проэкспонировать). Способ определения оптимального времени экспонирования, а так же применяемые типы источников УФ-излучения мы рассмотрим в отдельной небольшой статье. Для экспонирования я использую УФ-лампу Camelion LH26-FS/BLB/E27 [19].

Для надёжной фиксации фотошаблона и исключения его сдвига относительно заготовки можно получившийся бутерброд зажать между парой кусков толстого стекла (или оргстекла) и зафиксировать 2-4 строительными зажимами либо аккуратно поджать струбцинами.

После экспонирования на фоторезисте будет чётко виден отпечаток фотошаблона. Те участки, что были подвержены действию УФ излучения станут более тёмными (полимеризуются т.к. фоторезист негативный), а те участки что были защищены фотошаблоном останутся более светлыми.

В подборке фото ниже показан процесс засветки фоторезиста, внешний вид засвеченного через фотошаблон фоторезиста, а так же сравнение цвета засвеченного и не засвеченного китайского фоторезиста и фоторезиста Ordul ALPHA.

Я думаю вы уже догадались для чего необходимо было обрезать плёнку фотошаблонов с запасом? — без этого не удалось бы двойной фотошаблон плотно прижать к заготовке т.к. этому препятствовали бы скобы степлера (со скотчем или липкой лентой есть свои трудности, связанные с точным совмещением фотошаблонов, но в общем-то, можно пользоваться и ими, если вам будет удобнее).

На следующем этапе необходимо приготовить 1-2% раствор кальцинированной соды для проявки фоторезиста. Температура готового раствора должна быть примерно комнатной [20].

Для проявки необходимо снять верхнюю защитную плёнку с засвеченной заготовки (это удобно делать аналогично снятию нижней плёнки), поместить заготовку в раствор кальцинированной соды и выдержать около минуты в растворе, постоянно покачивая ёмкость (этим обеспечивается циркуляция раствора). Далее необходимо мягкой кистью (либо руками в перчатках) аккуратно смывать остатки не засвеченного фоторезиста в растворе до полного их удаления. После этого плата аккуратно обильно промывается водой до полного удаления остатков кальцинированной соды, промакивается тканью или сушится потоком тёплого воздуха (без фанатизма!) и вновь помещается под источник ультрафиолетового излучения на 2-3 минуты (уже без стекла и фотошаблона). На этом нанесение защитного рисунка можно считать законченным.

Не стоит использовать на данном этапе более концентрированные растворы кальцинированной соды либо гидроксид натрия (как и гидроксид калия) т.к. есть риск частичного или полного разрушения защитного рисунка. Правильно проэкспонированный фоторезист без проблем выдерживает нахождение в 1-2% растворе кальцинированной соды около 10 минут (большее время не приходилось на практике за ним наблюдать).

Если же на каких-то участках вас не удовлетворяет качество получившегося рисунка (есть отставание фоторезиста из-за пузырей либо плохой подготовки поверхности, есть участки с не до конца смытым фоторезистом и пр.), то необходимо все остатки фоторезиста смыть 3% раствором гидроксида натрия (каустической соды), обильно промыть заготовку водой, обезжирить и повторить процесс формирования защитного рисунка с самого начала.

В подборке фото ниже показан внешний вид заготовок с нанесённым защитным рисунком непосредственно перед процессом травления (т.е. после проявки и сушки).

Основными достоинствами данного способа нанесения защитного рисунка являются:

• высокая разрешающая способность фоторезиста, что позволяет изготавливать достаточно узкие дорожки;
• высокая повторяемость изготовления защитного рисунка;
• гарантированное получение результата в большинстве случаев при соблюдении технологии нанесения и экспонирования;
• простота всех технологических операций.

Основными недостатками данного способа являются:

• стоимость расходных материалов (особенно при первом запуске технологического процесса);
• необходимость использования множества дополнительного оборудования и разнообразных реактивов;
• большое разнообразие технологических операций как таковых;
• необходимость защиты фоторезиста и заготовок с фоторезистом от света при перерывах между операциями более 30 секунд — 1 минуты (иначе на фоторезисте появится паразитная засветка).

На следующем этапе изготовления печатной платы производится её травление, но об этом мы поговорим в следующей части данной статьи.

А на этом на сегодня всё, с уважением, Андрей.

Список использованной литературы:

1. Маркер -791 эмаль 1-2 мм (для печатных плат)
2. Edding 792 0.8мм (черный), Маркер лаковый для рисования печатных плат
3. Edding 780#1 (черный), Маркер для рисования печатных плат
4. Принтер лазерный HP Color LaserJet Pro M452nw
5. Лапшинов Б.А. Технология литографических процессов. Учебное пособие — Московский государственный институт электроники и математики.- 2011 г.-95 с.
6. Фоторезист пленочный 300×1000мм
7. Ordyl ALPHA 350 305(300)x1000мм, Сухой пленочный фоторезист
8. Фоторезист китайского производства
9. Тот же фоторезист китайского производства что и п.8
10. Жидкий фоторезист китайского производства
11. Тот же фоторезист китайского производства что и п.10
12. POSITIV 20/200, Фоточувствительный лак (фото-позитивное защитное покрытие)
13. Пленка прозрачная Lomond PE Ink Jet Film
14. Пленка прозрачная Lomond PE DS Film 0701415
15. Пленка прозрачная Lomond 0705415
16. Пленка прозрачная Lomond 0703415
17. Пленка прозрачная Lomond 0710425
18. Density Toner — закрепитель тонера
19. LH26-FS/BLB/E27, Лампа энергосберегающая УФ 26Вт, 220В, Е27
20. ГОСТ 5100-85. Сода кальцинированная техническая. Технические условия