Ранее я рассказывал как получить качественные платы методом ЛУТ. Позже показывал как делал первые пробы по изготовлению плат с помощью фоторезиста.

Теперь спустя время и набив руку,хочется подробно рассказать как сделать плату с помощью фоторезиста,в картинках и словах.

 

 

1. Подготовка заготовок. Вырезаем заготовки из фольгированного стеклотекстолита или алюминия. Ошкуриваем их наждачной бумагой зернистостью 800 или мельче, при этом ошкуренные места нежелательно трогать пальцами. Если медь без сильных окислов, то ошкурить можно скотч-брайтом. Кто не знает, это такой материал, как твердая сторона посудомоечной губки, можно его и отдельно встретить в продаже. У меня текстолита много старого сильно окисленного, и лично мне нравится ошкуривать его наждачкой на губке, такие штуки используются для шлифовки мебели.

   После ошкуривания я промываю заготовки с мылом от мусора и пыли, затем вытираю насухо хлопчатобумажной тканью. Перед самым нанесением фоторезиста обезжириваю обезжиривателем.

  2. Накатка фоторезиста. Фоторезист рекомендую хранить в холодильнике. Я сделал для этого светонепроницаемый тубус из металлопластиковой трубы (полипропилен будет пропускать свет!) и пары пробок от физраствора.

   С фоторезистом работаю при свете обычной галогенной лампы. Сберегайки его засвечивают. Некоторые светодиодные лампы ведут себя по разному, лучше проверять опытным путем.
Достаем фоторезист, вырезаем кусочки для наших заготовок. Убираем рулон фоторезиста в тубус и кладем в холодильник от греха подальше. Я использую негативный фоторезист Ordyl Alpha 340. Подробнее о типах фоторезиста и фотошаблонах мы поговорим во второй части.
Капаем из шприца несколько капель воды на заготовку, не жалейте воду.

   Снимаем с фоторезиста защитную полиэтиленовую пленку — это внутренняя матовая сторона в рулоне. Я для этого немного царапаю шилом уголок и пленка отлипнет, затем тяну ее за этот уголок. Перепутать сторону трудно, с другой стороны лавсановая глянцевая пленка, которую тяжело снять с незасвеченного фоторезиста. Теперь осторожно начиная с одного края кладем фоторезист на заготовку.

   Вода в этой процедуре помогает нам избавиться от мелких пузырей и мусора.
Прикатываю фоторезист я валиком, который достал из старого картриджа лазерного принтера. Подойдет и другой подходящий валик. Прикатываю начиная от середины и к краям во все 4 стороны с нажатием 5-10 кг.

   Прикатываю от середины к краям сначала по длинной стороне заготовки

   Прикатываю от середины к краям по короткой стороне заготовки

   3. Прогрев заготовок. Чтобы фоторезист как следует прилип к заготовкам, его нужно прогреть (можно еще под пресс положить, но это долго), особенно это важно для тонких дорожек. Кладу заготовки в бумагу на мягкую ткань. Между заготовками нужно оставить место, иначе они могут слипнуться между собой излишним фоторезистом. Выставляю утюг на температуру чуть больше 100 градусов, проверяя водичкой. Затем глажу заготовки через бумагу, сильно давить не нужно.

   Периодически проверяю рукой. Прогреваю до тех пор пока рука уже перестает терпеть, думаю, где-то градусов до 80.

   4. Экспонирование фоторезиста. Засвечиваю фоторезист я 3-х Ваттной светодиодной ультрофиолетовой лампой, которую подешевке выиграл на аукционе eBay. Примотал к ней скотчем другой цоколь от сберегайки.

   Установка для экспонирования у меня простая. Ставлю табурет на стол. На табурет ставлю советский настольный светильник с нашей УФ лампой. Кладу на стол заготовку, сверху фотошаблон прижимаю толстым стеклом от ЖК-монитора (можно взять обычное стекло). На стекло ставлю две "полторашки" с водой.

 
   Время экспонирования у меня 80 секунд,но у всех разное и может доходить до 8 минут.
 
    Почему ставлю светильник на табурет? Равномерное пятно света больше, да и время экспонирования подобрано именно для этого варианта.
Если вы делаете двустороннюю плату, то фотошаблон лучше закрепить. У меня шаблон согнут пополам и с одной стороны закреплен двусторонним скотчем.
    Естественно, в этом случае нужно засветить и вторую сторону нашей заготовки.

    5. Проявка фоторезиста. Снимаем лавсановую пленку с фоторезиста. Проявка осуществляется в в водном растворе кальцинированной соды, еще ее называют едкий натрий. Я кладу пол чайной ложки на пол-литра. Можно немного больше или меньше положить — это не сильно принципиально.

    Окунаю плату в раствор секунд на 10, затем обычной губкой смываю лишний фоторезист с заготовки.
 
   Обычно одного раза недостаточно, смывается не все и остается пленка фоторезиста, бывает что ее не сразу разглядишь. Поэтому я повторяю процедуру с окунанием и смывом 2-3 раза. Все — плата готова к травлению.
6. Травление плат. Я пробовал травить разными средствами.

   Классическое хлорное железо. Метод действенный, бюджетный, но грязный. Из плюсов — раствор долго храниться.

   Персульфат амония. Работать понравилось, раствор прозрачный, все видно. Из минусов: раствор плохо храниться, требует подогрева, большой расход персульфата (замешивать нужно 1 часть порошка по объему к 3-4 частям воды).

   Перекись водорода с лимонной кислотой. Разводится так: 100 мл 3% перекеси + 30 г лимонной кислоты + 5 г соли. В сети пишут, что этого хватает чтобы вытравить 1 кв.дм. меди толщиной 35 мк. Травить понравилось. Раствор прозрачный. Из минусов: периодически нужно сгонять пузыри (пишут, что можно доложить кислоты — мне не помогло), раствор не храниться. Последний раз травил, что-то уж больно долго вышло, возможно, попал советский кусок текстолита 70 мк.

Ближе к концу травления

   Для себя буду выбирать между персульфатом и перекисью с кислотой, что выйдет дешевле. Пока что прикупил 1 кг лимонки за 185 рублей. Еще есть немного медного купороса, но по отзывам с ним травится очень медленно. Если кто имел положительный опыт с медным купоросом — прошу сообщить.

   7. Снятие фоторезиста. Я обычно бросаю платы в тот же самый проявочный раствор кальцинированной соды (можно сделать и покрепче), жду минут 10-15 — фоторезист весь отходит. Еще можно ацетоном фоторезист снять.

   8. Лужение плат сплавом РОЗЕ. Здесь тоже есть несколько нюансов. Кладу на плиту старый негодный напильник, чтобы кастрюля стояла под наклоном. Таким образом сплав будет все время собираться у одного края кастрюли, чтобы нам не мешал во время работы. Это особенно актуально при лужении двусторонних плат.

   Затем ставлю нержавеющую кастрюлю. Алюминиевую раствор будет понемногу съедать, но разово можно использовать и её. Для лужения нам снова понадобиться лимонная кислота, буквально пару щепоток. Немного сплава РОЗЕ, он расходуется мало при правильном лужении. Деревянная лопатка для удерживания платы на дне. И силиконовая лопатка для удаления излишек сплава с поверхности меди. Вместо последней можно использовать кусок хлопчатобумажной ткани, намотанный на подходящий предмет — лично мне этот вариант в работе понравился больше силиконовой лопатки.

   Ну и теперь главный секрет качественного лужения. Как показала практика, сплав РОЗЕ попадается разного качества, температура плавления тоже разная. Мне попадал такой, который в обычной воде прекрасно лудил. А попадал и такой который в кипящей воде вообще плавиться не особо хотел. Отсюда трудности и разный результат у разных людей. Вообщем, в зависимости от качества сплава я добавляю глицерин, купленный в аптеке — температура кипения растет и сплав плавится. Кто-то вообще лудит в чистом глицерине. Кто-то добавляет сахар для повышения плотности и температуры кипения, мне он что-то не сильно помог. Раствор я использую два-три раза, храню отдельно от сплава в герметичной таре. Сейчас у меня отвратного качества сплав, где-то 1 к 1 с водой глицерина добавляю.

    9. Обработка контура плат. Остается вырезать наши платки и они готовы к пайке. Я делаю это в тисках ножовкой по металлу и напильником.

   Фотошаблоны

Осталось нам поговорить о фотошаблонах. Как я и говорил, фоторезист я использую негативный. Это значит, что и фотошаблон должен быть негативный, т.е. печатаются не дорожки, а те места где их нет. С позитивным все наоборот. Фотошаблон будет прижиматься отпечатанной стороной к плате, т.е. макет нужно еще отзеркалить перед печатью.

   В идеале фотошаблон должен получиться абсолютно не прозрачным на просвет (в тех местах где ляжет тонер или чернила). Фотошаблоны напечатанные на струйном принтере, как правило, просвечивают. Мы будем говорить о печати на лазерном принтере.

   Однако, не все зависит от качественного принтера. Нужна специальная пленка.
Сначала я делал фотошаблоны на японской пленке KIMOTO. Отличная пленка, но недешевая. Достать трудно. Зато результат практически идеальный. После печати еще делают так называемое чернение специальными средствами. Средства эти недешевы, порядка 800 руб. за баллончик. Также вместо этого используют очиститель карбюратора или инжектора — говорят результат очень схож. Я использую бюджетный метод. Сравнить с вышеописанными не могу. Вообщем, беру немного ацетона, наливаю его немного на дно банки. К крышке скотчем креплю шаблон закрываю банку этой крышкой. Ставлю на водяную баню в горячую воду из под крана на 2-3 минуты. Тонер заметно чернеет в парах ацетона.

   Черненый в парах ацетона фотошаблон и не черненый. Пленка KIMOTO. На заднем фоне лист бумаги А4, позади него настольная лампа

   Самая популярная и доступная это пленка Lomond для печати на лазерном принтере.

   Однако, на тех же принтерах результат печати был совсем иным. На фотошаблоне виднеются островки просветов. Причем чернение в парах ацетона не дает ощутимого результата. Возможно, с другими чернителями будет достигнут более существенный результат. Кто имел с ними опыт — прошу сообщить.

   Есть совсем мегабюджетный вариант изготовления фотошаблона. Печатаем на простой бумаге А4 80 г/м.кв. Затем капаем растительного масла на плату и кладем фотошаблон, он пропитывается и между платой и шаблоном не должно быть пузырей — все это заполнит масло. Время экспонирования увеличится раз в 7-8.

   Да — перемажетесь маслом, но иногда, когда очень нужно, данный метод имеет право на жизнь. Я его пробовал. Плата была довольно большой, дорожки и просветы широкие. Качество получилось вполне себе хорошее. Но как этот метод поведет себя на мелких дорожках и просветах — сказать не могу.