Виготовлення плат з фоторезистом

Значить так, писати мені нового нічого, а писати хочеться. Тому сьогодні розкажу при виготовлення плат за допомогою сухого фоторезиста. Давним-давно на кафедрі я робив плату з 24 бітним ЦАПом і АЦП для точного високовольтного блока живлення. Забігаючи наперед скажу, що це СЛОЖНА тримати на 70В 1 мкВ точності (а то і 0.5мкВ). І я не асіліл передав проект молодшим. Хоча написав програми для роботи з ними під stm32. ЦАП правда не тримав постійний рівень, але то таке.

Так от. Перейдемо до плати. Плату я розводив в Altium Designer. Доріжки намагався зробити побільше, щоб легше було працювати. Плата двошарова, причому нижній шар майже весь земля. Розводка насправді так собі. Потім дам майстер клас, але тут про виготовлення плати, а не про розводку. Особливістю є виведення плати з Altium Designer на бумагу. Я для того користувався PDFCreator-ом. Друкував на промокашках. Краще звичайно на прозорій плівці, але за відсутності інструменту і така згодиться. Знайти промокашки можна в Папірусі. Часом працівники і самі не знають що у них вони є 🙂 Друкувати треба інвертоване зображення. Тобто там де біла область -- там будуть доріжки. Також велика земля окрім екрану на платі також економить тонер.

cam00382

Катридж з тонером має бути новим або свіжозаправленим. І краще ще на друк виставити максимальний контраст. В мене був катридж не першої свіжості, тому я великі місця трохи поправляв олівцем.

cam00387-min

Перед наступним кроком, аби уникнути болі перевірте чи співпадають відстані між падами з Вашими мікросхемами.

cam00386

Починаємо підготовку процесу. На цьому етапі Ви вже маєте роздруковані шаблони. Також ще треба приблизно вирізаний шматочок текстоліту, обезжирювач (спирт, розчинник...), шматочок тряпочки (вату краще не брати, ьо вона залишає ворсинки, що потім відіб'ється на якості плати), шматочок шкурки (нульовка зерно) і брусочок, аби зручніше шкурити плату.

cam00389

Почнемо з підготовки шаблонів. Оскільки плата двошарова, то потрібно співставити отвори на двох шарах. Вирізаю шаблони плат (трози більшого розміру ніж плата), фіксую магнітами і на просвіт співставляю шари. В Altium-і можна зробити спеціальні мітки для цього, але тут я орієнтуюсь по отворах.

cam00392

Далі фокус: два краї обрізаю і склеюю скотчем.

cam00393

Магніти можна знімати. Отримали такий собі конвертик. Далі шкуримо до блиску плату. Це щоб зняли оксид міді. На фото до і після.

cam00394 cam00395

Крок надцять. Вирізаю кусочки фоторезисту під плату. Він має плівки з двох шарів. Поки що зняти плівку треба з одного шару. Я для цього користуються шматочком скотчу.

cam00396 cam00397

Далі я руцями клею фоторезист на злату з обох сторін. Так найменше получається бульбашок і всіляких інших как. Це важливий етап і тут на від'єбись зробити не получиться. Якщо погано - переклеюй. Краще уже новим куском фоторезисту.

cam00398-min

Далі я ложу заготовку в кусок паперу і пропускаю через розігрітий ламінатор. Паперу можна взяти кілька кусків, якщо ролики з'їлися. Така обробка краще закріпить фоторезист і дасть змогу позбавитись від мікродефектів.

cam00401 cam00405

Вкладаємо плату із фоторезистом у конверт і заклеюємо з іншої сторони.

cam00406cam00407

Далі проявка. Схоже до виготовлення старих фото (чи не так). Ультрафіолетову лампу розміщуємо на відстані 20-30см.

cam00409

Накриваємо шклом і притискаємо чимось важчим. Так шаблон притиснеться добре до фоторезиту і буде чітке зображення без дифракції.

cam00410

Далі плата засмагає 4.5 хвилини (залежить від фоторезисту і лампи, тому підбирається експериментально). Вам же під лампою засмагати не раджу, а особливо дивитись на неї. В результаті маємо щось таке:

cam00411

Це не кращий приклад. Трохи пересвічено, бо я зважав, що бумага не буже прозора для ультрафіолету, тому збільшив час. Якби шаблон була плівка, то було б краще.

cam00412

Закріплення в соді. Кладемо плату в слабенький розчин соди на кілька хвилин і легенько зчишчаємо залишки непотрібного фоторезисту щіточкою. Дехто розділяє цей етап на закріплення в розчині, а потім змив у воді, але а роблю все зразу. На платі не має залишитись фоторезисту там де його не має бути і він має добре триматись, там де він має бути. Перевірте ще раз перед тим як травити. Можете трохи пошкрябати. Якщо треба ще дочистити -- чистіть, якщо доріжки відлазять -- перестарались (можливо надто сильний розчин) і goto step 1 🙁

В мене не зразкова плата. Є деякі дефекти (в червоних кружечках). Найбільш проблематичним є те, що доріжки однієї з мікросхем злились, а значить вони погано протравляться. Краще на цьому етапі пошкрябати акуратно скальпелем ніж потім шкрябати мідь. Дефекти зліва не є надто важливими і утворились ймовірно через бульбашки, що були присутні на платі, коли клеїв фоторезист (ну ви поняли).

cam00413

Їх можна поправити маркером стійким до хлорного заліза.

cam00415

В мене плата маленька і влізає в півлітрову банку де в мене розчин. Тому я її закріпив проволочкою і буду теребити в банці,

cam00416

асаму банку гріти феном. Так воно протравиться за 5 хвилин. Краще це робити на землі, а підлогу застелити бумагою, бо краплі хл. заліза будуть, а відмиваються вони погано.

cam00418

Після травки маємо щось таке. Трохи пошкрябав скальпелем в проблемних місцях.

cam00421

Знімаємо залишки фоторезисту спиртом чи ацетоном і на цьому етапі я обрізую плату.

cam00424

Далі свердління. Щоб отрвори получились по центру, я спершу керну їх.

cam00427

А вже потім свердлю

cam00429-min

Далі треба лудити. Хтось кип'ятить, а я користуюсь Taid; лужу з опльоткою, флюсом і припоєм.

cam00430

У via-си я запаюю проволочку. Знову ж таки, хтось користується імпровізованими мікрозакльопками з мідного проводу відповідного діаметру.

cam00433

Ну і в принципі все. Плата готова. Зазавичай на весь процес іде 2-3 години. Для прототипів норм.

cam00435

2 коментарі до “Виготовлення плат з фоторезистом”

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *