Prototypowanie PCB za pomocą wstępnie miedzianych płyt miedzianych

Obecnie pracuję nad pierwszym prototypowaniem PCB za pomocą wstępnie uczulonej płytki PCB zakupionej od Maplins UK . Mam jednak okropne kłopoty z odsłonięciem i rozwinięciem planszy, po prostu nigdy nie wydaje się, żeby było dobrze. Jeszcze nawet nie osiągnąłem etapu wytrawiania, ponieważ nie jestem zadowolony z wcześniejszych rezultatów rozwoju. Szukam ogólnych wskazówek i wskazówek, jak podążać właściwą „ścieżką” do sukcesu - z jakiegoś powodu wydaje mi się, że gorzej się dzieje! ;-)

Używam arkuszy przezroczystych do drukarek atramentowych z najciemniejszym odcieniem zastosowanym dla maski, a po zauważeniu światła na wydrukowanych obszarach na masce zdecydowałem się podwoić i sprzedać dwie identyczne folie wyrównane jedna nad drugą. Możesz podnieść go do światła i nadal widzieć trochę matowego fioletowego blasku, ale jest on w większości nieprzejrzysty. Przyznaję, że może to być jedna z przyczyn moich kłopotów!

Zacząłem używać zwykłej 100-watowej żarówki, ale bez powodzenia; ekspozycje wydawały się trwać 40 minut i dłużej, aby uzyskać jakikolwiek efekt, i zrobiły się bardzo ciepłe. Kiedyś przytrzymywałem maskę na desce za pomocą szkła, ale po zrealizowaniu szklanych bloków dużo światła UV, zdecydowałem się przejść na arkusz przezroczystego akrylu.

Następnie znalazłem tani przenośny sterylizator UV, który w rzeczywistości twierdzi, że emituje światło UV-C; Wiem, że UV-A jest typem wymaganym do odsłonięcia płyty, o ile mogę, ale wydaje się, że ma znacznie szybszy efekt, widzę efekt nawet po zaledwie dwóch minutach ekspozycji. W instrukcji podano, że używa „bakteriobójczej lampy UV o długiej żywotności 4 W” i tak, nie jest to tak zwane jasne. Najdłuższe naświetlanie, jakie do tej pory wykonałem, trwa około sześciu minut i nadal widziałem ten sam problem (patrz poniżej).

Według ich witryny płyty są rzekomo opracowywane przy użyciu roztworu sody kaustycznej.

Po wszystkich moich próbach pojawia się wzór obwodu, ale opracowana miedź, która ma zostać wytrawiona, nie kończy się tak blisko, jak się spodziewałam - oczekuję, że warstwa fotorezystu całkowicie się rozproszy, co spowoduje odsłonił błyszczącą miedź, przechodząc przez wiele witryn referencyjnych do trawienia PCB w Internecie. Zamiast tego kończę na różnych stopniach przypadkowych obszarów błyszczącej miedzi, ale głównie matowej miedzi (częściowo rozpuszczona maska), a inne obszary uzupełniają niebiesko-zieloną warstwę maski. Nie próbowałem jeszcze trawienia, ale nietrudno zrozumieć, dlaczego oczekuję, że tak słabo odsłonięta i rozwinięta deska również słabo trawi. Nie mogę sobie wyobrazić, że obszary „głównie matowej miedzi” w ogóle się wytrawią, ponieważ fotorezyst jest tylko częściowo rozproszony.

Odcinam małe obszary dwóch średnich, wstępnie uczulonych płyt do celów testowych i szybko mi się kończy!

Więc jestem niejasny i postępuję bardzo powoli z powodu wszystkich tych zmiennych:

• Nie jestem pewien czasu ekspozycji (dla mojej lampy).
• Nie jesteś pewien wymaganej pozycji i wysokości światła UV.
• Nie jestem pewien, czy mój wzór maski jest wystarczająco nieprzezroczysty (na światło UV).
• Nie jestem pewien co do prawidłowych proporcji sody kaustycznej do wody.
• Nie jestem pewien, czy czas opuścić planszę w sody kaustycznej - czy idę za daleko się rozwijać.
• Nie jesteś pewien, czy zanurzysz się w wodzie, aby zatrzymać rozwój - czy możesz włożyć ją z powrotem do sody kaustycznej, aby kontynuować rozwój, jeśli nie zostawisz jej wystarczająco długo? Jak możesz to powiedzieć !?
• Nie wiem też, czy opracowana wstępnie uwrażliwiona deska pozostaje, i nie zniknie wraz z upływem czasu w świetle dziennym. Jak długo zanim normalne światło dzienne wpłynie na wstępnie uczuloną opracowaną tablicę?

Każda pomoc, którą ktoś mógłby mi udzielić, byłaby mile widziana. Nie prowadziłem porządnego dziennika moich działań, aby skutecznie się uczyć, ponieważ myślałem, że do tego czasu go przybiłem! W razie potrzeby mogę jednak przedstawić zdjęcia moich dotychczasowych wysiłków.

• Nie jestem pewien czasu ekspozycji (dla mojej lampy).
• Nie jesteś pewien wymaganej pozycji i wysokości światła UV.

Z tymi, które musisz po prostu eksperymentować, sugeruję umieszczenie tablicy dość blisko lampy (około 20-50 mm).

Sugeruję, aby wziąć jeden długi pasek płytki fotolitograficznej i położyć na nim coś, co blokuje promieniowanie UV, a następnie odsłonić pasek, odsuwając bloker UV w określonych odstępach czasu (powiedzmy co 10 sekund). Skończysz na PCB odsłoniętym krokami dla różnych czasów ekspozycji (10s, 20s, 30s, 40s, 50s itp.), A następnie wybierz czas ekspozycji, który daje najlepszy wynik.

• Nie jestem pewien, czy mój wzór maski jest wystarczająco nieprzezroczysty (na światło UV).

Jeśli jest to zwykły arkusz przezroczystości, powinien być w porządku. Drukowanie na nich za pomocą drukarki laserowej działa, ale zależy to od drukarki. Duże obszary czerni mogą zostać prześwietlone, ale zależy to od drukarki. Jeśli jakość czerni jest niska, możesz wydrukować dwa arkusze i wyrównać je jeden na drugim.

• Nie jestem pewien co do prawidłowych proporcji sody kaustycznej do wody

Używam 3% roztworu NaOH (KOH też działa), który wydaje się działać dobrze.

• Nie jestem pewien, czy czas opuścić planszę w sody kaustycznej - czy idę za daleko się rozwijać.

Po prostu przesuwasz go w roztworze, aż wydaje się rozwinięty (czarne rzeczy schodzą z planszy), zwykle rozwija się dość szybko (poniżej 30 sekund), ale to zależy od twojego rozwiązania. Jeśli twoje rozwiązanie jest zbyt mocne lub rozwijasz je zbyt długo, zdejmie całą maskę fotolitograficzną, jeśli trzymasz ją w roztworze zbyt długo. Rozwiązanie, które nie jest wystarczająco skoncentrowane, nie rozwinie pomyślnie płyty (ponownie 3% rozwiązanie wydaje się działać dobrze). Następnie mycie płyty pod kranem działa dobrze. Możesz kontynuować rozwój po usunięciu go z rozwiązania. Możesz nawet kontynuować rozwój po wytrawieniu deski, pamiętaj tylko o jej umyciu. Umieszczenie płytki w roztworze do trawienia pokazuje całkiem dobrze, gdzie deska ma fotorezyst, a gdzie nie, miedź wystawiona na roztwór do trawienia trafia do tego „

• Nie wiem też, czy opracowana wstępnie uwrażliwiona deska tak pozostanie i nie zniknie wraz z upływem czasu w świetle dziennym. Jak długo zanim normalne światło dzienne wpłynie na wstępnie uczuloną opracowaną tablicę?

Światło dzienne POWINNO mieć wpływ na tablicę z plastikową osłoną, ale dla pewności trzymam je w miejscu osłoniętym przed światłem (jak szuflada).

Btw. Sugeruję, abyś spróbował odsłonić swoje tablice z fluorescencyjną lampą stołową 11W (te z lampą w kształcie litery „U” powinny być dość powszechne i kosztować jak 10e od Ikei). Umieść lampę dość blisko planszy (na przykład blisko 50 mm i umieść nad nią cienką szklaną płytkę, aby maska ​​była blisko planszy). Możesz uzyskać odpowiedni talerz szklany z ramek na zdjęcia (ponownie, Ikea jest dobrym miejscem, aby je zdobyć), po prostu upewnij się, że jest to prawdziwe szkło, a nie plastik. Eksponuj przez 12-15 minut (użyłem 13,5 minuty dla moich płyt i konfiguracji). Od dłuższego czasu z powodzeniem stosuję tę metodę. Nie działa na dużych tablicach, ponieważ lampa jest tak wąska, ale w przypadku małych płyt działa dobrze.

Używam drukarki atramentowej i działa świetnie. Potrzebujesz papieru przezroczystego 3M Inkjet, ponieważ jest on teksturowany. Mam instruktaż znajdujący się pod adresem : http://www.instructables.com/id/Creating-Printed-Circuit-Boards-with-a-INKJET-Prin/

Doskonałe wyniki uzyskuję dzięki taniej drukarce HP DeskJet 5940 i folii Mega Electronics JetStar Premium, wykorzystując pozytywnie powlekane płyty w domowej jednostce naświetlania UV wykonanej z płyty MDF i kilku pasków drewna. Używam tafli szkła w jednostce ekspozycyjnej - jest przezroczysta dla długofalowych promieni UV. Zamierzam dodać kolejną rurkę, aby skrócić czas ekspozycji, zajmuje to 11 minut.

Najlepiej jest mieć lampy UV w pewnej odległości od grafiki / PCB, ponieważ zwiększa to rozdzielczość z powodu efektu kolimacji. Zrobiłem 5 milionów utworów jako eksperyment, ale zwykle używam 10 milionów.

Atrament na przezroczystości jest rzeczywiście słaby dla tej aplikacji. Musisz użyć drukarki laserowej lub wydrukować ją na drukarce atramentowej w rozdzielczości 2X i dodatniej na papierze. Zabierz go do lokalnego drukarni, a oni mogą go zmniejszyć 2: 1 i zarobić minus 10 USD lub mniej.

Strona internetowa twojego dostawcy wyraźnie podaje 1 łyżeczkę wodorotlenku sodu (sody kaustycznej) do 0,5 litra wody na roztwór wywoływacza. Ponieważ mówisz, że nie znasz koncentracji, oznacza to, że nie przeczytałeś wystarczająco dokładnie ich wskazówek, więc to jest twój następny krok.

Powodzenia.

Używam również taniego drukarek atramentowych z folią JetStar i uzyskuję świetne wyniki. Do opracowywania i usuwania elementów odpornych na wytrawianie używam aplikatorów Seno do czyszczenia butów od Mega UK. Ekspozycja zajmuje mi 3 minuty (z każdej strony) pod 2 8W żarówkami UV.

Kilka dodatkowych informacji, które przyszły mi do głowy po przeczytaniu odpowiedzi @ SiliconFarmer:

• Nie zakładaj, że drukarka laserowa wydrukuje lepsze czernie niż atramentowa.
• Powstała grafika będzie zależeć od wielu czynników, głównie od jakości samej drukarki (maksymalna rozdzielczość, dokładność rejestracji, rodzaj tonera / atramentu) i rodzaju użytego nośnika druku (arkusz przezroczystości, kalka kreślarska ...)
• Sprawdź „czerń”, którą możesz uzyskać dzięki kombinacji drukarki i nośników wydruku. Wypróbuj różne kombinacje mediów drukowania i ustawień drukarki. Następnie sprawdź wydrukowaną grafikę na tle żarówki i pozostań przy kombinacji, która daje bardziej nieprzejrzystą czerń dla linii i rozlewania.
• Sprawdzanie powstałej grafiki pod dobrym powiększającym szkłem lub (lepszym) mikroskopem da ci dobrą wskazówkę na temat jakości drukowanych „czerni”. Możesz być zaskoczony, że wiele drukarek laserowych wydrukuje „biedniejsze” czarne wlewy niż atramentowe!
• Jeśli którykolwiek z powyższych elementów zapewnia dobrą „czarną” jakość, zawsze możesz skorzystać z dwukrotnego wydrukowania kompozycji, a następnie nałożyć na siebie i skleić oba wydruki, aby uzyskać 2x poprawę krycia wydrukowanego czarnego tuszu.

Możesz sprawdzić to odniesienie, które okazało się dla mnie przydatne w przeszłości, w którym omówione są niektóre z powyższych tematów:

http://www.hobbyelectronics.net/tec_making-pcbs.html