Фоторезистивная технология изготовления печатных плат

[ZugDuk]

Начнем с начала:
Какой принтер лучше для печати фотошаблона?
Струйный или лазерный.
Пленка есть и для того, и для другого.
Пробовал печатать и на том, и на другом. Качество картинки получилось одинаково отличное. Только у лазерника темнее.

Что известно про то, что лазерный тонер просвечивается ультрафиолетом? Чернила струйника тоже просвечиваются?, или с этой точки зрения струйник рулит?

[-AnD-]

Народ, выручайте . Две недели бьюсь с фоторезистом, а результата нет.
Технология:
Фотошаблон - двусторонняя пленка Lomond, отпечатан на струйнике (сравнивал с лазерником - у струйника контраст намного лучше).
Подготовка поверхности - мою губкой с фейри, несколько раз.
Фоторезист - Positive, напыляю с 25 - 30 см, далее сушка - в ящике стола в течении суток.
Свечу 35-40 минут 15 ваттной УФ лампой (по внешнему виду как обычная лдс, только свечение фиолетовое), прижимаю шаблон 4 мм оргстеклом.
Проявка - жидким "Крот"-ом, 4-5 чайных ложек но поллитра воды, добавляю постепенно,(во время добавки крота плату извлекаю,а раствор перемешиваю) , во время проявки помешиваю.
Дык, вот проблема - проявка происходит неравномерно, местами смывается весь, а местами даже засвеченные места сходить не желают. Пробовал подбирать время засветки - практически нет изменений. Сегодня попробовал задубить (после сушки в ящике, прогрел градусов до 70 в течении 10-15 минут, посветил, а затем еще разок погрел около 10 минут до такой же температуры), так после этих измывательств резист вообще смываться отказался, полбутылки крота извел :twisted: . По результатам всех экспериментов удалось получить только одну маленькую печать, и ту кривую - как оказалось фоторезист не до конца смылся в некоторых местах, соответственно и вытравилось по уродски. Короче медленно зверею. :twisted:
В чем дело может быть? Это руки кривые или делаю что нибудь не так?

[BigBug]

вродебы всё ок ;/

я так делаю:
Всё происходит в полутьме.
Мою плату израильским средством "Anti Kalk" пр-ва "Sano" жесткой сторой щётки для мытья посуды.
Напыляю, как попало, неравномерно, всёравно всё растекается ровным слоем, цвет получяется зелёно-синий если мало наносить и синий если больше.
Сушу в коробке из под обуви полчяса.
в той-же коробке запекаю минут 40 при температуре 70-80 градусов.
прикладываю фотошаблон (струйник, плёнка HP film+ или както так), прижимаю обыкновенным стеклом от мебели.
свечю совецким аппаратом для загара "солнышко" (УФ 650 ватт) на расстоянии гдето 20см в течении ~100 секунд.
на 700ml воды добавляю ~25ml (4 5ml шприца) раствора (~45%) каустической соды.
смывается в течении ~30 секунд, рисунок чёткий, фоторезист с незасвеченных мест несмывается, с засвеченных смывается полностью.

Были проблемы в виде полново смывания фоторезиста пока небыло дубления.

Досихпор нервирует пыль, даже распыляя воду в воздух перед нанесением фоторезиста кол-во пыли на заготовке уменьшается мало ;( в отдельных случяях приходится маркером подкрашивать места куда упали особенно большие пылинки ;(

[Ty3uK]

-AnD-, хмм.. странно... дублением не пользуюсь...
свечу двумя лампами по 8-емь ватт (мелкие лампы дневного света, длина около.. вроде 40см). Бумага... какая-то "калька", плотность теже 80г/м2, но тоньше чем обычная бумага (незнаю чьё производство, просто в офисе попалась, попробовал. Один знакомый говорит, что такуюже бумагу берут у него какие-то минитипографии для "фотопереноса"). Засветка в моём случае.. ээ.. вроде 5-ть минут. Смывал, тоже, житким кротом ( удобно, растворять не надо ). А вот сколько крота использовал не знаю, работаю по принципу "30-ть секунд ничего не слезло, значит мало, надо плескать ещё". Наношу также, с 25-40см, пытаюсь делать тонкий слой, но не всегда получается (при толстом идут "наплывы" по краям ).
Итог: думаю две причины, одна, это совсем старый фоторезист ( у меня просроченный, но не сильно, тоисть не более месяца ), второй... светишь 15-тью ватткой УФ!!! около 10-40 минут??? может слишком сильно передержал (щаз прочитал на балоне, 1-5 мин с 30-ти сантиметров УФ лампой...)? может неравномерная засветка (тоисть "точечный источник света" с слишком близкого растояния)?

[andrey_s]

Подготовка поверхности - мою губкой с фейри, несколько раз.

Я с этим особо не заморачиваюсь - руками растираю по поверхности порошок для чистки сантехники "Гала". Главный критерий чистоты, ИМХО, когда вода равномерно смачивает всю поверхность, без "островков".

Фоторезист - Positive, напыляю с 25 - 30 см, далее сушка - в ящике стола в течении суток.

Делаю точно так же.

Свечу 35-40 минут 15 ваттной УФ лампой (по внешнему виду как обычная лдс, только свечение фиолетовое), прижимаю шаблон 4 мм оргстеклом.

Время засветки я подбирал экспериментально - печатал равномерный шаблон с мелкими элементами и накрывал плату с шаблоном непрозрачной картонкой, которую каждые две минуты сдвигал на пару сантиметров. Затем нашел время правильной экспозиции по куску который проявился с наилучшим качеством. Но это есть смысл делать когда уверен в том, что процесс проявления работает, ИМХО. Чем я засвечиваю и проявляю писал здесь - проблем пока не было.

Дык, вот проблема - проявка происходит неравномерно, местами смывается весь, а местами даже засвеченные места сходить не желают. Пробовал подбирать время засветки - практически нет изменений. Сегодня попробовал задубить (после сушки в ящике, прогрел градусов до 70 в течении 10-15 минут, посветил, а затем еще разок погрел около 10 минут до такой же температуры), так после этих измывательств резист вообще смываться отказался

ИМХО, у Вас или нанесение резиста сильно неравномерное, или (что более вероятно) неравномерная засветка. Не может ли быть такого, что лампа светит только посередине платы?

ИМХО, есть смысл попробовать простой тест: все как обычно, но на плату вместо шаблона положить монетку, засветить, затем подобрать концентрацию проявителя такой, чтобы отпечаток проявлялся за положенное время (в растворе Крота, думаю, это 40-90 секунд). Затем, уже зная правильную концентрацию проявителя (и не меняя ее - зачем нам лишнее неизвестное в уравнении?), подобрать время экспозиции под Вашу лампу.

P.S. Все получится! Зато потом смотришь на ровные площадки под корпуса SSOP и понимаешь что это того стоило...

[GREY]

Нифига никогда не мою, просто тру поролоновой губкой для мытья посуды, есть такие смешные - одна сторона абразивная, вот ей и тру. После просто обдуваю воздухом. Сначала и мыл, и обзжиривал, и пссивировал. А потом забил - никакой разницы!
Проблемы были пока не дубил. Теперь дублю как на душу ляжет: то в термопресс, то под ИК сушку, то сверху на термопресс наброшу, если кто то, что то на нем делает. Температура от 60°С до 100°С, длительность? А фиг знает, как получится, от 5 до 20 минут. Заговоришся, кофе, то-се.
ХИНТ: попробуйте дуть на вертикально стоящую заготовку. Ну и подсушивать в стоячем положении. Только дуть надо жирно, чтобы текло и с маленького расстояния. Лишнее стечет, слой равномерно тонкий, только снизу 1,5-2 см толсто и нет пыли!

[ADDED=GREY]1135797046[/ADDED]

Все получится! Зато потом смотришь на ровные площадки под корпуса SSOP и понимаешь что это того стоило...

Это точно!

[-AnD-]

Спасибо за советы, вдохновился для завтрашних экспериментов. Хотя завтра только побрызгать получиться, я сегодня с расстройства забил на это мероприятие. Ну да ладно .
Думаю последовать совету andrey_s, с монеткой, так хотябы от пересвета гарантированно защититься можно, на время разбирательств с "Кротом" или с продавцом если опять все смоется( меня терзают смутные сомнения... уж больно часто в моем колхозе всякое дерьмо просроченное/бракованное продают )
Black_Diamond_12, похоже я и правда с временем засветки погорячился
GREY, BigBug, то что дубление сильно меняет устойчивость фоторезиста к проявителю я уже заметил, если получится одолеть первые два пункта (концентрация крота + время экспонирования), то обязательно поэкспериментирую с теплом
Еще раз всем спасибо, не ожидал такой отзывчивости

[GREY]

-AnD-, ты лучше наоборот, начни с дубления. Без дубления у меня или нифига не смывалось, или все хором, и засвеченое, и не засвеченое. И очень аккуратненько с концентрацией проявителя. Едкого натра 7 гр.\л, КОН вдвое больше. И с температурой тоже палку не перегибай - чуть теплое самое оно. Я когда эксперементировал был обескуражен как ловко горячий проявитель все смывает.

Гидроокись натрия в любых химреактивах бесплатно стоит. Правда есть вариант, что продадут мешок 20 кг. У меня так и получилось, теперь я до смерти обеспечен и кротом и проявителем.

Я превые разы делал так: взял напечатал линейку и циферки - время в секундах, и в обратной последовательности открывал. Потом проявил протравил, где понравилось - мое!

Повторюсь, без дубления у меня не заработало!

ЗЫ в картинках http://audio.micronet.lv/diy/pcb.html

[ADDED=GREY]1135805962[/ADDED]
andrey_s, расскажи подробнее про проявитель. Жидкое стекло 80 мл + 20 гр едкого натра = концетрат? Сколько его надо на литр?

[Eugene Balakin]

Народ, выручайте . Две недели бьюсь с фоторезистом, а результата нет.
Технология:

Сдается мне, лампа у тебя не та, я засвечиваю в течение полутора/двух минут лампой для загара (4-ре трубочки) через оргстекло и шаблон, изготовленный на струйнике с расстояния 20 см.
Проявка - Мистер мускул в гранулах - полчайной ложки гранул на поллитра холодной воды (это практически чистый едкий натр, он же каустическая сода).
Получалось так же:
Светить через обычное оконное стекло 3 мм
В качестве шаблона использовать кальку с печатью на лазерном принтере
Не получилось - делать шаблоны на лазернике
и использовать аэрозоль транспарент.

При это результат мало зависел от равномерности нанесения фоторезиста и от толщины слоя.

Думаю, все-таки нужно светить правильной лампой с мягким ультрафиолетом - читай лампы для загара.

[ADDED=Eugene Balakin]1135843611[/ADDED]

Повторюсь, без дубления у меня не заработало!

Думается мне, что сушить нужно правильно. При высокой температуре у меня не вышло. А наилучший результат - сушка при комнатной температуре даже не сутки, а двое-трое.

[pokos]

Народ, выручайте - проявка происходит неравномерно,

У меня было тоже. Причина - неравномерная засветка. Глазом неравномерность практически не видна. Дополнительная причина - пониженная контрастность фоторезиста, например из-за неправильного хранения и\или возраста.

[andrey_s]

andrey_s, расскажи подробнее про проявитель. Жидкое стекло 80 мл + 20 гр едкого натра = концетрат? Сколько его надо на литр?

Концентрат в моем случае 80мл:20мл:10гр (вода:жидкое стекло:едкий натр). Но у меня не чистый едкий натр а порошок для чистки труб. Делал концентрат примерно с пол-года назад. С тех пор просто развожу одну часть концентрата на 4-8 частей воды (так было в "оригинале"). Пробовал и четыре, и восемь - влияет только на время начала проявления (примерно 20 и 40 секунд). Последнее время лью только 1:4 - так как расход концетрата все равно очень мал. Жидкое стекло покупал на рынке (~1$ за литровую банку). Вообще говоря, с точки зрения химии роль жидкого стекла в проявлении фоторезиста мне не совсем ясна, но факт остается фактом - с ним качество проявления не зависит от температуры раствора и даже после 5-7 минут в проявителе незасвеченные участки резиста не смываются. При проявлении я обычно покачиваю ванночку, после примерно 2 минут вынимаю плату и промываю под краном аккуратно протирая ватным тампоном. Если все нормально проявилось, то ложу плату в проявитель еще на 15-20 секунд чтобы допроявить места, где случайно могла остаться тонкая пленочка резиста (хотя это скорее нечто параноидальное ).
После этого сразу травлю.

[GREY]

Думается мне, что сушить нужно правильно. При высокой температуре у меня не вышло. А наилучший результат - сушка при комнатной температуре даже не сутки, а двое-трое.

При просто сушке у меня не вышло. Сушил и сутки и двое - все смывалось. А дубить надо чуть до 100°С, если быстро, и 60° минут 10 и больше. Если нагреть до 110-120°С, то уже ничего и никогда не смоется

Концентрат в моем случае 80мл:20мл:10гр (вода:жидкое стекло:едкий натр)

Обязательно попробую. Итак все получается, но я ленив, и если можно закинуть и уйти - это мое решение!

При проявлении я обычно покачиваю ванночку, после примерно 2 минут вынимаю плату и промываю под краном аккуратно протирая ватным тампоном.

Да ну, такие нежности. Швыряю в фотокувету и, придерживая деревянной палочкой, сразу же яростно тру малярной кистью. Короткое ополаскивание и закид в хлорное железо. Поворт задом и отход на 30 минут. Тут главное не забыть до вечера. Можно вспомнить, а тонких линий уже тю-тю, нету!

[andrey_s]

Итак все получается, но я ленив, и если можно закинуть и уйти - это мое решение!
.
Итак все получается, но я ленив, и если можно закинуть и уйти - это мое решение!
.
Итак все получается, но я ленив, и если можно закинуть и уйти - это мое решение!
.
Итак все получается, но я ленив, и если можно закинуть и уйти - это мое решение!
.
Итак все получается, но я ленив, и если можно закинуть и уйти - это мое решение!

С НОВЫМ ГОДОМ!!! Всем счастья и здоровья!

[-AnD-]

Всем громадное спасибо за советы!!! Наконец получил результат . Уменьшил время экспозиции до 3,5 минут, температуру дубления понизил (слишком высокая была). Очень понравился вариант с вертикальным расположением заготовки во время сушки - резист равномерно растекается, в брак уходит только 1см снизу. После таких изменений проблем с проявкой не возникло. Еще раз всем по три ку .
С наступающим новым годом, и пусть этот год будет счастливым для Всех!!!

[Ty3uK]

-AnD-, ну как? скажи-же ЭТО того стоило ...
и ещё раз всех с новым годом

[-AnD-]

Black_Diamond_12, Еще как стоило, все эти мученья с лихвой окупаются результатом Сразу хочется сваять что нибудь эдакое, ведь на красивую плату детали набивать - чистое удовольствие
Еще раз спасибо и с НАСТУПАЮЩИМ!

[Erich_Topp]

Всем! Всем! Всем!

Суть проблемы: Протравливание при проявлении больших земляных полигонов "изнутри".

Фоторезист просрочен на 1 год и 2 месяца. Консистенция фоторезиста довольно густая (у многих как вода, у меня же как аэрозольная краска), поэтому при напылении ровный слой получить довольно сложно, т.к. фоторезист быстро сохнет и не успевает полностью растечся. Сушу 12 часов при комнатной темп. в темном месте. После высыхания на поверхности присутствуют вкрапления пыли от которых никак не избавиться (интересно можно ли избавиться от пыли продувая плату перед нанесением фоторезиста сжатым воздухом). Фотошаблон высокого качества (абс. не прозрачный), изготовлен на струйном принтере.
Засвечиваю 15 Вт УФ эритемной лампой (лампа для загара) через 2мм стекло с раст. 25-30 см около 40 мин. причем первые 20 минут лампа смещена к одному краю платы, а остальное время к другому (как мне кажется так более равномерно засвечивается). Далее проявляю в 0.5 литрах воды + 3 чайных ложки средства для прочистки труб (не Крот). Проявление происходит следующим образом: сначала растворяются засвеченные участки, но не полностью (местами присутствует тонкая пленка). Далее я добавляю еще немного чудесного средства (пол чайной ложки) и проявление продолжается, но при этом начинают растворяться "изнутри" не засвеченные земляные полигоны , т.е. края полигонов остаются целыми, а заливка потихоньку растворяется (дороги и прочие мелкие элементы остаются невредимыми). В принципе можно при помощи маркера просто заретушировать просветы внутри полигонов , но хотелось бы понять причину этого таинственного явления.

И еще вот что. Я пробовал ретушировать просветы в фоторезисте с помощью перманентного маркера edding 140S который продавали на рынке спецально для нанесения рисунка на заготовки печатных плат (якобы устойчив к хлорному железу), но вышла оказия: во время травления маркерное покрытие пропустило хлорное железо и под ним произшло протравление. Может есть какие то распространенные маркеры более пригодные для этих целей.

[GREY]

Erich_Topp, я пользовался просроченым аж на два года, но не КонтактЧеми, а баллон в клеточку, кто производитель -убей не вспомню. На цвет получался близко к зеленому на фольге. Все работало, но я дубил и время засветки у меня было 3-4 минуты, правда 4 мя 20 Вт лампами.
Что я думаю про твои проблемы. У меня без дубления тоже смывалось пятнами. Пыль садиться во время сушки. Попробуй напылять и сушить держа ПП вертикально. Распыляй с маленького расстояния. Уььешь двух зайцев: не будет пыли и слой будет тонким и равномерным. Посмотри на моем хттп, там написано как я делаю, попробуй, может и у тебя пойдет.

[Ty3uK]

Erich_Topp, хмм... вот по поводу того, что протравливается "середина больших полигонов", а ты уверен, что у тебя фотошаблон абсолютно не прозрачен? Лично я в этом сомневаюсь (это как получается? ты на глаз определяешь прозрачность в УФ диапазоне? ) У меня на первой платке была подобная проблемма, тоисть с мелкими дорожками проблем вообще не было, а вот большие, были "в крапинку", но, при этом, контур этих полигонов был нормальным. Снизил время засветки, всё стало намного лучше.

[Erich_Topp]

GREY, Black_Diamond_12, сегодня провел эксперимент с целью определить качество моего фотошаблона. Заодно попробовал нанести фоторезист на вертикально установленную пластину. Как всегда первый блин получился комом: толщина слоя в разных местах оказалась различной (хотя для экспиремента так даже лучше), но несмотря на это мне показалось, что такой способ нанесения фоторезиста действительно позволяет получить тонкое ровное покрытие и уменьшить число пылинок на нем. Пластину с нанесенным фоторезистом сушил в вертекальном положении около 20 минут и на батарее ок. 40 минут, забегая вперед, хочу заметить, что качество проявленного рисунка получилось субьективно лучше чем тогда когда сушка производилась в течении 12 часов при комнатной температуре.
Время экспонирования оставил прежнее (40 мин.), но в одном месте над земляным полигоном положил монетку. Замысел заключался в следующем: если шаблон пропускает УФ лучи там где их пропускать не должен то при проявлении можно будет увидеть контур монеты. Засветил, стал проявлять. Начальную концентрацию проявителя установил меньше чем раньше, в результате процесс протекал значительно медленнее но зато полигоны остались в целости и сохранности. Там где слой фоторезиста был толще, изобращение получилось более контрастным (вопрос: что лучше, тонкий слой и меньшая контрастность либо толстый слой и высокая контрастность). Далее, увеличивая концентрацию проявителя попытался проявить контур монеты, но этого сделать мне не удалось т.е. скорее всего с шаблоном все в порядке. Даже в том месте где была монета полигон растворился сначала изнутри а потом по краям, видимо данное явление обусловленно свойствами фоторезиста.
Резюмируя хочу отметить, что качество проявленного риунка и устойчивость фоторезиста к проявителю в этот раз оказалось выше чем прежде, видимо прогрев платы сказаля благотворным образом, посему впредь буду сушить плату на грелке.

[GREY]

Erich_Topp, попробуй распылять с расстояния 3-4 см и очень быстро, тогда лишнее стекает вниз и получается очень равномерно.
Батарея хорошо, но 60-80°С минут на 10 оченно хорошо получается!

Не знаю чем ты пользуешься в качестве растворителя, я пользуюсь КОН или NaOH, в первом случае 15гр.\л, во втором 7. Это рекомендации лучших сабоководов и производителей фоторезиста. Но хочу попробовать

Концентрат в моем случае 80мл:20мл:10гр (вода:жидкое стекло:едкий натр).

- по отзывам бывалых это более проявительный проявитель! Бонус в том, что он не проявляет лишнего, т.е. можно передерживать. Для тебя - самое оно.