Receita para gravar placas. Uma maneira simples e barata de gravar placas de circuito impresso

Depois que o design da placa de circuito impresso é transferido para a PCB revestida com folha de alumínio usando , é necessário gravar a placa de circuito impresso. Várias receitas de decapagem placas de circuito impresso são descritos sob o corte.

1. Método um - cloreto férrico.

Adicione cloreto férrico à água na proporção de 1:3. Mexa bem.
O tempo de gravação depende da temperatura da solução, da espessura do cobre e do “frescor” da solução.
Em média de 10 minutos a uma hora. Ao aplicar faixas com toner de impressora a laser, não aqueça acima de 45°C.
Recomenda-se balançar a prancha na solução.

2. Método dois - sulfato de cobre mais sal de cozinha.

Preparação da solução - 200 ml. água morna, duas colheres de sopa de sal de cozinha e uma colher de sulfato de cobre. O processo de gravação pode ser bastante demorado.

Sal

Para que o processo de ataque ocorra normalmente, recomenda-se utilizar um excesso significativo de sal, aquecer a solução e balançar a placa na solução.

3. Gravação da placa de circuito impresso em peróxido de hidrogênio plus ácido cítrico.

Um método bastante rápido de gravar uma placa de circuito impresso em temperatura ambiente, além da disponibilidade de componentes.

Composição da solução:
Em 100ml. Dissolva o peróxido de hidrogênio a 3% com 30 g de ácido cítrico e 5 g de sal de cozinha.

O sal pode ser dado em excesso.
A solução não deve ser diluída. Quanto mais peróxido, mais intenso será o processo.
Mas devemos levar em conta que a solução é descartável e não pode ser armazenada.

Condições usando um exemplo específico. Por exemplo, você precisa fazer duas placas. Um deles é um adaptador de um tipo de gabinete para outro. A segunda é a substituição de um microcircuito grande por um pacote BGA por dois menores, por pacotes TO-252, com três resistores. Tamanhos das placas: 10x10 e 15x15 mm. Existem 2 opções para fabricação de placas de circuito impresso: usando fotorresistente e método “ferro a laser”. Usaremos o método “ferro a laser”.

O processo de fabricação de placas de circuito impresso em casa

1. Preparando um projeto de placa de circuito impresso. Eu uso o programa DipTrace: prático, rápido e de alta qualidade. Desenvolvido por nossos compatriotas. Interface de usuário muito conveniente e agradável, ao contrário do PCAD geralmente aceito. Há uma conversão para o formato PCAD PCB. Embora muitas empresas nacionais já tenham começado a aceitar o formato DipTrace.

No DipTrace você tem a oportunidade de ver sua futura criação em volume, o que é muito prático e visual. Isto é o que devo obter (as placas são mostradas em escalas diferentes):

2. Primeiro marcamos a placa de circuito impresso e recortamos um espaço em branco para as placas de circuito impresso.

3. Exibimos nosso projeto em uma imagem espelhada com a mais alta qualidade possível, sem economizar toner. Depois de muita experimentação, o papel escolhido para isso foi o papel fotográfico grosso fosco para impressoras.

4. Não se esqueça de limpar e desengordurar o molde da placa. Se não tiver desengordurante, pode passar uma borracha no cobre da fibra de vidro. A seguir, com um ferro comum, “soldamos” o toner do papel à futura placa de circuito impresso. Eu seguro por 3-4 minutos sob leve pressão até que o papel fique levemente amarelo. Coloquei o calor no máximo. Coloquei outra folha de papel por cima para um aquecimento mais uniforme, caso contrário a imagem pode “flutuar”. O ponto importante aqui é a uniformidade de aquecimento e pressão.

5. Em seguida, depois de deixar a placa esfriar um pouco, colocamos a peça com o papel colado em água, de preferência quente. O papel fotográfico fica molhado rapidamente e, depois de um ou dois minutos, você pode remover cuidadosamente a camada superior.

Em locais onde há uma grande concentração de nossos futuros caminhos condutores, o papel adere especialmente ao quadro. Ainda não estamos tocando nisso.

6. Deixe a tábua de molho por mais alguns minutos. Remova cuidadosamente o papel restante usando uma borracha ou esfregando com o dedo.

7. Retire a peça de trabalho. Seque. Se em algum lugar as faixas não estiverem muito nítidas, você pode torná-las mais brilhantes com um marcador de CD fino. Embora seja melhor garantir que todas as faixas sejam igualmente nítidas e brilhantes. Isso depende de 1) uniformidade e aquecimento suficiente da peça de trabalho com o ferro, 2) precisão ao remover o papel, 3) qualidade da superfície do PCB e 4) seleção bem-sucedida do papel. Você pode experimentar o último ponto para encontrar a opção mais adequada.

8. Coloque a peça de trabalho resultante com os futuros trilhos condutores impressos em uma solução de cloreto férrico. Envenenamos por 1,5 ou 2 horas. Enquanto esperamos, vamos cobrir nosso “banho” com uma tampa: os vapores são bastante cáusticos e tóxicos.

9. Retiramos as tábuas acabadas da solução, lavamos e secamos. O toner de uma impressora a laser pode ser facilmente removido da placa usando acetona. Como você pode ver, mesmo os condutores mais finos, com largura de 0,2 mm, tiveram um desempenho muito bom. Resta muito pouco.

10. Estanhamos as placas de circuito impresso feitas pelo método “ferro a laser”. Lavamos o fluxo restante com gasolina ou álcool.

11. Resta recortar nossas tábuas e montar os elementos de rádio!

conclusões

Com alguma habilidade, o método “ferro a laser” é adequado para fazer placas de circuito impresso simples em casa. Condutores curtos de 0,2 mm e mais largos são obtidos com bastante clareza. Condutores mais grossos funcionam muito bem. O tempo de preparação, experimentos com seleção do tipo de papel e temperatura do ferro, ataque químico e estanhagem leva aproximadamente 3-5 horas. Mas é muito mais rápido do que encomendar placas a uma empresa. Os custos em dinheiro também são mínimos. Em geral, para projetos simples de rádio amador de orçamento, o método é recomendado para uso.

É difícil remover o cloreto férrico da pia ou da lavagem toalha de cozinha. É difícil explicar para minha esposa o buraco de ácido nas minhas calças. estou dentro Ultimamente mudou para o método mais barato e limpo de gravação de placas de circuito impresso. Graças ao químico desconhecido que descreveu este método pela primeira vez na Internet. Infelizmente, não me lembro onde ou quem ele é.

Posteriormente, vi muitas vezes receitas semelhantes em diversos sites da Internet e resolvi adicionar esta folha de dicas ao Datagor, para que esteja sempre à mão e na seção apropriada. Este método de gravação de placas é ótimo tanto para radioamadores iniciantes quanto para idosos.

Para quimizar a solução de ataque, precisamos de poções seguras e acessíveis

Como usar a receita?

Tempo de gravação aprox. 20 minutosà temperatura ambiente, depende da área do tabuleiro. O aumento da temperatura não leva a um aumento significativo da atividade, por isso acredito que o aquecimento não seja necessário.
É importante agitar a solução de ataque para obter solução fresca e remover os produtos da reação.

Solução de acordo com esta receita não corrói mãos e roupas e não mancha a pia. Inicialmente a solução é transparente, mas à medida que é utilizada vai adquirindo uma “onda do mar”, coloração esverdeada-azulada.

Foto em andamento, enviada para Datagor Beso(Minsk):
“Na verdade, envenena rapidamente, envenena de forma limpa e, o que é importante,
venenos mais baratos que o cloreto férrico"

Minha versão de conservar algum tipo de comida em um balde.
A solução é usada de forma muito econômica.

Taiti!.. Taiti!..
Não estivemos em nenhum Taiti!
Eles nos alimentam bem aqui também!
© Gato de desenho animado

Introdução com digressão

Como eram feitas as placas no passado em condições domésticas e de laboratório? Havia várias maneiras, por exemplo:

1. os futuros condutores fizeram desenhos;
2. gravado e cortado com cortador;
3. colaram com fita adesiva ou fita adesiva e depois recortaram o desenho com bisturi;
4. Eles fizeram estênceis simples e depois aplicaram o desenho com um aerógrafo.

Os elementos faltantes foram completados com canetas de desenho e retocados com bisturi.

Foi um processo longo e trabalhoso, exigindo do “desenhador” notável capacidade artística e rigor. A espessura das linhas dificilmente cabia em 0,8 mm, não havia precisão de repetição, cada placa tinha que ser desenhada separadamente, o que limitava muito a produção mesmo de um lote muito pequeno placas de circuito impresso(avançar PP).

O que temos hoje?

O progresso não pára. Os tempos em que os rádios amadores pintavam PP com machados de pedra em peles de mamute caíram no esquecimento. O surgimento no mercado de produtos químicos para fotolitografia disponíveis ao público abre perspectivas completamente diferentes para a produção de PCB sem metalização de furos em casa.

Vamos dar uma olhada rápida na química usada hoje para produzir PP.

Fotorresiste

Você pode usar líquido ou filme. Não consideraremos o filme neste artigo devido à sua escassez, dificuldades de rolagem em PCBs e à qualidade inferior das placas de circuito impresso resultantes.

Depois de analisar as ofertas do mercado, decidi pelo POSITIV 20 como o fotorresistente ideal para a produção doméstica de PCB.

Propósito:
Verniz fotossensível POSITIV 20. Utilizado na produção em pequena escala de placas de circuito impresso, gravuras em cobre e na realização de trabalhos relacionados à transferência de imagens para diversos materiais.
Propriedades:
As características de alta exposição proporcionam bom contraste nas imagens transferidas.
Aplicativo:
É utilizado em áreas relacionadas à transferência de imagens para vidros, plásticos, metais, etc. na produção em pequena escala. As instruções de uso estão indicadas no frasco.
Características:
Cor azul
Densidade: a 20°C 0,87 g/cm3
Tempo de secagem: a 70°C 15 min.
Consumo: 15 l/m2
Fotossensibilidade máxima: 310-440 nm

As instruções do fotorresiste dizem que ele pode ser armazenado em temperatura ambiente e não está sujeito ao envelhecimento. Eu discordo fortemente! Deve ser guardado em local fresco, por exemplo, na prateleira inferior do frigorífico, onde a temperatura normalmente é mantida a +2+6°C. Mas em hipótese alguma permita temperaturas congelantes!

Se você usa fotorresistentes que são vendidos em vidro e não possuem embalagens à prova de luz, é preciso cuidar da proteção da luz. Deve ser armazenado no escuro total e a uma temperatura de +2+6°C.

Iluminador

Da mesma forma, considero o TRANSPARENT 21, que utilizo constantemente, a ferramenta educacional mais adequada.

Propósito:
Permite a transferência direta de imagens para superfícies revestidas com emulsão fotossensível POSITIV 20 ou outro fotorresistente.
Propriedades:
Dá transparência ao papel. Fornece transmissão de raios ultravioleta.
Aplicativo:
Para transferir rapidamente os contornos de desenhos e diagramas para um substrato. Permite simplificar significativamente o processo de reprodução e reduzir o tempo é e custos.
Características:
Cor: transparente
Densidade: a 20°C 0,79 g/cm3
Tempo de secagem: a 20°C 30 min.
Observação:
Em vez de papel comum com transparência, você pode usar filme transparente para impressoras jato de tinta ou laser, dependendo de onde imprimiremos a máscara fotográfica.

Revelador fotorresistente

Existem muitas soluções diferentes para o desenvolvimento de fotorresiste.

Aconselha-se desenvolver utilizando uma solução " vidro líquido" Dele composição química: Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Esta substância tem um grande número de vantagens. O mais importante é que é muito difícil superexpor o PP nele, você pode deixar o PP por um tempo exato não fixo; A solução quase não altera suas propriedades com as mudanças de temperatura (não há risco de decomposição quando a temperatura aumenta) e também tem uma vida útil muito longa - sua concentração permanece constante por pelo menos alguns anos. A ausência do problema de superexposição na solução permitirá aumentar sua concentração para reduzir o tempo de desenvolvimento do PP. Recomenda-se misturar 1 parte de concentrado com 180 partes de água (pouco mais de 1,7 g de silicato em 200 ml de água), mas é possível fazer uma mistura mais concentrada para que a imagem se desenvolva em cerca de 5 segundos sem risco de superfície danos devido à superexposição. Na impossibilidade de adquirir silicato de sódio, use carbonato de sódio (Na 2 CO 3) ou carbonato de potássio (K 2 CO 3).

Não experimentei nem o primeiro nem o segundo, então vou contar o que tenho usado sem problemas há vários anos. eu uso solução de água soda cáustica. Para 1 litro água fria 7 gramas de soda cáustica. Se não houver NaOH, uso uma solução de KOH, dobrando a concentração de álcali na solução. Tempo de revelação 30-60 segundos com exposição correta. Se após 2 minutos o padrão não aparecer (ou aparecer fracamente) e o fotorresistente começar a sair da peça de trabalho, isso significa que o tempo de exposição foi escolhido incorretamente: é necessário aumentá-lo. Se, pelo contrário, aparecer rapidamente, mas as áreas expostas e não expostas forem lavadas ou a concentração da solução é muito alta ou a qualidade da fotomáscara é baixa (a luz ultravioleta passa livremente pelo “preto”): você precisa aumentar a densidade de impressão do modelo.

Soluções de gravação em cobre

O excesso de cobre é removido das placas de circuito impresso usando vários agentes de corrosão. Entre as pessoas que fazem isso em casa, persulfato de amônio, peróxido de hidrogênio + ácido clorídrico, solução de sulfato de cobre + sal de cozinha são frequentemente comuns.

Sempre enveneno com cloreto férrico em recipiente de vidro. Ao trabalhar com a solução, é preciso ter cuidado e atenção: se entrar em contato com roupas e objetos, eles permanecerão manchas de ferrugem, que são difíceis de remover com uma solução fraca de ácido cítrico (suco de limão) ou oxálico.

Aquecemos uma solução concentrada de cloreto férrico a 50-60°C, mergulhamos a peça de trabalho nela e movemos com cuidado e sem esforço uma vareta de vidro com um cotonete na extremidade sobre áreas onde o cobre é gravado com menos facilidade, o que proporciona um resultado mais uniforme. gravando toda a área do PP. Se você não forçar a equalização da velocidade, a duração da gravação necessária aumenta, e isso eventualmente leva ao fato de que em áreas onde o cobre já foi gravado, a gravação das faixas começa. Como resultado, não conseguimos o que queríamos. É altamente desejável garantir a agitação contínua da solução de ataque químico.

Produtos químicos para remoção de fotorresiste

Qual é a maneira mais fácil de remover o fotorresiste desnecessário após a gravação? Após repetidas tentativas e erros, optei pela acetona comum. Quando não está, lavo com qualquer solvente para tintas nitro.

Então, vamos fazer uma placa de circuito impresso

Onde começa um PCB de alta qualidade? Certo:

Crie um modelo de foto de alta qualidade

Para fazer isso, você pode usar quase qualquer impressora moderna a laser ou jato de tinta. Considerando que estamos usando fotorresistente positivo neste artigo, a impressora deve desenhar em preto onde o cobre deve permanecer na PCB. Onde não deveria haver cobre, a impressora não deveria desenhar nada. Muito ponto importante ao imprimir uma máscara fotográfica: você precisa definir o fluxo máximo de tinta (nas configurações do driver da impressora). Quanto mais pretas forem as áreas pintadas, maiores serão as chances de obter um ótimo resultado. Nenhuma cor é necessária, um cartucho preto é suficiente. A partir do programa (não consideraremos programas: cada um é livre para escolher - do PCAD ao Paintbrush) em que o modelo da foto foi desenhado, imprimimos em uma folha de papel comum. Quanto maior a resolução de impressão e maior a qualidade do papel, maior será a qualidade da máscara fotográfica. Recomendo não menos que 600 dpi; o papel não deve ser muito grosso; Na impressão, levamos em consideração que na lateral da folha onde a tinta é aplicada, o gabarito será colocado no blank PP. Se feito de forma diferente, as bordas dos condutores PP ficarão borradas e indistintas. Deixe a tinta secar se for uma impressora jato de tinta. A seguir impregnamos o papel com TRANSPARENTE 21, deixamos secar e o modelo da foto está pronto.

Em vez de papel e iluminação, é possível e até muito desejável usar filme transparente para impressoras a laser (ao imprimir em uma impressora a laser) ou jato de tinta (para impressão a jato de tinta). Observe que esses filmes têm lados desiguais: apenas um lado funcional. Se você usar impressão a laser, recomendo enfaticamente passar uma folha de filme a seco antes de imprimir - basta passar a folha pela impressora, simulando a impressão, mas sem imprimir nada. Por que isso é necessário? Ao imprimir, o fusor (forno) aquecerá a folha, o que inevitavelmente levará à sua deformação. Como consequência, há um erro na geometria da PCB de saída. Ao produzir PCBs frente e verso, isso é repleto de incompatibilidade de camadas com todas as consequências. E com a ajuda de um ensaio “seco”, aqueceremos a folha, ela ficará deformada e estará pronta para imprimir o modelo. Na impressão, a folha passará uma segunda vez pelo forno, mas a deformação será bem menos significativa, verificada várias vezes.

Se o PP for simples, você pode desenhá-lo manualmente em um programa muito conveniente com interface russificada Sprint Layout 3.0R (~650 KB).

Sobre fase preparatória desenhe não muito volumoso circuitos elétricos muito conveniente no programa também russificado sPlan 4.0 (~450 KB).

Esta é a aparência dos modelos de fotos finalizados, impressos em uma impressora Epson Stylus Color 740:

Imprimimos apenas em preto, com máxima adição de corante. Material filme transparente para impressoras jato de tinta.

Preparando a superfície PP para aplicação de fotorresiste

Para a produção de PP são utilizados materiais em folha com folha de cobre aplicada. As opções mais comuns são com espessura de cobre de 18 e 35 mícrons. Na maioria das vezes, para a produção de PP em casa, utilizam-se folhas de textolite (tecido prensado com cola em várias camadas), fibra de vidro (a mesma, mas são usados ​​​​compostos epóxi como cola) e getinax (papel prensado com cola). Menos comumente, sittal e polycor (cerâmicas de alta frequência raramente são usadas em casa), fluoroplástico (plástico orgânico). Este último também é utilizado para a fabricação de dispositivos de alta frequência e, possuindo características elétricas muito boas, pode ser utilizado em qualquer lugar e em qualquer lugar, mas seu uso é limitado pelo alto preço.

Em primeiro lugar, é necessário certificar-se de que a peça de trabalho não apresenta arranhões profundos, rebarbas ou áreas corroídas. A seguir, é aconselhável polir o cobre até formar um espelho. Polimos sem ser particularmente zelosos, caso contrário apagaremos a já fina camada de cobre (35 mícrons) ou, em qualquer caso, obteremos diferentes espessuras de cobre na superfície da peça. E isso, por sua vez, levará a velocidades diferentes gravação: irá gravar mais rápido onde for mais fino. E um condutor mais fino na placa nem sempre é bom. Especialmente se for longo e uma corrente decente fluir através dele. Se o cobre da peça for de boa qualidade, sem pecados, basta desengordurar a superfície.

Aplicação de fotorresiste na superfície da peça de trabalho

Colocamos a prancha sobre uma superfície horizontal ou levemente inclinada e aplicamos a composição de uma embalagem aerossol a uma distância de cerca de 20 cm. Lembramos que o inimigo mais importante neste caso é o pó. Cada partícula de poeira na superfície da peça é uma fonte de problemas. Para criar um revestimento uniforme, pulverize o aerossol em movimentos contínuos em zigue-zague, começando pelo canto superior esquerdo. Não utilizar o aerossol em quantidades excessivas, pois causará manchas indesejadas e levará à formação de uma espessura de revestimento não uniforme, exigindo maior tempo de exposição. No verão em altas temperaturas ambiente Pode ser necessário um novo tratamento ou o aerossol pode precisar ser pulverizado a uma distância mais curta para reduzir as perdas por evaporação. Ao pulverizar, não incline muito a lata; isso leva ao aumento do consumo de gás propulsor e, com isso, a lata de aerossol deixa de funcionar, embora ainda contenha fotorresiste. Se você estiver obtendo resultados insatisfatórios ao aplicar o revestimento fotorresistente em spray, use o revestimento giratório. Neste caso, o fotorresiste é aplicado a uma placa montada em uma mesa giratória com acionamento de 300-1000 rpm. Após o acabamento do revestimento, a placa não deve ser exposta a luz forte. Com base na cor do revestimento, você pode determinar aproximadamente a espessura da camada aplicada:

• azul cinza claro 1-3 mícrons;
• azul cinza escuro 3-6 mícrons;
• azul 6-8 mícrons;
• azul escuro com mais de 8 mícrons.

No cobre, a cor do revestimento pode apresentar um tom esverdeado.

Quanto mais fino for o revestimento da peça, melhor será o resultado.

Eu sempre giro o revestimento do fotorresiste. Minha centrífuga tem uma velocidade de rotação de 500-600 rpm. A fixação deve ser simples, a fixação é realizada apenas nas extremidades da peça. Fixamos a peça, ligamos a centrífuga, borrifamos no centro da peça e observamos como o fotorresiste se espalha pela superfície em uma camada fina. As forças centrífugas eliminarão o excesso de fotorresiste do futuro PCB, por isso recomendo fortemente fornecer uma parede protetora para não virar ambiente de trabalho para o chiqueiro. Eu uso uma panela comum com um furo no fundo e no centro. Por este orifício passa o eixo do motor elétrico, sobre o qual é instalada uma plataforma de montagem em forma de cruz de duas ripas de alumínio, ao longo da qual “correm” as orelhas de fixação da peça. As orelhas são feitas de cantoneiras de alumínio, fixadas ao trilho com uma porca borboleta. Por que alumínio? Baixa gravidade específica e, como resultado, menor desvio quando o centro de massa de rotação se desvia do centro de rotação do eixo da centrífuga. Quanto mais precisamente a peça for centralizada, menos batimento ocorrerá devido à excentricidade da massa e menos esforço será necessário para montagem rígida centrífugas até a base.

Fotorresiste é aplicado. Deixe secar por 15-20 minutos, vire a peça e aplique uma camada do outro lado. Dê mais 15-20 minutos para secar. Não esqueça que a luz solar direta e os dedos nas laterais de trabalho da peça de trabalho são inaceitáveis.

Fotorresiste de bronzeamento na superfície da peça de trabalho

Coloque a peça de trabalho no forno, leve gradualmente a temperatura até 60-70°C. Mantenha esta temperatura por 20-40 minutos. É importante que nada toque nas superfícies da peça de trabalho; apenas é permitido tocar nas extremidades.

Alinhando as máscaras fotográficas superior e inferior nas superfícies da peça de trabalho

Cada uma das máscaras fotográficas (superior e inferior) deve ter marcas ao longo das quais devem ser feitos 2 furos na peça de trabalho para alinhar as camadas. Quanto mais distantes as marcas estiverem umas das outras, maior será a precisão do alinhamento. Normalmente coloco-os diagonalmente nos modelos. Usando uma furadeira, usando essas marcas na peça, fazemos dois furos estritamente a 90° (quanto mais finos os furos, mais preciso é o alinhamento; uso uma broca de 0,3 mm) e alinhamos os gabaritos ao longo deles, sem esquecer que o O modelo deve ser aplicado no fotorresistente do lado em que a impressão foi feita. Pressionamos os modelos na peça de trabalho com vidros finos. É preferível usar vidro de quartzo, pois transmite melhor a radiação ultravioleta. Plexiglas (plexiglas) dá resultados ainda melhores, mas tem a desagradável propriedade de riscar, o que inevitavelmente afetará a qualidade do PP. No tamanhos pequenos PP, você pode usar a capa transparente da embalagem do CD. Na ausência desse vidro, pode-se usar vidros de janela comuns, aumentando o tempo de exposição. É importante que o vidro seja liso, garantindo um encaixe uniforme das fotomáscaras na peça de trabalho, caso contrário será impossível obter bordas dos trilhos de alta qualidade na placa de circuito impresso acabada.

Um espaço em branco com uma máscara fotográfica sob plexiglass. Usamos uma caixa de CD.

Exposição (exposição à luz)

O tempo necessário para a exposição depende da espessura da camada fotorresistente e da intensidade da fonte de luz. O verniz fotorresistente POSITIV 20 é sensível aos raios ultravioleta, a sensibilidade máxima ocorre na área com comprimento de onda de 360-410 nm.

É melhor expor sob lâmpadas cuja faixa de radiação esteja na região ultravioleta do espectro, mas se você não tiver essa lâmpada, também poderá usar lâmpadas incandescentes comuns e potentes, aumentando o tempo de exposição. Não inicie a iluminação até que a iluminação da fonte esteja estabilizada; é necessário que a lâmpada aqueça por 2-3 minutos; O tempo de exposição depende da espessura do revestimento e geralmente é de 60 a 120 segundos quando a fonte de luz está localizada a uma distância de 25 a 30 cm. As placas de vidro utilizadas podem absorver até 65% da radiação ultravioleta, portanto, nesses casos. é necessário aumentar o tempo de exposição. melhores pontuações conseguido usando placas de plexiglass transparentes. Ao usar fotorresiste com longa vida útil, o tempo de exposição pode precisar ser duplicado, lembre-se: Os fotorresistentes estão sujeitos ao envelhecimento!

Exemplos de uso várias fontes Luz:

Lâmpadas UV

Expomos cada lado por vez, após a exposição deixamos a peça repousar por 20-30 minutos em um local escuro.

Desenvolvimento da peça exposta

Desenvolvemos em solução de NaOH (soda cáustica) veja o início do artigo para mais detalhes a uma temperatura de solução de 20-25°C. Se não houver manifestação dentro de 2 minutos, pequeno Ó período de exposição. Se parecer bem, mas for lavado e áreas úteis você foi muito inteligente com a solução (a concentração é muito alta) ou o tempo de exposição com uma determinada fonte de radiação é muito longo ou a fotomáscara é de baixa qualidade a cor preta impressa insuficientemente saturada permite que a luz ultravioleta ilumine a peça de trabalho.

Na hora de revelar, sempre “enrolo” com muito cuidado e sem esforço um cotonete em um bastão de vidro sobre os locais onde o fotorresiste exposto deve ser lavado, isso acelera o processo;

Lavar a peça de trabalho de álcalis e resíduos de fotorresiste exposto esfoliado

Eu faço isso embaixo da torneira com água normal.

Fotorresiste de rebronzeamento

Colocamos a peça no forno, aumentamos gradativamente a temperatura e mantemos a temperatura de 60-100°C por 60-120 minutos, o padrão fica forte e duro;

Verificando a qualidade do desenvolvimento

Mergulhe brevemente (por 5-15 segundos) a peça de trabalho em uma solução de cloreto férrico aquecida a uma temperatura de 50-60°C. Enxágue rapidamente com água corrente. Em locais onde não há fotorresiste, inicia-se o ataque intensivo do cobre. Se o fotorresistente permanecer acidentalmente em algum lugar, remova-o mecanicamente com cuidado. É conveniente fazer isso com um bisturi comum ou oftálmico, munido de ótica (óculos de solda, lupa A relojoeiro, lupa A em um tripé, microscópio).

Gravura

Envenenamos em solução concentrada de cloreto férrico a uma temperatura de 50-60°C. É aconselhável garantir a circulação contínua da solução de ataque. Nós “massageamos” cuidadosamente as áreas com pouco sangramento com um cotonete em uma haste de vidro. Se o cloreto férrico for preparado recentemente, o tempo de ataque geralmente não excede 5-6 minutos. Lavamos a peça com água corrente.

Placa gravada

Como preparar uma solução concentrada de cloreto férrico? Dissolva o FeCl 3 em água levemente aquecida (até 40°C) até que pare de se dissolver. Filtre a solução. Deve ser armazenado em local fresco e escuro, em embalagem não metálica lacrada, em garrafas de vidro, Por exemplo.

Removendo fotorresistente desnecessário

Lavamos o fotorresistente dos rastros com acetona ou solvente para tintas nitro e esmaltes nitro.

Furos de perfuração

É aconselhável selecionar o diâmetro da ponta do futuro furo na fotomáscara de forma que seja conveniente furar posteriormente. Por exemplo, com um diâmetro de furo necessário de 0,6-0,8 mm, o diâmetro da ponta na fotomáscara deve ser de cerca de 0,4-0,5 mm, neste caso a broca ficará bem centralizada.

É aconselhável usar brocas revestidas com carboneto de tungstênio: as brocas feitas de aço rápido desgastam-se muito rapidamente, embora o aço possa ser usado para fazer furos individuais grande diâmetro(mais de 2 mm), pois as brocas revestidas com carboneto de tungstênio deste diâmetro são muito caras. Ao fazer furos com diâmetro inferior a 1 mm, é melhor usar uma máquina vertical, caso contrário as brocas quebrarão rapidamente. Se você perfurar furadeira distorções são inevitáveis, levando à união imprecisa de furos entre camadas. Movimento de cima para baixo na vertical furadeira o mais ideal do ponto de vista da carga na ferramenta. As brocas de metal duro são feitas com uma haste rígida (ou seja, a broca se ajusta exatamente ao diâmetro do furo) ou espessa (às vezes chamada de "turbo") que tem tamanho padrão(geralmente 3,5 mm). Ao perfurar com brocas revestidas de metal duro, é importante fixar firmemente a placa de circuito impresso, pois tal broca, ao se mover para cima, pode levantar a placa de circuito impresso, distorcer a perpendicularidade e arrancar um fragmento da placa.

Brocas de pequenos diâmetros são geralmente inseridas em pinça (vários tamanhos), ou em um mandril de três mandíbulas. Para uma fixação precisa, a fixação em um mandril de três mandíbulas não é a melhor A melhor opção, E tamanho pequeno as brocas (menos de 1 mm) fazem ranhuras rapidamente nas pinças, perdendo a boa fixação. Portanto para diâmetro da broca menos de 1 mm, é melhor usar um mandril de pinça. Para garantir a segurança, compre um conjunto extra contendo pinças sobressalentes para cada tamanho. Algumas brocas baratas vêm com pinças de plástico; jogue-as fora e compre as de metal.

Para obter uma precisão aceitável, é necessário organizar adequadamente o local de trabalho, ou seja, em primeiro lugar, garantir boa iluminação placas ao perfurar. Para isso, pode-se utilizar uma lâmpada halógena, fixando-a em um tripé para poder escolher uma posição (acender lado direito). Em segundo lugar, levante a superfície de trabalho cerca de 15 cm acima do tampo da mesa para melhor controle visual do processo. Seria uma boa ideia remover poeira e lascas durante a perfuração (você pode usar um aspirador comum), mas isso não é necessário. Ressalta-se que o pó da fibra de vidro gerado durante a perfuração é muito cáustico e, se entrar em contato com a pele, causa irritação cutânea. E por último, ao trabalhar, é muito conveniente usar o pedal da furadeira.

Tamanhos típicos de furos:

• vias 0,8 mm ou menos;
• circuitos integrados, resistores, etc. 0,7-0,8 mm;
• diodos grandes (1N4001) 1,0 mm;
• blocos de contato, aparadores de até 1,5 mm.

Tente evitar furos com diâmetro inferior a 0,7 mm. Tenha sempre pelo menos duas brocas sobressalentes de 0,8 mm ou menores, pois elas sempre quebram no momento em que você precisa fazer um pedido com urgência. Brocas de 1 mm e maiores são muito mais confiáveis, embora fosse bom ter brocas sobressalentes para elas. Quando precisar fazer duas placas idênticas, você pode furá-las simultaneamente para economizar tempo. Neste caso, é necessário fazer furos com muito cuidado no centro da almofada de contato próximo a cada canto da placa de circuito impresso e, para placas grandes, furos localizados próximos ao centro. Coloque as placas umas sobre as outras e, usando furos de centralização de 0,3 mm em dois cantos opostos e pinos como pinos, prenda as placas umas às outras.

Se necessário, você pode escarear os furos com brocas de maior diâmetro.

Estanhagem de cobre em PP

Se você precisar estanhar os trilhos na placa de circuito impresso, poderá usar um ferro de solda, solda macia de baixo ponto de fusão, fluxo de álcool-resina e trança de cabo coaxial. Para grandes volumes, estanham em banhos preenchidos com soldas de baixa temperatura com adição de fluxos.

O fundido mais popular e simples para estanhagem é a liga de baixo ponto de fusão “Rose” (estanho 25%, chumbo 25%, bismuto 50%), cujo ponto de fusão é 93-96°C. Usando uma pinça, coloque a placa sob o nível do líquido fundido por 5 a 10 segundos e, após removê-la, verifique se toda a superfície do cobre está coberta de maneira uniforme. Se necessário, a operação é repetida. Imediatamente após a retirada da placa do fundido, seus restos são retirados com rodo de borracha ou por agitação forte no sentido perpendicular ao plano da placa, segurando-a na pinça. Outra maneira de remover resíduos da liga Rose é aquecer a placa em uma cabine de aquecimento e agitá-la. A operação pode ser repetida para obter um revestimento de espessura única. Para evitar a oxidação do hot melt, adiciona-se glicerina ao recipiente de estanhagem de modo que seu nível cubra o fundido em 10 mm. Após a conclusão do processo, a placa é lavada da glicerina em água corrente. Atenção! Estas operações envolvem trabalhar com instalações e materiais expostos a altas temperaturas, portanto, para evitar queimaduras, é necessário o uso de luvas, óculos e aventais de proteção.

A operação de estanhagem com uma liga de estanho-chumbo ocorre de forma semelhante, mas mais aquecer derreter limita o escopo de aplicação este método em condições de produção artesanal.

Após o estanhamento, não se esqueça de limpar o fluxo da placa e desengordurar bem.

Se você tem uma produção grande, pode usar estanhagem química.

Aplicando uma máscara protetora

As operações de aplicação de máscara protetora repetem exatamente tudo o que foi escrito acima: aplicamos fotorresistente, secamos, bronzeamos, centralizamos a máscara fotomáscara, expomos, revelamos, lavamos e bronzeamos novamente. Obviamente, pulamos as etapas de verificação da qualidade da revelação, ataque químico, remoção do fotorresiste, estanhamento e perfuração. No final, bronzeie a máscara durante 2 horas a uma temperatura de cerca de 90-100°C - ela ficará forte e dura, como vidro. A máscara formada protege a superfície do PP de influências externas e protege contra curtos-circuitos teoricamente possíveis durante a operação. Também desempenha um papel importante na soldagem automática: evita que a solda “assente” em áreas adjacentes, causando curto-circuito.

Pronto, a placa de circuito impresso dupla face com máscara está pronta

Tive que fazer um PP dessa forma com a largura dos trilhos e o passo entre eles de até 0,05 mm (!). Mas isso já é um trabalho de joalheria. E sem esforço especial você pode fazer PP com uma largura de pista e um passo entre eles de 0,15-0,2 mm.

Não apliquei máscara na prancha mostrada nas fotos;

Placa de circuito impresso em processo de instalação de componentes nela

E aqui está o próprio dispositivo para o qual o PP foi feito:

Esta é uma ponte de telefonia celular que permite reduzir o custo dos serviços em 2 a 10 vezes comunicações móveis para isso valeu a pena mexer com o PP;). A placa de circuito impresso com componentes soldados está localizada no suporte. Anteriormente, havia um carregador comum para baterias de celulares.

Informações adicionais

Metalização de furos

Você pode até metalizar buracos em casa. Para isso, a superfície interna dos furos é tratada com uma solução de nitrato de prata (lápis) 20-30%. Em seguida, a superfície é limpa com um rodo e a placa é seca à luz (pode-se usar uma lâmpada UV). A essência desta operação é que sob a influência da luz, o nitrato de prata se decompõe e inclusões de prata permanecem no quadro. Em seguida, é realizada a precipitação química do cobre da solução: sulfato de cobre (sulfato de cobre) 2 g, hidróxido de sódio 4 g, amônia 25% 1 ml, glicerina 3,5 ml, formaldeído 10% 8-15 ml, água 100 ml. O prazo de validade da solução preparada é muito curto; ela deve ser preparada imediatamente antes do uso. Após a deposição do cobre, a placa é lavada e seca. A camada revela-se muito fina; a sua espessura deve ser aumentada para 50 mícrons por meios galvânicos.

Solução para aplicação de revestimento de cobre por galvanoplastia:
Para 1 litro de água, 250 g de sulfato de cobre (sulfato de cobre) e 50-80 g de ácido sulfúrico concentrado. O ânodo é uma placa de cobre suspensa paralelamente à peça a ser revestida. A tensão deve ser 3-4 V, densidade de corrente 0,02-0,3 A/cm 2, temperatura 18-30°C. Quanto menor a corrente, mais lento será o processo de metalização, mas melhor será o revestimento resultante.

Fragmento de placa de circuito impresso mostrando metalização no furo

Fotorresistentes caseiros

Fotorresistente à base de gelatina e bicromato de potássio:
Primeira solução: despeje 15 g de gelatina em 60 ml de água fervida e deixe inchar por 2-3 horas. Após o inchaço da gelatina, coloque o recipiente em banho-maria a uma temperatura de 30-40°C até que a gelatina esteja completamente dissolvida.
Segunda solução: dissolver 5 g de dicromato de potássio (pó crômico laranja brilhante) em 40 ml de água fervida. Dissolver em baixo iluminação difusa.
Despeje o segundo na primeira solução com agitação vigorosa. Adicione algumas gotas à mistura resultante usando uma pipeta. amônia até obter a cor palha. A emulsão é aplicada na placa preparada sob luz muito fraca. A placa é seca até ficar sem pegajosidade à temperatura ambiente e na escuridão total. Após a exposição, enxágue a placa sob luz ambiente baixa em água morna corrente até que a gelatina não curtida seja removida. Para avaliar melhor o resultado, pode-se pintar áreas com gelatina não removida com uma solução de permanganato de potássio.

Fotorresistente caseiro melhorado:
Primeira solução: 17 g de cola de madeira, 3 ml de solução aquosa de amônia, 100 ml de água, deixar inchar por um dia, depois aquecer em banho-maria a 80°C até dissolver completamente.
Segunda solução: 2,5 g de dicromato de potássio, 2,5 g de dicromato de amônio, 3 ml de solução aquosa de amônia, 30 ml de água, 6 ml de álcool.
Quando a primeira solução esfriar a 50°C, despeje a segunda solução nela com agitação vigorosa e filtre a mistura resultante ( esta e as operações subsequentes devem ser realizadas em uma sala escura, luz solar inaceitável!). A emulsão é aplicada a uma temperatura de 30-40°C. Continue como na primeira receita.

Fotorresistente à base de dicromato de amônio e álcool polivinílico:
Preparar a solução: álcool polivinílico 70-120 g/l, dicromato de amônio 8-10 g/l, etanol 100-120 g/l. Evite luz forte! Aplicar em 2 camadas: primeira camada secando 20-30 minutos a 30-45°C segunda camada secando 60 minutos a 35-45°C. Solução reveladora de álcool etílico a 40%.

Estanhagem química

Em primeiro lugar, a placa deve ser retirada para remover o óxido de cobre formado: 2-3 segundos em solução de ácido clorídrico a 5%, seguido de enxágue em água corrente.

Basta realizar a estanhagem química mergulhando a placa em uma solução aquosa contendo cloreto de estanho. A liberação de estanho na superfície de um revestimento de cobre ocorre quando imerso em uma solução salina de estanho na qual o potencial do cobre é mais eletronegativo que o do material de revestimento. A mudança de potencial na direção desejada é facilitada pela introdução de um aditivo complexante, tiocarbamida (tioureia), na solução de sal de estanho. Este tipo de solução tem a seguinte composição (g/l):

Dentre as listadas, as mais comuns são as soluções 1 e 2. Às vezes é proposto o uso como surfactante para a 1ª solução detergente"Progresso" na quantidade de 1 ml/l. A adição de 2-3 g/l de nitrato de bismuto à 2ª solução leva à precipitação de uma liga contendo até 1,5% de bismuto, o que melhora a soldabilidade do revestimento (evita o envelhecimento) e aumenta muito a vida útil do PCB acabado antes da soldagem componentes.

Para preservar a superfície, são utilizados sprays aerossóis à base de fundentes. Após a secagem, o verniz aplicado na superfície da peça forma uma película forte e lisa que evita a oxidação. Uma das substâncias populares é “SOLDERLAC” da Cramolin. A soldagem subsequente é realizada diretamente na superfície tratada, sem remoção adicional do verniz. Em casos particularmente críticos de soldadura, o verniz pode ser removido com uma solução de álcool.

As soluções de estanhagem artificial deterioram-se com o tempo, especialmente quando expostas ao ar. Portanto, se você raramente recebe grandes pedidos, tente preparar uma pequena quantidade de solução de uma só vez, suficiente para estanhar a quantidade necessária de PP, e armazene o restante da solução em um recipiente fechado (garrafas do tipo usado em fotografia que não permitir a passagem do ar são ideais). Também é necessário proteger a solução de contaminação, que pode degradar bastante a qualidade da substância.

Concluindo, quero dizer que ainda é melhor usar fotorresistentes prontos e não se preocupar em metalizar furos em casa, você ainda não obterá ótimos resultados;

Muito obrigado ao candidato das ciências químicas Filatov Igor Evgenievich para consultas sobre questões relacionadas à química.
Também quero expressar minha gratidão Igor Chudakov."

Uma instalação de alta qualidade é a chave para uma instalação confiável e longo trabalho um dispositivo ou outro. Neste artigo tentarei explicar de forma breve e detalhada todo o processo de criação de placas de circuito impresso. O método LUT é o mais acessível de todos os existentes, muitos provavelmente já ouviram o nome e muitos estão familiarizados com ele, porque mais da metade Pessoas apaixonadas por eletrônica usam essa tecnologia para criar placas de circuito impresso em casa.

Tudo o que você precisa para criar placas de circuito impresso de alta qualidade em casa é uma impressora a laser, um ferro - de preferência doméstico e, claro, um pedaço de folha de fibra de vidro. Um modelo com dimensões exatas deve ser impresso em uma impressora a laser (ou seja, laser), certifique-se de usar a tonalidade mais escura possível e, em seguida, recorte cuidadosamente o modelo.

Ao mesmo tempo, muitos aconselham imprimir o modelo em papel fotográfico, mas eu pessoalmente nunca usei papel fotográfico (e não tenho impressora a laser, tenho que correr sempre para o clube de Internet mais próximo), no meu caso, papel A4 normal.

Após esta operação, é necessário preparar a placa e, para isso, a primeira coisa que você precisa fazer é cortar a fibra de vidro no tamanho da sua placa, depois limpar bem a superfície da folha com uma lixa fina até ficar brilhante e depois enxaguar a folha com solvente ou acetona. Depois disso, iniciamos imediatamente o processo.

Aquecemos nosso ferro. Inicialmente aconselhei usar os domésticos, o motivo é bem simples - os ferros de marca não têm fundo liso e não pesam muito, mas os domésticos são o que você precisa. Colocamos o modelo uniformemente na placa para que o toner fique voltado para a lateral da folha e, em seguida, começamos a passar a placa com cuidado. Para quem está fazendo o processo pela primeira vez, aconselho fixar o gabarito em relação ao quadro para não ficar com o quadro torto.

Você precisa passar a ferro por 90 segundos (eu pessoalmente faço isso), depois disso desligamos o ferro e deixamos a tábua esfriar por um ou dois minutos, depois trazemos uma vasilha com água e jogamos a tábua lá por alguns minutos, depois que removemos com cuidado, sem arranhar com as unhas, usando o papel dos dedos.

O resultado é um produto semiacabado quase acabado; em locais onde o toner não adere bem ou falta, pode-se cobrir com esmalte comum ou manicure. Para isso, pegue um verniz, um palito e finalize a pintura do quadro. Deixe a manicure ou o esmalte expirar por 15 a 30 minutos (dependendo do esmalte específico). Em seguida, você precisa se preparar para último estágio– gravura, falaremos sobre isso mais adiante...

Depois do modelo aplicado na superfície da folha de fibra de vidro, é hora de iniciar o processo de gravação da placa - esta etapa é a mais fácil. Algumas pessoas usam sulfato de cobre para gravação, outras usam cloreto férrico, na minha área isso tudo é um luxo, então você tem que usar um método alternativo de gravação de placas de circuito impresso.
Primeiro, um pouco sobre os ingredientes. Tudo o que precisamos é de uma colher de chá de sal de cozinha, ácido cítrico (2 pacotes de 40 Gy cada) e peróxido de hidrogênio - solução a 3%.

Onde posso conseguir tudo isso? O sal de cozinha pode ser roubado de própria cozinha, o peróxido de hidrogênio é vendido em frascos de 100 mg em qualquer farmácia (precisamos de 2 frascos), mas o ácido cítrico pode ser adquirido em qualquer supermercado.

Em seguida, você precisa procurar um recipiente adequado - plástico, vidro ou esmalte. Neste recipiente, misture todos os nossos ingredientes e adicione 20-50 ml de água da torneira comum à solução. No final, só falta lançar o nosso tabuleiro na solução.

Após 40-60 minutos, a placa estará gravada. A desvantagem desta solução é que é suficiente para 2-3 tábuas do tamanho de um maço de cigarros, essencialmente uma solução quase descartável, mas acessível a todos.

Tudo o que resta a seguir - você sabe melhor do que eu - é fazer furos para os componentes, estanhar os trilhos (se desejar, mas aconselho que a camada de estanho evite a oxidação dos trilhos de cobre) e a instalação final dos componentes eletrônicos.

O método LUT permite obter trilhas de alta qualidade com espessura de até 0,3-0,5 mm, portanto, com sua ajuda você pode criar placas de circuito impresso de qualidade quase industrial, mas se você estiver fazendo uma placa, digamos, para montagem em superfície (no caso de montagem de dispositivos digitais de um tipo ou de outro), onde estão envolvidos processadores e circuitos integrados com numerosos pinos pequenos, então o método LUT não é a melhor opção, então um método de criação mais moderno e de alta qualidade placas de circuito impresso vêm em socorro - fotorresiste.