Изготовление плат фоторезистом

В прошлой статье мы рассматривали технологию изготовления печатных плат в домашних условиях с помощью ЛУТ (лазерно-утюжной) технологии. Как отмечалось ранее, ЛУТ имеет недостатки. Из которых основной — зависимость качества печатного рисунка от площади печатной платы. Чем больше плата, тем ниже качество, поскольку тонер принтера не обеспечивает необходимого разрешения. А если даже и удается сформировать тонкие элементы, то они плохо держаться на металлической поверхности фольгированного текстолита.

Перечисленных недостатков лишена технология изготовления плат фоторезистом, поскольку фоторезистивные материалы хорошо приспособлены для нанесения на поверхность. Качество платы не зависит от ее размера, а разрешение на порядок лучше, возможного при использовании тонера в ЛУТ технологии.

Типовые материалы для изготовления фоторезистом

Фоторезист — это чувствительное к свету вещество, которое под воздействием света полимеризуется. В последнее время на российском рынке появилось несколько видов фоторезистов в аэрозольной упаковке, например, Positiv 20 (производство Бельгия) и Positiv Resist (Cramolin®) немецкого производства. Эти фоторезисты жидкие, поэтому наносятся на плату путем распыления вблизи поверхности фольгированного текстолита. Широкое распространения, особенно для изготовления плат в домашних условиях получили пленочные фоторезисты, выполненные в виде прозрачного гибкого листа с двух сторон защищенной пленкой, которую необходимо снимать при наклеивании на текстолит.

В зависимости от свойств фоторезиста, различают две категории: позитивные и негативные. Позитивному соответствует непрозрачный участок на токопроводящей дорожке, негативному — прозрачный. Для своей платы мы выберем негативный.

Изготовление платы с помощью пленочного фоторезиста

Основа технологии изготовления плат фоторезистом заключается в формировании рисунка на поверхности фольгированного текстолита посредством нанесения слоя фоторезиста с последующим экспонированием через фотошаблон. Засвеченные (или незасвеченные) участки удаляются раствором кальцинированной соды.

Процесс изготовления платы начинаем с фотошаблона, через него будем проводить экспонирование фоторезиста с рисунком токопроводящих дорожек. Из любой доступной программы проектирования плат производим печать на прозрачную пленку.

Рис.1. Печатная плата в программе трассировки

 

Печать лучше выполнять на струйном принтере, поскольку рисунок получается более контрастный, поскольку краска, в отличии от лазерного принтера, наноситься более плотным слоем. В крайнем случае можно использовать и лазерный. При печати важно выставить правильные параметры печати. Параметры печати зависят от выбранной программы. Но достаточно знать несколько несложных правил, чтобы все получилось как задумано. Во-первых, необходимо учитывать тип фоторезиста — позитивный или негативный. Во-вторых, при необходимости включите зеркалирование изображения (в случае и изготовления двухслойной платы или в зависимости от того, какой стороной будете прикладывать пленку с рисунком на поверхность фоторезиста). В-третьих, необходимо задать максимальное значение интенсивности (контрастности) изображения.

Рис. 2. Окно печати шаблона экспонирования фоторезиста

 

После печати не забудьте просушить краску, чтобы не смазать. Затем готовим текстолит, поверхность которого необходимо очистить от окислов. Можно использовать мелкую наждачную шкурку или даже стирательную резинку. Добиваемся блестящей чистой поверхности. Наклеиваем на плату фоторезист, освобождая его липкую поверхность от защитной пленки.

Рис. 3. Плата с фоторезистивным слоем

 

Фотошаблон вырезаем по контуру нашего рисунка. Прикладываем к фоторезистивному слою и прижимаем стеклом для лучшего контакта поверхностей. Экспонирование проводим ультрафиолетовой лампой, можно лампой для сушки лака — тоже есть ультрафиолет в спектре или
медицинские облучатели для дезинфекции помещений (УФО-1, УФО-2 и им подобные).

Рис. 4. Фотошаблон

 

Время экспонирования подбираем экспериментально, на отдельной пластинке фоторезистивной пленки, последовательно открывая участки светочувствительного слоя и включая лампу на одинаковые временные промежутки. После экспонирования проявляем фоторезист в растворе кальцинированной соды (на 0,5 л воды — чайную ложку соды). В результате фоторезист раствориться в местах, где у нас не должно быть дорожек. Далее промываем плату под проточной водой и помещаем в другой раствор — хлорного железа для травления меди.

Рис. 5. Готовая плата

 

Недостатки изготовления плат фоторезистом

Метод изготовления плат фоторезистивным способом также не лишен недостатков. Самый значимый это усложнение технологического процесса дополнительными операциями (наклейка фоторезиста, экспонирование, проявка). Также, этой технологии требуется использование дополнительных материалов и инструментов. Но несмотря на недостатки, фоторезистивным методом можно получить результат еще более качественный чем результат полученный ЛУТом.

Разместить заказ на производство и последующую сборку печатных платы Вы можете в нашей компании.

 

В статье использовались материалы:
1. Изготовление печатной платы с помощью пленочного фоторезиста (https://radiokot.ru/lab/hardwork/06/)
2. Инструкция по самостоятельному изготовлению печатных плат с помощью фоторезиста (http://wladislaw-sl.narod.ru/zametka/Manual_plata_fotoresist.pdf)
3. Изготовление печатных плат с помощью фоторезиста (https://cxem.net/master/47.php)