Prototipazione PCB con schede in rame presensibilizzate


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Attualmente sto lavorando al mio primo prototipo di PCB usando una scheda PCB pre-sensibilizzata, acquistata da Maplins UK . Tuttavia, sto avendo terribili problemi nell'esporre e sviluppare il tabellone, non sembra mai andare bene. Non ho ancora raggiunto la fase di attacco perché non sono contento dei risultati di sviluppo presensibilizzati. Sto cercando suggerimenti e trucchi generali e come seguire la giusta "strada" per il successo - mi sembra che stia peggiorando per qualche motivo! ;-)

Sto usando fogli trasparenti a getto d'inchiostro con il tono più scuro applicato per la maschera, e dopo aver notato che puoi vedere la luce attraverso le aree stampate sulla maschera, ho deciso di raddoppiare e ho venduto due lucidi identici allineati uno sopra l'altro. Puoi tenerlo alla luce e vedere ancora una sorta di opaco bagliore viola, ma è per lo più opaco. Riconosco che questa potrebbe essere una delle cause dei miei problemi!

Ho iniziato usando una normale lampadina da 100 watt, con scarso successo; le esposizioni sembrano impiegare 40 minuti e oltre per avere alcun effetto e sono diventate molto calde. Tenevo la maschera sulla lavagna usando il vetro, ma dopo aver realizzato i blocchi di vetro con molta luce UV, ho deciso di passare a un foglio di acrilico trasparente.

Ho quindi trovato uno sterilizzatore UV portatile economico, che in realtà afferma di emettere luce UV-C; So che UV-A è il tipo richiesto per esporre la tavola per quanto posso capire ma sembra avere un effetto molto più veloce, vedo un effetto anche dopo solo due minuti di esposizione. Il manuale afferma che utilizza una "lampada UV germicida a lunga durata da 4 watt", e sì, non è ciò che chiameresti brillante. L'esposizione più lunga che ho fatto finora è di circa sei minuti e ho ancora riscontrato lo stesso problema (vedi sotto).

Secondo il loro sito, le schede sono presumibilmente sviluppate usando una soluzione di soda caustica.

In tutti i miei tentativi, sto vedendo apparire lo schema circuitale, ma il rame sviluppato che deve essere inciso finisce in nessun posto vicino come luccicherei come mi aspetterei - mi aspetto che lo strato di fotoresist si dissolva completamente con conseguente esposto rame lucido, passando da molti di quei siti di incisione su PCB di riferimento su Internet. Invece finisco con vari gradi di aree casuali di rame lucido, ma per lo più rame opaco (fotoresist parzialmente disciolto) e altre aree completano lo strato di photoresist verdastro bluastro. Non ho ancora provato l'attacco, ma non è difficile capire perché mi aspetto che anche una tavola così scarsamente esposta e sviluppata incida male. Non riesco a immaginare che le aree "per lo più opache di rame" incideranno affatto dato che il fotoresist è solo parzialmente dissipato.

Sto tagliando piccole aree delle mie due schede pre-sensibilizzate di medie dimensioni a scopo di test e mi sto esaurendo rapidamente!

Quindi non sono chiaro e sto procedendo molto lentamente a causa di tutte queste variabili:

  • Non sono sicuro del tempo di esposizione (per la mia lampada).
  • Non sono sicuro della posizione della luce UV e dell'altezza richieste.
  • Non sono sicuro che il mio modello di maschera sia abbastanza opaco (alla luce UV).
  • Non sono sicuro delle proporzioni corrette di soda caustica all'acqua.
  • Non sono sicuro del tempo di lasciare la tavola nella soda caustica - se sto andando troppo avanti nello sviluppo.
  • Non sei sicuro di immergerti nell'acqua per fermare lo sviluppo - Puoi rimetterlo nella soda caustica per continuare lo sviluppo se non lo hai lasciato abbastanza a lungo? Inoltre come puoi dirlo !?
  • Inoltre, non so se una tavola pre-sensibilizzata sviluppata rimanga tale e non sbiadisca alla luce del giorno nel tempo. Quanto tempo prima che la normale luce del giorno influenzi una tavola sviluppata pre-sensibilizzata?

Ogni aiuto che qualcuno potrebbe darmi sarebbe apprezzato. Non ho tenuto un registro decente delle mie attività, per imparare in modo efficace, perché pensavo di averlo inchiodato ormai! Tuttavia, se necessario, posso fornire le foto dei miei sforzi finora.


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Stu, Chiphacker è il posto giusto per questo tipo di domande :)
mad_z,

Sto lavorando a una risposta, ma come stai controllando quanto è "luminosa" la tua luce UV, una luce UV non dovrebbe essere molto luminosa per i tuoi occhi, ma potrebbe facilmente ferirti. La seconda cosa è determinare quale potenza è necessaria al materiale e determinare la potenza in uscita e la trasparenza del materiale.
Kortuk,

Sì, Kortuk. Non sto davvero facendo nulla di scientifico come misurare la luminosità, l'equipaggiamento per misurare questo costerebbe parecchio, ne sono sicuro. In effetti non ho guardato alla luce e indosso alcuni occhiali da sole da prescrizione, molto bravi a bloccare tutti i tipi di luce UV, mentre esponendo le tavole. Il bagliore viola emesso è sorprendentemente luminoso per una lampadina da 4 watt. Maplins non riporta alcun tipo di tempo o potenza di esposizione, ma menziona che dovresti usare la propria scatola UV - di cui, posso aggiungere - costa circa £ 80, penso, quindi non ci andrò! Mille grazie per le tue risposte!
H3liosphan,

@mad_z. Grazie mille! Tranne che ho notato che non ci sono tag predefiniti per queste parole: "pcb", "etch", "presensibilizzato" ecc ecc ecc, e non mi permetterebbe di inviare fino a quando non inserisco un tag noto. Forse quando guadagno abbastanza complimenti mi permetto di aggiungerli ... ;-)
H3liosphan,

Hai considerato di ordinare i PCB in una casa PCB? Ho fatto PCB in casa in passato, per lo più non ne vale la pena. Ci sono alcuni PCB House che hanno fatto un PCB davvero buono a un prezzo davvero economico. Sono d'accordo con @Gustavo Litovsky e il suo commento qui electronics.stackexchange.com/questions/58369/…
Jesus Castane,

Risposte:


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  • Non sono sicuro del tempo di esposizione (per la mia lampada).
  • Non sono sicuro della posizione della luce UV e dell'altezza richieste.

Con questi devi solo sperimentare, suggerirei di posizionare la scheda abbastanza vicino alla lampada (circa 20-50 mm).

Ti suggerisco di prendere una striscia lunga di PCB fotoresist e posizionarci sopra qualcosa che blocchi la luce UV, quindi esporre la striscia allontanando il blocco UV a intervalli predefiniti (diciamo, ogni 10 secondi). Ciò che otterrai sarà un PCB esposto in passaggi per diversi tempi di esposizione (10s, 20s, 30s, 40s, 50s ecc.), Quindi scegli il tempo di esposizione che dà il miglior risultato.

  • Non sono sicuro che il mio modello di maschera sia abbastanza opaco (alla luce UV).

Se è un normale foglio di trasparenza dovrebbe andare bene. La stampa su questi con una stampante laser funziona ma questo dipende dalla tua stampante. Grandi aree di nero potrebbero essere sovraesposte, ma ciò dipende dalla stampante. Se la qualità del nero è scadente, è possibile stampare due fogli e allinearli uno sopra l'altro.

  • Non sono sicuro delle proporzioni corrette di soda caustica all'acqua

Ho usato una soluzione al 3% di NaOH (funziona anche KOH) che sembra funzionare bene.

  • Non sono sicuro del tempo di lasciare la tavola nella soda caustica - se sto andando troppo avanti nello sviluppo.

Fondamentalmente lo sposti nella soluzione fino a quando non sembra sviluppato (roba nera esce dal tabellone), di solito si sviluppa abbastanza rapidamente (sotto i 30 anni) ma questo dipende dalla tua soluzione. Se la tua soluzione è troppo forte o la sviluppi troppo a lungo, rimuoverà tutto il fotoresist se la mantieni nella soluzione troppo a lungo. Una soluzione non abbastanza concentrata non svilupperà con successo la scheda (di nuovo, la soluzione al 3% sembra funzionare bene). Lavare la tavola sotto un rubinetto in seguito funziona bene. Puoi continuare a sviluppare dopo averlo rimosso dalla soluzione. Puoi addirittura continuare a sviluppare dopo aver inciso un po 'la tavola, ricorda di lavare la tavola. Mettere la scheda nella soluzione di attacco mostra abbastanza bene dove la scheda ha un fotoresist e dove no, il rame esposto alla soluzione di attacco va a questo "

  • Inoltre, non so se una scheda pre-sensibilizzata sviluppata rimanga tale, e non sbiadirà alla luce del giorno nel tempo. Quanto tempo prima che la normale luce del giorno influenzi una tavola sviluppata pre-sensibilizzata?

Una tavola con lo scudo di plastica DOVREBBE essere influenzata dalla luce del giorno, ma per essere sicuro li terrei in un posto protetto dalla luce (come un cassetto).

Btw. Ti suggerirei di provare a esporre le tue schede con una lampada da tavolo fluorescente da 11 W (quelle con una lampada a forma di "U", dovrebbero essere piuttosto comuni e costano come 10e da Ikea). Metti la lampada abbastanza vicino al tabellone (come 50mm vicino e disponi di una sottile lastra di vetro sopra il tabellone per mantenere la maschera vicino al tabellone). Puoi ottenere una lastra di vetro adatta dalle cornici (di nuovo, Ikea è un buon posto per ottenerle), assicurati solo che sia un vero vetro e non di plastica. Esporre per 12-15 minuti (ho usato 13,5 minuti per le mie schede e il mio setup). Ho usato questo metodo con successo per molto tempo. Non funziona per le schede di grandi dimensioni perché la lampada è così stretta ma per le schede di piccole dimensioni funziona bene.


Grazie mille Dago, ci sono alcune gemme lì dentro! Mi ci sarebbero voluti anni per pensare a quel trucco di esposizione intensificato, che mi ha dato un ottimo metodo per iniziare a calcolare i tempi di esposizione! Proverò a trovare questo 11W flurescent, ma non ricordo di aver visto nessuno con una lampadina a forma di U (suppongo che sia quello che vuoi dire). La mia sterilizzatrice UV ha una lampadina a forma di U e sembra che mi stia dando risultati molto rapidi in relazione all'incandescenza che ho usato. Ancora una volta ho pensato che il vetro avrebbe bloccato molta della luce UV richiesta, persino il vetro della cornice. Perché non in plastica o acrilico? Grazie ancora!
H3liosphan,

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Felice di aiutarti :) La plastica e l'acrilico sono cattivi perché sono praticamente opachi alla luce UV. Credo che il "vetro normale" come quello usato nelle cornici non sia perfetto, ma è abbastanza trasparente alle lunghezze d'onda UV. Penso che la soluzione ottimale sarebbe il vetro al quarzo che è sostanzialmente trasparente alla luce UV ma il quarzo è raro, costoso e non necessario in questa applicazione. Il tipo di lampada da tavolo di cui parlavo è questo: [img] servicelighting.com/catpics/philips/26109.jpg[/img] Comunemente usato nelle lampade da tavolo.
Dago,

Il vetro che normalmente hai a disposizione brillerà alla luce UV, credo che assorba e irradia la luce UV. Ha un assorbimento dell'80-90% nel processo, credo.
Kortuk,

Come ho detto, potrebbe non essere ottimale ma è abbastanza buono :) Sto ottenendo tempi di esposizione inferiori a 2 minuti con un input inferiore a 8 W al mio pannello a LED UV (inclusa la potenza che viene sprecata nei resistori, molto probabilmente come un watt di emissione luminosa effettiva) durante l'utilizzo di un vetro della cornice di spessore pari a un paio di mm (molto probabilmente il normale vetro soda-lime).
Dago,

Non avevo idea che la plastica bloccasse così tanto la luce UV. Grazie per quello Conosco abbastanza bene i blocchi di vetro UV, perché è progettato per impedire che le stanze vengano bagnate dai raggi UV pericolosi nei giorni di sole - ecco perché le tende non finiscono per sbiancare dopo un po '. Suppongo che si possa dire che su ogni tipo di materiale in foglio trasparente disponibile sul mercato in quanto prevenire l'esposizione pericolosa è un requisito chiave per la maggior parte dei materiali trasparenti. Scommetto che la "grazia salvifica" per il vetro della cornice è che è così sottile rispetto al vetro della finestra, lo rende meno assorbente. Ringrazia tutti.
H3liosphan,

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Uso una stampante a getto d'inchiostro e funziona benissimo. È necessaria la carta per lucidi 3M Inkjet perché è ruvida. Ho un istruttore disponibile all'indirizzo: http://www.instructables.com/id/Creating-Printed-Circuit-Boards-with-a-INKJET-Prin/


Ah, questo è tutto !? Bene, sai che è stato il tuo Instructable a farmi iniziare a farlo in primo luogo! Colpa tua! ;-) Ad ogni modo, l'ho stampato su alcuni fogli di trasparenza Staples qui - <a href=" staples.co.uk/presentation-equipment/transparencies/… Lucidi a getto d'inchiostro</a> Anche questa roba è ben strutturata, ma se io stamparlo una volta, lo tengo su alcune lampadine alogene e posso vedere un bagliore viola attraverso le aree opache nere, se raddoppio vedo un bagliore viola molto più scuro. Non posso dire se la luce UV è bloccata
H3liosphan

Siamo spiacenti, linky rovinato
H3liosphan

:) Quando stampo, lo imposto in bianco e nero (nemmeno impostato sulla qualità delle foto). Quando lo tengo alla luce, non vedo il viola, ma riesco a vedere un po 'attraverso il nero. Tuttavia, quando l'ho posato sulla superficie del PCB è davvero scuro e non ho avuto problemi.
ArduinoFun

Sto usando una lampadina da 15 W, posizionata a circa 5 pollici sopra il mio lavoro. Il PCB è appoggiato sul banco di lavoro, con il lato pre-sensibilizzato rivolto verso l'alto, quindi un foglio di trasparenza con il disegno sopra e un pezzo di acrilico trasparente su entrambi per trattenere la trasparenza e impedirne il movimento. Lo espongo per 14 minuti, quindi lo posiziono nello sviluppatore che ho mischiato come rapporto 1 a 10 (riscaldato e lo muovo avanti e indietro indossando un guanto di gomma). In pochi secondi appare il mio disegno e poi metto la tavola in acqua fredda per fermare il processo di sviluppo. Quindi passa al processo di incisione, ecc.
ArduinoFun

È una buona istruzione, ma mancano informazioni sulla stampante a getto d'inchiostro. Impostare la stampante su BW e non su foto sembra essere un dettaglio importante per rendere la stampa abbastanza scura. Suggerisco anche, se disponibile, di impostare la densità di stampa sull'impostazione più scura (cosa che faccio sul mio Laserjet). È possibile che alcune marche di inchiostro non siano così opache rispetto a quelle di altri? Quindi anche conoscere la tua marca di stampante potrebbe essere utile.
SiliconFarmer,

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Ottengo risultati eccellenti con una stampante HP DeskJet 5940 economica e una pellicola Mega Electronics JetStar Premium, utilizzando pannelli preverniciati positivi in ​​un'unità di esposizione UV fatta in casa in MDF e alcune strisce di legno. Uso una lastra di vetro nell'unità di esposizione: è trasparente ai raggi UV a onde lunghe. Continuo a dire di aggiungere un'altra provetta per ridurre il tempo di esposizione, ci vogliono 11 minuti.

È meglio avere i tubi UV a una certa distanza dalla grafica / PCB, poiché aumenta la risoluzione a causa dell'effetto di collimazione. Ho fatto 5 milioni di tracce come esperimento, ma di solito ne uso 10.

unità di esposizione


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Il getto d'inchiostro sulla trasparenza è effettivamente debole per questa applicazione. È necessario utilizzare una stampante laser o stamparla sul getto di inchiostro a 2X e positivo su carta. Portalo in una tipografia locale e possono ridurlo di 2: 1 e fare un negativo per $ 10 o meno.

La pagina Web del fornitore indica chiaramente 1 cucchiaino di idrossido di sodio (soda caustica) a 0,5 litri di acqua per la soluzione di sviluppo. Dato che dici di non conoscere la concentrazione, mi dice che non hai letto abbastanza attentamente le loro indicazioni, quindi questo è il tuo prossimo passo.

In bocca al lupo.


Ben formulato. Accertarsi che lo sviluppatore sia buono è molto importante.
Kortuk,

Ciao SiliconFarmer Ho davvero seguito le istruzioni, tranne che non avevo un contenitore da mezzo litro, solo alcuni bicchieri di plastica, quindi ho adattato la misura del cucchiaino di circa il 50% perché ho usato circa 1/4 di litro d'acqua. Non sembra aver apportato alcuna modifica al consiglio di amministrazione! Suppongo che sia perché l'esposizione era tutta sbagliata ma non posso essere sicuro che tu veda. Grazie per le informazioni, ma ho accesso a una stampante laser, fotocopiatrice di lavoro che non mi dispiace usarla per motivi personali, E la mia stampante a getto d'inchiostro, quindi non ho bisogno di servizi di tipografia. Comunque proverò il toner laser su xparency dopo. Grazie!
H3liosphan,

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Uso anche un getto d'inchiostro economico con la pellicola JetStar e ottengo grandi risultati. Per lo sviluppo e la rimozione di etch-resist, uso gli applicatori Seno per lucidare le scarpe di Mega UK. L'esposizione richiede 3 minuti (per lato) sotto 2 lampadine UV da 8 W.


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Alcune informazioni aggiuntive che mi sono venute in mente dopo aver letto la risposta di @ SiliconFarmer:

  • Non dare per scontato che una stampante laser stia stampando neri migliori di quelli inchiostrati.
  • La grafica risultante dipenderà da molti fattori, principalmente dalla qualità della stampante stessa (massima risoluzione, precisione di registrazione, tipo di toner / inchiostro) e dal tipo di supporto di stampa utilizzato (foglio per lucidi, carta da lucido ...)
  • Scopri l '"oscurità" che puoi ottenere con la tua combinazione di stampante e supporto di stampa. Prova diversi media di stampa e combinazioni di impostazioni della stampante. Quindi controlla la grafica stampata contro una lampadina a incandescenza e rimani con la combinazione che si traduce in un nero più opaco per linee e colate.
  • Controllare la grafica risultante sotto una buona lente d'ingrandimento o (meglio) microscopio ti darà un buon suggerimento sulla qualità dei "neri" stampati. Potresti essere sorpreso dal fatto che molte stampanti laser stiano stampando colate nere "più povere" rispetto ai getti d'inchiostro!
  • Se una delle opzioni precedenti offre una buona qualità "nera", puoi sempre ricorrere alla stampa due volte della tua opera d'arte, quindi sovrapporre e incollare entrambe le stampe in modo da ottenere un miglioramento 2x dell'opacità dell'inchiostro nero stampato.

Puoi controllare questo riferimento, che mi è stato utile in passato, in cui sono trattati alcuni degli argomenti sopra:

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

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