Ламинатор для фоторезиста: Ламинатор формата А4 с Алиэкспресс

Ламинатор формата А4 с Алиэкспресс

Всем привет! Обзор самого обычного ламинатора формата А4 с Алиэкспресс. Коротко: свою основную задачу выполняет, сделан просто, но вроде бы вполне надёжно. Правда, для той задачи, под которую брался (накатка фоторезиста на печатные платы), не очень-то подошёл. Вскрытие будет.

Да, ламинатор изначально брался для накатывания плёночного фоторезиста на заготовки печатных плат. Задача — нагреть и прокатать, чтобы фоторезист хорошо (а главное, равномерно) приклеился к плате. Вообще я сперва хотел смастерить ламинатор для печатных плат на основе печки разобранного факса Canon, ведь по сути, печка лазерного факса/принтера это самое и делает — нагревает и прикатывает.
Но слишком прогрессивная конструкция печки, оптимальная для факса, для накатки фоторезиста не очень подходила.

Есть модели принтеров, где печка выполнена в виде двух вращающихся нагревающихся валов — ну чем не готовый ламинатор!? В печке же факса Кэнон вращающийся вал один, а нагрев производится прижатым к валу нагревателем, напылённым на керамическую пластину. Это значительно повышает кпд всего устройства, т.к. нагревается только узкий участок бумаги, и потери энергии на нагрев воздуха незначительные. Приведено фото аналогичного нагревателя от другой модели:

Но мне всё-таки нужно было греть не бумагу, а толстую печатную плату, для чего куда предпочтительнее два нагревающихся вала. Ещё серьёзный недостаток данной конструкции: подвижный вал всего один, а трубчатая термоплёнка, в которую «завёрнут» нагреватель, заметно сопротивляется движущейся бумаге (плате), что может привести к неравномерности накатки фоторезиста. Поэтому я решил всё-таки остановиться на промышленном ламинаторе, хотя сделать ламинатор самому очень-очень хотелось…

Бу-шного ламинатора по интересной цене не нашёл. Ламинаторы есть и в местных магазинах, но модели, сравнимые по цене с ламинатором с Али, совсем уж похожи на игрушечные, и функционалом, и дизайном. Мне всё-таки хотелось ламинатор более строгих форм, тем более, что по важному для меня параметру — максимальной толщине прокатываемого документа дешёвые ламинаторы из оффлайна мало чем отличались от алиэкспрессовских, указана была величина 0,5мм. Надеясь, что ламинатор потянет намного большую толщину, выбрал один из самых дешёвых, заказал. Мощность нагрева порядка 300вт. Сейчас того товара в продаже нет, ссылку дал на такую же модель. Что странно, сейчас это единственное предложение данной модели ламинатора на Али, а когда покупал, предложений были десятки. Не знаю, хорошо это или плохо.

Приехал ламинатор быстро, всего за две недели после заказа, возможно потому, что в способах доставки я выбрал e-packet, который добавил к стоимости ламинатора всего 80р.

Есть в комплекте инструкция на китайском и английском. Но я её, признаюсь, даже не читал, ведь как пользоваться ламинатором, и без того интуитивно понятно. Из органов управления на ламинаторе имеется только трёхпозиционный переключатель, включающий либо горячую, либо холодную прокатку. Есть индикатор включения. Когда ламинатор разогревается до рабочей температуры, загорается светодиод «Ready». При холодной прокатке, естественно, ламинатор всегда «Ready». Ещё сзади имеется рычажок, освобождающий протяжные валы от двигателя: сдвинув его, можно вытянуть лист из ламинатора. Это сделано, видимо, на случай замятия листа, или если вдруг выключат свет.

Снизу к ламинатору прикреплён простейший резак для бумаги, входящий в комплект поставки.

Проверил, бумагу он довольно неплохо разрезает. При работе ламинатора резак желательно снимать, потому что он закрывает вентиляционные отверстия. Но, с другой стороны, при неснятом резаке ламинатор быстрее разогревается и медленнее остывает. Я сам разочек забыл снять резак, и ничего плохого с ламинатором не случилось.

После включения ламинатор негромко гудит, судя по лёгкой вибрации, что-то внутри вращается (да неужели!?). Первое время при нагреве пахло не очень приятно. Подсунул ламинатору лист бумаги — протягивает, лист выходит горячим. Плёнки для ламинирования у меня тогда не было, поэтому проверить ламинацию сразу не было возможности. Но всё-таки ламинатору пришлось потрудиться в первый же день, дочка попросила прогладить свои помятые рисунки, и при прогоне через ламинатор горячие валы их неплохо разгладили.

Наконец я купил пакеты для ламинирования, дешевые, Blauberg, с толщиной пленки 75 микрон. Испытал на тех же дочкиных рисунках — ламинирует качественно, без пузырей, спай не расклеивается, отодрать плёнку от бумаги тоже нереально. Фотографии заламинированных документов делать не стал, думаю все видели, что это такое. Если взять пленку потолще, ламинация будет, наверное, прочнее и серьёзнее. В любом случае, применять ламинатор по назначению я буду, хотя, наверное, и не очень часто.

Теперь о применении не по назначению. Признаюсь, я не рискнул сходу запихать в ламинатор печатную плату толщиной 1,5мм, предварительно не ознакомившись с его конструкцией. Как было видно через щели, валы довольно тонкие, и поэтому я засомневался, хватит ли им упругости для протягивания толстой платы? Вдруг валы согнутся или поломаются?

Поэтому ламинатор был вскрыт. Корпус соединяют 5 саморезов, один на виду, остальные четыре прячутся под нескользящими ножками, представляющими собой кусочки толстого скотча.

А вот что у пациента внутри:

Мы видим тихоходный моторчик со встроенным редуктором и пару шестерёнок, приводящих в движение валы. Ещё есть плата управления с несколькими конденсаторами и микросхемами, но я не стал разбираться, как она работает. Думаю, что большинство ламинаторов этой ценовой категории устроены аналогично, и отличаются лишь цветом и дизайном корпуса.

Подогрев валов осуществляется спиральными нагревателями, размещёнными внутри валов. С противоположной двигателю стороны валов в цепь нагревателей включен термовыключатель, видимо биметаллический. Отдельных датчиков температуры не обнаружено. Поэтому не совсем понятно, каким образом определяется готовность ламинатора к работе. Я не думаю, что его схема анализирует сопротивление нагревательного элемента и потребляемый им ток. Думаю, на плате установлен простейший таймер, задающий определенное время на разогрев, а по сути время, через которое включится светодиод «Ready». Реально же температуру нагрева валов определяет термовыключатель. Да, нихромовые спирали при работе ламинатора разогреваются докрасна, что даже видно на фото, но когда валы прогреваются, они гаснут.

Крепление валов друг относительно друга жёсткое, материал большой толщины валы могут пропустить меж собой только за счет упругости внешнего эластичного слоя. Что это за упругий материал, резина или силикон, я не разобрал. Но он всё-таки достаточно жёсткий, хотелось бы помягче… Также неизвестно, из чего сделаны трубчатые основы валов, и следовательно нельзя оценить их прочность…

Чтобы оценить возможность прокатки различных «левых» материалов, я подсовывал ламинатору образцы разной толщины, прокручивая валы вручную, нажав на рычаг для освобождения валов от моторчика. И к сожалению, если заготовку платы толщиной в 1 мм ламинатор захватывал ещё более-менее, при этом усилие прокрутки (пальцами) было нормальным, сравнимым с усилием прокатки листа бумаги, то при толщине платы в 1,5 мм усилие прокатки, по моим ощущениям, становилось уже чрезмерным. Впрочем, ламинатор материал такой толщины всё-таки захватывал и прокатывал, ничего у меня не сломалось. Потом я проверил то же самое при работе штатного привода ламинатора, и плата шириной 120мм проехала через него нормально. Думаю, что если пустить узкую толстую плату не по центру, а с краю, вероятность поломки возрастёт.

Следует также учесть, что к толщине платы добавляются ещё два слоя фоторезиста, плюс два листа бумаги, меж которыми я кладу плату с фоторезистом при ламинировании (иначе резист может накататься на сам ламинатор).

В общем, я признал применение ламинатора для плат толщиной 1,5 мм рискованным. Может быть, всё получится, может быть и не один раз, но я не удивлюсь, что в какой-то момент валы не выдержат. Оптимальна, как я думаю, толщина платы 1 мм, тут можно ожидать дать более-менее долговременной работы. Для будущих конструкций специально куплю 1-миллиметровый текстолит. А вообще я задаю себе вопрос, нафига я купил этот ламинатор, не одобренный сообществом радиолюбителей? И стоит ли эта конструкция заплаченных за неё денег?

К сожалению, образца печатной платы, сделанной с помощью ламинатора, у меня нет. Пока ламинатор ехал ко мне, я поспешил и изготовил все печатные платы для конструкций, что были в планах, фоторезист накатывал валиком на холодную. И сейчас мне просто нечего ламинировать…

«Ставим» процесс на пленочном фоторезисте ( глава III, собственно процесс)

---

Другие статьи цикла
I. Теория
II. Оборудование
IV. Калибровка

---

С предыдущих публикациях из этой серии я описал теорию, необходимые материалы и оборудование. Самое время перейти непосредственно к описанию процесса.

Итак последовательность действий такая:
0. Подготавливаем заготовку.
1. Наносим фоторезист.
2. Экспонируем.
3. Проявляем.
4. Экспонируем второй раз (дубление)
5. Травим.

Напоминаю: все этапы связанные с полосканием заготовки в жидкости лучше делать в перчатках. А если перчатки достаточно удобные, то вообще весь процесс лучше делать в перчатках.

Еще раз (на всякий случай) напоминаю: я описываю процесс как он есть. В нем есть свои слабые места и простор для улучшений. Я готов выслушать любые идеи, но для теоретических предложений существуют другие топики. Просьба сюда постить только те предложения по улучшению, которые уже проверены в работе и которые позволяют достичь лучших результатов и/или упростить/оптимизировать процесс без потери повторяемости и максимального разрешения.

Подготовка заготовки

Вырезаем заготовку с припусками примерно 1см по всем размерам. Затем губку смачиваем водой и тщательно отжимаем. На сухую заготовку наливаем немного моющего средства и губкой тщательно шлифуем всю поверхность заготовки. Затем тщательно смываем моющее средство теплой водой. После такой обработки вода должна как бы липнуть к заготовке, крайне неохотно с нее стекая:

Если остались места, которые ведут себя не так, повторяем процесс. Когда чистка закончена, смачиваем и тщательно отжимаем от воды влаговпитывающую салфетку, затем на нее кладем заготовку и слегка прижимаем:

Затем переворачиваем заготовку второй стороной и снова слегка прижимаем.
Внимательно осматриваем заготовку на предмет прилипших частиц с салфетки. В принципе, такой способ минимизирует вероятность их появления, но она, все же, не нулевая. Если что-то прилипло, то акуратно уголком салфетки снимаем загрязнение. После такой сушки

на поверхности заготовки остается тонкий слой воды:

но он очень быстро испаряется, не оставляя следов. Если на поверхности заготовки видны белесые следы и разводы, то необходимо еще раз тщательно ополоснуть и отжать салфетку, затем промыть заготовку и снова высушить. Затем заготовку желательно поставить в место, где циркулирует теплый воздух, что бы окончательно ее высушить. Я, обычно, ставлю ее на батарею и прислоняю верхним краем к стенке.

Напоминаю, отмытую заготовку нельзя трогать голыми руками за поверхность.

Важное замечание: моющее средство может подсыхать на выходе из горлышка бутылки, особенно при длительном использовании. Необходимо следить за тем, что бы сухие частицы моющего средства не попадали на заготовку, они оставляют довольно глубокие царапины, которые не удается убрать последующей чисткой.

Описанный выше процесс подготовки отличается двумя важными качествами — предельной простотой и высоким качеством результата. Ключевой момент здесь то, что моющее средство наносится на сухую заготовку.

Нанесение фоторезиста

Я долго выбирал способ нанесения, который давал бы минимум дефектов и при этом обеспечивал надежную адгезию фоторезиста к меди. В конечном итоге я остановился на описанном ниже способе, который отличается простотой, высокой повторяемостью, низким уровнем дефектов и весьма качественной адгезией. Очевидно его достоинства объясняются тем, что фоторезист наносится практически так же, как это делается в промышленных условиях и именно под эти условия его и «точили» в процессе разработки.

Сначала вырезаем кусок фоторезиста нужного размера. Нужным, в данном случае, является размер такой же как у заготовки с припусками примерно по 1см по трем сторонам и примерно 2-2.5см по четвертой стороне. Если заготовка прямоугольная, то большой припуск делается по длинной стороне. Соответственно вдоль узкой стороной заготовку будем отправлять в ламинатор. Включаем ламинатор и подставляем подставку вплотную к механизму. На подставку кладем чистый лист бумаги. Затем делаем из скотча «ушки»:

«Ушки» клеятся на узкий край (если заготовка прямоугольная, естественно)
фоторезиста, одно «ухо» на верхнюю сторону, второе — на нижнюю таким образом,
что бы неклейкая петля оказалась на пределами фоторезиста, а клейкая сторона
чуть-чуть выступала за край фоторезиста. Выступающие края клейких стороны обеих
«ушек» должны склеиться между собой, вот так:

Затем акуратно тянем «ушки» в противоположные стороны перпендикулярно плоскости
фоторезиста:

(на фото я удерживаю «ушки» одной рукой, в реальности это делается, конечно, двумя руками)
В результате такой экзекуции нижняя защитная пленка должна отслоиться на краю фоторезиста. Если этого не произошло, сводим снова «ушки» вместе и повторяем. Аккуратно разделяем фоторезист и защитную пленку по всему краю и отгибаем край защитной пленки вниз:

Теперь необходимо закрепить свободный от защитной пленки край фоторезиста на бумаге с помощью скотча (сама операция описана чуть ниже). Для удобства лучше заготовить кусок скотча нужной длины (чуть длиннее ширины фоторезиста) сразу. Для удобства изложения я буду называть этот край фоторезиста передним, а противоположный ему — задним. Итак, фоторезист должне располагаться передним краем параллельно валам ламинатора и, соответственно, перпендикулярно длинной стороне бумаги. Передний край должен быть как можно дальше от ламинатора, но так что бы задний край оставался в пределах бумаги (минимум за 1-2см от края):

Прежде чем крепить край фоторезиста, отслоенную защитную пленку слегка подворачивают и только затем кладут фоторезист на бумагу. Сразу после того, как фоторезист оказался на бумаге с него снимают верхнее «ухо». Для этого само ухо достаточно медленно потянуть его в сторону, параллельно переднему краю фоторезиста:

«Ухо» лучше сохранить, оно еще понадобится. Операция закрепления переднего края слегка отличается для разных фоторезистов. Ристон заметно более липкий, поэтому его достаточно прилепить к краю и затем сверху приклеить скотч. С фотеком этот номер не проходит, поэтому я действую так: одной рукой растягиваю в стороны край фоторезиста и прижимаю его к бумаге (можно прижимать не все, а только средину, если заготовка широкая). Затем второй рукой клею средину полоски скотча к средине натянутого края фоторезиста. Постепенно разглаживаю в разные стороны и доклеиваю край по всей длине:

(матовый скотч плохо видно на фоне бумаги, так что мне пришлось поднять лист, что бы сделать фото, в реальном процессе поднимать бумагу, конечно, не нужно). Кажется очевидным, что край скотча оказывается на бумаге, а край на фоторезисте, но, тем не менее, я обращаю внимание, что следует крепить именно так.

Когда край закреплен, откидываем фоторезист вперед и акуратно отделяем еще несколько милиметров защитной пленки и снимаем с нее «ухо»:

Снимать «ухо» удобно так же как и раньше — медленным движением параллельно переднему краю фоторезиста:

Затем кладем заготовку и убеждаемся, что фоторезист полностью ее накрывает, но сама заготовка не должна попадать под край фоторезиста сверху которого приклеен скотч:

Когда ламинатор начнет тянуть заготовку, времени на то, что бы исправлять ошибки уже не будет. Наконец, на задний край фоторезиста сверху клеим «ушки» так, что бы петли выступали за пределы фоторезиста:

Наконец, когда все подготовительные шаги сделаны, берем фоторезист за «ухо» и поднимаем вертикально. Второй рукой акуратно подталкиваем лист в щель ламинатора. Как только ламинатор захватил край бумаги, следует быстро отделить защитную пленку полностью…

… и подхватить второе «ухо»:

Теперь фоторезист следует все время удерживать в слегка натянутом состоянии вертикально или даже чуть подавая вперед, таким образом, что бы фоторезист скользил по верхнему краю щели ламинатора. Щель тут играет сразу две роли: она убирает «морщины» и предварительно прогревает фоторезист перед нанесением.

Остается только дождаться пока заготовка полностью проползет через механизм:

Внимание: ни в коем случае нельзя «бросать» фоторезист когда задний край заготовки только-только исчез в щели ламинатора. Сами валы расположены глубже, так что такое бросание практически гарантированно приводит к «пузырю» на заднем крае заготовки. Так что держать следует «до последнего», к счастью «ушки» здорово упрощают эту задачу.

По окончанию прокатывания всего листа через ламинатор, заготовку аккуратно вырезают из «конверта» просто прорезая край верхней защитной пленки ножом или обрезая лишний фоторезист вместе с бумагой ножницами. Затем заготовке нужно дать остыть до комнатной температуры, обычно это занимает 3-5 минут. При соблюдении описанных выше рекомендаций заготовка получается практически идеально покрыта фоторезистом:

Ключевой момент, в данном случае, это «натягивание» фоторезиста на верхний край щели ламинатора. Именно он позволяет получить высокую повторяемость и крайне низкий уровень дефектов.

Такой способ наложения довольно редко приводит к дефектам наложения, но если все же они случаются, то пузырьки можно аккуратно проколоть ножом или иголкой и прокатать заготовку еще раз через ламинатор. Увы, вероятность полного исправления дефекта не велика, но, как минимум, это будет уже не дырка на фольге размером во весь дефект, а только кольцо неправильной формы. Иногда такой дефект можно разместить на безопасном месте (свободный от фольги участок заготовки) правильно располагая фотошаблон. В любом случае от дефекта следует избавиться как минимум для того, что бы он не мешал плотному прилеганию фотошаблона к фоторезисту.

Не смотря на кажущуюся сложность описанного выше процесса нанесения, при небольшом навыке он выполняется быстрее чем традиционное «сухое» нанесение и по времени сравним с «мокрым» способом, но дает не в пример более качественную адгезию.

Экспозиция

Для экспозиции нам понадобятся два стекла, которые я упоминал в списке оборудования. Одно стекло служит подложкой, вторым накрывается заготовка во время экспозиции. Перед экспозицией оба стекла следует протереть салфеткой для протирки экранов, что бы убрать возможную пыль, мелкие частицы, а с верхнего стекла еще и возможные следы пальцев, разводы и прочую муть. Заготовку размещают на подложке, под лампой, по центру светового пятна:

Поскольку для ультрафиолета такое пятно «на глаз» определить трудно, на моем УФ-светильнике есть отвес, который значительно упрощает задачу. Затем на заготовку кладется фотошаблон, тонером/краской на фоторезист (напоминаю, что именно с этой целью фотошаблон делается в зеркальном отображении). Наконец, сверху кладем второе стекло и прижимаем грузами. Следует тщательно проверить, что стекло плотно прижимает фотошаблон по всей поверхности заготовки. Наконец, устанавливаем нужное время экспозиции на таймере и включаем засветку:

По окончанию засветки осторожно снимаем грузы, затем стекло, фотошаблон и, наконец, достаем заготовку. Заготовку накрываем чем-нибудь непрозрачным для УФ (лист бумаги вполне подойдет) и оставляем на 5-6 минут. Эта выдержка положительно влияет на качество адгезии фоторезиста к меди.

Проявка

После выдержки снимаем с фоторезиста защитную лавсановую пленку и помещаем заготовку в проявочный раствор и даем заготовке полежать в нем примерно минуту, затем начинаем медленно «полоскать» заготовку, приподнимая и опуская в проявочном растворе за четыре угла пальцами рук. Спустя какое-то время над поверхностью рисунка может появиться «дымок». Это один из индикаторов проявки, но его может и не быть. Спустя какое-то время открытые участки фольги полностью очистятся от фоторезиста. Обычно это выглядит как исчезновение вот таких «теней» на свободных участках фольги:

(на фото «тень» хорошо заметна на промежутке между платами, особенно в самом низу)
В этот момент заготовку следует достать и тшательно промыть под струей холодной воды среднего напора:

Я, обычно, называю это «водяной щеткой».
Струей воды следует несколько раз медленно пройтись по всей поверхности платы, стараясь выдерживать скорость прохождения и особенно стараясь не пропустить ни одного участка платы. Затем заготовка помещается обратно в проявочный раствор и выдерживается дополнительное время (это время устанавливается в процессе калибровки, описанной в следующей части статьи). Затем заготовку быстро достаем и еще раз так же тщательно промываем в холодной воде.

Вторая экспозиция

После проявки заготовку снова помещаем под УФ лампу и засвечиваем в течении минимум удвоенного (луше утроенного) времени первой экспозиции. После этого заготовку можно травить.

Травление

Травление выполняется традиционным способом, в растворе хлорного железа. Сайчас я травлю практически так же как делаю прояку — медленно поднимаю и опускаю плату в растворе удерживая ее за четыре угла.

Удаление фоторезиста

После травления и тщательной промывки платы ее помещают в емкость с растворителем (чуть приподнимаем крышку и забрасываем плату). В 646-м растворителе процесс смывки происходит очень быстро, буквально за несколько секунд. При этом фоторезист превращается в чешуйки, которые оседают в растворе, а поверхность платы очищается. Затем быстро достаем заготовку, ополаскиваем теплой водой, капаем несколько капель моющего средства и тщательно губкой протираем всю поверхность платы. Затем промываем в теплой воде и промакиваем влаговпитывающей салфеткой так же как делали это на этапе подготовки. После высыхания воды получаем готовую плату.

В следующей части речь пойдет о калибровке проявки и экспозиции.

Тонкости создания печатных плат с помощью фоторезиста

Приветствую всех заглянувших в мой уголок по созданию плат. Сегодня я хочу поделится своим опытом создания плат. Я имею не такой уж и большой опыт в этом деле, но если вкратце то я изготавливал платы способом ЛУТ, фоторезист и обленившийся заказывал их у китайцев. Все эти три способа хорошо показывают себя в разных ситуациях и как начинающему радиолюбителю я советую попробовать их все. Я считаю что это расскажет вам о разных тонкостях, научит проверять платы перед заказом и покажет что все не так просто как кажется. Да, не спорю, разжигать костер трением имея зажигалку глупо, однако я не заставляю вас использовать медные гвозди и доску или фольгу и фломастер, все эти 3 способа одни из самых популярных, так сказать спички, газовые спички и зажигалка. Предупреждаю сразу, все учителя по русскому идут на лесом. Закройте пост и не читайте. Моя статья, мой опыт, мой текст, как хочу так и пишу. А теперь к делу. Статей с описанием инструкций к ЛУТ и фоторезисту довольно много, поэтому я расскажу только про фоторезист, так как он эффективнее чем ЛУТ, всю инструкцию описывать не буду, пробегусь по важным факторам. Полный гайд есть на канале гайвера и куча видосов на ютубе. Поехали.    Я имею опыт только с пленочным фоторезистом, буду рассказывать про него. Первый этап, подготовка. У вас есть кусок текстолита, лежалый, не лежалый, без разницы. Берете его и тщательно моете под теплой водой(под холодной не удобно), его нужно тщательно тереть губкой, так что бы он начал блестеть. После очистки его от грязи попробуйте пошаркать его обычной бумагой, вам нужно сделать его максимально гладких. После еще раз моете и хорошенько протираете оцетоном(обезжириваете). Первый этап пройден поздравляю.     Этап два. Подбор оптимального время экспозиции. В этом этапе ваша задача наделать как можно больше ошибок чтобы понять рамки дозволенного. Как подбирать экспозицию, очень просто, пишите на прозрачной пленке цифры(секунды экспозиции) и закрываете их от лампы через то время которое на них написано. У меня вышло в районе 2 минут. Однако лучше всего продолжить подбор еще минуты на 2. Постарайтесь пересветить шаблон или цифры(смотря что вы используете) что бы понять что будет если передержать фоторезист на свету. Не бойтесь испоганить первые прототипы. В итоге лично я при своих 2 минутах держу 3 минуты. Опытным путем я исправил еще одну проблему. При проявке фоторезиста он начинает загибатся по краям. Как я понял это либо из-за недогрева либо из-за недосвета. Да, не забывайте прогревать фоторезист после нанесения на текстолит, это очень сказывается на склейке. По поводу шаблона для фоторезиста, могу сказать, что я использую обычную печать на прозрачной пленке в соседней печати. Склеиваю два шаблона и просвечиваю.(двух лично мне хватает). Так же если проблема загиба краев после проявки не убирается прогревом и увеличением экспозиции я советую не сушить заготовку. То есть вы ее проявили и сразу переложили в чистую воду, она там поплавала, очистилась и сразу переложили в хлорное железо или перекись(мне больше перекись по душе)(я так раствор называю, состав есть на других сайтах). главное не сушить заготовку до конца, она должна всегда быть мокрая. Из важного вроде все. Давайте по пунктам.

    Сделайте тонкие полосы на шаблонах, так удобнее совмещать.    Максимально чистая и ровная заготовка(не шлифованная)    Заготовка должна быть обезжирена.    После нанесения фоторезиста его необходимо прогреть, можно утюгом прижимая, можно в ламинаторе. Постарайтесь после подогрева ее резго не охлаждать.    Не бойтесь пересветить заготовку. Держите чуть дольше чем нужно.    Старайтесь чтобы заготовка после проявки оставалась мокрая, переложите ее в воду, побултыхайте и в раствор для травления. Вот и все, если будут вопросы, пишите коменты.

Перенос изображения при помощи пленочного фоторезиста

Появление в широкой продаже специальной светочувствительной (далее СЧ) пленки позволило мастеру располагать в домашней мастерской доступным, простым, быстрым и недорогим процессом для точного переноса черно-белого штрихового рисунка на медь и ее сплавы. Это могут быть шкалы, шильдики, передние панели, таблички и т.д. Наибольшее распространение процесс получил у радиолюбителей – изготовление печатных плат. Точное повторение рисунка, здесь, кроме прочего, позволяет широко применять SMD компоненты со всеми их преимуществами. Для кустарных занятий это, прежде всего экономия на трудоемких операциях сверления, дешевизна компонентов, монтаж хорошо соответствующий требованиям ВЧ схем. В относительно низковольтных схемах, обратную незадействованную сторону стеклотекстолитовой платы можно применить как одну из стенок прибора, в том числе экранированную. На материале с двухсторонним фольгированием можно спроектировать более компактное устройство при разумной плотности монтажа – разместив части схемы на разных сторонах платы.

Словом, это еще одна степень свободы для мастера и радиолюбителя, не требующая особенных затрат. Кроме прочего, процесс не предполагает токсичных (как например фоточувствительный лак – старший брат пленке) и едких (сильная щелочь для проявки лаковой пленки) химикатов. Все работы могут быть выполнены в комнатных условиях без специального оборудования. Если принять во внимание существование травильных растворов для меди и сплавов, более культурных, чем скажем хлорное железо, например на основе перекиси водорода и лимонной кислоты, к выполнению работ можно, под присмотром, допустить и детей, барышень. Например, это может быть мастеркласс по выполнению декоративных работ по металлу, изготовление бижутерии. По сравнению с помянутым фоточувствительным лаком, опускается целый пласт работ по нанесению и сушке лака, а это возможная причина неудач.

По сравнению с широко распространенным ЛУТом, описанный процесс не требует иметь в своем распоряжении лазерный принтер, годятся и более дешевые и распространенные струйные. Кроме того, струйный принтер даже более предпочтителен – он не нагревает пленку при печати, точность изображения получается высокой без всякого шаманства с корректировкой и предварительным прогревом. Для печатных плат это ценное свойство.

Итак, рассмотрим последовательность работы на примере изготовления несложной печатной платы.

Что было использовано для работы

ПК со специализированной программой для трассировки печатных плат, принтер струйный, пленка прозрачная для печати на струйном принтере.

Фольгированный стеклотекстолит, пленка СЧ (искать в радиомагазинах, на АлиЭкспресс), кусок стекла (оргстекла) для прижима, ультрафиолетовая (УФ) лампа (мягкий УФ – черная «лампа Вуда» или УФ светодиодная), часы (таймер). Посуда для химикатов – кюветы или плоские емкости, лучше металлические эмалированные (нагрев). Химикаты – кальцинированная сода (искать в хозяйственном магазине), любой из травильных растворов для меди и её сплавов, мелочи.

Приступим

Фотошаблон. Печатную плату проектируем, используя специальное программное обеспечение. О, это волшебный процесс, вроде складывания головоломки – сплошное удовольствие. Приходится удерживать в уме и учитывать не один фактор. В сложных местах заставляет поскрипеть мозгами, но тем приятнее результат. Здесь использовалась простая программа Sprint-Layout. Зеленый слой М2 – как и положено, для нижних дорожек. Следует сказать, что при контактной печати – экспонировании заготовки текстолита с приклеенной пленкой, фотошаблон следует прикладывать напечатанной стороной. Это исключит муар вокруг дорожек, нечеткую границу изображения – даже ничтожная толщина пленки дополнительно рассеивает лучи света.

Пример экспонирования с неправильно напечатанным и приложенным фотошаблоном. Хорошо видны нечеткие, увеличенные границы рисунка – результат рассеивания лучей света в толще пленки фотошаблона. После травления многие дорожки и площадки будут замкнуты.

В случае «зеленого» слоя в Sprint-Layout, при печати не нужно задавать зеркальность — изображение на пленке придется перевернуть краской к СЧ пленке. В настройках печати следует только установить параметр «негатив» — наша пленка именно такая, негативная.

Забравшись в принтерные настройки печати, попросим его не жадничать с чернилами – фотошаблон нам нужен плотный, чтобы краска не просвечивала. Для не слишком тонких линий мне хорошо удавалась двукратная печать на одном и том же месте. Фотошаблон печатался как обычно, давал ему 5…10 минут высохнуть и печатал еще раз на этой же пленке с теми же настройками. Если аккуратно вставлять лист, принтер вполне попадает.

Фотошаблон сушим, вырезаем.

Заготовка фольгированного материала. Подбираем подходящий кусок материала, вырезаем заготовку с припуском 3…5 мм. Чем больше нравится, хоть ножовкой по металлу, хоть специальным резаком с зубом из ножовочного полотна, хоть ножницами по металлу. Выравниваем края, притупляем острые кромки. Сторона с фольгой тщательно зачищается. Если текстолит свежий, розовый, можно обойтись канцелярской резинкой – ластиком. В его состав входит толченое стекло. Если материал старый, лежалый, с зеленью, применяем мелкую шлифовальную шкурку. Чуть крупнее «нулёвки» или ей родимой. Несколько раз сменяем направление движений – вдоль и поперек. Отдраивая фольгу не допускать прикосновения пальцев, держать заготовку только за торцы, как глянцевое фото. Можно воспользоваться и свежими ХБ рабочими перчатками. Удобно держать в перчатке левую нерабочую руку. Обезжиривать заготовку растворителями не нужно, это может даже снизить адгезию (прилипание) пленки.

Наклеивание СЧ пленки. Наша пленка чувствительна к УФ свету, недолго работать с ней в неярком естественном или искусственном свете можно. Ножницами отрезаем от рулона кусочек плёнки, несколько превышающий размер фольгированной заготовки, прячем рулон со света.

СЧ пленка с двух сторон покрыта тонкой защитной пленкой. Для наклеивания на подготовленный медный слой, защитную пленку с одной из сторон нужно снять. Удобно это делать в процессе наклеивания. Примерно так.

Иглой поддеваем защитную пленку на краю кусочка и поровнее пришлепываем освобожденную часть на медь. Остальное очевидно. На небольших заготовках разглаживать можно подушечками пальцев. Как при поклейке обоев – от середины к краю, выгоняя вероятные пузырьки воздуха. Быть их под пленкой не должно. Добиться этого нетрудно. Такое наклеивание минимизирует количество мусора и отпечатков пальцев попавших внутрь.

Ножницами обрезаем выступающие части пленки.

Экспонирование. Для экспонирования подготовленной заготовки собираем бутерброд – на медную с наклеенной СЧ пленкой сторону заготовки кладем (краской вниз, к пленке) фотошаблон и прижимаем его кусочком стекла.

Здесь, нужно сказать пару слов.

О стекле. Стекло обычное, оконное, так сказать стеклянное, УФ пропускает не очень охотно. Этой пропущенной части, тем не менее, вполне хватает для обработки СЧ пленки или лака. Чем стекло толще, тем меньше УФ пропускает. Стекла толщиной 1…4 мм вполне работают. Время экспозиции – от единиц минут до полутора десятков, в зависимости от мощности ламп и расстояния до них. Стекло органическое пропускает УФ значительно лучше, работать будет значительно быстрее.

Прижим фотошаблона – важный момент. При неплотном его прилегании к заготовке обязательно будут дефекты описанные выше – муар, нечеткие границы, низкое разрешение. Заготовки из фольгированного слоистого пластика (текстолит, стеклотекстолит) тем более ровные, чем они толще. Заготовки тонкие, даже свежие, часто слегка изогнутые. Дефект усугубляется при сколь ни будь значительных размерах заготовки. Ровное стекло в таком случае прижимает фотошаблон неудовлетворительно.

Для равномерного и плотного прилегания гибкого фотошаблона при контактной печати с успехом используют разрежение. Вроде ламинирования или вакуумной упаковки. Давление внешнего воздуха надежно прижимает рисунок. Существуют самодельные приспособления для быстрого вакуумного прижима, например [1]. Остроумная радиолюбительская идея позволяет сделать равномерный и вполне надежный прижим очень простыми средствами – проложив между стеклом и фотошаблоном полиэтиленовый матрасик наполненный воздухом.

Обычный прижим фотошаблона стеклом.

Прижим с использованием матрасика.

Матрасик легко спаять из куска полиэтиленовой пленки жалом паяльника через слой бумаги. Хорошо работают и пакетики подходящего размера с вживленной герметичной застежкой-молнией. Стекло для прижима лучше выбрать более толстое, тяжелое. «Оконной» толщины 4мм вполне хватает.

Собираем в стопочку — заготовку с наклеенной СЧ пленкой накрываем фотошаблоном. Поверх него кладем наш матрасик из пакетика с молнией слегка заполненный воздухом и прижимаем все это стеклом.

Время экспонирования зависит, в том числе и от расположения и мощности УФ лампы. Очень простой способ его определения – эмпирическим путем. Делаем фотошаблон с циферками 1…10 в ряд и засвечиваем их в рабочем положении столько минут сколько подписано. То есть – закрываем непрозрачным материалом всё кроме цифры «10» и экспонируем 1 минуту, передвигаем шторку дальше, открывая и цифру «9». Засвечиваем минуту, открываем еще цифру и.т.д. После проявки наиболее четкие отпечатки считать нужным временем. Их запомнить, а лучше записать в рабочей тетради.

На экспериментальном отпечатке видно, что диапазон времени для хорошего результата значителен, берем середину – 6…7 мин оставляя себе возможность некоторой неточности.

После экспонирования, облученные места на голубоватого цвета пленке обесцвечиваются. Рисунок хорошо видно.

Экспонированная заготовка. Черные пятна – краска с фотошаблона. Она легко удаляется вместе с оставшейся защитной пленкой.

Проявка. Заранее готовим проявитель – слабый раствор кальцинированной соды (Na2CO3, карбоната натрия). Он продается в хозяйственных магазинах как средство для мытья, чистки и смягчения воды.

Удобной посудиной для частых некрупных работ (проявка и травление) – герметичные пищевые контейнеры. Следует только подобрать с хорошей герметичной, но открывающейся без особенных усилий крышкой иначе не избежать аварий. Приготовление – чайная ложка соды на 0,5 л воды. Растворы можно использовать многократно, хранить прямо в контейнерах, при необходимости обрабатывая в них некрупные заготовки. Контейнеры можно ставить на не очень горячую поверхность для подогрева. В зимнее время использую чугунную варочную поверхность недавно протопленной дровяной плиты в мастерской, в летнее – старый фотоглянцеватель положенный набок.

Кальцинированная сода гигроскопична, длительное ее хранение требует герметичной посуды. Удобно ее сразу после приобретения пересыпать из картонной коробки или полиэтиленового пакета в пластиковую банку с герметичной крышкой, например ведерко из под клея ПВА, водоэмульсионной краски и т.д.

Экспонированная заготовка из под УФ лампы немедленно помещается в корыто с проявителем. В отличие от аналогичного процесса с фотолаком, выдерживать засвеченную заготовку в темноте не нужно.

Важно не забыть удалить вторую защитную пленку с СЧ пленки – подцепить край иглой и пинцетиком ее. Иначе проявитель просто не доберется до чувствительного слоя.

Заготовку удобно подержать в растворе пяток минут и после набухания незасвеченных областей пленки, помочь им раствориться мягкой кистью. Процесс не мгновенный.

Проявление в растворе кальцинированной соды. Остатки.

Травление. Делалось старым добрым хлорным железом. В таком же корытце. В углу платки просверлил маленькое отверстие для проволочной ручки. Провод медный обмоточный в лаковой изоляции. Проволочка должна торчать из раствора за край банки. За нее удобно вытягивать заготовку для осмотра. Этой же проволочкой приподнял один край платки в толще раствора, заготовка при этом расположена лицом вниз. Продукты химической реакции при этом свободно удаляются с поверхности травления восходящими потоками (при подогреве), не мешая поступлению свежего раствора. Травление быстрое и почти без всяких ухищрений.

Удаление пленки с медных дорожек делается ацетоном. Это единственный пахучий момент во всем процессе. Тряпочкой пропитанной ацетоном нужно пропитать пленку, чтобы она разбухла. Через минутку-другую она начнет стираться. Вариант для работы с детьми – иметь такую же емкость (плоскую герметичную, как и для проявителя и травильного раствора) с ацетоном. Собрав заготовки, погружают их в растворитель на заведомо избыточное время. Вымачивание происходит в закрытой емкости. Для активации процесса, посудину можно периодически покачивать. Пленка должна набухнуть и отвалиться самостоятельно. Загрузку заготовок в растворитель и их извлечение (сушку) можно делать вне рабочего помещения. В конце концов, затвердевшую в УФ пленку можно снять мелкой шкуркой.

Дальнейшие эволюции. Наш рисунок вытравлен. Если речь идет о печатных платах, за этим следует еще несколько этапов – сверление отверстий (если есть элементы с проволочными выводами; возможно, предварительно придется накернить центры), удаление мелкой шкуркой заусенцев, покрытие жидким флюсом, лужение.

При декоративных работах или получении технических изображений (шильдики, шкалы) невыразительный вытравленный рисунок следует сделать контрастным, заполнив темным цветом углубления. Эффектно выглядит искусственная патина, наведенная простыми реактивами.

Список используемой литературы

1. В.А. Бастанов 300 практических советов. Московский рабочий, 1993 г. Совет №80 Малогабаритная светокопировальная установка с вакуумным устройством.

Babay Mazay, декабрь, 2019 г.

Нанесение пленочного фоторезиста на печатную плату

Что такое фоторезист? Фоторезист это пленка, покрытая светочувствительным слоем, который при воздействии ультрафиолетового излучения полимеризуется. Полимерный слой стоек к агрессивными средам, таким как хлорное железо, кислоты, всевозможные травильные составы. Благодаря чему, с помощью фоторезиста изготавливают высокоточные печатные платы.

В этой статье я хотел поделиться своим опытом нанесения пленочного фоторезиста Ordyl Alpha 340 на печатную плату. В интернете есть множество описаний как это сделать. Сколько я не пытался приклеить фоторезист к плате, без пузырьков не получалось. В результате после проявки фоторезиста получались рваные дорожки, одним словом брак и приходилось все переделывать.

Данный метод (конечно на оригинальность не претендует) показал себя очень хорошо, на выходе 100% качества приклейки фоторезиста и качества самой платы в целом.

Итак, берем текстолит нужного размера. Для примера я взял размер 200х250 мм. Если взять маленькую плату, то проблем с пузырями не возникает при любом способе наклейки, а вот большие платы это проблема (пузыри).

Далее фото, все фотки можно посмотреть в большем разрешении кликнув на них. Также можно посмотреть комментарий к изображению наведя мышкой на него.

Для очистки слоя меди от окислов и жира нам понадобится средство «Комет» и шкурка №400 (продают на авто рынке).

Насыпаем немного Комета на плату, мочим  и начинаем зачищать.

В процессе зачистки держим плату одной рукой на ладони, второй рукой водим шкуркой. До печатной платы стараемся не дотрагиваться руками. Особое внимание при очистке обратить углам и краям, их зачищаем отдельными движениями (на фото видно).

После зачистки платы смываем остатки процесса большим количеством воды. Руками медь не трогаем!!!

На следующем шаге вырезаем фоторезист. Я взял текстолит того же размера и по нему вырезал нужный размер фоторезиста.

Вот так получилось. Вырезаем с небольшим припуском 5..10 мм.

Приклеиваем бумажный скотч и отрываем с фоторезиста нижнюю пленку. При больших размерах фоторезиста следим что бы случайно у вас фоторезист не склеился между собой.

Кладем плату и фоторезист в емкость с холодной водой. Емкость должна быть чистой без мусора, вода также должна быть чистой. Температура воды не выше 18 градусов.

Совмещаем под водой фоторезист и плату и вытаскиваем из емкости.

Берем валик и не нажимая сильно (под своим весом) выгоняем воду из под пленки. Валик у меня от матричного принтера, сделан из какого то твердого пластика.

После того как немного выгнали воду видим что из за неровности текстолита пленка фоторезиста лежит не ровно. Так и должно быть для больших плат. Если бы прикатывали пленку без воды, то в этих местах неизбежно образовались бы пузыри и если сильно давить, то и изломы фоторезиста, а это брак.

Берем обычный фен, температура не более 80 градусов. Утюг категорически не рекомендую, так как если температура будет больше 100 градусов, то оставшаяся вода вскипит, появятся пузыри и сама пленка деформируется. Нагреваем всю поверхность равномерно феном.

Опять легкими движениями валика пытаемся расправить пленку фоторезиста на печатной плате. Как видим неровности на пленке уходят.

Греем еще раз и прикатываем валиком, не сильно. Все неровности ушли. Оставшиеся неровности это не пузыри, а след окисла меди с водой.

В заключении этого этапа греем фоторезист еще раз и уже с большим усилием прикатываем пленку в разных направлениях.

Переворачиваем плату и молярным ножом обрезаем лишнее. Далее можно плату нагреть еще раз и опять сильно прикатать валиком.

Смотрим что у нас получилось.

Несколько фоток приближенного вида, для оценки качества.

В заключении хотел показать пробный вариант печатной платы с дорожками 0,2 мм.

Как видите данный способ нанесения пленочного фоторезиста дает очень качественный результат. Хотя сам шаблон был не совсем качественный для такой толщины дорожек, если посмотреть в левом верхнем углу платы, то дорожки там рваные. Этот дефект из за шаблона, я торопился и не подкорректировал, но думаю это не важно, так как это пример.

Плату после такого метода нанесения фоторезиста можно засвечивать и проявлять сразу. После засветки можно еще раз прогреть поверхность и прикатать валиком. Снимать верхнюю лавсановую пленку перед проявкой я рекомендую под струей холодной! воды, пленка в этом случае снимается очень легко. Фоторезист я использую только Ordyl Alpha 340. На мой взгляд это самый лучший пленочный фоторезист из всех доступных.

Если захотите опробовать данный метод, то советую начинать с маленьких плат. Потом с накоплением опыта можно переходить на большие платы.

Преимущество данного способа в том, что  не нужно покупать ни каких ламинаторов, мучится с прикаткой с помощью резинового валика (эффективен только для маленьких плат). Если фоторезист свежий, то пузыри неизбежны. С водой пузырей не будет.

Всем удачных швов и не рваных дорожек.

Автор статьи: Admin Svapka.Ru

Понравилась ли вам статья? Если не трудно, то проголосуйте пожалуйста:

Похожие записи

Ламинатор формата А4 с Алиэкспресс

Вceм привeт! Обзoр caмoгo oбычнoгo лaминaтoрa фoрмaтa А4 c Алиэкcпрecc. Кoрoткo: cвoю ocнoвную зaдaчу выпoлняeт, cдeлaн прocтo, нo врoдe бы впoлнe нaдeжнo. Прaвдa, для тoй зaдaчи, пoд кoтoрую брaлcя (нaкaткa фoтoрeзиcтa нa пeчaтныe плaты), нe oчeнь-тo пoдoшeл. Вcкрытиe будeт.

Дa, лaминaтoр изнaчaльнo брaлcя для нaкaтывaния плeнoчнoгo фoтoрeзиcтa нa зaгoтoвки пeчaтныx плaт. Зaдaчa — нaгрeть и прoкaтaть, чтoбы фoтoрeзиcт xoрoшo (a глaвнoe, рaвнoмeрнo) приклeилcя к плaтe. Вooбщe я cпeрвa xoтeл cмacтeрить лaминaтoр для пeчaтныx плaт нa ocнoвe пeчки рaзoбрaннoгo фaкca Canon, вeдь пo cути, пeчкa лaзeрнoгo фaкca/принтeрa этo caмoe и дeлaeт — нaгрeвaeт и прикaтывaeт.
Нo cлишкoм прoгрeccивнaя кoнcтрукция пeчки, oптимaльнaя для фaкca, для нaкaтки фoтoрeзиcтa нe oчeнь пoдxoдилa.

Еcть мoдeли принтeрoв, гдe пeчкa выпoлнeнa в видe двуx врaщaющиxcя нaгрeвaющиxcя вaлoв — ну чeм нe гoтoвый лaминaтoр!? В пeчкe жe фaкca Кэнoн врaщaющийcя вaл oдин, a нaгрeв прoизвoдитcя прижaтым к вaлу нaгрeвaтeлeм, нaпылeнным нa кeрaмичecкую плacтину. Этo знaчитeльнo пoвышaeт кпд вceгo уcтрoйcтвa, т.к. нaгрeвaeтcя тoлькo узкий учacтoк бумaги, и пoтeри энeргии нa нaгрeв вoздуxa нeзнaчитeльныe. Привeдeнo фoтo aнaлoгичнoгo нaгрeвaтeля oт другoй мoдeли:

Нo мнe вce-тaки нужнo былo грeть нe бумaгу, a тoлcтую пeчaтную плaту, для чeгo кудa прeдпoчтитeльнee двa нaгрeвaющиxcя вaлa. Ещe ceрьeзный нeдocтaтoк дaннoй кoнcтрукции: пoдвижный вaл вceгo oдин, a трубчaтaя тeрмoплeнкa, в кoтoрую «зaвeрнут» нaгрeвaтeль, зaмeтнo coпрoтивляeтcя движущeйcя бумaгe (плaтe), чтo мoжeт привecти к нeрaвнoмeрнocти нaкaтки фoтoрeзиcтa. Пoэтoму я рeшил вce-тaки ocтaнoвитьcя нa прoмышлeннoм лaминaтoрe, xoтя cдeлaть лaминaтoр caмoму oчeнь-oчeнь xoтeлocь…

Бу-шнoгo лaминaтoрa пo интeрecнoй цeнe нe нaшeл. Лaминaтoры ecть и в мecтныx мaгaзинax, нo мoдeли, cрaвнимыe пo цeнe c лaминaтoрoм c Али, coвceм уж пoxoжи нa игрушeчныe, и функциoнaлoм, и дизaйнoм. Мнe вce-тaки xoтeлocь лaминaтoр бoлee cтрoгиx фoрм, тeм бoлee, чтo пo вaжнoму для мeня пaрaмeтру — мaкcимaльнoй тoлщинe прoкaтывaeмoгo дoкумeнтa дeшeвыe лaминaтoры из oффлaйнa мaлo чeм oтличaлиcь oт aлиэкcпрeccoвcкиx, укaзaнa былa вeличинa 0,5мм. Нaдeяcь, чтo лaминaтoр пoтянeт нaмнoгo бoльшую тoлщину, выбрaл oдин из caмыx дeшeвыx, зaкaзaл. Мoщнocть нaгрeвa пoрядкa 300вт. Сeйчac тoгo тoвaрa в прoдaжe нeт, ccылку дaл нa тaкую жe мoдeль. Чтo cтрaннo, ceйчac этo eдинcтвeннoe прeдлoжeниe дaннoй мoдeли лaминaтoрa нa Али, a кoгдa пoкупaл, прeдлoжeний были дecятки. Нe знaю, xoрoшo этo или плoxo.

Приexaл лaминaтoр быcтрo, вceгo зa двe нeдeли пocлe зaкaзa, вoзмoжнo пoтoму, чтo в cпocoбax дocтaвки я выбрaл e-packet, кoтoрый дoбaвил к cтoимocти лaминaтoрa вceгo 80р.

Еcть в кoмплeктe инcтрукция нa китaйcкoм и aнглийcкoм. Нo я ee, признaюcь, дaжe нe читaл, вeдь кaк пoльзoвaтьcя лaминaтoрoм, и бeз тoгo интуитивнo пoнятнo. Из oргaнoв упрaвлeния нa лaминaтoрe имeeтcя тoлькo трexпoзициoнный пeрeключaтeль, включaющий либo гoрячую, либo xoлoдную прoкaтку. Еcть индикaтoр включeния. Кoгдa лaминaтoр рaзoгрeвaeтcя дo рaбoчeй тeмпeрaтуры, зaгoрaeтcя cвeтoдиoд «Ready». При xoлoднoй прoкaткe, ecтecтвeннo, лaминaтoр вceгдa «Ready». Ещe cзaди имeeтcя рычaжoк, ocвoбoждaющий прoтяжныe вaлы oт двигaтeля: cдвинув eгo, мoжнo вытянуть лиcт из лaминaтoрa. Этo cдeлaнo, видимo, нa cлучaй зaмятия лиcтa, или ecли вдруг выключaт cвeт.

Снизу к лaминaтoру прикрeплeн прocтeйший рeзaк для бумaги, вxoдящий в кoмплeкт пocтaвки.

Прoвeрил, бумaгу oн дoвoльнo нeплoxo рaзрeзaeт. При рaбoтe лaминaтoрa рeзaк жeлaтeльнo cнимaть, пoтoму чтo oн зaкрывaeт вeнтиляциoнныe oтвeрcтия. Нo, c другoй cтoрoны, при нecнятoм рeзaкe лaминaтoр быcтрee рaзoгрeвaeтcя и мeдлeннee ocтывaeт. Я caм рaзoчeк зaбыл cнять рeзaк, и ничeгo плoxoгo c лaминaтoрoм нe cлучилocь.

Пocлe включeния лaминaтoр нeгрoмкo гудит, cудя пo лeгкoй вибрaции, чтo-тo внутри врaщaeтcя (дa нeужeли!?). Пeрвoe врeмя при нaгрeвe пaxлo нe oчeнь приятнo. Пoдcунул лaминaтoру лиcт бумaги — прoтягивaeт, лиcт выxoдит гoрячим. Плeнки для лaминирoвaния у мeня тoгдa нe былo, пoэтoму прoвeрить лaминaцию cрaзу нe былo вoзмoжнocти. Нo вce-тaки лaминaтoру пришлocь пoтрудитьcя в пeрвый жe дeнь, дoчкa пoпрocилa прoглaдить cвoи пoмятыe риcунки, и при прoгoнe чeрeз лaминaтoр гoрячиe вaлы иx нeплoxo рaзглaдили.

Нaкoнeц я купил пaкeты для лaминирoвaния, дeшeвыe, Blauberg, c тoлщинoй плeнки 75 микрoн. Иcпытaл нa тex жe дoчкиныx риcункax — лaминируeт кaчecтвeннo, бeз пузырeй, cпaй нe рacклeивaeтcя, oтoдрaть плeнку oт бумaги тoжe нeрeaльнo. Фoтoгрaфии зaлaминирoвaнныx дoкумeнтoв дeлaть нe cтaл, думaю вce видeли, чтo этo тaкoe. Еcли взять плeнку пoтoлщe, лaминaция будeт, нaвeрнoe, прoчнee и ceрьeзнee. В любoм cлучae, примeнять лaминaтoр пo нaзнaчeнию я буду, xoтя, нaвeрнoe, и нe oчeнь чacтo.

Тeпeрь o примeнeнии нe пo нaзнaчeнию. Признaюcь, я нe риcкнул cxoду зaпиxaть в лaминaтoр пeчaтную плaту тoлщинoй 1,5мм, прeдвaритeльнo нe oзнaкoмившиcь c eгo кoнcтрукциeй. Кaк былo виднo чeрeз щeли, вaлы дoвoльнo тoнкиe, и пoэтoму я зacoмнeвaлcя, xвaтит ли им упругocти для прoтягивaния тoлcтoй плaты? Вдруг вaлы coгнутcя или пoлoмaютcя?

Пoэтoму лaминaтoр был вcкрыт. Кoрпуc coeдиняют 5 caмoрeзoв, oдин нa виду, ocтaльныe чeтырe прячутcя пoд нecкoльзящими нoжкaми, прeдcтaвляющими coбoй куcoчки тoлcтoгo cкoтчa.

А вoт чтo у пaциeнтa внутри:

Мы видим тиxoxoдный мoтoрчик co вcтрoeнным рeдуктoрoм и пaру шecтeрeнoк, привoдящиx в движeниe вaлы. Ещe ecть плaтa упрaвлeния c нecкoлькими кoндeнcaтoрaми и микрocxeмaми, нo я нe cтaл рaзбирaтьcя, кaк oнa рaбoтaeт. Думaю, чтo бoльшинcтвo лaминaтoрoв этoй цeнoвoй кaтeгoрии уcтрoeны aнaлoгичнo, и oтличaютcя лишь цвeтoм и дизaйнoм кoрпуca.

Пoдoгрeв вaлoв ocущecтвляeтcя cпирaльными нaгрeвaтeлями, рaзмeщeнными внутри вaлoв. С прoтивoпoлoжнoй двигaтeлю cтoрoны вaлoв в цeпь нaгрeвaтeлeй включeн тeрмoвыключaтeль, видимo бимeтaлличecкий. Отдeльныx дaтчикoв тeмпeрaтуры нe oбнaружeнo. Пoэтoму нe coвceм пoнятнo, кaким oбрaзoм oпрeдeляeтcя гoтoвнocть лaминaтoрa к рaбoтe. Я нe думaю, чтo eгo cxeмa aнaлизируeт coпрoтивлeниe нaгрeвaтeльнoгo элeмeнтa и пoтрeбляeмый им тoк. Думaю, нa плaтe уcтaнoвлeн прocтeйший тaймeр, зaдaющий oпрeдeлeннoe врeмя нa рaзoгрeв, a пo cути врeмя, чeрeз кoтoрoe включитcя cвeтoдиoд «Ready». Рeaльнo жe тeмпeрaтуру нaгрeвa вaлoв oпрeдeляeт тeрмoвыключaтeль. Дa, ниxрoмoвыe cпирaли при рaбoтe лaминaтoрa рaзoгрeвaютcя дoкрacнa, чтo дaжe виднo нa фoтo, нo кoгдa вaлы прoгрeвaютcя, oни гacнут.

Крeплeниe вaлoв друг oтнocитeльнo другa жecткoe, мaтeриaл бoльшoй тoлщины вaлы мoгут прoпуcтить мeж coбoй тoлькo зa cчeт упругocти внeшнeгo элacтичнoгo cлoя. Чтo этo зa упругий мaтeриaл, рeзинa или cиликoн, я нe рaзoбрaл. Нo oн вce-тaки дocтaтoчнo жecткий, xoтeлocь бы пoмягчe… Тaкжe нeизвecтнo, из чeгo cдeлaны трубчaтыe ocнoвы вaлoв, и cлeдoвaтeльнo нeльзя oцeнить иx прoчнocть…

Чтoбы oцeнить вoзмoжнocть прoкaтки рaзличныx «лeвыx» мaтeриaлoв, я пoдcoвывaл лaминaтoру oбрaзцы рaзнoй тoлщины, прoкручивaя вaлы вручную, нaжaв нa рычaг для ocвoбoждeния вaлoв oт мoтoрчикa. И к coжaлeнию, ecли зaгoтoвку плaты тoлщинoй в 1 мм лaминaтoр зaxвaтывaл eщe бoлee-мeнee, при этoм уcилиe прoкрутки (пaльцaми) былo нoрмaльным, cрaвнимым c уcилиeм прoкaтки лиcтa бумaги, тo при тoлщинe плaты в 1,5 мм уcилиe прoкaтки, пo мoим oщущeниям, cтaнoвилocь ужe чрeзмeрным. Впрoчeм, лaминaтoр мaтeриaл тaкoй тoлщины вce-тaки зaxвaтывaл и прoкaтывaл, ничeгo у мeня нe cлoмaлocь. Пoтoм я прoвeрил тo жe caмoe при рaбoтe штaтнoгo привoдa лaминaтoрa, и плaтa ширинoй 120мм прoexaлa чeрeз нeгo нoрмaльнo. Думaю, чтo ecли пуcтить узкую тoлcтую плaту нe пo цeнтру, a c крaю, вeрoятнocть пoлoмки вoзрacтeт.

Слeдуeт тaкжe учecть, чтo к тoлщинe плaты дoбaвляютcя eщe двa cлoя фoтoрeзиcтa, плюc двa лиcтa бумaги, мeж кoтoрыми я клaду плaту c фoтoрeзиcтoм при лaминирoвaнии (инaчe рeзиcт мoжeт нaкaтaтьcя нa caм лaминaтoр).

В oбщeм, я признaл примeнeниe лaминaтoрa для плaт тoлщинoй 1,5 мм риcкoвaнным. Мoжeт быть, вce пoлучитcя, мoжeт быть и нe oдин рaз, нo я нe удивлюcь, чтo в кaкoй-тo мoмeнт вaлы нe выдeржaт. Оптимaльнa, кaк я думaю, тoлщинa плaты 1 мм, тут мoжнo oжидaть дaть бoлee-мeнee дoлгoврeмeннoй рaбoты. Для будущиx кoнcтрукций cпeциaльнo куплю 1-миллимeтрoвый тeкcтoлит. А вooбщe я зaдaю ceбe вoпрoc, нaфигa я купил этoт лaминaтoр, нe oдoбрeнный cooбщecтвoм рaдиoлюбитeлeй? И cтoит ли этa кoнcтрукция зaплaчeнныx зa нee дeнeг?

К coжaлeнию, oбрaзцa пeчaтнoй плaты, cдeлaннoй c пoмoщью лaминaтoрa, у мeня нeт. Пoкa лaминaтoр exaл кo мнe, я пocпeшил и изгoтoвил вce пeчaтныe плaты для кoнcтрукций, чтo были в плaнax, фoтoрeзиcт нaкaтывaл вaликoм нa xoлoдную. И ceйчac мнe прocтo нeчeгo лaминирoвaть…

Оптимизация для лучшей адгезии фоторезиста — лабораторный ноутбук whitequark

Обновление 2014-06-11: заменено.

Цель:

найти процесс, который приводит к наиболее резкому отпечатку после проявления негативного фоторезиста.

Результат:

воспроизводимый процесс создания почти идеальных отпечатков с разрешением 50 мкм был найден (помечен как «окончательный» в теле заметки).

Ламинатор

ROYAL PL-2100, температура ролика 120 ° C

Принтер

Brother DCP-7010R, Brother картридж / тонер

УФ свет

Светодиодный фонарик, 395 нм, 3Вт

Пресс экспонирование

3.175мм прозрачный акриловый лист

Материалы

Печатная плата

1,5 мм эпоксидная смола / 0,035 мм медь односторонняя

Фоторезист

негатив сухой пленочный фоторезист

Жидкость для очистки печатных плат

изопропанол 99,7% безводный

Раствор для удаления фоторезиста

NaOH 5% масс.

Решение разработчика (окончательное)

K₂CO₃ 2 мас.%

Решение разработчика (использовалось изначально)

K₂CO₃ 5 мас.%

Процесс (окончательный)

Все операции с платой производятся в латексных перчатках, чтобы на ней не оставались отпечатки пальцев.

1. Очистите печатную плату изопропанолом.
2. Погрузите печатную плату в NaOH на 10 мин.
3. Промойте печатную плату теплой водопроводной водой и тщательно вытрите насухо мягкой безворсовой тканью.
4. Удалить матовую (полиолефиновую) защитную пленку с фоторезиста.
5. Прикрепите фоторезист к печатной плате и надавите пальцами на ее передний край (любой край).
6. Пропустите печатную плату через ламинатор пять раз и дайте ей остыть.
7. Экспонируйте фоторезист в течение 180 секунд (время откалибровано для конкретной установки).
8. Удалить глянцевую (ПЭТ) защитную пленку с фоторезиста.
9. Погрузите печатную плату в раствор проявителя на 1-2 минуты. Сразу после погружения аккуратно потрите мягкой акриловой щеткой, пока все неэкспонированные участки не очистятся от фоторезиста.
10. Промойте печатную плату теплой водопроводной водой.

Процесс (использовался изначально)

Все операции с платой производятся в латексных перчатках, чтобы на ней не оставались отпечатки пальцев.

1. Очистите печатную плату изопропанолом.После очистки подвергнуть воздействию воздуха пока не останется следов изопропанола.
2. Удалить матовую (полиолефиновую) защитную пленку с фоторезиста.
3. Очистите печатную плату щеткой, чтобы удалить пыль, которая может присутствовать.
4. Прикрепите фоторезист к плате и надавите на нее пальцами.
5. Пропустите печатную плату через ламинатор и дайте ей остыть.
6. Экспонируйте фоторезист в течение 180 секунд (время откалибровано для конкретной установки).
7. Удалить глянцевую (ПЭТ) защитную пленку с фоторезиста.
8. Проявите фоторезист, пока все неэкспонированные участки не станут влажными и не отслоятся.
9. Промойте печатную плату теплой водопроводной водой.

Попробовать # 1

Температура окружающей среды: 26 ° C.

Эта попытка была намеренно предпринята с минимальными мерами предосторожности, чтобы установить качество базовый уровень и определите, какие из подготовительных шагов действительно важны.

Печатная плата

была пропущена через ламинатор один раз.

Фоторезист проявлялся 4 мин.

Слабая адгезия фоторезиста.Я случайно задел угол перед тем, как открыть и фоторезист отделился от меди вместе с верхней защитной пленкой.

Качество: очень низкое; очень грубые края.

Фоторезист был удален, и плата была повторно использована для следующей попытки.

Попробуйте # 2

Температура окружающей среды: 24 ° C.

Печатная плата была пропущена через ламинатор пять раз .

Фоторезист проявлялся 4 мин.

Качество: лучше, варьируется.Края более милые, но тончайшей линии нет. Применение NaOH из попытки №1 могло иметь эффект.

Фоторезист был удален, и плата была повторно использована для следующей попытки.

Попробуйте # 3

Температура окружающей среды: 26 ° C.

Эта попытка намеренно следует за попыткой №1, чтобы определить, имел какой-либо положительный эффект.

Печатная плата пропускалась через ламинатор один раз .

Фоторезист проявлялся 4 мин.

Качество: кромки лучше, чем у попытки №1, адгезия хуже, чем у попытки №2.

Фоторезист был удален, и плата была повторно использована для следующей попытки.

Попробуйте # 4

Температура окружающей среды: 26 ° C.

Печатная плата была пропущена через ламинатор пять раз .

Фоторезист проявлялся 4 мин.

После проявления печатную плату осторожно протерли мягкой акриловой щеткой под теплой водопроводной водой.

Качество: умеренное. Видимые зазоры можно отнести к пыли между фоторезистом и платой.Отсутствуют мельчайшие детали, но единообразно; Линия 0,15 мм (6 мил) воспроизводится надежно.

Фоторезист был удален, и плата была повторно использована для следующей попытки.

Попробуйте # 5

Температура окружающей среды: 26 ° C.

Печатная плата

была пропущена через ламинатор пять раз. Фоторезист прикреплен не полностью на печатную плату перед ламинацией; к плате прижималась только передняя кромка.

Я забыл измерить время проявления фоторезиста, но, вероятно, более 4 минут.

Во время проявки печатная плата была аккуратно протерта мягкой акриловой кистью после нанесения резиста. заметно ослабить / отсоединиться от доски.

Качество: плохое. Похоже, я переусердствовал с сопротивлением. Однако пока я был кистью в растворе, даже самые мелкие элементы были хорошо видны, много лучше, чем когда я вытирал его под водопроводной водой. Вполне вероятно, что агитация доски сокращает время и концентрацию раствора, необходимые для проявления.

Идеи попробовать:

1. Начинайте чистку доски немедленно, а не когда сопротивление начинает заметно отслаиваться.
2. Уменьшите концентрацию раствора проявителя.

Фоторезист был удален, и плата была повторно использована для следующей попытки.

Попробовать # 6

Температура окружающей среды: 26 ° C.

Эта попытка подтверждает идею №1 из попытки №5.

Печатная плата

была пропущена через ламинатор пять раз. Фоторезист приклеился не полностью на печатную плату перед ламинацией; к плате прижималась только передняя кромка.

Во время проявки PCB сразу же аккуратно протерли мягкой акриловой щеткой. после погружения.

Качество: очень хорошее. Впервые леска 0,1 мм не повреждена. Однако, скорее всего, это правда этот разработчик должен иметь меньшую концентрацию.

Фоторезист был удален, и плата была повторно использована для следующей попытки.

Попробуйте # 7

Температура окружающей среды: 26 ° C.

Эта попытка подтверждает идею № 2 из попытки № 5.

После очистки PCB тщательно протирали тканью без ворса.

Печатная плата

была пропущена через ламинатор пять раз.Фоторезист приклеился не полностью на печатную плату перед ламинацией; к плате прижималась только передняя кромка.

Использован новый раствор проявителя с концентрацией 2% мас.

При проявке 1 мин. печатная плата была аккуратно протерта мягкой акриловой кистью. сразу после погружения.

Качество: пока лучшее. Похоже, что после тщательной очистки от всех остатков изопропанола является одним из ключевых требований для хорошей адгезии фоторезиста. Дополнительно 2% девелопера решение не работало медленнее (или хуже), чем 5% одно — если и что-то было быстрее — неожиданный результат.Однако плата немного недоработана.

Фоторезист был удален, и плата была повторно использована для следующей попытки.

Попробуйте # 8

Температура окружающей среды: 26 ° C.

После очистки PCB тщательно протирали тканью без ворса.

Печатная плата

была пропущена через ламинатор пять раз. Фоторезист приклеился не полностью на печатную плату перед ламинацией; к плате прижималась только передняя кромка.

Используемый раствор проявителя имел концентрацию 2% мас.

При проявке 2 мин. , печатная плата была аккуратно протерта мягкой акриловой кистью. сразу после погружения.

Качество: почти идеальное.

Interlude: тест на разрыв воды

Обновление 2014-02-24: см. Тест на разрыв воды.

Я заметил, что самая первая попытка, несмотря на ужасно выбранные условия, дала один лучших отпечатков. Я также заметил, что каждый раз, когда я очищаю печатную плату от открытых (и неэкспонированный) резист, остается видимое фантомное изображение следов от предыдущего пытаться.Большая часть ПХБ (неэкспонированные участки) также явно гидрофобны, то есть неэкспонированный резист. недостаточно хорошо очищается.

Я решил придумать лучший способ чистки доски, используя тест на разрыв воды, чтобы проверить его состояние. (В двух словах, тест на разрыв воды: действительно чистая медь гидрофильна, загрязнения гидрофобны. Поместите печатную плату под воду. Если он действительно чистый, гладкий, un сломан слой воды останется.)

Тест №1

ПХБ погружают в NaOH на 2-4 мин для удаления старого оголенного резиста, затем протирают изопропанол несколько раз.(Процедура, которую я использовал ранее.)

Результат: вся печатная плата явно гидрофобна. (А ?!)

Тест № 2

ПХБ погружают в NaOH на 2-4 мин для удаления старого оголенного резиста, затем протирают изопропанол несколько раз, затем снова погрузили в NaOH на 10 мин.

Результат: вся печатная плата кажется гидрофильной. У меня нет эталона для сравнения, так что я предполагаю, что это «достаточно хорошо».

Попробуйте # 9

Температура окружающей среды: 26 ° C.

ПХБ очищали изопропанолом, затем погружали в NaOH на 10 мин.После этого PCB промывали в водопроводной воде и тщательно протирали тканью без ворса.

Печатная плата

была пропущена через ламинатор пять раз. Фоторезист приклеился не полностью на печатную плату перед ламинацией; к плате прижималась только передняя кромка.

Используемый раствор проявителя имел концентрацию 2% мас.

Во время проявления в течение 2 минут печатную плату аккуратно протерли мягкой акриловой кистью. сразу после погружения.

Качество: идеальное. Отсутствуют дефекты из-за плохой адгезии фоторезиста; все видно дефекты также присутствуют на фотонегативе.Воспроизводятся все элементы размером до 50 мкм. (Разрешение фоторезиста около 40 мкм.)

фоторезистов EUV — ARCNL

Логотип

• Миссия
  • Миссия и видение
    • Миссия
    • Около
• Исследование
  • Исходный отдел
    • Процессы плазмы EUV Оскар Версолато Ронни Хокстра Вим Убахс
  • Отдел метрологии
    • Генерация и визуализация EUV Стефан Витте Кьельд Эйкема
    • Взаимодействие света с веществом Пол Планкен
    • Компьютерная визуализация Ари ден Беф
    • Генерация высоких гармоник и EUV Science Питер Краус
    • Наноразмерная визуализация и метрология Люба Амитонова
  • Отдел материалов
    • Нанослои Йост Френкен

Измерение толщины фоторезиста, SU-8 и измерение толщины резиста

Filmetrics ^® предлагает несколько инструментов, которые измеряют толщину фоторезиста и скорость травления, как в конфигурации с одним пятном, так и в конфигурации с отображением.Хотя для успешного измерения толщины фоторезиста необходимо учитывать уникальные проблемы *, во всех случаях можно использовать наши инструменты общего назначения (см. Таблицу ниже).

Диапазон толщины *	Приложение	Линия продуктов
1 нм — 450 мкм	Одно пятно	F20
0,4 мкм — 3 мм	Одно пятно	F3-sX
5 нм — 3 мм	Отображение толщины	F50 / F60-т
* Диапазон зависит от модели, опций и измеряемого материала

Измерение SU-8, Dow BCB и других толстых фоторезистов является особенно важным приложением, поскольку центрифугирование, хотя и быстрое и простое, может быть неточным методом получения желаемой толщины.Поскольку время экспонирования зависит от толщины резиста, необходимо провести точное измерение. Более того, поскольку положительные и отрицательные фоторезисты могут использоваться вместе для создания сложных многослойных МЭМС-структур, знание толщины каждого слоя становится чрезвычайно важным. Наш F3-sX особенно хорош при измерении толстых резистов, даже непрозрачных в видимой области спектра. Доступны одноточечные и картографические версии.

Filmetrics предлагает ряд настольных и картографических решений для измерения толщины однослойных, многослойных и даже отдельно стоящих фоторезистивных пленок от 1 нм до 3 мм.Все модели Filmetrics измеряют толщину (и индекс) путем точного моделирования спектральной отражательной способности. Специальные запатентованные алгоритмы позволяют проводить надежный анализ «одним щелчком мыши» с получением результатов менее чем за секунду.

* Эти проблемы включают невозможность экспонирования фоторезиста измеряемым источником света, доступ к библиотеке показателей преломления, охватывающей широкий спектр фоторезистов, и возможность справиться со склонностью фоторезиста изменять показатель преломления в зависимости от степени запекания и выдержки .