Prototypowanie PCB za pomocą wstępnie miedzianych płyt miedzianych


13

Obecnie pracuję nad pierwszym prototypowaniem PCB za pomocą wstępnie uczulonej płytki PCB zakupionej od Maplins UK . Mam jednak okropne kłopoty z odsłonięciem i rozwinięciem planszy, po prostu nigdy nie wydaje się, żeby było dobrze. Jeszcze nawet nie osiągnąłem etapu wytrawiania, ponieważ nie jestem zadowolony z wcześniejszych rezultatów rozwoju. Szukam ogólnych wskazówek i wskazówek, jak podążać właściwą „ścieżką” do sukcesu - z jakiegoś powodu wydaje mi się, że gorzej się dzieje! ;-)

Używam arkuszy przezroczystych do drukarek atramentowych z najciemniejszym odcieniem zastosowanym dla maski, a po zauważeniu światła na wydrukowanych obszarach na masce zdecydowałem się podwoić i sprzedać dwie identyczne folie wyrównane jedna nad drugą. Możesz podnieść go do światła i nadal widzieć trochę matowego fioletowego blasku, ale jest on w większości nieprzejrzysty. Przyznaję, że może to być jedna z przyczyn moich kłopotów!

Zacząłem używać zwykłej 100-watowej żarówki, ale bez powodzenia; ekspozycje wydawały się trwać 40 minut i dłużej, aby uzyskać jakikolwiek efekt, i zrobiły się bardzo ciepłe. Kiedyś przytrzymywałem maskę na desce za pomocą szkła, ale po zrealizowaniu szklanych bloków dużo światła UV, zdecydowałem się przejść na arkusz przezroczystego akrylu.

Następnie znalazłem tani przenośny sterylizator UV, który w rzeczywistości twierdzi, że emituje światło UV-C; Wiem, że UV-A jest typem wymaganym do odsłonięcia płyty, o ile mogę, ale wydaje się, że ma znacznie szybszy efekt, widzę efekt nawet po zaledwie dwóch minutach ekspozycji. W instrukcji podano, że używa „bakteriobójczej lampy UV o długiej żywotności 4 W” i tak, nie jest to tak zwane jasne. Najdłuższe naświetlanie, jakie do tej pory wykonałem, trwa około sześciu minut i nadal widziałem ten sam problem (patrz poniżej).

Według ich witryny płyty są rzekomo opracowywane przy użyciu roztworu sody kaustycznej.

Po wszystkich moich próbach pojawia się wzór obwodu, ale opracowana miedź, która ma zostać wytrawiona, nie kończy się tak blisko, jak się spodziewałam - oczekuję, że warstwa fotorezystu całkowicie się rozproszy, co spowoduje odsłonił błyszczącą miedź, przechodząc przez wiele witryn referencyjnych do trawienia PCB w Internecie. Zamiast tego kończę na różnych stopniach przypadkowych obszarów błyszczącej miedzi, ale głównie matowej miedzi (częściowo rozpuszczona maska), a inne obszary uzupełniają niebiesko-zieloną warstwę maski. Nie próbowałem jeszcze trawienia, ale nietrudno zrozumieć, dlaczego oczekuję, że tak słabo odsłonięta i rozwinięta deska również słabo trawi. Nie mogę sobie wyobrazić, że obszary „głównie matowej miedzi” w ogóle się wytrawią, ponieważ fotorezyst jest tylko częściowo rozproszony.

Odcinam małe obszary dwóch średnich, wstępnie uczulonych płyt do celów testowych i szybko mi się kończy!

Więc jestem niejasny i postępuję bardzo powoli z powodu wszystkich tych zmiennych:

  • Nie jestem pewien czasu ekspozycji (dla mojej lampy).
  • Nie jesteś pewien wymaganej pozycji i wysokości światła UV.
  • Nie jestem pewien, czy mój wzór maski jest wystarczająco nieprzezroczysty (na światło UV).
  • Nie jestem pewien co do prawidłowych proporcji sody kaustycznej do wody.
  • Nie jestem pewien, czy czas opuścić planszę w sody kaustycznej - czy idę za daleko się rozwijać.
  • Nie jesteś pewien, czy zanurzysz się w wodzie, aby zatrzymać rozwój - czy możesz włożyć ją z powrotem do sody kaustycznej, aby kontynuować rozwój, jeśli nie zostawisz jej wystarczająco długo? Jak możesz to powiedzieć !?
  • Nie wiem też, czy opracowana wstępnie uwrażliwiona deska pozostaje, i nie zniknie wraz z upływem czasu w świetle dziennym. Jak długo zanim normalne światło dzienne wpłynie na wstępnie uczuloną opracowaną tablicę?

Każda pomoc, którą ktoś mógłby mi udzielić, byłaby mile widziana. Nie prowadziłem porządnego dziennika moich działań, aby skutecznie się uczyć, ponieważ myślałem, że do tego czasu go przybiłem! W razie potrzeby mogę jednak przedstawić zdjęcia moich dotychczasowych wysiłków.


1
Stu, Chiphacker to tylko miejsce na tego rodzaju pytania :)
mad_z

Pracuję nad odpowiedzią, ale jak sprawdzasz, jak „jasne” jest twoje światło UV, światło UV nie powinno być zbyt jasne dla twoich oczu, ale może z łatwością zranić twoje oczy. Drugą rzeczą jest określenie, jakiej mocy potrzebuje materiał, a także określenie mocy wyjściowej i przezroczystości materiału.
Kortuk

Tak, Kortuk. Naprawdę nie robię niczego naukowego, jak mierzenie jasności, sprzęt do pomiaru tego kosztowałby sporo, jestem pewien. Rzeczywiście nie patrzyłem w światło i mam na sobie okulary przeciwsłoneczne na receptę, bardzo dobre w blokowaniu wszelkiego rodzaju promieni UV, jednocześnie odsłaniając tablice. Fioletowy emitowany blask jest zaskakująco jasny jak na 4-watową żarówkę. Maplins nie zgłasza żadnego czasu ekspozycji ani mocy, ale wspomina, że ​​powinieneś używać własnego urządzenia UV - z czego, dodam - kosztuje około 80 funtów, myślę, więc nie zamierzam tego robić! Wielkie dzięki za odpowiedzi!
H3liosphan

@mad_z. Wielkie dzięki! Tyle że zauważyłem, że dla tych słów nie ma wstępnie zdefiniowanych tagów - „pcb”, „etch”, „presensitized” itp. Itd. I nie pozwoliłbym się przesłać, dopóki nie wstawię jednego znanego tagu. Być może, gdy
zdobędę

Czy zastanawiałeś się nad zamówieniem PCB w domu z PCB? W przeszłości robiłem domowe płytki drukowane, w większości nie warto. Istnieje kilka PCB House, które zrobiły naprawdę dobrą płytkę drukowaną za naprawdę niską cenę. Zgadzam się z @Gustavo Litovsky i jego komentarzem tutaj electronics.stackexchange.com/questions/58369/…
Jesus Castane

Odpowiedzi:


10
  • Nie jestem pewien czasu ekspozycji (dla mojej lampy).
  • Nie jesteś pewien wymaganej pozycji i wysokości światła UV.

Z tymi, które musisz po prostu eksperymentować, sugeruję umieszczenie tablicy dość blisko lampy (około 20-50 mm).

Sugeruję, aby wziąć jeden długi pasek płytki fotolitograficznej i położyć na nim coś, co blokuje promieniowanie UV, a następnie odsłonić pasek, odsuwając bloker UV w określonych odstępach czasu (powiedzmy co 10 sekund). Skończysz na PCB odsłoniętym krokami dla różnych czasów ekspozycji (10s, 20s, 30s, 40s, 50s itp.), A następnie wybierz czas ekspozycji, który daje najlepszy wynik.

  • Nie jestem pewien, czy mój wzór maski jest wystarczająco nieprzezroczysty (na światło UV).

Jeśli jest to zwykły arkusz przezroczystości, powinien być w porządku. Drukowanie na nich za pomocą drukarki laserowej działa, ale zależy to od drukarki. Duże obszary czerni mogą zostać prześwietlone, ale zależy to od drukarki. Jeśli jakość czerni jest niska, możesz wydrukować dwa arkusze i wyrównać je jeden na drugim.

  • Nie jestem pewien co do prawidłowych proporcji sody kaustycznej do wody

Używam 3% roztworu NaOH (KOH też działa), który wydaje się działać dobrze.

  • Nie jestem pewien, czy czas opuścić planszę w sody kaustycznej - czy idę za daleko się rozwijać.

Po prostu przesuwasz go w roztworze, aż wydaje się rozwinięty (czarne rzeczy schodzą z planszy), zwykle rozwija się dość szybko (poniżej 30 sekund), ale to zależy od twojego rozwiązania. Jeśli twoje rozwiązanie jest zbyt mocne lub rozwijasz je zbyt długo, zdejmie całą maskę fotolitograficzną, jeśli trzymasz ją w roztworze zbyt długo. Rozwiązanie, które nie jest wystarczająco skoncentrowane, nie rozwinie pomyślnie płyty (ponownie 3% rozwiązanie wydaje się działać dobrze). Następnie mycie płyty pod kranem działa dobrze. Możesz kontynuować rozwój po usunięciu go z rozwiązania. Możesz nawet kontynuować rozwój po wytrawieniu deski, pamiętaj tylko o jej umyciu. Umieszczenie płytki w roztworze do trawienia pokazuje całkiem dobrze, gdzie deska ma fotorezyst, a gdzie nie, miedź wystawiona na roztwór do trawienia trafia do tego „

  • Nie wiem też, czy opracowana wstępnie uwrażliwiona deska tak pozostanie i nie zniknie wraz z upływem czasu w świetle dziennym. Jak długo zanim normalne światło dzienne wpłynie na wstępnie uczuloną opracowaną tablicę?

Światło dzienne POWINNO mieć wpływ na tablicę z plastikową osłoną, ale dla pewności trzymam je w miejscu osłoniętym przed światłem (jak szuflada).

Btw. Sugeruję, abyś spróbował odsłonić swoje tablice z fluorescencyjną lampą stołową 11W (te z lampą w kształcie litery „U” powinny być dość powszechne i kosztować jak 10e od Ikei). Umieść lampę dość blisko planszy (na przykład blisko 50 mm i umieść nad nią cienką szklaną płytkę, aby maska ​​była blisko planszy). Możesz uzyskać odpowiedni talerz szklany z ramek na zdjęcia (ponownie, Ikea jest dobrym miejscem, aby je zdobyć), po prostu upewnij się, że jest to prawdziwe szkło, a nie plastik. Eksponuj przez 12-15 minut (użyłem 13,5 minuty dla moich płyt i konfiguracji). Od dłuższego czasu z powodzeniem stosuję tę metodę. Nie działa na dużych tablicach, ponieważ lampa jest tak wąska, ale w przypadku małych płyt działa dobrze.


Dziękuję bardzo Dago, jest tam kilka klejnotów! Wymyślenie tej sztuczki polegającej na zwiększonej ekspozycji zajęłoby mi wieki, co dało mi świetną metodę na rozpoczęcie obliczania czasów ekspozycji! Spróbuję znaleźć ten fluorescencyjny 11 W, ale nie pamiętam, aby widziałem go z żarówką w kształcie litery U (zakładam, że o to ci chodzi). Mój sterylizator UV ma żarówkę w kształcie litery U i wydaje mi się, że daje bardzo szybkie wyniki w stosunku do żaru, którego użyłem. Znów pomyślałem, że szkło zablokuje wiele wymaganego światła UV, nawet szkło do ramki do zdjęć. Dlaczego nie plastikowy lub akrylowy? Dzięki jeszcze raz!
H3liosphan

1
Chętnie pomagamy :) Tworzywa sztuczne i akrylowe są złe, ponieważ są prawie nieprzezroczyste dla promieni UV. Wierzę, że „zwykłe szkło”, takie jak stosowane w ramkach do zdjęć, również nie jest idealne, ale jest dość przezroczyste przy długości fali UV. Myślę, że optymalnym rozwiązaniem byłoby szkło kwarcowe, które jest zasadniczo przezroczyste dla światła UV, ale kwarc jest rzadki, drogi i niepotrzebny w tym zastosowaniu. Typ lampy stołowej, o której mówiłem, to ten: [img] servicelighting.com/catpics/philips/26109.jpg[/img] Często używany w lampach stołowych.
Dago

Wierzę, że zwykle dostępne szkło będzie świecić w świetle UV, ponieważ pochłania i promieniuje promieniowanie UV. Uważam, że ma on wchłanianie na poziomie 80–90%.
Kortuk

Tak jak powiedziałem, może nie być optymalny, ale jest wystarczająco dobry :) Dostaję czasy ekspozycji poniżej 2 minut z wejściem poniżej 8 W na moim panelu z diodami UV (w tym moc zmarnowana w opornikach, najprawdopodobniej jak wat rzeczywista moc świetlna) przy zastosowaniu szkła o grubości kilku mm (najprawdopodobniej zwykłego szkła sodowo-wapniowego).
Dago

Nie miałem pojęcia, że ​​tworzywa sztuczne tak bardzo blokują światło UV. Dziękuję za to. Wiem, że szklane bloki UV całkiem dobrze, ponieważ są zaprojektowane tak, aby zapobiegać kąpaniu pomieszczeń w niebezpieczne promieniowanie UV w słoneczne dni - dlatego zasłony nie stają się bielone po pewnym czasie. Przypuszczam, że można powiedzieć, że każdy rodzaj przezroczystego materiału arkuszowego dostępnego na rynku, ponieważ zapobieganie niebezpiecznemu narażeniu jest kluczowym wymogiem dla większości przezroczystych materiałów. Założę się, że „oszczędność” dla szkła do ramki do zdjęć polega na tym, że jest tak cienki w stosunku do szkła okiennego, że czyni go mniej chłonnym. Dziękuje wszystkim.
H3liosphan,

5

Używam drukarki atramentowej i działa świetnie. Potrzebujesz papieru przezroczystego 3M Inkjet, ponieważ jest on teksturowany. Mam instruktaż znajdujący się pod adresem : http://www.instructables.com/id/Creating-Printed-Circuit-Boards-with-a-INKJET-Prin/


Ach, to jest to !? Fajnie, wiesz, że to Twój instruktaż sprawił, że zacząłem to robić w pierwszej kolejności! Twoja wina! ;-) W każdym razie wydrukowałem go tutaj na niektórych arkuszach przezroczystości zszywek - <a href=" staples.co.uk/presentation-equipment/transparencies/... Folie do drukarek atramentowych</a> Te materiały są również dobrze teksturowane, ale jeśli wydrukuj go raz, trzymam go przy żarówkach halogenowych i widzę purpurowy blask na czarnych nieprzezroczystych obszarach, jeśli się
podwoję,

Niestety, linky wkręca się, heres kolejną szansę - staples.co.uk/presentation-equipment/transparencies/...
H3liosphan

:) Kiedy drukuję, ustawiam go na czarno-biały (nawet nie ustawiony na jakość zdjęcia). Kiedy trzymam go pod światło, nie widzę fioletu, ale widzę trochę przez czerń. Kiedy jednak położyłem go na powierzchni płytki drukowanej, wyglądał naprawdę ciemno i nie miałem żadnych problemów.
ArduinoFun

Używam żarówki 15 W, umieszczonej około 5 cali nad moją pracą. Płytka drukowana leży na stole roboczym, wstępnie uwrażliwiona stroną do góry, a następnie jednym arkuszem przezroczystości z wzorem na górze i przezroczystym akrylem na obu, aby utrzymać przezroczystość w dół i uniemożliwić jej ruch. Odsłaniam go na 14 minut, a następnie umieszczam w wywoływaczu, który wymieszałem w proporcji 1 do 10 (podgrzany i poruszam nim w tę iz powrotem w gumowej rękawicy). W ciągu kilku sekund pojawia się mój projekt, a następnie wkładam deskę do zimnej wody, aby zatrzymać proces rozwoju. Następnie przejdź do procesu trawienia itp.
ArduinoFun

To miło pouczające, ale brakuje informacji o drukarce atramentowej. Ustawienie drukarki na czarno-białe, a nie na zdjęcie, wydaje się być ważnym szczegółem, aby wydruk był wystarczająco ciemny. Sugeruję również, jeśli to możliwe, ustawienie gęstości druku na najciemniejsze ustawienie (co robię na moim urządzeniu Laserjet). Czy to możliwe, że niektóre marki atramentów nie są tak nieprzejrzyste dla IR, jak inne? Przydatna może być również znajomość marki drukarki.
SiliconFarmer

4

Doskonałe wyniki uzyskuję dzięki taniej drukarce HP DeskJet 5940 i folii Mega Electronics JetStar Premium, wykorzystując pozytywnie powlekane płyty w domowej jednostce naświetlania UV wykonanej z płyty MDF i kilku pasków drewna. Używam tafli szkła w jednostce ekspozycyjnej - jest przezroczysta dla długofalowych promieni UV. Zamierzam dodać kolejną rurkę, aby skrócić czas ekspozycji, zajmuje to 11 minut.

Najlepiej jest mieć lampy UV w pewnej odległości od grafiki / PCB, ponieważ zwiększa to rozdzielczość z powodu efektu kolimacji. Zrobiłem 5 milionów utworów jako eksperyment, ale zwykle używam 10 milionów.

jednostka ekspozycji


3

Atrament na przezroczystości jest rzeczywiście słaby dla tej aplikacji. Musisz użyć drukarki laserowej lub wydrukować ją na drukarce atramentowej w rozdzielczości 2X i dodatniej na papierze. Zabierz go do lokalnego drukarni, a oni mogą go zmniejszyć 2: 1 i zarobić minus 10 USD lub mniej.

Strona internetowa twojego dostawcy wyraźnie podaje 1 łyżeczkę wodorotlenku sodu (sody kaustycznej) do 0,5 litra wody na roztwór wywoływacza. Ponieważ mówisz, że nie znasz koncentracji, oznacza to, że nie przeczytałeś wystarczająco dokładnie ich wskazówek, więc to jest twój następny krok.

Powodzenia.


Dobrze sformułowane. Bardzo ważne jest upewnienie się, że programista jest dobry.
Kortuk

Cześć SiliconFarmer Rzeczywiście postępowałem zgodnie z instrukcjami, tyle że nie miałem półlitrowego pojemnika, tylko kilka plastikowych kubków, więc dostosowałem miarkę łyżeczki o około 50%, ponieważ użyłem około 1/4 litra wody. Wydawało się, że w ogóle nie wprowadziło żadnych zmian na planszy! Zakładam, że tak, ponieważ ekspozycja była nieprawidłowa, ale nie mogę się upewnić, że zobaczysz. Dzięki za informacje, ale mam dostęp do drukarki laserowej, działającej kserokopiarki, która nie przeszkadza mi w używaniu jej z powodów osobistych ORAZ mojej drukarki atramentowej, więc nie ma potrzeby korzystania z usług drukarni. Jednak później spróbuję Laser Toner na xparency. Dzięki!
H3liosphan

1

Używam również taniego drukarek atramentowych z folią JetStar i uzyskuję świetne wyniki. Do opracowywania i usuwania elementów odpornych na wytrawianie używam aplikatorów Seno do czyszczenia butów od Mega UK. Ekspozycja zajmuje mi 3 minuty (z każdej strony) pod 2 8W żarówkami UV.


1

Kilka dodatkowych informacji, które przyszły mi do głowy po przeczytaniu odpowiedzi @ SiliconFarmer:

  • Nie zakładaj, że drukarka laserowa wydrukuje lepsze czernie niż atramentowa.
  • Powstała grafika będzie zależeć od wielu czynników, głównie od jakości samej drukarki (maksymalna rozdzielczość, dokładność rejestracji, rodzaj tonera / atramentu) i rodzaju użytego nośnika druku (arkusz przezroczystości, kalka kreślarska ...)
  • Sprawdź „czerń”, którą możesz uzyskać dzięki kombinacji drukarki i nośników wydruku. Wypróbuj różne kombinacje mediów drukowania i ustawień drukarki. Następnie sprawdź wydrukowaną grafikę na tle żarówki i pozostań przy kombinacji, która daje bardziej nieprzejrzystą czerń dla linii i rozlewania.
  • Sprawdzanie powstałej grafiki pod dobrym powiększającym szkłem lub (lepszym) mikroskopem da ci dobrą wskazówkę na temat jakości drukowanych „czerni”. Możesz być zaskoczony, że wiele drukarek laserowych wydrukuje „biedniejsze” czarne wlewy niż atramentowe!
  • Jeśli którykolwiek z powyższych elementów zapewnia dobrą „czarną” jakość, zawsze możesz skorzystać z dwukrotnego wydrukowania kompozycji, a następnie nałożyć na siebie i skleić oba wydruki, aby uzyskać 2x poprawę krycia wydrukowanego czarnego tuszu.

Możesz sprawdzić to odniesienie, które okazało się dla mnie przydatne w przeszłości, w którym omówione są niektóre z powyższych tematów:

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

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.