Технология изготовления печатных плат...

В этом форуме обсуждаются статьи напечатанные в журнале "Радио"

Технология изготовления печатных плат...

Сообщение igor48 » 08 окт 2017, 01:11

Читал статью «Технология изготовления печатных плат с высоким разрешением в любительских условиях», и по мере прочтения меня все больше охватывали чувства разочарования, непонимания и негодования. Для кого написана эта статья? Что в ней нового, полезного? Почему столько спорных моментов.
Но, по порядку:
1) Изготовление качественного фотошаблона – это настолько избитая тема среди радиолюбителей, что меня очень удивило, какие открытия сумел сделать для себя автор. Не иначе, как у него просто нет доступа к интернету и радиолюбительским порталам. Справедливости ради надо добавить, что качественные шаблоны получаются не только на специальных пленках для лазерных принтеров, но и на кальке, которая прозрачна для УФ излучения. Для повышения оптической плотности достаточно использовать растворитель, который хорошо подходит именно к вашему тонеру. У меня, например, банальный ацетон дает отличные результаты, а вот рекомендованный автором дихлорметан в нашем городе я найти так и не смог.
2) Самый распространенный среди радиолюбителей материал – это стеклотекстолит, на который самостоятельно накатывается пленочный фоторезист. Получается дешево и качественно. Доступно большое разнообразие материалов, отработаны различные способы накатки. Проблема сверления стеклотекстолита радиолюбителями давно решена применением твердотельных сверл. Зачем нужен готовый бакелит?
3) Многие радиолюбители прошли целую эволюцию в поисках оптимального источника ультрафиолета: УФ КЛЛ, матрицы на 500-1000 светодиодов, мощные УФ светодиоды на 10-100 Вт. Последние + линза + расстояние позволяют добиться великолепной коллинеарности освещения для минимизации боковой засветки. Поэтому утверждения автора на счет УФ источников выглядят очень странно.
4) Банальная операция калибровки времени экспозиции автором преподносится как целое исследование, да еще и критерий предлагается очень спорный. Зачем ориентироваться на время проявки, когда нас интересует конечный результат. Сделали тестовую засветку, проявили – смотрим через увеличительное стекло. Где результат лучше - там и есть оптимум.
5) Большинство пленочных фоторезистов не рекомендуется проявлять каустической содой. Отлично подходят кальценированная, или даже силикатный клей. Едкий натрий – отличный помощник для удаления фоторезиста после травления – вместо предлагаемого ацетона.
6) Травление печатных плат в слабом растворе – это что-то из разряда вредных советов. На практике – чем быстрее прошел процесс, тем лучше результат и меньше боковое подтравливание.
7) Если уж делаем платы с высоким разрешением, то незаменимый помощник – самодельный вакуумный прижим. Стеклянный дает наихудший результат.
igor48
 
Сообщения: 44
Зарегистрирован: 07 дек 2013, 11:00

Re: Технология изготовления печатных плат...

Сообщение Нафис » 08 окт 2017, 11:15

Если взглянуть на проблему изготовления печатных плат в "домашних" условиях так сказать с конца, то вполне возможно высокое разрешение и не понадобится. Изготовить плату можно, но как припаять сверхминиатюрные компоненты? Некоторые микроконтроллеры выпускаются в корпусах MLF и припаять такой корпус очень сложно. Поэтому я не пользуюсь корпусами "мельче" TQFP, изготовить плату под такой корпус можно "традиционным" способом (ЛУТ), да и пайка корпуса не вызывает особых сложностей. Немного из своей практики, решил я собрать устройство с использованием 3х осевого магнитного компаса HMC5883L. Корпус этой микросхемы мне явно не по зубам, в смысле припаять, как быть? Решение очень простое, купил модуль GY-273, где искомая микросхема готова к "употреблению". Добавлю, что разных модулей к Arduino выпускается много...
Нафис
 
Сообщения: 281
Зарегистрирован: 12 апр 2015, 12:28

Re: Технология изготовления печатных плат...

Сообщение ASD » 08 окт 2017, 20:56

Вот ответ автора статьи А. Кузьминова


По поводу прозрачных пленок для лазерных принтеров.

Фраза “качественные шаблоны получаются не только на специальных пленках для лазерных принтеров” говорит о том, что ее автор никогда не печатал лазерным принтером на прозрачной пленке для лазерных принтеров, поскольку её гладкость приводит к двум неприятным эффектам:
а) такая плёнка иногда может проскальзывать, в результате чего нарушается ее позиционирование, и напечатанное изображение в некоторых местах получается с небольшим “сдвигом”, т.е. имеет место брак. Особенно часто такой брак получается, если пленка достаточно толстая.
б) из-за гладкости такой пленки на относительно больших по площади полигонах тонер может отскакивать, в результате чего также получается брак. Точно не помню, но в каком-то форуме, посвященном изготовлению фотошаблонов для печатных плат, была фраза “дырявые полигоны”.

По поводу ацетона.

При помещении напечатанного изображения в атмосферу растворителя тонер разжижается. Консистенция разжиженного тонера существенно зависит от растворителя. Ацетон имеет растворяющую способность существенно хуже дихлорэтана, не говоря уже о дихлорметане. Если консистенция тонера, разжиженного в дихлорметане, – сиропообразная, то в дихлорэтане – сметанообразная, а чтобы “разжижить” тонер ацетоном хотя бы до той консистенции, который дает дихлорэтан, надо потратить несколько часов. Недостаточная консистенция разжиженного тонера приводит к тому, что в некоторых местах на напечатанном изображении остаются “прогалины”, через которые при освещении ультрафиолетом проходит свет. А это уже брак.
Калька – та же бумага, которая имеет волокнистую структуру. Если тонер хорошо разжижен, то по кальке он “растекается” (это, как известно, свойство капилляров). Помню, когда я учился в школе, если неправильно приготовить чернила для написания ручкой с пером, то чернила растекаются. Вот примерно такая особенность кальки приводит к тому, что тонер растекается (а это уже брак). Если использовать ацетон (см. фразу ”У меня, например, банальный ацетон дает отличные результаты”), то такое “растекание” меньше (т.к. ацетон хуже разжижает тонер), однако использование ацетона неизбежно приводит к прогалинам и в результате – к браку. Автор, в свое время пробовал напечатать фотошаблон на кальке и в результате от неё отказался по вышеизложенной причине.


По поводу того, что найти дихлорметан труднее,

чем дихлорэтан – отчасти правда, он менее распространен, чем дихлорэтан, однако незнание мест, где найти дихлорметан, совсем не означает, что дихлорметан плох. Это как в юриспруденции – незнание закона не освобождает от ответственности за его несоблюдение. Значит плохо искал. Здесь единственный совет, – как говорят, надо искать “тщательнéе”.

По поводу пленочного фоторезиста.

Для качественной накатки пленочного фоторезиста, как минимум, требуется хороший ламинатор. Автор, в свое время, пользовался такой процедурой накатки, однако:
a) Ламинатор стоит денег. Несколько лет назад самый дешевый ламинатор стоил около 3000 руб. Этот ламинатор до сих пор где-то так и лежит и не используется. Так что по поводу того, что это дешево – не соответствует действительности.
б) Насчет качества.
1б) Самая трудная и непредсказуемая процедура при использовании пленочного фоторезиста – отделение тонкой прозрачной пленки от фоторезиста после прокатки ламинатором. Иногда с этой пленкой отслаивается и сам фоторезист, а это уже брак.
2б) При прокатке ламинатором на плате необходимо предусмотреть зазор, по крайней мере, по 1 см с двух сторон. А это существенная площадь, и эти куски стеклотекстолита потом приходится выбрасывать. А стеклотекстолит стоит денег.
3б) Имеет место существенное отличие чувствительности к ультрафиолету пленочного фоторезиста, купленного в разных местах. Кроме того, с течением времени чувствительность пленочного фоторезиста существенно снижается и приходится заново подбирать время экспозиции, а платы, на которых изображение не получилось, - или выкидывать, или очищать от фоторезиста. Эта процедура не из приятных.
Заводское нанесение фоторезиста на бакелит или стеклотекстолит не идет ни в какое сравнение с ручным, что является, как говорят, “самостроком”.

По поводу решения проблемы с твердосплавными сверлами.

Да, действительно, эта проблема решена, однако какими средствами?
Для того чтобы просверлить плату твердосплавным сверлом необходимо, чтобы при сверлении сверло было строго перпендикулярно плоскости платы, иначе сверло просто сломается. Автор, например, пользуется самостоятельно изготовленным станком, подробно описанным в работе [2]. Это достаточно дорогой станок, за который автор “выложил” немало денег.
А попробуйте вручную (без станка) просверлить стеклотекстолит обычным моторчиком с цангой на оси. Если туда вставить твердосплавное сверло, то оно моментально сломается. А вот стальное сверло из-за его гибкости не сломается, но через одно – два просверленных отверстия неизбежно затупится, и его придется выкинуть и вставить новое. Если же таким сверлом сверлить бакелит, то сверло не затупится, и им можно просверлить очень много отверстий.

Стоимость УФ лампы из светодиодов мощностью 3 Вт составляет не более 200 – 250 руб. (см., например, в Aliexpress). А сколько стоят “УФ КЛЛ, матрицы на 500-1000 светодиодов, мощные УФ светодиоды на 10-100 Вт.”? Здесь даже сравнивать бессмысленно.

О времени экспозиции[b]
[/b]
Здесь, вероятно, автор поста недостаточно внимательно прочитал статью. В статье, если ее внимательно прочитать, указано, что ориентация проводится не на время проявки, а на расстояние от лампы до платы и время экспозиции. А время проявки и температура, хотя и играют роль, но только второстепенную – чтобы изображение хорошо проявилось.

О каустической соде и ацетоне

В статье, если ее внимательно прочитать, ни слова не говорится об использовании пленочных фоторезистов. Проявление тех материалов, о которых говорится в статье, по опыту автора, идеально проводить раствором “Крот”, который, как сказано в статье, представляет собой каустическую соду (NaOH), разведенную в очень слабой концентрации. Синонимы: гидроксид натрия, едкий натр, гидроокись натрия, натриевая щелочь, щелок, каустик, сода каустическая.
Познания автора поста в химии вызывают улыбку: “кальценированная” вместо “кальцинированнаая”, “едкий натрий” вместо ”едкий натр”.
Предлагаемый автором статьи ацетон, во-первых, идеально растворяет любой нитролак (в том числе и тот, который нанесен на плату в качестве защитного от хлорного железа), во-вторых, он (ацетон) еще и обезжиривает медные дорожки, которые затем следует покрыть флюсом и облудить (эта процедура подробно описана в статье автора [2]). Кроме того, тампон, свернутый из бумажного носового платка (в крайнем случае, из туалетной бумаги), можно взять двумя пальцами, обмакнуть в ацетон и легко снять весь защитный слой. А попробуйте схватить двумя пальцами такой тампон, обмакнутый в едкий натр (NaOH)! Вы неизбежно получите такой ожог, что мало не покажется.

О травлении печатных плат в слабом растворе

Да, действительно, чем выше концентрация раствора хлорного железа, тем быстрее идет процесс травления. Но если он идет очень быстро, то можно легко пропустить момент его остановки и стравить то, что нужно и получить брак, показанный на рис. 8.

О самодельном вакуумном прижиме

Во-первых, самодельный вакуумный прижим – понятие растяжимое, и что конкретно имел ввиду автор поста непонятно.
ASD
 
Сообщения: 644
Зарегистрирован: 11 мар 2008, 15:52

Re: Технология изготовления печатных плат...

Сообщение igor48 » 08 окт 2017, 22:37

1) У меня пленка для лазерных принтеров Lamond никогда на проскальзывала на принтере HP LaserJet 1022. Она и так с одной стороны немного шершавая. У людей разные пленки и принтеры.
2) Меня не интересует, как растекается тонер - как сироп, как сметана или как кефир. Я смотрю на конечный результат, на просвет через лупу. Мой тонер после 40 минут в ацетоне дает отличный результат. Тонеры могут очень сильно отличаться, поэтому растворитель нужно подобрать индивидуально.
3) Если у автора не получилось качественно накатать фоторезист на заготовку, то просто он плохо старался. Я, например, накатываю без дорогого ламинатора, на мокрую. Результат – отличный.
4) Если автор испытывает трудности с отделением защитной пленки от фоторезиста, то советую попробовать перед отделением пленки охладить плату под струей холодной воды – результат может вас приятно удивить.
5) Большинству радиолюбителей удается сделать недорогой сверлильный станочек, который отлично сверлит твердосплавными сверлами.
6) 20Вт УФ светодиод 395нм на алиэкспрессе стоит порядка 450 руб. Конечно эту гигантскую сумму совершенно бессмысленно сравнивать со стоимостью вашей лампы 200-250 руб.
7) Я очень внимательно прочитал статью: «Однако на участке платы, экспонированном в течение 40 с, изображение появилось лишь спустя 5 мин. Это говорит о том, что меньше 40 с экспонировать фоторезист не следует.» Ваш ответ совершенно не коррелирует с вашей же статьей.
8) Если бы автор критиковал мои познания не по химии, а по русскому языку из за допущенных мной в тексте опечаток, то я бы согласился с ним.
9) Зачем хватать тампон с едким натром двумя пальцами – я вообще не понял. Также я не понял, зачем дополнительно обезжиривать плату, если удаление фоторезиста производить в ванночке с щелочью.
10) Как не растягивай понятие «вакуумный прижим», но смысл остается неизменным – прижим шаблона гибкой прозрачной пленкой за счет разряжения под ней.

От модератора. Некоторые фразы из сообщения удалены. Следующий раз сообщение с подобными заявлениями будет удалено полностью. Вам я советую не разжигать перепалку, а написать и прислать в редакцию статью, где поделиться с читателями своим богатым опытом.
igor48
 
Сообщения: 44
Зарегистрирован: 07 дек 2013, 11:00

Re: Технология изготовления печатных плат...

Сообщение Alex968m » 27 дек 2017, 10:05

Прозрачную защитную пленку с пленочного фоторезиста удалять до экспозиции не надо!!! Удаляется только мягкая матовая пленка на оборотной строне, перед наклеиванием. При удалении же прозрачной пленки фоторезист обычно теряет чувствительность. Да и фотошаблон прилипать будет.

Позитивный фоторезист обычно проявляется в растворе едкой щелочи, а негативный, как почти все пленочные - в кальцинированной соде, едкая щелочь для него вредна (она используется для удаления фоторезиста после травления). И если позитивный фоторезист хорошо растворяется органическими растворителями, то на негативный они почти не действуют.

Для экспонирования я использую лампу ДРТ-125, включенную через 4 параллельно включенные дросселя для люминесцентных ламп 36 Вт.
Alex968m
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 10 май 2011, 08:46


Вернуться в Журнал "РАДИО"

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 17

cron