Technologie der Herstellung von Leiterplatten mit hoher Auflösung im Amateur-Bedingungen

Beschreibt eine Technologie zur Herstellung von Leiterplatten mit hoher Auflösung von Platinen mit einem Fotorezistom. Es wird gezeigt, dass beim hochwertigen Photomasks ERS auf einem Laserdrucker drucken, neue lichtempfindliche Materialien und zeitgenössischen Quellen ultravioletter Strahlung erzielten Einsparungen an Zeit und Geld. Beherrschung dieser Technologie könnte dazu beitragen, ihnen den Schinken in ihrem Design eine moderne El-Mentnuju-Basis, deutlich reduziert die Kosten der Leiterplatte durch Effizienz und erhebliche Udeshevle NIYA gelten.

Maße von elektronischen Bauteilen sind vorhanden für die Aufputzmontage (Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Transistoren, Dioden, Chips), neigen dazu, die Jannomu. Z. B. If bis vor kurzem auf der Leiterplatte traditionell behoben

резисторы и конденсаторы типоразме­ра не менее 0603 (1,6×0,8 мм), то сей­час их выпускают уже типоразмеров 0402 (1,0×0,5 мм), 0201 (0,6×0,3 мм) и даже 01005 (0,4×0,2 мм). Шаг выводов современных микросхем доходит до 0,4 мм, а длина контактной площадки для вывода — до 0,25 мм.

Industrielle Produktion von print-Boards ERS konzipiert für den Einbau solcher Teile, stellte heute vor kein Problem. Aber was ist mit wer will die Pumpenkomponenten in modernen Mac Tah und Single verwenden entwirft elektronische Geräte? Eine Möglichkeit besteht darin die Obra-Unternehmen in der Lage, professionell zu machen, eine Karte für sie zu engagieren. Aber der Weg ist lang und Nedjoshev. Bleibt, um ihre eigenen Platten zu produzieren. Auf diese Weise die Meinung des jeweiligen Autors muss die hohen Anforderungen an die Qualität der Verkabelung Leiterbahnen, Fotoshablona Fertigung und STI genau die Bretter nicht Zeit- und kostengünstig, sondern entsprechen.

Probleme mit der Verteilung von gedruckt heute über Wasser. Um dies zu tun, gibt es eine Menge von Computerprogrammen begrüßt Bereitstellung den erforderlichen Punkt. Der Autor verwendet beispielsweise erfolgreich das Sprint-Programm Layout Version 6.0. Die Herstellung von Fotoshablona und der Board-Fall ist jedoch nicht so einfach.

Vor einiger Zeit hat der Autor Masken PCB-Fotoreproducirovanija-Methode [1]. Diese Methode bietet wirklich die gewünschte Auflösung und Genauigkeit, aber es erfordert viel Zeit, Material und Arbeit, weil die Pre aber kompliziert.

Die zweite Methode ist, Fotoshab Lona zu drucken. Moderne Jets Nye Drucker ermöglichen es Ihnen, erreichen nicht durchforstet, aber sie sind sehr unzuverlässig und Ersatz für sie, Frau aufladen zu teuer. Dieser Autor Haus Methoden verwendet, bis seine Tintenstrahldrucker nicht nicht in Ordnung ist. Und die Kosten für die Reparatur von solchen erwiesen sich in der Nähe der Preis für einen neuen Druckers. Also von Ihrem Inkjet Drucker musste aufgeben und fahren Sie mit der Laser, der sehr zuverlässig und in der Lage, für eine lange Zeit einwandfrei ist. Der Autor ist beispielsweise noch in einwandfreiem Zustand eines Laserdruckers HP LazerJet 6 l, rum seit mehr als 20 Jahren. Aber auch inländische Laserdrucker, die Moder vorübergehend beim Bedrucken von gestalteten Noah für sie transparenter Folie stellt keine Zubehör immer Fotoshablona nicht gecrawlt Qualität.

Дело в том, что поверхность про­зрачной плёнки для лазерных принте­ров очень гладкая. А принтеры предна­значены в основном для печати на бума­ге, имеющей волокнистую структуру, которая обеспечивает хорошее пози­ционирование листа бумаги при отно­сительно невысоком усилии его прижа­тия к протягивающему валу. Но слиш­ком гладкая плёнка при слабом прижа­тии иногда проскальзывает, поэтому рисунок получается искажённым, а фо­тошаблон непригодным для изготовле­ния платы. Кроме того, к гладкой по­верхности плёнки плохо прилипает тонер, недостаточно разогретый “печ­кой” стандартного лазерного принтера. При отслаивании тонера использовать фотошаблон тоже невозможно. Те принтеры, в которых описанные проблемы решены, слишком дороги.

Напечатанный на лазерном принтере фотошаблон зача­стую нельзя использовать и в связи с недостаточной опти­ческой плотностью слоя тоне­ра. Через мельчайшие отвер­стия в нём на фоторезист, которым покрыта заготовка платы, во время экспонирова­ния попадает свет, от чего пе­чатные проводники, а особен­но сплошные участки меди, оказываются “изьедены” то­чечными дефектами.

Verkäufe können die Lehrer Billets für Leiterplatten, Vertretung Blatt Wafer Integrationsministeriums Material Isolierung Abdeckung treffen th Kupfer-Folie, auf dessen Spitze verursacht die lichtempfindliche Schicht von Fotolack, reagieren auf UV Scannen Strahlung-Ing sogenannte UV-Bereich und Wellenlänge 315... 400 nm. Diese Schicht ist von unerwünschten Beleuchtung und mechanische Beschädigung Neprozrach Noah klebrigen Film geschützt.

До последнего времени подобные заготовки выпускала лишь немецкая фирма Bungard. Они изготовлены из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм при толщине слоя меди 0,035 мм. Продают их под названием “плата с фоторезистом односторонняя”. В статье [1] речь идёт именно о них. Однако сегодня их цена существенно выросла. Кроме того, они стали редко появляться в про­даже.

Sehr wichtig die Wahl der Quelle der ultraviolette Strahlung für Jeksponiro Bani Photoresist Karten Bretter durch eine Vorlage. In die Meinung des jeweiligen Autors blieb bis vor kurzem nur die Djozhnym Quelle dieser Ultra Vitalux Lampe Strahlungsleistung voll 300 W mit einem E27-Kappe, als herkömmliche Glühbirnen. Früher war es eine Quecksilber-Lampe, platziert in einem anderen Vakuumirovannuju eine transparente Flasche so mit Wolfram Spule. Spirale dient als Ballast für Quecksilberdampflampen und verflüchtigt sich beträchtlichen macht. Diese Lampe benutzt und der Autor, aber es hat viele Nachteile.

Erstens ist es sehr teuer (nicht, wie viele Tausend Rubel).

Zweitens verbrauchen sehr viel Energie, Lampe wird sehr heiß, und das erfordert verwenden, um ihre ad-hoc-Lampe Porzellanfassung, Zhivajushhij hohe Temperaturen, hohen Temperaturen und hitzebeständigen Behälter Drähte zu widerstehen. Der Autor steckte es in ein Metallgehäuse Vergrößerer [1].

В-третьих, ртутная лампа — практи­чески точечный источник ультрафиоле­тового излучения (диаметр светящейся зоны всего 5 мм). Поэтому для получе­ния светового пятна диаметром около 10 см, нужного для освещения фото­шаблона средних размеров, приходит­ся удалять от него лампу на расстояние не менее 40 см. Но даже в этом случае освещённость пятна не совсем равномерна. Она максимальна в его центре и спадает ближе к краям. Лампе необхо­дим предварительный разогрев в тече­ние 3…5 мин.

Viertens, die Lebensdauer von solchen Lampen nur 1000 Stunden. Wolfram Spirale in ihr Wehen oft zum Zeitpunkt der Aufnahme, weil seine Entschlossenheit Widerstand im kalten Zustand signifikant, aber weniger als heiß.

Weiter, der Autor versucht zu sagen, wie diese Probleme zu beheben ist qualitativ hochwertige hochauflösende Vorlage mit gewöhnlichen Laserdrucke von RA, gelten moderne kostengünstige lichtempfindliche Folienmaterial als Vorbereitung für die Leiterplatte verwenden Sie traditionelle Goy und eine hocheffiziente Quelle der ultravioletten Strahlung anstelle von Quecksilberdampflampen.

Изготовление фотошаблона для печатной платы

Wenn nicht vom Autor des Tintenstrahldruckers in Ordnung, blieb Klarsichtfolie für verschiedene Arten. Einschließlich universal transparenten Plön Ka LOMOND RE Universal Film 0710421, geeignet für Tintenstrahl- und Laserdrucker. Eines seiner Seite rau anfühlt als eine kleine Nazhdach Naya Papier, beschichtet mit Gelatine und Inkjet-Drucke drucken zugewiesen. Der zweite Teil ist einen Laser-Drucker zu drucken. Es ist mehr als die erste, Kai froh, aber weniger glatt als Oberflächenfilm, speziell für Drucken einen Laserdrucker. Auf taktile Empfindung ihrer Feinheit vergleichbar mit Zwiebel Hautglätte.

Автор попробовал напечатать лазер­ным принтером фотошаблон на стороне этой плёнки, предназначенной для такого принтера, и был приятно удивлён высоким качеством изображения. Пос­ле настройки принтера на работу с “вы­сококачественной бумагой” и “макси­мальной плотностью тонера” (эти режи­мы имеются, как правило, во всех ла­зерных принтерах) повторно напечатан­ное изображение стало и более контрастным. Кроме того, благода­ря “шершавости” стороны плёнки, предназначенной для печати струйным принтером, в лазерном принтере она не проскальзывает.

Dauerte nur Toner dichte Schicht sollte gestrichen werden, da gab es keinen Vorschlag zu zeigen das Lumen ist absolut Chjor. Lösen Sie für diese gedruckten Fotomaske genug nicht dieser Zeit setzen Sie in die Atmosphäre der Dämpfe la Lacke und Farben, wie in den Aktionen [1] empfohlen.

Zum Ausführen dieses Verfahrens über wurden von einem Polypropylen Behälter soll entscheiden, welche Greva Produkte in Mikrowellenherden und hermetisch geschlossenen Vajushhujusja Deckel mit Verriegelung gekauft und Gummidichtung, Polypropylen SOAP dish bestehenden einschlägigen Größe und Kunststoff-Kühlergrill, der Küchenspüle (Poly Propylen und Polyethylen Rack der verwendeten auflösen La ausgesetzt). Vom Netz abgeschnitten wurde ein Stück passen in den Behälter.

На дне контейнера была установле­на мыльница с 20…30 мл растворителя (Abb. 1). Das Gericht legte, und reiben Sie es – eine Vorlage Ausarbeitung. Nachdem diese Behälterdeckel war dicht geschlossen und verriegelt durch Klicks, die in die Schlitze auf der Gehäuse-Registerkarten enthalten sind con passwortgeschützt.

Спустя два часа контейнер был от­крыт и фотошаблон аккуратно извлечён из него пинцетом, чтобы не повредить размягчённый тонер. После 10… 15 мин просушки, необходимой для испарения растворителя, фотошаблон пригоден для изготовления платы.

Раньше автор применял в качестве растворителя дихлорэтан. Это веще­ство легко было приобрести в любом магазине радиодеталей, обычно под названием “клей для органического стекла”. Однако существенно лучшей растворяющей способностью обладает дихлорметан — бесцветная жидкость со слабым запахом ацетона. Температура её кипения — 40,1 °С против 83,47 °С у дихлорэтана, в связи с чем дихлорме­тан иногда вводят в состав хладагентов.

Aber der Hauptvorteil von Dichlormethan, im Gegensatz zu toxischen Dihlorje Tana, er bezieht sich auf die geringe Gefahr darstellen chemische mechanische Verbindungen. In diesem Zusammenhang ist es in Mischungen für Entfernen des Lackes, in der Lebensmittelindustrie verwendet – für die Herstellung von instant-Kaffee und andere Lebensmittel und sogar bei der Herstellung von Spirituosen. Dichlormethan ist darüber hinaus wesentlich billige Le Ethylen Paraquatdichlorid. Hohen Flüssigkeits- und lösen sich in mir die Fähigkeit und Volatilität Dihlorme-Tan können die optische Dichte der Toner Schicht im Vergleich zu Dichlorethan deutlich erhöhen.

Новые материалы со светочувствительным слоем

Neben der relativ teure Glas Rohlinge Tekstolitovyh Boards mit sensiblen Lichtebene, produziert von Vipdags!, vor kurzem erschienen auf den Verkauf von anderen GoGo Werkstoff Bakelit, bedeckt mit Kupferfolie Dicke 0,035 mm Sie ist kein Svetochuvstvitel s ' Schicht (Fotorezistom), sichere undurchsichtig klebrige Plön Coy leicht graue Farbe. Seine Firma produziert Kinsten (Abb. 2).

Im Gegensatz zu Fiberglas, die Gewebe in Epoxidharz, Tank Litovaja Board besteht völlig aus für Tverdevshej Phenolharz getränkt ist. Es ist ähnlich wie die Getinaksovoj, eine Papier-basierte, Pro Pitannuju Phenolharz ersetzt.

Bakelit ist zerbrechlich, so schneiden sie mit einer Schere auf Metall wie ein Tolit Stekloteks. Jedoch ist es völlig normal, manuelle Lobzi sah com mit dem Nagel. Wenn diese Datei nicht mag das Fiberglas abstumpft. Darüber hinaus ist es möglich, die normalen Stahl Bakelit-Bohrer bohren,

Sie fürchtete nicht Zatu trinken.

Bakelit zum Kochen Boards com Ume mal billiger als gleich in Größe Stekloteksto Firma Litovaja Bungard Kinsten ungefähr zwei. Svetochuvst Vitelnost Photolack Odin auf sie, aber mit der Cova Abbildung PE Chatnyh Dirigenten an Bord der Firma Kinsten stellt sich heraus, mehr Kälte (es ist dunkel-grün).

В левом нижнем углу упаковки заго­товки платы компании Kinsten на рис. 2 видна маркировка PS1015, где Р — ма­териал (phenolic), S — плата покрыта медной фольгой с одной стороны, 1015 — её размеры (10×15 см). Компа­ния Kinsten выпускает и стеклотексто­литовые заготовки плат. В этом случае букву Р в маркировке заменяет буква G (glass — стекло). Например, GS1015. Однако стоят они дороже стеклотексто­литовых компании Bungard.

Подготовка платы и фотошаб­лона к экспонированию

Чтобы плотно прижать фотошаблон к светочувствительной поверхности заго­товки, автор пользуется рамкой, исход­но предназначенной для контактной печати фотоснимков с фотопластинок и плоских фотоплёнок размерами 9×12 см (Abbildung. 3). Auf dem Glas des Stapels Frame Vorlage Ausarbeitung, er legte die Werkstück Svetochuvstvi Ansammlung Kartenschicht in der Vorrunde deutlich Schutzfilm, der Foto-Vorlage entfernt. Über die Vorbereitung der Stekloteksto Kompression Platte induziert LITA Dicke 4 mm, dann das ganze Paket beheben gerahmte zwei Pruzhi uns mit Klicks. Dank der lichtempfindlichen Schicht Photoresist Umdrehungen fest umklammert, Napa Chatannomu bei Fotoshablone.

Dieses Verfahren ist einfach und leicht überschaubar. Der einzige Rat für volle Haftung auf der Fotoshablona muss vor dem Entfernen fotorezistu

Schutzfolien für kleine Datei oder Nadfilem entfernen Grate auf die CRA s Board Rohlinge nach dem Schnitt gebildet. Alle Einreichungen sollten sorgfältig entfernen, Bürste mit harten Borsten (Wildschwein).

Источник ультрафиолетового излучения и экспонирование

Wie oben erwähnt, war die einzige zuverlässige Quelle der ultravioletten Strahlung aussetzen Photoresist vor den letzten Zeit Ultra Vitalux 300 Watt Lampenleistung. Heute gelten jedoch anstelle von herkömmlichen Glühlampen zur Beleuchtung von Räumen, Kürzungen im Auto Scheinwerfer Lampen und sogar hohe u-Bahn Züge Kojeffektivnye LEDs sichtbaren Spektrums Strahlungen. Der Autor bat in Hirse: anstatt Freigabe Lee hohe LEDs entwickelt Ultrafioleto Modellreihe? Wie sich herausstellte, Kabinen Ann. Darüber hinaus können Sie th Tovuju led Glühbirne 3 Watt Leistung mit einer standard Cap E27, kaufen die 25 mal weniger teuren Lampen Ultra Vitalux ist.

Aber ob so eine Quelle ultraviolette Strahlung ausreicht, um das Werkstück zu entlarven? Was ist die Exposition der Notwendigkeit? Um die Abhaltung dieser Lampe zu beschleunigen wurde von DIA m 63 mm, mit 50 ultra violette LEDs (Ultra Bright UV Lampe E27 UV Farbe lila Licht Lampe 220V 50LED, Modell-Nummer LDHH1599-b) übernommen. Im Vergleich zu den Ultra Vitalux Lampe sieht es nur eine winzige (Abbildung. 4). Etwas teurer steht UV Lam PA 92 mm Durchmesser und macht Vantage 6 W, mit 100 LEDs (Ultra Bright 6WE27 UV-Lampe, Modell Num Ber LDHH1621B).

Aber was ist, zumindest in einigen, optimale Dauer der Expo Photoresist Ta Koy Lampe funktionieren? Der Autor führte ein Experiment für leichte Trjohvattnoj führte Lampe mit einem Okular Mikrometer 10 cm für vier Minuten kochen. Jede minute der lichtdichten Platte, uns Tanovlennaja vor der Ernte, Scheren war ein Schritt. Es wurde festgestellt, dass die Exposition ist ganz Nominutnoj Od DOS Speicher und 2 Minuten zu INR. Woher kommt das Licht in solch eine kleine Diode Lampe nahm einen mächtigen Strom der ultravioletten Strahlung?

Zur Beantwortung dieser Frage wurden analysiert Strahlung Spektren Pro Ultra Vitalux Lampe (Prilagaemo entnommen, um es zu beschreiben und auf Abbildung. 5) und UV LEDs. Die Analyse führte zu folgenden Schlussfolgerungen.

1. Ultra Vitalux Lampe hat ein breites Spektrum, aber in die effektive bestrahlten Photoresist besuchte nur wenige Speck Schleppnetz Linien liegen im Bereich der UV-a. Der Rest des Energieverbrauchs des Antriebs ist nutzlos.
2. Ultrafioleto Spektrum führte zunächst mit einer durchschnittlichen Länge von einem Ochsen oder 365 nm 380 uns fast völlig Stu konzentrierte sich in der Reichweite des UV-a. Hierzu betrifft den Fotolack alle die Energie der Strahlung geführt.

Es wurde daher beschlossen, die Höhe der Leuchte 30 cm über der Oberfläche des Werkstücks (führte zu erhöhenAbbildung. 6), zu reduzieren seine Ausstellung Ness und ein weiteres Experiment durchführen. Figuren auf dem Boden von seinem Ergebnis, dem Board Noah in zeigte Abbildung. 7, Dauer der Exposition markiert ihr Grundstücke xxx Sekunden. Gitternetzlinie beträgt 0,1 mm und Einfassung Linien ist 0,25 mm.

Dieses Experiment hat gezeigt, dass die optimale Dauer der Benelux-Länder-Tion überall von 40 bis 60 c ist und es entdeckt wurde, dass die Bild-Situation auf Websites-Boards, ausgesetzt für 80 und 60 ° c, erschien unabhängig durch jeweils 1,5 und 2 Minuten nach dem Start des Angst vor. Aber die Lage des Board Jeksponirovannom innerhalb von 40 s, Bild erschien erst nach 5 min. Dies deutet darauf hin, dass weniger als 40 mit minimalen Jeksponi Photolack.

Из теории фотографии хо­рошо известно: чтобы получить более контрастный снимок (что и требуется при изготовлении фотошаблона), его необходи­мо “недодержать” и “перепроявить”. Иными словами, макси­мально укоротить экспозицию и увеличить длительность про­явления. Чрезмерно увеличи­вать экспозицию нежелательно, поскольку это приводит к появле­нию точечных дефектов на относитель­но больших по площади участках меди. Это отчётливо видно на Abbildung. 8 -Foto-Grundstück das Bildhonorar erhielt im vorherigen Experiment, wenn es für 4 min bestrahlt wird.

Also, die richtige Entfernung der UV led Lam PI power 3 Watt an bestrahlten Oberfläche des Werkstücks – ca. 30 cm, die Dauer der Exposition sollte nicht mehr als ein Minute, (so viel wie Sie für Beleuchtung Lampe wollen Ultra Vitalux). Für höhere optische Dichte des Toners Schicht empfehlen die Verwendung von Dichlormethan.

Es sei hinzugefügt, dass led Odnaja-Lampe mit einem Durchmesser von 60 mm, bestehend aus Top 50 LEDs Helligkeit, zur Verfügung gestellt ein spot-Licht mit einem Durchmesser von ca. 120 mm, th Shhjonnoe ungefähr gleichmäßig im Gegensatz zu der Lichtpunkte, Gruppen von Hsi Lampe ausgeht Ultra Vitalux. Um festzustellen, dass die optimale Lage der Bevölkerung genießt Tion empfiehlt Rahmen mit Billet Licht Board PTO vor Ort unter gerahmtes weißes Blatt Papier zu legen.

Проявление фоторезиста

Для проявления изображения печат­ных проводников на фоторезисте автор рекомендует жидкость для прочистки труб “Крот” (её продают и под другими названиями, например, “Укротитель засоров” или “КР07”). Такую жидкость легко приобрести в хозяйственном магазине. Основа состава этого препа­рата — каустическая сода (химическая формула NaOH).

Um die gewünschte Lösung zu erhalten, Kohn aus der Flasche mit flüssigem Knochen Rohrreinigung Kunststoff-Abdeckung abschrauben und füllen Sie ihn an die Spitze mit Drogen (Abb. 9). Dann gießen Sie in Deckung Rath Produktion Kunststoff-Flasche mit einer Kapazität von 330 ml und füllen Sie Wasser bis zu seiner vollständigen Auffüllung.

Длительность проявления — 3…5 мин при температуре раствора +25 °С. За это время по поверхности платы не­обходимо несколько раз пройти кистью средней мягкости (лучше всего из козь­ей шерсти), чтобы смыть ненужную эмульсию. По окончании проявления тщательно промойте заготовку боль­шим количеством холодной воды, ис­пользуя ту же кисть.

Das gesamte Verfahren und über die Notwendigkeit, das SLA BOM zerstreut Licht zu spülen (z. B. Glühlampe mit einer Leistung, die Förderleistung nicht mehr als 40 W, befindet sich nicht näher als 1,5 m vom Werkstück). Wenn Sie es tun, in helles Licht (vor allem Sonnenlicht), Fotolack kann irreversibel voll sein, das gesamte Bild mit ihm gegangen.

Trockene Ernte ist nicht erforderlich, es kann sofort in eine Lösung von Eisenchlorid platziert werden. Wenn Sie dies tun, sollte die Lösung nicht sehr reich – wo der Ätzvorgang dauert mindestens eine Stunde. Es stellt würde, gerade seine Schaukel-Ausbilder ist sehr schön, zum richtigen Zeitpunkt Ätzen, Vermeidung von End-to-End Podtravlivanija Dirigenten, wie in Abbildung 1 gedruckt. (8) bleibt der gehärteten Fotolack ist leicht zu entfernen mit einem Tampon angefeuchtet Boards in Aceton.

Alle weiteren Technologie arbeitet mit der Karte (gedruckt verzinnten Provodni Cove, Bohren, Löten COM-Komponente für die Aufputzmontage) wird ausführlich in [2] beschrieben.

LITERATUR

1 Kuzminow Methode Fotoreproduci gen für die Produktion von Fotoshablona PE Chatnyh Bretter zu Hause. Techno - Technologie in der Elektronik-Industrie, 2010, Nr. 5, s. 17-23; Nr. 6, s. 10-15; Nr. 7, s. 8-15.

2. Kuzminow A. Herstellung Geräte auf Leiterplatten mit hoher Auflösung zu Hause. -Technologie im e-Business Industrie, 2010, Nr. 8, s. 18-25; 2011, Nr. 1, s. 9-13; Nr. 2, s. 18-25.

Autor: A. Kuzminow, Moskau
Источник: Радио №10/2017