Prototipe PCB dengan papan tembaga Presensitized

13

Saat ini saya sedang mengerjakan prototipe PCB pertama saya dengan menggunakan beberapa papan PCB pra-peka, dibeli dari Maplins UK . Namun, saya mengalami kesulitan besar untuk mengekspos dan mengembangkan papan, sepertinya tidak pernah ternyata benar. Saya bahkan belum mencapai tahap etsa karena saya tidak senang dengan hasil pengembangan yang diprioritaskan. Saya mencari tips dan trik umum, dan cara mengikuti 'jalan' menuju sukses yang benar - saya sepertinya semakin buruk karena beberapa alasan! ;-)

Saya menggunakan lembar transparansi inkjet dengan nada paling gelap diterapkan untuk topeng, dan setelah memperhatikan Anda dapat melihat cahaya melalui area cetak pada topeng, saya memutuskan untuk menggandakan, dan menjual dua transparansi yang identik disejajarkan di atas satu sama lain. Anda dapat menahannya ke cahaya dan masih melihat semacam cahaya ungu yang tumpul, tetapi sebagian besar buram. Saya mengakui ini mungkin salah satu penyebab masalah saya!

Saya mulai menggunakan bola lampu 100 watt normal, dengan sedikit keberhasilan; eksposur tampaknya membutuhkan waktu 40 menit dan lebih untuk memiliki efek sama sekali, dan menjadi sangat hangat. Saya biasa memegang topeng ke papan menggunakan kaca, tetapi setelah menyadari kaca menghalangi banyak sinar UV, saya memutuskan untuk beralih ke selembar akrilik bening.

Saya kemudian menemukan alat sterilisasi UV portabel murah, yang sebenarnya mengklaim memancarkan sinar UV-C; Saya tahu UV-A adalah jenis yang diperlukan untuk mengekspos papan sejauh yang saya bisa bekerja tetapi tampaknya memiliki efek yang jauh lebih cepat, saya melihat efek bahkan setelah paparan dua menit saja. Manual menyatakan itu menggunakan "Umur 4 watt lampu UV kuman", dan ya, itu bukan apa yang Anda sebut cerah. Paparan terpanjang yang telah saya lakukan sejauh ini adalah sekitar enam menit, dan saya masih melihat masalah yang sama (lihat di bawah).

Menurut situs mereka, papan seharusnya dikembangkan menggunakan larutan soda kaustik.

Pada semua upaya saya, saya melihat pola rangkaian muncul, tetapi tembaga yang dikembangkan yang akan tergores berakhir di tempat yang tidak mengilap seperti yang saya harapkan - saya berharap lapisan fotoresis benar-benar menghilang sehingga menghasilkan terkena tembaga mengkilap, pergi dengan banyak situs etsa PCB referensi di internet. Sebaliknya saya berakhir dengan berbagai tingkat bidang acak tembaga mengkilap tetapi sebagian besar tembaga kusam (photoresist sebagian dilepaskan), dan daerah lain lengkap lapisan photoresist berwarna hijau kehijauan. Saya belum mencoba etsa, tapi itu tidak sulit untuk melihat mengapa saya berharap papan yang kurang terpapar dan dikembangkan untuk etsa buruk juga. Saya tidak bisa membayangkan daerah 'tembaga kebanyakan tumpul' akan tergores sama sekali mengingat photoresist hanya dihilangkan sebagian.

Saya memotong area kecil dari dua papan pra-peka ukuran sedang saya untuk tujuan pengujian, dan saya kehabisan cepat!

Jadi saya tidak jelas dan berjalan sangat lambat karena semua variabel ini:

  • Tidak yakin tentang waktu pencahayaan (untuk lampu saya).
  • Tidak yakin tentang posisi cahaya UV dan tinggi yang dibutuhkan.
  • Tidak yakin apakah pola topeng saya cukup buram (untuk sinar UV).
  • Tidak yakin tentang proporsi yang tepat dari soda kaustik terhadap air.
  • Tidak yakin tentang waktu untuk meninggalkan papan di soda kaustik - apakah saya akan berkembang terlalu jauh.
  • Tidak yakin tentang mencelupkan ke dalam air untuk menghentikan perkembangan - Dapatkah Anda memasukkannya kembali ke dalam soda kaustik untuk melanjutkan pengembangan jika Anda tidak meninggalkannya dalam waktu yang cukup lama? Juga bagaimana kamu bisa tahu !?
  • Saya juga tidak tahu apakah papan pra-peka yang dikembangkan tetap demikian, dan tidak akan pudar saat ditinggalkan di siang hari seiring waktu. Berapa lama sebelum siang hari normal mempengaruhi papan yang dikembangkan pra-peka?

Bantuan siapa pun yang bisa memberi saya akan sangat dihargai. Saya belum menyimpan catatan kegiatan saya yang layak, untuk belajar secara efektif, karena saya pikir saya sudah bisa melakukannya sekarang! Namun saya dapat memberikan foto-foto upaya saya sejauh ini, jika perlu.

pcb prototyping etching H3liosphan
sumber
1
Stu, Chiphacker adalah tempat yang tepat untuk pertanyaan semacam ini :)
mad_z
Saya sedang mengerjakan jawaban, tetapi bagaimana Anda memeriksa seberapa "terang" sinar UV Anda, sinar UV seharusnya tidak terlalu terang bagi mata Anda, tetapi bisa dengan mudah melukai mata Anda. Hal kedua adalah menentukan daya apa yang dibutuhkan material dan menentukan daya output Anda serta transparansi materi Anda.
Kortuk
Ya, Kortuk. Saya tidak benar-benar melakukan sesuatu yang ilmiah seperti mengukur kecerahan, peralatan untuk mengukur ini akan membutuhkan biaya yang sedikit saya yakin. Memang saya belum melihat ke dalam cahaya, dan saya mengenakan kacamata hitam resep, sangat baik dalam memblokir semua jenis sinar UV, sementara mengekspos papan. Cahaya ungu yang dipancarkan sangat terang untuk bohlam 4 watt. Maplins tidak melaporkan waktu pemaparan atau kekuatan apa pun, tetapi menyebutkan bahwa Anda harus menggunakan kotak UV sendiri - yang, boleh saya tambahkan - harganya sekitar £ 80, saya pikir, jadi saya tidak akan melakukannya! Terima kasih banyak atas tanggapan Anda!
H3liosphan
@mad_z. Terima kasih banyak! Kecuali saya perhatikan tidak ada tag yang telah ditentukan untuk kata-kata ini - "pcb", "etch", "presensitized", dll. Dll, dll. Mungkin ketika saya mendapatkan cukup pujian itu akan membiarkan saya menambahkannya ... ;-)
H3liosphan
Sudahkah Anda mempertimbangkan memesan PCB di rumah PCB? Saya telah membuat PCB buatan sendiri di masa lalu, sebagian besar tidak sepadan. Ada beberapa Rumah PCB yang membuat PCB yang sangat bagus untuk harga yang sangat murah. Saya setuju dengan @Gustavo Litovsky dan komentarnya di sini electronics.stackexchange.com/questions/58369/…
Jesus Castane

Jawaban:

10
  • Tidak yakin tentang waktu pencahayaan (untuk lampu saya).
  • Tidak yakin tentang posisi cahaya UV dan tinggi yang dibutuhkan.

Dengan ini Anda hanya perlu bereksperimen, saya sarankan meletakkan papan cukup dekat dengan lampu (20-50mm atau lebih).

Saya sarankan Anda mengambil satu strip agak panjang dari PCB photoresist dan meletakkan sesuatu di atasnya yang menghalangi sinar UV, kemudian membuka strip ketika memindahkan UV blocker pada interval yang telah ditentukan (katakanlah, setiap 10 detik). Apa yang akan Anda dapatkan adalah PCB yang terekspos dalam langkah-langkah untuk waktu pencahayaan yang berbeda (10s, 20s, 30s, 40s, 50s etc.), lalu pilih waktu pencahayaan yang memberikan hasil terbaik.

  • Tidak yakin apakah pola topeng saya cukup buram (untuk sinar UV).

Jika ini adalah lembar transparansi normal, maka itu akan baik-baik saja. Mencetak ini dengan printer laser berfungsi tetapi ini tergantung pada printer Anda. Area hitam yang luas mungkin terkena terlalu banyak tetapi ini tergantung pada printer Anda. Jika kualitas hitam Anda buruk, Anda dapat mencetak dua lembar dan menyelaraskannya di atas satu sama lain.

  • Tidak yakin tentang proporsi yang tepat dari soda kaustik terhadap air

Saya telah menggunakan solusi 3% NaOH (KOH juga bekerja) yang tampaknya berfungsi dengan baik.

  • Tidak yakin tentang waktu untuk meninggalkan papan di soda kaustik - apakah saya akan berkembang terlalu jauh.

Anda pada dasarnya hanya memindahkannya ke dalam solusi sampai kelihatannya berkembang (benda hitam keluar dari papan), biasanya itu berkembang cukup cepat (di bawah 30-an) tetapi ini tergantung pada solusi Anda. Jika solusi Anda terlalu kuat atau Anda mengembangkannya terlalu lama, itu akan menghapus semua photoresist jika Anda menyimpannya dalam solusi terlalu lama. Solusi yang tidak cukup terkonsentrasi tidak akan berhasil mengembangkan papan (sekali lagi, solusi 3% tampaknya bekerja dengan baik). Mencuci papan di bawah keran setelah itu bekerja dengan baik. Anda dapat terus berkembang setelah mengambilnya dari solusi. Anda bahkan dapat terus berkembang setelah sedikit mengetsa papan, ingatlah untuk mencuci papan. Menempatkan papan dalam larutan etsa menunjukkan Anda cukup baik di mana papan memiliki photoresist dan di mana tidak, tembaga terkena solusi etsa pergi ke ini "

  • Saya juga tidak tahu apakah papan pra-peka yang dikembangkan tetap demikian, dan tidak akan pudar saat ditinggalkan di siang hari seiring waktu. Berapa lama sebelum siang hari normal mempengaruhi papan yang dikembangkan pra-peka?

Papan dengan perisai plastik TIDAK HARUS terpengaruh oleh cahaya matahari tetapi untuk memastikan saya menyimpannya di tempat yang terlindung dari cahaya (seperti laci).

Btw. Saya sarankan Anda mencoba untuk mengekspos papan Anda dengan lampu meja fluorescent 11W (yang dengan lampu berbentuk "U", itu harus sangat umum dan harganya seperti 10e dari Ikea). Letakkan lampu cukup dekat dengan papan (seperti tutup 50mm, dan letakkan piring kaca tipis di atas papan untuk menjaga tutup topeng dekat dengan papan). Anda bisa mendapatkan piring kaca yang cocok dari bingkai foto (sekali lagi, Ikea adalah tempat yang baik untuk mendapatkan ini), pastikan saja kaca asli dan bukan plastik. Paparan selama 12-15 menit (Saya telah menggunakan 13,5 menit untuk papan dan pengaturan saya). Saya telah menggunakan metode ini dengan sukses sejak lama. Tidak akan bekerja untuk papan besar karena lampunya sangat sempit tetapi untuk papan kecil itu bekerja dengan baik.

Dago
sumber
Terima kasih banyak Dago, ada beberapa permata di sana! Butuh waktu lama bagiku untuk memikirkan trik keterpaparan yang ditingkatkan, itu memberiku metode yang bagus untuk mulai melatih waktu pemaparan! Saya akan mencoba dan menemukan flurescent 11W ini, saya tidak ingat melihat apapun dengan bohlam berbentuk U (saya menganggap itu yang Anda maksud). Sterilisasi UV saya memang memiliki bohlam berbentuk U dan tampaknya memberi saya hasil yang sangat cepat dalam kaitannya dengan lampu pijar yang saya gunakan. Sekali lagi saya pikir kaca akan menghalangi banyak sinar UV yang diperlukan, bahkan kaca bingkai foto. Kenapa tidak plastik atau akrilik? Terima kasih lagi!
H3liosphan
1
Senang membantu :) Plastik dan akrilik buruk karena cukup banyak cahaya UV. Saya Percaya "kaca biasa" seperti yang digunakan dalam bingkai foto juga tidak sempurna tetapi cukup transparan pada panjang gelombang UV. Saya pikir solusi optimal adalah kaca kuarsa yang pada dasarnya transparan terhadap sinar UV tetapi kuarsa jarang, mahal dan tidak perlu dalam aplikasi ini. Jenis lampu meja yang saya bicarakan adalah yang ini: [img] servicelighting.com/catpics/philips/26109.jpg[/img] Biasa digunakan pada lampu meja.
Dago
Kaca yang biasanya Anda miliki akan bercahaya dalam sinar UV Saya percaya karena menyerap dan memancarkan cahaya UV. Saya yakin, penyerapannya 80-90% dalam prosesnya.
Kortuk
Seperti yang saya katakan, ini mungkin tidak optimal tetapi cukup bagus :) Saya mendapatkan waktu paparan sub-2 menit dengan input di bawah 8W ke panel UV-led saya (termasuk daya yang terbuang dalam resistor, kemungkinan besar seperti watt output cahaya aktual) saat menggunakan kaca bingkai foto setebal beberapa mm (kemungkinan besar gelas soda-kapur biasa).
Dago
Saya tidak tahu plastik memblokir sinar UV begitu banyak. Terima kasih untuk itu. Saya tahu kaca memblokir UV dengan cukup baik, karena dirancang untuk mencegah kamar-kamar mandi dari sinar UV yang berbahaya pada hari-hari yang cerah - karena itulah tirai Anda tidak akan memutih setelah beberapa waktu. Saya kira Anda dapat mengatakan bahwa tentang setiap jenis bahan lembaran transparan yang tersedia di pasaran karena mencegah paparan berbahaya adalah persyaratan utama untuk sebagian besar bahan transparan. Saya berani bertaruh 'rahmat keselamatan' untuk kaca bingkai foto adalah kaca yang begitu tipis jika dikaitkan dengan kaca jendela, membuatnya lebih sedikit menyerap. Terima kasih semuanya.
H3liosphan
5

Saya menggunakan printer Inkjet dan bekerja dengan sangat baik. Anda memerlukan kertas transparansi 3M Inkjet karena bertekstur. Saya memiliki instruktur yang berlokasi di: http://www.instructables.com/id/Creating-Printed-Circuit-Boards-with-a-INKJET-Prin/

ArduinoFun
sumber
Ahh, itu kamu !? Keren, Anda tahu itu adalah Instruksi Anda yang membuat saya mulai melakukan ini sejak awal! Salahmu! ;-) Ngomong-ngomong, saya mencetaknya di beberapa lembar transparansi Staples di sini - <a href=" staples.co.uk/presentation-equipment/transparencies/... Transparansi Inkjet</a> Barang ini juga bertekstur dengan baik, tetapi jika saya cetak sekali, saya pegang itu untuk beberapa bola lampu halogen dan dapat melihat cahaya ungu melalui daerah buram hitam, jika saya menggandakan saya melihat cahaya ungu jauh lebih
gelap.Tidak
Maaf, linky kacau, inilah
H3liosphan
:) Ketika saya mencetak, saya mengaturnya untuk hitam dan putih (bahkan tidak diatur ke kualitas foto). Ketika saya memegangnya ke atas cahaya, saya tidak melihat ungu, tetapi saya bisa melihat sedikit melalui hitam. Namun, ketika saya meletakkannya di permukaan PCB yang sebenarnya tampak gelap dan saya tidak punya masalah.
ArduinoFun
Saya menggunakan bola 15W, ditempatkan sekitar 5 inci di atas pekerjaan saya. PCB diletakkan di meja kerja, sisi yang telah disensitisasi di atas lalu satu lembar transparansi dengan desain di atas dan sepotong akrilik yang jelas di atas keduanya untuk menahan transparansi dan menjaga agar tidak bergerak. Saya memaparkannya selama 14 menit kemudian meletakkannya di pengembang yang telah saya campur dengan rasio 1 banding 10 (dipanaskan, dan saya menggoyang-goyangkannya memakai sarung tangan karet). Dalam beberapa detik desain saya muncul dan kemudian saya meletakkan papan di air dingin untuk menghentikan proses pengembangan. Kemudian pindah ke proses etsa, dll.
ArduinoFun
Itu instruksi yang bagus, tetapi tidak ada informasi pada printer inkjet. Mengatur printer ke BW dan bukan foto tampaknya menjadi detail penting untuk mendapatkan hasil cetak yang cukup gelap. Saya juga menyarankan, jika tersedia, mengatur kerapatan cetak ke pengaturan paling gelap (yang saya lakukan pada Laserjet saya). Mungkinkah beberapa merek tinta tidak begitu buram untuk IR seperti yang lain? Jadi mengetahui merek printer Anda mungkin berguna juga.
SiliconFarmer
4

Saya mendapatkan hasil yang sangat baik dengan printer HP DeskJet 5940 murah dan film Mega Electronics JetStar Premium, menggunakan papan berpelapis positif di unit paparan UV buatan rumah yang dibuat dari MDF dan beberapa potongan kayu. Saya menggunakan selembar kaca di unit paparan - transparan untuk gelombang panjang UV. Saya tetap ingin menambahkan tabung lain untuk mengurangi waktu pemaparan, dibutuhkan 11 menit.

Yang terbaik untuk memiliki tabung UV agak jauh dari artwork / PCB, karena meningkatkan resolusi karena efek collimation. Saya telah melakukan 5 juta trek sebagai percobaan, tetapi biasanya menggunakan 10 juta.

unit paparan

Leon Heller
sumber
3

Inkjet pada transparansi memang lemah untuk aplikasi ini. Anda perlu menggunakan printer laser, atau mencetaknya di inkjet Anda di 2X dan positif di atas kertas. Bawa ke toko cetak lokal dan mereka bisa menguranginya 2: 1 dan membuat negatif untuk $ 10 atau kurang.

Halaman web pemasok Anda dengan jelas mengatakan 1 sendok teh natrium hidroksida (soda api) hingga 0,5 liter air untuk solusi pengembang. Karena Anda mengatakan Anda tidak tahu konsentrasi, itu memberitahu saya Anda belum membaca arahannya dengan cukup hati-hati, jadi itu adalah langkah Anda selanjutnya.

Semoga berhasil.

SiliconFarmer
sumber
Kata-kata yang bagus. Memastikan pengembang Anda baik sangat penting.
Kortuk
Hai SiliconFarmer Saya memang mengikuti instruksi, kecuali saya tidak memiliki wadah setengah liter, hanya beberapa gelas plastik, jadi saya menyesuaikan ukuran sendok teh sekitar 50% karena saya menggunakan sekitar 1/4 liter air. Tampaknya tidak membuat perubahan apa pun pada papan! Saya berasumsi itu karena eksposur itu semua salah tetapi saya tidak yakin Anda lihat. Terima kasih atas informasinya, tetapi saya memiliki akses ke printer laser, mesin fotokopi yang tidak keberatan saya gunakan untuk alasan pribadi, DAN printer inkjet saya, jadi tidak perlu untuk layanan toko cetak. Namun saya akan mencoba Toner laser pada transparansi berikutnya. Terima kasih!
H3liosphan
1

Saya juga menggunakan inkjet murah dengan film JetStar dan mendapatkan hasil yang bagus. Untuk mengembangkan dan menghapus etch-resist, saya menggunakan aplikator boot polish style Seno dari Mega UK. Eksposur membutuhkan waktu 3 menit (per sisi) di bawah 2 lampu UV 8W.

Toby Jaffey
sumber
1

Beberapa informasi tambahan yang muncul di pikiran saya setelah membaca jawaban @ SiliconFarmer:

  • Jangan menganggap printer laser akan mencetak warna hitam yang lebih baik daripada printer inkjet.
  • Karya seni yang dihasilkan akan tergantung pada banyak faktor, terutama pada kualitas printer itu sendiri (resolusi maksimum, presisi registrasi, jenis toner / tinta) dan jenis media cetak yang digunakan (lembar transparansi, kertas kalkir ...)
  • Lihatlah "kegelapan" yang bisa Anda dapatkan dengan kombinasi printer dan media cetak Anda. Coba berbagai media cetak dan kombinasi pengaturan printer. Kemudian periksa karya seni yang dicetak terhadap bola lampu pijar dan tetap dengan kombinasi yang menghasilkan hitam yang lebih buram untuk garis dan tuangkan.
  • Memeriksa karya seni yang dihasilkan di bawah lensa pembesar yang baik atau mikroskop (yang lebih baik) akan memberi Anda petunjuk yang baik tentang kualitas "kulit hitam" yang dicetak. Anda mungkin terkejut bahwa banyak printer laser di luar sana akan mencetak "black" lebih buruk daripada printer inkjet!
  • Jika salah satu di atas memberikan Anda kualitas "hitam" yang baik, Anda selalu dapat menggunakan untuk mencetak karya seni Anda dua kali dan kemudian tumpang tindih dan tetap bersama kedua cetakan sehingga mendapatkan peningkatan 2x dalam opacity dari tinta hitam cetak Anda.

Anda dapat memeriksa referensi ini, yang terbukti bermanfaat bagi saya di masa lalu, di mana beberapa topik di atas tercakup:

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

jose.angel.jimenez
sumber