Rumah membuat masalah etsa PCB

9

Saya hanya mencoba membuat PCB pertama di rumah, tetapi tidak berhasil. Saya tidak tahu apa yang salah, jadi saya menghargai saran.

Saya menggunakan metode photoresist, jadi saya mencetak sirkuit saya pada transparansi menggunakan printer laser dan membuat templat ini:

masukkan deskripsi gambar di sini

Selanjutnya saya membuka PCB saya yang sudah dipresensitisasi dan mengembangkannya untuk mendapatkan topeng photoresist berikut:

masukkan deskripsi gambar di sini

Topeng terlihat cukup fungsional pada saat ini. Semua jejak didefinisikan dengan baik.

Selanjutnya, saya merendam PCB di Ferric Chloride untuk melepaskan tembaga yang belum dibuka kedoknya. Di sinilah semuanya salah. Tembaga di antara jejak di sisi atas PCB tidak akan lepas. Saya berakhir terlalu etsa papan, seperti dapat dilihat dari kenyataan bahwa topeng photoresist mulai rusak, namun tembaga membuka kedok antara jejak di atas masih belum lepas! Berikut gambar-gambarnya:

masukkan deskripsi gambar di sini

Dan setelah menghapus topeng photoresist:

masukkan deskripsi gambar di sini

Tampaknya ada sesuatu yang berbeda dengan bagian atas papan, tetapi apa? Apakah itu papan yang rusak? Apakah saya melakukan sesuatu yang salah? Saya akan sangat menghargai beberapa saran sebelum saya mencoba lagi.

Val Blant
sumber
Jenis etsa apa yang Anda gunakan? Ferric Chloride atau Cupric Chrloride?
angelatlarge
Saya menggunakan Ferric Chloride
Val Blant
Sudahkah Anda menggunakan batch etchant ini sebelumnya? Apakah Anda sudah sering menggunakannya? Saya menemukan bahwa setelah beberapa saat Anda perlu memisahkan kotoran yang terkumpul di bagian bawah dari bagian-bagian cair: tidak melakukan hal itu tampaknya justru menyebabkan jenis masalah yang Anda lihat. Tetapi jika etsa itu baru, maka ini tidak akan berlaku.
angelatlarge
2
Saya berpikir, apakah PCB itu rusak (tidak bersih ketika mereka melapisinya) atau mungkin tidak cukup dikembangkan di tempat itu: lapisan resisten yang sangat tipis tetap ada, menghalangi etsa.
Kaz
1
Pada suhu berapa Anda melakukan etsa, dan apakah Anda memindahkan (mengaduk) pcb dan / atau etsa?
Wouter van Ooijen

Jawaban:

5

Saya memiliki masalah yang sama di masa lalu, inilah yang saya lakukan untuk memperbaikinya:

  1. Anda memiliki beberapa garis kabur, mungkin karena topeng tidak menutup papan di beberapa tempat. Putar papan Anda dan tutup di antara dua piring kaca dan klip bersama-sama dengan klip kantor.
  2. Papan Anda terlihat sedikit di bawah terbuka, dalam kasus saya, saya harus menggandakan waktu pembukaan.
  3. Semakin lama asam mengambil semakin banyak distorsi trek Anda. Coba gunakan campuran Hydrochloric & Peroxide. Campuran 50/50 memberi saya waktu etsa satu menit.
s3c
sumber
Saya pikir ini mungkin benar. Dalam pengalaman saya, pitting, etsa yang tidak rata, dan keanehan etsa umum yang dihasilkan dari etsa terlalu lemah: terlalu digunakan dalam kasus etsa FeCl, dan tidak cukup Hidrogen Peroksida untuk etsa CuCl.
angelatlarge
@ s3c: Saya baru saja mencoba saran Anda untuk menggunakan campuran Hydrochloric & Peroxide 50/50. Saya sangat terkejut bahwa itu bekerja untuk Anda begitu cepat! Milik saya tidak dapat menghapus semua tembaga bahkan setelah menunggu selama 20 menit. Berikut ini adalah gambar hasilnya: i296.photobucket.com/albums/mm185/vace117/HCl_20min_2.jpg
Val Blant
Konsentrasi untuk asam klorida cukup konstan, di sisi lain Peroksida dapat dibeli dalam berbagai kekuatan. Saya tidak ingat yang mana yang saya gunakan tetapi cukup tinggi. Jika masalah berlanjut, tambah waktu paparan untuk papan Anda dan juga waktu pengembangan. Ini sangat cepat jika Anda melakukannya dengan benar.
s3c
+1, terutama untuk # 2 (kurang gambar). Tampaknya masih ada beberapa nuansa hijau di area yang perlu kosong. Pengalaman saya adalah bahwa bahkan sedikit penolakan foto yang tersisa menghilangkan semua kesenangan dari petualangan dan memberikan hasil persis seperti yang digambarkan di atas.
zebonaut
3

Saya telah melihat masalah ini sebelumnya. Saya terukir banyak PCBS, tetapi sesekali orang akan berubah seperti ini. Saya hanya bisa membayangkan bahwa itu adalah papan berkualitas buruk. Namun, beberapa saran untuk etsa papan Anda dengan benar:

Setelah Anda memotong ukuran PCB, amplas sisi yang dipotong, dan potong bagian tepi yang akan Anda etsa. Ini untuk memastikan bahwa tidak ada gerinda yang mencuat yang akan mencegah topeng melakukan kontak sempurna dengan PCB.

Pastikan Anda mencetak topeng yang dicerminkan , dan paparkan PCB dengan sisi tinta dari topeng yang menyentuh PCB. Ini sangat penting. Jika Anda memiliki topeng sebaliknya, dengan tinta menjauh dari PCB, maka cahaya akan bocor ke celah antara tinta dan PCB, menyebabkan tepi kabur, seperti yang Anda miliki di gambar Anda.

Pastikan semuanya bersih dan bebas debu. Jadilah anal tentang ini. Dapatkan pembersih udara, dan gunakan untuk menghilangkan debu dari diri Anda sendiri, kemudian dari kotak UV, masker dan PCB. Tempatkan topeng di atas kaca (sisi tinta menghadap ke atas), dan geser sedikit. Anda akan dapat merasakan dan partikel menggaruk di sekitar.

Jangan lepaskan lapisan pelindung dari PCB hingga saat terakhir. Lapisan ini tidak hanya mencegah cahaya, tetapi juga mencegah lapisan photoresist PCB tergores seperti milik Anda.

Kemudian letakkan PCB di atas topeng, itu harus membuat suara indah dari dua permukaan yang bersih dan rata bersentuhan. Geser PCB di sekitar perasaan untuk partikel.

Setelah PCB terpapar, kembangkan dalam solusi pengembang baru. Setelah itu dikembangkan, bawa segera ke wastafel, dan jalankan di bawah air, gosok dengan handuk kertas berkualitas baik, seperti Bounty. Beberapa photoresist lain harus lepas, meninggalkan gambar pada PCB tajam dan dengan kontras yang baik.

Sekarang, letakkan papan itu di tangki etsa Anda. Jika itu adalah etsa gelembung, pastikan semua gelembung naik di sisi PCB yang tergores, bukan di sisi lainnya. Ketika papan setengah jalan terukir, keluarkan, dan putar 180º. Ini akan membantu papan untuk mengetsa permukaannya secara merata.

Roket
sumber
2

Saya melihat beberapa kemungkinan masalah.

  1. Anda memiliki kerapatan tembaga yang tidak rata di papan tulis. Tembaga sisi kanan sepenuhnya terukir sementara sisi lain memiliki lebih banyak tembaga. Dibutuhkan lebih banyak waktu untuk menghilangkan area 'kosong'. Jadi area yang membutuhkan etsa lebih sedikit akan terpapar lebih lama dari yang dibutuhkan sehingga menghasilkan lebih sedikit tembaga di sana. Cobalah untuk meratakan kepadatan tembaga dengan menambahkan kembali tembaga dalam file CAD Anda - jangan menghubungkannya dengan apa pun karena alasan listrik (atau Anda dapat menghubungkannya ke GND untuk kekebalan kebisingan yang lebih baik).
  2. Solusinya mungkin lemah seperti yang disebutkan orang lain.
  3. Sudahkah Anda memanaskan solusinya? Perlu hangat agar bekerja lebih baik.
  4. Apakah Anda memindahkan papan cukup dalam solusi. Gema mungkin tidak cukup beredar untuk masuk ke dalam rongga.
  5. Registrasi photoresist Anda terlihat buruk. Seperti disebutkan di atas, periksa kebersihan papan Anda, dan waktu paparan. Juga isi goresan atau rongga dengan sharpie. Jika topeng Anda buruk, maka papan yang dietsa tidak akan lebih baik.
MIBB
sumber
2

Biasanya printer tidak begitu bagus untuk memberikan lapisan toner padat, ada lubang kecil / ketidaksempurnaan yang tersisa.

Saat melakukan photoresist, saya biasanya mencetak dua salinan karya seni dan menyatukannya dengan meletakkan setetes air di antara - tegangan permukaan air bertindak sebagai lem, memungkinkan Anda untuk menyelaraskan jejak dengan sempurna. Kemudian saya menggunakan setetes air di papan tulis untuk menempelkan karya seni itu ke atasnya dan menggunakan potongan-potongan handuk lancip untuk membuat air berlebih keluar dengan mengerjakannya dari tengah ke tepi.

Jika Anda menyelaraskan karya seni dengan sempurna, Anda akan melihat bahwa printer Anda memiliki beberapa "dead pixel" - tempat di mana tidak ada toner yang pernah dicetak. Mengeluarkan dan membersihkan drum dengan alkohol mungkin bisa membantu. Atau menggunakan dua printer yang berbeda untuk mencetak dua salinan.

Sayangnya kualitas PCB fotosensitif bukan faktor yang Anda kontrol, itu sebabnya saya harus meninggalkan metode foto demi transfer toner.

miceuz
sumber
0

Terima kasih atas semua saran bagusnya!

Saya telah mencoba 3 ide berbeda yang direkomendasikan di sini: 1) Menggunakan 50/50 campuran asam klorida dan hidrogen peroksida. Ini tidak berhasil, b / c solusinya tidak dapat menghapus semua tembaga bahkan dalam 20 menit, sehingga resistansi mulai larut. Tampaknya saya memiliki hasil yang sangat berbeda dari yang dilaporkan oleh banyak orang lain. Pasti ada yang salah dengan papan saya ... masukkan deskripsi gambar di sini

2) Saya telah mengekspos papan lebih lama (8,5 menit, bukannya 7). Saya juga telah mengembangkan papan lebih lama (5 menit, bukan 3) untuk memastikan bahwa saya tidak berakhir dengan lapisan tipis dari sisa yang tersisa di antara trek.

3) Saya telah memanaskan Ferric Chloride. Saya tidak punya termometer untuk cairan, jadi saya memanaskan gema sampai baru saja mulai mengepul.

4) Saya telah menggunakan papan PCB lain, meskipun dibeli dari batch yang sama.

Menggabungkan 2,3 dan 4, dan agak etsa, papan keluar seperti ini: masukkan deskripsi gambar di sini

masukkan deskripsi gambar di sini

Jelas tidak ideal, tetapi setidaknya saya memiliki sesuatu yang dapat digunakan sekarang.

Val Blant
sumber
2
sepertinya papan Anda sudah tua; mungkin ini adalah papan tawar-menawar di mana photoresist sudah mulai pergi? bahan kimia segar, fotoresis segar, panas dan agitasi adalah penting, seperti yang disebutkan oleh orang lain. bersih juga sangat penting, tetapi sekali lagi Anda menggunakan papan presensitized jadi saya akan mulai curiga bahwa papan telah duduk terlalu lama. Ini tidak berlaku untuk papan presensitized, tetapi tembaga bersih berwarna merah muda, bukan berwarna tembaga.
akohlsmith
1
Dengan hanya satu tebakan saya akan mengatakan waktu bukaan Anda terlalu pendek, lapisan resisten yang tipis masih dapat hadir bahkan jika itu tidak terlihat oleh mata telanjang. Meningkatkan waktu pencahayaan saya dari 4 menit menjadi 8 memperbaiki masalah ini untuk saya. Papan tampak persis sama setelah terpapar tetapi yang terukir sangat cepat.
s3c
Masalahnya adalah, topeng cetak laser itu tidak memiliki banyak kontras.
Kaz
@ Ka: Apa yang akan Anda gunakan untuk mencetak topeng, jika bukan printer laser? Saya menggunakan tiga gambar yang saling overlay untuk meningkatkan kontras. Itu cukup buram sehingga saya tidak bisa melihat cahaya dari matahari ketika melihat melalui bagian-bagian hitam.
Val Blant
1
@Val Ini tergantung pada pengaturan Anda. Lampu UV yang digunakan untuk upaya pertama saya cukup lemah dan butuh beberapa saat. Lampu saya saat ini bekerja lebih cepat, takut ini tergantung pada pengaturan khusus Anda. Cara ideal untuk menguji ini adalah dengan mengekspos satu papan dengan interval waktu yang bervariasi, ini dapat dicapai dengan menempatkan selembar kertas hitam tebal di antara papan dan sumber cahaya dan menariknya keluar satu cm pada waktu setiap menit atau lebih selama 10 menit. Strip yang dihasilkan memiliki hasil after etch terbaik adalah waktu pencahayaan optimal Anda.
s3c