Gravure de planches au peroxyde d'hydrogène et à l'acide citrique. Gravure de la carte avec du peroxyde d'hydrogène et de l'acide citrique: les subtilités du traitement de la carte Gravure d'une carte de circuit imprimé à bas prix
Depuis que j'étudie pour devenir ingénieur, je réalise souvent chez moi des projets avec des circuits électroniques assez simples et pour cela je fabrique souvent moi-même des circuits imprimés.
Qu'est-ce qu'un PCB?
La carte de circuit imprimé (PCB) est utilisée pour l'installation mécanique de composants radio et leur connexion électrique à l'aide d'un motif conducteur, de plages de contact et d'autres composants gravés sur la couche de cuivre de la plaque stratifiée.
Il y a des pistes en cuivre préconçues sur le PCB. Une conception appropriée des connexions via ces chemins réduira la quantité de câblage utilisé et donc la quantité de dommages causés par des connexions rompues. Les composants sont soudés sur le PCB.
Méthodes de création
Il existe trois façons principales de fabriquer des circuits imprimés de vos propres mains:
- Technologie LUT pour la fabrication de circuits imprimés
- Application manuelle des pistes
- Gravure au laser
La méthode de gravure laser est industrielle, je vais donc vous en dire plus sur les deux premières méthodes de fabrication.
Étape 1: créer la disposition du PCB
En règle générale, le câblage est effectué en convertissant le schéma de circuit à l'aide de programmes spéciaux. Il existe de nombreux logiciels open source gratuits, par exemple:
J'ai créé la mise en page en utilisant le premier programme.
N'oubliez pas de sélectionner DPIG 1200 dans les paramètres d'image (Fichier - Exporter - Image) pour la meilleure qualité d'image.
Étape 2: matériaux du panneau
(texte sur photo):
- Magazines ou brochures promotionnelles
- Imprimante laser
- Fer régulier
- Stratifié plaqué cuivre pour PP
- Solution de décapage
- Éponge en mousse
- Solvant (par ex. Acétone)
- Fil isolé en plastique
Vous aurez également besoin: d'un marqueur permanent, d'un couteau bien aiguisé, de papier de verre, de serviettes en papier, de coton, de vieux vêtements.
J'expliquerai la technologie en utilisant l'exemple de fabrication d'un interrupteur tactile PP avec IC555.
Étape 3: imprimez la mise en page
Imprimez la mise en page sur du papier glacé ou photo A4 à l'aide d'une imprimante laser. Ne pas oublier:
- Vous devez imprimer l'image en image miroir
- Sélectionnez "Imprimer tout en noir" dans les paramètres du logiciel de conception de circuits imprimés et de l'imprimante laser
- Assurez-vous que l'image sera imprimée sur la face brillante du papier.
Étape 4: découpez la planche du stratifié
Découpez un morceau de la feuille de stratifié qui est de la même taille que la disposition du PCB.
Étape 5: poncer la planche
Frottez le côté en aluminium avec un gant de toilette en métal ou le côté abrasif d'une éponge à vaisselle. Ceci est nécessaire pour retirer le film d'oxyde et la couche photosensible.
L'image s'adapte mieux sur une surface rugueuse.
Étape 6: options pour faire un circuit
Option 1:
LUT: transfert d'une image imprimée sur une couche de papier brillant sur une couche d'aluminium d'un stratifié. Placez l'image imprimée sur une surface horizontale avec le toner vers le haut. Placez le tableau sur le dessus avec une couche de cuivre sur l'image. L'image doit être alignée avec les bords. Collez le stratifié et l'image des deux côtés avec du ruban adhésif afin que le papier ne puisse pas bouger, la couche collante de ruban adhésif ne doit pas toucher le revêtement de cuivre.
Option 2:
Traçage au marqueur permanent: En utilisant la mise en page imprimée comme exemple, dessinez le diagramme sur la couche de cuivre d'un morceau de stratifié, d'abord avec un simple crayon, puis entourez avec un marqueur noir permanent.
Étape 7: repasser l'image
- l'image imprimée doit être repassée avec un fer à repasser. Préchauffez votre fer à la température maximale.
- placez un chiffon propre et inutile sur une surface plane en bois, placez la future carte dessus, couche de cuivre vers le haut, avec l'image du circuit pressée dessus.
- d'un côté, appuyez sur la planche avec votre main avec une serviette, de l'autre, appuyez dessus avec un fer à repasser. Tenez le fer pendant 10 secondes, puis commencez à repasser en exerçant une légère pression sur le papier pendant 5 à 15 minutes.
- bien repasser les bords - avec pression, en déplaçant lentement le fer.
- une pression longue fonctionne mieux qu'un repassage constant.
- le toner doit fondre et adhérer à la couche de cuivre.
Étape 8: nettoyage de la carte
Après le repassage, placez-le dans de l'eau tiède pendant environ 10 minutes. Le papier sera mouillé et peut être retiré. Retirez le papier à un angle faible et de préférence sans résidu.
Parfois, des parties des pistes sont retirées avec le papier.
Le rectangle blanc sur les photographies marque l'endroit où les traces sont mal transférées puis restaurées avec un marqueur permanent noir.
Étape 9: gravure
Lors de la gravure, vous devez être extrêmement prudent.
- mettre d'abord des gants enduits de caoutchouc ou de plastique
- couvrir le sol avec des journaux au cas où
- remplir la boîte en plastique avec de l'eau
- ajouter 2-3 cuillères à café de poudre de chlorure ferrique à l'eau
- tremper la planche dans la solution pendant environ 30 minutes
- le chlorure de fer réagira avec le cuivre et le cuivre, non protégé par une couche de toner, ira en solution
- pour vérifier comment les parties internes de la carte sont gravées, retirez la carte de la solution avec des pinces, si la partie interne n'a pas encore été nettoyée du cuivre, laissez-la dans la solution pendant un moment.
Remuez légèrement la solution pour que le châle réagisse plus activement. Du chlorure de cuivre et du chlorure ferrique se forment dans la solution.
Vérifiez toutes les deux à trois minutes que tout le cuivre a été gravé sur la carte.
Étape 10: précautions de sécurité
Ne touchez pas la solution à mains nues, assurez-vous d'utiliser des gants.
La photo montre comment se déroule la gravure.
Étape 11: élimination de la solution
La solution de décapage est toxique pour les poissons et autres organismes aquatiques.
Ne versez pas la solution usée dans l'évier, cela est illégal et peut endommager les tuyaux.
Diluez la solution pour réduire la concentration, puis vidangez-la dans l'égout général.
Étape 12: Terminer le processus de fabrication
La photo montre à titre de comparaison deux cartes de circuits imprimés en LUT et un marqueur permanent.
mettez quelques gouttes de solvant (vous pouvez utiliser du dissolvant pour vernis à ongles) sur un coton-tige et retirez le toner restant de la carte, vous ne devriez avoir que des pistes en cuivre. Procédez avec précaution, puis séchez la carte avec un chiffon propre. Coupez la planche à la taille et poncez les bords avec du papier de verre.
Percez les trous de montage et soudez tous les composants sur la carte.
Étape 13: Conclusion
- La technologie de repassage au laser est un moyen très efficace de fabriquer des circuits imprimés à la maison. Si vous faites tout soigneusement, chaque piste se révélera claire.
- Le routage avec un marqueur permanent est limité par nos compétences artistiques. Cette méthode convient aux circuits les plus simples, pour quelque chose de plus complexe, il est préférable de fabriquer la carte de la première manière.
Conditions pour un exemple spécifique. Par exemple, vous devez créer deux planches. L'un est un adaptateur d'un type de boîtier à un autre. La seconde consiste à remplacer un grand microcircuit par un boîtier BGA par deux plus petits, avec des boîtiers TO-252, avec trois résistances. Dimensions des planches: 10x10 et 15x15 mm. Il existe 2 options pour la fabrication de cartes de circuits imprimés: en utilisant une résine photosensible et en utilisant la méthode du "fer laser". Utilisons la méthode du "fer laser".
Le processus de fabrication de circuits imprimés à la maison
1. Préparation d'un projet de carte de circuit imprimé. J'utilise le programme DipTrace: pratique, rapide, de haute qualité. Développé par nos compatriotes. Interface utilisateur très pratique et agréable, contrairement au PCAD généralement accepté. Il existe une conversion au format PCB PCAD. Bien que de nombreuses entreprises nationales aient déjà commencé à accepter le format DipTrace.
Dans DipTrace, vous pouvez voir votre future création en volume, ce qui est très pratique et visuel. Voici ce que je devrais obtenir (les planches sont affichées à différentes échelles):
2. Tout d'abord, marquez le textolite, découpez le blanc pour les circuits imprimés.
3. Nous présentons notre projet sous une forme miroir dans la meilleure qualité possible, sans lésiner sur le toner. Grâce à de longues expériences, le papier a été choisi pour cela - du papier photo mat épais pour les imprimantes.
4. N'oubliez pas de nettoyer et de dégraisser le flan de carton. S'il n'y a pas de dégraissant, vous pouvez marcher sur la fibre de verre de cuivre avec une gomme. Ensuite, en utilisant un fer ordinaire, nous «soudons» le toner du papier à la future carte de circuit imprimé. Je maintiens 3-4 minutes sous une légère pression, jusqu'à ce que le papier jaunisse légèrement. J'ai réglé le chauffage maximum. Je mets une autre feuille de papier sur le dessus pour un chauffage plus uniforme, sinon l'image risque de "flotter". Un point important ici est l'uniformité du chauffage et de la pression.
5. Après cela, en laissant la planche refroidir un peu, placez le flan avec le papier collé dessus dans de l'eau, de préférence chaude. Le papier photo se mouille rapidement et après une minute ou deux, vous pouvez retirer délicatement la couche supérieure.
Dans les endroits où il y a une grande accumulation de nos futurs chemins conducteurs, le papier adhère particulièrement fortement à la carte. Nous n'y touchons pas encore.
6. Nous laissons le conseil d'administration quelques minutes pour s'imprégner. Retirez délicatement le reste du papier à l'aide d'une gomme ou en frottant avec votre doigt.
7. Nous sortons la pièce. On le sèche. Si quelque part les pistes ne sont pas très claires, vous pouvez les rendre plus lumineuses avec un marqueur CD fin. Bien qu'il soit préférable de s'assurer que toutes les pistes sont également claires et lumineuses. Cela dépend 1) de l'uniformité et de la suffisance du chauffage de la pièce avec un fer à repasser, 2) de la précision lors du retrait du papier, 3) de la qualité de la surface du PCB et 4) de la sélection réussie du papier. Vous pouvez expérimenter avec le dernier point pour trouver celui qui fonctionne le mieux.
8. Nous mettons la pièce résultante avec les futurs conducteurs de piste imprimés dessus dans une solution de chlorure ferrique. Nous empoisonnons pendant 1h30 ou 2h, en attendant, nous couvrirons notre "bain" d'un couvercle: les fumées sont assez caustiques et toxiques.
9. Nous sortons les planches finies de la solution, rincez, séchez. Le toner d'une imprimante laser est merveilleusement lavé du tableau avec de l'acétone. Comme vous pouvez le voir, même les conducteurs les plus fins de 0,2 mm se sont plutôt bien déroulés. Il en reste très peu.
10. Cartes de circuits imprimés Ludim fabriquées selon la méthode du "fer laser". Nous lavons les résidus de flux avec de l'essence ou de l'alcool.
11. Il ne reste plus qu'à découper nos planches et monter les radioéléments!
conclusions
Avec une certaine dextérité, la méthode du "fer laser" convient à la réalisation de simples circuits imprimés à domicile. Des conducteurs courts de 0,2 mm et plus sont assez clairement obtenus. Les conducteurs plus épais fonctionnent très bien. Le temps de préparation, les expériences avec la sélection du type de papier et la température du fer, la gravure et l'étamage prennent environ 3-5 heures. Mais c'est beaucoup plus rapide que de commander des planches auprès d'une entreprise. Les coûts en espèces sont également minimes. En général, la méthode est recommandée pour les projets de radio amateur à budget simple.
Tahiti! .. Tahiti! ..
Nous ne sommes allés à aucun Tahiti!
Nous sommes bien nourris ici aussi!
© Chat du dessin animé
Entrée avec retraite
Comment les cartes étaient-elles fabriquées dans des conditions domestiques et de laboratoire auparavant? Il y avait plusieurs façons - par exemple:
- a dessiné de futurs guides avec des éleveurs de race;
- gravé et découpé avec des couteaux;
- ruban adhésif ou ruban électrique, puis le dessin a été découpé avec un scalpel;
- fait les pochoirs les plus simples avec un dessin ultérieur avec un aérographe.
Les éléments manquants ont été complétés par des ressorts et retouchés au scalpel.
Ce fut un processus long et laborieux, exigeant une capacité artistique et une précision remarquables de la part du «peintre». L'épaisseur des lignes pouvait difficilement s'adapter à 0,8 mm, il n'y avait pas de précision de répétition, chaque planche devait être dessinée séparément, ce qui empêchait grandement la libération même d'un très petit lot cartes de circuits imprimés (ci-après - PP).
Qu'avons-nous aujourd'hui?
Le progrès ne s'arrête pas. Le temps où les radioamateurs peignaient du PP avec des haches de pierre sur des peaux de mammouths est tombé dans l'oubli. L'apparition sur le marché d'une chimie généralement disponible pour la photolithographie ouvre des perspectives complètement différentes pour la production de PCB sans métallisation des trous à domicile.
Jetons un coup d'œil à la chimie utilisée aujourd'hui pour fabriquer du PP.
Photorésist
Vous pouvez utiliser un liquide ou un film. Nous ne considérerons pas le film dans cet article en raison de sa rareté, des difficultés de roulage sur le PCB et de la moindre qualité des circuits imprimés obtenus en sortie.
Après avoir analysé les offres du marché, j'ai opté pour POSITIV 20 comme photorésist optimal pour la production de PCB à domicile.
Objectif:
POSITIV 20 est un vernis photosensible. Il est utilisé pour la production à petite échelle de cartes de circuits imprimés, de gravures sur cuivre, lors de la réalisation de travaux liés au transfert d'images sur divers matériaux.
Propriétés:
Les caractéristiques d'exposition élevées offrent un bon contraste des images transférées.
Application:
Il est utilisé dans les domaines liés au transfert d'images sur le verre, les plastiques, les métaux, etc. dans la production à petite échelle. La méthode d'application est indiquée sur le flacon.
Caractéristiques:
Couleur bleue
Densité: à 20 ° C 0,87 g / cm 3
Temps de séchage: à 70 ° C 15 min.
Consommation: 15 l / m 2
Photosensibilité maximale: 310-440 nm
Les instructions pour le photorésist indiquent qu'il peut être stocké à température ambiante et n'est pas sujet au vieillissement. Pas du tout d'accord! Il doit être conservé dans un endroit frais, par exemple sur l'étagère inférieure du réfrigérateur, où la température est généralement maintenue à + 2 ... + 6 ° C. Mais dans tous les cas, ne permettez pas les températures négatives!
Si vous utilisez des photorésists vendus «à la pression» et que vous n'avez pas d'emballage opaque, vous devez veiller à les protéger de la lumière. Il est nécessaire de stocker dans l'obscurité totale et à une température + 2… + 6 ° C.
Enlightener
De même, l'éducateur le plus approprié que je trouve est le TRANSPARENT 21 que j'utilise tout le temps.
Objectif:
Permet le transfert direct d'images sur des surfaces revêtues de l'émulsion photosensible POSITIV 20 ou d'un autre photorésist.
Propriétés:
Donne de la transparence au papier. Fournit la transmission des rayons ultraviolets.
Application:
Pour transférer rapidement les contours des dessins et schémas sur le support. Vous permet de simplifier considérablement le processus de reproduction et de réduire le temps se coûts.
Caractéristiques:
Couleur: transparent
Densité: à 20 ° C 0,79 g / cm 3
Temps de séchage: à 20 ° C 30 min.
Remarque:
Au lieu du papier ordinaire avec un illuminateur, vous pouvez utiliser des transparents pour les imprimantes à jet d'encre ou laser - en fonction de ce sur quoi nous allons imprimer le photomasque.
Développeur photorésist
Il existe de nombreuses solutions différentes pour développer un photorésist.
Il est conseillé de développer avec une solution de verre liquide. Sa composition chimique: Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Cette substance présente de nombreux avantages. Plus important encore, il est très difficile de surexposer le PP à l'intérieur - vous pouvez laisser le PP pendant une durée non fixe. La solution ne change presque pas ses propriétés avec les baisses de température (il n'y a pas de risque de décomposition avec l'augmentation de la température), elle a également une très longue durée de conservation - sa concentration reste constante pendant au moins quelques années. L'absence du problème de surexposition dans la solution permettra d'augmenter sa concentration pour réduire le temps de développement du PP. Il est recommandé de mélanger 1 partie du concentré avec 180 parties d'eau (un peu plus de 1,7 g de silicate dans 200 ml d'eau), mais il est possible de faire un mélange plus concentré afin que l'image se développe en environ 5 secondes sans risque de destruction de surface en cas de surexposition. Si vous ne pouvez pas obtenir de silicate de sodium, utilisez du carbonate de sodium (Na 2 CO 3) ou du carbonate de potassium (K 2 CO 3).
Je n'ai essayé ni le premier ni le second, je vais donc vous dire comment je montre sans problème depuis plusieurs années. J'utilise une solution de soude caustique dans l'eau. Pour 1 litre d'eau froide - 7 grammes de soude caustique. S'il n'y a pas de NaOH, j'utilise une solution KOH, doublant la concentration d'alcali dans la solution. Le temps de développement est de 30 à 60 secondes avec une exposition correcte. Si, au bout de 2 minutes, le motif n'apparaît pas (ou apparaît faiblement) et que la résine photosensible commence à laver la pièce, cela signifie que le temps de pose a été mal choisi: vous devez l'augmenter. Si, au contraire, il se manifeste rapidement, mais que les zones éclairées et non éclairées sont emportées - soit la concentration de la solution est trop élevée, soit la qualité du photomasque est trop faible (la lumière ultraviolette passe librement à travers le «noir»): vous devez augmenter la densité d'impression du modèle.
Solutions de gravure sur cuivre
L'excès de cuivre est évacué des cartes de circuits imprimés à l'aide de divers agents de gravure. Parmi les personnes qui font cela à la maison, le persulfate d'ammonium, le peroxyde d'hydrogène + l'acide chlorhydrique, la solution de sulfate de cuivre + le sel de table sont souvent courants.
J'utilise toujours du chlorure ferrique dans la verrerie. Lorsque vous travaillez avec la solution, vous devez être prudent et attentif: si elle touche des vêtements et des objets, des taches de rouille restent, difficiles à éliminer avec une solution faible d'acide citrique (jus de citron) ou d'acide oxalique.
Nous chauffons la solution concentrée de chlorure ferrique à 50-60 ° C, y immergeons la pièce, doucement et sans effort, conduisons-la avec une tige de verre avec un coton-tige à l'extrémité le long des zones où le cuivre est moins efficacement gravé - cela permet une gravure plus douce sur toute la zone du PCB. Si la vitesse n'est pas égalisée de force, la durée de gravure requise augmente, ce qui conduit finalement au fait que dans les zones où le cuivre a déjà été gravé, le dégagement des pistes commence. En conséquence, nous n'avons absolument pas ce que nous voulions. Il est hautement souhaitable de fournir un mélange continu de la solution de décapage.
Chimie du dissolvant de photorésist
Quelle est la manière la plus simple de laver un photorésist déjà inutile après la gravure? Après de nombreux essais et erreurs, j'ai opté pour l'acétone ordinaire. Quand ce n'est pas là, je le lave avec n'importe quel solvant pour peintures nitro.
Donc, nous fabriquons un circuit imprimé
Où commence un PCB de haute qualité? Droite:
Créez un masque photo de haute qualité
Pour sa fabrication, vous pouvez utiliser presque toutes les imprimantes laser ou à jet d'encre modernes. Étant donné que nous utilisons une résine photosensible positive dans cet article, où le cuivre doit rester sur le PCB, l'imprimante doit dessiner en noir. Là où il ne devrait pas y avoir de cuivre, l'imprimante ne doit rien dessiner. Un point très important lors de l'impression d'un photomasque: vous devez définir le flux maximal de colorant (dans les paramètres du pilote d'imprimante). Plus les zones ombrées sont sombres, plus vous avez de chances d'obtenir d'excellents résultats. Aucune couleur nécessaire, une cartouche noire suffit. À partir de ce programme (nous ne considérerons pas les programmes: chacun est libre de choisir lui-même - de PCAD à Paintbrush), dans lequel le photomasque a été dessiné, nous imprimons sur une feuille de papier ordinaire. Plus la résolution d'impression est élevée et plus la qualité du papier est élevée, plus la qualité du photomasque est élevée. Je recommande au moins 600 dpi, le papier ne doit pas être très épais. Lors de l'impression, tenez compte du fait que du côté de la feuille sur laquelle la peinture est appliquée, le gabarit sera placé sur le flan du PCB. Si vous faites autrement, les bords des conducteurs du PCB seront flous, indistincts. Laissez sécher la peinture s'il s'agissait d'une imprimante à jet d'encre. Ensuite, on sature le papier TRANSPARENT 21, on laisse sécher et ... le photomasque est prêt.
Au lieu du papier et d'un éclairant, il est possible et même très souhaitable d'utiliser un film transparent pour les imprimantes laser (lors de l'impression sur une imprimante laser) ou à jet d'encre (pour l'impression à jet d'encre). Veuillez noter que ces films ont des côtés inégaux: un seul travail. Si vous envisagez d'utiliser l'impression laser, je vous recommande fortement de faire un tirage "à sec" d'une feuille de film avant l'impression - il suffit de faire passer la feuille dans l'imprimante, en simulant l'impression, mais sans rien imprimer. Pourquoi est-ce nécessaire? Lors de l'impression, l'unité de fusion (four) réchauffera la feuille, ce qui entraînera inévitablement sa déformation. En conséquence, il y a une erreur dans la géométrie du PCB à la sortie. Dans la fabrication de circuits imprimés double face, cela se heurte à un décalage de couches avec toutes les conséquences ... Et à l'aide d'un essai "à sec", nous allons réchauffer la feuille, elle sera déformée et sera prête à imprimer un modèle. Lors de l'impression, la feuille passera à travers le four pour la deuxième fois, mais la déformation sera beaucoup moins importante - elle a été vérifiée à plusieurs reprises.
Si le logiciel est simple, vous pouvez le dessiner manuellement dans un programme très pratique avec une interface russifiée - Sprint Layout 3.0R (~ 650 Ko).
Au stade préparatoire, il est très pratique de dessiner des circuits électriques pas trop encombrants dans le programme également russifié sPlan 4.0 (~ 450 Ko).
Voici à quoi ressemblent les photomasques finis, imprimés sur l'imprimante Epson Stylus Color 740:
Nous imprimons uniquement en noir, avec un arrosage maximal de la teinture. Matériel - film transparent pour imprimantes à jet d'encre.
Préparation de la surface en PP pour l'application de photorésist
Pour la production de PP, des matériaux en feuille revêtus d'une feuille de cuivre sont utilisés. Les options les plus courantes sont avec une épaisseur de cuivre de 18 et 35 microns. Le plus souvent, pour la production de PP à la maison, on utilise du textolite en feuille (tissu pressé avec de la colle en plusieurs couches), un stratifié en fibre de verre (le même, mais des composés époxy sont utilisés comme colle) et du getinax (papier pressé avec de la colle) sont utilisés. Moins souvent - sittal et polycor (céramiques à haute fréquence - utilisées extrêmement rarement à la maison), fluoroplastique (plastique organique). Ce dernier est également utilisé pour la fabrication d'appareils à haute fréquence et, ayant de très bonnes caractéristiques électriques, peut être utilisé partout et partout, mais son utilisation est limitée par son prix élevé.
Tout d'abord, vous devez vous assurer que la pièce à usiner ne présente pas de rayures profondes, de rayures et de zones corrodées. De plus, il est conseillé de polir le cuivre sur le miroir. Nous polissons pas particulièrement zélé, sinon nous effacerons la couche déjà mince de cuivre (35 microns) ou, dans tous les cas, nous réaliserons différentes épaisseurs de cuivre à la surface de la pièce. Et cela, à son tour, conduira à une vitesse de gravure différente: il se décapera plus rapidement là où il est plus mince. Et un conducteur plus fin sur la carte n'est pas toujours bon. Surtout s'il est long et qu'un courant décent le traversera. Si le cuivre sur la pièce est de haute qualité, sans péchés, il suffit alors de dégraisser la surface.
Application de photorésist sur la surface de la pièce
Nous plaçons la planche sur une surface horizontale ou légèrement inclinée et appliquons la composition à partir d'un emballage aérosol à une distance d'environ 20 cm.N'oubliez pas que l'ennemi le plus important est la poussière. Chaque particule de poussière à la surface de la pièce est une source de problèmes. Pour créer un revêtement uniforme, vaporisez l'aérosol en mouvements de zigzag continus en commençant par le coin supérieur gauche. N'utilisez pas une quantité excessive d'aérosol, car cela provoque des taches indésirables et entraîne une épaisseur de revêtement non uniforme qui nécessite un temps d'exposition plus long. En été, des températures ambiantes élevées peuvent nécessiter un retraitement ou une pulvérisation d'aérosol à une distance plus rapprochée pour réduire les pertes par évaporation. Lors de la pulvérisation, ne pas trop incliner la canette - cela entraîne une consommation accrue de gaz propulseur et, par conséquent, l'aérosol cesse de fonctionner, même s'il contient encore une résine photosensible. Si vous obtenez des résultats insatisfaisants avec l'application par pulvérisation d'aérosol de la résine photosensible, utilisez un revêtement centrifuge. Dans ce cas, le photorésist est appliqué sur une carte montée sur une table rotative avec un entraînement de 300 à 1000 tr / min. Une fois le revêtement terminé, le panneau ne doit pas être exposé à une forte lumière. Par la couleur du revêtement, vous pouvez déterminer approximativement l'épaisseur de la couche appliquée:
- bleu gris clair - 1-3 microns;
- bleu gris foncé - 3-6 microns;
- bleu - 6-8 microns;
- bleu foncé - plus de 8 microns.
Sur le cuivre, la couleur du revêtement peut avoir une teinte verdâtre.
Plus le revêtement de la pièce est fin, meilleur est le résultat.
J'applique toujours le photorésist dans une centrifugeuse. Dans ma centrifugeuse, la vitesse de rotation est de 500 à 600 tr / min. La fixation doit être simple, le serrage se fait uniquement aux extrémités de la pièce. Nous fixons la pièce, démarrons la centrifugeuse, la vaporisons au centre de la pièce et observons comment le photorésist se répand sur la surface en une couche mince. L'excès de photorésist sera déchargé du futur PCB par les forces centrifuges, c'est pourquoi je recommande fortement de prévoir un mur de protection afin de ne pas transformer le lieu de travail en porcherie. J'utilise une casserole ordinaire avec un trou dans le fond. A travers ce trou passe l'axe du moteur électrique, sur lequel la plate-forme de montage en forme de croix de deux rails en aluminium est installée, le long de laquelle les oreilles de la pince de pièce à usiner "courent". Les oreilles sont constituées de coins en aluminium, serrées sur un rail avec un écrou papillon. Pourquoi l'aluminium? Faible gravité spécifique et, par conséquent, moins de battements lorsque le centre de masse de rotation s'écarte du centre de rotation de l'axe de la centrifugeuse. Plus la pièce est centrée avec précision, moins il y aura de battements dus à l'excentricité de la masse et moins d'efforts sont nécessaires pour fixer rigidement la centrifugeuse à la base.
Le photorésist est appliqué. Laissez sécher pendant 15-20 minutes, retournez la pièce, appliquez une couche sur le deuxième côté. Nous lui donnons encore 15-20 minutes pour sécher. N'oubliez pas que la lumière directe du soleil et les doigts sur les côtés de travail de la pièce sont inacceptables.
Tannage de la résine photosensible sur la surface de la pièce
Nous plaçons la pièce dans le four, portons progressivement la température à 60-70 ° C. Nous restons à cette température pendant 20 à 40 minutes. Il est important que rien ne touche les surfaces de la pièce à usiner - seul le contact avec les extrémités est autorisé.
Alignement des photomasques supérieur et inférieur sur les surfaces de la pièce
Sur chacun des photomasques (supérieur et inférieur), il devrait y avoir des marques selon lesquelles 2 trous doivent être faits sur la pièce - pour aligner les couches. Plus les marques sont éloignées, plus la précision d'alignement est élevée. Je les mets généralement sur la diagonale des modèles. En utilisant ces marques sur la pièce, en utilisant une perceuse strictement à 90 °, nous forons deux trous (plus les trous sont fins, plus l'alignement est précis - j'utilise un foret de 0,3 mm) et faisons correspondre les modèles le long d'eux, sans oublier que le modèle doit être appliqué sur la résine photosensible le côté qui a été imprimé. Nous pressons les gabarits sur la pièce avec des verres minces. Il est préférable d'utiliser du verre de quartz - ils transmettent mieux la lumière ultraviolette. Des résultats encore meilleurs sont obtenus avec le plexiglas (plexiglas), mais il a une propriété de rayure désagréable, qui affectera inévitablement la qualité du PP. Pour les petits circuits imprimés, vous pouvez utiliser le couvercle transparent de l'emballage du CD. En l'absence de tels verres, vous pouvez utiliser un verre à vitre ordinaire, augmentant ainsi le temps d'exposition. Il est important que le verre soit uniforme, garantissant une adhérence uniforme des photomasques à la pièce, sinon il sera impossible d'obtenir des bords de piste de haute qualité sur le PCB fini.
Un flan avec un photomasque sous plexiglas. Nous utilisons la boîte sous le CD.
Exposition (flare)
Le temps requis pour l'exposition dépend de l'épaisseur de la couche de photorésist et de l'intensité de la source lumineuse. Le vernis photorésistant POSITIV 20 est sensible aux rayons ultraviolets, la sensibilité maximale tombe sur la zone avec une longueur d'onde de 360-410 nm.
Il est préférable d'exposer sous des lampes dont la plage de rayonnement se situe dans la région ultraviolette du spectre, mais si vous ne disposez pas d'une telle lampe, vous pouvez utiliser des lampes à incandescence puissantes ordinaires, ce qui augmente le temps d'exposition. Ne démarrez pas l'éclairage avant que l'éclairage de la source ne se soit stabilisé - il est nécessaire que la lampe se réchauffe pendant 2-3 minutes. Le temps d'exposition dépend de l'épaisseur du revêtement et est généralement de 60 à 120 secondes lorsque la source de lumière est située à une distance de 25 à 30 cm. Les plaques de verre utilisées peuvent absorber jusqu'à 65% du rayonnement ultraviolet, il est donc nécessaire d'augmenter le temps d'exposition. Les meilleurs résultats sont obtenus avec des plaques de plexiglas transparent. Lors de l'utilisation d'un photorésist avec une longue durée de conservation, le temps d'exposition peut devoir être doublé - rappelez-vous: les photorésists sont sujets au vieillissement!
Exemples d'utilisation de différentes sources lumineuses:
Lampes UV
Nous exposons chaque côté à tour de rôle, après l'exposition, nous laissons la pièce reposer pendant 20 à 30 minutes dans un endroit sombre.
Développement d'une pièce exposée
Nous développons dans une solution de NaOH (soude caustique) - pour plus de détails, voir le début de l'article - à une température de solution de 20-25 ° C. S'il n'y a pas de manifestation jusqu'à 2 minutes - petit à propos délai d'exposition. S'il se manifeste bien, mais que les zones utiles sont lavées - vous êtes trop intelligent avec la solution (la concentration est trop élevée) ou le temps d'exposition avec une source de rayonnement donnée est trop long ou le photomasque est de mauvaise qualité - la couleur noire imprimée insuffisamment saturée permet à la lumière ultraviolette d'éclairer la pièce.
Lors du développement, je roule toujours très soigneusement, sans effort, le coton-tige sur un bâton de verre sur les endroits où le photorésist exposé doit être lavé - cela accélère le processus.
Lavage de la pièce à partir de l'alcali et des restes de la résine photosensible exfoliée
Je fais cela sous le robinet - de l'eau du robinet ordinaire.
Retannage photorésist
Nous plaçons la pièce dans le four, augmentons progressivement la température et la maintenons à 60-100 ° C pendant 60-120 minutes - le dessin devient fort et dur.
Contrôle de la qualité du développement
Pendant une courte période (pendant 5 à 15 secondes), nous plongeons la pièce dans une solution de chlorure ferrique chauffée à une température de 50 à 60 ° C. Rincer rapidement à l'eau courante. Dans les endroits où il n'y a pas de photorésist, une gravure intense du cuivre commence. Si un photorésist reste quelque part par accident, retirez-le soigneusement mécaniquement. Il est pratique de le faire avec un scalpel conventionnel ou ophtalmologique, armé d'optiques (lunettes à souder, loupes et horloger, loupe et sur un trépied, un microscope).
Gravure
Nous empoisonnons dans une solution concentrée de chlorure ferrique à une température de 50-60 ° C. Il est souhaitable d'assurer une circulation continue de la solution de décapage. «Massez» doucement les endroits qui saignent fortement avec un coton-tige sur un bâton de verre. Si le chlorure ferrique est fraîchement préparé, le temps de décapage ne dépasse généralement pas 5 à 6 minutes. Nous lavons la pièce à l'eau courante.
Le conseil est gravé
Comment préparer une solution concentrée de chlorure ferrique? Dissoudre le FeCl 3 dans de l'eau légèrement (jusqu'à 40 ° C) tiède jusqu'à ce qu'il cesse de se dissoudre. Nous filtrons la solution. Conserver dans un endroit sombre et frais dans un emballage non métallique scellé - dans des bouteilles en verre, par exemple.
Élimination de la résine photosensible inutile
Nous lavons le photorésist des pistes avec de l'acétone ou un solvant pour peintures nitro et émaux nitrés.
Trous de forage
Il est conseillé de sélectionner le diamètre de la pointe du futur trou sur le photomasque afin qu'il soit pratique de percer plus tard. Par exemple, avec le diamètre de trou requis de 0,6 à 0,8 mm, le diamètre du point sur le photomasque doit être d'environ 0,4 à 0,5 mm - dans ce cas, le foret sera bien centré.
Il est conseillé d'utiliser des forets revêtus de carbure de tungstène: les forets HSS s'usent très rapidement, bien que l'acier puisse être utilisé pour percer des trous simples de grand diamètre (plus de 2 mm), car les forets avec revêtement en carbure de tungstène de ce diamètre sont trop chers. Lorsque vous percez des trous de moins de 1 mm de diamètre, il est préférable d'utiliser une machine verticale, sinon vos perceuses se casseront rapidement. Si vous percez avec une perceuse à main, les distorsions sont inévitables, entraînant une jonction inexacte des trous entre les couches. Le mouvement de haut en bas sur une perceuse verticale est le plus optimal en termes de charge sur l'outil. Les forets en carbure sont fabriqués avec une tige rigide (c'est-à-dire que le foret correspond exactement au diamètre du trou) ou avec une tige épaisse (parfois appelée «turbo»), qui a une taille standard (généralement 3,5 mm). Lors du perçage avec des forets avec pulvérisation de carbure, il est important de fixer fermement le PCB, car un tel foret, lorsqu'il se déplace vers le haut, peut soulever le PCB, fausser la perpendicularité et extraire un fragment de la carte.
Les forets de petit diamètre sont généralement insérés dans un mandrin à pince (de différentes tailles) ou dans un mandrin à trois mors. Pour une fixation précise, le serrage dans un mandrin à trois mors n'est pas la meilleure option, et la petite taille du foret (moins de 1 mm) se rainure rapidement dans les pinces, perdant ainsi une bonne tenue. Par conséquent, pour les forets d'un diamètre inférieur à 1 mm, il est préférable d'utiliser un mandrin à pince. Au cas où, achetez un jeu supplémentaire contenant des pinces de rechange pour chaque taille. Certaines perceuses bon marché sont livrées avec des pinces en plastique - jetez-les et achetez-en des en métal.
Pour obtenir une précision acceptable, il est nécessaire d'organiser correctement le lieu de travail, c'est-à-dire, dans un premier temps, d'assurer un bon éclairage de la planche lors du perçage. Pour ce faire, vous pouvez utiliser une lampe halogène en la fixant à un trépied pour pouvoir sélectionner une position (éclairer le côté droit). Deuxièmement, élevez la surface de travail d'environ 15 cm au-dessus du plateau de la table pour un meilleur contrôle visuel du processus. Ce serait bien d'enlever la poussière et les copeaux pendant le processus de forage (vous pouvez utiliser un aspirateur ordinaire), mais ce n'est pas nécessaire. Il convient de noter que la poussière de fibre de verre, formée lors du forage, est très piquante et, si elle entre en contact avec la peau, l'irrite. Et enfin, lorsque vous travaillez, il est très pratique d'utiliser la pédale de commande de la perceuse.
Tailles de trou typiques:
- vias - 0,8 mm ou moins;
- circuits intégrés, résistances, etc. - 0,7-0,8 mm;
- grandes diodes (1N4001) - 1,0 mm;
- blocs de contact, trimmers - jusqu'à 1,5 mm.
Essayez d'éviter les trous de moins de 0,7 mm de diamètre. Conservez toujours au moins deux forets de rechange de 0,8 mm ou moins, car ils se cassent toujours au moment même où vous devez passer une commande urgente. Les forets de 1 mm et plus sont beaucoup plus fiables, même s'il serait bien qu'ils en aient de rechange. Lorsque vous devez fabriquer deux planches identiques, vous pouvez les percer simultanément pour gagner du temps. Dans ce cas, il est nécessaire de percer très soigneusement des trous au centre du plot de contact près de chaque coin du PCB, et pour les grandes cartes - des trous situés près du centre. Posez les planches les unes sur les autres et, en utilisant les trous centraux de 0,3 mm dans les deux coins et chevilles opposés, fixez les planches l'une contre l'autre.
Si nécessaire, vous pouvez fraiser les trous avec des forets plus gros.
Étamage du cuivre sur PP
Si vous avez besoin de repasser les pistes sur le PCB, vous pouvez utiliser un fer à souder, une soudure douce à bas point de fusion, un flux de colophane alcoolisé et une tresse de câble coaxial. Pour les gros volumes, l'étamage est réalisé dans des salles de bain remplies de soudures à basse température avec ajout de fondants.
La masse fondue la plus populaire et la plus simple pour l'étamage est l'alliage à bas point de fusion Rose (étain - 25%, plomb - 25%, bismuth - 50%), dont le point de fusion est de 93 à 96 ° C. Le panneau est placé sous le niveau de la masse fondue liquide pendant 5 à 10 secondes à l'aide de pinces et, après l'avoir retiré, il est vérifié si toute la surface de cuivre est uniformément enduite. Répétez l'opération si nécessaire. Immédiatement après avoir retiré la planche de la masse fondue, ses restes sont éliminés soit à l'aide d'une raclette en caoutchouc, soit en secouant brusquement dans la direction perpendiculaire au plan de la planche, en la maintenant dans la pince. Une autre façon d'éliminer les restes de l'alliage Rose consiste à chauffer le panneau dans une armoire chauffante et à le secouer. L'opération peut être répétée pour obtenir une couverture mono-épaisseur. Pour éviter l'oxydation du hot melt, de la glycérine est ajoutée dans la cuve d'étamage de sorte que son niveau recouvre la masse fondue de 10 mm. Après la fin du processus, la carte est lavée de la glycérine à l'eau courante. Attention! Ces opérations impliquent de travailler avec des installations et des matériaux exposés à des températures élevées, par conséquent, des gants de protection, des lunettes et des tabliers doivent être portés pour éviter les brûlures.
L'opération d'étamage de l'alliage étain-plomb se déroule de manière similaire, mais la température de fusion plus élevée limite la portée de cette méthode dans des conditions artisanales.
N'oubliez pas de nettoyer la planche du flux après étamage et dégraisser soigneusement.
Si vous avez une production importante, vous pouvez utiliser l'étamage chimique.
Appliquer un masque de protection
Les opérations avec l'application d'un masque de protection répètent exactement tout ce qui a été écrit ci-dessus: appliquer une résine photosensible, la sécher, bronzer, centrer les masques, exposer, développer, laver et bronzer à nouveau. Bien entendu, nous sautons les étapes de vérification de la qualité du développement, de gravure, de retrait du photorésist, d'étamage et de perçage. À la toute fin, nous bronzons le masque pendant 2 heures à une température d'environ 90-100 ° C - il deviendra solide et dur comme du verre. Le masque formé protège la surface du circuit imprimé des influences extérieures et protège contre les courts-circuits théoriquement possibles pendant le fonctionnement. Il joue également un rôle important dans le soudage automatique - il ne permet pas à la soudure de "reposer" sur les sections adjacentes, en les fermant.
Ca y est, le PCB double face avec le masque est prêt
De cette façon, je devais fabriquer des PP avec une largeur de piste et un pas entre eux jusqu'à 0,05 mm (!). Mais c'est déjà un bijou. Et sans trop d'efforts, vous pouvez fabriquer des PP avec une largeur de voie et un pas entre eux de 0,15 à 0,2 mm.
Je n'ai pas mis de masque sur le tableau montré sur les photos - ce n'était pas nécessaire.
Circuit imprimé en cours de montage de composants dessus
Et voici l'appareil lui-même, pour lequel le PP a été fabriqué:
Il s'agit d'un pont de téléphonie cellulaire qui vous permet de réduire le coût des services de communication mobile de 2 à 10 fois - pour cela, il valait la peine de jouer avec le PP;). Le PCB avec les composants soudés est situé dans le support. Auparavant, il y avait un chargeur ordinaire pour les batteries de téléphones portables.
Information additionnelle
Placage de trous
À la maison, vous pouvez même métalliser les trous. Pour cela, la surface intérieure des trous est traitée avec une solution à 20-30% de nitrate d'argent (lapis). Ensuite, la surface est nettoyée avec une raclette et la planche est séchée à la lumière (vous pouvez utiliser une lampe UV). L'essence de cette opération est que sous l'action de la lumière, le nitrate d'argent se décompose et des inclusions d'argent restent sur le plateau. Ensuite, la précipitation chimique du cuivre à partir de la solution est effectuée: sulfate de cuivre (sulfate de cuivre) - 2 g, soude caustique - 4 g, ammoniaque 25% - 1 ml, glycérine - 3,5 ml, formaline 10% - 8-15 ml, eau - 100 ml. La durée de conservation de la solution préparée est très courte - vous devez la préparer immédiatement avant utilisation. Après dépôt de cuivre, le panneau est lavé et séché. La couche s'avère très fine, son épaisseur doit être augmentée à 50 microns par galvanoplastie.
Solution de galvanoplastie pour le placage de cuivre:
Pour 1 litre d'eau, 250 g de sulfate de cuivre (sulfate de cuivre) et 50 à 80 g d'acide sulfurique concentré. L'anode est une plaque de cuivre suspendue parallèlement à la pièce à revêtir. La tension doit être de 3-4 V, la densité de courant doit être de 0,02-0,3 A / cm 2, la température doit être de 18-30 ° C. Plus le courant est faible, plus le processus de métallisation est lent, mais plus la qualité du revêtement résultant est élevée.
Fragment de la carte de circuit imprimé, où la métallisation dans le trou est visible
Photorésists maison
Photorésist à base de gélatine et de bichromate de potassium:
Première solution: versez 15 g de gélatine avec 60 ml d'eau bouillie et laissez gonfler pendant 2-3 heures. Une fois que la gélatine a gonflé, placez le récipient dans un bain-marie à une température de 30 à 40 ° C jusqu'à ce que la gélatine soit complètement dissoute.
La deuxième solution: dissoudre 5 g de bichromate de potassium (pic chromique, poudre orange vif) dans 40 ml d'eau bouillie. Dissoudre dans une faible lumière ambiante.
Versez la seconde dans la première solution en remuant vigoureusement. Ajouter quelques gouttes d'ammoniaque au mélange résultant avec une pipette jusqu'à obtention d'une couleur paille. La photoémulsion est appliquée sur le panneau préparé dans une très faible luminosité. Le panneau est séché au point à température ambiante dans l'obscurité totale. Après exposition, rincez la planche sous un faible éclairage diffus à l'eau courante chaude jusqu'à ce que la gélatine non durcie soit éliminée. Pour mieux évaluer le résultat, vous pouvez peindre les zones avec de la gélatine non retirée avec une solution de permanganate de potassium.
Photorésist maison avancée:
Première solution: 17 g de colle à bois, 3 ml de solution aqueuse d'ammoniaque, laisser gonfler 100 ml d'eau pendant un jour, puis chauffer au bain-marie à 80 ° C jusqu'à dissolution complète.
Deuxième solution: 2,5 g de bichromate de potassium, 2,5 g de bichromate d'ammonium, 3 ml d'ammoniaque, 30 ml d'eau, 6 ml d'alcool.
Lorsque la première solution a refroidi à 50 ° C, versez-y la deuxième solution en agitant vigoureusement et filtrez le mélange résultant ( cette opération et les suivantes doivent être effectuées dans une pièce sombre, la lumière du soleil n'est pas autorisée!). L'émulsion est appliquée à une température de 30 à 40 ° C. Plus loin - comme dans la première recette.
Photorésist à base de bichromate d'ammonium et d'alcool polyvinylique:
Préparation de la solution: alcool polyvinylique - 70-120 g / l, bichromate d'ammonium - 8-10 g / l, alcool éthylique - 100-120 g / l. Évitez la lumière vive! Il s'applique en 2 couches: première couche - séchage 20-30 minutes à 30-45 ° C - deuxième couche - séchage 60 minutes à 35-45 ° C. Le révélateur est une solution d'alcool éthylique à 40%.
Étamage chimique
Tout d'abord, la planche doit être décapée pour éliminer l'oxyde de cuivre formé: 2-3 secondes dans une solution d'acide chlorhydrique à 5%, suivi d'un rinçage à l'eau courante.
Il est assez facile de réaliser un étamage chimique en immergeant le panneau dans une solution aqueuse contenant du chlorure d'étain. La précipitation d'étain à la surface d'un revêtement de cuivre se produit lorsqu'il est immergé dans une solution de sel d'étain dans laquelle le potentiel du cuivre est plus électronégatif que le matériau de revêtement. Le changement potentiel dans la direction souhaitée est facilité par l'introduction d'un additif complexant, le thiocarbamide (thiourée), dans la solution de sel d'étain. Les solutions de ce type ont la composition suivante (g / l):
Parmi les solutions ci-dessus, les solutions les plus courantes sont 1 et 2. Parfois, comme tensioactif pour la 1ère solution, il est proposé d'utiliser le détergent Progress à raison de 1 ml / l. L'ajout de 2-3 g / l de nitrate de bismuth à la 2ème solution conduit au dépôt d'un alliage contenant jusqu'à 1,5% de bismuth, ce qui améliore la soudabilité du revêtement (prévient le vieillissement) et augmente considérablement la durée de conservation avant que les composants ne soient soudés dans le PP fini.
Pour la préservation de la surface, des sprays aérosols à base de compositions fondantes sont utilisés. Après séchage, le vernis appliqué sur la surface de la pièce forme un film lisse durable qui empêche l'oxydation. L'une des substances les plus populaires est "SOLDERLAC" de Cramolin. Le brasage ultérieur est effectué directement sur la surface traitée sans retrait supplémentaire de vernis. Dans les cas de soudure particulièrement critiques, le vernis peut être enlevé avec une solution alcoolique.
Les solutions d'étamage artificielles se détériorent avec le temps, en particulier lorsqu'elles sont exposées à l'air. Par conséquent, si vous avez rarement des commandes importantes, essayez de préparer immédiatement une petite quantité de solution, suffisante pour étamer la quantité requise de PP, et stockez le reste de la solution dans un récipient fermé (les bouteilles du type utilisé en photographie, qui ne laissent pas passer l'air, sont idéales). Il est également nécessaire de protéger la solution de la contamination, qui peut fortement dégrader la qualité de la substance.
En conclusion, je tiens à dire qu'il est toujours préférable d'utiliser des photorésists prêts à l'emploi et de ne pas se soucier de métalliser les trous à la maison - vous n'obtiendrez toujours pas d'excellents résultats.
Un grand merci au candidat des sciences chimiques Filatov Igor Evgenievich pour des conseils sur les questions liées à la chimie.
Je veux aussi exprimer ma gratitude Igor Chudakov ".
Comment préparer une planche Eagle pour la production
La préparation de la production comprend 2 étapes: Process Contraint Check (DRC) et Génération de fichiers Gerber
RDC
Chaque fabricant de circuits imprimés a des limites technologiques sur les largeurs minimales de voie, les espacements des voies, les diamètres des trous, etc. Si la carte ne respecte pas ces limites, le fabricant refusera d'accepter la carte pour la production.
Lorsque vous créez un fichier PCB, les limites technologiques par défaut sont définies à partir du fichier default.dru dans le répertoire dru. En règle générale, ces limites ne correspondent pas à celles des vrais fabricants, elles doivent donc être modifiées. Il est possible d'ajuster les contraintes juste avant de générer les fichiers Gerber, mais il est préférable de le faire juste après la génération du fichier PCB. Pour définir les restrictions, appuyez sur le bouton DRC
Dégagements
Accédez à l'onglet Dégagement, où vous définissez les espaces entre les conducteurs. Nous voyons 2 sections: Différents signaux et Mêmes signaux. Différents signaux - définit les écarts entre les éléments appartenant à différents signaux. Mêmes signaux - définit les intervalles entre les éléments appartenant au même signal. Lorsque vous vous déplacez entre les champs d'entrée, l'image change pour montrer la signification de la valeur d'entrée. Les dimensions peuvent être spécifiées en millimètres (mm) ou en millièmes de pouce (mil, 0,0254 mm).
Distances
L'onglet Distance définit les distances minimales entre le cuivre et le bord de la carte ( Cuivre / Dimension) et entre les bords des trous ( Trou de forage)
Dimensions minimales
Dans l'onglet Tailles pour les panneaux double face, 2 paramètres ont du sens: Largeur minimale - la largeur minimale du conducteur et Forage minimum - le diamètre minimum du trou.
Ceintures
L'onglet Restring est utilisé pour définir les dimensions des bandes autour des vias et des plots de contact des composants de sortie. La largeur de la bride est définie en tant que pourcentage du diamètre du trou et vous pouvez définir une limitation sur la largeur minimale et maximale. Pour les panneaux double face, les paramètres ont du sens Pads / dessus, Pads / bas (coussinets sur la couche supérieure et inférieure) et Vias / extérieur (vias).
Masques
L'onglet Masques définit les espaces entre le bord du plot de contact et le masque de soudure ( Arrêtez) et pâte à souder ( Crème). Les jeux sont définis en tant que pourcentage de la plus petite taille de coussin, et vous pouvez définir une limite sur le jeu minimum et maximum. Si le fabricant de la carte ne spécifie aucune exigence particulière, vous pouvez laisser les valeurs par défaut dans cet onglet.
Paramètre Limite définit le diamètre minimum du via qui ne sera pas masqué. Par exemple, si vous définissez 0,6 mm, les vias d'un diamètre de 0,6 mm ou moins seront recouverts d'un masque.
Exécution d'une vérification
Après avoir défini les restrictions, accédez à l'onglet Fichier... Vous pouvez enregistrer les paramètres dans un fichier en cliquant sur le bouton Enregistrer sous ...... À l'avenir, pour d'autres cartes, vous pourrez télécharger rapidement les paramètres ( Charge ...).
Sur simple pression d'un bouton Appliquer les limites technologiques établies s'appliquent au fichier PCB. Cela affecte les couches tStop, bStop, tCream, bCream... De plus, les vias et les pastilles des composants de sortie seront redimensionnés pour répondre aux contraintes spécifiées dans l'onglet Restring.
Appuyez sur le bouton Vérifier démarre le processus de contrôle des contraintes. Si la carte satisfait à toutes les restrictions, un message apparaîtra dans la ligne d'état du programme Aucune erreur... Si la carte ne passe pas le contrôle, une fenêtre apparaît Erreurs DRC
La fenêtre contient une liste des erreurs DRC, indiquant le type d'erreur et la couche. Lorsque vous double-cliquez sur une ligne, la zone du PCB défectueux sera affichée au centre de la fenêtre principale. Types d'erreur:
trop petit écart
diamètre du trou trop petit
intersection de pistes avec différents signaux
la feuille est trop près du bord de la planche
Après avoir corrigé les erreurs, vous devez redémarrer le contrôle et répéter cette procédure jusqu'à ce que toutes les erreurs aient été éliminées. La carte est maintenant prête à sortir dans des fichiers Gerber.
Générer des fichiers Gerber
Du menu Fichier choisir Processeur CAM... Une fenêtre apparaîtra Processeur CAM.
L'ensemble des options de génération de fichiers est appelé un travail. L'affectation se compose de plusieurs sections. La section définit les paramètres de sortie d'un fichier. Par défaut, Eagle a un travail gerb274x.cam, mais il présente 2 inconvénients. Premièrement, les couches inférieures sont affichées dans une image miroir, et deuxièmement, le fichier de forage n'est pas affiché (pour générer le forage, vous devrez effectuer une autre tâche). Par conséquent, pensez à créer un emploi à partir de zéro.
Nous devons créer 7 fichiers: bordures de la carte, cuivre en haut et en bas, sérigraphie en haut, masque de soudure en haut et en bas et percer.
Commençons par les limites du conseil. Sur le terrain Section entrez le nom de la section. On vérifie ça dans le groupe Style installé uniquement pos. Coord, Optimiser et Tampons de remplissage... De la liste Dispositif choisir GERBER_RS274X... Dans le champ de saisie Fichier le nom du fichier de sortie est entré. Il est pratique de placer les fichiers dans un répertoire séparé, donc dans ce champ, nous saisissons% P / gerber /% N.Edge.grb. Cela signifie le répertoire où se trouve le fichier source de la carte, le sous-répertoire gerber, nom du fichier de la carte d'origine (sans extension .brd) avec ajouté à la fin .Edge.grb... Veuillez noter que les sous-répertoires ne sont pas créés automatiquement, vous devrez donc créer un sous-répertoire avant de générer des fichiers gerber dans le répertoire du projet. Dans les champs Décalage entrez 0. Dans la liste des couches, sélectionnez uniquement la couche Dimension... Ceci termine la création de la section.
Pour créer une nouvelle section, cliquez sur Ajouter... Un nouvel onglet apparaît dans la fenêtre. Réglez les paramètres de section comme décrit ci-dessus, répétez le processus pour toutes les sections. Bien entendu, chaque section doit avoir son propre ensemble de couches:
cuivre sur le dessus - Top, Pads, Vias
fond en cuivre - Bas, Pads, Vias
plateau sérigraphié - tPlace, tDocu, tNames
masque sur le dessus - tStop
masque inférieur - bStop
forage - Perceuse, trous
et le nom du fichier, par exemple:
cuivre sur le dessus -% P / gerber /% N.TopCopper.grb
fond en cuivre -% P / gerber /% N.BottomCopper.grb
sérigraphie sur le dessus -% P / gerber /% N.TopSilk.grb
masque supérieur -% P / gerber /% N. TopMask.grb
masque inférieur -% P / gerber /% N.BottomMask.grb
perceuse -% P / gerber /% N.Drill.xln
Pour un fichier de forage, le périphérique de sortie ( Dispositif) devrait être EXCELLON, mais non GERBER_RS274X
Veuillez noter que certains fabricants de cartes n'acceptent que les fichiers avec des noms au format 8.3, c'est-à-dire pas plus de 8 caractères dans le nom de fichier, pas plus de 3 caractères dans l'extension. Tenez compte de cela lors de la spécification des noms de fichiers.
Nous obtenons ce qui suit:
Ensuite, ouvrez le fichier de la carte ( Fichier \u003d\u003e Ouvrir \u003d\u003e Conseil). Assurez-vous que le fichier de la carte a été enregistré! Pousser Travail de processus - et nous obtenons un ensemble de fichiers qui peuvent être envoyés au fabricant de la carte. Veuillez noter qu'en plus des fichiers Gerber réels, des fichiers d'informations seront également générés (avec des extensions .gpi ou .dri) - vous n'avez pas besoin de les envoyer.
Vous pouvez également afficher les fichiers uniquement à partir de sections individuelles en sélectionnant l'onglet souhaité et en appuyant sur Section de processus.
Avant d'envoyer les fichiers au fabricant de la carte, il est utile de prévisualiser le résultat avec le visualiseur Gerber. Par exemple, ViewMate pour Windows ou Linux. Il peut également être utile de sauvegarder la carte au format PDF (dans l'éditeur de carte Fichier-\u003e Imprimer-\u003e bouton PDF) et de télécharger ce fichier chez le fabricant avec les gerberas. Sinon, ce sont aussi des personnes, cela les aidera à ne pas se tromper.
Opérations technologiques à effectuer lors de l'utilisation du photorésist SPF-VShch
1. Préparation de la surface.
a) nettoyage avec de la poudre polie (Marshalit), taille M-40, rinçage à l'eau
b) décapage avec une solution d'acide sulfurique à 10% (10-20 sec), rinçage à l'eau
c) séchage à T \u003d 80-90 gr. C.
d) vérifier - si dans les 30 secondes. un film continu reste sur la surface - le substrat est prêt à l'emploi,
sinon, recommencez.
2. Application de photorésist.
Le photorésist est appliqué sur un laminateur avec des rouleaux T \u003d 80 gr. Ts. (voir les instructions pour travailler sur la plastifieuse).
À cette fin, le substrat chaud (après l'armoire de séchage), simultanément avec le film du rouleau SPF, est dirigé dans l'espace entre les rouleaux, et le film de polyéthylène (mat) doit être dirigé vers le côté cuivre de la surface. Après avoir pressé le film contre le substrat, les rouleaux commencent à se déplacer, tandis que le film de polyéthylène est retiré, et la couche de photorésist est enroulée sur le substrat. Le film protecteur lavsan reste sur le dessus. Après cela, le film SPF est coupé de tous les côtés pour s'adapter au substrat et conservé à température ambiante pendant 30 minutes. L'exposition est autorisée pendant 30 minutes à 2 jours dans l'obscurité à température ambiante.
3. Exposition.
L'exposition à travers un photomasque est réalisée sur des installations SKTSI ou I-1 avec des lampes UV de type DRKT-3000 ou LUF-30 avec un vide sous vide de 0,7-0,9 kg / cm2. Le temps de pose (pour obtenir une image) est régulé par l'installation elle-même et est choisi expérimentalement. Le gabarit doit être bien pressé contre le substrat! Après exposition, la pièce est conservée pendant 30 minutes (jusqu'à 2 heures sont autorisées).
4. Manifestation.
Après exposition, le processus de dessin est effectué. A cet effet, la couche protectrice supérieure - un film lavsan - est retirée de la surface du substrat. Après cela, la pièce est plongée dans une solution de carbonate de sodium (2%) à T \u003d 35 gr. Ts. Après 10 secondes, le processus d'élimination de la partie non éclairée de la résine photosensible avec un tampon en mousse est lancé. Le moment de la manifestation est choisi empiriquement.
Ensuite, le substrat est retiré du révélateur, lavé à l'eau, décapé (10 sec.) Avec une solution à 10% de H2SO4 (acide sulfurique), à \u200b\u200bnouveau avec de l'eau, et séché à l'étuve à T \u003d 60 ° C.
Le motif résultant ne doit pas s'écailler.
5. Le dessin résultant.
Le motif résultant (couche de photorésist) résiste à la gravure dans:
- chlorure ferrique
- acide hydrochlorique
- sulfate de cuivre
- aqua regia (après durcissement supplémentaire)
et autres solutions
6. Durée de conservation du photorésist SPF-VShch.
Durée de conservation du SPF-VShch 12 mois. Le stockage est effectué dans un endroit sombre à une température de 5 à 25 grammes. Ts. Debout, enveloppé dans du papier noir.
Quelqu'un pourrait dire que le persulfate me convient à cause de sa vitesse de gravure, et ainsi, la nouvelle méthode de gravure vous permet de graver des planches, je pense avec pas moins de vitesse. Hier, j'ai gravé le tableau pendant une demi-heure, le dessin a été dessiné à la hâte avec un marqueur, les chemins les plus étroits faisaient 1 mm de large, aucun sous-bois n'a été remarqué. La photo de la carte est ci-dessous, bien qu'après étamage et soudure de tous les détails sur la carte, juste pour montrer que même des chemins étroits sont obtenus sans dégagement, je pense que cela suffit. Mais tout de suite, je tiens à noter que le dessin transféré sur le circuit imprimé par la méthode LUT (technologie de repassage au laser) est mieux préservé, selon les critiques, lors de la gravure avec cette méthode, même des chemins étroits de 1 mm de large sont toujours bien obtenus.
Passons maintenant aux choses sérieuses. Sur une planche 35 * 25, que j'ai gravée, j'ai dépensé les ingrédients suivants: une bouteille de peroxyde d'hydrogène en pharmacie 50 ml, pour 3 roubles et 1 sachet de 10 grammes acide citrique de qualité alimentaire, d'une valeur de 3,5 roubles, cuillère à café de sel (utilisé comme catalyseur) bien sûr gratuitement, tout ce que vous avez dans votre cuisine fera l'affaire, même iodé. Les proportions exactes ne sont pas requises ici, nous faisons quelque chose comme ceci: versez du peroxyde d'hydrogène pour que la planche soit cachée de 5 mm, ajoutez 10 grammes (dans mon cas un sac) d'acide citrique et mettez une cuillère à café de sel .
Il n'est pas nécessaire d'ajouter de l'eau, on utilise le liquide qui se trouve dans le peroxyde. Si vous envisagez de graver un grand panneau, nous augmentons la quantité d'ingrédients dans ces proportions par rapport au peroxyde d'hydrogène, comme mentionné ci-dessus, de sorte que le panneau soit masqué de 5 mm. À la fin de la gravure, la solution deviendra bleuâtre. Lors de la gravure, nous déplaçons la carte dans le conteneur, car des bulles de gaz vont s'accumuler sur la carte, ce qui interfère avec la gravure.
Vers la fin de la gravure, nous retirons la carte de la solution avec une pince à épiler et l'examinons. Si nous dessinons un dessin avec un marqueur, je recommande de dessiner en plusieurs couches pour éviter les petits sous-brosses sur des chemins étroits, mais le chlorure ferrique et le persulfate d'ammonium nous donneront le même effet. La solution restante de la gravure peut être versée dans l'égout après avoir fait passer une grande quantité d'eau. Je pense que personne ne stockera la solution pour la réutiliser, il est toujours plus facile de faire une nouvelle solution si nécessaire que d'attendre plus longtemps lors de la gravure avec l'ancienne solution.
Gagner du temps et de l'argent par rapport aux anciennes méthodes, je pense, est une évidence pour tout le monde. Vous pouvez également utiliser du peroxyde d'hydrogène concentré disponible dans les magasins de coiffure ou comprimés d'hydropérite, mais ici le rapport des ingrédients devra être choisi par chacun lui-même, car il ne les a pas expérimentés. J'ai étalé, comme promis une photo de la planche, gravée avec cette méthode, j'ai fait la planche à la hâte.
Un peu plus sur une chose aussi utile que bains verticaux... Si un décapage double face uniforme et de haute qualité est nécessaire, ce sont les bains verticaux avec agitation de la solution qui conviennent. L'agitation se fait en introduisant un tube d'un aérateur d'aquarium dans le bain. De plus, le bain vertical a une zone d'évaporation minimale. De plus, il n'y aura pas de saleté collante si la solution est ancienne et jonchée. Je vous souhaite une gravure réussie sans dégagement. J'étais avec toi AKV .
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