Fotorresiste de filme. Fabricação de PCB em casa

Para iluminar o fotorresistente em casa, resolvi usar um scanner A4, que “morri” com sucesso, e você pode comprar um arbusto para esse fim, por exemplo, a partir de 100 rublos (um maço de cigarros custa mais, mas um defeituoso pode dar).
No geral, resolvi dar uma “segunda vida” ao scanner, até porque lá tem um vidro de quartzo, que transmite muito bem o ultravioleta (um simples vidro de janela, como sabemos, tem no máximo 10%). Outra vantagem desse método é a pressão uniforme da placa no vidro com a tampa do scanner e uma distância constante da fonte ultravioleta, fazendo com que o tempo de iluminação também se torne constante, o que pode ser corrigido com um simples temporizador.
No final, foi o que aconteceu:

Imagem 1.
Dispositivo para iluminação de PP com fotorresiste.

Desmontei o scanner, joguei fora o interior e instalei quatro lâmpadas no lugar. Usei acessórios de lâmpadas fluorescentes comuns para esse fim, só instalei lâmpadas UV (tudo isso é vendido em lojas de utensílios domésticos). Talvez duas lâmpadas bastassem, as placas ainda não são muito grandes em geral, mas, como dizem, o estoque não puxa, então decidi o que fazer, então faça pensando no futuro (para um formato A4 placa), por isso instalei quatro, e o tempo de exposição neste caso será menor.
Para controlar o processo de iluminação, utilizo um contador regressivo, que montei no microcontrolador PIC16F628. Como resultado, todo o processo de iluminação deste design leva de 30 a 40 segundos....

Figura 2.
Projeto do dispositivo.

Alguém poderia dizer que seria possível montar um timer dentro do scanner e não se preocupar com o case. Não discuto que esta opção seja adequada para alguém, mas de repente precisarei de um temporizador separadamente, para alguma outra finalidade, então decidi fazê-lo no meu próprio caso e como um design acabado separado.

Figura 3
Circuito temporizador.

Na Internet, se você pesquisar um pouco, existem muitos esquemas diferentes para vários temporizadores. Optei por esse esquema, só tinha um PIC16F628 disponível e resolvi colocá-lo em ação.
Talvez você goste de outro esquema de cronômetro - a escolha é sua, eu apenas conto o processo em si, bem, dou uma descrição dos meus designs.

Figura 4
Circuito temporizador, seção de potência.

Figura 5
Temporizador no caso.

Figura 6
Parte do poder.

Figura 7
Placas e conexões.

O tempo máximo que pode ser configurado no temporizador é 12h00m00s. Após acertar o tempo e pressionar o botão “Iniciar / Parar”, a carga é ligada e a contagem regressiva do tempo começa na ordem inversa da definida. 10 segundos antes do final do tempo - um bipe curto é emitido para o “tweeter”.
Quando faltam 3 segundos para o final do tempo, o “bip” liga até o final do tempo. Ao final do tempo, a carga é desligada, o tempo do cronômetro é ajustado para aquele que foi ajustado no início com os botões.

Agora descreverei brevemente o processo de fabricação de placas de circuito impresso usando um fotorresiste. Tudo o que foi descrito acima teve como objetivo simplificar esse processo.
Para o trabalho, uso um fotorresiste negativo de filme. Negativo, significa que o padrão para sua iluminação deve ser impresso em negativo, ou seja, os locais onde haverá rastros devem ser transparentes, e onde não deve haver rastros (foil), é aplicado toner. Se você usar um fotorresistente positivo, naturalmente a máscara fotográfica precisará ser impressa no positivo.

Imprimimos o template através do programa de desenho de placas de circuito em negativo em filme transparente (uso o filme "LOMOND" para impressoras jato de tinta) em uma impressora jato de tinta. Tentei com um laser, mas ficou meio desbotado, não havia escuridão e as placas não eram de muito boa qualidade.
Dizem que você pode melhorar muito a qualidade dessas placas se imprimir dois modelos em um filme em uma impressora a laser, recortá-los e combiná-los (ou seja, fazer um de dois).
Você também pode imprimir o desenho do quadro com uma impressora a laser em papel comum. Quanto mais fino o papel, melhor. Além disso, para aumentar o contraste (se não for suficiente), mergulhe-o por uma fração de segundo em uma lata de solvente (por exemplo, automóvel 647). Deixe secar e depois sature-o com óleo de girassol para torná-lo transparente à luz ultravioleta, embora eu não tenha tentado dessa forma.

Estamos preparando o blank do nosso futuro tabuleiro em tamanho um pouco maior que o necessário. Em seguida, deve-se preparar a folha para colar o fotorresiste.
Como tudo isso é feito - não adianta repetir, pois esse processo está descrito em dezenas de sites. Basta digitar no mecanismo de busca “produzindo pp usando fotorresiste”, e você terá um monte de opções, depois de ler algumas delas, você terá a opção certa para você.

Assumiremos que a placa já foi preparada e o fotorresistente está colado (ou aplicado em lata de spray) em nossa placa.
Anexamos o modelo ao quadro. Como regra, o modelo se ajusta perfeitamente ao quadro. E coloque o vidro do scanner com lâmpadas UV. Nós acendemos. Retiramos o blank iluminado em local escuro e preparamos uma solução reveladora, para a qual utilizo carbonato de sódio (vendido em lojas de artigos domésticos, serve para amaciar água e custa um centavo).
Para isso, dissolva uma colher de chá de refrigerante com lâmina em um litro de água (se a taxa for grande), ou uma colher sem lâmina em 0,5 litro de água.
Retiramos nossa prancha de um local escuro, retiramos a película protetora superior do fotorresiste e colocamos em nossa solução com refrigerante diluído e esperamos cerca de 30 segundos. Onde o fotorresistente foi removido, a superfície do cobre é leve e brilhante. Após a remoção de todo o fotorresistente desnecessário, retiramos a placa da solução de refrigerante e enxaguamos em água corrente.

Figura 8
Placa de circuito impresso preparada para gravação.

Após a lavagem, seque a tábua. Nós examinamos. Pode acontecer que existam mordentes (onde o fotorresiste não ficou bem aderido). Usamos um marcador para desenhar placas de circuito impresso. Retoque quando necessário. A foto nº 8 mostra que onde o fotorresiste não é de boa qualidade (meu prazo de validade já expirou), esses locais são retocados com hidrocor preto.

No anexo abaixo estão coletados os arquivos para fabricação do cronômetro. Fonte, firmware, pp.

Arquivo para o artigo.

O que nós precisamos:

• Negativo de filme fotorresistente (por exemplo, no AliExpress)
• PC e (como variante SL5-SL6)
• Filme transparente para impressora jato de tinta ou laser (como este)
• Impressora (para o filme correspondente - quem tem o quê)
• Folha de fibra de vidro
• Papel (comum) e borracha
• Objeto pontiagudo (agulha, bisturi, etc.)
• lâmpada ultravioleta
• Carbonato de sódio (grau alimentício não funciona)
• Mãos suaves

Assim, um fotorresiste negativo de filme é um material polimérico fotossensível revestido em ambos os lados com uma fina película protetora (como um sanduíche na Fig. 1). A exposição à luz destrói o polímero (fotorresistente positivo) ou, inversamente, faz com que ele polimerize e reduz sua solubilidade em um solvente especial (fotorresistente negativo). Durante o pós-tratamento, o ataque ocorre em “janelas” formadas por áreas expostas (fotorresistente positivo) ou não expostas (fotorresistente negativo) do polímero.

Por exemplo, existe uma fiação pronta para um determinado dispositivo (deixe estar):

Para fabricar uma placa de circuito impresso, primeiro é necessário fazer uma fotomáscara para o fotorresistente. Por esta:

1. vá ao menu "Arquivo"->"Imprimir"
2. desligue a impressão de camadas desnecessárias
3. escala 1:1
4. e marque a caixa "Negativo"(se você esqueceu de colocar e deixar imprimir na impressora terá que reimprimir) !!!
5. mais tinta deve ser jogada no filme transparente. Portanto, entramos nas configurações da impressora e configuramos:
   1. qualidade de impressão: muito alta
   2. tipo de impressão: preto e branco
   3. se houver outras configurações - veja você mesmo

Verificamos novamente os itens 2 a 4 e enviamos o modelo para impressão (veja as fotos abaixo).

Depois - verificamos a transparência do nosso modelo - a imagem deve estar nítida e não transparente (se tudo estiver visível através dela - é uma coisa ruim - você pode imprimi-la novamente ou imprimir uma nova (alterando as configurações de impressão da impressora))

Aqui está o resultado:

Enquanto isso nosso template seca (não deixe suas impressões nele), prepararemos a base para a aplicação do fotorresiste - folha textolite. Para isso, o revestimento de cobre do textolite deve ser limpo e desengordurado: pegamos o textolite do tamanho certo e limpamos a camada de cobre com uma borracha para retirar a sujeira do cobre. É isso, NÃO toque nesta parte do textolite com os dedos! Para que não fiquem partículas de goma no papel alumínio e novamente para não cobri-lo com as mãos gordurosas, o cobre deve ser levemente polido até brilhar com papel (mas NÃO LIXADOR!).

A seguir, pegamos nosso fotorresiste (aquele com rolo). Cortamos o pedaço desejado e escondemos o rolo longe da luz (caso contrário, ele pode acender com o tempo e todo o rolo desaparecerá). Você precisa pegar POUCO a película protetora fosca (fica na parte interna do rolo, veja a foto) com uma agulha, por exemplo.

Não toque com os dedos na parte do fotorresistente de onde retiramos o filme, caso contrário ele não grudará no cobre.
Agora, com um leve movimento da mão, aplicamos o fotorresistente na placa, pressionamos e retiramos gradativamente o filme fosco (foto). Suavemente alise tudo (o fotorresiste deve grudar todo e para que não haja bolhas, etc., depois de alisar o cartão pode ser colocado entre as páginas do livro e pressionado com firmeza)

Enquanto moldávamos o fotorresiste ao cobre, nossa fotomáscara teve tempo de secar (espero). Agora aplicamos na placa com o fotorresistente (o lado onde está impresso, no fotorresistente - senão foi impresso um padrão espelhado). Alinhamos o gabarito ao longo das bordas do quadro e colocamos vidro sobre ele (o gabarito deve estar firmemente pressionado contra o quadro, caso contrário algo que não deveria ser iluminado pode acender)
Agora colocamos uma lâmpada ultravioleta a um nível de 10-15 cm acima da placa e iluminamos nosso fotorresiste por cerca de 7 minutos.

Retiramos a fotomáscara e retiramos o filme transparente do quadro (fotorresiste). Esta operação deve ser realizada com cuidado para não arrancar o próprio fotorresistente da placa.

Agora precisamos desenvolver nosso fotorresistente. Para fazer isso, mergulhamos nossa prancha em uma solução de carbonato de sódio por 30 segundos. Com leves movimentos da escova de dente na superfície da prancha, lavamos os restos do fotorresistente não exposto (ao mesmo tempo, mergulhamos a prancha em uma solução de refrigerante). Quando o cobre estiver claramente visível, enxágue a placa com água e deixe secar.

Que problemas podem surgir?

Se houver um fotorresistente onde não deveria estar, então:

• Ou superexposto à luz ultravioleta,
• Ou fizeram uma fotomáscara ruim e através dela o ultravioleta iluminou tudo
• A fotomáscara foi mal pressionada contra o fotorresiste (neste caso, os trilhos podem ser mais largos do que o necessário)

Se durante o desenvolvimento do fotorresistente os próprios rastros forem arrancados, então:

• O fotorresistente não aderiu bem ao cobre -> o cobre está mal preparado (gorduroso, sujo, etc. ou o fotorresistente está quebrado (eu não tinha isso, mas tudo pode acontecer))
• Preciso MAIS FÁCIL esfregue com uma escova de dentes
• Superexpuseram a placa em água (solução) - afinal, o fotorresiste não foi colado no cobre com supercola.

Bem, se o fotorresiste for completamente removido durante a revelação, significa que a lâmpada UV não foi iluminada

E aí fica tudo conforme o cenário: cloreto férrico... a gente grava... a gente lava os restos de ferro... o fotorresiste pode ser retirado com uma faca, ou pode usar um solvente (que é muito mais fácil) , ou você pode deixá-lo como uma camada protetora para os trilhos (por assim dizer).

Na primeira vez pode sair torto, mas com a prática o domínio vem. Boa sorte!

Ola queridos amigos! Então é hora de outro artigo no meu blog. Hoje falaremos sobre a tecnologia de fabricação de placas de circuito impresso utilizando filme fotorresistente em casa.

Existem muitas tecnologias diferentes para a fabricação de placas de circuito impresso. Existem métodos completamente antiquados, quando os condutores impressos são formados por corte da folha, e tecnologias que se aproximam o máximo possível do processo tecnológico de fábrica. Normalmente, neste caso, os condutores impressos em textolite são formados por ataque químico.

Na minha opinião, a tecnologia mais comum para fazer placas de circuito impresso em casa é uma vez que escrevi sobre ela nas páginas do meu blog. Sua principal vantagem é que não requer ferramentas e materiais caros e específicos. Geralmente tudo está a uma curta distância. Além disso, usando a tecnologia LUT, você pode obter resultados muito bons.

Aspectos negativos da tecnologia LUT

O principal problema do LUT é que com o aumento da área do padrão impresso, a qualidade começa a diminuir constantemente. Isto se deve ao fato de que o padrão criado pelo toner no material da folha tem uma resolução relativamente baixa. É difícil formar elementos realmente finos da imagem com toner. Mas mesmo que isso possa ser feito, esses elementos aderem muito mal à superfície da folha de cobre.

A essência do método e sua diferença em relação à tecnologia LUT

Na fabricação de placas de circuito impresso com fotorresistente, muitos problemas desaparecem por si próprios. Os materiais fotorresistentes, ao contrário do toner usado no LUT, foram originalmente criados para sua posterior aplicação em diversas superfícies. Além disso, a área de superfície não é crítica. Vi por experiência própria que características como a uniformidade de aplicação e a qualidade de colagem do fotorresiste são muito superiores.

Mas o método de fabricação de placas fotorresistivas também tem suas desvantagens. A principal desvantagem é a inclusão de operações adicionais no processo tecnológico (adesivo fotorresistente, exposição, revelação), o que costuma assustar os iniciantes. Outra desvantagem é que esta tecnologia requer o uso de materiais e equipamentos adicionais. Você precisa encontrar um fotorresistente, um filme para fazer uma máscara fotográfica, etc.

Mas apesar das deficiências, o método fotorresistivo pode obter um resultado ainda melhor que o resultado obtido pelo LUT.

Tecnologia fotorresistiva

1. Criando uma Fotomáscara

   Primeiro, precisamos preparar uma máscara fotográfica para nossa futura prancha. Para isso, qualquer sistema CAD com capacidade de imprimir em negativo é adequado, por exemplo, Sprint Layout é bastante adequado para esse fim. Eu uso o programa Dip Trace para esses fins.
   Por exemplo, desenhei este lenço. Agora o desenho do quadro precisa ser preparado para impressão. Para fazer isso, vou para a visualização e conecto as camadas necessárias.

   

   Clique para ampliar

   Estou interessado nas seguintes camadas: pinos, furos, condutores, preenchimento, placa. Não tocaremos na máscara de solda e nas camadas de marcação agora, no futuro elas poderão ser usadas para aplicar máscara de solda e serigrafia na placa.

   Como tenho um fotorresiste negativo, sempre ative a caixa de seleção “negativo”. No futuro, quando o fotorresiste for iluminado, as áreas não pintadas (desprotegidas dos raios ultravioleta) tornam-se mais resistentes às soluções alcalinas do que as áreas pintadas. Com isso é criada a nossa fotomáscara, falta imprimi-la.

   Saída de fotomáscara

   O arquivo da fotomáscara foi criado, agora precisa ser impresso para posterior utilização. É necessário exibir a fotomáscara em filme, para isso utilizo filme transparente Lomond, fosco de um lado e brilhante do outro. Este filme foi projetado para impressoras jato de tinta. Se você tiver um a laser, certamente pode experimentá-lo, mas antes de colocá-lo na máquina a laser, experimente aquecer o filme com um ferro. Se nada derreter e grudar, acho que pode ser usado para impressão a laser. Também estão à venda filmes universais, adequados tanto para impressoras jato de tinta quanto para laser.

   Mais um momento! Há informações de que ao imprimir em uma impressora a laser é difícil atingir a densidade desejada do padrão. A imagem deve ficar opaca aos raios UV e aparentemente o laser tem problemas com isso, mas isso pode ser resolvido. Para isso, as pessoas utilizam a composição para aumentar a densidade do toner. Imprimirei minha máscara fotográfica em uma impressora jato de tinta HP Desk Jet 2130. Imprimimos no lado fosco do filme, tendo previamente desligado todos os modos possíveis de economia de tinta e observando o resultado
   

2. Preparação da superfície

   Agora você precisa preparar a superfície do textolite para trabalhos futuros. Se na fabricação de placas com tecnologia LUT foi necessário limpar a superfície da folha com lixa, basta usar um limpador de azulejos e uma esponja dura. Depois lavo a prancha com água e sabão.
   

3. Aplicando fotorresiste na placa

   A superfície da placa está preparada, agora é hora de aplicar o fotorresistente na placa. Tenho um fotorresistente negativo, filme, comprado no aliexpress.
   Recorte o fotorresistente de acordo com o tamanho da nossa fotomáscara. Agora é hora de aplicar o fotorresistente ao textolite. Encontrei informações sobre duas maneiras de aplicar fotorresistente seco e úmido.

   Com o método a seco, a película protetora de celofane é retirada gradativamente do fotorresistente (geralmente fica na parte interna do rolo), ao mesmo tempo, o fotorresistente é aplicado na superfície do textolite e alisado com rolo de borracha. É muito importante que não permaneçam bolhas de ar.

   No meu caso, usarei o método úmido de aplicação do fotorresistente. Para fazer isso, colocamos o textolite preparado em água fria. Retiramos a película protetora do fotorresiste, para isso utilizo uma tira de fita adesiva. Além disso, o fotorresiste também é mergulhado na água e aplicado na superfície do textolite. Agora tiramos esse sanduíche da água e começamos a alisar cuidadosamente o fotorresistente na placa. Você pode alisar com um rolo de borracha ou um cartão plástico, eu uso um pano limpo para isso. Para que o fotorresiste endureça e a qualidade da colagem seja ainda maior, é muito importante passar esse sanduíche pelo laminador. É assim que o fotorresistente é laminado na produção. Não tenho laminador, então fiz o seguinte.

   Embrulhei tudo em papel de escritório e passei duas ou três vezes no ferro na temperatura mínima.
   Aqui está o resultado que obtive.

4. A próxima etapa da tecnologia fotorresistiva é a exposição (iluminação) do fotorresistente. O tempo de iluminação é selecionado empiricamente. O tempo é muito crítico quando a densidade da imagem da fotomáscara não é adequada. Eu tenho como escolher o tempo de exposição certo para o fotorresistente.

   Colocamos nossa peça com o fotorresistente já aplicado sobre a mesa, colocamos a fotomáscara em cima com a imagem voltada para baixo (onde fica o lado fosco) e pressionamos tudo com vidro. Há informações de que o uso de plexiglass é mais preferível do que, digamos, vidro de janela, pois transmite melhor os raios ultravioleta, embora eu não tenha verificado essa informação.

   Usei a tampa de uma caixa de CD como vidro de pressão. Além disso, consertei tudo com clipes de papel.
   Foi assim que ficou a embalagem, cuja camada inferior é um textolite com fotorresiste aplicado, seguido de fotomáscara e vidro de pressão. Resta iluminar tudo.

   Colocamos a instalação para exposição acima deste sanduíche. Tenho uma instalação de fazenda coletiva, feita, como sempre, às pressas com o que tinha em mãos.
   No meu caso, o tempo de exposição será de 4 minutos. Então coloquei um cronômetro no meu celular e fui tomar chá)

5. Desenvolvimento fotorresistente

   Quatro minutos se passaram, agora vamos ver o que aconteceu.
   As áreas não expostas do fotorresistente não mudaram de cor, enquanto as áreas expostas ficaram roxas brilhantes. Este é o lado positivo do fotorresiste indicador - a qualidade da iluminação pode ser determinada antes mesmo de a placa ser gravada.

   O fotorresiste não exposto, embora não tão marcante, está na placa e precisa ser descartado. E é muito fácil de fazer. Após a exposição à luz ultravioleta, o fotorresistente torna-se resistente a soluções alcalinas, mas o fotorresistente não exposto ainda se dissolve facilmente em álcalis. A solução alcalina mais simples pode ser preparada a partir de carbonato de sódio, especialmente porque está sempre a uma curta distância. Tenho carbonato de sódio nesse pacote, ele é vendido em lojas de ferragens, onde vendem produtos químicos domésticos. Geralmente fica ao lado de detergentes em pó. Sim, e esse pacote me custou 60 rublos.

   Preparamos uma solução para o desenvolvimento de fotorresiste. Dissolva uma colher de chá de carbonato de sódio em um litro de água e mexa bem. Depois disso, precisamos mergulhar nossa prancha nesta solução. Mas certifique-se de remover a segunda película protetora de mylar antes disso. Para facilitar esse procedimento, a tábua deve ser colocada no freezer por 1 minuto. Em seguida, usando uma tira de fita adesiva, remova a película protetora em um movimento. Agora você já pode mergulhar a placa na solução reveladora.

   Em uma solução de carbonato de sódio, o fotorresiste não exposto se dissolve perfeitamente, mas esse processo pode ser auxiliado com uma escova macia ou esponja. O processo deve ser monitorado constantemente, por isso retiramos periodicamente a tábua e enxaguamos em água fria corrente.
   Este é o resultado, é muito importante ter certeza de que todo o fotorresiste desnecessário desapareceu, caso contrário pode interferir na próxima etapa - o ataque químico.

6. 

   Enveneno minhas pranchas em solução de cloreto férrico, as proporções aqui são simples e intuitivas. Normalmente tomo uma parte de FeCL3 para três partes de água, mas tudo depende do frescor da solução e do tamanho da placa. Se o processo demorar, será possível adicionar um pouco mais ou colocar em banho-maria - isso só vai agilizar o processo.Você pode observar como a placa de circuito impresso fica gravada para sempre, mas não se esqueça de fazer isso constantemente monitor, não precisamos de corte lateral dos trilhos. Aqui está o resultado.

7. Removendo o fotorresiste

   A placa foi gravada, mas o fotorresistente permaneceu na superfície da placa e cobre toda a beleza. O fotorresiste pode ser removido de várias maneiras. Isso pode ser feito mecanicamente, por exemplo, com lixa ou esponja de metal para lavar louça. Você pode usar solventes, a acetona é perfeita para essa finalidade. Mas não gosto dessas opções. Não vou diluir a camada de alumínio nem inalar vapores de acetona.

   O limpador de cachimbo tipo Krot é muito adequado para remover fotorresistente. Despeje um pouco desse líquido em uma cubeta e adicione água quente. Depois de colocar a placa nesta solução, não demorou nem 2 minutos para que toda a camada fotorresistente se separasse do textolite e flutuasse na superfície.

8. Perfuração

   Terminadas as principais operações da tecnologia fotorresistiva, resta apenas fazer furos e, se necessário, estanhar. Para furar placas, utilizo uma furadeira de motor tipo DPM, uma pinça é montada no eixo do motor e um botão é fixado no corpo. É ótimo para perfurar placas unilaterais, mas se você precisar perfurar uma placa com duas camadas de folha metálica, será necessária uma alimentação de perfuração estritamente vertical. Use um suporte de alimentação vertical aqui.

Esse é todo o processo tecnológico de fabricação de placas de circuito impresso pelo método fotorresistivo. Na verdade, não há nada complicado aqui, só é importante realizar todas as operações de forma consistente.

Com um processo simplificado, você pode obter resultados simplesmente mágicos. Isto não é surpreendente, porque as placas são feitas desta forma na produção. Existem vários pontos nesta tecnologia que têm uma influência particularmente forte no resultado, estes pontos precisam ser cuidadosamente controlados.

Pontos sutis e importantes na fabricação de placas pelo método fotorresistente

• A qualidade da ligação fotorresistente- o fotorresistente deve ficar bem colado na superfície do textolite, para isso pode até valer a pena comprar um laminador especial. Não deve haver bolhas e dobras na superfície, no futuro isso afetará muito o resultado.
• Qualidade da fotomáscara- as áreas opacas devem ser suficientemente densas e não deixar entrar luz ultravioleta. O sucesso da exposição e revelação e o resultado que obtemos no final dependem em grande parte da fotomáscara.
• Qualidade de iluminaçãoÉ muito importante calibrar o tempo de exposição do fotorresistente. Um fotorresistente mal exposto simplesmente cairá quando revelado em carbonato de sódio ou cairá já no processo de gravação, e isso é crítico.
• Qualidade de desenvolvimento— o processo de revelação do fotorresistente deve ser cuidadosamente controlado, principalmente se a densidade da fotomáscara na fase de exposição for insuficiente.

Bem, bem, isso é tudo para mim. Espero que este artigo seja útil para você e que nele você encontre respostas para suas perguntas. Certifique-se de escrever suas perguntas e comentários nos comentários. Todos os comentários que leio deles tiro ideias para novos posts.

Amigos, certifique-se de assinar as atualizações do blog! Desejo-lhe boa sorte e sucesso na conquista de todos os seus objetivos! Vejo você em breve!

N/D Vladimir Vasiliev

Bom Dia a todos!

Uma pequena visão geral dos LEDs que podem ser usados ​​​​para a fabricação de placas de circuito impresso usando fotorresiste, bem como para gravar um padrão em facas, martelos, etc.
(Uma alternativa à lâmpada UV.)

Não haverá placas de circuito impresso acabadas na análise, mas haverá os resultados de vários experimentos e um exemplo de dispositivo acabado desses LEDs.

Decidi passar do método de fabricação de PCB com marcador para um método mais avançado usando fotorresistente.

Para quem não está familiarizado com este tema:

Resumidamente sobre a tecnologia:

Fotorresiste- um material fotossensível que reage às ondas de luz em um determinado espectro, neste caso o ultravioleta.
Acontece na forma de filme, na forma líquida em lata aerossol, pastosa, como máscara de solda.

Resumidamente sobre a fabricação de placas de circuito impresso:

1 - Pegamos um textolite coberto com folha de cobre e aplicamos nele um fotorresistente (no meu caso, um filme);
2 - fazemos uma fotomáscara (imprimimos em impressora em filme ou papel transparente);
3 - aplicamos o gabarito na peça e iluminamos com luz ultravioleta;
4 - desenvolvemos em solução de desenvolvedor (no meu caso, carbonato de sódio);

Nos locais que foram sombreados pelo gabarito, o fotorresistente é lavado (ou vice-versa, só permanece lá. Depende do tipo de fotorresistente).

5 - envenenamos a placa com uma solução especial.

Nas áreas não cobertas com fotorresistente, o metal é corroído, mas permanece sob a camada fotorresistente, de acordo com o padrão da fotomáscara.

6 - lave o fotorresiste.

A placa está pronta, você pode consertar e soldar.

Não vou escrever mais, aqui está mais claro:

Outros objetos metálicos:

Não encontrei uma lâmpada ultravioleta off-line e o custo de um pedido em nossas lojas online, incluindo entrega, era próximo a 500 rublos, então foi decidido encomendar algumas centenas de LEDs UV na China para fazer uma matriz com eles. Em termos de dinheiro acabou sendo quase a mesma coisa, mas o uso de LEDs, na minha opinião, tem várias vantagens:

Um fluxo de luz mais direcional, mais potente (porque brilha em uma direção, e não em todos os lugares e ao redor como uma lâmpada), o que significa menos iluminação lateral e menor tempo de exposição,
- mais forte que uma lâmpada de vidro frágil.

Na hora do pedido esse lote era um dos mais baratos. O vendedor quase sempre tem desconto nesse produto, então se você não encontrar, aconselho que espere até que ele coloque novamente.

Então. Encomendado no final de novembro, recebido no início de janeiro.
Foram encomendados 200 LEDs, tantos vieram.
Não me lembro como todo o pedido foi embalado, mas cada cem LEDs foram embalados em um saco antiestático.

É assim que um LED brilha:

Quão ultravioleta é e qual é o espectro de sua radiação, não sei. Mas funciona do jeito que eu quero.

Os LEDs foram montados em painel de Plexiglas, em furos com diâmetro de 5 mm, fixados com cola quente. 12 filas de 16 LEDs, 192 unid. Total. A distância entre os centros dos furos é de 12,5 mm. Acontece uma área retangular de 150 x 200 (mm).

Os LEDs têm um diâmetro de ~ 5 mm próximo à saia, na lateral da “lente” o diâmetro é um pouco menor que ~ 4,5 mm, na lateral ~ 5,5 mm. O LED é inserido o máximo possível na superfície do painel, o que permite que seja instalado perpendicularmente à sua superfície.
No entanto, nem em todos os LEDs o cristal está localizado estritamente no eixo óptico da lente.

Fiz uma caixa, soldei e ficou assim:

Experimentalmente, constatou-se que a tensão de operação desses LEDs é de 3,2 V, o spread entre as diferentes instâncias é pequeno.
O vendedor afirma uma corrente operacional de 20 mA.
Toda a matriz opera a partir de 12 V. Os LEDs são conectados em grupos de 3 unidades. mais um resistor limitador de 120 ohms.
Total de 64 grupos. E a corrente total estimada é de 1,28 A.

Depois de adquirir todas as peças, cheguei à conclusão de que seria bom limitar a corrente abaixo de 20 mA - quem sabe até que ponto a descrição do vendedor corresponde à realidade? Eu queria conectar a matriz através de um diodo para que alguma tensão caísse nela e a corrente fosse menor, mas descobri que a tensão na fonte de alimentação dedicada a trabalhar com este projeto cai para 11,6 V sob carga, e o a corrente operacional é de ~ 16,6 mA. Então eu deixei.

Para melhor resfriamento dos LEDs, eles não encurtaram as pernas. Não notei nenhum forte aquecimento dos diodos, o próprio painel com diodos está um pouco quente e o case está frio. É verdade que o dispositivo não ligou por mais de 10 minutos.

Tirei algumas fotos para avaliar a uniformidade da iluminação (mas esqueci de definir as configurações manuais e cliquei em tudo automaticamente, corrigi um pouco no editor):

O retângulo desenhado em folha A4 tem dimensões de 200x150 (mm).

A distância da matriz ao papel é de aproximadamente 12 cm.

O desenvolvimento de todo o processo foi realizado através de um template de teste. O template foi desenhado em editor gráfico e impresso em filme transparente em impressora a laser (link para o template no final da review). As linhas mais finas do modelo deveriam ter 0,1 mm. Mas acabou sendo muito difícil para uma impressora imprimir tal modelo - várias linhas de 0,1 mm se fundiram em uma, e o tamanho das linhas mais grossas provavelmente diminuiu um pouco. Não tenho nada para avaliar a qualidade do template, estou satisfeito com o que tenho.

Usei fotorresiste Ardyl Alpha 340, negativo de filme.

A placa antes de colar o filme foi limpa com uma esponja de louça (duas camadas), uma camada dura com detergente. Desengordurado com álcool isopropílico.

Enfiei “seco”, “queimei” com secador de cabelo.

O gabarito foi preso à peça de trabalho com fita adesiva e pressionado contra uma camada de água.

Aqui estão os resultados que obtive:

O tempo de exposição foi de 20 segundos.

Os números à direita são a espessura dos trilhos, a distância entre eles é a mesma (calculada sem levar em consideração a precisão da impressora).
Pode-se ver que em um lugar há um jumper entre as duas linhas - provavelmente uma partícula de poeira caiu. Sim, que bagatela, da próxima vez tentarei colocar um fotorresistente em água corrente.

Acima dei o melhor resultado que pude alcançar.
E mostra o que você pode esperar usando um fotorresistente.

Outros exemplos de meus experimentos estão disponíveis no link -.

Neles, o que foi obtido pela exposição em diferentes distâncias da peça e em diferentes valores do tempo de exposição.

Como não estou montando nenhum dispositivo no momento, publico apenas esses resultados na análise. E se você esperar até que eu colete algo, aumenta a probabilidade de o vendedor enviar a mercadoria de um lote completamente diferente.

Bem, o que eu posso dizer? Estou satisfeito com o produto. Eu recomendo comprar.

Apesar do baixo custo dos LEDs, é improvável que seja possível economizar aqui - o custo dos LEDs mais o custo de outros materiais provavelmente será comparável ao custo de uma lâmpada ultravioleta e entrega (como no meu caso). Sim, e ainda estou mexendo em tudo isso. Fiz este aparelho por duas semanas, à noite, depois do trabalho e outras coisas.

É mais fácil com uma lâmpada - você comprou, aparafusou (se houver) e usou. Ocupa menos espaço.
Bem, isso se você não considerar a fabricação de um tal “lustre” de lâmpadas.

Por outro lado, o tempo de exposição ao usar diodos é visivelmente menor. E se a diferença pode não ser significativa quando o fotorresistente é exposto, então quando a máscara é exposta essa diferença deve ser mais perceptível (até onde eu sei, não tentei expor a máscara por muito mais tempo que o fotorresistente).

O que foi usado:

Impressora Xerox 3010 (novo cartucho de toner);
- filme fotorresistente Ordyl Alpha 340;
- filme transparente Lomond 0701415;
- revelador - carbonato de sódio;
- solução de decapagem - ácido cítrico com peróxido.

Bem, como tudo que eu queria contar.

Atualização: Para diminuir a iluminação lateral, peguei plexiglass mais grosso (5 mm, não tenho mais grosso) para tirar a luz da parte central do LED e pintei a parte externa com tinta preta.

UPD_2: Não mordi as pernas dos LEDs para melhor resfriamento - eles durarão mais.

UPD_3: Não utilizei tiras de LED devido ao fato de nelas estarem instalados diodos com amplo ângulo de dispersão - a iluminação lateral será maior que a dos monitorados. De qualquer forma, não vi nenhuma outra fita.