Плівковий фоторезист. Виготовлення друкованих плат у домашніх умовах

Для засвічення фоторезиста в домашніх умовах, вирішив використовувати сканер формату А4, який у мене благополучно «помер», та й придбати бу-шний для цієї мети, наприклад можна, починаючи від 100 целкових (пачка цигарок дорожче коштує, а несправний і так можуть віддати).
Загалом вирішив вдихнути у сканер "друге життя", тим більше, що там стоїть кварцове скло, яке дуже добре пропускає ультрафіолет (просте віконне, як нам відомо – максимум 10%). Ще переваги даного способу - це рівномірний притиск плати до скла кришкою сканера і постійна відстань до джерела ультрафіолету, завдяки якому постає і постійний час засвічення, яке можна зафіксувати простим таймером.
У результаті ось що вийшло:

Малюнок 1.
Пристрій для засвітлення ПП із фоторезистом.

Розібрав сканер, викинув нутрощі та встановив на їхнє місце чотири лампи. Використовував для цього фурнітуру від звичайних люмінесцентних ламп, тільки лампи встановив УФ (все це продається в магазинах госп. товарів). Може бути цілком вистачило б і двох ламп, плати все одно не дуже великі в основному, але, як кажуть - запас не тягне, тому вирішив, що робити, так уже робити з видом на майбутнє (для плати формату А4), тому і встановив чотири, та й час засвітки в цьому випадку буде меншим.
Для керуванням процесом засвічення використовуюсь таймером із зворотним відліком часу, який зібрав на мікроконтролері PIC16F628. У результаті весь процес засвічення даної конструкції займає 30-40 секунд.

Малюнок 2.
Конструкція пристрою.

Хтось може бути скаже, що можна було б зібрати таймер усередині сканера і не морочитися з корпусом. Не сперечаюся, цілком комусь підійде і цей варіант, але раптом мені таймер буде потрібен окремо, для якихось інших цілей, тому вирішив робити його у власному корпусі та у вигляді окремої закінченої конструкції.

Малюнок 3.
Схема таймера

В інтернеті, якщо трохи покопатися, викладено багато різних схем усіляких таймерів. Я зупинився на цій схемі, просто у мене PIC16F628 був у наявності, і я вирішив пустити його у справу.
Можливо Вам сподобається інша схема таймера - це Ваш вибір, я просто розповідаю сам процес, та й даю опис своїх конструкцій.

Малюнок 4.
Схема таймера, силова частина.

Малюнок 5.
Таймер у корпусі.

Малюнок 6.
Силова частина.

Малюнок 7.
Плати та з'єднання.

Максимальний час, який можна встановити на таймері – 12 год 00 м 00 с. Після встановлення часу та натискання кнопки "Пуск/Стоп" - вмикається навантаження і починається відлік часу у зворотному порядку від встановленого. За 10 секунд до закінчення часу – подається короткий звуковий сигнал на «пищалку».
Коли залишається 3 секунди до завершення часу – вмикається «піщалка» до закінчення часу. Після закінчення часу навантаження вимикається, час на таймері встановлюється те, яке було встановлене на початку кнопками.

Тепер коротко опишу процес виготовлення друкованих плат за допомогою фоторезиста. Все, що описано вище, призначалося для спрощення цього процесу.
Для роботи я використовую плівковий негативний фоторезист. Негативний, значить шаблон для його засвічення потрібно друкувати в негативі, тобто ті місця, де будуть доріжки – повинні бути прозорі, а там, де доріжок (фольги) не повинно бути – наноситься тонер. Якщо Ви використовуватимете позитивний фоторезист, то природно фотошаблон потрібно буде друкувати в позитиві.

Роздруковуємо шаблон через програму для проектування плат у негативі на прозорій плівці (я застосовую плівку "LOMOND" для струменевих принтерів) на струменевому принтері. Пробував на лазерному, тільки виходило якось блякло, чорноти не було, і плати виходили не зовсім якісні.
Кажуть, що можна значно покращити якість таких плат, якщо надрукувати на лазерному принтері два шаблони на плівці, потім вирізати їх та поєднати (тобто зробити з двох – один).
Ще можна роздрукувати малюнок плати лазерним принтером на звичайному папері. Чим тонший папір, тим краще. Далі, підвищення контрастності (якщо вона недостатня) на частки секунди занурити їх у банку з розчинником (наприклад автомобільний 647). Дати йому підсохнути, і потім просочити олією, щоб зробити прозорим для ультрафіолету, правда я так не пробував.

Готуємо заготівлю нашої майбутньої плати за розмірами трохи більше, ніж потрібно. Потім фольгу потрібно підготувати для приклеювання фоторезиста.
Як все це робиться - немає сенсу повторюватись, оскільки цей процес описаний на десятках сайтів. Просто наберіть у пошуковій системі "виготовлення пп за допомогою фоторезиста", і у Вас вискочить купа варіантів, після прочитання пари з них, у Вас намітиться варіант, який підійде саме для Вас.

Вважатимемо, що плата вже підготовлена ​​і фоторезист наклеєний (або нанесений з балончика) на нашу плату.
Прикладаємо шаблон до плати. Як правило, шаблон прилягає до плати щільно. І кладемо на скло сканера з ультрафіолетовими лампами. Засвічуємо. Забираємо засвічену заготівлю в темне місце і готуємо розчин для прояву, в якості якого я користуюся содою кальцинованої (продається в госп. магазинах застосовується для пом'якшення води і коштує копійки).
Для цього чайну ложку соди з гіркою розчиняємо в літрі води (якщо плата велика), або ложку без гірки в 0,5 літри води.
Беремо нашу плату з темного місця, знімаємо верхню захисну плівку з фоторезиста і кладемо її в наш розчин з розведеною содою і чекаємо приблизно секунд 30. Потім беремо пензлик і починаємо водити по нашій платі для того, щоб прискорити процес змивання фоторезиста з непотрібних ділянок. Там де фоторезист змився, поверхня міді світла та блискуча. Після того, як змили весь непотрібний фоторезист, витягаємо плату з розчину соди і промиваємо під струменем води.

Малюнок 8.
Друкована плата підготовлена ​​для травлення.

Після того, як промили, просушуємо плату. Оглядаємо. Може таке станеться протрави (там, де фоторезист не був добре приклеєний). Використовуємо маркер для малювання друкованих плат. Де потрібно ретушуємо. На фото №8 видно, що там, де фоторезист не якісний, (термін придатності мого вже вийшов) ті місця підретушовані чорним маркером.

У прикріпленні нижче зібрані файли для виготовлення таймера. Вихідник, прошивка, пп.

Архів для статей.

Що нам потрібно:

• Фоторезист плівковий негативний (наприклад, AliExpress)
• ПК та (як варіант SL5-SL6)
• Прозора плівка для струминного або лазерного принтера (наприклад, така)
• Принтер (для відповідної плівки – у кого який)
• Фольгований склотекстоліт
• Папір (звичайний) та пральна гумка
• Гострий предмет (голка, скальпель тощо)
• Ультрафіолетова лампа
• Кальцинована сода (харчова не підійде)
• Рівні руки

Отже, плівковий негативний фоторезист є полімерним світлочутливим матеріалом, покритим з обох боків тонкою захисною плівкою (такий бутерброд на рис. 1). Вплив світла нього або руйнує полімер (позитивний фоторезист), або, навпаки, викликає його полімеризацію і знижує його розчинність у спеціальному розчиннику (негативний фоторезист). При подальшій обробці відбувається травлення у вікнах, утворених засвіченими (позитивний фоторезист) або не засвіченими (негативний фоторезист) ділянками полімеру.

Наприклад, є готове розведення деякого девайса (нехай у ):

Для виготовлення друкованої плати необхідно спочатку зробити фотошаблон для фоторезиста. Для цього:

1. лезем у меню "Файл"->"Друк"
2. відключаємо друк непотрібних шарів
3. масштаб 1:1
4. і ставимо галку "Негатив"(якщо забули поставити і пустили до друку на принтер - доведеться передруковувати)!
5. на прозору плівку потрібно викинути якомога більше фарби. Тому, ліземо в налаштування принтера та виставляємо:
   1. якість друку: дуже висока
   2. тип друку: чорно-білий
   3. якщо є інші налаштування - дивимося самі

Ще раз перевіряємо п. 2-4 і надсилаємо шаблон на друк (див. малюнки нижче).

Після – перевіряємо наш шаблон на прозорість – малюнок має бути чітким і не просвічуватись (якщо крізь нього все видно – погано справа – можна пустити його ще раз на друк або надрукувати новий (змінивши налаштування друк принтера))

Ось результат:

А поки що наш шаблон підсихає (не залишайте на ньому свої відбитки), підготуємо основу для нанесення фоторезиста - фольгу текстоліту. Для цього, мідне покриття текстоліту треба зачистити і знежирити: беремо потрібного розміру текстоліт і протираємо мідний шар пральною гумкою, щоб видалити бруд з міді. Все, чіпати пальцями цю частину текстоліту НЕ МОЖНА! Щоб на фользі не залишилося частинок гумки і знову не замазати її жирними руками, мідь варто трохи поринути до блиску папером (але НЕ НАЖДАЧНОЮ!).

Далі беремо наш фоторезист (той, що рулончик). Відрізаємо потрібний шматок і ховаємо рулон кудись подалі від світла (інакше – з часом може засвітитися і цілий рулон пропаде). Потрібно трішки підчепити матову захисну плівку (вона перебувати з внутрішньої сторони рулону див. рис.) за допомогою голки, наприклад.

Не чіпайте пальцями тієї частини фоторезиста, з якої здираємо плівку, інакше він не прилипне до міді.
Тепер легким рухом руки прикладаємо фоторезист до плати, притискаємо та поступово знімаємо матову плівку (фото). Акуратно розгладжуємо всю цю справу (фоторезист повинен прилипнути весь і щоб без бульбашок тощо, після розгладжування плату можна покласти між сторінками книги та міцно притиснути)

Поки ми ліпили фоторезист до міді, наш фотошаблон встиг висохнути (сподіваюся). Тепер прикладаємо його до плати з фоторезистом (стороною де надруковано, до фоторезисту – якщо друкували не дзеркальний шаблон). Вирівнюємо шаблон по краях плати і кладемо на нього скло (шаблон має бути щільно притиснутий до плати, інакше може засвітитися те, що не повинно засвічуватись)
Тепер ставимо ультрафіолетову лампу на рівні 10-15 см над платою та засвічуємо наш фоторезист приблизно на 7 хвилин.

Знімаємо фотошаблон та здираємо прозору плівку з плати (фоторезиста). Цю операцію потрібно проводити акуратно, щоб не здерти і сам фоторезист із плати.

Тепер потрібно виявити наш фоторезист. Для цього замочуємо нашу плату у розчині кальцинованої соди на 30 секунд. Легкими рухами зубної щітки поверхнею плати змиваємо залишки не засвіченого фоторезиста (при цьому занурюємо плату в розчин соди). Коли буде чітко видно мідь, промиваємо плату звичайною водою і нехай просихає.

Які можуть виникнути проблеми?

Якщо залишається фоторезист, там, де його не повинно бути, значить:

• Або пересвітили ультрафіолетом,
• Або зробили поганий фотошаблон і через нього ультрафіолет засвічував усе
• Фотошаблон погано був притиснутий до фоторезиста (у цьому випадку доріжки можу бути ширшими за потрібне)

Якщо при прояві фоторезиста здираються самі доріжки, то:

• Фоторезист погано пристав до міді -> мідь погано підготовлена ​​(жирна, брудна тощо або фоторезист битий (у мене такого не було, але всяке може бути))
• Потрібно ЛЕГШЕтерти зубною щіткою
• Перетримали плату у воді (розчині) – адже фоторезист до міді не на суперклей клеївся.

Ну і якщо фоторезист при прояві змивається повністю – значить недосвітили УФ-лампою.

А далі все як за сценарієм: хлорне залізо ... витравлюємо ... змиваємо залишки заліза ... фоторезист можна зняти ножем, а можна і розчинником (що є набагато легше), а можна залишити як захисне покриття доріжок (якщо можна так висловитися).

З першого разу може вийти кривувато, але з практикою – приходить майстерність. Успіхів!

Вітаю, дорогі друзі! Ось і настав час чергової статті на моєму блозі. Сьогодні йтиметься про технологію виготовлення друкованих плат за допомогою плівкового фоторезиста в домашніх умовах.

Існує чимало різних технологій виготовлення друкованих плат. Є як дідівські методи, коли друковані провідники формуються методом прорізання фольги, і технології максимально наближені до заводського технологічного процесу. Зазвичай друковані провідники на текстоліті формуються методом хімічного травлення.

На мій погляд найпоширенішою технологією виготовлення друкованих плат у домашніх умовах є, про неї я якось писав на сторінках свого блогу. Основна її перевага полягає в тому, що для неї не потрібні якісь дорогі та специфічні інструменти та матеріали. Як правило, все знаходиться в кроковій доступності. Причому використовуючи ЛУТ технологію можна досягати дуже добрих результатів.

Негативні сторони ЛУТ технології

Основною проблемою ЛУТ є те, що зі збільшенням площі друкованого малюнка якість починає неухильно знижуватися. Це пов'язано з тим, що малюнок, створений тонером на фольгованому матеріалі має відносно малу роздільну здатність. Тонером складно сформувати справді тонкі елементи малюнка. Але навіть якщо це і виходить зробити такі елементи дуже погано тримаються на поверхні мідної фольги.

Суть методу та її відмінність від технології ЛУТ

При виготовленні друкованих плат за допомогою фоторезиста багато проблем відпадають самі собою. Фоторезистивні матеріали на відміну тонера використовуваного в ЛУТ, спочатку створювалися їх подальшого нанесення різні поверхні. Причому площа поверхні має критично важливого значення. Я на своєму досвіді переконався, що такі характеристики як рівномірність нанесення та якість приклеювання у фоторезиста значно вищі.

Але в методі виготовлення плат фоторезистивним способом є також свої недоліки. Основний недолік це включення до технологічного процесу додаткових операцій (наклейка фоторезиста, експонування, проявка), і це, як правило, відлякує початківців. Ще один недолік полягає в тому, що для цієї технології потрібне використання додаткових матеріалів та обладнання. Потрібно знайти фоторезист, плівку для виготовлення фотошаблону тощо.

Але незважаючи на недоліки, фоторезистивним методом можна отримати результат ще якісніший ніж результат, отриманий ЛУТом.

Фоторезистивна технологія

1. Створення фотошаблону

   Спочатку нам потрібно підготувати фотошаблон нашої майбутньої плати. Для цього підійде якась CAD система з можливістю друку в негативі, наприклад, Sprint Layout цілком підійде для цих цілей. Я ж для цього використовую програму Dip Trace.
   Як приклад я намалював ось таку хустку. Тепер малюнок плати потрібно підготувати для виведення на друк. Для цього заходжу в попередній перегляд та підключаю необхідні шари.

   

   Натисніть для збільшення

   Мене цікавлять такі шари: виводи, отвори, провідники, заливка, плата. Шари паяльної маски та маркування зараз чіпати не будемо, надалі їх можна буде використовувати для нанесення на плату паяльної маски та шовкографії.

   Так як у мене фоторезист негативний, то я обов'язково включаю галочку «негатив». Надалі, при засвітленні фоторезиста незафарбовані (незахищені від ультрафіолетових променів) ділянки стають більш стійкими до лужних розчинів, ніж зафарбовані ділянки. На цьому наш фотошаблон створено, лишилося його роздрукувати.

   Виведення фотошаблону

   Файл фотошаблону створено, тепер для подальшого використання його потрібно вивести на друк. Виводити фотошаблон потрібно на плівку, для цього я використовую прозору плівку Lomond, матова з одного боку і глянсова з іншого. Ця плівка призначена для струменевих принтерів. Якщо у вас лазерний можна звичайно спробувати але перш ніж засовувати в лазерник спробуйте погріти плівку праскою. Якщо нічого не розплавитися і не приклеїться, то думаю можна використовувати і для лазерного друку. У продажу також є універсальні плівки вони підходять як для струминного принтера так і для лазерного.

   Ще один момент! Є інформація, що при друкуванні на лазерному принтері складно досягти потрібної щільності малюнка. Зображення має бути непрозорим для УФ променів, а мабуть у лазерника з цим проблеми, але з цим можна боротися. Для цього народ застосовує склад збільшення щільності тонера. Свій фотошаблон я друкуватиму на струменевому принтері HP Desk Jet 2130. Друкуємо на матовій стороні плівки попередньо відключивши всі можливі режими економії фарби і дивимося результат
   

2. Підготовка поверхні

   Тепер потрібно підготувати поверхню текстоліту до подальших робіт. Якщо при виготовленні плат за технологією ЛУТ потрібно зачищати поверхню фольги наждачним папером, то тут достатньо скористатися засобом для кахлю і жорсткою губкою. Після цього промиваю плату в мильному розчині.
   

3. Нанесення фоторезиста на плату

   Поверхню плати підготували, тепер настав час наносити фоторезист на плату. Фоторезист у мене негативний, плівковий, куплений на аліекспрес.
   Вирізаємо фоторезист за розмірами нашого фотошаблону. Тепер настав час нанести фоторезист на текстоліт. Я знайшов інформацію про два способи нанесення фоторезиста сухий та мокрий.

   При сухому способі з фоторезиста поступово знімається целофановая захисна плівка (вона зазвичай із внутрішньої сторони рулону) одночасно з цим фоторезист наноситься на поверхню текстоліту і пригладжується гумовим валиком. Дуже важливо, щоб при цьому не залишалося повітряних бульбашок.

   У своєму випадку я скористаюсь мокрим способом нанесення фоторезиста. Для цього підготовлений текстоліт опускаємо в холодну воду. З фоторезиста знімаємо захисну плівку, я для цього використовую смужку канцелярського скотчу. Далі фоторезист також опускається у воду та прикладається до поверхні текстоліту. Тепер дістаємо цей бутерброд із води та починаємо ретельно пригладжувати фоторезист до плати. Пригладжувати можна гумовим валиком або пластиковою карткою, я для цих цілей використовую чисту ганчірку. Щоб фоторезист схопився і якість приклеювання була ще вищою, дуже важливо пропустити цей бутерброд через ламінатор. Саме так на виробництві прикочують фоторезист. У мене ламінатора немає тому я зробив так.

   Обернув усю цю справу в офісний папір і два-три рази пройшовся праскою на мінімальній температурі.
   Ось такий результат у мене вийшов.

4. Наступним етапом фоторезистивної технології йде експонування (засвітлення) фоторезисту. Час засвічення підбирається досвідченим шляхом. Вибір часу дуже критичний, коли щільність зображення фотошаблону не на висоті. Про те як правильно вибрати час засвічення фоторезиста у мене є.

   Кладемо на стіл нашу заготовку з вже нанесеним фоторезистом, зверху укладаємо фотошаблон зображенням вниз (там де матова сторона) і всю цю справу притискаємо склом. Є інформація що використання оргскла краще, ніж, припустимо, віконне, воно краще пропускає ультрафіолетові промені хоча я цю інформацію не перевіряв.

   Як притискне скло я використовував кришку від коробочки для CD-дисків. Далі цю справу я зафіксував затискачами для паперу.
   Ось такий вийшов пакет нижній шар якого текстоліт із нанесеним фоторезистом, далі йде фотошаблон та притискне скло. Залишилося засвітити всю цю справу.

   Розміщуємо над цим бутербродом установку для експонування. Установка в мене колгоспна, зроблена, як завжди буває, нашвидкуруч з того, що було під рукою.
   У моєму випадку час засвічення становитиме 4 хвилини. Тому засікаю таймер на телефоні та йду пити чай)

5. Прояв фоторезиста

   Чотири хвилини минуло, тепер дивимося, що вийшло.
   Незасвітлені ділянки фоторезиста не змінили свій колір, тоді як засвічені ділянки пофарбувалися у яскраво-фіолетовий колір. У цьому і є позитивна сторона індикаторного фоторезиста - якість засвічення можна визначити ще до травлення плати.

   Незасвічений фоторезист хоч і не так сильно впадає в очі, але він на платі є і його потрібно позбутися. А це просто зробити. Після впливу ультрафіолету фоторезист набуває стійкості до лужних розчинів, але незасвічений фоторезист все також легко розчиняється в лугу. Найпростіший лужний розчин можна приготувати з кальцинованої соди, тим більше, що вона завжди є в кроковій доступності. У мене кальцинована сода ось у такій пачці, вона продається у господарських магазинах, там де продають побутову хімію. Зазвичай стоїть поруч із пральними порошками. Так, і обійшлася мені така пачка у 60 рублів.

   Готуємо розчин для прояву фоторезисту. Розчиняємо чайну ложку кальцинованої соди в літрі води і добре розмішуємо. Після цього в цей розкрай необхідно занурити нашу плату. Але обов'язково перед цим потрібно зняти другу захисну плівку лавсану. Щоб було простіше зробити цю процедуру, плату слід покласти в морозильну камеру на 1 хвилину. Після чого скориставшись смужкою скотчу за один рух знімаємо захисну плівку. Тепер можна занурювати плату в розчин для проявки.

   У розчині кальцинованої соди незасвічений фоторезист чудово розчиняється, але цьому процесу можна допомогти м'яким пензликом або губкою. Процес потрібно постійно контролювати, тому періодично дістаємо плату і промиваємо під струменем проточної холодної води.
   Ось такий результат вийшов, тут дуже важливо простежити, щоб весь непотрібний фоторезист пішов, інакше це може перешкодити наступному етапу - травленню.

6. 

   Свої плати я цькую в розчині хлорного заліза, пропорції тут прості та інтуїтивно зрозумілі. Зазвичай на три частини води беру одну частину FeCL3, але все залежить від свіжості розчину та розміру плати. Якщо процес затягується, то можна буде підсипати трохи ще або поставити на водяну баню — це тільки прискорить процес. Ось такий результат вийшов.

7. Зняття фоторезиста

   Плата протруївся, але фоторезист так і залишився на поверхні плати і закриває всю красу. Фоторезист можна зняти різними способами. Можна це зробити механічним шляхом, наприклад, наждачним папером або металевою губкою для миття посуду. Можна скористатися розчинниками, ацетон для цих цілей чудово підходить. Але ці варіанти мені не подобаються. Витончати фольгований шар я не стану, не вдихатиму також пари ацетону.

   Для зняття фоторезиста дуже добре підходить рідина для очищення труб типу «Крот». Наливаємо трохи цієї жижі у кювету і додаємо гарячої води. Після того, як опустив плату в цей розчин не пройшло і 2-х хвилин як весь шар фоторезиста відокремився від текстоліту і плавав на поверхні.

8. Свердління отворів

   Основні операції фоторезистивної технології закінчено, залишилося лише просвердлити отвори і, якщо потрібно, заблукати. Для свердління плат я використовую свердлилку з моторчика типу ДПМ, на вал моторчика насаджений цанковый патрон, а на корпусі закріплена кнопочка. Вона чудово підходить для свердління односторонніх плат, але якщо потрібно просвітити плату з двома шарами фольги, потрібна строго вертикальна подача свердла. Тут слід використовувати штатив для вертикальної подачі.

Ось і весь технологічний процес виготовлення друкованих плат фоторезистивним методом. Насправді тут немає нічого складного, важливо лише послідовно виконувати усі операції.

При налагодженому процесі можна отримати чарівні результати. Адже це не дивно на виробництві саме цим способом виготовляються плати. У цій технології є кілька моментів, які особливо сильно впливають на результат, ці моменти потрібно уважно контролювати.

Тонкі та важливі моменти при виготовленні плат методом фоторезиста

• Якість приклеювання фоторезиста- фоторезист повинен бути добре приклеєний до поверхні текстоліту, для цього можливо навіть варто спеціально придбати ламінатор. На поверхні не повинно бути бульбашок і складок, Надалі це дуже позначиться на результаті.
• Якість фотошаблону— непрозорі ділянки мають бути досить щільними та не пропускати ультрафіолет. Від фотошаблону багато в чому залежить успішність засвічення та прояви і результат, який отримаємо в результаті.
• Якість засвіченнядуже важливо відкалібрувати час засвічення фоторезиста. Погано засвічений фоторезист просто відвалиться при прояві в кальцинованій соді або відвалиться вже в процесі травлення, а це критично.
• Якість вияву— процес проявлення фоторезиста потрібно ретельно контролювати, якщо щільність фотошаблону на етапі засвічення була недостатньою.

Ну, що ж, а на цьому в мене все. Сподіваюся, що ця стаття буде корисною для вас і в ній ви знайдете відповіді на свої запитання. Обов'язково пишіть у коментарях свої запитання та зауваження. Усі коментарі я читаю з них я беру ідеї для нових постів.

Друзі, обов'язково передплачуйте оновлення блогу! Я бажаю вам удачі та успіхів у досягненні всіх усіх ваших цілей! До нових зустрічей!

З н/п Володимир Васильєв

Всім доброго доби!

Невеликий огляд світлодіодів, які можна використовувати для виготовлення друкованих плат за допомогою фоторезиста, а також травлення малюнка на ножах, молотках та ін.
(Альтернатива УФ-лампі.)

Готових друкованих плат в огляді не буде, але будуть результати кількох експериментів і приклад готового пристрою з цих світлодіодів.

Вирішив перейти від методу виготовлення друкованої плати за допомогою маркера до просунутого методу з використанням фоторезиста.

Для тих, хто не знайомий із цією темою:

Коротко про технологію:

Фоторезист- світлочутливий матеріал, який реагує на світлові хвилі у певному спектрі, в даному випадку на ультрафіолет.
Буває у вигляді плівки, рідкому вигляді в аерозольному балончику, пастоподібному, як наприклад паяльна маска.

Коротко про виготовлення друкованої плати:

1 - Беремо покритий мідною фольгою текстоліт та наносимо на неї фоторезист (у моєму випадку плівку);
2 – виготовляємо фотошаблон (друкуємо на принтері на прозорій плівці або папері);
3 - прикладаємо шаблон до заготівлі та світим ультрафіолетом;
4 - виявляємо у розчині проявника (у моєму випадку кальцинованої соди);

У місцях, які затінялися шаблоном, фоторезист змивається (або навпаки тільки там і залишається. Залежить від типу фоторезиста).

5 - труїмо плату в спеціальному розчині.

На ділянках, не покритих фоторезистом, метал з'їдається, але залишається під шаром фоторезиста, відповідно до малюнка фотошаблону.

6 – змиваємо фоторезист.

Плата готова, можна лудити-паяти.

Детальніше писати не буду, ось наочніше:

Інші металеві предмети:

В офлайні ультрафіолетової лампи я не знайшов, а вартість замовлення в наших інтернет-магазинах з урахуванням доставки наближалася до 500 рублів, тому було вирішено замовити кілька сотень УФ-світлодіодів у Китаї для виготовлення матриці. По грошах вийшло приблизно те саме на те саме, але застосування світлодіодів на мій погляд має кілька переваг:

Більш спрямований світловий потік, більш потужний (бо світить в один бік, а не скрізь і навколо як лампа), а значить менше бічна засвітка і менший час експонування,
- міцніше крихкої скляної лампи.

На момент замовлення цей лот був одним із найдешевших. У продавця майже завжди коштує знижка на цей товар, тому якщо її не побачите раджу почекати, поки він не поставить її знову.

Отже. Замовляв наприкінці листопада, отримав на початку січня.
Було замовлено 200 світлодіодів, стільки й надійшло.
Як було запаковано все замовлення вже не згадаю, але кожна сотня світлодіодів була запакована в антистатичний пакетик.

Ось так світить один світлодіод:

Наскільки він ультрафіолетовий і який спектр його випромінювання я не знаю. Але він працює так, як мені потрібно.

Світлодіоди були встановлені на панель з оргскла, отвори діаметром 5 мм, закріплені термоклеєм. 12 рядів по 16 світлодіодів, 192 шт. всього. Відстань між центрами отворів 12,5 мм. Виходить прямокутна область 150 х 200 (мм).

Світлодіоди мають діаметр ~5 мм біля спідниці, з боку "лінзи" діаметр трохи менше ~4,5 мм, по борту ~5,5 мм. Світлодіод вставляється до упору бортиком у поверхню панелі, що дозволяє встановити його перпендикулярно до її поверхні.
Однак не у всіх світлодіодах кристал розташовується строго на оптичній осі лінзи.

Зробив корпус, запаяв і вийшло ось це:

Експериментальним шляхом було встановлено, що робоча напруга даних світлодіодів 3,2, розкид між різними екземплярами невеликий.
Продавцем заявляється робочий струм 20 мА.
Вся матриця працює від 12 Ст. Світлодіоди підключені групами по 3 шт. плюс обмежувальний резистор на 120 Ом.
Разом 64 групи. та розрахунковий сумарний струм 1,28 А.

Після того, як я купив всі деталі прийшло розуміння, що добре б обмежити струм нижче 20 мА - хто його знає, наскільки опис продавця відповідає дійсності? Хотів було підключати матрицю через діод, щоб на ньому падала деяка напруга і струм був би меншим, але виявилося, що напруга на блоці живлення, виділеному для роботи з цією конструкцією, під навантаженням просідає до 11,6 В, і робочий струм виходить ~ 16,6 мА. Так і лишив.

Для кращого охолодження світлодіодів ніжки у них коротити не став. Наскільки сильного нагрівання діодів я не помітив, сама панель з діодами трохи тепла, а корпус холодний. Щоправда довше, ніж на 10 хвилин пристрій не вмикався.

Зробив кілька фото для оцінки рівномірності освітлення (але забув встановити ручні налаштування і наклацав все автоматично, трохи поправив у редакторі):

Намальований на аркуші А4 прямокутник має розміри 200х150 (мм).

Відстань від матриці до паперу ~12 див.

Освоєння всього процесу робив за допомогою тестового шаблону. Шаблон був намальований у графічному редакторі та роздрукований на прозорій плівці лазерним принтером (посилання на шаблон наприкінці огляду). Найтонші лінії на шаблоні мали бути 0,1 мм. Але для принтера роздрукувати такий шаблон виявилося не по зубах - кілька ліній 0,1 мм зливалися в одну, та й розмір товстіших ліній, напевно, трохи пішов. Оцінити якість шаблону мені нічим, задовольняюся тим, що маю.

Використовував фоторезист Ardyl Alpha 340, негативний плівковий.

Плату перед наклейкою плівки очищав губкою для посуду (двошарової), жорстким шаром із миючим засобом. Знежирював ізопропіловим спиртом.

Наклеював "на суху", "припікав" феном для волосся.

Шаблон кріпив до заготівлі скотчем, а притискався він прошарком води.

Ось яких результатів мені вдалося досягти:

Час засвічення становив 20 секунд.

Цифри справа - товщина доріжок, відстань між ними така сама (розрахункова, не враховуючи точність принтера).
Видно, що в одному місці перемичку між двома лініями - швидше за все порошинка потрапила. Так, така дрібниця, спробую наступного разу наклеювати фоторезист під струменем води.

Вище я навів найкращий результат, якого я зміг досягти.
І на ньому видно, на що можна розраховувати, використовуючи фоторезист.

Інші приклади моїх експериментів доступні за посиланням.

У них те, що виходило при засвіченні з різної відстані від заготівлі та при різних значеннях часу засвічення.

Так як жодного пристрою зараз я не збираю, то публікую в огляді тільки ці результати. А якщо чекати доки я чогось зберу, то збільшується ймовірність того, що продавець буде відправляти товар уже з зовсім іншої партії.

Ну що сказати? Товаром я задоволений. До покупки рекомендую.

Незважаючи на невисоку вартість світлодіодів заощадити тут врят-вийтися - вартість світлодіодів плюс вартість інших матеріалів швидше за все буде порівняна з вартістю ультрафіолетової лампи і доставки (як у моєму випадку). Та й порається з усім цим ще. Я цей пристрій робив тижнів зо два, вечорами після роботи та інших справ.

З лампою простіше – купив, вкрутив (якщо є куди) та використовуєш. Місця займає менше.
Ну це якщо не розглядати виготовлення подібної люстри з ламп.

Проте час експонування при використанні діодів помітно менше. І якщо при засвітленні фоторезиста різниця може і не суттєва, то при засвітленні маски ця різниця має бути помітнішою (наскільки мені відомо маску засвічувати сильно довше, ніж фоторезист, сам не пробував).

Що використовувалось:

Принтер Xerox 3010 (новий тонер-картридж);
- плівковий фоторезист Ordyl Alpha 340;
- прозора плівка Lomond 0701415;
- проявник – кальцинована сода;
- Розчин травлення - лимонна кислота з перекисом.

Ну наче все, про що хотів розповісти.

UPD:Для зменшення бічного засвітлення брав товсте оргскло (5 мм, товщі у мене немає), щоб прибрати світло від середньої частини світлодіода, а зовнішню сторону пофарбував чорною фарбою.

UPD_2:Ніжки у світлодіодів не відкушував для кращого охолодження – довше прослужать.

UPD_3:Світлодіодні стрічки не використовували через те, що на них встановлюються діоди з широким кутом розсіювання - бічна засвітка буде більшою, ніж у оглядаються. У всякому разі, інших стрічок я не бачив.