Радиолюбительские технологии, схемы, хобби, проекты, разработки

Изготовление печатной платы


Комментарии: 0Просмотров: 8748

Металлизированная печатная плата своими руками

В разделе Металлорезист опубликован процесс изготовления печатной платы по методике металлорезиста в виде отдельных статей. Здесь я расскажу как сделать печатаную плату по той же технологии, но только это будет одной статьей.

Чтобы перейти к интересующему вас разделу, пользуйтесь оглавлением к статье или читайте все по порядку. Советую читать по порядку и не пропускать ни чего, чтобы потом не возникло вопросов. Если что то не понятно в процессе изготовления печатной платы, то можно еще дополнительно прочитать описание к фото наведя мышкой на него, также можно кликнуть по фото для его увеличения.

Изготовление печатной платы

Подготовка печатной платы

Вырезаем фольгированный текстолит с припуском больше контура платы, по 10 мм с каждой стороны, зачищаем шкуркой с моющим средством и получаем заготовку для будущей печатной платы.

Кернение отверстий

Если есть станок ЧПУ, то сверлим отверстия на нем. Данный раздел можно пропустить и сразу перейти к этому разделу.. Стравливание меди

Дополнение, подробную статью о кернении отверстий, можно почитать по этой ссылке17.

Так как плата у нас будет с металлизацией отверстий, то сначала нужно просверлить все отверстия. Для тех у кого нет станка ЧПУ, то чтобы знать где просверлить отверстия, нужно наметить центры отверстий. Как это сделать?

Накатываем фоторезист с одной стороны печатной платы, я накатывал через ламинатор, но можно накатать любым доступным для вас способом.

Видео накатки фоторезиста с помощью ламинатора

Мокрый способ накатки фоторезиста

Сухой способ накатки фоторезиста

Нанесение фоторезиста

Фото процесса нанесения фоторезиста на печатную плату.

Засветка фоторезиста

Засветка фоторезиста шаблоном центров отверстий, для получения кернений отверстий в нужных местах.

Проявка фоторезиста

Проявляем фоторезист в кальцинированной соде или в растворе силикатного клея.

Травление центров отверстий

Опускаем плату в травитель и вытравливаем центры отверстий.

Удаляем фоторезист с помощью щелочи, в данном случае с помощью средства Крот. В итоге получаем кернения отверстий в нужных местах печатной платы.

Сверление отверстий

Продолжим изготовление печатной платы. Если есть станок ЧПУ, то сверлим отверстия на нем. Данный раздел можно пропустить и сразу перейти к этому разделу.. Стравливание меди

Дополнение, подробную статью о сверлении отверстий, можно почитать по этой ссылке16.

Сверлим отверстия по нанесенным химическим способом центрам отверстий, удаляем заусенцы с помощью сверла большего диаметра.

Зачищаем печатную плату шкуркой зернистостью P1000 с моющим средством.

Получаем вот такую заготовку будущей печатной платы с просверленными отверстиями в нужных местах.

Стравливание меди

Дополнение, подробную статью со всеми нюансами о стравливании меди, активации диэлектрика, химического меднения, можно почитать по этой ссылке22.

Чтобы сделать плату по методике металлорезиста, поверхность меди нужно стравить до толщины примерно 5 мкм.

Для этого берем кусок текстолита, кидаем его в травитель, засекаем время. Как только появятся проплешины на поверхности меди, запоминаем время и вынимаем текстолит из травителя. В моем случае это время составило 5 минут 15 секунд.

Отнимаем от этого числа примерно 30% времени и получаем время травления платы, получаем примерно 4 минуты. Опускаем плату в травитель и выдерживаем ее там это время. Затем промываем в воде и декапируем в 10% растворе серной кислоты.

Активация диэлектрика

Промываем плату в воде, затем переносим ее в раствор предактиватора (раствор NaCL). Затем без промывки в воде, опускаем в палладиевый активатор для активации диэлектрика.

После активатора промываем плату в воде и переносим ее в раствор ускорителя (раствор NaOH), промываем плату в воде. На этом этап активации можно считать завершенным.

Химическое меднение

Еще один этап изготовления печатной платы - это химическое меднение. После активации платы, ее нужно покрыть слоем химической меди. Опускаем плату в раствор химического меднения, затем промываем плату в воде

После промывки, обрабатываем плату в растворе декапирования (10% раствор серной кислоты), промываем в воде, сушим.

Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/izgotovlenie-pechatnoj-platy

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Предварительная гальваника медью

Дополнение, подробную статью о предварительной и основной гальванике, можно почитать по этой ссылке18.

Декапируем печатную плату от окислов в 10% растворе серной кислоты, затем промываем в воде.

Закрепляем плату на катодной штанге, опускаем плату в ванну для гальваники, выставляем ток и осаждаем медь в течении 10 минут. После истечении указанного времени, промываем плату в воде.

Декапируем, моем с моющим средством, получаем вот такую плату с тонким слоем гальванической меди. В электролите было мало блеска, поэтому гальваника получилась матовой (прошу понять и простить smirk ).

Нанесение фоторезиста

Обрезаем в размер платы и наносим фоторезист с помощью ламинатора.

Засветка фоторезиста

Клеим шаблон на глицерин, засвечиваем ультрафиолетовым источником.

Проявка фоторезиста

Снимаем защитную лавсановую пленку с фоторезиста, опускаем плату в раствор кальцинированной соды или силикатного клея. Помогаем проявке ватным тампоном или мягкой стороной губки. После проявки подтравливаем плату в течении 20 секунд в растворе персульфата аммония с серной кислотой, в течении 20 секунд. Промываем в проточной воде, декапируем в 10% растворе серной кислоты.

Основная гальваника медью

Определяем ток, который нужно установить на источнике с помощью программы gerbv, закрепляем плату на катодную штангу, опускаем плату в ванну для гальваники и наращиваем медь в течении 50 минут.

Скачать программу gerbv можно по этой ссылке29.

После гальваники промываем плату в воде и декапируем в 10% растворе серной кислоты.

Нанесение металлорезиста

Дополнение, подробную статью о нанесение металлорезиста, удалении фоторезиста, травления печатной платы, удаления металлорезиста, осветления меди можно посмотреть по этой ссылке16.

После декапирования опускаем плату в раствор жидкого олова и покрываем медь слоем химического лужения. После нанесения химически осажденного олова, промываем плату в проточной воде.

Удаление фоторезиста

При изготовлении печатной платы, фоторезист удаляют с поверхности печатной платы как правило в растворе щелочи. В данном случае такой способ не годится, так как щелочь реагирует с оловом и может повредить тонкий слой химического олова. Поэтому, чтобы избавится от проблем в дальнейшем, удаляем фоторезист с помощью ацетона или какого другого растворителя, например 646..650.

Опускаем плату в растворитель, держим там ее до набухания фоторезиста и промываем под проточной водой. При необходимости еще раз опускаем плату в растворитель, для удаления не смывшихся остатков фоторезиста.

Травление печатной платы

Травление платы, которая изготавливается по методике металлорезиста, нужно проводить в специальном щелочном медно-хлоридном травителе. Хлорное железо, персульфат аммония, лимонная кислота с перекисью и т.п., здесь не подойдут, они стравят олово, которое играет роль защитного слоя.

Время травления текстолита в этом растворе при толщине меди 18 мкм равно 15 минут.

Ускоренное видео, демонстрирующее работу этого раствора

Удаление металлорезиста

Дополнение, подробную статью о растворах для удаления олова, можно почитать по этой ссылке19.

Плата вытравлена, теперь нужно удалить олово с поверхности меди. Для этого опускаем плату в раствор смывки олова и помогаем процессу удаления олова кисточкой. В данном случае использовался раствор с нитратом железа 3 и азотной кислотой.

Осветление меди

После смывки олова, поверхность меди выглядит так, как будто ее травили в хлорном железе, такой результат нам не подходит, медь нужно осветлить. Для этого опускаем плату в раствор персульфата аммония с серной кислотой и помогаем осветлению кисточкой. Как только медь станет розовой, вынимаем плату из раствора и промываем в воде и затираем скотчбрайтом.

Следует также понимать, что раствор персульфата аммония - это травитель меди и не следует держать плату при осветлении в нем, до фанатизма.

Итог металлизации

Несколько фото, которые показывают качество полученной платы и металлизации отверстий.

Нанесение паяльной маски

Дополнение, подробную статью о нанесении паяльной маски и маркировки на печатную плату, можно почитать по этой ссылке20.

Изготовление печатной платы на этом можно считать законченным, но мы еще покроем плату маской и нанесем маркировку.

Наносим паяльную маску на печатную плату через трафаретную сетку, сушим в печке 45 минут при температуре 70..75 градусов. Засвечиваем через трафарет под ультрафиолетовым источником, проявляем, дубим при температуре 140..150 градусов в течении 30 минут.

И получаем вот такую печатную плату.

Нанесение маркировки

Процедура нанесения маркировки на печатную плату, не отличается от процедуры нанесения паяльной маски. Наносим, засвечиваем через шаблон маркировки, проявляем, дубим.

Печатная плата с нанесенной паяльной маской и маркировкой.

Химическое лужение

Дополнение, подробную статью о химическом лужении печатной платы, можно почитать по этой ссылке16.

Обрезаем плату по контуру, моем моющим средством, промываем в воде, декапируем в 10% растворе серной кислоты. Снова моем с моющим средством, погружаем в раствор жидкого олова и покрываем плату слоем химического лужения.

После раствора жидкого олова, промываем плату с моющим средством и сушим.

После всех операций по изготовлению платы методом металлорезиста, получаем вот такую красивую печатную плату, которая покрыта паяльной маской, нанесена маркировка и слой химически осажденного олова.

Сборка печатной платы

Изготовление печатной платы закончено, теперь осталось ее собирать. Впаиваем все компоненты, промываем от флюса. В итоге получаем такое изделие.

В заключении хотел сказать, если вам что то не понятно по процессу изготовления металлизированной печатной платы по методике металлорезиста, переходите по ссылкам на полные статьи конкретного этапа. Но если и после прочтения их не будет что то понятно, то задавайте вопросы в комментариях, для этого они и существуют.

Всем удачных металлизированных плат. wink

Статью написал: Admin Whoby.Ru