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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Come fare una tavola davvero buona a casa. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologie radioamatoriali Questa pagina è una guida per produrre circuiti stampati (PCB) di alta qualità in modo rapido ed efficiente, in particolare per layout di produzione PCB professionali. A differenza della maggior parte delle altre guide, l'accento è posto sulla qualità, sulla velocità e sul costo minimo dei materiali. Utilizzando i metodi descritti in questa pagina è possibile realizzare una scheda monofaccia e bifacciale di discreta qualità, adatta al montaggio in superficie con passo di 40-50 elementi per pollice e passo dei fori di 0.5 mm. La tecnica qui descritta è la sintesi dell'esperienza raccolta in 20 anni di sperimentazione in questo campo. Se segui esattamente la metodologia qui descritta, potrai ottenere ogni volta un PP di ottima qualità. Certo, puoi sperimentare, ma ricorda che azioni imprudenti possono portare a una significativa diminuzione della qualità. Qui vengono presentati solo i metodi fotolitografici per formare la topologia PCB; altri metodi, come il trasferimento, la stampa su rame, ecc., che non sono adatti per un uso rapido ed efficiente, non vengono presi in considerazione.
Foratura Se si utilizza FR-4 come materiale di base, saranno necessarie punte rivestite con carburo di tungsteno: le punte realizzate con acciai rapidi si consumano molto rapidamente, sebbene l'acciaio possa essere utilizzato per praticare fori singoli di grande diametro (più di 2 mm ), Perché le punte rivestite in carburo di tungsteno di questo diametro sono troppo costose. Quando si eseguono fori con un diametro inferiore a 1 mm, è meglio utilizzare una macchina verticale, altrimenti le punte del trapano si romperanno rapidamente. Il movimento dall'alto verso il basso è il più ottimale dal punto di vista del carico sull'utensile. Le punte in metallo duro sono realizzate con un gambo rigido (cioè la punta si adatta esattamente al diametro del foro), o con un gambo spesso (a volte chiamato "turbo"), che ha una dimensione standard (solitamente 3.5 mm). Quando si fora con punte rivestite in metallo duro, è importante fissare saldamente il PP, perché Il trapano potrebbe estrarre un frammento della tavola quando si sposta verso l'alto. Le punte di piccolo diametro vengono solitamente inserite in un mandrino a pinza di varie dimensioni o in un mandrino a tre griffe: a volte un mandrino a 3 griffe è l'opzione migliore.
Tuttavia, questo fissaggio non è adatto per un fissaggio preciso e le dimensioni ridotte della punta (meno di 1 mm) creano rapidamente delle scanalature nei morsetti, garantendo un buon fissaggio. Pertanto, per punte con diametro inferiore a 1 mm, è meglio utilizzare un mandrino a pinza. Per sicurezza, acquista un set extra contenente pinze di ricambio per ogni dimensione. Alcuni trapani economici sono realizzati con pinze di plastica: gettali via e acquista quelli di metallo. Per ottenere una precisione accettabile, è necessario organizzare adeguatamente il posto di lavoro, ovvero, in primo luogo, fornire illuminazione alla tavola durante la perforazione. Per fare ciò, puoi utilizzare una lampada alogena da 12 V (o 9 V per ridurre la luminosità) e fissarla su un treppiede per poter scegliere una posizione (illuminare il lato destro). In secondo luogo, sollevare il piano di lavoro di circa 6 pollici sopra l'altezza del tavolo, per un migliore controllo visivo del processo. Sarebbe una buona idea rimuovere la polvere (è possibile utilizzare un normale aspirapolvere), ma ciò non è necessario - accidentale la chiusura del circuito da parte di un granello di polvere è una leggenda. Da notare che la polvere di vetroresina generata durante la foratura è molto caustica e se entra in contatto con la pelle provoca irritazioni. Ed infine, durante il lavoro, è molto comodo utilizzare l'interruttore a pedale del trapano, soprattutto quando si cambiano frequentemente le punte. Dimensioni tipiche dei fori:
taglio Se produci PP in serie, avrai bisogno di cesoie a ghigliottina per il taglio (costano circa 150 USD).
Le seghe normali si smussano rapidamente, ad eccezione delle seghe rivestite in carburo, e la polvere prodotta dal taglio può causare irritazioni alla pelle. L'uso di una sega può danneggiare accidentalmente la pellicola protettiva e distruggere i conduttori sulla scheda finita. Se volete utilizzare le cesoie a ghigliottina fate molta attenzione quando tagliate il tagliere, ricordatevi che la lama è molto affilata. Se devi tagliare una tavola lungo un contorno complesso, puoi farlo praticando molti piccoli fori e rompendo il PCB lungo le perforazioni risultanti, oppure utilizzando un seghetto alternativo o un piccolo seghetto, ma preparati a cambiare spesso la lama . In pratica potete effettuare un taglio angolato con le cesoie a ghigliottina, ma fate molta attenzione. Attraverso la metallizzazione Quando realizzi una tavola a doppia faccia, c'è il problema di combinare gli elementi sul lato superiore della tavola. Alcuni componenti (resistore, circuiti integrati superficiali) sono molto più facili da saldare rispetto ad altri (ad esempio condensatore con pin), quindi sorge l'idea: effettuare il collegamento superficiale solo dei componenti "leggeri". E per i componenti DIP, utilizzare i pin ed è preferibile utilizzare un modello con un pin spesso anziché un connettore.
Sollevare leggermente il componente DIP sopra la superficie della scheda e saldare un paio di pin sul lato saldatura, realizzando un piccolo cappuccio all'estremità. Quindi è necessario saldare i componenti richiesti sul lato superiore utilizzando calore ripetuto e, durante la saldatura, attendere che la saldatura riempia lo spazio attorno al perno (vedere la figura). Per le schede con componenti molto densi, il layout deve essere attentamente studiato per facilitare la saldatura DIP. Dopo aver terminato l'assemblaggio della scheda, è necessario eseguire il controllo di qualità bidirezionale dell'installazione. Per i fori passanti vengono utilizzati perni di collegamento a montaggio rapido con un diametro di 0.8 mm (vedere figura).
Questo è il metodo di collegamento elettrico più conveniente. Devi solo inserire con precisione l'estremità del dispositivo nel foro per tutta la sua lunghezza e ripetere con gli altri fori. Se devi eseguire placcature passanti, ad esempio per collegare elementi inaccessibili, o per componenti DIP (pin di incollaggio), avrai bisogno del sistema Copperset. Questa configurazione è molto conveniente, ma costosa ($ 350). Utilizza "barre a piastra" (vedi immagine), che consistono in una barra di saldatura con un manicotto di rame placcato all'esterno.
La manica ha grazie tagliate ad intervalli di 1.6 mm, corrispondenti allo spessore del cartone. La barra viene inserita nel foro utilizzando uno speciale applicatore. Il foro viene quindi perforato con un'anima, che provoca l'inclinazione della boccola metallizzata e spinge anche la boccola fuori dal foro. I cuscinetti vengono saldati su ciascun lato della scheda per fissare la manica ai cuscinetti, quindi la saldatura viene rimossa insieme alla treccia. Fortunatamente, questo sistema può essere utilizzato per placcare fori standard da 0.8 mm senza acquistare un kit completo.
Come applicatore potete utilizzare una qualsiasi matita automatica del diametro di 0.8 mm, il cui modello ha una punta simile a quella mostrata in figura, che funziona molto meglio di un applicatore vero. La metallizzazione dei fori deve essere effettuata prima dell'installazione, mentre la superficie del pannello è completamente piana. I fori devono essere praticati con un diametro di 0.85 mm, perché dopo la metallizzazione i loro diametri diminuiscono. Tieni presente che se il tuo programma disegna pad della stessa dimensione della dimensione del trapano, i fori potrebbero estendersi oltre essi, causando il malfunzionamento della scheda. Idealmente, il cuscinetto di contatto sporge oltre il foro di 0.5 mm. Metallizzazione dei fori a base di grafite
La seconda opzione per ottenere conduttività attraverso i fori è la metallizzazione con grafite, seguita dalla deposizione galvanica del rame. Dopo la foratura, la superficie del pannello viene rivestita con una soluzione aerosol contenente fini particelle di grafite, che viene poi pressata nei fori con una spatola (raschietto o spatola). È possibile utilizzare l'aerosol CRAMOLIN "GRAFITE". Questo aerosol è ampiamente utilizzato nella galvanica e in altri processi galvanici, nonché nella produzione di rivestimenti conduttivi nell'elettronica radio. Se la base è una sostanza altamente volatile, è necessario scuotere immediatamente la tavola in direzione perpendicolare al piano della tavola, in modo che la colla in eccesso venga rimossa dai fori prima che la base evapori. La grafite in eccesso dalla superficie viene rimossa con un solvente o meccanicamente mediante molatura. Va notato che la dimensione del foro risultante potrebbe essere inferiore di 0.2 mm rispetto al diametro originale. I fori ostruiti possono essere puliti con un ago o in altro modo. Oltre agli aerosol, possono essere utilizzate soluzioni colloidali di grafite. Successivamente, il rame viene depositato sulle superfici cilindriche conduttive dei fori. Il processo di deposizione galvanica è ben consolidato e ampiamente descritto in letteratura.
L'installazione per questa operazione è un contenitore riempito con una soluzione elettrolitica (soluzione satura di Cu2SO4+10% soluzione H2SO4), in cui vengono abbassati gli elettrodi di rame e il pezzo da lavorare. Viene creata una differenza di potenziale tra gli elettrodi e il pezzo in lavorazione, che dovrebbe fornire una densità di corrente non superiore a 3 ampere per decimetro quadrato della superficie del pezzo. L'elevata densità di corrente consente di ottenere tassi di deposizione di rame elevati. Quindi, per depositare su un pezzo di spessore 1.5 mm, è necessario depositare fino a 25 micron di rame; a questa densità, questo processo richiede poco più di mezz'ora. Per intensificare il processo, è possibile aggiungere vari additivi alla soluzione elettrolitica e il liquido può essere sottoposto ad agitazione meccanica, boronazione, ecc. Se il rame viene applicato in modo non uniforme sulla superficie, il pezzo può essere rettificato. Il processo di metallizzazione della grafite viene solitamente utilizzato nella tecnologia sottrattiva, ad es. prima di applicare il fotoresist. L'eventuale pasta rimasta prima dell'applicazione del rame riduce il volume libero del foro e conferisce al foro una forma irregolare, il che complica l'ulteriore installazione dei componenti. Un metodo più affidabile per rimuovere i residui di pasta conduttiva è l'aspirazione o il soffiaggio con pressione eccessiva. Formazione di una fotomaschera È necessario produrre una pellicola per fotomaschera traslucida positiva (ovvero nera = rame). Non riuscirai mai a realizzare un ottimo PP senza un modello fotografico di qualità, quindi questa operazione è di grande importanza. È molto importante avere una visione chiara e chiara estremamente opacoImmagine della topologia PCB. Oggi e in futuro la fotomaschera verrà realizzata utilizzando programmi informatici della famiglia PCAD o pacchetti grafici adatti allo scopo. In questo lavoro non discuteremo i pregi del software, diremo solo che è possibile utilizzare qualsiasi prodotto software, ma è assolutamente necessario che il programma stampi i fori situati al centro del contact pad, che servono come marcatori durante la successiva operazione di perforazione. È quasi impossibile praticare manualmente i fori senza queste linee guida. Se si desidera utilizzare CAD o pacchetti grafici generici, nelle impostazioni del programma definire i pad come un oggetto contenente un'area riempita di nero con un cerchio concentrico bianco di diametro più piccolo sulla sua superficie, oppure come un cerchio vuoto, avente impostare in precedenza uno spessore di linea ampio (es. Anello nero). Una volta determinata la posizione dei tamponi e la tipologia delle linee, impostiamo le dimensioni minime consigliate: diametro punta - (1 mil = 1/1000 pollice) 0.8 mm. Puoi realizzare un PCB con un diametro inferiore dei fori passanti, ma sarà molto più difficile.
È necessario fare attenzione al corretto collegamento diagonale dei binari in corrispondenza dei tagli d'angolo (griglia - 25 mils, larghezza del binario - 12.5 mils). La fotomaschera deve essere stampata in modo tale che, una volta esposta, il lato su cui viene applicato l'inchiostro sia rivolto verso la superficie del PCB, per garantire uno spazio minimo tra l'immagine e il PCB. In pratica, ciò significa che il lato superiore di un PCB a doppia faccia deve essere stampato come un'immagine speculare. La qualità di una fotomaschera dipende fortemente sia dal dispositivo di uscita che dal materiale della fotomaschera, nonché da fattori di cui parleremo di seguito. Materiale per fotomaschere Non stiamo parlando dell'uso di una fotomaschera di media trasparenza - poiché per la radiazione ultravioletta sarà sufficiente una traslucida, questo non è significativo, perché Per materiale meno trasparente, il tempo di esposizione aumenta leggermente. La leggibilità della linea, l'opacità delle aree nere e la velocità di asciugatura del toner/inchiostro sono molto più importanti. Possibili alternative quando si stampa una fotomaschera: Pellicola di acetato trasparente (OHP) - può sembrare l'alternativa più ovvia, ma questa sostituzione può essere costosa. Il materiale tende a piegarsi o distorcersi quando viene riscaldato dalla stampante laser e il toner/inchiostro potrebbe rompersi e cadere facilmente. NON CONSIGLIATO Pellicola da disegno in poliestere- buono, ma costoso, ottima stabilità dimensionale. La superficie ruvida trattiene bene l'inchiostro o il toner. Quando si utilizza una stampante laser, è necessario utilizzare una pellicola spessa, perché... Una volta riscaldato, il film sottile è suscettibile di deformazione. Ma anche la pellicola spessa può deformarsi sotto l'influenza di alcune stampanti. Non consigliato, ma possibile da usare. Carta da lucido.Prendi lo spessore massimo che riesci a trovare: almeno 90 grammi per metro quadrato. metro (se ne prendi uno più sottile potrebbe deformarsi), 120 grammi per metro quadrato. un metro sarebbe ancora meglio, ma è più difficile da trovare. È poco costoso e può essere ottenuto negli uffici senza troppe difficoltà. La carta da lucidi ha una buona permeabilità alle radiazioni ultraviolette ed è simile alla pellicola da disegno nella sua capacità di trattenere l'inchiostro, e addirittura superiore alle sue proprietà di non deformarsi quando viene riscaldata. Dispositivo di uscita Plotter a penna- meticoloso e lento. Dovrai utilizzare una costosa pellicola da disegno in poliestere (la carta da lucido non è adatta poiché l'inchiostro viene applicato su linee singole) e inchiostri speciali. La penna dovrà essere pulita periodicamente, perché... si intasa facilmente. NON CONSIGLIATO. Stampanti a getto d'inchiostro- Il problema principale durante l'utilizzo è ottenere l'opacità necessaria. Queste stampanti sono così economiche che vale sicuramente la pena provarle, ma la loro qualità di stampa non è paragonabile a quella delle stampanti laser. Puoi anche provare a stampare prima su carta e poi utilizzare una buona fotocopiatrice per trasferire l'immagine su carta da lucido. Tipografi- per una migliore qualità del modello fotografico, crea un file Postscript o PDF e invialo al DTP o al tipografo. Una fotomaschera realizzata in questo modo avrà una risoluzione di almeno 2400 DPI, assoluta opacità delle zone nere e perfetta nitidezza dell'immagine. Il costo è solitamente indicato per pagina, esclusa l'area utilizzata, ad es. Se riesci a realizzare più copie del PP o ad avere entrambi i lati del PP su un'unica pagina, risparmierai denaro. Su tali dispositivi puoi anche realizzare una tavola di grandi dimensioni, il cui formato non è supportato dalla tua stampante. Stampanti laser- forniscono facilmente la migliore risoluzione, sono convenienti e veloci. La stampante utilizzata deve avere una risoluzione di almeno 600 dpi per tutti i PCB, perché dobbiamo realizzare 40 strisce per pollice. 300 DPI non saranno in grado di dividere un pollice per 40, a differenza di 600 DPI. È anche importante notare che la stampante produce buone stampe in nero senza macchie di toner. Se hai intenzione di acquistare una stampante per realizzare PCB, devi inizialmente testare questo modello su un normale foglio di carta. Anche le migliori stampanti laser potrebbero non coprire completamente grandi aree, ma questo non è un problema finché vengono stampate linee sottili. Quando si utilizza carta da lucidi o pellicola da disegno, è necessario disporre di un manuale per caricare la carta nella stampante e cambiare correttamente la pellicola per evitare inceppamenti dell'attrezzatura. Ricorda che quando produci PCB di piccole dimensioni, per risparmiare pellicola o carta da lucidi, puoi tagliare i fogli a metà o nel formato desiderato (ad esempio, taglia A4 per ottenere A5). Alcune stampanti laser stampano con scarsa precisione, ma poiché qualsiasi errore è lineare, può essere compensato ridimensionando i dati durante la stampa. Fotoresist È preferibile utilizzare il laminato in fibra di vetro FR4 già rivestito con pellicola resistente. Altrimenti dovrai rivestire tu stesso il pezzo. Non hai bisogno di una stanza buia o di illuminazione fioca, basta evitare la luce solare diretta, ridurre al minimo la luce in eccesso e svilupparsi direttamente dopo l'esposizione ai raggi UV. Raramente utilizzati sono i fotoresist liquidi, che vengono applicati a spruzzo e rivestono il rame con una pellicola sottile. Non consiglierei di utilizzarli a meno che non si abbiano le condizioni per produrre una superficie molto pulita o si desideri un PCB a bassa risoluzione. Esposizione Il pannello rivestito con fotoresist deve essere irradiato con luce ultravioletta attraverso una fotomaschera utilizzando una macchina UV. Durante l'esposizione è possibile utilizzare lampade fluorescenti standard e fotocamere UV. Per un piccolo PP saranno sufficienti due o quattro lampade da 8" da 12 watt; per quelli grandi (A3) l'ideale è utilizzare quattro lampade da 15" da 15 watt. Per determinare la distanza dal vetro alla lampada di esposizione, posizionare un foglio di carta da lucido sul vetro e regolare la distanza per ottenere il livello di illuminazione desiderato sulla superficie della carta. Le lampade UV di cui hai bisogno vengono vendute sia come ricambio per impianti utilizzati in medicina, sia come lampade a “luce nera” per l'illuminazione delle discoteche. Sono di colore bianco o talvolta nero/blu e brillano di una luce viola che rende la carta fluorescente (si illumina intensamente). NON UTILIZZARE lampade UV a onde corte simili a EPROM o lampade germicide con vetro trasparente. Emettono radiazioni UV a onde corte, che possono causare danni alla pelle e agli occhi e non sono adatti alla produzione di PCB. L'impianto di esposizione può essere dotato di un timer che visualizza la durata dell'esposizione alle radiazioni sul PP; il limite della sua misurazione dovrebbe essere compreso tra 2 e 10 minuti con incrementi di 30 s.
Sarebbe opportuno dotare il timer di un segnale acustico che indichi la fine del tempo di esposizione. L'ideale sarebbe utilizzare un timer per microonde meccanico o elettronico. Dovrai sperimentare per trovare il giusto tempo di esposizione. Prova a esporre ogni 30 secondi, iniziando a 20 secondi e terminando a 10 minuti. Mostra il software e confronta i permessi ricevuti. Tieni presente che la sovraesposizione produce un'immagine migliore della sottoesposizione. Quindi, per esporre un PP monofacciale, girare la fotomaschera con il lato stampato verso l'alto sul vetro di installazione, rimuovere la pellicola protettiva e posizionare il PP con il lato sensibile rivolto verso il basso sopra la fotomaschera. Il PCB deve essere premuto contro il vetro per ottenere uno spazio minimo per una migliore risoluzione. Ciò può essere ottenuto posizionando un peso sulla superficie del PP o fissando all'installazione UV un coperchio incernierato con una guarnizione in gomma, che preme il PP sul vetro. In alcune installazioni, per un migliore contatto, il PP viene fissato creando un vuoto sotto il coperchio mediante una piccola pompa a vuoto. Quando si espone una scheda a doppia faccia, il lato della fotomaschera con toner (più ruvido) viene applicato normalmente al lato saldato del PCB e specchiato sul lato opposto (dove verranno posizionati i componenti). Posizionando i modelli fotografici con il lato stampato uno accanto all'altro e allineandoli, verificare che tutte le aree della pellicola corrispondano. Per questo, è conveniente utilizzare un tavolo retroilluminato, ma può essere sostituito con la normale luce diurna se si combinano maschere fotografiche sulla superficie della finestra. Se durante la stampa si perde la precisione delle coordinate, è possibile che l'immagine non venga allineata ai fori; Prova ad allineare le pellicole in base al valore di errore medio, assicurandoti che i via non si estendano oltre i bordi dei pad. Una volta collegate e correttamente allineate le fotomaschere, fissarle alla superficie del PCB con nastro adesivo in due punti sui lati opposti del foglio (se il pannello è grande, quindi su 3 lati) ad una distanza di 10 mm dal bordo del foglio. il piatto. È importante lasciare uno spazio tra i punti metallici e il bordo della carta perché... ciò eviterà danni al bordo dell'immagine. Usa le graffette di dimensioni più piccole che puoi trovare in modo che lo spessore della graffetta non sia molto più spesso del PP. Esporre a turno ciascun lato del PP. Dopo aver irradiato il PCB, sarai in grado di vedere l'immagine della topologia sulla pellicola fotoresist. Infine, si può notare che una breve esposizione alle radiazioni sugli occhi non provoca danni, ma una persona può provare disagio, soprattutto quando utilizza lampade potenti. È preferibile utilizzare il vetro piuttosto che la plastica per il telaio di installazione, perché... è più rigido e meno soggetto a fessurazioni al contatto. È possibile combinare lampade UV e tubi a luce bianca. Se avete molti ordini per la produzione di schede a doppia faccia, allora sarebbe più economico acquistare un'unità di esposizione a doppia faccia, in cui i PCB sono posizionati tra due sorgenti luminose ed entrambi i lati del PCB sono esposti alle radiazioni allo stesso tempo. display La cosa principale da dire su questa operazione è NON UTILIZZARE IDROSSIDO DI SODIO durante lo sviluppo del fotoresist. Questa sostanza è completamente inadatta alla manifestazione del PP: oltre alla causticità della soluzione, i suoi svantaggi includono una forte sensibilità ai cambiamenti di temperatura e concentrazione, nonché l'instabilità. Questa sostanza è troppo debole per sviluppare l'intera immagine e troppo forte per dissolvere il fotoresist. Quelli. È impossibile ottenere un risultato accettabile utilizzando questa soluzione, soprattutto se allestite il vostro laboratorio in un locale con frequenti sbalzi di temperatura (garage, capannone, ecc.). Molto meglio come sviluppatore è una soluzione basata sull'estere dell'acido silicico, che viene venduto sotto forma di concentrato liquido. La sua composizione chimica è Na2SiO3* 5H2O. Questa sostanza ha un numero enorme di vantaggi.
La cosa più importante è che è molto difficile sovraesporre in PP. Puoi lasciare il PP per un tempo non prestabilito. Ciò significa anche che difficilmente cambia le sue proprietà a causa dei cambiamenti di temperatura - non c'è rischio di disintegrazione con l'aumento della temperatura. Questa soluzione ha inoltre una durata di conservazione molto lunga e la sua concentrazione rimane costante per almeno un paio d'anni. L'assenza del problema della sovraesposizione nella soluzione consentirà di aumentarne la concentrazione per ridurre i tempi di sviluppo del PP. Si consiglia di mescolare 1 parte del concentrato con 180 parti di acqua, ovvero 200 ml di acqua contengono poco più di 1,7 grammi. silicato, ma è possibile realizzare una miscela più concentrata in modo che l'immagine si sviluppi in circa 5 s senza il rischio di distruzione della superficie durante la sovraesposizione; se è impossibile acquistare silicato di sodio, è possibile utilizzare carbonato di sodio o carbonato di potassio (Na2CO3). È possibile controllare il processo di sviluppo immergendo il PP nel cloruro ferrico per un tempo molto breve: il rame svanirà immediatamente, ma è possibile distinguere la forma delle linee dell'immagine. Se rimangono aree lucide o gli spazi tra le linee sono sfocati, sciacquare la tavola e immergerla nella soluzione di sviluppo per qualche altro secondo. Sulla superficie del PP sottoesposto che non è stato rimosso dal solvente può rimanere un sottile strato di resist. Per rimuovere l'eventuale pellicola rimanente, pulire delicatamente il PCB con un tovagliolo di carta sufficientemente ruvido da rimuovere il fotoresist senza danneggiare i conduttori. È possibile utilizzare un bagno di sviluppo fotolitografico o una vasca di sviluppo verticale: il bagno è conveniente perché consente di controllare il processo di sviluppo senza rimuovere il PP dalla soluzione. Non avrai bisogno di bagni o vasche riscaldate se la temperatura della soluzione viene mantenuta ad almeno 15 gradi. Un'altra ricetta per una soluzione di sviluppo: prendi 200 ml di “vetro liquido”, aggiungi 800 ml di acqua distillata e mescola. Quindi aggiungere a questa miscela 400 g di idrossido di sodio. Precauzioni: non maneggiare mai l'idrossido di sodio solido con le mani; utilizzare i guanti. Quando l'idrossido di sodio viene sciolto in acqua, viene rilasciata una grande quantità di calore, quindi deve essere sciolto in piccole porzioni. Se la soluzione diventa troppo calda, lasciarla raffreddare prima di aggiungere un'altra porzione di polvere. La soluzione è molto caustica e quindi è necessario indossare occhiali protettivi quando si lavora con essa. Il vetro liquido è noto anche come "soluzione di silicato di sodio" e "conservatore per uova". Viene utilizzato per pulire i tubi di scarico e viene venduto in qualsiasi negozio di ferramenta. Questa soluzione non può essere realizzata semplicemente sciogliendo il silicato di sodio solido. La soluzione di sviluppo sopra descritta ha la stessa intensità del concentrato, quindi va diluita - 1-4 parti di acqua per 8 parte di concentrato, a seconda del resist utilizzato e della temperatura. Acquaforte Tipicamente, il cloruro ferrico viene utilizzato come mordenzante. Questa è una sostanza molto dannosa, ma è facile da ottenere e molto più economica della maggior parte degli analoghi. Il cloruro ferrico inciderà qualsiasi metallo, compresi gli acciai inossidabili, quindi quando si installa l'attrezzatura per il decapaggio, utilizzare uno sbarramento in plastica o ceramica, con viti e viti in plastica e quando si fissano materiali con bulloni, le loro teste devono avere una guarnizione in gomma siliconica. Se disponi di tubi metallici, proteggili con della plastica (quando installi un nuovo scarico, l'ideale sarebbe utilizzare plastica resistente al calore). L'evaporazione della soluzione solitamente non avviene in modo molto intenso, ma quando i bagni o la vasca non vengono utilizzati è meglio coprirli. Si consiglia di utilizzare il cloruro ferrico esaidrato, che è di colore giallo e viene venduto sotto forma di polvere o granuli. Per ottenere una soluzione, devono essere versati con acqua tiepida e mescolati fino a completa dissoluzione. La produzione può essere notevolmente migliorata dal punto di vista ambientale aggiungendo alla soluzione un cucchiaino di sale da cucina. A volte si trova cloruro ferrico disidratato, che si presenta come granuli verde-brunastri. Se possibile, evitare l'uso di questa sostanza.Può essere utilizzato solo come ultima risorsa, perché... quando sciolto in acqua rilascia una grande quantità di calore. Se decidi comunque di ricavarne una soluzione di incisione, in nessun caso riempire la polvere con acqua. I granuli devono essere aggiunti con molta attenzione e gradualmente all'acqua. Se la soluzione di cloruro ferrico risultante non incide completamente il resist, provare ad aggiungere una piccola quantità di acido cloridrico e lasciarla agire per 1-2 giorni. Tutte le manipolazioni con le soluzioni devono essere eseguite con molta attenzione. Non dovrebbero essere consentiti schizzi di entrambi i tipi di mordenzanti, perché mescolarli può provocare una piccola esplosione, causando la fuoriuscita del liquido dal contenitore e la possibilità che entri negli occhi o nei vestiti, il che è pericoloso. Indossare pertanto guanti e occhiali protettivi durante il lavoro e lavare immediatamente eventuali liquidi che entrano in contatto con la pelle. Se produci PCB a livello professionale dove il tempo è denaro, puoi utilizzare vasche di decapaggio riscaldate per accelerare il processo. Con FeCl fresco e caldo, il PP sarà completamente inciso in 5 minuti a una temperatura della soluzione di 30-50 gradi. Ciò si traduce in una migliore qualità dei bordi e in una larghezza della linea dell'immagine più uniforme. Invece di usare bagni riscaldati, puoi posizionare la vasca di decapaggio in un contenitore più grande pieno di acqua calda. Se non si utilizza un contenitore con aria fornita per far bollire la soluzione, sarà necessario spostare periodicamente la tavola per garantire un'incisione uniforme. stagnatura Lo stagno viene applicato sulla superficie del PCB per facilitare la saldatura. L'operazione di metallizzazione consiste nel depositare un sottile strato di stagno (non più di 2 micron) sulla superficie del rame. La preparazione della superficie del PP è un passaggio molto importante prima dell'inizio della metallizzazione. Prima di tutto è necessario rimuovere eventuali fotoresist rimasti, per il quale è possibile utilizzare apposite soluzioni detergenti. La soluzione più comune per rimuovere il resist è una soluzione al 40% di KOH o NaOH, riscaldata a 50-XNUMX gradi. La scheda viene immersa in questa soluzione e dopo qualche tempo il fotoresist si stacca dalla superficie di rame. Dopo il filtraggio la soluzione può essere riutilizzata. Un'altra ricetta utilizza il metanolo (alcol metilico). La pulizia si effettua nel seguente modo: tenendo il PCB (lavato e asciugato) in posizione orizzontale, far cadere sulla superficie alcune gocce di metanolo, quindi, inclinando leggermente la scheda, provare a spargere gocce di alcol su tutta la superficie. Attendere circa 10 secondi e pulire il pannello con un tovagliolo; se persiste la resistenza ripetere nuovamente l'operazione. Successivamente, strofinare la superficie del PCB con una lana metallica (che dà un risultato molto migliore rispetto alla carta vetrata o ai rulli abrasivi) fino a ottenere una superficie lucida, pulire con un panno per rimuovere eventuali particelle lasciate dalla lana e posizionare immediatamente la tavola nella soluzione di stagnatura. Non toccare la superficie della tavola con le dita dopo la pulizia. Durante il processo di saldatura, lo stagno può bagnarsi a causa della saldatura fusa. È preferibile saldare con saldature dolci con flussi privi di acidi. Va notato che se trascorre un certo periodo di tempo tra le operazioni tecnologiche, è necessario raccogliere la scheda per rimuovere l'ossido di rame risultante: 2-3 s in una soluzione al 5% di acido cloridrico, seguito da risciacquo in acqua corrente . È abbastanza semplice eseguire la stagnatura chimica, per questo la tavola viene immersa in una soluzione acquosa contenente cloruro di stagno. Il rilascio di stagno sulla superficie di un rivestimento di rame avviene quando immerso in una soluzione di sale di stagno in cui il potenziale del rame è più elettronegativo del materiale di rivestimento. Un cambiamento nel potenziale nella direzione desiderata è facilitato dall'introduzione di un additivo complessante nella soluzione di sale di stagno: tiocarbamide (tiourea), un cianuro di metallo alcalino. Questo tipo di soluzione ha la seguente composizione (g/l):
Tra queste, le soluzioni 1 e 2 sono le più comuni. Attenzione!La soluzione di cianuro di potassio è estremamente velenosa! A volte si consiglia di utilizzare il detergente Progress in quantità di 1 ml/l come tensioattivo per 1 soluzione. L'aggiunta di 2-2 g/l di nitrato di bismuto alla soluzione 3 porta alla deposizione di una lega contenente fino all'1,5% di bismuto, che migliora la levigabilità del rivestimento e lo preserva per diversi mesi. Per preservare la superficie vengono utilizzati spray aerosol a base di composizioni fondenti. Dopo l'essiccazione, la vernice applicata sulla superficie del pezzo forma una pellicola resistente e liscia che previene l'ossidazione. Una di queste sostanze popolari è "SOLDERLAC" di Cramolin. La successiva saldatura avviene direttamente sulla superficie trattata senza ulteriore rimozione della vernice. In casi di saldatura particolarmente critici la vernice può essere rimossa con una soluzione alcolica. Le soluzioni di stagnatura artificiale si deteriorano nel tempo, soprattutto se esposte all'aria. Pertanto, se non si ricevono regolarmente grandi ordini, provare a preparare subito una piccola quantità di soluzione, sufficiente per stagnare la quantità necessaria di PP; conservare la soluzione rimanente in un contenitore chiuso (l'ideale è utilizzare una delle bottiglie utilizzate in fotografia , che non lascia passare l'aria). È inoltre necessario proteggere la soluzione dalla contaminazione, che può deteriorare notevolmente la qualità della sostanza. Pulire e asciugare accuratamente il pezzo prima di ogni operazione tecnologica. Dovresti avere un vassoio e delle pinze speciali per questo scopo. Anche gli attrezzi devono essere puliti accuratamente dopo l'uso. La fusione più popolare e semplice per la stagnatura è una lega a basso punto di fusione - "Rosa" (stagno - 25%, piombo - 25%, bismuto - 50%), il cui punto di fusione è 130 Co. Utilizzando una pinza, posizionare la scheda sotto il livello del liquido fuso per 5-10 secondi e, dopo averla rimossa, controllare se tutte le superfici di rame sono uniformemente coperte. Se necessario, l'operazione viene ripetuta. Immediatamente dopo aver rimosso la tavola dalla massa fusa, questa viene rimossa utilizzando una spatola di gomma o agitando energicamente in direzione perpendicolare al piano della tavola, tenendola nella morsa. Un altro modo per rimuovere i residui della lega di Rose è scaldarla in una stufa e agitarla. L'operazione può essere ripetuta per ottenere un rivestimento a mono spessore. Per prevenire l'ossidazione dell'hot melt, alla soluzione viene aggiunta nitroglicerina in modo che il suo livello copra la massa fusa di 10 mm. Dopo l'operazione, la tavola viene lavata dalla glicerina in acqua corrente. Attenzione!Queste operazioni prevedono di lavorare con impianti e materiali esposti ad alte temperature, quindi per evitare ustioni è necessario utilizzare guanti, occhiali e grembiuli protettivi. L'operazione di stagnatura con una lega stagno-piombo procede in modo simile, ma la maggiore temperatura del fuso limita l'ambito di applicazione di questo metodo in condizioni di produzione artigianale. Attrezzatura consigliata · Un'installazione che comprende tre contenitori: un bagno di decapaggio riscaldato, un bagno di gorgogliamento e un vassoio di sviluppo. Come minimo garantito: una vasca per mordenzatura e un contenitore per il risciacquo delle tavole. I bagni fotografici possono essere utilizzati per lo sviluppo e la stagnatura dei pannelli.
OK, è tutto finito adesso. Ti auguriamo di padroneggiare con successo questa tecnica e di ottenere risultati eccellenti ogni volta. Pubblicazione: cxem.net
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