Installazione per esporre il fotoresist a casa. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologie radioamatoriali

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I tempi di disegno manuale dei circuiti stampati stanno diventando un ricordo del passato e al momento i radioamatori sono divisi in due campi: aderenti alla tecnologia laser-ferro (di seguito denominata LUT) e alla tecnologia fotoresist. L'autore ha iniziato con la tecnologia LUT, ma sotto l'influenza degli aderenti al fotoresist ha deciso di padroneggiare questo metodo e questo articolo rappresenta il risultato generalizzato della creazione di un semplice impianto per la produzione di circuiti stampati utilizzando il metodo fotografico.

Ci sono molte informazioni su Internet su cos'è un fotoresist e come usarlo, e non approfondiremo questo argomento in questo materiale. Per noi è sufficiente sapere una cosa: per esporre il fotoresist, è necessario disporre di una fonte di radiazione UV con una lunghezza d'onda di 330-470 nm.

Poiché alle medie latitudini si può aspettare molto tempo per una limpida giornata di sole, vediamo cosa abbiamo a disposizione dalle fonti disponibili di radiazioni UV.

1. Bruciatori realizzati con lampade DRL-125 e superiori, appesi ai pali lungo le strade.
2. Lampade speciali simili come DRSh-250 e DRT-250 e più potenti.
3. Lampade battericide DRB, che vengono utilizzate in medicina per la disinfezione e, con alcune varianti, nei solarium.

I bruciatori realizzati con lampade DRL, come le lampade DRSh e DRT, richiedono un potente induttore. Inoltre è molto ingombrante e pesante. Le lampade DRSh richiedono anche un generatore di scintille per l'accensione, anch'esso non può ispirare ottimismo.

Le lampade DRB vengono lanciate con induttanze standard di lampade fluorescenti corrispondenti in potenza e negli stessi raccordi, ma le grandi dimensioni lineari dei tubi rendono problematico il loro utilizzo in un laboratorio radioamatoriale.

Innanzitutto, l'autore ha assemblato un'installazione di fotoproiezione utilizzando una lampada DRSh-250. Il suo grande svantaggio era la natura puntiforme della sorgente luminosa, che, senza l'uso di un'adeguata ottica al quarzo di diffusione, la rende inadatta per ottenere un'illuminazione uniforme di pannelli di grandi dimensioni. Non era possibile ottenere l'ottica: quindi l'opzione successiva era una lampada DRT-250 (tubolare). Con esso l'uniformità dell'illuminazione divenne accettabile (soprattutto utilizzando 2 pezzi in parallelo), ma emersero una serie di grossi inconvenienti nell'uso.

È Questo:

1.Tempo di riscaldamento lungo (almeno 15 minuti) per stabilizzare la modalità della lampada e ottenere un flusso UV uniforme, senza il quale è quasi impossibile ottenere risultati di esposizione stabili.
2. La grande massa dell'induttore e la necessità di un'attenta schermatura della luce della lampada per evitare ustioni agli occhi e alla pelle dovute a potenti radiazioni ultraviolette.
3.Tempo di esposizione molto breve (circa 35 secondi) grazie all'elevata potenza luminosa. Ciò richiede movimenti precisi e non perdona gli intoppi.
4. Difficoltà con la posa della scheda e della sagoma mentre la lampada è in funzione (in modalità di riscaldamento), poiché esiste un alto rischio di illuminazione parassitaria del fotoresist e brucia tutto ciò che è possibile.
5. Forte emissione di ozono, che rende impossibile lavorare senza ventilazione di scarico.

Il caso ha contribuito a realizzare un progetto realizzabile. Vicino all'opera, una banca vicina ha buttato via vecchi rilevatori di valuta che utilizzano una lampada KL-9/UV, cioè una lampada fluorescente ultravioletta compatta da 9 watt. Naturalmente, come radioamatore, non potevo passare accanto a un container con cose così preziose. Sulla base di tre rilevatori smontati e di un vecchio alimentatore da un server informatico in formato AT, è stato realizzato il seguente progetto:

Per fare ciò, nell'alimentatore sono state installate schede di zavorra elettroniche con l'interno gettato sul fondo. Poiché l'autore è riuscito a salvare solo due schede, per la terza lampada è stato utilizzato un induttanza elettromagnetica standard da 9 watt. Poiché queste lampade sono già dotate di uno starter integrato nella base e di un contenitore per il riscaldamento dei catodi, si accendono tramite un circuito a due fili.

A causa della potenza relativamente bassa di queste lampade e del loro basso riscaldamento durante il funzionamento, tra il piano di installazione delle lampade e il tavolo di esposizione è stata mantenuta una distanza minima di 60 mm. Il tavolo di esposizione stesso (noto anche come copertura protettiva sopra le schede degli alimentatori) è ricavato dalla copertura in lamiera di un vecchio CD-ROM. .Si adatta perfettamente in larghezza al formato del blocco AT, è solo necessario accorciarlo in lunghezza utilizzando delle forbici metalliche. Viene fissato su supporti metallici ovviamente più lunghi delle parti presenti sui quadri elettrici. I fori dell'alloggiamento dell'alimentatore sono sigillati con nastro adesivo in alluminio venduto in commercio, utilizzato per i sistemi di ventilazione. Impedisce alle radiazioni ultraviolette di fuoriuscire verso l'esterno e, grazie alla diffusione e alla ri-riflessione delle radiazioni UV all'interno del compartimento, migliora l'uniformità dell'illuminazione del modello durante l'esposizione.

Il circuito elettrico comprende tre alimentatori collegati in parallelo con lampade collegate secondo un circuito standard. Per garantire il ritardo, l'autore ha utilizzato un relè temporale su guida DIN con la possibilità di impostare il ritardo da 30 a 300 secondi. In questo progetto, la velocità dell'otturatore era di 250 secondi. Parallelamente al relè è installato un interruttore a levetta di tipo MT per consentire il preriscaldamento delle lampade. Dopo il riscaldamento per 1-2 minuti, l'interruttore a levetta si apre e viene elaborata la velocità dell'otturatore impostata sul relè temporale.

Tre lampade sono installate in fila orizzontalmente su una striscia in fibra di vetro per un'illuminazione uniforme dell'area di esposizione. Quando si utilizza l'alimentatore AT specificato, la dimensione massima della scheda esposta è 160X150 mm, che è abbastanza per la maggior parte dei progetti domestici.

La fotografia stessa.

Il vetro al quarzo è molto comodo per pressare la sagoma. Sfortunatamente, ufficialmente il vetro al quarzo con dimensioni 160X160X4 costa circa 1000 rubli, il che è piuttosto costoso per un design domestico. È inoltre possibile utilizzare il vetro della finestra dello spessore minimo possibile. La teoria dice che il vetro delle finestre blocca dall’85 al 98% della radiazione ultravioletta incidente. Quindi il vetro deve essere più sottile e l'esposizione deve essere aumentata. Secondo i risultati dei test, sono adatte le copertine dei CD in policarbonato trasparente. La velocità dell'otturatore sopra indicata è di 250 secondi. è stata ottenuta con vetro al quarzo di spessore 3 mm. Con la copertina del CD la velocità dell'otturatore era di 300 secondi.

I produttori di fotoresist consigliano l'uso del cosiddetto agente antiriflesso (TRASPARENTE), che aumenta il contrasto ottico di un modello stampato su carta comune. Nella sua struttura è qualcosa come un solvente o acqua ragia minerale, che evapora in modo relativamente lento e olia la carta. Almeno le prove pratiche dell'autore non hanno rivelato alcun vantaggio della bombola di marca rispetto all'acquaragia del mercato domestico. Oltre al prezzo. Va notato che l'uso di carta e carta da lucido è indesiderabile anche con uno striscione. Risultati decisamente migliori si ottengono stampando il modello su pellicola trasparente per una stampante laser. L'uso di tale pellicola consente anche a un principiante di padroneggiare questo processo per ottenere circuiti stampati di buona qualità. Per modificare il modello, è adatto un pennarello indelebile nero venduto nei negozi con una punta sottile da 0,1 mm. Possono migliorare l'oscurità dei percorsi di riempimento sulla maschera prima dell'inizio dell'esposizione. Il modello (maschera) viene applicato su un pezzo di fibra di vetro rivestito con fotoresist con le tracce stampate rivolte verso il fotoresist. Ciò consente di ridurre la luce laterale. Quindi la maschera viene premuta contro il vetro e spinta sotto lampade riscaldate.

Lo sviluppo viene effettuato come di consueto, in una soluzione di KOH o NaOH con concentrazione di 5-7 g/litro. Si consiglia di utilizzare una soluzione a temperatura ambiente per risultati ripetibili. In linea di principio, la temperatura non è importante quanto la sua stabilità per una data esposizione ai raggi UV. Immergendo la scheda nella soluzione e agitandola, aspettiamo che il fotoresist esposto inizi a dissolversi. Visivamente, questo può essere visto come sottili nuvole viola che cadono dalla superficie del tabellone. Se il fotoresist sulle piste inizia ad incidersi (lo si può vedere dal cambiamento del loro riflesso da lucido a opaco e le aree illuminate rimangono), allora il contrasto ottico tra le piste e le aree trasparenti della sagoma è basso. Questo di solito accade con carta e dime calcificate. La sfocatura delle tracce indica uno scarso fissaggio della dima alla tavola. ATTENZIONE!Nonostante la radiazione ultravioletta piuttosto morbida di queste lampade e la loro potenza relativamente bassa, è necessario utilizzare occhiali protettivi durante tutto il lavoro. Sono utilizzati al meglio in medicina quando si lavora con i raggi UV, poiché garantiscono il blocco dei raggi UV e sono premuti saldamente contro il viso, proteggendo gli occhi dalla luce laterale.

Puoi anche usare gli occhiali da sole, ma solo come ultima risorsa. Durante l'esposizione è necessario chiudere il blocchetto con il suo coperchio standard. La ventilazione non è necessaria; queste lampade non emettono ozono.

In conclusione, l'autore chiede di non giudicare rigorosamente questo progetto, poiché è stato realizzato in un giorno con materiali di scarto. Cogliendo l'occasione, vorrei ringraziare Yu Kharlamenkov (Kostroma) per i preziosi consigli e le ragionevoli critiche, nonché A.V. Mitrofanov. (Mosca) e Solodukhina I.B. (Zhukovsky) per l'assistenza disinteressata nella produzione di varie versioni dell'installazione di fotoproiezione e nella selezione dei materiali per esse.

Autore: Dmitry Marchenko (RK3AOR), Mosca, mdv@ecoprog.ru; Pubblicazione: radiokot.ru

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