Жидкий фоторезист – Жидкий фоторезист с Алиэкспресс. Моя технология использования. — Для радиолюбителя — Каталог схем

Как забацать жидкий фоторезист своими руками

Как можно самостоятельно сделать жидкий фоторезист. Фоторезист это пленка с чувствительным слоем. Ее наклеить не составляет никакого труда. Но к автору данного видео обратились с заказом на нанесение рисунка на выпуклую поверхность. Возник вопрос: “как приклеить фоторезист на неровную поверхность?”

Существует жидкий фоторезист, который можно наносить кисточкой или в аэрозольных баллонах.

Поскольку его у мастера не имелось, было решено сделать его своими руками. Ранее было замечено, что фоточувствительный слой очень хорошо растворяется 646 растворителем. В результате получается жидкость, которая выступает как фоточувствительная краска.

Прежде чем начать разводить фоторезист, необходимо снять с пленки защиту. Для этого используется обыкновенный скотч. Нижний целлофановой снимается легко, а с целлофановым слоем надо немножко повозиться. На видео демонстрируется, как это сделать.

При работе с фоточувствительными материалами необходимо работать не при солнечном свете, так материал может он потеряет свои свойства.

Далее в стеклянную баночку нужно положить эти кусочки фоторезиста и залить немного растворителя. В таком состоянии нужно оставить раствор, чтобы пленка фоторезиста растворилась. Желательно раствор в баночках время от времени взбалтывать, чтобы ускорить процесс.

Автор наносил жидкий фоторезист с помощью краскопульта. Так получается наиболее ровный слой.

В качестве эксперимента попробуем на поверхности металлической пластины и ложки нанести слой жидкого фоторезиста. Для этого будет использовать краскопульт. После этого засветим фоторезист, проявим и посмотрим что получится.

Получился достаточно тонкий слой, поэтому нужно вторично проделать тоже самое. Фоторезист застывает достаточно быстро, поэтому не особо нуждается в каких-либо дополнительных процедурах, которые могли бы ускорить застывание.

Теперь нужно немного подождать, чтобы слой высох. Через полчаса фоторезист полностью высох и на ложке получилось синеватая поверхность. На пластине тоже самое. Теперь нужно взять какой-либо рисунок и засветить его на ложке и металлической пластине. На ложке засветим звездочку, вырезанную для простоты из обычной изоленты для демонстрации технологии. На пластине засветим более сложный рисунок.

Многие просто ставят пленку с рисунком и сверху стекло. Но можно воспользоваться клеем, намазать его на поверхности и просто приклеить пленку. Она очень плотно приклеивается и нет нужды использовать стекло. Клей очень хорошо смывается потом водой.

Засвечивать будем с помощью ультрафиолетовой лампы в течение в полторы минуты. Когда прошло 1,5 минуты, выключаем ультрафиолет, засветка закончилась. Теперь будем проявлять наши рисунки. После засветки фоторезист еще больше потемнел. Давайте снимем кусочек изоленты и пленки. Теперь проявим рисунки в растворе кальцинированной соды. На показанное количество воды нужно одна ложка кальцинированной соды. Проявляется достаточно быстро, время от времени нужно кисточкой или помазком, как надо на видео, промывать. Как видно, на пластине рисунок полностью проявился. Не засвеченные участки удалились а засвеченные и остались. После этого можно травить в хлорном железе или кислоте. Кстати, если не промывать проточной водой, фоторезист уйдет.

izobreteniya.net

Фоторезист жидкий своими руками | Гравировка в домашних условиях.

Текст из видео:

  • 00:00: всем приветствую кто смотрит это видео в этом видео я хочу рассказать и показать как можно своими руками сделать жидкий фоторезист дело в том что у меня есть вот такой фоторезист вот такой марки пленочный фоторезист и есть фоторезист вот такой тоже пленочный он есть также китайский фоторезист пленочный
  • 00:30: вообще что фоторезист все представляют ну пленочную ну вот такую пленку с фото за чувствительным слоем дело в том что вот такую пленку на ровную поверхность наклеить наклейки не составляет никакого труда они давно не ко мне люди обращались и не просили сделать маркировку на таких деталях у которую поверхность ну вот типо вот такая выпуклая и я думал как же это сделать и
  • 01:00: нужен был достаточно мелкие маркировка было достаточно мелкая с мелким шрифтом его думал как же вот этот фоторезист приклеить вот таким неровным поверхностям ну я знаю что есть жидкий фоторезист в аэрозольных баллончиках также есть фоторезист жесткой который можно наносить кисточкой но дело в том что он у меня его не было и я решил сделать
  • 01:30: фоторезист жидкие своими руками вот из этого фоторезиста раньше я работал вот с этим фоторезистом и заметил что вот этот фото чувствительный слой очень хорошо растворяется вот таким растворителем 646 м или 647 и я попробовал вот этот фоторезист пленочный растворить в растворителе и вот у
  • 02:01: меня что получилась вот такая жидкость получилось можно сказать такая своего рода краска фоточувствительная и я ее испробовал все получилось отлично вообще как все это я делал ну естественно прежде чем начать развозить вот этот фоторезист надо снять вот с этой пленке все защитные пленки ну как это снимается
  • 02:30: снимается естественно обыкновенным скотчем вот первый слой такое целлофановый легко снимается нежнее а вот с этим слоем вот с верхним слоем надо немножко повозиться ну снимается достаточно все просто я просто делаю вот так и резко рву вот как вы видите все отсоединив ей можно потихоньку
  • 03:01: вот этот синий слой снять вот его вы сняли старайтесь все это делаете при обыкновенном свете не при солнечный потому что фоторезист засвечивается у него свойства теряются так
  • 03:30: потом вы можете что сделать взять вот так фоторезист сделать чтобы он память поместился вашу ёмкость и вот у меня уже есть готовый фоторезист вот как вы видите разведенный потом вот эту пленку синюю взять бросить сюда и налить сверху растворителя дело в том что растворитель на можно сделать более жидкий фоторезист можно
  • 04:01: сделать более густой но я его немножко разбавлю потому что у меня не нужен немножко жидки растворить жидкий фоторезиста и вот в таком состоянии оставляйте что фоторезистор вот эта пленка фоторезиста растворилась она естественно надо время от времени забалтывать после этого
  • 04:30: и что хочу сказать больше всего для этих целей подходит вот этот фоторезист вот такой марки но он очень хорошо себя показал но также в принципе подойдет вот этот фоторезист но тут есть такой нюанс что этот фоторезист после как он растворится в растворитель надо использовать сразу а вот вот из этого фоторезиста когда я сделал жидкий фоторезиста но он может стоять сутки может двое может дашь трое а ну еще что касается
  • 05:01: китайского фоторезиста с китайский фоторезист когда вы растворите в растворитель надо тоже использовать сразу но у меня немножко у жидковатый получился растворитель почему потому что я этот фоторезист наношу не кисточкой а наношу вот таким самодельным краскопультом ну получается достаточно тонкий слой такой хороший которым не нужны и что хорошо лучшие жидким
  • 05:31: фоторезистом то что можно регулировать толщину слоя фоторезиста так ну давайте вот эту сторону уберем и давайте попробуем на ложке на ложку на ложку вот эту нанести слой фоторезиста и вот на и на эту пластину нанести слой фоторезиста я еще раз повторяюсь
  • 06:00: буду использовать вот ну вот этот самодельный краскопульт он до этого как вы видите я тоже использовал жидкий фоторезиста и вот такое отравление получилось давайте нанесем после этого мы попробуем ну засветим этот фоторезист про я им не вы посмотрите что получилось так вот и его вас болта он у меня уже достаточно жидкий я не знаю видно
  • 06:32: не видно будет но но в принципе не видно будет но уже фоторезист растворился и ещё что хочу сказать ну давайте сначала я нанесу потом будут дальше комментарии так испытаем сначала достаточная или жидкость в этого фоторезиста вот так просто вставляем краскопульт мы попробуем распылить так да в принципе
  • 07:03: достаточной жидкости и давайте нанесем на поверхности слой достаточно тонкий получился давайте нанесём ещё немножко вот я не знаю видно не видно но уже стала отливать такой синевой
  • 07:30: еще дело в том что хочу сказать вот этот фоторезист жидкий на основе растворителя и pinnovich пленки от фоторезист застывая застывает достаточно быстро но если вы торопитесь можете попробовать погреть феном застывать быть ну засыхать будет еще быстрее давайте еще нанесем потому что он достаточно жидкий давайте раз ну еще слой сделай так что
  • 08:11: теперь теперь давайте и мы немножко подождем чтобы вот этот жидкий фоторезист высох прошло где-то полчаса фоторезист полностью высох и на ложке получилась вот такая
  • 08:30: синеватая поверхность но это фоторезист засов и давайте посмотрим теперь на пластину на пластины и тоже вот такая синеватая поверхность и давайте попробуем что-нибудь какой-то рисунок на ней засветить и потом проявите вы посмотрите окончательный результат но на этой ложки я буду вот такую звездочку засвечивать а потом
  • 09:00: проявлять вырезал я ее из обыкновенные изоленты это все сделано для того чтобы просто продемонстрировать что это технология работ а вот на этой пластине не буду засвечивать вот такой узор многие сколько я видео видел в интернете многие просто ставят вот такую пленку с рисунком и сверху ставят стекло но я стекло не ставлю я просто беру вот такой твердый клей
  • 09:31: намазываю на поверхности и просто приклеиваю пленку она очень плотно приклеивается и не надо никакого стекла и дело в том что после этого можно и и спокойно отклеить дело в том что этот клей очень хорошо смывается водой так что никаких проблем засвечивать я буду с помощью вот такой ультрафиолетовой лампы самодельной
  • 10:00: можно сказать засвечивать где-то буду полторы минуты для этой лампы и но как раз то что надо так ну давайте включим вот у меня таймер есть включаем ультрафиолет счет старт время пошло
  • 11:51: так полторы минуты прошло теперь выключаем ультрафиолет
  • 12:00: засветка кончилось теперь будем проявлять наш рисунок вот как вы видите после засветки фоторезист еще больше потемнел и давайте снимем кусочек изоленты и как видите вот такой результат получился теперь вот тут все
  • 12:30: легко снимается этот клей еще раз повторяюсь очень хорошо смывается теперь давайте все это проявим в растворе кальцинированной соды просто погружаем я не буду говорить какая концентрация у этого раствора дело в том что на литр воды надо одну столовую ложку кальцинированной соды чтобы проявить фоторезист после
  • 13:00: засветки для промывки я буду использовать вот такой помазок проявляется достаточно быстро просто от время от времени надо вот так помазком промывать это все
  • 13:37: до этого я в этом растворе уже проявлял другие мне детали из-за этого все синие получилось фоторезиста смывается
  • 14:07: вот как вы видите вот на этой пластине рисунок полностью проявился как вы видите засвеченные участки и не удалились ой не за не засвеченные участки удалились а а засвеченный остались теперь после этого
  • 14:30: можно спокойно травить в хлор нам железе или кислотой девушку посмотрим вот как вы видите чистый металл как вы видите на выпуклой поверхности все это прекрасно работает но конечно после того после этого надо все промыть проточной водой если не промойте фоторезиста у вас уйдёт вот как видите вот такой
  • 15:00: прекрасный результат получается так в общем вот такое видео всем кому понравилось это видео ставьте лайки подписываемся на мой канал спасибо за внимание

postila.ru

Фоторезист. Инструкция. Памятка. — DRIVE2

Материалов посвященных фоторезисту в сети Интернет огромное количество, но временные характеристики у всех свои, т.к. у всех разные условия и оборудование.

4 года назад я уже делал платы по методу ЛУТ и мне не понравилось, потом делал платы по методу Фоторезист и мне понравилось :), делал я тогда стабилизаторы тока для моторчиков заслонок для OPEL ASTRA H и даже какое-то их количество продал, люди до сих пор стучатся с просьбой продать или сделать 🙂

За не надобностью и 2 сменами места жительства я умудрился растерять все знания и материалы для фоторезиста, удалось найти только УФ Ерайзер и то с началом работ стало ясно, что он не канает и надо переходить на нормальную УФ Лампу.

Для восстановления процесса создания плат с применением фоторезиста было прочитано много материалов и просмотрено роликов на YouTube, сделано много ошибок и куплено оборудование, химия, материалы.

Приступим!

Не забываем про технику безопасности! Ну как всегда всё на свой страх и риск! Дома не повторять!

Материалы и химия:

1. Фоторезист сухой пленочный ПФ-ВЩ, 300x1000мм
2. Cтеклотекстолит фольгированный, FR4 100х150мм 18/0 (1.5мм, 18мкм)
3. Сода кальцинированная (150-200гр.) (Для проявки фоторезиста)
4. Аммоний персульфат 250 г. (Для травления меди)
5. Сода каустическая (гидроксид натрия) 250 г. (Для снятия остатков фоторезиста)
6. Изопропанол (Для обезжиривания печатных плат)
7. Сплав «Розе» (Для лужения)
8. Плёнка A4 Lomond LazerFilm для лазерной печати 10л (Печатать на глянцевой стороне)

Оборудование:

1. Ламинатор Fellowes Lunar A4
2. Лампа энергосберегающая УФ 26Вт, 220Вт, Е27, Lh36-FS/BLB/E27
3. Настольная лампа из О`Кея
4. Лазерный принтер
5. Ванночки (Для химии)
6. Пинцет диэлектрический
7. Нож канцелярский
8. Кисточка
9. Ложка пластиковая
10. Стекло от Фото-рамки 10*15 см
11. Пару канцелярских зажимов

Описание процесса.

Наклеиваем фоторезист.

С помощью ламинатора приклеиваем фоторезист к плате.
Я использую подложку из бумаги, чтобы избыточный фоторезист не приклеился к валам. Сняв небольшую часть матовой плёнки, она обычно на внутренней стороне фоторезиста, приклеиваем его к бумаге, подкладываем текстолит, выравниваем и запускам в ламинатор, постепенно отклеивая остаток матовой подложки.
Прогоняем через ламинатор 3 раза. Остужаем, отрезаем излишки.

Наклеиваем фоторезист

Готовый результат. Идеально!

Засвечивание.

Собираем следующий бутерброд:
1. Подложка
2. Текстолит с фоторезистом
3. Шаблон распечатанный в негативе
4. Стекло
Скрепляем всё это скрепками, следим чтоб не что не куда не уехало.

Бутерброд на месте

Отправляем на засветку в УФ на 3,5 минуты. Время получено опытным путём. Расстояние ~7-10 см.

Засвечиваем 3,5 минуты

После кладём на бумажную подложку и прогоняем через ламинатор ещё раз, это нужно для закрепления эффекта засвечивания. Помогает, проверено 🙂

Закрепляем результат

Проявка.

Далее сразу на проявку.
Я использую раствор из 1-2 грамм (чуть больше половины чайной ложки) кальцинированной соды и 100 мл воды.
Отклеиваем с фоторезиста глянцевую плёнки и опускаем в раствор. Спустя минуту начинает проявляться рисунок дорожек, можно брать кисточку и начинать стирать растворяющийся фоторезист, можно тереть не бояться.

Промываем плату под проточной водой.

Травление.

Травим плату в растворе 30 гр персульфат аммония и 100 мл воды в течении 40 минут. Если платя хорошо проявлена, то через 2 минуты медный слой меняет цвет на более матовый. Для прохождения реакции нужна температура порядка 40-50 градусов. Для этого используем еще одну ванночку с только, что скипятившейя водой. С течением реакции вода начинает голубеть 🙂

www.drive2.com

Фоторезист как пользоваться, как выбрать, как хранить и работать с ним

Аэрозольный фоторезист для мезаструктур, демонстрация возможностей аэрозольного распыления

Под термином фоторезист понимается светочувствительная полимерная пленка, которая под воздействием света меняет свои физико-химические свойства и обладает устойчивостью к химическому или механическому воздействию.

Развитие современной электроники, средств связи, спутников, телевидения, компьютеров невозможно представить без применения фоторезистов. Фоторезист - один из ключевых материалов микро- и радиоэлектроники.

Необходимо различать позитивные и негативные фоторезисты. Позитивный фоторезист точно передает рисунок с оригинал - макета на подложку. Негативный фоторезист передает рисунок в обращенном виде.

Необходимо также различать жидкие и сухие пленочные фоторезисты. Жидкий фоторезист - это раствор полимера и светочувствительного соединения в органическом растворителе. Сухой пленочный фоторезист - это "сэндвич" из трех слоев полимеров, в середине которого находится светочувствительный слой. Для получения пленки из жидкого фоторезиста необходимо его либо налить на поверхность и затем подложку привести во вращение (центрифуга), либо распылить из аэрозольной упаковки. Сухой пленочный фоторезист прикатывают к поверхности ламинатором.

Основное различие этих двух типов фоторезистов заключается в максимально достижимом разрешении элементов изображения.

Стандартное разрешение сухих пленочных фоторезистов - это 125-250 мкм. Поэтому основное их применение - изготовление печатных плат, в особенности многослойных печатных плат. Весь процесс изготовления печатных плат автоматизируется.

Современные жидкие фоторезисты обеспечивают разрешение 0,35 - 0,5 микрон (процессоры Pentium III и IV). Микроэлектроника не может развиваться без совершенствования физико-химических параметров фоторезистов. Это залог успеха на рынке микроэлектроники. По этой причине о разработке фоторезиста с разрешением 0,18 микрон сообщили одновременно несколько западных фирм. Хотя и известен физический механизм работы этого фоторезиста, но состав его держится в строгом секрете.

Помимо электроники жидкие фоторезисты широко используются:

  1. При изготовлении исходного мастер-диска - ключевого и самого дорогостоящего процесса в производстве компакт - дисков.
  2. При изготовлении исходной голографической штамп-матрицы для голографической маркировки продукции (защита от подделок)
  3. При изготовлении дифракционных решеток.
  4. При изготовлении пластин для офсетной полиграфии (копировальный слой).
  5. При изготовлении гравированных валов для полиграфии (печать на упаковках и текстильная промышленность).
  6. При изготовлении фотогравюр.

Подробно органические светочувствительные среды для голографии описаны на сайте: http://bsfp.media-security.ru/school7/24.htm. Основным преимуществом фоторезистов в отличие от других сред для голографии, содержащих желатину (фотографические пластины, хромированная желатина), является их безусадочность, что чрезвычайно важно при голографической записи. Главный недостаток фоторезистов связан с их светочувствительностью только в ультрафиолетовой области /vibor_resist.htm.

При изготовлении голографическими способами мастер - диска, штамп - матрицы, дифракционных решеток ранее, как правило, использовался импортный фоторезист типа AZ-1350. В настоящее время применяют фоторезисты фирмы Shipey S1813 или S1818. Однако новые отечественные фоторезисты с локальной разнотолщинностью пленки менее 10 нм и фильтрацией на уровне 0,2 мкм вполне заменяют фоторезист AZ-1350, S1813 или S1818.

Жидкие фоторезисты незаменимы в производстве печатных плат с высокой степенью монтажа (разрешение элементов до 10 микрон), а также при изготовлении односторонних печатных плат. В последнем случае применение жидких фоторезистов удешевляет процесс, что существенно для радиолюбительской практики.

В настоящее время любители могут изготовлять печатные платы с помощью фоторезиста в аэрозольной упаковке , с помощью заготовок печатных плат с заранее нанесенным слоем фоторезиста или пигментной бумаги. В последнем случае весь процесс изготовления печатных плат можно перенести практически в домашние условия.

И, наконец, совокупность стадий применения фоторезистов называется фотолитографией.

Ссылки по теме:

frast.ru

"Ставим" процесс на пленочном фоторезисте ( глава III, собственно процесс)



Другие статьи цикла
I. Теория
II. Оборудование
IV. Калибровка

С предыдущих публикациях из этой серии я описал теорию, необходимые материалы и оборудование. Самое время перейти непосредственно к описанию процесса.

Итак последовательность действий такая:
0. Подготавливаем заготовку.
1. Наносим фоторезист.
2. Экспонируем.
3. Проявляем.
4. Экспонируем второй раз (дубление)
5. Травим.

Напоминаю: все этапы связанные с полосканием заготовки в жидкости лучше делать в перчатках. А если перчатки достаточно удобные, то вообще весь процесс лучше делать в перчатках.

Еще раз (на всякий случай) напоминаю: я описываю процесс как он есть. В нем есть свои слабые места и простор для улучшений. Я готов выслушать любые идеи, но для теоретических предложений существуют другие топики. Просьба сюда постить только те предложения по улучшению, которые уже проверены в работе и которые позволяют достичь лучших результатов и/или упростить/оптимизировать процесс без потери повторяемости и максимального разрешения.

Подготовка заготовки

Вырезаем заготовку с припусками примерно 1см по всем размерам. Затем губку смачиваем водой и тщательно отжимаем. На сухую заготовку наливаем немного моющего средства и губкой тщательно шлифуем всю поверхность заготовки. Затем тщательно смываем моющее средство теплой водой. После такой обработки вода должна как бы липнуть к заготовке, крайне неохотно с нее стекая:

Если остались места, которые ведут себя не так, повторяем процесс. Когда чистка закончена, смачиваем и тщательно отжимаем от воды влаговпитывающую салфетку, затем на нее кладем заготовку и слегка прижимаем:

Затем переворачиваем заготовку второй стороной и снова слегка прижимаем.
Внимательно осматриваем заготовку на предмет прилипших частиц с салфетки. В принципе, такой способ минимизирует вероятность их появления, но она, все же, не нулевая. Если что-то прилипло, то акуратно уголком салфетки снимаем загрязнение. После такой сушки
на поверхности заготовки остается тонкий слой воды:

но он очень быстро испаряется, не оставляя следов. Если на поверхности заготовки видны белесые следы и разводы, то необходимо еще раз тщательно ополоснуть и отжать салфетку, затем промыть заготовку и снова высушить. Затем заготовку желательно поставить в место, где циркулирует теплый воздух, что бы окончательно ее высушить. Я, обычно, ставлю ее на батарею и прислоняю верхним краем к стенке.

Напоминаю, отмытую заготовку нельзя трогать голыми руками за поверхность.

Важное замечание: моющее средство может подсыхать на выходе из горлышка бутылки, особенно при длительном использовании. Необходимо следить за тем, что бы сухие частицы моющего средства не попадали на заготовку, они оставляют довольно глубокие царапины, которые не удается убрать последующей чисткой.

Описанный выше процесс подготовки отличается двумя важными качествами — предельной простотой и высоким качеством результата. Ключевой момент здесь то, что моющее средство наносится на сухую заготовку.

Нанесение фоторезиста

Я долго выбирал способ нанесения, который давал бы минимум дефектов и при этом обеспечивал надежную адгезию фоторезиста к меди. В конечном итоге я остановился на описанном ниже способе, который отличается простотой, высокой повторяемостью, низким уровнем дефектов и весьма качественной адгезией. Очевидно его достоинства объясняются тем, что фоторезист наносится практически так же, как это делается в промышленных условиях и именно под эти условия его и «точили» в процессе разработки.

Сначала вырезаем кусок фоторезиста нужного размера. Нужным, в данном случае, является размер такой же как у заготовки с припусками примерно по 1см по трем сторонам и примерно 2-2.5см по четвертой стороне. Если заготовка прямоугольная, то большой припуск делается по длинной стороне. Соответственно вдоль узкой стороной заготовку будем отправлять в ламинатор. Включаем ламинатор и подставляем подставку вплотную к механизму. На подставку кладем чистый лист бумаги. Затем делаем из скотча «ушки»:

«Ушки» клеятся на узкий край (если заготовка прямоугольная, естественно)
фоторезиста, одно «ухо» на верхнюю сторону, второе — на нижнюю таким образом,
что бы неклейкая петля оказалась на пределами фоторезиста, а клейкая сторона
чуть-чуть выступала за край фоторезиста. Выступающие края клейких стороны обеих
«ушек» должны склеиться между собой, вот так:

Затем акуратно тянем «ушки» в противоположные стороны перпендикулярно плоскости
фоторезиста:

(на фото я удерживаю «ушки» одной рукой, в реальности это делается, конечно, двумя руками)
В результате такой экзекуции нижняя защитная пленка должна отслоиться на краю фоторезиста. Если этого не произошло, сводим снова «ушки» вместе и повторяем. Аккуратно разделяем фоторезист и защитную пленку по всему краю и отгибаем край защитной пленки вниз:

Теперь необходимо закрепить свободный от защитной пленки край фоторезиста на бумаге с помощью скотча (сама операция описана чуть ниже). Для удобства лучше заготовить кусок скотча нужной длины (чуть длиннее ширины фоторезиста) сразу. Для удобства изложения я буду называть этот край фоторезиста передним, а противоположный ему — задним. Итак, фоторезист должне располагаться передним краем параллельно валам ламинатора и, соответственно, перпендикулярно длинной стороне бумаги. Передний край должен быть как можно дальше от ламинатора, но так что бы задний край оставался в пределах бумаги (минимум за 1-2см от края):

Прежде чем крепить край фоторезиста, отслоенную защитную пленку слегка подворачивают и только затем кладут фоторезист на бумагу. Сразу после того, как фоторезист оказался на бумаге с него снимают верхнее «ухо». Для этого само ухо достаточно медленно потянуть его в сторону, параллельно переднему краю фоторезиста:

«Ухо» лучше сохранить, оно еще понадобится. Операция закрепления переднего края слегка отличается для разных фоторезистов. Ристон заметно более липкий, поэтому его достаточно прилепить к краю и затем сверху приклеить скотч. С фотеком этот номер не проходит, поэтому я действую так: одной рукой растягиваю в стороны край фоторезиста и прижимаю его к бумаге (можно прижимать не все, а только средину, если заготовка широкая). Затем второй рукой клею средину полоски скотча к средине натянутого края фоторезиста. Постепенно разглаживаю в разные стороны и доклеиваю край по всей длине:

(матовый скотч плохо видно на фоне бумаги, так что мне пришлось поднять лист, что бы сделать фото, в реальном процессе поднимать бумагу, конечно, не нужно). Кажется очевидным, что край скотча оказывается на бумаге, а край на фоторезисте, но, тем не менее, я обращаю внимание, что следует крепить именно так.

Когда край закреплен, откидываем фоторезист вперед и акуратно отделяем еще несколько милиметров защитной пленки и снимаем с нее «ухо»:

Снимать «ухо» удобно так же как и раньше — медленным движением параллельно переднему краю фоторезиста:

Затем кладем заготовку и убеждаемся, что фоторезист полностью ее накрывает, но сама заготовка не должна попадать под край фоторезиста сверху которого приклеен скотч:

Когда ламинатор начнет тянуть заготовку, времени на то, что бы исправлять ошибки уже не будет. Наконец, на задний край фоторезиста сверху клеим «ушки» так, что бы петли выступали за пределы фоторезиста:

Наконец, когда все подготовительные шаги сделаны, берем фоторезист за «ухо» и поднимаем вертикально. Второй рукой акуратно подталкиваем лист в щель ламинатора. Как только ламинатор захватил край бумаги, следует быстро отделить защитную пленку полностью…

… и подхватить второе «ухо»:

Теперь фоторезист следует все время удерживать в слегка натянутом состоянии вертикально или даже чуть подавая вперед, таким образом, что бы фоторезист скользил по верхнему краю щели ламинатора. Щель тут играет сразу две роли: она убирает «морщины» и предварительно прогревает фоторезист перед нанесением.

Остается только дождаться пока заготовка полностью проползет через механизм:

Внимание: ни в коем случае нельзя «бросать» фоторезист когда задний край заготовки только-только исчез в щели ламинатора. Сами валы расположены глубже, так что такое бросание практически гарантированно приводит к «пузырю» на заднем крае заготовки. Так что держать следует «до последнего», к счастью «ушки» здорово упрощают эту задачу.

По окончанию прокатывания всего листа через ламинатор, заготовку аккуратно вырезают из «конверта» просто прорезая край верхней защитной пленки ножом или обрезая лишний фоторезист вместе с бумагой ножницами. Затем заготовке нужно дать остыть до комнатной температуры, обычно это занимает 3-5 минут. При соблюдении описанных выше рекомендаций заготовка получается практически идеально покрыта фоторезистом:

Ключевой момент, в данном случае, это «натягивание» фоторезиста на верхний край щели ламинатора. Именно он позволяет получить высокую повторяемость и крайне низкий уровень дефектов.

Такой способ наложения довольно редко приводит к дефектам наложения, но если все же они случаются, то пузырьки можно аккуратно проколоть ножом или иголкой и прокатать заготовку еще раз через ламинатор. Увы, вероятность полного исправления дефекта не велика, но, как минимум, это будет уже не дырка на фольге размером во весь дефект, а только кольцо неправильной формы. Иногда такой дефект можно разместить на безопасном месте (свободный от фольги участок заготовки) правильно располагая фотошаблон. В любом случае от дефекта следует избавиться как минимум для того, что бы он не мешал плотному прилеганию фотошаблона к фоторезисту.

Не смотря на кажущуюся сложность описанного выше процесса нанесения, при небольшом навыке он выполняется быстрее чем традиционное «сухое» нанесение и по времени сравним с «мокрым» способом, но дает не в пример более качественную адгезию.

Экспозиция

Для экспозиции нам понадобятся два стекла, которые я упоминал в списке оборудования. Одно стекло служит подложкой, вторым накрывается заготовка во время экспозиции. Перед экспозицией оба стекла следует протереть салфеткой для протирки экранов, что бы убрать возможную пыль, мелкие частицы, а с верхнего стекла еще и возможные следы пальцев, разводы и прочую муть. Заготовку размещают на подложке, под лампой, по центру светового пятна:

Поскольку для ультрафиолета такое пятно «на глаз» определить трудно, на моем УФ-светильнике есть отвес, который значительно упрощает задачу. Затем на заготовку кладется фотошаблон, тонером/краской на фоторезист (напоминаю, что именно с этой целью фотошаблон делается в зеркальном отображении). Наконец, сверху кладем второе стекло и прижимаем грузами. Следует тщательно проверить, что стекло плотно прижимает фотошаблон по всей поверхности заготовки. Наконец, устанавливаем нужное время экспозиции на таймере и включаем засветку:

По окончанию засветки осторожно снимаем грузы, затем стекло, фотошаблон и, наконец, достаем заготовку. Заготовку накрываем чем-нибудь непрозрачным для УФ (лист бумаги вполне подойдет) и оставляем на 5-6 минут. Эта выдержка положительно влияет на качество адгезии фоторезиста к меди.

Проявка

После выдержки снимаем с фоторезиста защитную лавсановую пленку и помещаем заготовку в проявочный раствор и даем заготовке полежать в нем примерно минуту, затем начинаем медленно «полоскать» заготовку, приподнимая и опуская в проявочном растворе за четыре угла пальцами рук. Спустя какое-то время над поверхностью рисунка может появиться «дымок». Это один из индикаторов проявки, но его может и не быть. Спустя какое-то время открытые участки фольги полностью очистятся от фоторезиста. Обычно это выглядит как исчезновение вот таких «теней» на свободных участках фольги:

(на фото «тень» хорошо заметна на промежутке между платами, особенно в самом низу)
В этот момент заготовку следует достать и тшательно промыть под струей холодной воды среднего напора:

Я, обычно, называю это «водяной щеткой».
Струей воды следует несколько раз медленно пройтись по всей поверхности платы, стараясь выдерживать скорость прохождения и особенно стараясь не пропустить ни одного участка платы. Затем заготовка помещается обратно в проявочный раствор и выдерживается дополнительное время (это время устанавливается в процессе калибровки, описанной в следующей части статьи). Затем заготовку быстро достаем и еще раз так же тщательно промываем в холодной воде.

Вторая экспозиция

После проявки заготовку снова помещаем под УФ лампу и засвечиваем в течении минимум удвоенного (луше утроенного) времени первой экспозиции. После этого заготовку можно травить.

Травление

Травление выполняется традиционным способом, в растворе хлорного железа. Сайчас я травлю практически так же как делаю прояку — медленно поднимаю и опускаю плату в растворе удерживая ее за четыре угла.

Удаление фоторезиста

После травления и тщательной промывки платы ее помещают в емкость с растворителем (чуть приподнимаем крышку и забрасываем плату). В 646-м растворителе процесс смывки происходит очень быстро, буквально за несколько секунд. При этом фоторезист превращается в чешуйки, которые оседают в растворе, а поверхность платы очищается. Затем быстро достаем заготовку, ополаскиваем теплой водой, капаем несколько капель моющего средства и тщательно губкой протираем всю поверхность платы. Затем промываем в теплой воде и промакиваем влаговпитывающей салфеткой так же как делали это на этапе подготовки. После высыхания воды получаем готовую плату.

В следующей части речь пойдет о калибровке проявки и экспозиции.

we.easyelectronics.ru

Вопросы и ответы по жидким фоторезистам от компании Фраст-М

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

ВОПРОСЫ

    При хранении фоторезиста

  1. Каков состав фоторезиста? Безвреден ли фоторезист?
  2. Как долго можно хранить фоторезист? Как лучше хранить фоторезист?
  3. Какие изменения наблюдаются в фоторезисте при длительном хранении?
  4. При входном контроле

  5. Цвет раствора не соотвествует паспорту. Почему?
  6. Цвет пленки не соотвествует паспорту. Почему?
  7. Повышенное содержание сухого остатка. Почему?
  8. Вязкость фоторезиста за пределами диапазона паспорта. Почему?
  9. При нанесении фоторезиста

  10. Можно ли самостоятельно отфильтровать фоторезист перед нанесением?
  11. Как готовится подложка перед нанесением фоторезиста?
  12. Фоторезист плохо смачивает подложку. Есть не покрытые участки. Почему?
  13. Почему образуются наплывы (бортики) по краям подложки?
  14. Некачественное покрытие кромок (краев) подложки. Почему?
  15. Какова адгезия фоторезиста к различным поверхностям?
  16. Как лучше наносить фоторезист на подложку?
  17. Почему в пленке фоторезиста появляются воздушные пузырьки и как этого избежать?
  18. Почему пленку фоторезиста сушат при высоких температурах?
  19. При экспонировании фоторезиста

  20. Как долго термическая высушенная пленка может простоять до экспонирования?
  21. Как экспонируется фоторезист?
  22. Как определить оптимальную экспозицию?
  23. Почему фотошаблон прилипает иногда к фоторезисту во время экспонирования?
  24. Почему в пленке фоторезиста после экспонирования иногда наблюдаются пузырьки?
  25. Проявление пленки фоторезиста

  26. Чем проявляется пленка фоторезиста?
  27. Фоторезист при проявлении полностью снимается - не образуется рисунок. Почему?
  28. Как концентрация проявителя влияет на качество проявления?
  29. Как температура проявителя влияет на время проявления?
  30. Какие существуют способы проявления?
  31. Сколько пластин можно проявить в одном литре проявителя?
  32. Какой проявитель является наилучшим?
  33. Можно ли барботировать проявитель сжатым воздухом для лучшего перемешивания?
  34. При жидкостном травлении

  35. Можно ли задубливать пленку фоторезиста при температурах 180-200 0С перед травлением для лучшей адгезии?
  36. Какие травители используются в микроэлектронике?
  37. Насколько устойчив фоторезист при плазмохимическом травлении?
  38. При снятии пленки фоторезиста

  39. Как можно удалить пленку фоторезиста?
  40. Безвреден ли сниматель фоторезистов?
  41. Общая информация

  42. Какое разрешение можно достигнуть с помощью фоторезиста?
  43. Что такое взрывная (обращенная) фотолитография?
  44. Какой фоторезист используется при фотолитографии на меза-структурах?
  45. Где можно ознакомиться с инструкцией по применению позитивных фоторезистов?
  46. Где можно ознакомиться с инструкцией по применению негативных фоторезистов?
  47. Какой фоторезист выбрать

  48. Какой выбрать фоторезист?

ОТВЕТЫ


  1. Каков состав фоторезиста? Безвреден ли фоторезист?

  2. Фоторезист представляет собой органический раствор, состоящий из полимерных связующих, светочувствительного соединения, растворителей и различных добавок.

    Класс опасности фоторезиста идентичен классу опасности бытовых растворителей, лаков и красок. Хранение и использование фоторезиста допускается в помещениях, имеющих приточно-вытяжную вентиляцию. Фоторезистом называют также полимерную пленку, которая формируется на подложке.

    в начало страницы
  3. Как долго можно хранить фоторезист? Как лучше хранить фоторезист?

  4. Фоторезист является свето- и термически чувствительным материалом. Фоторезист поставляется в бутылках коричневого цвета, не пропускающих ультрафиолетовое излучение. Фоторезист должен храниться в заводской таре при температурах (20 + 5) 0С. Помещение, где используется фоторезист, должно быть обеспечено желтым освещением, не пропускающих излучение ниже 460 нм. Срок гарантийного хранения указывается в паспорте на фоторезист.

    в начало страницы
  5. Какие изменения наблюдаются в фоторезисте при длительном хранении?

  6. В процессе хранения раствор фоторезиста темнеет из-за образования красителей в результате термического распада светочувствительного соединения. При длительном хранении в фоторезисте может образовываться осадок, видимый как налет на стенках стеклянной коричневой бутылки.

    Если фоторезист хранился длительное время, например, при повышенных летних температурах, то при отвинчивании крышки бутылки можно услышать «хлопок» и вспенивание фоторезиста. Это явление обусловлено высвобождением азота в результате термического распада светочувствительного соединения. Фоторезист еще годен для использования, однако его следует выдержать один-два дня при комнатной температуре со слегка отвинченной крышкой бутылки.

    в начало страницы
  7. Цвет раствора не соответствует паспорту

  8. Цвет раствора пленки позитивного фоторезиста в процессе хранения меняется от коричневого до темно-коричневого. Этот процесс ускоряется при хранении при повышенных температурах. Светочувствительное соединение, входящее в состав фоторезиста, при комнатной температуре разлагается с образованием азокрасителей, поглощающих в видимой области спектра. Этот термохимический процесс протекает медленно и практически не влияет на светочувствительность фоторезиста в пределах гарантийного хранения фоторезиста.

    Контакт фоторезиста с водой или растворителями, замораживание фоторезиста может изменить его цвет. В этом случае параметры фоторезиста могут ухудшиться.

    в начало страницы
  9. Цвет пленки не соответствует паспорту

  10. Цвет пленки фоторезиста может меняться в зависимости от подложки

    В случае тонких пленок изменение толщины пленки на 10 нм может изменить интерференционную картину и, соответственно, цвет пленки

    Воздействие сильных травителей или высоких температур может привести к окрашиванию пленки фоторезиста в темно-коричневый цвет

    в начало страницы
  11. Повышенное содержание сухого остатка

  12. Необходимо обеспечить сушку пленки до постоянного веса. Современные экологически безопасные растворители медленно удаляются из пленки. Важно использовать алюминиевые бюксы с плоским дном. У стеклянных бюксов из-за кривизны дна раствор фоторезиста стекается к стенкам, с образованием больших толщин пленки. При этом длительность сушки пленки до постоянного веса существенно возрастает.

    в начало страницы
  13. Вязкость фоторезиста не соответствует паспорту

  14. Вязкость фоторезиста сильно зависит от температуры измерения. Важно поддерживать в водяном термостате температуру с точностью, указанной в технических условиях на фоторезист. Как правило, это точность составляет 0,1 0С. Точность измерения обычных термометров с ценой деления 1 0С составляет 0,5 0С. Необходимо контролировать температуру водяной бани с помощью прецизионных термометров с ценой деления - 0,1 0С.

    в начало страницы
  15. Можно ли самостоятельно отфильтровать фоторезист перед нанесением.

  16. Иногда возникает проблема дополнительной фильтрации фоторезиста и других вспомогательных материалов перед их использованием. Наше предприятие предлагает такую установку микрофильтрации УФР-16.

    в начало страницы
  17. Как готовится подложка перед нанесением.

  18. Поверхность подложки следует тщательно очистить перед нанесением фоторезиста. Детально стадии очистки и обработки подложки подробно описаны на этой странице.

    в начало страницы
  19. Фоторезист плохо смачивает подложку. Есть не покрытые участки. Почему?

  20. Возможные причины:

  • Плохо очищена подложка и/или высокая влажность воздуха в помещении. Необходимо подложку очистить и высушить в соответствии с требованиями фотолитографии на этой странице.
  • На подложку наносится недостаточный объем фоторезиста. Следует увеличить наносимый объем фоторезиста.
  • При плохом смачивании подложки для гладких поверхностей иногда достаточно увеличить ускорение центрифуги, чтобы подавить появление непокрытых зон.
  • При плохом смачивании текстурированной поверхности может понадобиться двух ступенчатое нанесение. Сначала наносится несколько больший объем фоторезиста при низкой скорости центрифуги, затем через несколько секунд скорость вращения центрифуги резко увеличивается до конечной величины.
в начало страницы
  • Почему образуются наплывы (бортики) по краям подложки?

  • Фоторезисты с высокой вязкостью, например, ФП-25, при нанесении образуют по краям бортики (наплывы). Для круглых подложек эти бортики легко снять путем вращения подложки со скоростью примерно 500 об/мин с одновременным распределением разбавителя РПФ-25 по кромке пленки. Сразу после этого подложка раскручивается при повышенных скоростях для удаления избытка разбавителя.

    в начало страницы
  • Некачественное покрытие кромок (краев) подложки. Почему?

  • При высокой концентрации высококипящего растворителя в фоторезисте, растворитель не успевает улетучиться, пленка фоторезиста на краях рельефа подложки стекает вниз в ямки, обнажая кромки рельефа. Следует использовать специальные фоторезисты для аэрозольного распыления, например, ФП-РН-7Сэ.

    в начало страницы
  • Какова адгезия фоторезиста к различным поверхностям?

  • Позитивные фоторезисты проявляют хорошую адгезию к кремнию, нитриду кремния, алюминию, меди. Адгезия фоторезистов недостаточна на таких поверхностях как окись кремния, стекло, арсенид галлия, золото, серебро. Рекомендуется использовать усилители адгезии (прайм-агенты), например, Сил-А-01.

    Полезно знать, что при относительной влажности в гермозоне свыше 60% адгезия фоторезистов к подложкам резко падает. Обусловлено это тем, что при таких влажностях наблюдается высокая скорость абсорбирования молекул воды на подложке. Не рекомендуется проведение фотолитографических работ при относительной влажности воздуха свыше 70%.

    в начало страницы
  • Как лучше наносить фоторезист на подложку?

  • Различные способы нанесения фоторезиста подробно описаны на странице сайта. Здесь мы отметим некоторые факторы, влияющие на качество нанесения.

    Фоторезист и подложки перед нанесением фоторезиста должны быть приведены к равновесному состоянию с окружающей средой. Ни в коем случае нельзя открывать сразу бутылки с фоторезистом, внесенные в гермозону из прохладного склада или из холодильника. Фоторезист должен обязательно кондиционироваться в гермозоне несколько часов перед отвинчиванием крышки бутылки.

    Хранение фоторезиста в гермозоне допускается только при плотно навинченной крышке оригинальной бутылки. В противном случае возможно частичное испарение растворителя. Так для фоторезиста ФП-383 потеря 1% растворителя приводит к увеличению толщины пленки фоторезиста на 4%, что сильно влияет на светочувствительность.

    Оптимальные условия нанесения фоторезиста в гермозоне: относительная влажность воздуха в пределах 30-50 %, температура воздуха в пределах 20-25 % с точностью поддержания температуры ± 1%.

    в начало страницы
  • Почему в пленке фоторезиста иногда появляются воздушные пузырьки и как этого избежать?

  • Появление пузырьков воздуха в пленке фоторезиста является следствием нескольких причин:

    • Концентрация воздуха в фоторезисте выше равновесной. При нанесении фоторезиста избыточная концентрация воздуха из раствора выделяется в виде пузырьков воздуха. Чтобы этого избежать следует кондиционировать фоторезист в гермозоне в течение 2-х часов при слегка отвинченной крышке бутылки.
    • Раствор фоторезиста взбалтывался перед нанесением. При взбалтывании фоторезист захватывает воздух, что увеличивает концентрацию воздуха в растворе фоторезиста. После любого взбалтывания необходимо выдержать примерно один час для выхода пузырей из раствора естественным образом.
    • Пузырьки воздуха могут появляться в процессе сушки толстых пленок при высоких температурах. Небольшая выдержка пленки в условиях комнатной температуры до ее нагрева может эту проблему решить.
    • Иногда пузыри образуются в пленке толстого фоторезиста в процессе экспонирования. Как правило это явление связано с недостаточной сушкой толстой пленки и высокой дозой экспонирования. Оптимизация обоих этих факторов обычно решает проблему.
    в начало страницы
  • Почему пленку фоторезиста сушат при высоких температурах?

  • Сушка фоторезиста при температурах 90-95 необходима для увеличения адгезии, контраста и стойкости к травителям фоторезистивной пленки.

    в начало страницы
  • Как долго термическая высушенная пленка может простоять до экспонирования?

  • Термически высушенная пленка, защищенная от воздействия УФ-света, может простоять несколько недель без потери качества. Возможно некоторое ухудшение светочувствительности, которое легко корректируется увеличением времени экспонирования.

    в начало страницы
  • Как экспонируется фоторезист

  • Техника экспонирования пленки фоторезиста подробно описана этой странице нашего сайта. Здесь следует отметить следующее. Величина светочувствительности (дозы экспонирования) конкретной марки фоторезиста зависит от многих факторов и, как правило, этот параметр определяется экспериментально на каждом производстве. Важно только, чтобы сохранялась воспроизводимость параметров фоторезиста от партии к партии фоторезиста.

    в начало страницы
  • Как определить оптимальную экспозицию?

  • При малой дозе экспонирования на подложке остается вуаль после проявления, которая препятствует в дальнейшем травлению. При высокой дозе экспонирования разрешающая способность фоторезиста существенно падает.

    Светочувствительность фоторезиста зависит от концентрации проявителя. Чем выше концентрация проявителя, тем выше светочувствительность и наоборот. Однако при высоких концентрациях проявителя падает толщина пленки, что ухудшает защитные свойства фоторезиста. Каков же критерий достаточности экспозиции?

    Существует простое эмпирическое правило: минимально необходимой дозой экспонирования является такая доза, после которой пленка фоторезиста чисто проявляется за время не более 45 сек в фирменном проявителе для данного фоторезиста. Если к этой минимальной дозе добавить 20%, то эту величину можно принять за оптимальную экспозицию.

    в начало страницы
  • Почему фотошаблон прилипает иногда к фоторезисту во время экспонирования?

    • Пленка недостаточно высушена до экспонирования. Следует увеличить температуру или время сушки. Если сушка проводится термошкафе, то время сушки по техническим условиям составляет, как правило, 30 мин при температуре 95 0С. Важно контролировать температуру в шкафе, поскольку из-за инерционности, время восстановления температуры в термошкафе после открытия и закрытия дверки может доходить до 15 минут. Если сушка проводится на горячей плите, то необходимо иметь в виду эмпирическое правило: Одна минута на каждый микрон толщины пленки при температуре 100 0С. То есть пленка толщиной 2 мкм должна сушиться на горячей плите в течение 2-х минут.
    • Способствуют прилипанию фотошаблона присутствие частиц на маске. Следует очистить маску струей сжатого азота.
    • Сильный прижим фотошаблона к пленке фоторезиста также может привести к прилипанию. Следует несколько ослабить контакт.
    в начало страницы
  • Почему в пленке фоторезиста после экспонирования иногда наблюдаются пузырьки?

  • Связано это с высокой интенсивностью падающего УФ-света. При экспонировании позитивных фоторезистов на основе хинондиазидов образуется азот N2. При нормальных условиях экспонирования молекулярный азот успевает диффундировать из пленки фоторезиста. Однако, при больших интенсивностях света, скорость образования молекул азота превышает скорость их диффузии из пленки фоторезиста и в пленке формируются пузырьки азота. Этот эффект часто наблюдается в толстых фоторезистах. Следует уменьшить интенсивность актиничного излучения.

    в начало страницы
  • Чем проявляется пленка фоторезиста?

  • Наше предприятие предлагает ассортимент проявителей для позитивных и негативных фоторезистов:

    Универсальный буферный проявитель УПФ-1Б стал общепринятым стандартом для проявления позитивных фоторезистов отечественного производства.

    в начало страницы
  • Почему фоторезист при проявлении полностью снимается - не образуется рисунок на подложке.

  • Необходимо проверить концентрацию проявителя титрованием. Если концентрация проявителя соответствует паспортным данным, то истек срок годности фоторезиста. Светочувствительный продукт полностью разложился. Фоторезист следует заменить.

    в начало страницы
  • Как концентрация проявителя влияет на качество проявления?

  • Более высокие концентрации проявителя увеличивают светочувствительность фоторезиста, однако при этом уменьшается толщина пленки фоторезиста в неэкспонированных участках (темновая эрозия пленки). Чем ниже толщина пленки, тем хуже ее стойкость при травлении подложки.

    Более низкие концентрации проявителя обеспечивают более высокий контраст пленки (меньшая темновая эрозия), однако при этом ухудшается светочувствительность.

    в начало страницы
  • Как температура проявителя влияет на время проявления?

  • Для достижения воспроизводимых результатов рекомендуется проявлять фоторезист при температуре проявителя между 21-23 0C с точностью поддержания температуры ± 0,5 0С.

    Буферный проявитель УПФ-1Б при снижении температуры работает быстрее, не буферные проявители проявляют быстрее при повышенных температурах.

    в начало страницы
  • Какие существуют способы проявления?

  • Существуют три способа проявления фоторезистов:

    • Подложка с фоторезистом погружается в ванну с проявителем при постоянном перемешивании.
    • Серия безметальных проявителей на основе тетраметиламмоний гидроксида
    • Проявление в луже (puddle). Определенное количество проявителя наливается на фоторезист затем подложка с фоторезистом поворачивается влево - вправо.
    • Аэрозольное распыление проявителя на вращающуюся подложку с фоторезистом.
    в начало страницы
  • Сколько пластин можно проявить одном литре проявителя?

  • Следует иметь в виду, что щелочной проявитель для фоторезистов нейтрализуется постепенно на воздухе углекислым газом. Этот процесс уменьшает силу проявителя. Особенно это относится к способу проявления в ванне в безметальных проявителях. Существует эмпирическое правило, если скорость проявления фоторезиста в ванне упало на 10%, то проявитель следует сменить. При проявлении в ванне лучше использовать буферный проявитель, например, УПФ-1Б. Количество пластин которые можно проявить в одном литре проявителя УПФ-1Б представлено в таблице этой странице нашего сайта.

    в начало страницы
  • Какой проявитель является наилучшим

  • Наилучший проявитель рекомендован в технических условиях и/или в паспорте на фоторезист и поставляется изготовителем фоторезиста. Возможно изготовление потребителем собственного проявителя, однако, необходимо обеспечить контроль титрованием концентрации проявителя, иначе невозможно добиться воспроизводимости фотолитографического процесса.

    Если есть проблемы с выходом годных изделий, с электрофизическими параметрами полупроводниковых структур целесообразно использовать безметальные проявители.

    в начало страницы
  • Можно ли барботировать проявитель сжатым воздухом для лучшего перемешивания?

  • Нет, нельзя. В воздухе содержится двуокись углерода (СО2), который взаимодействует с проявляющим веществом с образованием карбонатов натрия или калия. При барботировании воздухом проявитель будет быстро дезактивирован. Если барботировать проявитель для перемешивания, то только сжатым азотом.

    в начало страницы
  • Можно ли задубливать пленку фоторезиста при температурах 180-200 0С перед травлением для лучшей адгезии?

  • Термическое дубление пленок позитивных фоторезистов при температурах свыше 140 0С нежелательна. Пленкообразующие новолачные смолы при температурах свыше 140 0С окисляются и термически разрушаются, полностью испаряются остаточные растворители, деградируют низкокипящие реологические добавки. Пленка становится хрупкой, адгезия падает. Если необходимо увеличение стойкости фоторезиста в жидкостном травителе или при плазмохимическом травлении, целесообразно использовать коротковолновое облучение пленки при длинах волн 240-250 нм, в области поглощения новолачных смол. Смолы фотохимически сшиваются, образуя плотную трехмерную сетку, что уменьшает проницаемость пленки фоторезиста для травителя.

    в начало страницы
  • Какие травители используются в микроэлектронике?

  • Перечень травителей для металлов, кремния и окиси кремния представлен таблице на нашем сайте.

    в начало страницы
  • Насколько устойчив фоторезист при плазмохимическом травлении?

  • Позитивные фоторезисты ФП-51КИ, ФП-20Ф имеют высокую стойкость к процессам сухого травления в плазме после задубливания в конвекционном шкафу при температуре 120 0С в течении 30 минут или после задубливания пленки фоторезиста коротковолновым УФ-светом с длиной волны в диапазоне 230-240 нм.

    в начало страницы
  • Как можно удалить пленку фоторезиста?

  • Стадия снятия пленки фоторезиста является исключительно важной. При снятии пленок в растворе снимателя часто образуется полимерная взвесь. Эта полимерная взвесь дает визуально незаметный осадок на подложке, которую очень трудно удалить. Пренебрежение этим фактором резко уменьшает выход годных изделий.

    Методика снятия пленки фоторезиста должна гарантировать полное удаление следов полимерной взвеси. Для этого используют так называемую методику «четырех ванн».

    Для удаления пленок фоторезистов мы предлагаем 5 марок снимателей:

    • Сниматель позитивных фоторезистов СПР-01Ф
    • Сниматель резистов универсальный СР-13Ф
    • Сниматель импортных фоторезистов Remover PG
    • Сниматель позитивных фоторезистов СПР-02Щ щелочной
    • Сниматель негативных фоторезистов Форсан-2

    Пленку фоторезиста также можно удалить с помощью кислородной плазмы.

    в начало страницы
  • Безвреден ли сниматель фоторезистов?

  • Сниматели, в состав которых введен растворитель N,N-диметилформамид крайне опасны для здоровья. Ниже приведена выдержка из сертификата безопасности на растворитель N,N-диметилформамид:

    MSDS РАЗДЕЛ 3: ВОЗМОЖНЫЕ ОСТРЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗДОРОВЬЕ:
    МУТАГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ: является мутагеном для клеток млекопитающих.
    ТЕРАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ: воздействует на эмбриональное развитие плода. Классифицируется как токсин для репродуктивной женской системы и возможно для репродуктивной мужской системы.
    ДИМЕТИЛФОРМАМИД является ядом для крови, почек, печени, центральной нервной системы. Длительное воздействие этого химиката на человека может привести к повреждениям органов.

    По этим же причинам нежелательно использовать также фоторезисты, в состав которых входит N,N-диметилформамид. В составе наших материалов не используется растворитель N,N-диметилформамид.

    в начало страницы
  • Какое разрешение можно достигнуть с помощью жидкого фоторезиста?

  • Современная фотолитография позволяет достигнуть разрешения 10 нм. Процессоры с таким разрешением используются, например, в смартфонах типа iPhone 6 и выше или Samsung 8 и выше. Линия шириной 10 нм тоньше в 5000 раз самого тонкого человеческого волоса.

    в начало страницы
  • Что такое взрывная (обращенная) фотолитография?

  • Взрывная (обращенная) фотолитография – это способ получения металлических дорожек на подложке с высокой точностью и разрешением.

    в начало страницы
  • Какой фоторезист используется при фотолитографии на меза структурах?

  • Единственный отечественный фоторезист, который используется на меза структурах это ФП-РН-7Сэ. Наглядно результаты его применения показаны на нашего сайта.

    в начало страницы
  • Где можно ознакомиться с инструкцией по применению позитивных фоторезистов?

  • Общая инструкция по применению позитивных фоторезистов изложена на странице нашего сайта.

    в начало страницы
  • Где можно ознакомиться с инструкцией по применению негативных фоторезистов?

  • Общая инструкция по применению негативных фоторезистов изложена на странице нашего сайта.

    в начало страницы
  • Какой выбрать фоторезист?

  • Выбор фоторезиста исходя из технических требований и из экономических соображений изложен на этой странице нашего сайта.

    в начало страницы

    frast.ru

    Как сделать действительно хорошую плату в домашних условиях

    Эта страница является руководством по производству высококачественных печатных плат (далее ПП) быстро и эффективно, особенно для профессионального макетирования производства ПП. В отличие от большинства других руководств, акцент делается на качестве, скорости и минимальной стоимости материалов.

         С помощью описанных на этой странице методов вы сможете сделать одностороннюю и двухстороннюю плату достаточно хорошего качества, пригодную для поверхностного монтажа с шагом расположения элементов 40-50 элементов на дюйм и с шагом расположения отверстий 0.5 мм.
         Методика, описанная здесь, является суммированным опытом, собранным в течение 20 лет экспериментов в этой области. Если вы будете точно следовать описанной здесь методике, то сможете каждый раз получать ПП отличного качества. Конечно, вы можете экспериментировать, но помните, что неосторожные действия могут привести к существенному снижению качества.
         Здесь представлены только фотолитографические методы формирования топологии ПП - другие способы, такие как трансферт, печать на меди и т.п., которые не подходят для быстрого и эффективного использования, не рассматриваются.

     

    Сверление.

         Если в качестве основного материала вы используете FR-4, то вам понадобятся сверла, покрытые карбидом вольфрама - сверла из быстрорежущий сталей очень быстро изнашиваются, хотя сталь можно применять для сверления одиночных отверстий большого диаметра (больше 2 мм), т.к. сверла с напылением карбида вольфрама такого диаметра слишком дорогие. При сверлении отверстий диаметром меньше 1 мм, лучше использовать вертикальный станок, иначе ваши сверла будут быстро ломаться. Движение сверху вниз самое оптимальное с точки зрения нагрузки на инструмент. Карбидные сверла изготавливают с жестким хвостовиком (т.е. сверло точно соответствует диаметру отверстия), или с толстым (иногда называют "турбо") хвостовиком, имеющим стандартный размер (обычно 3.5 мм).
         При сверлении сверлами с карбидным напылением важно жестко закрепить ПП, т.к. сверло может при движении вверх вырвать фрагмент платы.
         Сверла маленьких диаметров обычно вставляются либо в цанговый патрон различных размеров, либо в трех кулачковый патрон - иногда 3-х кулачковый патрон является оптимальным вариантом. Для точного фиксирования, однако, это закрепление не подходит, и маленький размер сверла (меньше 1 мм) быстро делает желобки в зажимах, обеспечивающих хорошую фиксацию. Поэтому для сверл диаметром меньше 1 мм лучше использовать цанговый патрон. На всякий случай приобретите дополнительный набор, содержащий запасные цанги для каждого размера. Некоторые недорогие сверла производят с пластиковыми цангами - выбросите их и купите металлические.
         Для получения приемлемой точности необходимо правильно организовать рабочее место, т.е., во-первых, обеспечить освещение платы при сверлении. Для этого можно использовать 12 В галогеновую лампу (или 9В, чтобы уменьшить яркость) прикрепив ее на штативе для возможнности выбирать позицию (освещать правую сторону). Во-вторых, поднять рабочую поверхность примерно на 6" выше высоты стола, для лучшего визуального контроля процесса. Неплохо было бы удалить пыль (можно использовать обычный пылесос), но это не обязательно - случайное замыкание цепи пылевой частицей - это миф. Надо отметить, что пыль от стекловолокон, образующаяся при сверлении, очень колкая, и при попадании на кожу вызывает ее раздражение. И, наконец, при работе очень удобно пользоваться ножным включателем сверлильного станка, особенно при частой замене сверл.
         Типичные размеры отверстий:

    • · Переходные отверстия - 0.8 мм и менее
    • · Интегральная схема, резисторы и т.д. - 0.8 мм.
    • · Большие диоды (1N4001) - 1.0 мм;
    • · Контактные колодки, триммеры - от 1.2 до 1.5 мм;
         Старайтесь избегать отверстия диаметром менее 0.8 мм. Всегда держите не менее двух запасный сверл 0.8 мм, т.к. они всегда ломаются именно в тот момент, когда вам срочно надо сделать заказ. Сверла 1 мм и больше намного надежнее, хотя и для них неплохо бы иметь запасные. Когда вам надо изготовить две одинаковые платы, то для экономии времени их можно сверлить одновременно. При этом необходимо очень аккуратно сверлить отверстия в центре контактной площадки около каждого угла ПП, а для больших плат - отверстия, расположенные близко от центра. Итак, положите платы друг на друга и просверлите отверстия 0.8 мм в двух противоположных углах, затем, используя штифты как колышки, закрепите платы относительно друг друга.

     

    Резка.

         Если вы производите ПП серийно, вам понадобится для резки гильотинные ножницы (стоят они около 150 у.е.). Обычные пилы быстро тупятся, за исключением пил с карбидовым покрытием, а пыль во время пилки может вызвать раздражение кожи. Пилой можно случайно повредить защитную пленку и разрушить проводники на готовой плате. Если вы хотите пользоваться гильотинными ножницами, то будьте очень осторожны при отрезании платы, помните, что лезвие очень острое.
         Если вам надо отрезать плату по сложному контуру, то это можно сделать либо просверлив много маленький отверстий и отломав ПП по полученным перфорациям, либо с помощью лобзика или маленькой ножовки, но приготовьтесь часто менять лезвие. Практически можно сделать угловой срез и гильотинными ножницами, но будьте очень осторожны.

     

    Сквозная металлизация.

         Когда вы делаете двухстороннюю плату, возникает проблема объединения элементов на верхней стороне платы. Некоторые компоненты (резистор, поверхностные интегральные схемы) намного легче припаять, чем другие (например конденсатор со штыревыми выводами), поэтому возникает мысль: сделать поверхностное соединение только "легких" компонентов. А для DIP-компонентов использовать штифты, причем предпочтельнее использовать модель с толстым штифтом, а не с разъемом.
         Немного приподнимите DIP-компонент над поверхностью платы и спаяйте пару штырьков со стороны припоя, сделав на конце небольшую шляпку. Затем надо припаять требуемые компоненты к верхней стороне с помощью повторного нагрева, причем при пайке дождитесь, пока припой заполнит пространство вокруг штырька (см. рисунок). Для плат с очень плотным расположением элементов необходимо хорошо продумать компоновку, чтобы облегчить пайку DIP-компонентов. После того, как вы закончили сборку платы, необходимо произвести двухсторонний контроль качества монтажа.
         Для переходных отверстий используют быстромонтируемые связующие штыри диаметром 0.8 мм (см. рисунок).

    Это самый доступный способ электрического соединения. Вам потребуется всего лишь точно ввести конец прибора в отверстие на всю длину, повторить тоже с другими отверстиями.Если вам необходимо произвести сквозную металлизацию, например, чтобы соединить недоступные элементы, или для DIP- компонентов (связующих штырей), вам понадобится система "Copperset". Эта установка очень удобна, но дорогостоящая (350$). Она использует "пластинчатые бруски" (см. рисунок), которые состоят из бруска припоя с медной втулкой металлизированной с наружной стороны. На втулке нарезаны засечки с интервалом 1.6 мм, соответствующие толщине платы. Брусок вводится в отверстие с помощью специального аппликатора. Затем отверстие пробивают керном, который вызывает перекос металлизированной втулки, и также выталкивает втулку из отверстия. Контактные площадки напаиваются с каждой стороны платы для присоединения втулки к контактным площадкам, затем припой удаляется вместе с оплеткой.
         К счастью, эту систему возможно использовать для металлизации стандартных отверстий 0.8 мм без приобретения полного комплекта. В качестве аппликатора можно использовать любой автоматический карандаш диаметром 0.8 мм, модель которого имеет наконечник похожий на изображенный на рисунке, работающий намного лучше, чем настоящий аппликатор.Металлизацию отверстий надо производить до начала монтажа, пока поверхность платы совершенно плоская. Отверстия должны быть просверлены диаметром 0.85 мм, т.к. после металлизации их диаметры уменьшаются.
         Заметим, что если ваша программа чертила контактные площадки таким же размером, что и размер сверла, то отверстия могут выходить за их пределы, приводя к неисправностям платы. Идеально, чтобы контактная площадка выходила за пределы отверстия на 0.5 мм.

     

    Металлизация отверстий на основе графита.

         Второй вариант получения проводимости через отверстия - металлизация графитом, с последующим гальваническим осаждением меди. После сверления поверхность платы покрывается аэрозольным раствором, содержащим мелкодисперсные частицы графита, который затем ракелем (скребком или шпателем) продавливается в отверстия. Можно использовать аэрозоль фирмы CRAMOLIN "GRAPHITE". Данный аэрозоль широко используется в гальванопластике и других гальванических процессах, а также при получении проводящих покрытий в радиоэлектронике. Если основу составляет легколетучее вещество, то необходимо сразу же встряхнуть плату в направлении перпендикулярном плоскости платы, так чтобы излишки пасты удалились из отверстий до испарения основы. Излишки графита с поверхности удаляются растворителем или механически - шлифованием. Необходимо отметить, что размер полученного отверстия может быть меньше на 0.2 мм исходного диаметра. Загрязненные отверстия можно прочистить с помощью иглы или иначе. Кроме аэрозолей можно использовать коллоидные растворы графита. Далее на проводящие цилиндрические поверхности отверстий осаждается медь.
         Гальванический процесс осаждения хорошо отработан и широко описан в литературе.

    Установка для проведения данной операции представляет собой ёмкость, заполненную раствором электролита (насыщенный раствор Cu2SO4+10% раствор H2SO4), в которую опущены медные электроды и заготовка. Между электродами и заготовкой создается разность потенциалов, которая должна обеспечить плотность тока не более 3-х ампер на квадратный дециметр поверхности заготовки. Большая плотность тока позволяет достигать больших скоростей осаждения меди. Так для осаждения на заготовку толщиной 1.5 мм необходимо осадить до 25 мкм меди, при такой плотности этот процесс идет чуть более получаса. Для интенсификации процесса в раствор электролита могут добавляться различные присадки, а жидкость может подвергаться механическому перемешиванию, борбатажу и др. При неравномерном нанесении меди на поверхность заготовка может быть отшлифована. Процесс металлизации графитом, как правило, использует в субтрактивной технологии, т.е. перед нанесением фоторезиста.
         Вся паста, оставшаяся перед нанесением меди, уменьшает свободный объем отверстия и придает отверстию неправильную форму, что осложняет дальнейший монтаж компонентов. Более надежным методом удаления остатков токопроводящей пасты является вакуумирование или продувка избыточным давлением.

     

     

    Формирование фотошаблона.


         Вам необходимо произвести позитивную (т.е. черный = медь) полупрозрачную пленку фотошаблона. Вы никогда не сделаете действительно хорошую ПП без качественного фотошаблона, поэтому эта операция имеет большое значение. Очень важно получить четкое и предельно непрозрачное изображение топологии ПП.
         На сегодняшний день и в будущем фотошаблон будут формировать с помощью компьютерных программ семейства PCAD или пригодных для этой цели графических пакетов. В данной работе мы не будем обсуждать достоинства программного обеспечения, скажем только, что вы можете использовать любые программные продукты, но совершенно необходимо, чтобы программа выводила на печать отверстия, расположенные в центре контактной площадки, используемые при последующей операции сверления как маркеры. Практически невозможно вручную просверлить отверстия без этих ориентиров. Если вы хотите использовать CAD общего назначения или графические пакеты, то в установках программы задайте контактные площадки либо как объект, содержащий черную залитую область с белой концентрической окружностью меньшего диаметра на ее поверхности, или как незаполненную окружность, установив предварительно большую толщину линии (т.е. черное кольцо).
         Как только определили расположение контактных площадок и типы линий, устанавливаем рекомендуемые минимальные размеры:

      · сверлильного диаметра - (1 мил = 1/1000 дюйма) 0.8 мм Вы можете изготовить ПП и с меньшим диаметром сквозных отверстий, но это будет уже намного сложнее. · контактные площадки для нормальных компонентов и DIL LCS: 65 мил круглые или квадратные площадки с диаметром отверстия 0.8 мм. · ширина линии - 12.5 мил, если вам необходимо, то можно получить и 10 мил. · пространство между центрами дорожек шириной 12.5 мил - 25 мил (возможно, чуть меньше, если позволяет модель принтера).
    1.  

         Необходимо заботиться о правильном диагональном соединении треков на срезах углов (сетка - 25 мил, ширина дорожки - 12.5 мил).
         Фотошаблон должен быть распечатан таким образом, чтобы при экспонировании сторона, на которую наносятся чернила, была повернута к поверхности ПП, для обеспечения минимального зазора между изображением и ПП. Практически это означает, что верхняя сторона двухсторонней ПП должна быть напечатана зеркально.
         Качество фотошаблона очень зависит как от устройства вывода и материала фотошаблона, так и от факторов, которые мы обсудим далее.

     

     
    Материал фотошаблона.

         Речь идет не об использовании фотошаблона средней прозрачности - поскольку для ультрафиолетового излучения достаточно будет полупрозрачного, это не существенно, т.к. для менее прозрачного материала время экспонирования увеличивается совсем немного. Разборчивость линий, непрозрачность черных областей и скорость высыхание тонера/чернил являются намного важнее. Возможные альтернативы при печати фотошаблона:
         Прозрачная ацетатная пленка (OHP)- может показаться, что это наиболее очевидная альтернатива, но эта замена может дорого обойтись. Материал имеет свойство изгибаться или искажаться от нагрева лазерным принтером, и тонер/чернила могут потрескаться и легко осыпаться. НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ
         Полиэфирная чертежная пленка - хорошая, но дорогая, прекрасная размерная стабильность. Шершавая поверхность хорошо удерживает чернила или тонер. При использовании лазерного принтера необходимо брать толстую пленку, т.к. при нагревании тонкая пленка подвержена короблению. Но даже толстая пленка может деформироваться под действием некоторых принтеров. Не рекомендуется, но применение возможно.
         Калька. Берите максимальную толщину, какую сможете найти - не менее 90 грамм на кв. метр (если возьмете тоньше, то она может покоробиться), 120 грамм на кв. метр будет даже лучше, но её труднее найти. Это недорого, и без особого труда можно достать в офисах. Калька обладает хорошей проницаемостью для ультрафиолетового излучения и по способности удерживать чернила близка к чертежной пленке, а по свойствам не искажаться при нагреве даже превосходит.

     

    Устройство вывода.

         Pen plotters - кропотливый и медленный. Вы должны будете использовать дорогостоящую полиэфирную чертежную пленку (калька не годится, т.к. чернила наносятся одиночными линиями) и специальные чернила. Перо придется периодически чистить, т.к. оно легко засоряется. НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ.
         Струйные принтеры - главная проблема при использовании - добиться необходимой непрозрачности. Эти принтеры настолько дешевы, что, конечно, их стоит попробовать, но качество их печати не сравнить с качеством лазерных принтеров. Также можно попробовать напечатать сначала на бумаге, а потом с помощью хорошего ксерокса перевести изображение на кальку.
         Наборщики - для лучшего качества фотошаблона создают Postscript или PDF файл и пересылают на DTP или наборщик. Фотошаблон, изготовленный таким образом, будет иметь разрешение не менее 2400DPI, абсолютную непрозрачность черных областей и совершенную резкость изображения. Стоимость обычно приводится для одной страницы, не считая использованной области, т.е. если вы сможете мультиплицировать копии ПП или разместить на одной странице изображение обоих сторон ПП, то вы сэкономите деньги. На таких устройствах также можно сделать большую плату, формат которой не обеспечивается вашим принтером.
         Лазерные принтеры - легко обеспечивают наилучшее разрешение, доступны и быстры. Используемый принтер должен иметь разрешение не менее 600dpi для всех ПП, т.к. нам необходимо сделать 40 полос на дюйм. 300DPI не сможет разделить дюйм на 40 в отличие от 600DPI.
         Также важно отметить, что принтер производит хорошие черные отпечатки без вкраплений тонера. Если вы планируете купить принтер для изготовления ПП, то первоначально необходимо протестировать данную модель на обычном листе бумаги. Даже лучшие лазерные принтеры могут не покрывать полностью большие области, но это не является проблемой, если пропечатываются тонкие линии.
         При использовании кальки или чертежной пленки необходимо иметь руководство по заправке бумаги в принтер и правильно осуществлять смену пленки, чтобы избежать заклинивания аппаратуры. Помните, что при производстве маленьких ПП, для экономии пленки или кальки, можно разрезать листы пополам или до нужного формата (например, разрезать А4, чтобы получить А5).
         Некоторые лазерные принтеры печатают с плохой точностью, но поскольку любая ошибка линейна, то ее можно компенсировать масштабированием данных при выводе на печать.

     

    Фоторезист.

         Лучше всего использовать стеклотекстолит FR4,уже с нанесенным пленочным резистом. В противном случае вам придется самостоятельно покрывать заготовку. Вам не понадобится темная комната или приглушенное освещение, просто избегайте попадания прямых солнечных лучей, минимизируя избыточное освещение, и производите проявку непосредственно после облучения ультрафиолетом.
         Редко применяются жидкие фоторезисты, которые наносятся распылением и покрывают медь тонкой пленкой. Я не рекомендовали бы их использование, если вы не имеете условий для получения очень чистой поверхности или хотите получить ПП с низким разрешением.

     

    Экспонирование.

         Плату, покрытую фоторезистом, необходимо подвергнуть облучению ультрафиолетовым излучением через фотошаблон, используя УФ-установку.
         При экспонировании можно использовать стандартные флуоресцентные лампы и УФ камеры. Для маленькой ПП - две или четыре 8-ваттных 12" ламп будет достаточно, для больших (А3) идеально использовать четыре 15" 15 ваттных ламп. Чтобы определить расстояние от стекла до лампы при экспонировании, поместите лист кальки на стекле и отрегулируйте расстояние, чтобы получить необходимый уровень освещения поверхности бумаги. Необходимые вам УФ лампы продают или как сменная деталь для установки, применяемой в медицине, или лампы "черного света" для освещения дискотек. Они окрашены в белый или иногда в черный/синий цвет и светятся фиолетовым светом, который делает бумагу флуоресцентной (она начинает ярко светиться). НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ коротковолновые УФ лампы, похожие на стираемые программируемые ПЗУ или бактерицидные лампы, которые имеют чистые стекла. Они испускают коротковолновое УФ излучение, которое может вызвать повреждение кожи и глаз, и не подходит для производства ПП.
         Установку экспонирования можно оборудовать таймером, высвечивающим длительность воздействия излучения на ПП, предел его измерения должен быть от 2 до 10 минут с шагом 30 с. Неплохо было бы снабдить таймер звуковым сигналом, сообщающим об окончании времени экспонирования. Идеально было бы использовать механический или электронный таймер для микроволновой печи.
         Вам придется экспериментировать, чтобы подобрать требуемое время экспонирования. Попробуйте провести экспонирование через каждые 30с, начиная с 20 секунд и заканчивая 10 минутами. Проявите ПП и сравните полученные разрешения. Заметьте, что при передержке изображение получается лучше, чем при недостаточном облучении.
         Итак, для проведения экспонирования односторонней ПП поверните фотошаблон печатной стороной вверх на стекле установки, удалите защитную пленку и положите ПП чувствительной стороной вниз поверх фотошаблона. ПП должна быть прижата к стеклу, чтобы получить минимальный зазор для лучшего разрешения. Этого можно достичь либо положив на поверхность ПП какой-нибудь груз, либо присоединив к УФ-установки навесную крышку с каучуковым уплотнением, которая прижимает ПП к стеклу. В некоторых установках для лучшего контакта ПП фиксируют созданием вакуума под крышкой с помощью маленького вакуумного насоса.
         При экспонировании двухсторонней платы сторона фотошаблона с тонером (более шершавая) прикладывается к стороне припоя ПП нормально, а к противоположной стороне (где будут размещаться компоненты) - зеркально. Приложив фотошаблоны печатной стороной друг к другу и совместив их, проверьте, чтобы все области пленки совпадали. Для этого удобно использовать столик с подсветкой, но он может быть заменен обычным дневным светом, если совмещать фотошаблоны на поверхности окна. Если при печати была потернеа координатная точность, это может привести к рассовмещению изображения с отверстиями; постарайтесь совместить пленки по среднему значению ошибки, следя за тем, чтобы переходные отверстия не выходили за края контактных площадок. После того как фотошаблоны соединены и правильно выровнены, прикрепите их к поверхности ПП скотчем в двух местах на противоположных сторонах листа (если плата большая - то по 3-м сторонам) на расстоянии 10 мм от края пластины. Оставлять промежуток между скрепками и краем ПП важно, т.к. это предотвратит повреждение кромки изображения. Используйте скрепки самого маленького размера, который сможете отыскать, чтобы толщина скрепки была не намного толще ПП.
         Проэкспонируйте каждую сторону ПП по очереди. После облучения ПП вы сможете увидеть изображение топологии на пленке фоторезиста.
         Наконец можно отметить, что короткое воздействие излучения на глаза не приносит вреда, но человек может почувствовать дискомфорт, особенно при использовании мощных ламп. Для рамы установки лучше использовать стекло, а не пластик, т.к. оно более жесткое и в меньшей степени подвержено появлению трещин при контакте.
         Можно комбинировать УФ лампы и трубки белого света. Если у вас бывает много заказов на производство двухсторонних плат, то дешевле было бы приобрести установку двухстороннего экспонирования, где ПП помещаются между двумя световыми источниками, и излучению подвергаются обе стороны ПП одновременно.

     

    Проявление

         Главное, что нужно сказать про эту операцию, - НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ГИДРООКИСЬ НАТРИЯ при проявке фоторезиста. Это вещество совершенно не подходит для проявления ПП - помимо едкости раствора, к его недостаткам можно отнести сильную чувствительность к перемене температуры и концентрации, а также нестойкость. Это вещество слишком слабое, чтобы проявить все изображение и слишком сильное, чтобы растворить фоторезист. Т.е. с помощью этого раствора невозможно получить приемлемый результат, особенно если вы устроили свою лабораторию в помещении с частой сменой температуры (гараж, навес и т.п.).
         Намного лучше в качестве проявителя раствор, произведенный на основе эфира кремневой кислоты, который продается в виде жидкого концентрата. Его химический состав - Na2SiO3*5H2O. Это вещество обладает огромным числом достоинств. Наиболее важным является то, что в нем очень трудно передержать ПП. Вы можете оставить ПП на точно не фиксированное время. Это также означает, что он почти не изменяет своих свойств при перепадах температуры - нет риска распада при увеличении температуры. Этот раствор также имеет очень большой срок хранения, и его концентрация сохраняется постоянной не менее пары лет.
         Отсутствие проблемы передержки в растворе позволит вам увеличить его концентрацию для уменьшения времени проявления ПП. Рекомендуется смешивать 1 часть концентрата со 180 частями воды, т.е. в 200 мл воды содержится чуть более 1,7 гр. силиката, но возможно сделать более концентрированную смесь, чтобы изображение проявлялось примерно за 5 с без риска разрушения поверхности при передержке, при невозможности приобретения силиката натрия, можно использовать углекислый натрий или калий (Na2СO3).
         Вы можете контролировать процесс проявки погружением ПП в хлорид железа на очень короткое время - медь тотчас же потускнеет, при этом можно различить форму линий изображения. Если остаются блестящие участки или промежутки между линиями расплывчаты, промойте плату и подержите в проявочном растворе еще несколько секунд. На поверхности недодержанной ПП может остаться тонкий слой резиста, не удаленный растворителем. Чтобы удалить остатки пленки нужно мягко протереть ПП бумажным полотенцем, шероховатость которого достаточна, чтобы удалить фоторезист без повреждения проводников.
         Вы можете использовать либо фотолитографическую проявочную ванну, либо вертикальный бак для проявки - ванна удобна тем, что она позволяет контролировать процесс проявки, не вынимая ПП из раствора. Вам не понадобятся нагреваемые ванны или баки, если температура раствора будет поддерживаться не меньше 15 градусов.
         Еще один рецепт проявочного раствора: Взять 200 мл "жидкого стекла", добавить 800 мл дистиллированной воды и размешайте. Затем к этой смеси добавьте 400 г гидроксида натрия.
         Меры предосторожности: Никогда не берите твердый гидроксид натрия руками, используйте перчатки. При растворении гидроксида натрия в воде выделяется большое количество тепла, поэтому растворять его надо небольшими порциями. Если раствор стал слишком горячим, то прежде чем добавить очередную порцию порошка, дайте ему остыть. Раствор очень едкий, и поэтому при работе с ним необходимо надеть защитные очки. Жидкое стекло также известно как " раствор силиката натрия" и " яичный консерватор". Оно используется для чистки водосточных труб и продается в любом хозяйственном магазине. Этот раствор нельзя сделать простым растворением твердого силиката натрия. Описанный выше проявочный раствор имеет такую же интенсивность, как и концентрат, и поэтому его необходимо разбавлять - на 1 часть концентрата 4-8 частей воды в зависимости от используемого резиста и температуры.

     

    Травление

         Обычно в качестве травителя используют хлорид железа. Это очень вредное вещество, но его легко получать и оно намного дешевле, чем большинство аналогов. Хлорид железа травит любой металл, включая нержавеющие стали, поэтому при установке оборудования для травления используйте пластический или керамический водослив, с пластиковыми винтами и шурупами, и при присоединении любых материалов болтами, их головки должны иметь кремнево-каучуковое уплотнение. Если же у вас металлические трубы, то защитите их пластиком (при установке нового слив идеально было бы использовать термостойкий пластик). Испарение раствора обычно происходит не очень интенсивно, но когда ванны или бак не используются, их лучше накрывать.
         Рекомендуется использовать гексагидрат хлорида железа, который имеет желтую окраску, и продается в виде порошка или гранул. Для получения раствора их необходимо залить теплой водой и размешать до полного растворения. Производство можно существенно улучшить с точки зрения экологии, добавив в раствор чайную ложку столовой соли. Иногда встречается обезвоженный хлорид железа, который имеет вид коричнево-зеленых гранул. По возможности избегайте использования этого вещества. Его можно применять только в крайнем случае, т.к. при растворении в воде он выделяет большое количество тепла. Если вы все-таки решили сделать из него травильный раствор, то ни в коем случае не заливайте порошок водой. Гранулы нужно очень осторожно и постепенно добавлять к воде. Если получившийся раствор хлорного железа не вытравливает до конца резист, то попробуйте добавить небольшое количество соляной кислоты и оставить его на 1-2 дня.
         Все манипуляции с растворами необходимо проводить очень аккуратно. Нельзя допускать разбрызгивания травителей обоих типов, т.к. при их смешении может произойти небольшой взрыв, из-за которого жидкость выплеснется из контейнера и может попасть в глаза или на одежду, что опасно. Поэтому во время работы надевайте перчатки и защитные очки и сразу же смывайте любые капли, попавшие на кожу.
         Если вы производите ПП на профессиональной основе, где время - деньги, вы можете использовать нагреваемые емкости для травления, чтобы увеличить скорость процесса. Со свежим горячим FeCl ПП будут полностью вытравливаться за 5 минут при температуре раствора 30-50 градусов. При этом получается лучшее качество края и более равномерная ширина линий изображения. Вместо использования ванн с подогревом можно поместить травильный поддон в емкость большего размера, наполненную горячей водой.
         Если вы не используете емкость с подведенным воздухом для бурления раствора, то вам необходимо периодически передвигать плату, чтобы обеспечить равномерное травление.

     

    Лужение

         Нанесения олова на поверхность ПП проводят для облегчения пайки. Операция металлизации состоит в осаждении тонкого слоя олова(не более 2 мкм)на поверхности меди.
         Подготовка поверхности ПП является очень важной стадией перед началом металлизации. Прежде всего, вам необходимо снять остатки фоторезиста, для чего можно использовать специальные очищающие растворы. Наиболее распространённый раствор для снятия резиста - трёхпроцентный раствор KOH или NaOH, нагретый до 40 - 50 градусов. Плату погружают в этот раствор, и фоторезист через некоторое время отслаивается от медной поверхности. Процедив, раствор можно использовать повторно. Другой рецепт - с помощью метанола (метиловый спирт). Очищение производят следующим образом: удерживая ПП (промытую и высушенную) горизонтально, капните несколько капель метанола на поверхность, затем, немного наклоняя плату, постарайтесь, чтобы капли спирта растеклись по всей поверхности. Подождите около 10 секунд и протрите плату салфеткой, если резист остался, повторите операцию еще раз. Затем протрите поверхность ПП проволочной мочалкой (которая дает намного лучший результат, чем наждачная бумага или абразивные ролики), пока не добьетесь блестящей поверхности, протрите салфеткой, чтобы убрать частички, оставшиеся после мочалки, и немедленно поместите плату в раствор для лужения. Не касайтесь поверхности платы пальцами после очистки. В процессе пайки олово может смачиваться расплавом припоя. Паять лучше мягкими припоями с бескислотными флюсами. Следует обратить внимание, что если между технологическими операциями существует некоторый промежуток времени, то плату необоходимо декапировать, чтобы удалить образовавщийся окисел меди: 2-3с в 5% растворе соляной кислоты с последующей промывкой в проточной воде. Достаточно просто осуществлять химическое лужение, для этого плату опускают в водный раствор, содержащий хлорное олово. Выделение олова на поверхности медного покрытия происходит при погружениии в такое раствор соли олова, в которой потенциал меди более электроотрицателен, чем материал покрытия. Изменению потенциала в нужном направлении способствует введение в раствор соли олова комплексообразуещей добавки - тиокарбамида (тиомочевины), цианида щелочного металла. Такого типа расворы имеют следующий состав (г/л):

     

      1 2 3 4 5
    Двухлористое олово SnCl2*2H2O 5.5 5-8 4 20 10
    Тиокарбомид CS(NH2)2 50 35-50 - - -
    Серная кислота H2SO4 - 30-40 - - -
    KCN - - 50 - -
    Винная кислота C4H6O6 35 - - - -
    NaOH - 6 - - -
    Молочнокислый натрий - - - 200 -
    Сернокислый алюминий-аммоний (алюмоаммонийные квасцы) - - - - 300
    Температура, Сo 60-70 50-60 18-25 18-25 18-25


          Среди выше перечисленных наиболее распространены растворы 1 и 2.
    Внимание! Раствор на основе цианистого калия чрезвычайно ядовит!

          Иногда в качестве поверхносто-активного вещества для 1 раствора предлагается использование моющего средство "Прогресс" в количестве 1 мл/л. Добавление во 2 раствор 2-3 г/л нитрата висмута приводит к осаждению сплава, содержащего до 1,5% висмута, что улучшает пояемость покрытия и сохраняет ее в течение нескольких месяцев. Для консервации поверхности применяют аэрозольные распылители на основе флюсующих композиций. Нанесенный на поверхность заготовки лак после высыхания образует прочную гладкую пленку, которая припятствует окислению. Одним из популярных таких веществ является "SOLDERLAC" фирмы Cramolin. Последующая пайка проходит прямо по обработанной поверхности без дополонительного удаления лака. В особо ответственных случаях пайки лак можно удалить спиртовым раствором.
         Искусственные растворы для лужения ухудшаются с течением времени, особенно при контакте с воздухом. Поэтому если у вас не регулярно бывают большие заказы, то старайтесь приготовить сразу небольшое количество раствора, достаточное для лужения нужного количество ПП, остатки раствора храните в закрытой емкости (идеально использовать одну из бутылок, использующуюся в фотографии, не пропускающую воздух). Также необходимо защищать раствор от загрязнений, которые могут очень ухудшить качество вещества. Тщательно очищайте и высушивайте заготовку перед каждой технологической операцией. У вас должен быть специальный поднос и щипцы для этих целей. После использования инструменты также необходимо хорошо очистить.
         Наиболее популярным и простым расплавом для лужения является легкоплавкий сплав - "Розе" (олово - 25%, свинец - 25%, висмут - 50%), температура плавления которого 130 Сo. Плату при помощи щипцов помещают под уровень жидкого расплава на 5-10 с, и вынув проверяют все ли медные поверхности равномерно покрыты. При необходмости операцию повторяют. Сразу же после вынимания платы из расплава его удаляют либо с помощью резинового ракеля, либо резким встряхиванием в направлении перпендикулярном плоскости платы, удерживая ее в зажиме. Другим способом удаления остатков сплава "Розе" ялвляется ее нагрев в термошкафу и встряхивание. Операция может проводится повторно для достижения монотолщинного покрытия. Для предотвращения окисления горячего расплава в раствор добавляют нитроглицерин, так чтобы его уровень покрывал расплав на 10 мм. После операции плата отмывается от глицерина в проточной воде.
    Внимание! Данные операции предполагают работу с установками и материалами, находящимися под действием высокой температуры, поэтому для предотвращения ожега необходимо пользоваться защитными перчатками, очками и фартуками. Операция лужения сплавом олово-свинец протекает аналогично, но более высокая температура расплава ограничивает область применения данного способа в условиях кустарного производства.

     

    Рекомендуемое оборудование.
    • Установка, включающая три емкости: травильная ванна с подогревом, ванна с барботажем и проявочный поддон. Как гарантированный минимум: травильная ванна и емкость для споласкивания плат. Для проявки и лужения плат можно использовать ванночки для фотографий.
    • Набор поддонов для лужения различного размера
    • Гильотина для ПП или маленькие гильотинные ножницы.
    • Сверлильный станок, с ножной педалью включения.
       

    Если вы не можете достать промывочную ванну, то для промывки плат можно использовать ручной разбрызгиватель (например, для поливки цветов).
         Ну, вот и все. Желаем вам успешно освоить данную методику и получать каждый раз прекрасные результаты.

    Андрющенко М.В.

     

     

    www.qrz.ru

    Оставить комментарий

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о