Бескалибровочная проявка

В процессе экспериментов с проявкой фоторезиста удалось отработать простой и весьма надежный способ проявки, который дает, с одной стороны, очень качественную проявку, а с другой, не требует калибровки. На момент написания серии статей о процессе изготовления плат эксперименты не были завершены, поэтому метод в статью не попал.

Видимо стоит начать с предыстории, с калибровки экспозиции. В процессе калибровки, особенно на втором шаге, можно обратить внимание, что часто два соседних элемента выглядят практически одинаково за исключением количества крошечных перемычек между дорожками. На элементе с более длительной экспозицией их, как правило, несколько больше. Из этого не сложно сделать вывод, что основная причина плохого вымывания фоторезиста вовсе не метод проявки, а неправильно подобранная экспозиция. Зачастую разница в 10 секунд может играть существенную роль даже в ситуации типа моей, когда мощность излучения достигающего фоторезист невелика, а сам фоторезист имеет относительно низкую чувствительность. После того, как выбрана самая подходящая экспозиция, проявка становится очень простой и не требует калибровки, достаточно визуального контроля.

Итак, последовательность такая:
0. Экспозиция

1. Сразу после экспозиции плату прокатываем через ламинатор и даем остыть.
Точных замеров не делал, но субъективно после этого проявка происходит быстрее.

2. Погружаем заготовку в проявочный раствор примерно на 1см от поверхности (точное расстояние не важно, главное хорошо видеть поверхность) и… ждем, просто ждем. Периодически слегка покачиваем плату и когда над открытыми участками накапливается много «тумана», достаем заготовку, даем стечь раствору и снова погружаем обратно. Контроль проявки делаем глядя вертикально вниз на заготовку: дорожки (точнее промежутки) должны быть цвета меди и чистыми. Если при таком взгляде они выглядят как бы «запачкаными», значит проявка еще не завершена.

3. Когда дорожки очищаются полностью, остатки фоторезиста на открытых участках можно смыть более интенсивными движениями платы вверх-вниз. Когда фоторезист смывается окончательно, еще раз ополаскиваем в проявочном растворе и очень тщательно промываем плату водяной щеткой и стряхиваем воду.

4. Делаем вторую экспозицию. Причем делать ее нужно очень большой по сравнению с временем первой экспозиции, примерно раз в 10 больше. Вобщем, делаем максимально возможную при условии, что фоторезист удается отмыть после травления.

5. За время второй экспозиции заготовка, обычно, успевает почти полностью высохнуть. Проверка показала, что это не имеет негативных последствий кроме одного — рисунок плохо смачивается травителем с первого раза, что может давать неравномерность при травлении. Что бы этого избежать нужно хорошенько ополоснуть заготовку под струей воды и дать воде стечь полностью, удерживая заготовку вертикально.

6. Травим как обычно.

Одно замечание: первый раз пробовать этот метод лучше со свежим раствором, иначе будет трудно увидеть что происходит и сложно определить готовность.

Тех, кто будет пробовать этот метод с другими фоторезистами, просьба отписаться с результатами.

Текущие параметры техпроцесса (оборудование и остальные шаги такие же как были описаны в серии.):
Время экспозиции 2мин40с
Время второй экспозиции 20мин

Фоторезист PHOTEC H-6300
  • +4
  • 15 марта 2012, 12:51
  • evsi

Комментарии (38)

RSS свернуть / развернуть
сделал не одну платку двустороннюю фоторезистом от ворона…

чесно не понимаю что вы мучаетесь? накатка… просветка… проявка…
мне хватило два раза поиграться и всё!

у меня обычная экономка на 20 ватт синего ультрафиолета… обычная настольная лампа…

накатываю пальцем постепенно разглаживая и отдирая матовую пленку, потом между 2 листов а4 и в ламинатор 100 градусов

далее печатаю шаблон… он у меня очень плохой и полупрозрачный… потому ложу заготовку на стекло из серванта(толстое но без уф фильтра), на неё шаблон, сверху ещё одно стекло из серванта и на пол в ванной, рядом ставлю стульчик типа табурет на него — обычную настольную лампу и ровно 10 минут свечу лампой вниз…

далее сдираю тонкую верхнюю пленку с фоторезиста и в канистре изпод грунтовки 200 грамм кипятка + 6 горошин крота с алюминевым активатором… конечно же непрерывно помешиваем в руках… далее смотрим когда проходит туман между дорожками, беру тестер прозвонка и одну иголку в свободный полигон — другой между важными дорожками — пищит стабильно — вынимаю, ополаскиваю водой и сразу в разогретый до кипятка хлорный железняк :)
грамм 300-500
через 4 минуты вынимаю, досыпаю в старый проявитель ещё 10 горошин и оставляю платку — иду резать фоторезист на другую сторону, пока резал — там всё стравилось что должно, достал промыл, отклеил с обратной стороны скотч, почухал порошком Комета и снова — накатал фоторезист, просверлил 2-3 дырки опорные по углам, совместил стеклом шаблон и дырочки — снова на 10 минут в ванную на УФ — результат за час плата двусторонняя 10х15 с первого раза влёт…

один раз забыл скотч приклеить с обратной стороны — получилась односторонняя с парой-тройкой перемычек :)
сканы моих фотошаблонов
0
фото готовой платы atmega103

не хуже получаются платы и под tssop48 и прочие с нормами 0.12( при печати 600dpi — 1 пиксель)… мельче просто не знаю зачем :)
0
Вообще-то 0.12 на 600DPI не 1 пиксель, а три.
Мельче нужно для BGA с шагом 0.5 и порщадками диаметром 0.3.
0
А это вообще реально? Даже при нормах 0.1/0.1 на площадки остается 0.2мм, а рекомендуется около 0.3.
0
Сорри, там шаг не 0.5, а 0.8.
0
Соответственно, при площадках 0.3 и нормах 0.1 есть место для двух дорожек.
0
Ну там и площадки уже больше. Но уже более реально, да. Даже на 0.15/0.15 выглядит реально. При условии, разумеется, что микру можно развести в одном слое с одной дорожкой между площадками.
0
Не, 0.3 это реальный размер пада. При 0.15 реально вывести два внешних ряда, при 0.1 — три. Таким образом на две стороны можно вывести шесть рядов выводов, а это как раз то, что нужно для 48 и 54 VFBGA, в которых идет микроновская PSRAM (там форматы 6х8 и 6х9 шаров).
0
чесно не понимаю что вы мучаетесь?
Все упирается в хреновую контрастность фотошаблонов, отсюда и мучения.
0
Я посмотрел только «исходна картинка» и ничего там мелкого не обнаружил кроме пары дорожек. Такие нормы тем способом, который вы описали получаются без проблем.
0
Проявлять кротом — это вообще жесть. К слову, метод накатки, который я описал в статье, не содержит этапа ручной накатки (который, на самом деле, довольно геморройный) и не зависит от размера платы. Проявка практически аналогична той, которую я описал выше (минус агрессивные реактивы). Травление, понятное дело одинаково. Вторая экспозиция у меня дольше, это да, но стабильность и разрешающая способность стоят лишних 10 минут.

P.S. в документации на фоторезист написано, что для улучшения разрешающей способности нужно увеличивать мощность и уменьшать выдержку. Так что ваш вариант с 10-минутной экспозицией будет хуже в этом плане просто в силу свойств самого фоторезиста.
0
Это вообще-то фотки моей второй платы в жизни!
и я считаю что с прозрачным фотошаблоном — получилось просто круто…
да проявка кротом ужас… ну конечно… но… у меня получается всегда и с первого раза :)

дальше накатка руками тяжело?
просто провожу пальцем :) два раза максимум :) занимает не более 10 секунд для платы 10х15 а дальше ламинатор :) — держит мёртво… не понимаю зачем вторая экспозиция?

есть платы где я 4 дороги под 1206 проводил и при этом мог впаять 0805 вместо 1206
дорожки толщиной в 1 пиксель получаются влёт… максимум один-два разрыва ито по вине фотошаблона… исправляются маркером… после ЛУТа это просто нефик делать :)
а в чём собственно суть жести проявки в кроте-кипятке? чтото ничего ужасного не заметил… скоро буду новую серию плат травить… сосканирую фоторестную маску после проявки :) самому прям интересно в чём разница
0
но… у меня получается всегда и с первого раза :)
У меня тоже, хотя кротом я не пользуюсь.

дальше накатка руками тяжело?
Нет, не тяжело. Но чревато дефектами, к тому же отнимает время. Просто не вижу смысла делать руками то, что может сделать сам ламинатор и гораздо качественнее.

не понимаю зачем вторая экспозиция?
Вот потому и не понимаете, что реальные нормы у вас значительно ниже, чем 0.15.

есть платы где я 4 дороги под 1206 проводил
Типа такого?

На картинке координатная сетка 0.1. Если присмотреться, то дорожки и зазоры (кроме полигона) везде 0.2. Такие платы действительно получаются легко и непринужденно у очень многих. Ваш вариант еще не самый жестяковый из того, что мне доводилось слышать.

дорожки толщиной в 1 пиксель получаются влёт…

0.043мм? Извините, не верю. Это разрешающая способность самого фоторезиста в лабораторных условиях.

максимум один-два разрыва ито по вине фотошаблона…
Это не фотошаблон. И это ответ на вопрос зачем нужна вторая экспозиция. В описанной технологии разрывы бывают только на дефектах наложения фоторезиста и это один дефект на несколько плат, а не один-два дефекта на плату. Один из способов достижения этого — длительная вторая экспозиция. К слову плата с разрывом у меня автоматом уходит в брак, да и маркером мои платы исправить не удастся, я поначалу пробовал это делать. То, что я назвал дефектом это крошечные перемычки, которые легко удаляются одним движением скальпеля.
0
типа такого только вот тот кусок полигона залезшего я не оставил бы :) такое и не пропаяеш… можно соплю просто повешать незаметив…
это именно фотошаблон у меня… вы фотки их(шаблонов) видели? у меня получаются дороги контурные и с пустотой по центру! это не считая того что они прозрачные… ну нет у меня нормального принтера… этот вроде хороший но плёнка ему не подходит… зато 1200…

о дороге в 1 пиксель я говорил исключительно в программе… по факту она конечно же намного толще… промежутки 2 пикселя минимум надо оставлять… но это уже придирки… я бга распаивать не собираюсь а на TSSOP разрешения хватает за глаза… а что ещё мельче бывает нужно?
0
Как я и писал выше, «типа такого», то есть платы с реальным шагом 0.2 получаются очень просто. Я бы даже сказал, что нужно очень накосячить, что бы они не получались. Проблемы вылезают при попытке уменьшить нормы (всей топологии, а не отдельных дорожек) до 0.15 и меньше.

По поводу «залезшего полигона»: я развожу так, что бы унифицировать зазоры по всей поверхности платы. А тот «хвост» совершенно не мешает, поскольку все платы у меня с маской.
0
У меня пока тоже не BGA, но с нормами 0.2 многие мои платы не влезают в запланированые размеры.
0
крот (щелочь с добавками и отдушками) слишком агрессивен. если вдруг кто не в курсе — химические ожоги от щелочи намного хуже кислотных, ООчень болезненно и очень долго заживают. а в разведенном жидком стекле вполне можно и голыми руками плескаться. плюс, 1,5кг банка стоит около пары баксов — для проявки хватит надолго… после ковыряний с щелочью предпочитаю минимально агрессивные реактивы. понятно, что в перчатках, но от случайных брызг и капель никто не застрахован.
+1
нудаа… 200 грамм воды и 0.015 грам 4-5 шариков… эт не щелочь… так… насмешка…

конечно если взять влажными руками этот шарик…

а силикатный клей… он же клей? не? да и у нас я его не нашел… тож сначала думал ним :)
в общем это холивар…
пачка крота одноразовая стоит тоже 3 грн и шариков этих там на 100500 проявок и смываний…
просто я к тому что для начала особенно под tqfp процес можно вообще сильно упростить
0
Странная у вас местность, ни силикатного клея нету, ни жидкого стекла (что тоже самое) в магазинах стройматериалов не продают. Кальцинированной соды, судя по всему, тоже в хозмагах нету, только крот и остался :)
0
ghbtp;fqnt — сами увидите :)
даже таймера 555 или lm324 негде купить… приходится заказывать издалеку :) и платить 1 грн за микруху и 10 за доставку :)
ДАда… увы и ах у нас так :)
силикатный то есть в строймаге но он мутный как молоко… что там ещё кроме собственно стекла — хз :)
0
Он такой и должен быть, поскольку концентрированный. 15грамм на литр воды и его не видно абсолютно.
0
нудаа… 200 грамм воды и 0.015 грам 4-5 шариков… эт не щелочь… так… насмешка…
поверь, это еще хуже, т.к. эффект проявляется не сразу. один знакомый игрался с позитивом, развел крота, попробовал засунуть пальцы. никаких ощущений. ну и забил на перчатки. потом две недели отмачивал пальцы в воде. было смешно и грустно наблюдать…
0
чтобы фотошаблон стал более непрозрачным и качественным после лазерник можно его «промокнуть» или сбрызнуть бензином очищенным. тонер малость разбухает, но не успевает смазаться или смыться. можно ещё попробовать 646 растворитель, но хз как он на плёнку подействует и тонер он быстро растворяет, так что надо быть аккуратнее.
0
646 смывает тонер влет, даже крошечные капли. Если выдержать в парах растворителя, тонер набухает, но дальше все зависит от тонера. Тонер из одного из моих принтеров действительно превращается в оптически плотную абсолютно черную субстанцию, практически так же как после toner density. Тонер из другого принтера просто высыхает и возвращается к первоначальному состоянию.

P.S. очищеный бензин это «калоша»?
0
Если выдержать в парах растворителя
Можно об этой процедуре поподробней?
0
Плоская кювета с крышкой (тот же пластиковый судок, на самом деле). На дно кюветы наливаем растворитель, на крышку (на ту сторону, которая обращена внутрь кюветы) скотчем крепим фотошаблон и закрываем крышку. Через несколько минут (зависело от погоды, поскольку делать это в помещении я не хотел) снимаем крышку и даем выветриться растворителю с поверхности шаблона, затем акуратно снимаем фотошаблон с крышки. Только надо хорошо крепить, не жалея скотча, клей на нем тоже плывет. Еще рекомендация: не стоит использовать эту кювету для хранения растворителя, лучше наливать в сухую кювету и сливать во что-нибудь другое после использования. Причина банальна — если хранить в кювете, на крышке будет конденсат, который может попасть на фотошаблон (даже с обратной стороны он может доставить немало неудобств).
0
бензин — калоша и др.
по парам — мне не понравилась длительность процедуры с бензином — заворачивал лист А4 в 3-ёхлитровую банку и на дно бензина. закрывал пластиковой крышкой. результат был виден спустя сутки где-то только. больше понравился вариант с промакиванием бензином. с промакиванием растворителем попробую в скором времени. ну и смывается не в лёт конечно — я успевал промокнуть весь тонер на плате чем начать смывать. главное сразу не тереть, а именно промакивать.
0
Я не о бензине, а об растворителе. Там длительность проблемы не представляет. Проблему представляет то, что не на всякий тонер это действует.
0
возможно проблема какраз с временем высыхания — бензин быстро сохнет и возможно полимеры не успевают уменьшится в размерах по мере высыхания, как это происходит с растворителем.
0
Не знаю, попробую на досуге.
0
Я для этого отобрал флакон от духов и налил в него 646. Разбрызгиватель дает очень мелкие однородные капли (почти туман) и не плюется. Результат гораздо быстрее чем выдерживание в парах.
0
А насос во флакончике в 646-м не растворяется? Алсо, как работает ацетон? С 646-м неохота связываться.
0
Не, не растворяется. Но там какие-то пальцастые были за 100500 денег.
Да и ацетон похоже работает. Собственно, я сначала ацетон и налил, а потом когда закончился и не смог купить, налил 646.
0
ацетон лично у меня достать нет проблем, но цена такая, что можно взять литр калоши и литр 646. при этом даже лучше будет — бензин для промывки и менее вреден, а растворитель — удалять тонер и растворять что нужно… и что не нужно — друг в 646 светодиод умудрился растворить…
ща залью фотки с фотошаблонами обработанными как растворителем, так и калошей.
0
угу. беларусь. минск. мб и не проблема.
да я хоть щас поменяю два литра калоши и литр 646 на 1 (один) литр ацетона…

украина. харьков. к кому не подойдешь — делают квадратные глаза, и даже денег взять не хотят… %)
))))))) нам ведь не тонна-другая нужна, а литра два. не более. не те объемы… ;)
0
встречаем растворитель 646. брал кусок бинта и им промакивал фотошаблон (все фотки супер-макро и не пожаты):
s019.radikal.ru/i618/1203/be/3ba2d038db17.jpg
s019.radikal.ru/i632/1203/6b/13876d822509.jpg
s019.radikal.ru/i600/1203/c9/81f2b4bef4b6.jpg
s019.radikal.ru/i602/1203/f8/a46f31449a4d.jpg
i017.radikal.ru/1203/8f/2bb9ec9464d0.jpg
тонер сразу после промакивания начал скукоживаться, а потом эта дрянь ещё и сохла долго.

а теперь очищенный бензин «калоша» ООО «Пайка и монтаж»:
s019.radikal.ru/i638/1203/01/f3d0ac0d2310.jpg
s019.radikal.ru/i614/1203/14/6e06df05760d.jpg
s019.radikal.ru/i610/1203/61/584d69993d9c.jpg
s019.radikal.ru/i612/1203/98/a6be76a0d1fb.jpg
s60.radikal.ru/i169/1203/a5/07a5cc1d4248.jpg

лазерник при этом заправлялся 1 раз и при печати полигоны получаются серыми. бензином можно фотошаблон промакивать или растирать (при растирании снимается верхний слой тонера, но сам тонер особо не растворяется. с платы же перегретый тоннер вообще не удавалось снять бензином).
0
646-м нелзя промакивать в принципе, он слишком сильный. Максимум — пары.
0
как видно на фотках — с бензином результат по-лучше в плане времени и аккуратности (можно елозить тампоном по фотошаблону и особо ничего страшного не случится). с растворителем надо ещё за парами следить, за временем, не моментальный результат… да и воняет он похлеще бензина :)
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.