Izrada štampanih pločica: FOTO postupak


Šta je foto postupak?
Foto postupak je postupak zaštite bakarnih vodova na pločici koji nam trebaju radi povezivanja elektronskih elemenata u funkcionalnu cjelinu. Sastoji se od 3 faze: oslojavanja foto lakom, osvjetljavanja i razvijanja. U prvoj fazi se na čitavu površinu pločice nanosi tanak sloj fotoosjetljivog laka. U drugoj fazi se taj sloj laka osvjetljava ultraljubičastom svjetlošću kroz predložak pločice urađen na grafičkom filmu ili pausu, tako da bakarne veze ostaju neosvjetljene (ovo je uobičajena situacija, kada koristimo foto pozitiv lak, kao što je Positiv 20). I u trećoj fazi, fazi razvijanja, hemijskim putem se odstranjuje osvijetljeni lak, tako da na bakru ostaju potrebne veze - zaštićene lakom. Nakon toga se nastavlja standardna procedura nagrizanja u kiselini, gdje će višak bakra biti uklonjen, a naše veze ostati na pločici čineći tako štampanu pločicu.

Foto oslojene pločice
U amaterskim uslovima se često koriste gotove foto oslojene pločice. Ako nemate iskustva sa foto postupkom svakako preporučujemo da krenete sa ovim, fabrički oslojenim pločicama. One su, naravno, skuplje od običnih ploča pertinaksa ili vitroplasta, ali su oslojene mašinom što znači da je sloj laka tanak, ravnomjerane debljine i iskoristiv sve do ruba pločice, a bez oštećenja od prašine sl. Na ovaj način ćete najlakše doći do kvalitetnog krajnjeg rezultata.

Positiv 20 i ručno oslojavanje
Ako ipak želite probati sami da oslojavate pločice sa foto lakom, potrebno je nabaviti foto lak Positiv 20. Prodaje se u dozama od 100 i 200 ml, i možete ih kupiti i kod nas. Temeljno čišćenje pločice je prvi korak. Mi koristimo fini brusni papir i radimo to pod laganim mlazom vode, izbjegavajući na taj način podizanje prašine. Prašina i ostale nečistoće u vazduhu su vam veliki neprijatelj u ovom poslu, što ćete primjetiti tek kada se lak osuši. Nakon čišćenja pločice treba je osušiti a zatim u malo zatamnjenoj prostoriji, ravnomjerno prskati foto lak tako da tanko prekrije površinu pločice. Ovdje je najveći problem steći iskustvo u odmjeravanju potrebne doze. Previše debeo sloj laka će biti teško ili nemoguće pravilno osvijetliti, a pretanak neće kvalitetno pokriti površinu. Ako Vam ne ide sa sprejom, možete pokušati i četkom razvući sloj laka tako a ravnomjerno pokrije površinu.
Vrlo je važno i da pločica ne bude topla, pa čak i da temperatura okoline ne bude previsoka, što se ljeti lako može desiti. U tom slučaju se lak prebrzo suši i ne stiže se razliti po površini pločice, a ponekad se čak ne formira glatka površina nego se lak smrežura. U tom slučaju ga morate odstraniti i prskati ponovo u hladnijem prostoru. Nakon nanošenja laka ostavite je na ravnoj podlozi bar 5 min. i vidjećete kako se lak ravnomjerno razlio. Ako se višak laka skuplja na rubovima, to je siguran znak da ste pretjerali sa količinom laka. U tom slučaju morate produžiti vrijeme osvjetljavanja!

Za sušenje na sobnoj temperaturi potrebno je 24 sata. Ako vam se jako žuri, možete proces ubrzati stavljanjem pločice 30 minuta na temperaturu od 70°C, što u praksi najčešće znači pečenje u rerni. :)

Osvjetljavanje
Uz foto lak dobijate i uputstvo kako se koristi, a sažetak tog teksta bi bio sljedeće:
- Preporučena lampa: Philips HPR 125W ili sun-lamps 300W
- Trajanje osvjetljavanja: od 60 do 120 sek. sa 25-30 cm.
- Osjetljivost laka je najveća u opsegu od 360 do 410 nm.
- Razvijanje u otopnini kaustične sode (NaOH) 7 - 10 grama u litri vode.
- Razvijanje minimum 2 minuta.
- Nagrizanje u otopni Ferohlorida ev. sa grijanjem do 45 stepeni celzijusa, ili sa hlorovodoničnom kiselinom.

Na foto oslojenu pločicu postavlja se predložak pločice urađen na grafičkom filmu (najkvalitetnije rješenje) ili u amaterskim uslovima uobičajeno, štampan na pausu. Podrazumijeva se štampanje na laserskom printeru, mada ima onih koji uspiješno koriste i InkJet printere, sobzirom da i oni imaju vrlo dobro zacrnjenje. Predložak se postavlja tako da toner dolazi do foto laka, da ne bi došlo do "podvlačenja" svijetlosti ispod tankih linija. Iz istih razloga se predložak pritisna sa kristalnim staklom jer ono ima malu apsorbciju altraljubičaste svjetlosti, a u praksi je to najčešče obično staklo. Pozeljno je da bude malo deblje, bar 5mm ili više.

Samo osvjetljavanje se može raditi na više načina. Jedan od najjednostavnijih je korištenje sunca. Po sunčanom danu dovoljno je iznijeti pripremljenu pločicu na sunce. Dužina osvjetljavanja uvijek zavisi od više faktora, a najvažniji su debljina oslojenog sloja i jačina svjetlosti, odnosno količina UV zračenje u izvoru svjetlosti. Osvjetljavanje na suncu traje obično oko 2-3 min.
Drugi, često korišteni metod, je osvjetljavanje sa živinom sijalicom. Može se koristiti sijalica od 125W ili 250W, a neki koriste i 500W. Razbijanjem vanjskog balona sijalice moguće je pojačati zračenje u UV dijelu spektra, pa se i EPROM-i se mogu tada brisati sa tom sijalicom. Ipak, sobzirom da u tom slučaju dolazi do snažne jonizacije prostora koja nije zdrava, to morate raditi u dobro provjetrenom prostoru. Bolje je da ne razbijate vanjski balon, jer razlika u efektu sijalice nije drastična. Sasvim fino može poslužiti i čitava sijalica postavljena na udaljenosti 30-40cm od pločice.

Najbolja varijanta je korištenje specijalnih sijalica za osvjetljavanje. Postoje sijalice sa klasičnim grlom koje su namijenjene za ovaj posao, ali i specijalne neonske cijevi. Gotov uređaj za osvjetljavanje u koji su ugrađene ovakve neonske cijevi i tajmer prodaje se u Njemačkoj po cijeni od 188 eura, za pl. do 160x250mm, ili nešto veći model, za pl. do 240x365mm košta čak 223 eura.

Samogradnja osvjetljivača za foto postupak

Kako nama treba kvalitetan osvjetljivač, a nismo bili raspoloženi za "bacanje" novca na gotov uređaj, odlučili smo se na samogradnju. Nabavili smo specijalne neonske cijevi i ugradili ih u kućište starog HP ScanJet4p skenera. Kućišta starih skenera su idealna za samogradnju osvjetljivača, jer dobijete sve što trabate, od mrežnog prekidača preko staklene površine pa do poklopca. Ostaje samo da se napravi kvalitetan digitalni tajmer, kako bi se posao mogao potpuno automatizovati.

Bacili smo se na posao i za par dana je bio napravljen i projekat digitalnog tajmera, i napisan softver u C-u za PIC. Tajmer ima 4 displeja i 2 tastera. Može se setovati vrijeme od 1s do 100 minuta. U svakom trenutku možete zaustaviti osvjetljavanje, promijeniti vrijeme i nastaviti. U slučaju nestanka el. energije biće zapamćeno proteklo vrijeme, i nakon ponovnog uspostavljanja napajanja tajmer će nastaviti da osvjetljava do zadatog vremena! Zadnje podešeno vrijeme se pamti i ono je automatski setovana vrijednost pri sljedecem ukljucivanju uređaja.

Više o samogradnji ovog osvjetljivača kao i detalje o projektu tajmera, možete naći u sekciji sajta posvećenoj projektima.

Razvijanje
Nakon osvjetljavanja pločica se stavlja u razvijač i za nekoliko minuta sav osvijetljeni foto lak će biti odstranjen, a neosvijetljeni koji je bio ispod crnih površina ostaje na bakarnoj površini pločice. Razvijač je najbolje da kupite u obliku praha, mada se može i praviti stavljanjen 7-10gr kaustične sode (NaOH) u litar vode. Nakon razvijanja pločica se pere u vodi i odmah je spremna za nagrizanje u kiselini, gdje će skidanjem nezaštićenih površina biti odstranjen višak bakarne folije, a naše veze će ostati na laminatu čineći tako gotovu štampanu ploču. Ostaje samo još bušenje potrebnih rupa i otvora...

Prodaja
Specijalni flomasteri za crtanje štampane pločice ili korekcije FSE 140S, 0.3mm FSE 141F, 0.6mm FSE 400, 1.0mm FSE 3000, 1.5mm	1,30 € 1,00 € 2,20 € 2.85 €
Foto lak Positiv 20 Kontakt 2340 (Positiv 20 - 100ml) Kontakt 235 (Positiv 20 - 200ml)	8,20 € 13.30 €
Razvijač za foto postupak, Natrijumhidroksid Entwickler 10gr Entwickler 250gr Natrijumhidroksid (tehnički) 1kg	0,90 € 4,20 € 5,10 €

Narudžbe na mail: narudzbe@elektronika.rs.ba