Realizare cablaje prin metoda UV

Pentru realizarea de pcb-uri în regim DIY există mai multe metode, fiecare cu avantajele și dezavantajele sale. Prezentarea acestora nu face însă obiectul acestui articol.
Am să vă prezint în continuare, cât mai detaliat, soluția cea mai viabilă din punct de vedere al rezultatelor obținute, putând obține și un preț scăzut pentru producerea cablajelor.
Având în vedere complexitatea pcb-urilor din ziua de azi și disponibilitatea celor mai noi circuite integrate doar în capsule SMD (acestea micșorându-și dimensiunile cu trecerea timpului), principalul avantaj al metodei UV este rezoluția mare obținută.

Există două variante pentru această metodă:

- spray UV (aplicarea stratului fotorezistiv realizându-se manual)
- pcb-uri cu strat fotorezistiv preaplicat din fabrică

Varianta cu aplicarea stratului fotorezistiv manual nu este însă o soluție prea avantajoasă, pentru că nu se poate aplica un strat perfect uniform și de o anumită grosime. Acest lucru duce la probleme de expunere sau de developare. Prețul pentru un astfel de spray este destul de ridicat, ținând cont că suprafața pe care se poate aplica stratul fotorezistiv este relativ mică.

Varianta cea mai potrivită din punct de vedere economic și al rezultatelor obținute este achiziționarea de pcb-uri cu strat fotorezistiv preaplicat din fabrică. Există destul de mulți producatori de astfel de pcb-uri, fiecare având în ofertă o gamă variată de produse.

Stratul aplicat este perfect uniform, iar grosimea acestuia este întotdeauna aceeași.

Modul de lucru:

1. Pregatirea măștii pentru expunere. Aceasta se va realiza pe folie transparentă la cea mai înaltă calitate posibilă, de preferat pe echipamente profesionale. Acestea se gasesc în marile centre de printare și grafică din oraș.
Foarte important este ca și materialul grafic (fișierul cu cablajul) să fie la cea mai bună calitate. Rezoluția optimă este 1200dpi.
Pentru a obține un cost mai scazut, puteți grupa mai multe cablaje pe o coală A4 (297 x 210mm). Prețul pentru printarea unei folii transparente tip A4 este de 1 – 2 lei (prețul include printarea și folia).

2. Expunerea. Înainte de a trece la acest pas, trebuie sa știm care este timpul exact de expunere pentru placa achiziționată. Acest timp depinde de tipul plăcii și de dispozitivul de expunere.

Pentru a afla timpul corect de expunere, vă propun următorul test:
Tăiați o bucată de dimensiunea 10 x 100mm, pe spate marcați din centimetru în centimetru: 2 minute, 3 minute … 10 minute. Expuneți progresiv această placă, acoperind la fiecare minut câte un centimetru (folosiți un carton subțire prin care să nu treacă lumina). După scurgerea celor 10 minute cufundați placa în revelator, în care o lasați timp de 2 minute, apoi treceți la procedeul de corodare. După ce corodarea s-a terminat, inspectați vizual placa, urmărind centimetrul corodat care se afla imediat lângă centimetrul necorodat. Întoarceți placa și aflați timpul de expunere.

Stratul fotorezistiv este protejat de către o folie autocolantă. Îndepărtați această folie, în dispozitivul de expunere plasați masca (folia transparenta cu desenul cablajului) și peste aceasta plasați pcb-ul cu partea de fotorezist înspre folie. Este de preferat ca desenul să fie trasat pe folie pe partea de contact cu pcb-ul, evitând astfel pătrunderea fluxului UV prin grosimea foliei, cauzând astfel subțierea traseelor.

3. Developarea. După trecerea timpului optim de expunere (calculat după testul prezent în acest articol), placa se va cufunda în soluție de developare (revelator). Este de preferat să achiziționați acest revelator gata preparat de către fabricant. Se gasește în pungulițe de 20 – 30g, din care puteți prepara 0,3 – 0,5l de soluție. Revelatorul preparat de fabricant nu conține NaOH (sodă caustică).
Placa se va ține în revelator timp de 2 minute, după care se va scoate și se va clăti cu apă.
Înainte de a trece la corodare, placa se va inspecta vizual pentru eventualele defecte apărute (în special dacă masca nu este de o calitate foarte bună). Defectele se vor remedia cu ajutorul unui marker rezistent la soluția de corodare.

4. Corodarea. Placa se va cufunda în soluția de corodare (ex. clorura ferică). Durata corodarii este data de concentrația soluției și de temperatura acesteia (o temperatură mai ridicată grabește procesul de corodare).

ATENȚIE! Soluțiile de corodare și developare sunt periculoase! Este imperativă protejarea mâinilor și a ochilor!

Rezultatul obținut [capsulă MQFP 44 pini, 10x10mm]:

articol realizat de:
BOGDAN TURLACU