Изготовление печатных плат фотометодом

Изготовление печатной платы начинается с подго­товки так называемого белка, который представляет со­бой увеличенный чертеж будущего монтажа. Здесь сле­дует обратить внимание на размещение деталей на плате и соблюдение их габаритных размеров (в основ­ном расположение паечных ножек, выводов и т. п.). Лучше всего начать рисовать будущую печатную плату на миллиметровой бумаге, а затем уже увеличить по­лученную схему до нужных размеров. Белок чертится тушью на качественной бумаге (рис. 15).

Затем белок фотографируется. При изготовлении небольших деталей (частей переключателей, коллекто­ров и т. п.) белок лучше фотографировать на широко­форматной пленке (или фотопластинке), чтобы получить соотношение 1:1 к его естественному размеру, после чего произвести контактное экспонирование.

Фольгированный ге-тинакс необходимо по­крыть светочувстви­тельным слоем эмуль­сии. Экспонирование рисунка печатной пла­ты, проявление его, закрепление (а иногда и отжиг при соответст­вующей температуре) различны для несколь­ких рецептов эмульсий, приведенных ниже.

Перед нанесением слоя эмульсии с поверх­ности фольги удаляют

Рис. 15. Белок

жиры и грязь. Пемзовым порошком (или шкуркой № 140) создается легкая шероховатость на поверхности фольги. Затем заготовку промывают в проточной воде, декапи­руют в 4% растворесерной кислоты в течение 1 мин и окончательно промывают проточной водой.

Эмульсию наносят на фольгу широкой мягкой кис­тью в два слоя (слои наносят во взаимно перпендику­лярных направлениях); первый слой эмульсии сушат 40—60 мин.

Экспонирование производится после полного высы­хания эмульсии. При контактном печатании выдержка лежит в пределах 5—15 мин (две лампы по 200 вт на расстоянии 50 см).

При экспонировании с узкой пленки (с помощью фотоувеличителя) надо помнить, что размер изображе­ния должен соответствовать действительному размеру печатной платы. В этом случае лучшей проверкой бу­дет сравнение изображения с рисунком печатной пла­ты, сделанным на миллиметровке, т. е. с тем рисунком, с которого начинают готовить белок.

Длительность экспонирования здесь зависит от мощ­ности лампы фотоувеличителя, масштаба увеличения и колеблется от 0,4 до 2 час. Точное время экспонирова­ния устанавливается экспериментальным путем в каж­дом отдельном случае (пробы рекомендуется делать на специально подготовленных кусочках материала).

После экспонирования рисунок проявляют в раство­рах, указанных в каждом рецепте, и, если нужно (4-и рецепт), закрепляют его. После полного высыха­ния эмульсии при температуре 18—20°С производится отжиг (опять-таки если это требуется по рецепту).

Заключительный процесс—травление рисунка и освобождение его от оставшейся эмульсии. Травление обычно проводят в растворе хлорного железа с удель­ным весом 1,36. При отсутствии ареометра, которым определяют удельный вес раствора, можно использовать следующий метод. Берут немного меньше полстакана хлорного железа, доливают до полного теплой водой и все тщательно перемешивают.

Если в растворе хлорного железа наблюдается тем­ный осадок (гидрат окиси железа), необходимо к рас­твору добавлять небольшими количествамисоляную кислоту—до полного пропадания осадка.

Процесс травления (в зависимости от толщины фольги) протекает 40—80 мин. Оставшуюся эмульсию удаляют с платыщелочными растворами (NaOH или КОН) или механическим путем, но так, чтобы не повре­дить печатный монтаж.

1-й рецепт. Для медной фольги толщиной 0,01—

0,03 мм:

желатин (фото) —200 г/л;

двухромовокислый аммоний— 16 г/л;

хромовый ангидрид — 8 г/л;

аммиак (25%) — 20 мл/л;

спирт-ректификат — 40 мл/л.

Желатин заливают теплой водой (600 мм) и остав­ляют набухать на 3—4 час, затем его распускают в во­дяной бане (40° С) до образования однородной массы. Отдельно в 400 мл воды растворяют сначала двухро­мовокислый аммоний, потом хромовый ангидрид и по­лученный раствор вливают в желатиновый сироп при энергичном размешивании. Не переставая размешивать

полученную массу, в нее добавляютаммиак и спирт. Через 24 час раствор и осадок удаляют.

Для 'дальнейшей работы эмульсию готовить в за­темненном помещении.

После экспонирования гетинаксовую пластинку со светочувствительным слоем проявлять в водном раство­ре анилинового красителя, при этом участки, где эмуль­сия не была освещена при экспонировании, смываются водой, а оставшиеся участки окрашиваются красителем и становятся более контрастными. После полного высы­хания полученного рисунка его отжигают при темпера­туре 350° С. Эмульсия после травления удаляется в щелочном растворе(едкий натр илиедкий калий —

из расчета 50 г/л}.

2-й рецепт. Для медной фольги толщиной 0,01—

0,03 мм:

альбумин - — 40 г/л;

двухромовокислый аммоний — 10 г/л;

аммиак (25%) — 5,5 мл/л.

Сухой альбумин разводят в 700 мл теплой воды до образования однородной массы. Отдельно в 300 мл во­ды растворяют двухромовокислый аммоний и получен­ный раствор подливают, помешивая, к альбуминовому клею небольшими порциями, затем, не прекращая поме-шивания, необходимо влить иаммиак. Все работы с эмульсией производить при слабом свете.

Проявлять следует также в водном растворе анили­нового красителя. Для отжига просушенного рисунка необходима температура 150—170° С.

3-й рецепт. Для медной фольги толщиной 0,03— 0,06мм:

поливиниловый спирт — 140 г/л;

двухромовокислый калий (20% раствор) — 15 мл/л.

Поливиниловый спирт выпускается нашей промыш­ленностью в виде удлиненных гранул неопределенной конфигурации. Нужное количество гранул поливинило­вого спирта растворяют в теплой воде до образования сиропа, после чего в образовавшийся сироп подливают двухромовокислый калий и все тщательно перемеши­вают. Работу производить в затемненном помещении.

Проявитель—водный раствор анилинового краси-

теля. Полученный рисунок после полного высыхания отжигают при температуре 200—250° С.

4-й рецепт. Для медной фольги толщиной 0,03—

0,06 мм:

Первый раствор: шеллак — 150 г/л;

аммиак (25%) —250л(л/л.

Шеллак заливаютаммиаком, тщательно взбалты­вают и доливают воду. Все снова тщательно взбалты­вают и оставляют на 5—6 час в покое до полного омы­ления. Затем омыленную смесь помещают в водяную баню (70—80° С) и держат до полного растворения

шеллака.

Раствор отстаивается 10—12 час и фильтруется че­рез простейший фильтр.

Второй раствор:

двухромовокислый аммоний — 100 г/л;

спирт этиловый — 220 мл/л;

аммиак (25%) — 90 мл/л.

В теплой воде растворить двухромовокислый аммо­ний, охладить и добавитьаммиак и спирт. Второй рас­твор готовить в сильно затемненном помещении и в дальнейшем все операции с эмульсией производить при

слабой освещенности.

Перед нанесением эмульсии смешать 5 частей пер­вого раствора и 1 часть второго раствора, затем все тщательно перемешать.

Проявителем для данного рецепта эмульсии служит спирт-денатурат с добавлением анилинового красителя (на литр денатурата 0,2 г красителя).

После проявления рисунок помещают в закрепитель,

состоящий из:

спирта этилового — 250 мл;

канифоли — 25 г;

красителя анилинового — 5 г;