Installation zur Belichtung von Fotolack zu Hause. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Amateurfunk-Technologien

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Die Zeiten des manuellen Zeichnens von Leiterplatten gehören der Vergangenheit an und derzeit sind Funkamateure in zwei Lager gespalten – Anhänger der Laser-Bügeltechnik (im Folgenden LUT genannt) und Fotoresistenz. Der Autor begann mit der LUT-Technologie, entschied sich jedoch unter dem Einfluss von Fotolack-Anhängern, diese Methode zu beherrschen, und dieser Artikel ist ein allgemeines Ergebnis der Erstellung eines einfachen Aufbaus zur Herstellung von Leiterplatten mit der Fotomethode.

Im Internet gibt es viele Informationen darüber, was ein Fotolack ist und wie man ihn verwendet, und wir werden in diesem Material nicht näher darauf eingehen. Für uns reicht es aus, eines zu wissen: Um den Fotolack zu belichten, benötigen Sie eine UV-Strahlungsquelle mit einer Wellenlänge von 330-470 nm.

Da es in mittleren Breiten sehr lange dauern kann, auf einen klaren, sonnigen Tag zu warten, schauen wir mal, was wir an improvisierten UV-Strahlungsquellen haben.

1. Brenner von Lampen DRL-125 und höher, die an Masten entlang der Straßen hängen.
2. Ähnliche Speziallampen wie DRSh-250 und DRT-250 und leistungsstärker.
3. Keimtötende Lampen DRB, die in der Medizin zur Desinfektion und in einigen Variationen in Solarien eingesetzt werden.

Brenner von DRL-Lampen, wie DRSh- und DRT-Lampen, benötigen eine leistungsstarke Drossel. Und sehr sperrig und schwer. DRSH-Lampen benötigen außerdem einen Funkengenerator zur Zündung, was ebenfalls keinen Optimismus wecken kann.

DRB-Lampen werden mit Standarddrosseln aus Leuchtstofflampen gleicher Leistung und in den gleichen Fassungen gestartet, die großen linearen Abmessungen der Röhren machen jedoch ihren Einsatz in einer Amateurfunkwerkstatt problematisch.

Zunächst baute der Autor eine Fotoprojektionsinstallation auf einer DRSH-250-Lampe zusammen. Ihr größter Nachteil war die Punktgenauigkeit der Lichtquelle, die sie ohne den Einsatz geeigneter streuender Quarzoptiken für eine gleichmäßige Ausleuchtung großer Platinen ungeeignet macht. Optik konnte nicht erhalten werden: Daher war die nächste Option eine DRT-250-Lampe (Röhrenform). Damit wurde die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung akzeptabel (insbesondere bei der Verwendung von 2 Teilen parallel, es zeigten sich jedoch eine Reihe großer Unannehmlichkeiten bei der Verwendung).

Diese sind:

1. Lange Aufwärmzeit (mindestens 15 Minuten), um den Lampenmodus zu stabilisieren und einen gleichmäßigen UV-Fluss zu erzielen, ohne den es fast unmöglich ist, stabile Belichtungsergebnisse zu erzielen.
2. Eine große Masse der Drossel und die Notwendigkeit einer sorgfältigen Lichtabschirmung der Lampe, um Verbrennungen der Augen und der Haut durch starke ultraviolette Strahlung zu verhindern.
3.Sehr kurze Belichtungszeit (ca. 35 Sek.) aufgrund der hohen Lichtleistung. Es erfordert perfekte Bewegungen und verzeiht keine Ruckler.
4. Schwierigkeiten beim Verlegen der Platine und der Schablone bei eingeschalteter Lampe (im Aufwärmmodus), da ein hohes Risiko einer parasitären Beleuchtung des Fotolacks und des Verbrennens aller möglichen Elemente besteht.
5. Starke Ozonemission, die ein Arbeiten ohne Absaugung unmöglich macht.

Der Zufall half dabei, einen praktikablen Entwurf zu erstellen. Neben der Arbeit warf eine benachbarte Bank alte Gelddetektoren weg, die eine KL-9 / UV-Lampe verwenden, also eine kompakte, leuchtende 9-Watt-Ultraviolettlampe. Als Funkamateur kam ich natürlich nicht an einem Container mit solch wertvollen Dingen vorbei. Auf Basis von drei zerlegten Detektoren und einem alten Netzteil von einem Computerserver im AT-Format wurde folgender Entwurf erstellt:

Dazu wurden elektronische Vorschaltplatinen mit nach unten herausgeworfenen Innenseiten in das Netzteil eingebaut. Da es dem Autor gelang, nur zwei Platinen einzusparen, wurde für die dritte Lampe eine typische elektromagnetische Drossel mit 9 Watt verwendet. Da diese Lampen bereits mit einem im Sockel eingebauten Starter und einer Kapazität zum Heizen der Kathoden ausgestattet sind, werden sie in einer Zweileiterschaltung eingeschaltet.

Aufgrund der relativ geringen Leistung dieser Lampen und ihrer geringen Erwärmung im Betrieb wurde zwischen der Lampeneinbauebene und dem Belichtungstisch ein Mindestabstand von 60 mm eingehalten. Der Belichtungstisch selbst (auch bekannt als die Schutzhülle über den Schalttafeln) besteht aus der Blechhülle einer alten CD-ROM. .In der Breite passt es perfekt zum Format des AT-Blocks, lediglich mit einer Metallschere muss es in der Länge gekürzt werden. Die Befestigung erfolgt auf Metallgestellen, die deutlich länger sind als die Teile auf den Platinen der Vorschaltgeräte. Die Öffnungen im Netzteilgehäuse werden mit handelsüblichem selbstklebendem Aluminiumband für Lüftungsanlagen verschlossen. Es verhindert, dass ultraviolette Strahlung nach außen gelangt, und verbessert durch Streuung und Rückreflexion der UV-Strahlung im Inneren des Fachs die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung der Vorlage während der Belichtung.

Der Stromkreis umfasst drei parallel geschaltete Vorschaltgeräte mit Lampen, die nach einem typischen Schaltkreis angeschlossen sind. Um die Zeitverzögerung sicherzustellen, verwendete der Autor ein Zeitrelais auf einer DIN-Schiene mit der Möglichkeit, die Verschlusszeit von 30 bis 300 Sekunden einzustellen. Bei diesem Design betrug die Belichtungszeit 250 Sekunden. Parallel zum Relais ist ein Kippschalter vom Typ MT eingebaut, der die Möglichkeit bietet, die Lampen vorzuheizen. Nach 1-2 Minuten Aufwärmzeit öffnet sich der Kippschalter und die am Zeitrelais eingestellte Verschlusszeit wird ermittelt.

Für eine gleichmäßige Ausleuchtung des Belichtungsbereichs sind drei Lampen horizontal in Reihe auf einer Glasfaserstange installiert. Bei Verwendung des angegebenen AT-Netzteils beträgt die maximale Größe der freiliegenden Platine 160 x 150 mm, was für die meisten Wohndesigns völlig ausreichend ist.

Die Fotografie selbst.

Quarzglas eignet sich sehr gut zum Pressen der Schablone. Leider kostet Quarzglas mit den Abmessungen 160X160X4 offiziell etwa 1000 Rubel, was für den Hausbau etwas teuer ist. Sie können auch Fensterglas mit möglichst geringer Dicke verwenden. Die Theorie besagt, dass Fensterglas 85 bis 98 % des einfallenden ultravioletten Lichts blockiert. Daher sollte das Glas dünner gewählt und die Belichtung erhöht werden. Laut Testergebnissen funktionieren transparente CD-Hüllen aus Polycarbonat gut. Die oben genannte Verschlusszeit von 250 Sek. wurde mit 3 mm dickem Quarzglas erhalten. Mit der CD-Hülle betrug die Verschlusszeit 300 Sekunden.

Hersteller von Fotolacken empfehlen die Verwendung eines sogenannten AR (TRASPARENT), der den optischen Kontrast eines auf Normalpapier gedruckten Musters erhöht. In seiner Struktur ähnelt es einem Lösungsmittel oder Testbenzin, das relativ langsam verdunstet und das Papier ölt. Zumindest haben die Praxistests des Autors keine Vorteile einer Markenflasche gegenüber Testbenzin aus dem Haushaltsmarkt ergeben. Außer dem Preis. Es ist zu beachten, dass die Verwendung von Papier und Transparentpapier auch bei einem Banner unerwünscht ist. Wesentlich bessere Ergebnisse werden erzielt, wenn eine Vorlage auf eine transparente Folie für einen Laserdrucker gedruckt wird. Durch die Verwendung einer solchen Folie erhalten Sie auch für Anfänger, die diesen Prozess beherrschen, eine qualitativ hochwertige Leiterplatte. Zum Bearbeiten der Vorlage eignet sich ein handelsüblicher schwarzer wasserfester Marker mit einer dünnen 0,1-mm-Mine gut. Sie können die Schwärze der Füllspuren auf der Maske vor der Belichtung verbessern. Die Schablone (Maske) wird auf ein mit Fotolack bedecktes Stück Glasfaser mit aufgedruckten Spuren bis zum Fotolack gelegt. Dadurch können Sie die seitliche Beleuchtung reduzieren. Anschließend wird die Maske mit Glas angedrückt und unter die erhitzten Lampen geschoben.

Die Entwicklung erfolgt wie üblich in einer KOH- oder NaOH-Lösung mit einer Konzentration von 5-7 g/Liter. Für die Wiederholbarkeit der Ergebnisse wird empfohlen, eine Lösung mit Raumtemperatur zu verwenden. Im Prinzip ist die Temperatur nicht so wichtig wie ihre Stabilität bei gegebener UV-Belastung. Nachdem wir die Platine in die Lösung abgesenkt und geschüttelt haben, warten wir auf den Beginn der Auflösung des beleuchteten Fotolacks. Optisch ist dies daran zu erkennen, dass dünne violette Wolken von der Oberfläche der Platine abbrechen. Wenn der Fotolack auf den Leiterbahnen zu ätzen beginnt (erkennbar daran, dass sich die Reflexion von glänzend zu matt ändert) und die beleuchteten Bereiche weiterhin vorhanden sind, ist der optische Kontrast zwischen den Leiterbahnen und den transparenten Abschnitten der Schablone gering. Dies ist in der Regel der Fall passiert bei Papier und beschädigten Schablonen. Das Verwischen der Spuren deutet auf eine schlechte Befestigung der Schablone an der Platine hin. WARNUNG!Trotz des eher weichen Ultravioletts dieser Lampen und ihrer relativ geringen Leistung ist das Tragen einer Schutzbrille bei allen Arbeiten erforderlich. Am besten für medizinische Anwendungen mit UV-Strahlung geeignet, da sie garantiert UV-Strahlung blockieren, fest am Gesicht haften und die Augen vor seitlichem Licht schützen.

Sie können auch eine Sonnenbrille verwenden, allerdings nur als letzten Ausweg. Beim Freilegen ist es notwendig, den Block mit seiner regulären Abdeckung zu verschließen. Eine Belüftung ist nicht erforderlich, diese Lampen geben kein Ozon ab.

Abschließend möchte der Autor darum bitten, diesen Entwurf nicht streng zu beurteilen, da er an einem Tag aus improvisierten Materialien hergestellt wurde. Bei dieser Gelegenheit möchte ich Yu. Kharlamenkov (Kostroma) für wertvolle Ratschläge und vernünftige Kritik sowie Mitrofanov A.V. danken. (Moskau) und Solodukhina I.B. (Zhukovsky) für ihre uneigennützige Unterstützung bei der Herstellung verschiedener Optionen für eine Fotoprojektionsinstallation und der Auswahl der Materialien dafür.

Autor: Dmitry Marchenko (RK3AOR), Moskau, mdv@ecoprog.ru; Veröffentlichung: radiokot.ru

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