Úvod

Suchý fotorezist Riston MM540

 

          Chceme Vám predstaviť jeden s mnohých spôsobov výroby plošných spojov, ktorý sa používa pri profesionálnej výrobe plošných spojov. Jedná sa o tzv. suchý fotorezist. Suchý fotorezist MM540 tvorí  svetlocitlivá polymérická vrstva, ktorá reaguje pri osvietení UV žiarením, tým že zmení svoju štruktúru a následne vo vývojkách je možné vyvolať osvietené obrazce. Po vyvolaní je už polymérová štruktúra  odolná aj v silne kyslom prostredí. Tento druh rezistu sa používa aj pri chromovaní či iných úpravách povrchov kovu. Uvedený rezist má hrúbku polymérickej aktívnej vrstvy 38um, z oboch strán je krytý ochrannými fóliami. Povrch rezistu je vysoko adhezívny a lepivý, takže po odlepení ochranných fólií sa na povrch pri neopatrnej manipulácii nachytá veľké množstvo prachu a prachových častíc.

        Výhody, ktoré ponúka tento spôsob výroby plošných spojov, sú nesporné. Voči nažehľovacej metóde  je oveľa presnejší a kvalitnejší. Oproti Positivu má výhodu v tom, že nie je potrebné ho striekať na povrch DPS, navyše u positivu mimo toho, že veľmi smrdí, nie je si človek istý konečným výsledkom, pretože pri striekaní spolu s časticami spreju na DPS dopadajú aj častice prachu. A samozrejme ani povrch sa nemusí vždy zdariť rovnomerne nastriekať. A hádam najvyššia výhoda je v cene, kde je fotorezist 3-5x lacnejší voči Positivu.

 

 Ako sa s negatívnym fotorezistom pracuje:

          Ako už s názvu vyplýva, jedná sa o negatívny rezist a teda postup pri tlačení predlohy je inverzný voči pozitívu. Pri použití fotorezistu sa predloha vytlačí inverzne, to jest, medené cestičky, ktoré tvoria plošný spoj, a majú ostať pri konečnom vyleptaní musia byť biele, a naopak okolie bez mede musí byť čierne. To dáva nesporne opäť výhodu, a to takú že nedochádza k presvecovaniu menej kontrasntých predlôh tak, ako u pozitívnej fotoceste. My pri výrobe DPS používame na osvit výbojku RVLX 125W, čo je 125W ortuťová výbojka. Pri pozitívnej fotoceste sme museli na DPS nastriekanú pozitívom osvecovať 7-8minút, kdežto u negatívnej sú to 3-4 minúty. Výsledky, ktoré dosahujeme touto negatívnou cestou sú ďaleko lepšie ako pri použití Positívu. 

 

Ako si nalaminujem fotorezist na DPS:

           Pre tých záujemcov, ktorý by si chceli fotorezist laminovať sami, sme spravili krátke inštruktážne video, na ktorom je zachytený celý technologický postup, ako v domácich podmienkach nalaminovať fotorezist na DPS zo 100% výsledkom bez defektov. Pri tomto je dôležité aby sa medzi rezistom a DPS nevytvorili vzduchové bubliny, či bubliny s prachovými časticami. Ak k tomu dôjde, tak je celá DPS dopredu odsúdená na neúspech. Preto po vyskúšaní viacero možných spôsobov laminovania, sme prišli na najlepší zo 100% výsledkom. Fotorezist je potrebné naniesť na DPS vo vode. Voda musí byť studená maximálne vlažná. Pri použití teplej vody sa rezist pri dotyku s DPS napriek tomu že je vo vode okamžite prilepí na DPS.

DPS po odstrihnutí očistíme jemným, šmirglom, dôležité je aj to aby boli všetky hrany DPS zrazené, aby pri prechode laminovačkou neostali stopy na valcoch. Po očistení DPS položíme do nádoby s vodou meďou nahor. Potom odlepíme s fotorezistu jednu kryciu fóliu, pri odliepaní dbáme nato aby sa nám odlepené plochy navzájom nezlepili. Ochranná fólia ide odlepiť dosť ťažko, avšak pri uchytení rezistu za jeden z rohov a šuchaním prstom po hrane rožku sa ochranná fólia oddelí. Po odlepení fotorezist lepivou stranou položíme na hladinu tak, aby pri tom nevznikli vzduchové bubliny, ak vzniknú, vytlačíme ich za okraje. Potom pritlačíme rezist k DPS a vytlačíme spod neho vodu. Následne DPS vyberieme s nádoby položíme na papierový obrúsok, a druhým skrčeným opatrne vytlačíme vodu spod rezistu von. Najskôr jemne, pretože veľký obsah vody pod rezistom umožnuje ho ľahko skrčiť či pošuchnúť. Vodu vytláčame od stredu ku krajom.

Po vytlačení drvivej časti vody, prejdeme povrch ešte raz gumenou stierkou, ktorou vytlačíme úplnú zbytkovú vodu ktorá ostala pod rezistom. Je dôležité aby pod rezistom neostali žiadne známky vody, pretože pri laminácii sa voda vyvarí a na DPS vzniknú defekty. Po úspešnom nanesení fotorezistu prejdeme k laminácii.

Laminujeme klasickým kancelárskym laminátorom, pri teplote cca 110°C. Tie lacnejšie laminátory nemajú termostat, nevadí, sú od výroby nastavené na takúto teplotu. Na tú stranu DPS, na ktorej je nanesený fotorezist dáme kancelársky papier, aby sa náhodou neprilepili orezané kraje fotorezistu na valce. Zároveň tento papier kompenzuje aj prípadné mierne nerovnosti na valci. Necháme DPS prejsť 2x laminovačkou. Pri menších rozmeroch ako A4 DPS laminujem v dvoch smeroch, kolmých na seba. Pri väčších rozmeroch druhý krát vložíme DPS do laminovačky opačným koncom ako prvý raz.

 

Ako dlho osvecovať:

            Doba osvitu je viac-menej individuálna, pretože záleží od zdroja UV žiarenia a predlohy. Samozrejme je potrebné si čas otestovať na kúsku plošného spoja. S vlastnej skúsenosti je čas približne polovičný voči Positivu, ale zas tam záleží od hrúbky nastriekanej vrstvy. Pri úplnom osvietení fotorezist zmení farbu na tmavomodrú.

 

Ako sa vyvoláva DPS:

            Vyvolávanie obrazu je podobné ako u pozitívnej cesty. Lenže ako vývojka sa nepoužíva roztok NaOH ale vodný roztok Na2CO3 čo je uhličitan sodný, alebo sóda na pranie. Pomer Na2CO3 ku vode je cca 10g prášku na 1 liter vody. Vzhľadom na to že sóda nie je taká invazívna a nenaleptáva pokožku je možné rukou šúchať po povrchu a tak urýchliť vyvolanie. Urýchliť vyvolanie DPS je možné aj zohriatím vývojky na 35-40°C.  Po vyvolaní vyleptáme v klasických leptadlách plošných spojov. Stripovanie alebo zmývanie rezistu je vhodný 1,5 - 3% roztok NaOH zahriaty na teplotu okolo 45-50°C, nakoľko je povrch rezistu veľmi odolný, musel by sa inak brúsiť drsnejším brúsnym papierom, čo nedoporučujeme.

 

Niečo málo k predlohe:

          I keď je predloha pri použití negatívnej fotocesty invertovaná, musí mať dostatočný kontrast čiernej farby. S vlastnej skúsenosti repasované tonery do laserových tlačiarni sú vhodné tak do cca 70% svojej kapacity, potom sa už citeľne kontrast redukuje. Poprípade je možné zlepiť dve predlohy.

Pred samotným osvecovaním fotorezistu je potrebné odlepiť aj poslednú kryciu a ochrannú fóliu. Po odlepením bude povrch rezistu veľmi lepivý, a je nutné predlohu prilepiť. Dôležité je aby sa neskrčila, a preto ju treba dostatočne pritlačiť. Robíme to gumenou stierkou, ktorú používame pri laminácii fotorezistu.

 

Skladovanie fotorezistu:

         Fotorezist je nutné skladovať v tme a teplotách do 15°C. Pri skladovaní v teplote 5°C výrobca zaručuje trvanlivosť vlastností rezistu po dobu min. 18 mesiacov, čo je 1,5 roka. Pri manipulácii je prípustný mierny osvit svetlom vyprodukovaný obyčajnou 25-40W žiarovkou. Preto aj video je točené v šere, aby neboli vlastnosti rezistu pri vyššom osvietení narušené.

 

Kde si môžem fotorezist zakúpiť:

         Fotorezist je možné zakúpiť tu: EmZet Robotics Ponúkame ho v nasledovných variantoch:

1. Nastrihaný fotorezist o veľkosti A4 6ks v balení vrátane vývojky v cene 3€

2. Odstrihnutie na dĺžku podľa priania zákazníka zo šírkou 318mm cena 1,5€/meter dĺžky.

 

Inštruktážne video ku laminácii:

 

Datasheet ponúkaného fotorezistu DUPONT Riston MM540:

http://www.jamiel.cz/files/products/dupont/mm500.pdf