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FOTOINCISIONE - Riconoscimenti

elettronica




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FOTOINCISIONE

Introduzione

Questo documento ha lo scopo di mettere a disposizione di chi lo desideri le tecniche necessarie ad ottenere con pochi mezzi la realizzazione di circuiti stampati mediante tecniche di fotoincisione.

La qualità dei risultati, pur non essendo ovviamente uguale a quella industriale, è davvero molto buona. Il discorso che affronteremo partirà dai principi di base fino ad arrivare alla realizzazione pratica di un circuito stampato; per quanto riguarda il metodo di esposizione della basetta diciamo subito che non è affatto necessario disporre di un bromografo, di solito abbastanza costoso a meno ovviamente di autocostruirlo. Quanto qui verrà esposto dovrebbe comunque valere anche nel caso se ne possedesse uno; sebbene l'esposizione mediante tubi UV o a luce di Wood non sia stata testata personalmente, alcune e-mail ricevute sembrano confermarlo.

Riconoscimenti

Il materiale contenuto in queste pagine costituisce il frutto di prove ed esperimenti eseguiti in prima persona dal sottoscritto. L'unico contributo che devo riconoscere all'opera altrui, attinto dalla rete, riguarda la sola idea di utilizzare una lampadina solare per l'esposizione e la metodologia di base per la determinazione dei tempi necessari. Personalmente ho infatti tentato l'utilizzo di altre forme di illuminazione, ad esempio la luce solare diretta, ma con tale tecnica il risultato è fortemente dipendente dall'inclinazione dei raggi rispetto alla basetta, dall'ora di esposizione, dalle condizioni atmosferiche (foschia, nubi passeggere, ecc.). Per quanto riguarda invece la potenza della lampadina, il tipo di supporto della stessa, il tipo di materiale necessario per la creazione del master, il numero di copie dello stesso, alcuni accorgimenti utilizzati nelle diverse fasi del processo, i parametri ricavati di esposizione, sviluppo e incisione, i consigli sulla foratura e quelli sulla realizzazione di un layout proprio, garantisco l'assoluta originalità del materiale, pur ovviamente non escludendo che in rete sia possibile incontrarne di analogo.




Sebbene abbia tentato di essere il più scrupoloso possibile, e abbia perciò incluso anche il consiglio di prestare attenzione in alcune fasi dell'intero processo, non mi assumo alcuna responsabilità per danni diretti o indiretti derivanti dalle informazioni contenute in questo articolo.

Principi di base

La fotoincisione di un circuito stampato necessita innanzitutto di una basetta ramata sulla quale sia stato applicato uno strato di photoresist, un materiale fotosensibile in grado di mutare le proprie caratteristiche chimiche in seguito ad esposizione alla luce. In sostanza il photoresist ha l 656j97g a funzione di realizzare uno strato protettivo per il rame della basetta durante l'attacco chimico per l'asportazione del metallo in eccesso; se si riesce a fare in modo da mantenere tale strato protettivo solo laddove dovranno esistere le piste, queste verranno conservate, ottenendo in tal modo il layout desiderato. Per ottenere la rimozione del photoresist solamente in corrispondenza delle aree nelle quali il rame andrà rimosso si ricorre alla esposizione alla luce dell'intera superficie della basetta sulla quale sia stata ovviamente applicata una maschera, per definizione opaca in determinate aree. A questo proposito risulta subito necessario effettuare una distinzione: esistono in commercio basette presensibilizzate con photoresist positivo e basette presensibilizzate con photoresist negativo. Nel primo caso andranno esposte alla luce solo le aree nelle quali il rame andrà rimosso, nel secondo caso dovrà avvenire il contrario. Generalmente si utilizzano basette con photoresist positivo, e sarà di queste che ci occuperemo; la maschera da realizzare dovrà allora essere opaca in corrispondenza delle piste e trasparente in corrispondenza delle aree nelle quali il rame andrà rimosso. Quanto segue, mutatis mutandis, risulta in generale valido anche per basette con photoresist negativo. Diciamo subito che la maggior parte dei layout che si trovano sulle riviste di elettronica o altrove sono validi per photoresist positivo (personalmente ne ho trovati sempre di questo tipo); naturalmente con un computer risulta banale effettuare la negativizzazione dell'immagine ed ottenere un layout adatto all'altro tipo di photoresist. Oltre ad acquistare basette già presensibilizzate (e ricoperte da una pellicola opaca protettiva), è possibile sensibilizzare le normali basette ramate mediante photoresist spray. E' certamente vero che realizzando un certo numero di circuiti la spesa che si sostiene è complessivamente minore, ma personalmente non ho mai utilizzato tale tecnica in quanto necessita di una distribuzione piuttosto accurata del photoresist, di un ambiente del tutto privo di polvere, di lunghi tempi di essiccazione (alcune ore o anche un giorno). Per di più, il photoresist spray deve essere utilizzato entro tempi abbastanza brevi, solitamente circa un anno dalla produzione; questa è anche una delle ragioni per le quali non è possibile trovarlo in tutti i negozi di elettronica.

Realizzazione della maschera di layout

La realizzazione della maschera di layout è differente nel caso in cui si disponga dell'immagine del layout su carta, ad esempio su una pagina di rivista, o se invece sia possibile stamparla, magari nel caso in cui esso sia stato realizzato in proprio.

Se il layout è su carta è necessario farne una fotocopia su foglio di acetato (trasparente), prestando attenzione ad ottenere un buon contrasto; la fotocopia dovrà dunque essere più scura possibile nelle parti da preservare dalla luce, ma anche più trasparente possibile nelle parti da esporre. Un foglio di acetato da solo non è sufficiente: io ne consiglio tre sovrapposti. E' importante controllare che i layout risultino esattamente della stessa grandezza, ovvero che coincidano perfettamente: se così non avvenisse sarebbe pregiudicata la qualità del risultato finale, in quanto alcune piste potrebbero risultare troppo larghe e sovrapporsi ad altre adiacenti, con prevedibili effetti sul funzionamento del circuito, oppure, soprattutto quelle più fini, potrebbero non essere create affatto a causa della insufficiente opacità della maschera in tali zone.

Se si ha la possibilità (o la necessità) di stampare il layout, le procedure non sono molto dissimili da quelle appena esposte. Nel seguito faremo riferimento ad una stampante ink-jet, ma il principio di base dovrebbe rimanere valido anche per plotters e stampanti laser. Dovranno essere utilizzati lucidi per stampanti, differenti da quelli per fotocopiatrice (i primi, fra l'altro, non sono perfettamente trasparenti); il lato stampabile è facilmente individuabile in quanto lievemente ruvido per consentire all'inchiostro di aderire al supporto. ATTENZIONE! Non utilizzate lucidi per stampanti ink-jet nella fotocopiatrice in quanto potreste arrecarle seri danni (una persona di mia conoscenza ha provato questa interessante esperienza). Se la stampante lo consente è necessario selezionare il tipo di supporto nelle impostazioni di stampa, in quanto la stampa su lucidi deve avvenire solitamente a velocità inferiore a quella della stampa su carta. Anche con i lucidi stampati si deve disporre di più copie da sovrapporre: personalmente consiglio di stampare due copie dell'immagine ciascuna in doppia passata; se tale modalità non fosse attivabile, è necessario inserire nuovamente il lucido dopo avere atteso almeno un paio di minuti per fare asciugare l'inchiostro. Se tutto procede come previsto la nuova stampa sarà perfettamente allineata alla precedente (ovviamente si dovrà fare attenzione a non lasciare gioco fra le guide laterali e il foglio di acetato, sempre se la stampante lo permette). Personalmente non ho problemi ad ottenere in questo modo due o più copie praticamente identiche. Se la doppia stampa produce due immagini che non si sovrappongono perché non risulta agevole l'alimentazione del foglio nella stessa posizione, allora è possibile provare con quattro (meglio cinque o sei) copie in passata singola.

Con entrambi i tipi di supporto, come anticipato, i fogli di acetato vanno sovrapposti: se possibile, ritagliando le parti da utilizzare, consiglio di lasciare un'area trasparente di almeno alcuni centimetri di larghezza esternamente all'area del layout, in modo da estendersi anche al di fuori della basetta da esporre. Uno dopo l'altro si andranno a sovrapporre e ad unire insieme ritagli di acetato prestando la massima attenzione alla coincidenza delle piste. Se i ritagli hanno dimensioni maggiori della basetta è possibile utilizzare delle comuni graffette, o meglio ancora una spillatrice, altrimenti si può ricorrere a della colla tipo "Super Attak", ovviamente nelle zone esterne al layout. Attenzione: la precisione nell'operazione di unione dei master risulta di fondamentale importanza per il risultato. Se vi accorgete che un master è stato stampato male non esitate a stamparne un altro in sostituzione.

Consiglio di proteggere i fogli sovrapposti con un foglio di acetato trasparente (da fotocopiatrice) su ciascun lato, in modo che l'inchiostro della stampante (o il toner della fotocopiatrice) non venga poi a contatto con il photoresist della basetta, e soprattutto che il master stesso non si graffi o non si sporchi accidentalmente.

Esposizione



Se disponete di un bromografo, probabilmente avrete una certa dimestichezza con l'operazione di esposizione della basetta, e in tal caso potete benissimo fare a meno di leggere quanto segue. Se invece non possedete un bromografo, oppure è la prima volta che utilizzate il metodo di incisione di cui ci stiamo occupando, potrebbe risultare di una qualche utilità leggere questo paragrafo e i prossimi. Come anticipato il bromografo non risulta affatto indispensabile per ottenere la trasformazione chimica del photoresist, in quanto quest'ultimo risulta moderatamente sensibile anche alla luce visibile, in particolare alla luce blu. E' dunque possibile utilizzare per l'esposizione, con qualche accorgimento di cui tratteremo in seguito, anche una comune lampadina con il vetro azzurro, comunemente detta "solare". Rispetto all'utilizzo del bromografo, l'unico inconveniente risulta la necessità di tempi di esposizione notevolmente superiori: rispetto a pochissimi minuti necessari per l'esposizione UV o con luce di Wood, con la lampadina sono necessari tempi variabili fra dieci-venti minuti e un massimo di due ore e mezza - tre; i risultati, comunque sono davvero molto buoni anche con questa tecnica.

Prima di tutto dovrete procurarvi una o due lastre di vetro del formato che preferite: sconsiglio lastre troppo piccole, anche per l'incisione di basette di dimensioni molto ridotte (alcuni cm di lato), in quanto la lastra di vetro superiore ha soprattutto la funzione, con il proprio peso, di tenere saldamente a contatto il master con la basetta presensibilizzata. Se la lastra di vetro è troppo piccola, o se addirittura risulta assente, quasi certamente il master non aderirà perfettamente alla basetta dando origine a piste sfuocate e quindi a risultati simili a quelli originati dalla imperfetta sovrapposizione delle tre o più copie del master. A titolo puramente indicativo vanno benissimo lastre da circa 5 mm di spessore e di dimensioni 20 cm x 30 cm.

Per l'esposizione vera e propria dovrete essere a conoscenza dei tempi corretti: potrete ricavarli con una o al massimo due-tre prove nel modo che sarà indicato in seguito. E' consigliabile eseguire l'esposizione in una stanza buia o poco illuminata, ad esempio con una abat-jour a qualche metro di distanza dal punto dove avverrà l'esposizione alla luce azzurra; è comunque consigliabile avere quest'ultima come unica sorgente di luce durante l'esposizione, ma è tranquillamente possibile accendere anche un lampadario per qualche minuto durante la deposizione del master e della lastra di vetro, o durante l'esposizione stessa, senza causare alcun effetto misurabile.

Quanto segue vale per basette monofaccia; nel caso in cui si debba impressionare la basetta sui due lati, per creare un riferimento si possono utilizzare almeno due tecniche. La prima di esse consiste nell'eseguire alcuni fori sulla basetta, con le facce ancora protette, in corrispondenza del centro di alcuni pad, stando però molto attenti che i foro risultino quanto più possibile verticali; in caso contrario, infatti, i pad sulle due facce non risulteranno ben allineati. La seconda tecnica, applicabile prevalentemente quando il master sia ideato da noi stessi, consiste nel porre o creare sui due master dei segni in corrispondenza degli angoli della basetta; da notare che alcune basette non sono affatto regolari, e basette nominalmente uguali e della stessa marca possono differire nelle dimensioni di qualche decimo di millimetro. Occorre inoltre prestare molta attenzione a non graffiare la superficie già esposta; consiglio pertanto di esporre la prima superficie senza rimuovere dall'altra la pellicola opaca di protezione, e, al momento di esporre il secondo lato, di proteggere la superficie già trattata con un foglio di acetato da fotocopiatrice o semplicemente con il master stesso (a sua volta protetto), magari ponendo un cartoncino nero fra l'acetato e la base di appoggio (possibilmente la lastra di vetro inferiore).

Si disponga la prima (eventuale) lastra di vetro su un supporto piano, e se possibile (ma non è assolutamente necessario) la si copra con un foglio di cartoncino nero, per evitare riflessi sulla parte più esterna della basetta. Si disponga poi la basetta sulla lastra di vetro o sul cartoncino, dopo averne tolto la pellicola protettiva; a questo punto si può appoggiare il master sulla basetta, prestando attenzione che non vi siano tracce evidenti di polvere né su di essa, né sui due lati del master, né sulla lastra di vetro con la quale si andrà a fermare il tutto. Può sembrare superfluo, ma è bene ricordare di fare attenzione al verso nel quale si sovrappone il master: se esso (come avviene di solito) rappresenta il layout dal lato rame, allora l'inchiostro della stampante (o il toner della fotocopiatrice) deve trovarsi dal lato opposto a quello del photoresist; viceversa se il layout è visto dal lato componenti.

A questo punto si può posizionare la lampadina solare con il centro approssimativamente al di sopra del centro della basetta; se non lo si è fatto in precedenza, è consigliabile trovare una posizione tale per cui sulla superficie della basetta non siano presenti ombre dovute ai piccoli sostegni metallici del filamento; a tal fine si può ruotare la lampadina fino a trovare una illuminazione soddisfacente. L'operazione non è veramente necessaria, ma consigliabile, in quanto se l'esposizione complessiva è appena sufficiente una linea d'ombra potrebbe determinare la presenza di tracce di rame non volute in corrispondenza di essa.

La distanza corretta dipende dalle dimensioni della basetta da esporre; se non si vuole avere più di una tabella di parametri si può utilizzare in tutti i casi una distanza relativamente grande che risulti idonea anche per basette di dimensioni non troppo piccole (es. 15 cm x 15 cm). Se infatti queste non sono di soli pochi centimetri (es. 5 cm x 5 cm), e la lampadina risulta molto vicina alla superficie da esporre, la zona di minima distanza riceverà una quantità di luce molto maggiore delle zone lontane da essa alcuni centimetri, pertanto sarà impossibile ottenere una corretta esposizione di tutta la basetta (sovraesposizone della parte centrale o sottoesposizione delle parti periferiche). A titolo indicativo si riportano i parametri da me correntemente utilizzati:

Lampadina solare da 100 W su portalampada semplice, senza riflettore; distanza del filamento dal centro della basetta: 25cm; tempo di esposizione: 2h 30'; tre master in doppia passata sovrapposti e protetti sui due lati da un foglio di acetato trasparente.

E' ovviamente possibile utilizzare una lampada con riflettore, ottenendo in tal modo una maggiore illuminazione della zona al di sotto della lampadina, e quindi tempi minori a parità di distanza della stessa dalla zona da esporre; i problemi nascono però nel caso di basette di dimensioni non troppo ridotte a causa della minore illuminazione periferica rispetto a quella della zona centrale.



Non mi è possibile, al momento, effettuare personalmente delle prove con luce di Wood, ma, con tubi della potenza di alcuni Watt, e con distanze fra sorgente e basetta di circa cinque-dieci centimetri, i tempi di esposizione dovrebbero variare, indicativamente, fra i tre e i quindici minuti. ATTENZIONE AGLI OCCHI!

Ricordo che i tempi di esposizione dipendono anche dal tipo di photoresist, pertanto cambiando marca può essere utile effettuare nuovamente delle prove per determinare i corretti parametri di esposizione e sviluppo.

Determinazione dei tempi di esposizione

Per determinare i corretti tempi di esposizione è opportuno eseguire alcune prove. Si ritagli una basetta di piccole dimensioni, lunga e stretta, ad es. 2 cm x 8 cm. Si realizzi un master di prova, e lo si applichi sulla basetta; si deponga poi la lastra di vetro e, su di essa, del cartoncino nero in modo da coprire la basetta; prestare attenzione che il cartoncino aderisca bene alla lastra di vetro. Si suddivida idealmente la basetta in un certo numero di zone, es. otto-dieci; sarebbe meglio disporre di un master che, in ciascuna zona, presentasse tracce di varia larghezza, ad es 10, 20, 50, 100 mils (1 mil=1/1000 inch; 10 mils=0,254 mm). Si scopra la prima zona, e si inizi l'esposizione. Dopo un certo tempo si sposti il cartoncino nero di protezione fino ad illuminare anche la seconda zona; periodicamente si esegua la stessa operazione. Al termine si sviluppi la basetta e si osservi il risultato. Per quanto riguarda la lampadina solare, con i parametri da me utilizzati e indicati in precedenza, si può ad esempio illuminare la prima zona per un quarto d'ora, poi spostare il cartoncino, e ripetere quest'ultima operazione ogni dieci minuti. Con luce UV o di Wood, da me NON testata personalmente, si potrebbe provare con tre minuti per la prima zona, e spostare poi il cartoncino ad esempio ogni due minuti. Noto in tal modo il tempo di esposizione relativo a ciascuna zona, si potrà facilmente determinare quello corretto nelle condizioni di illuminazione utilizzate. Con soluzioni a 10 o 20 g/l, saranno corrette le esposizioni per le quali, dopo qualche decina di secondi, il disegno delle piste è chiaramente visibile e, dopo alcuni minuti, il photoresist è stato asportato correttamente (come detto in precedenza, il rame appare perfettamente lucido); se il photoresist della basetta tende a sciogliersi in tempi troppo brevi, l'esposizione e' stata eccessiva; viceversa se il photoresist tende a rimanere e il disegno delle piste appare con pochissimo contrasto rispetto al resto della basetta. Se, infine, il disegno delle piste è scarsamente visibile, e il photoresist tende ad essere asportato ovunque, allora il master risulta scarsamente opaco alla luce: in tal caso è necessario sovrapporre un maggior numero di copie del master stesso.

Una prova ancor più significativa prevede l'impiego di una basetta di prova come la precedente proprio sotto il centro della lampadina, e di almeno un'altra, simile, ad una certa distanza da essa (es. a 8-10 cm). Se l'esposizione di entrambe risulta corretta con gli stessi tempi di sviluppo, allora sarà possibile incidere tranquillamente basette fino a 16-20 cm di lato, altrimenti si dovranno utilizzare basette più piccole o aumentare la distanza fra sorgente e basetta.

Sviluppo

Lo sviluppo della basetta esposta ha la funzione di rimuovere il photoresist laddove si desideri poi ottenere l'asportazione del rame. Ovviamente nel caso di photoresist positivo sarà quello esposto alla luce ad essere asportato, viceversa nel caso di photoresist negativo. La soluzione di sviluppo è costituita semplicemente da idrossido di sodio (NaOH), noto anche come soda caustica. Attenzione: dovrebbe essere noto a tutti che l'idrossido di sodio può provocare gravi ustioni, anche se in effetti la soluzione a noi necessaria non è molto concentrata e gli effetti sulla pelle sono sostanzialmente molto limitati; ignoro però quali possano essere gli effetti sugli occhi; CONSIGLIO DUNQUE CALDAMENTE DI INDOSSARE GUANTI E SOPRATTUTTO OCCHIALI DI PROTEZIONE MANIPOLANDO L'IDROSSIDO DI SODIO, SIA IN FORMA SOLIDA CHE IN SOLUZIONE. Leggere in ogni caso le avvertenze sulla confezione. E' possibile reperire le bustine di idrossido di sodio in qualunque negozio di elettronica, ma anche in ferramenta o nei supermercati (a prezzi decisamente inferiori). Il costo di una bustina da 10 grammi non dovrebbe comunque superare le poche migliaia di lire. Per la preparazione della soluzione si può utilizzare la comune acqua del rubinetto; l'unico problema che ne può derivare è legato alla ripetibilità delle caratteristiche della soluzione, e quindi dei tempi di sviluppo, nel caso la concentrazione e il tipo dei sali disciolti nell'acqua non siano costanti nel tempo. Questi ultimi infatti possono determinare, in tempi diversi, un differente PH della soluzione di sviluppo (basica). E' conveniente dunque, ma non strettamente necessario, utilizzare acqua distillata o demineralizzata. Personalmente utilizzo un recipiente di plastica con 500 ml. di acqua demineralizzata nella quale disciolgo 10 grammi di idrossido di sodio; possono andare bene anche 5 grammi di tale base, l'unica differenza e' l'aumento dei tempi di sviluppo; le prime volte può essere comunque conveniente utilizzare la soluzione meno concentrata per non lasciare inavvertitamente la basetta a bagno per un tempo eccessivo. Dopo l'esposizione, quest'ultima andrà immersa nella soluzione mediante, ad esempio, pinze di plastica; l'importante comunque è non graffiarne la superficie. Se il photoresist è stato esposto correttamente, dopo alcuni secondi dall'immersione si noterà uno scurimento delle parti non esposte e contemporaneamente si comincerà a vedere dissolversi il photoresist esposto. Per assicurare uno sviluppo uniforme si deve agitare la basetta o il recipiente; se la basetta è a doppia faccia si eviti, per ovvi motivi, di appoggiarla sul fondo. Periodicamente, diciamo ogni 30 secondi-1 minuto, è consigliabile estrarre la basetta dalla vaschetta, lavarla abbondantemente con acqua facendo attenzione che eventuali gocce di soluzione non vadano a macchiare vestiti o altro e prestando attenzione alle cromature (anche se non saprei se sia possibile arrecare dei danni in tal senso), infine esaminarla. Lo sviluppo è completo quando il rame che deve essere asportato appare lucente, senza opacità (il photoresist residuo), e il disegno delle piste risulta ben visibile; soprattutto, al tatto deve essere possibile sentire lo scalino dovuto al photoresist che protegge le parti in rame da conservare. Se lo sviluppo non è completo la basetta va immersa nuovamente. Occorre prestare attenzione a non esagerare con lo sviluppo; se infatti si insiste troppo, anche una parte del photoresist non esposto potrebbe essere rimossa. Si tenga presente che se il photoresist da rimuovere non è stato disciolto completamente, ma ne rimane solo qualche sottile strato in alcuni punti, esso sarà poi rimosso dalla soluzione di attacco del rame. Se dopo dieci minuti di immersione nella soluzione da 10 grammi/litro o dopo tre-quattro minuti nella soluzione a concentrazione doppia le piste ancora non appaiono, o appaiono con pochissimo contrasto rispetto al resto, significa che l'esposizione è stata insufficiente, e seppure sia possibile tentare con uno sviluppo prolungato della basetta meglio sarebbe utilizzarne un'altra, destinando la prima al ruolo di normale basetta ramata ( penna, trasferibili ecc.) dopo averne asportato il photoresist, operazione che si compie con alcool denaturato o con acetone in dipendenza dalla composizione dello stesso.



Incisione

Una volta eseguito lo sviluppo si esamini la basetta per assicurarsi che non vi siano vistosi graffi sul photoresist; in caso contrario è consigliabile ritoccare le piste in tali punti con l'apposita penna per circuiti stampati onde evitare interruzioni nelle tracce in rame.

La soluzione destinata ad attaccare il rame può essere ad esempio percloruro ferrico (personalmente ho sempre utilizzato quello). Si tenga presente che il percloruro ferrico, oltre ad essere probabilmente poco benefico per la pelle, ha il potere di macchiare in modo pressoché indelebile, pertanto consiglio vivamente di utilizzare guanti e occhiali di protezione e di fare comunque molta attenzione. La basetta andrà immersa nella soluzione, anche in questo caso ad esempio con pinze di plastica, per un tempo variabile da qualche minuto a qualche decina di minuti; questo dipende principalmente dal grado di utilizzo del liquido e dalla temperatura dello stesso. Esistono in commercio resistenze riscaldatrici che permettono di abbreviare i tempi di incisione; esistono altresì apposite vaschette nelle quali è presente un sistema di diffusori che permettono all'aria proveniente da un piccolo compressore di gorgogliare nella soluzione; anche in questo modo si ottiene una notevole riduzione dei tempi di sviluppo. I due accessori, comunque, non sono per nulla necessari, in quanto non influiscono sulla qualità finale. Come per lo sviluppo, anche in questa fase si dovrà fare attenzione a garantire una erosione abbastanza uniforme sull'intera superficie, pertanto è opportuno agitare periodicamente la soluzione e muovere la basetta; questo vale maggiormente per le basette a doppia faccia che per ovvi motivi non andranno adagiate sul fondo, bensì tenute sospese in qualche modo. La basetta andrà estratta periodicamente per controllare il grado di avanzamento del processo: appena tutto il rame in eccesso è stato rimosso la si lavi molto bene e poi la si asciughi. Ecco fatto! Se invece si nota che, anche dopo un'immersione prolungata, in alcuni punti il rame non viene disciolto, questo può significare che il photoresist non è stato rimosso completamente; si può provare allora, con molta delicatezza, ad eseguire questa operazione con qualche utensile, ad esempio un cacciavite, facendo però attenzione a non graffiare anche il photoresist che deve proteggere le piste. Dovrebbe essere possibile, ma lo sconsiglio, tentare di immergere nuovamente la basetta nella soluzione di sviluppo.

Ad operazione ultimata è possibile rimuovere il photoresist con alcool o acetone, oppure con carta abrasiva molto fine (grana 500 o maggiore), sebbene il photoresist sia generalmente saldabile e, di fatto, possa proteggere le piste dalla loro lieve e naturale ossidazione.

Foratura

A questo punto la basetta è quasi pronta: resta solamente da eseguire l'operazione di foratura. Sarebbe meglio disporre, a tal fine, degli appositi trapani ad alta velocità (più di 5000 rpm) per la foratura delle basette o per modellismo, oppure di un trapano a colonna. L' operazione di foratura risulta più agevole se nei punti in cui vanno praticati i fori il rame è stato asportato nel processo di incisione; se così non è, magari perché nel layout i fori stessi non sono riportati, è conveniente utilizzare un cacciavite a croce o altro utensile simile per scalfire i punti in cui si dovrà forare la basetta; in tal modo la punta del trapano non scivolerà sul rame. Se il trapano è a velocità variabile, soprattutto nel caso in cui non sia né ad alta velocità né a colonna, risulta molto comodo appoggiare la punta in corrispondenza dei fori da praticare e far iniziare la rotazione a bassissima velocità finché la punta non scivola più. Il diametro delle punte da utilizzare varia solitamente da 0.8 mm fino a 1.5-2 mm per i piedini più grossi; generalmente per la maggior parte dei fori va benissimo una punta da 1 mm, ancor meglio da 0.8 mm. Soprattutto con i normali trapani, relativamente pesanti, fare molta attenzione a non agire con una pressione eccessiva sulla basetta: le punte sottili sono fragili e si spezzano molto facilmente, e in alcuni casi possono anche saltare via (attenzione quindi agli occhi). Per finire, è importante fare attenzione che durante la foratura rimanga una parte di rame attorno al foro per consentire poi un'agevole saldatura dei piedini.

Consigli per la realizzazione in proprio del layout

Se avete la possibilità di creare il layout di un circuito da voi progettato potrebbero esservi di una qualche utilità i seguenti consigli. Si tenga presente che, parlando di circuiti stampati, molto spesso si utilizzano i mils come unità di misura per le distanze (1 pollice=2.54 cm =1000 mils), e che i piedini di molti tipi di componenti hanno appunto distanze espresse in un numero intero di decine di mils; ad esempio il passo da 2.54 mm dei pin di moltissimi integrati corrisponde a 100 mils.

Per quanto riguarda la distanza fra piste adiacenti consiglio di non renderla inferiore a 20 mils (0.5 mm circa); nel caso sulle stesse debbano transitare segnali a frequenza relativamente alta si dovrebbe probabilmente valutare l'effetto di mutua interazione. Per le piste di alimentazione o sulle quali debbano scorrere correnti superiori a qualche decina di mA utilizzare, molto indicativamente, larghezze di 40 mils (circa 1 mm) ogni 100-200 mA. Per le piste di segnale consiglio di non scendere sotto i 20 mils, anche se con il metodo indicato in precedenza ho ottenuto delle perfette piste di prova di 10 mils. Per garantire facilità nel lavoro di saldatura consiglio di realizzare la piazzole con un diametro o una larghezza di 70 mils, sia per i componenti discreti che per i chip con piedini a passo di 100 mils; per rendere la foratura più veloce e precisa consiglio di evidenziare i fori nel layout, con un diametro attorno ai 30-40 mils. Quanto detto vale per la maggior parte dei componenti, ma ve ne sono di molto comuni che richiedono piazzole di dimensioni maggiori di quelle indicate, come ad esempio la serie 78xx nel case TO-220.

Sperando di esservi stato utile non mi resta che augurarvi buon lavoro!







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