Изготовление РПМ методом фотолитографии

Изготовленный метаматериал является печатной платой с особой геометрией дорожек. Печатные платы изготавливаются различными по сложности способами.

Для изготовления качественного макета платы сначала необходимо смоделировать шаблон на компьютере с помощью специализированного программного обеспечения. Самая распространенная, специализированная программа для изготовления печатных плат - layout, широкое использование получила пятая версия программы. Ничего сложного в рисовании дорожек нет. Рисуются дорожки в том виде, как они будут отражены на плате, при распечатывании изображения программа создает зеркальное отображение дорожек. С помощью программы можно изготовить не только рисунок дорожек, но и макет надписей деталей с обратной стороны платы.

Следующим этапом необходимо очистить и обезжирить плату, можно заранее вырезать плату по размерам. От качества проделывания данной процедуры во многом зависит качество перенесенного отображения дорожек. Очищается плата очень мелкой наждачной бумагой №1500.2500. Обезжиривается спиртом, ацетоном или другим средством, затем промывается под проточной водой. После процедуры обезжиривания трогать поверхность заготовки нельзя.

Нарисованное изображение необходимо вывести на печать, предварительно настроив принтер на самое четкое изображение и отключив экономию тонера. Распечатывать изображение необходимо на глянцевой бумаге. Когда все подготовлено, распечатываем изображение.

Изображение обрезается с запасом на 10.15 мм от размера платы. Картинка к плате прикладывается и фиксируется с загнутыми краями, при помощи скотча с обратной стороны. Далее отрезается от рулона фоторезиста подходящий по размеру кусок. Фоторезист в рулоне состоит из трех слоев. Тонкая глянцевая лавсановая пленка, сам фоторезист, и слегка матовая полиэтиленовая пленка. Полиэтилен тянется, лавсан - нет. Нужно удалить полиэтиленовую защитную пленку и наложить фоторезист на плату. Затем, зажав пленку с платой между слоями бумаги, как в конверте, отправляем в ламинатор.

Далее экспонирование. Фотошаблон прижимаем оргстеклом и освещаем ультрафиолетовой лампой. Необходимо надёжно зафиксировать лампу, чтобы расстояние всегда было стабильным, тогда и результат будет стабильным. Время экспозиции составляет 20-40. Для плат большого размера необходима равномерная засветка, в таком случае придется изменять расстояние или делать специальное приспособление. В приспособлении на фото, платы 100*80 получаются без проблем. После этого необходимо подержать плату в тёмном месте в течении 5-10 минут. Если этого не делать то, то на этапе проявления в кальцинированной соде не которые участки с тонкими дорожками могут "отскочить".

Далее нужно проявить фоторезист. Проявляем в 5% растворе кальцинированной соды. Проявочный раствор желательно готовить на дистиллированной воде. В растворе незасвеченный фоторезист набухает и растворяется. Процессу можно помогать покачиванием кюветы или легким протиранием кисточкой. С кисточкой нужно быть осторожным, чтобы не содрать тонкие проводники. Время проявки ограничено, если дать плате в растворе лежать долго, то начнут отслаиваться засвеченные участки. Верный признак правильно подобранной выдержки экспозиции - это глянцевая поверхность засвеченных участков при нормальном растворении незасвеченных. Если засвеченные участки при проявке становятся матовыми, становятся как кожура апельсина - значит нужно увеличить время засветки.

Далее плату необходимо вытравить. Травление печатных плат хлорным железом является наиболее распространенным способом травления печатных плат в домашних условиях. Приобрести можно в магазине бытовой химии.

Приготавливается раствор хлорного железа очень просто - одна часть хлорного железа на три части воды (хлорное железо в воду, не наоборот), все это тщательно перемешать. Время травления сильно зависит от температуры воды и загрязнения раствора медью и составляет 5.50 мин. При нанесении дорожек с помощью лазерного принтера не рекомендуется поднимать температуру выше 50 гр. цельс.

После травления плату необходимо промыть под проточной водой и смыть тонер с помощью бензина, спирта или ацетона. После этого сверлятся отверстия нужного диаметра. И в завершении дорожки необходимо залудить, проще всего это делается паяльником. В процессе лужения не стоит жалеть канифоли или флюсов. Все это и не только можно посмотреть на видео, в теме изготовление печатной платы в домашних условиях.

На выходе получился готовая экспериментальная модель радиопоглощающей поверхности на основе метаматериала, структуру которого можно увидеть на рисунках 21 и 22.

Рисунок 21 - Лицевая сторона материала.

Читайте также

Проектирование мультивибратора на трёх логических элементах серии КМОП
Генераторы - специальные элементы цифровых устройств, предназначенные для формирования последовательности электрических сигналов различной формы. Генераторы обеспечивают работу цифровог ...

Разработка компьютерной сети по технологии ArcNet с подключением к Internet
Организация компьютерных сетей. Назначение: Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью пользователей удаленных друг от друга компьютеров в одной и той же информ ...

Проектирование радиоприемного устройства с учетом научно-технического прогресса
Радиоприемное устройство является частью системы передачи сообщений, использующей для этого энергию радиоволн. Оно предназначено для улавливания, преобразования и использования электрома ...