1:72 Изготовление фототравленных деталей
самоделка
Джемилев Керим

Эта тема уже отражена в «Очумелых ручках» в статье «Технология самодельного травления» (с) Klev. В данной статье подробно рассматривается процесс изготовления фототравленных деталей с применением пленочного фоторезиста встречным двухсторонним травлением. Заниматься приготовлением своего фоторезиста или использовать вощеную бумагу мне не хотелось, поэтому я связался со знакомыми в фирме, занимающейся изготовлением печатных плат, где мне и был подарен небольшой (по их меркам) кусок нужного материала. Марку я не спросил, но подозреваю, что это ПНФ-ВЩ. Собственно, главная проблема, которая может возникнуть у желающих использовать эту технологию, заключается в возможности достать фоторезист. В более-менее крупных городах вряд ли это будет проблемой – можно пойти по тому же пути, что и я. Либо вежливая просьба к знакомым, либо небольшая сумма рублей незнакомым – и задача решена. Не забудьте уточнить состав проявителя и нюансы технологии, если материал иной, чем у меня. В Москве его вероятно можно приобрести на Митинском радиорынке (или договориться с теми, кто продает свои платы, и встретиться с ними в городе). Там же, кстати, можно обзавестись хлорным железом, а также ультрафиолетовой лампой. Последние применяют в т.ч. для стирания ПЗУ.

После этого полулирического отступления перейдем к собственно процессу.

1. Создание фотошаблона.

При создании фотошаблона, помимо рекомендаций by Klev, я бы добавил еще несколько.

1.1. Узнайте, какой фоторезист раздобыли :). Я использовал негативный фоторезист. Это означает, что травятся участки, которые были на фотошаблоне темными, и, наоборот, прозрачные участки – это сами детали и «литниковая» система.

1.2. Удобнее нарисовать сначала позитив и все обрамляющие рамки без заливки. Последние должны располагаться «ниже», чтобы после включения заливки они не закрыли остальные объекты. Затем инвертируйте изображение, установив нужные цвета линий и заливки. Для этого удобно использовать группировку.

1.3. Фотошаблоны обеих сторон должны быть зеркальными – к фоторезисту они будут прикладываться стороной с отпечатанным рисунком.

1.4. Если предполагается рельефное травление, сначала лучше рисовать сторону с большей детализацией объектов (например, лицевая сторона приборной панели). После окончания редактирования лицевой стороны, сделайте ее зеркальную копию и редактируйте другую сторону. Участки сквозного травления на обеих сторонах фотошаблона должны совпадать. Остальные будут травиться рельефно.

1.5. Последние этап – рисование перемычек, соединяющих детали между собой и с рамкой. Рекомендую их рисовать только с обратной стороны, тогда они тоже протравятся рельефно и детали после отделения получаться с ровными краями.

1.6. Если применяется Corel Draw, то минимальная толщина линий, которую можно получить на готовом изделии (по крайней мере, в домашних условиях), составляет примерно 0,1pt – Hairline.

Фотошаблон выводится на лазерном принтере на пленку (есть почти в любом компьютерном магазине, торгующем расходными материалами). Ее можно пропускать несколько раз, поэтому совсем не обязательно пытаться весь лист заполнять фотошаблонами на все случаи жизни. Нужный участок с рисунком можно просто отрезать.

2. Подготовка фотошаблона.

Подготовка заключается в вырезании обеих сторон фотошаблона, совмещении их друг с другом (рамка или какие-либо маркеры на шаблонах этому помогут), и фиксации. Для нее вполне подойдет небольшая капля цианкриалата. Рисунок на обеих половинках должен оказаться внутри, чтобы избежать боковой подсветки фоторезиста.

2. Подготовка материала.

В качестве материала можно использовать тонкую листовую медь, латунь, алюминий. Судя по состоянию моего любимого пинцета, какие-то марки стали тоже прекрасно травятся в хлорном железе. Весьма желательно обеспечить ровные края заготовки, чтобы она была плоская, иначе не удастся качественно нанести фоторезист. Чем лучше зачистите поверхность, тем лучше он ляжет.

3. Нанесение фоторезиста

Отрежьте с небольшим запасом пленочный фоторезист для обеих сторон.

В принципе, если предполагается простое сквозное травление, можно делать только 1 фотошаблон и фоторезист нанести на 1 сторону, а 2-ю закрасить, например цапонлаком. Применять для этого скотч не рекомендую, потому что отделять тончайшие детали от него после травления будет несколько затруднительно. Учтите, что если материал достаточно толстый, то эта «односторонняя» экономия может быть заметной – скорость бокового травления равна скорости травления в глубину :).

Далее с фоторезиста необходимо снять защитную пленку – с матовой стороны.

Аккуратно, не касаясь клеевого слоя, нанесите фоторезист на обе стороны заготовки и как следует разгладьте. В промышленных условиях фоторезист накатывают на специальной установке при температуре 70-80гр.С. В домашних условиях вполне подойдет утюг на «малых оборотах». Проглаживать лучше через тонкий лист фторопласта или просто чистый лист бумаги (желающие услышать о себе много нового могут это делать через газету). Если с температурой или длительностью глажки не угадали, можно испортить фоторезист.

В заключение, обрежьте излишки фоторезиста.

4. Засветка

Поместите заготовку с нанесенным фоторезистом между слоев фотошаблона и зафиксируйте каплей цианкриалата (их потом достаточно легко можно будет разделить, например, при помощи скальпеля). Далее следует прижать получившийся пакет к тонкому стеклу и обеспечить возможность установки для засветки. У меня с минимумом времязатрат получилось так :):

После этого производится засветка. Расстояние до лампы и время засветки определяется экспериментально. В моем случае это 5-10 см и 15 мин на сторону.

5. Проявление

После засветки снимите защитную пленку с фоторезиста. Приготовьте 1-2% раствор кальцинированной соды (можно и больше, но нужно будет чаще промывать – образуется замыленный слой).

Проявление длится 5-10 мин. Периодически стоит промывать изделие. Не знаю, как удается полностью смыть остатки проявленного фоторезиста в промышленных условиях (там это делается струей воды), но мне это ни разу не удавалось. Остатки фоторезиста я удаляю хорошо отжатой ватой, смоченной в спирте (или ватной палочкой). ВНИМАНИЕ! Это самый ответственный момент. Делать это нужно чрезвычайно аккуратно, без нажима и излишков спирта – он может разрушить нужные участки фоторезиста. Контроль визуальный – поверхность заготовки под проявленными участками должна блестеть так же, как и до нанесения фоторезиста.

Матовость означает наличие остатков клеевого слоя. Кстати, возможно, эти остатки –следствие непромышленного нанесения фоторезиста с помощью утюга. Если заготовка не испорчена, и лишний фоторезист удален, можно приступать к травлению.

6. Травление

В домашних условия лучше использовать раствор хлорного железа (FeCl3). В промышленных применяется также 10%-й раствор аммиака. Домашние не оценят. Раствор вполне можно использовать повторно несколько раз, если не пренебрегать советом Klev и не делать больших зазоров между деталями и «литниковой» рамкой. При большей температуре процесс идет существенно быстрее – рамки с 1-го фото протравились за 15-20 мин после пары «водяных бань».

Держать заготовку желательно инструментом, не боящимся FeCl3, либо тем, что не жалко. Я заготовку просто вставляю в расщеп небольшой палочки. В процессе травления рекомендуется все время перемешивать раствор (хотя бы самой заготовкой), кроме того, периодически переворачивайте заготовку, т.к. концентрация раствора у дна и на поверхности различная. С появлением первых просветов раствор лучше перестать подогревать раствор и осуществлять контроль каждые 5-10 сек.

Последние тонкие протравы тают на глазах. Если готова только часть деталей, а расположение и форма оставшихся позволяет удалить лишний облой механически, лучше прекратить травление, чтобы не перетравить готовые детали.

7. Удаление фоторезиста и обработка деталей.

Поместите изделие в спирт на 5-10 мин, затем удалите остатки фоторезиста. Лишний облой легко удаляется нулевкой. В отверстиях его можно аккуратно прочистить иглой. Если какая-то из сторон не будет окрашиваться, желательно предусмотреть возможность защиты от коррозии.

Детали в приведенном примере достаточно простые, но изготовление рельефных приборных панелей практически ничем неотличается.