Problema gravado em casa do PCB

Eu apenas tentei fazer meu primeiro PCB em casa, mas não funcionou. Não sei o que deu errado, então gostaria de receber alguns conselhos.

Eu estava usando o método fotorresistente, então imprimi meu circuito em uma transparência usando uma impressora a laser e fiz este modelo:

Em seguida, expus meu PCB pré-sensibilizado e o desenvolvi para obter a seguinte máscara fotorresistente:

A máscara parece bastante funcional neste momento. Todos os traços estão bem definidos.

Em seguida, mergulhei o PCB em cloreto férrico para remover o cobre não mascarado. Foi aqui que as coisas deram errado. O cobre entre os traços no lado superior do PCB simplesmente não se soltou. Eu acabei gravando demais o quadro, como pode ser visto pelo fato de a máscara fotorresistente ter começado a quebrar, mas o cobre desmascarado entre os traços no topo ainda não caía! Aqui estão as fotos:

E depois de remover a máscara fotorresistente:

Parece que algo estava diferente com o topo do quadro, mas o que? Era uma placa defeituosa? Fiz algo de errado? Eu realmente aprecio alguns conselhos antes de tentar novamente.

Eu tive o mesmo problema no passado, eis o que fiz para corrigi-lo:

1. Você tem algumas linhas confusas, provavelmente porque a máscara não está fechada em alguns lugares. Encaixe a prancha e a máscara entre duas placas de vidro e prenda-as com clipes de escritório.
2. Sua placa parece um pouco subexposta, no meu caso eu tive que dobrar o tempo de exposição.
3. Quanto mais tempo o ácido levar, mais distorção as faixas terão. Tente usar a mistura de cloridrato e peróxido. Uma mistura 50/50 me deu um tempo de gravação de um minuto.

Eu já vi esse problema antes. Eu gravei muitos PCBS, mas ocasionalmente um acabava assim. Só posso imaginar que era uma placa de má qualidade. No entanto, alguns conselhos sobre como gravar suas placas corretamente:

Depois de cortar o PCB no tamanho certo, lixe os lados cortados e chanfre as bordas cortadas do lado que você vai gravar. Isso é para garantir que não haja rebarbas, o que impedirá que a máscara faça contato perfeito com a PCB.

Certifique-se de imprimir a máscara espelhada e exponha a PCB com o lado da tinta da máscara tocando na PCB. Isso é extremamente importante. Se você tiver a máscara ao contrário, com a tinta afastada da PCB, a luz vazará no espaço entre a tinta e a PCB, causando bordas confusas, exatamente como as que você tem na imagem.

Verifique se tudo está limpo e sem poeira. Seja anal sobre isso. Obtenha um espanador de ar e use-o para remover a poeira primeiro de si mesmo e depois da caixa de UV, máscara e PCB. Coloque a máscara no vidro (com a tinta voltada para cima) e deslize-a um pouco. Você será capaz de sentir e partículas arranhando.

Não remova a camada protetora da PCB até o último momento. Essa camada não apenas impede a luz, mas também evita que a camada fotorresistente do PCB seja terrivelmente arranhada como a sua.

Em seguida, solte o PCB sobre a máscara, ele deve emitir um som adorável de duas superfícies limpas e planas entrando em contato. Faça deslizar a placa de circuito impresso em busca de partículas.

Depois que o PCB for exposto, desenvolva-o em uma nova solução de desenvolvedor. Uma vez desenvolvido, leve-o imediatamente para a pia e coloque-o debaixo d'água, esfregando-o com uma toalha de papel de boa qualidade, como o Bounty. Um pouco mais de fotorresiste deve sair, deixando a imagem na PCB nítida e com bom contraste.

Agora coloque a placa no seu tanque de gravação. Se for um gravador de bolhas, verifique se todas as bolhas estão subindo pelo lado do PCB sendo gravado, não pelo outro lado. Quando a placa estiver na metade do caminho, retire-a e gire-a 180º. Isso ajudará a diretoria a gravar uniformemente em sua superfície.

Eu vejo vários problemas possíveis.

1. Você tem uma densidade desigual de cobre na placa. O cobre do lado direito é completamente gravado, enquanto o outro lado tem mais cobre. Leva mais tempo para gravar as áreas 'vazias'. Portanto, as áreas que precisam de menos ataque químico serão expostas por mais tempo do que o necessário, resultando em menos cobre lá. Tente nivelar a densidade do cobre adicionando de volta o cobre aos seus arquivos CAD - apenas não os conecte a nada por motivos elétricos (ou você pode conectá-lo ao GND para obter melhor imunidade a ruídos).
2. A solução pode ser fraca como outros já mencionaram.
3. Você aqueceu a solução? Precisa estar quente para funcionar melhor.
4. Você está movendo o quadro o suficiente em solução. O echant pode não estar circulando o suficiente para entrar nos vazios.
5. Seu registro de fotorresiste parece ruim. Como mencionado acima, verifique a limpeza da placa e os tempos de exposição. Preencha também quaisquer arranhões ou vazios com uma caneta afiada. Se a sua máscara estiver ruim, o quadro gravado não será melhor.

Normalmente, as impressoras não são boas para fornecer uma camada sólida de toner, existem pequenos orifícios / imperfeições.

Ao fazer fotorresistência, costumo imprimir duas cópias da arte final e alinhar as peças colocando uma gota de água entre - a tensão superficial da água atua como cola, permitindo alinhar perfeitamente os traços. Depois, uso uma gota de água no quadro para colar o trabalho artístico e pedaços de toalha cônica para desengordurar o excesso de água, trabalhando do meio para as bordas.

Se você alinhar o trabalho artístico perfeitamente, notará que a impressora possui alguns "pixels mortos" - pontos onde nunca há toner impresso. Retirar e limpar o tambor com álcool pode ajudar. Ou usando duas impressoras diferentes para imprimir duas cópias.

Infelizmente, a qualidade do PCB fotossensível não é o fator que você controla, por isso tive que abandonar o método da foto em favor da transferência de toner.

Obrigado por todas as ótimas sugestões!

Eu tentei três idéias diferentes recomendadas aqui: 1) Usando 50/50 de mistura de ácido clorídrico e peróxido de hidrogênio. Isso não funcionou, porque a solução não conseguiu remover todo o cobre mesmo em 20 minutos, então a resistência começou a se dissolver. Parece que estou tendo resultados drasticamente diferentes daqueles relatados por muitos outros. Deve haver algo errado com meu quadro ...

2) Eu expus o quadro por mais tempo (8,5 minutos em vez de 7). Também desenvolvi o quadro por mais tempo (5 minutos, em vez de 3) para ter certeza absoluta de que não vou terminar com uma fina camada de resistência entre as faixas.

3) Esquentei o cloreto férrico. Como não tenho um termômetro para líquidos, aquei o echant até ele começar a ficar visivelmente vapor.

4) Eu usei outra placa PCB, embora tenha sido comprada do mesmo lote.

Combinando 2,3 e 4, e um pouco exagerando, a diretoria ficou assim:

Definitivamente não é o ideal, mas pelo menos eu tenho algo útil agora.