Photoresist Technique

Photoetching in circuits is used for many purposes:

Small circuits - good for reducing wires.
It is necessary for an RF designer to keep the characteristic impedance on the board. You can control characteristic impedances by configuring precisely how differently wires and ground pattern are spaced apart.
To convey microwave signals, a conducting strip can be formed separeted from a ground plane by a dielectric layer known as the substrate. Microwave components such as antennas, couplers, filters, power dividers etc. can be formed from microstrip. This is the most difficult task in these purposes.

Photosensitive board

Download and install PCB. http://pcb.gpleda.org/

$ tar zxvf pcb-20081128.tar.gz
$ cd pcb-20081128
$ less INSTALL
$ ./configure
$ make
$ make install

component layer と solder layer を使う。 VIA を打つと両面に印刷される。

PCB で PostScript 形式にもエクスポート出来る。それを印刷すると、 2 ページ目に部品面 (component layer)、3 ページ目に半田面 (solder layer) が出るので、ページ指定して OHP フィルムに印刷する。 Gnome Ghostview (ggv) だと、左端のブックマークにマークを付けて、ファイル - マーク付きページの印刷。

Layout designed for etching

サンハヤトの感光基板は光が当たった所の感光剤が落ちて、エッチングにより銅箔が溶けるようになっています。つまり銅箔を残したい部分を黒くした原稿を用意すればよいことになります。

However, etching capacity is limited. When you create layout design, try to maximize copper area, or minimize the area which is going to be removed by etching. Ground pattern is an important way that's effective to reduce the blank area. If you are going to use clips, you need to make sure there's space at every edge of the board to put the clips on.

コツとしてパターンの無い部分も黒ベタにして銅箔を溶かす部分を最小にしています。こうするとエッチングの時間を短縮でき、エッチング中に細いパターン部分が溶けてしまう失敗が防げます。

Get your hands dirty

Fe₂Cl₃

エッチングは、 Fe₂Cl₃ 液が服に付くと取れないので、汚れても良い格好をしましょう。

OHP を貼る時クリップを使うと、たとえプラスチックのクリップであっても遮光してしまうので、その部分は銅が残る。その箇所を覚悟して使えば便利。青のクリップは比較的光を通しやすい。それでも、完全に銅を無くすには、途中でクリップの位置を変える必要がある。 SanHayato 製感光基板に書いてある焼き付け時間 30 分を均等に分割して、 15 分放置 - クリップの位置変え - 15 分放置ぐらいは最適じゃない。 30 分は長いようだ。検討の余地あり。

OHP を貼るのに接着剤付き透明コートフィルム (ピッチンは安いけど UV カットが入っている) は、注意深く使わないと失敗の可能性が高い。端から巻物のようにぴったり貼るのが吉。基板に密着させる時は隅っこを合わせるようにして丁寧にいく。露光時間が長くなるのと、一度貼ってしまうとはがせないという欠点があり、量産には致命的。

クリップ 6 個以上で 3 方向ぐらいからはさむ。フィルムが浮かないように、真ん中に透明なおもり (アクリルの塊など) を載せる。おもりが小さければ 4 方向からはさんでも良い。

結論: レイアウトは、クリップを使うことを前提に、またおもりを載せやすいように、 GND パターンで囲むように設計する。クリップで挟める場所 (10mm x 5mm) を 4 隅に作っておく。

SanHayato の新感光剤を使っていることになるとおもうので、 SanHayato 製感光基板に書いてある焼き付け時間 30 分を均等に分割して、 15 分放置 - クリップの位置変え - 15 分放置とする方法もある。

接着剤付き透明コートフィルムを使うと、UV カットが入っていて焼き付け時間が長くなってしまうことがある。

Solution and Temperature

湯煎 with ビーカー or tapper

現像 25°C、エッチングの過程で、一度に取れる感光剤、銅の面積には限界があるので、 GND パターンは多めに取った方がいい。

焼き付け時間 = 30 分- 茶色く見えるぐらいがいい
現像温度 = 25-30 °C, 現像時間 = 30 秒 *注意* これを守る。薄く緑色が残る程度で洗い流す。二度と現像剤は付けない。タッパを使って湯煎。下手をするとパターンが消えてしまう。
エッチング時間 = 10 分-? 現像の程度によるが、エッチングが出来ないからといって現像剤を再び付けようとはしないこと。パターンが消えてしまう危険が大きい。そのままエッチング液に付けていれば、エッチングは進行しますので、ここは気長に待ちましょう。

エッチングを早くするには温度を上げる。タッパを使って湯煎。 40 度ぐらいのお湯を沸かして 1:1 の割合で混ぜる方法もある。

* 注意 * 石鹸も含めて、アルコール、シンナーなど有機溶剤は基本的に使わない。

UV コートフィルムを使った場合、"露光時間 30 分 with 蛍光灯" は過不足とも無く、最適であるが、上述の欠点がある。

蛍光灯と基板は 10cm ぐらい距離を取る。 10 分放置 - クリップの位置変え - 10 分放置ぐらいが実用的?

Return Home

Ryu: ryu@run.sh