Изготовление трафаретов для нанесения паяльной пасты

На производстве трафареты делаются, обычно, из стали (методов вагон), но там они расчитаны на тысячи плат. В любительской практике такие количества не нужны, поэтому трафареты для насения паяльной пасты делают из чего попроще — медь, латунь, алюминий. Но медь и латунь не самые дешевые и доступные материалы, а алюминиевых банок хоть отбавляй. И толщина фольги у них подходящая — около 0.15мм. Одна беда — жесткий он, выровнять нормально не получается, а без этого сложно нормально фоторезист нанести. Но, как оказалось, у этой заморочки есть достаточно простое решение…

И так, инструменты и материалы:

1. Нож (достаточно острый, что бы резать алюминиевые банки из-под пива/колы/энергетиков/etc.
2. Ножницы (для той же цели)
3. Кусок ненужного стеклотекстолита/гетинакса или чего-то подобного. Основные требование — жесткость и удобство обращения. Размером несколько больше выкроенного из банки листа.
4. Печь или духовка
5. Достаточно тяжелый металлический предмет.
6. Мелкая шкурка
7. Моющие средства с абразивами и без.
8. Фоторезист.
9. Фотошаблон будущего трафарета.
Ну и, конечно, банка из-под пива-колы-редбулла или еще какой хрени. Банка должна быть идеально ровной.

Можно купить в нашем магазине - Алюминий листовой 0.17 мм.,200*300 мм

1. Отмываем (или, как минимум, ополаскиваем) банку от остатков содержимого.
2. Акуратно, стараясь не помять поверхность острым ножом срезаем верх и низ банки. О ровности краев можно особо не беспокоиться. На этом этапе важнее банку не помять.
3. Ножницами разрезаем получившийся цилиндр и, на этот раз акуратно, еще раз обрезаем края (те, что получились после обрезания верха и низа).
4. Еще раз (на этот раз тщательно и опять-таки, стараясь не помять) отмываем банку от остатков содержимого.
5. На противень кладем заготовку («горбом» вверх) и сверху прижимаем достаточно тяжелым предметом так, что бы банка не прогибалась. Иногда может оказаться удобно положить сверху что-нибудь плоское, но не достаточно тяжелое и прижать чем-нибудь более тяжелым (но не достаточно большим, что бы прижать весь лист равномерно). На этом этапе важно прижать равномерно и по всей плоскости.
6. Ставим противень в печь/духовку и разогреваем ее до 240-250 градусов. Достаточно только разогреть и охладить, выдерживать при такой температуре нет необходимости.
7. Когда печь остывает получаем весьма ровную (как минимум пригодную для накатки фоторезиста) но все так же жесткую заготовку. Тут важно дать остыть заготовке под грузом, иначе она распрямится не до конца.
8. Кладем получившийся лист на подложку (пункт №3 в списке инструментов и материалов) и под не сильной струей воды, с абразивным моющим средством начинаем акуратно зачищать одну сторону заготовки. Если кто еще не в курсе, поверхность банки (обе поверхности) покрыта слоем лака, которому все предыдущие издевательства на один зуб, химии он толком не боится (как минимум из того, что есть у меня он выдержал все), а алюминий нам травить таки надо. К счастью с абразивом лак справиться не в состоянии. Зачищать нужно тщательно, но можно не по всей поверхности, а только такой участок, которого хватит для того, что бы разместить трафарет. Не стоит в процессе зачистки прикладывать излишние усилия, резким движением можно легко смять заготовку. Да, лак на второй стороне заготовки нам не мешает. Правда и не помогает: в процессе на нем образуются царапины до алюминия, так что надеятся на надежную защиту всей поверхности уже не приходится.
9. Когда результат зачистки нас удовлетворяет, тщательно промываем заготовку в проточной воде и сушим.
10. Дальше обычный фотопроцесс — накатка фоторезиста, экспонирование и проявка.
11. Защищаем другую сторону заготовки. Тут есть варианты по вкусу, но я остановился на том, что накатываю фоторезист на обе стороны и экспонирую (без фотошаблона, естественно). Одна из основных причин — простота безболезненного удаления защитного слоя без риска повреждения заготовки. В случае, например, использования скотча, удалить его не повредив трафарет далеко не так просто.
12. Травим заготовку. Травить можно в привычных растворах — хлорном железе, лимонке с перекисью и так далее. Сразу уточню, что не стоит использовать один и тот же раствор для плат и для трафарета. Даже если состав тот же, для травления трафарета надо использовать отдельную посуду и свою порцию раствора. Травится трафарет весьма быстро, не смотря на толщину.
13. Когда трафарет дотравится, тщательно промываем его в проточной воде и смываем фоторезист и снимаем защиту с другой стороны. Трафарет готов.

Несколько коментариев: для трафарета у известных мне кадов есть свой отдельный слой. Фотошаблон для трафарета следует делать именно из него. Размер окон для пасты имеет смысл уменьшить на 0.1-0.2мм, что позволит компенсировать подтрав.

Иллюстрации к процессу
Банка со срезанным дном и верхом:

Банка разрезана вдоль и аккуратно обрезана по краю. Норовит свернуться в трубочку, естественно.

Готовим банку к прогреву:
Первый вариант прижима (большой брусок дюрали):

Второй вариант прижима (приспособления из комплекта печки):

Греем в печке:

После прогрева банка стала заготовкой:

Перед снятием лака (снизу видна подложка которая понадобится в процессе):

Очищен кусок достаточный для трафарета (вблизи — неочищенная часть):

Готовимся к накатке фоторезиста (фоторезист, «ушки» из скотча, подложка):

Фоторезист закреплен на подложке (защитная пленка по краю снята):

Особо внимательные могут заметить, что крайние «ушки», которыми край фоторезиста крепится к подложке, расположены параллельно краю
(а не перпендикулярно, как два средних). Эта небольшая модификация позволила полностью исключить отклеивание переднего края фоторезиста
в ходе последующих этапов.
Подаем подложку в ламинатор:

После захвата края останавливаем ламинатор, отгибаем фоторезист вверх и снимаем защитную пленку:

Вставляем заготовку и включаем ламинатор:

«Уходящий вдаль» задний край заготовки:

На выходе получаем вот это:

Вырезаем заготовку из «конверта» образовавшегося из фоторезиста и подложки:

Затем повторяем процесс для другой стороны (повторять фотки нет буду, там все тоже самое).
Собираем «бутерброд» из двух стекол, фотошаблона и заготовки:

Такой вариант крепления удобен тем, что не нужно разбирать конструкцию, что бы экспонировать и вторую сторону.
После экспонирования обеих сторон проявляем:

проявляем фоторезист кальцинированной содой, получаем на выходе вот такой трафарет:

ВСЕ ДЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Изготовление трафаретов для нанесения паяльной пасты

Материалы из статьи можно купить здесь -

Алюминий листовой 0.17мм 200*300мм

Фоторезист Ordyl Alpha 340

Пленка LOMOND для фотошаблона

Кальцинированная сода

Хлорное железо