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CCD UAI - Realizzazione del Circuito Stampato



3. Preparazione della fotoincisione

1. Il processo di Fotoincisione

Per realizzare il circuito stampato, è necessario trasferire l'immagine del master sulla piastra ramata.

Più precisamente, l'ombra del circuito disegnato sul master, verrà trasferita, con un processo fotografico, su uno strato fotosensible applicato alla superficie della basetta.

Le zone in cui c'è una pista o una piazzola risulteranno protette dalla luce e in quelle aree il materiale fotosensibile non verrà alterato dai successivi passaggi, continuando a proteggere il rame.

Nelle zone in cui, invece, la luce potrà raggiungere liberamente il materiale fotosensibile, questo verrà alterato e sarà possibile asportarlo, lasciando il rame sottostante senza alcun tipo di protezione.

Il rame della piastra potrà essere rimosso, nelle sole aree scoperte, tramite l'azione di opportune sostanze.

Il procedimento sinteticamente descritto è noto come fotoincisione.

Nel nostro caso, il risultato finale sarà il seguente :


Circuito Stampato della camera.


pcb




2. I materiali necessari

Il processo di fotoincisione che verrà descritto utilizza oggetti e sostanze facilmente reperibili ovunque.  Ecco l'elenco completo :


Sostanze chimiche :

  • Una confezione di Soda Caustica, normalmente utilizzata per la pulizia delle condutture
Si acquista in ogni supermercato ed ha un costo molto basso. Verrà utilizzata per la preparazione del bagno di sviluppo della piastra di rame, al termine dell'esposizione. Per la preparazione della soluzione di sviluppo ne serve molto poca ( tre cucchiaini da the ), ma è bene averne una piccola scorta nel caso sia necessario ripetere lo sviluppo.
Attenzione : La soda caustica è molto corrosiva e può provocare gravi danni per ingestione o se viene in contatto con gli occhi. Leggere attentamente le avvertenze riportate sulla confezione, prima di utilizzarla.
  • Una confezione di Cloruro Ferrico da 1 litro, già pronta o in grani
Si acquista in ogni negozio di componentistica per elettronica ed è disponibile sia in bottiglia di plastica, già pronto, o sotto forma di granuli da sciogliere in acqua. Ne basta un litro, e può essere usato più volte. Verrà utilizzato per asportare il rame dalla basetta. Anche per il cloruro ferrico leggere con attenzione le indicazioni riportate sulla confezione prima di utilizzarlo : nonostante il suo aspetto si tratta comunque di una sostanza abbastanza sicura. Verificatene anche le modalità di smaltimento perchè è considerato un prodotto speciale. Tenete anche in considerazione che questa sostanza ha la caratteristica di sporcare in modo spesso indelebile qualunque cosa con cui venga in contatto, con particolare riferimento agli abiti.

  • 5 Litri di acqua distillata
L'acqua distillata verrà utilizzata per la preparazione della soluzione di sviluppo e, se in grani, anche del cloruro ferrico. Ne servono almeno due litri, ma anche in questo caso è meglio averne una scorta. Le confezioni utilizzate per la stiratura a vapore vanno benissimo. L'aqua distillata non è indispensabile : al suo posto è sempre possibile usare della comune acqua potabile, ma eventuali sostanze presenti nell'acquedotto ( ad. esempio il cloro ) potrebbero rendere meno efficaci le soluzioni preparate.

  • Acqua corrente
Per lavare la piastra tra le varie fasi di lavorazione ed alla fine.



Altri materiali e strumenti :

  • Basetta presensibilizzata a doppia faccia da 10 x 16 cm
Può essere acquistata in ogni negozio di componentistica elettronica. Vanno bene praticamente tutti i materiali, viste le basse frequenze in gioco, ma verificare che il materiale plastico di protezione non abbia subito colpi, sia graffiato o leggermente rialzato sui bordi : il circuito stampato da incidere contiene delle piste di dimensione molto ridotta che potrebbero risultare interrotte se la sostanza fotosensibile non è distribuita in modo perfettamente regolare o risulta alterata in qualunque altro modo.

  • Lampada Alogena da 500W montata su  un supporto regolabile in altezza
Verrà utilizzata per esporre la piastra. Vanno benissimo quelle a basso costo che utilizzano lampade alogene lunghe 10-15 cm. La potenza di 500W è suggerita per permettere di tenere la lampada ad una distanza sufficiente da non surriscaldare la basetta e da illuminarla in modo uniforme ( si tratta comunque di un circuito da 10 x 16 cm ). I tempi di esposizione indicati nel seguito faranno riferimento a questo modello.

  • Ritaglio di vetro comune (spessore 2-3 mm) da almeno 15 x 20 cm
Verrà utilizzato per assicurare l'aderenza del master alla basetta ramata durante l'esposizione. Si acquista nelle vetrerie o nei negozi per il fai da te. Può essere temporaneamente recuperato da un porta foto di dimensioni adeguate. In questo caso verificare che si tratti di vetro e non di materiale plastico.

  • Bacinella in plastica di dimensione minima 20 x 30 e capacità di almeno 1.5 litri
Verrà utilizzata per contenere piastra e cloruro ferrico durante l'incisione del rame. Vanno benissimo quelle per alimenti dotate di coperchio richiudibile ermeticamente in vendita nei supermercati. Il coperchio consente di riporre il contenitore al termine dell'incisione, senza dover travasare il cloruro ferrico, evitando il più possibile ogni contaminazione e imbrattamento.
 
  • Bacinella in plastica da almeno 5 litri
Verrà utilizzata per contenere la soluzione di sviluppo e per i vari lavaggi della piastra. Va bene una qualunque bacinella per lavare i panni, di dimensioni adeguate.

  • Un dosatore per liquidi da almeno 1 litro
Servirà per la preparazione delle soluzioni. Ottimi quelli da cucina.

  • Un rotolo di nastro adesivo piccolo
Servirà per incollarne due brevi strisce sul retro della piastra, in modo da poterla muovere senza toccarla, durante le immersioni nelle varie soluzioni.

  • Un cucchiaino da caffè
Servirà per dosare la soda caustica per la preparazione della soluzione di sviluppo

  • Un orologio
Servirà per verificare i corretti tempi di esposizione, sviluppo ed incisione



Utili , ma non indispensabili :


  • Un paio di guanti in lattice
Per evitare di sporcarsi e di venire in contatto con i vari prodotti chimici, nel caso fosse necessario toccare qualcosa.

  • Due mollette per i panni, in plastica
Per appesantire le estremità delle strisce di nastro adesivo, nel caso si debbano lasciare, per evitare che cadano all'interno della bacinella con la soluzione.

  • Un  paio di forbici
Per tagliare il master ed il nastro adesivo

  • Un  rotolo di carta per asciugare
Per pulire eventuali schizzi ed asciugare la piastra.



3. Preparazione della Fotoincisione


Prima di iniziare il processo di fotoincisione è necessario preparare accuratamente tutto il materiale necessario, poichè sarà poi necessario svolgere le varie operazioni con continuità ed in tempi precisi.

E' opportuno svolgere le attività legate all'esposizione della piastra, che verranno descritte nel seguito, su una superfice piana ( un tavolo ), in un ambiente parzialmente oscurato ( una qualunque stanza nelle ore serali ).

Le attività di sviluppo ed incisione devono essere invece svolte in vicinanza di una sorgente di acqua corrente ( di fianco ad un lavandino ).


Per la preparazione dell'esposizione :

Assicurarsi di avere pronti sul tavolo la scheda presensibilizzata, il ritaglio di vetro, un paio di forbici

Allungare lo stelo della lampada alogena in modo che la lampada  risulti a 50cm dal piano del tavolo



Per la preparazione dello sviluppo :

Preparare la soluzione di sviluppo nel seguente modo :
  • Versare nella bacinella da 5 litri, vuota, 3 cucchiaini di soda caustica
  • Aggiungere un litro di acqua distillata a temperatura ambiente
  • Mescolare col cucchiaino finchè i granuli della soda non siano completamente sciolti
Versare l'acqua ed agitare lentamente per evitare schizzi e fuoriuscite. Al termine dell'operazione la soluzione dovrebbe apparire trasparente, con, eventualmente, un accenno di schiuma in superfice.

Per temperatura ambiente si intendono valori tra i 20 e i 25° C.


Per la preparazione dell' incisione :

Se il cloruro ferrico è stato acquistato in forma liquida :
  • Versare nella bacinella da 1.5 litri il contenuto della bottiglia di cloruro ferrico
Se il cloruro ferrico è stato acquistato sotto forma di grani :
  • Versare nella bacinella da 1.5 litri i grani contenuti nella confezione
  • Aggiungere la quantità di acqua distillata indicata sulla confezione
  • Mescolare con un oggetto di plastica finchè i grani non siano completamente sciolti
In ogni caso versare ed agitare molto lentamente e con cautela per evitare schizzi e fuoriuscite. Il cloruro ferrico appare di un colore quasi nero ( giallo-marrone molto scuro ), mentre la soluzione realizzata con i grani rimane più chiara, tendente al giallo marrone.


Siamo pronti per realizzare il circuito stampato !



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Ultimo aggiornamento : 23 Settembre 2007
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