Realizziamo il nostro primo circuito stampato fotografico...

Fig. 2

In questa figura vediamo come si presenta il master tagliato e il rettangolo posizionato sulla basetta fotosensibile ancora coperta con la pellicola di protezione. NB. Il master presenta due schede principali e otto ponti H. Noi per MikroBot utilizzeremo soltanto una scheda principale e 2 due ponti H, gli altri teniamoli di riserva nel caso qualcosa andasse storto in fase di foratura o saldatura inoltre, ho voluto riempire la basetta senza doverla tagliare. Naturalmente se a voi interessano solo i circuiti per un solo prototipo, potete tagliare il master o utilizzare una basetta più piccola. Io ne avevo ancora una a disposizione da 100 x 70 mm, per eseguire due prototipi di MikroBot e altri quattro ponti da utilizzare per altri progetti simili. Bene....Il passaggio sucessivo è quello di creare il nostro circuito. Fate attenzione a come posizionate il master sulla basetta. La parte stampata va messa a contatto con la basetta e la parte lucida (non stampata) sopra. Se innavertitamente capovolgete il master il circuito sarà inutilizzabile. Posizionato il master sulla basetta il disegno deve corrispondere come in fig. 2. Vediamo prima di iniziare l'occorrente base per andare avanti. In fig. 3 vediamo un esempio di materiale occorrente per l'esposizione e sviluppo del circuito. Nell'immagine partendo da sinistra in alto

Fig.3

vediamo : una lampada per sensibilizzare la pellicola della basetta. Il tipo che io uso è: Alogena virola doppio involucro tipo FR JDD E27 BASE. Vanno sicuramente meglio lampade dedicate allo scopo, con tempi di esposizione minori, ma io mi sono trovato bene con questo modello.Un flacone di sviluppo a destra e uno di cloruro ferrico per corrodere l'eccesso di rame in centro. Altre parti sono: un imbuto, una vaschetta di plastica non di metallo mi raccomando, acquistabile nei supermercati per conservare i cibi, guanti in lattice per evitare il contatto con gli acidi, un termometro per liquidi e infine il master da riprodurre. Manca ancora un secchio d'acqua per lavare il circuito per il primo e secondo trattamento. L'ideale sarebbe avere un lavabo con acqua corrente ma....attenzione che se i circuiti sono trattati in casa, il cloruro ferrico, potrebbe danneggiare le tubature di metallo e rovinare il lavandino; è meglio quindi evitare I lavandini di casa. Comunque....il secchio d'acqua va bene in mancanza d'altro, occhio ai vestiti. Preparato il tutto la prima cosa che faccio è quella di preparare un secchio d'acqua calda per immergere I due flaconi di acidi. per lo sviluppo quando la temperatura è intorno ai 25-30° va già bene. Il cloruro ferrico invece bisogna lasciarlo immerso più a lungo e ogni tanto bisogna agitare il flacone. Più è caldo il cloruro ferrico minore è Il tempo di corrosione. Non esagerare però con la temperatura del liquido anche perchè I vapori non fanno molto bene se respirati. Sarebbe meglio effettuare il trattamento vicino ad una finestra aperta almeno. Attenzione alla temperatura del cloruro ferrico non scenda al di sotto dei 20-25°, altrimenti I tempi di incisione aumentano in modo considerevole producendo tra l'altro, un ulteriore incisione delle piste e piazzole già terminate rendendo alla fine il circuito inutilizzabile. Dopo queste considerazioni e la lista delle parti da recuperare per eseguire l'incisione, partiamo con la realizzazione vera e propria del circuito. In questa fase, si tratta di trovare un posto lontano da fonti di calore eccessivi e da raggi solari, una stanza insomma dove ci sia anche un tavolo per montare un minimo di struttura per sensibilizzare la piastra. Io ho usato la sala che ha un tavolo rotondo adatto allo scopo. Vedi fig. 4

Fig. 4

       Fig. 5

In queste figure vediamo una comune sedia sopra ad un tavolo. Un comunissimo metro fissato sulla sedia che sostiene il porta lampada con la lampada avvitata. Sul tavolo possiamo vedere una comunissima pirofira alimentare in pirex, dove sotto di essa viene poggiata la basetta senza la plastica protettiva e con sopra ancora il master del circuito. All'estremità della pirofira è inserita mezza molletta da stendere il bucato  per posizionare in piano la pirofira sulla basetta. Naturalmente la lampada deve essere posizionata perpendicolare al centro della basetta. La distanza che c'è tra il piano della pirofira e la lampada è di 35cm. con la lampada a mia disposizione. Vedere dettagli in fig.5. Una volta preparato il tutto, siamo pronti a  accendere la lampada per emulsionare la piastra. Accendiamo la lampada.......Il tempo di esposizione alla luce per emulsionare la basetta è variabile dal tipo di lampada utilizzata e dal tipo di basetta. Nel mio caso (dopo varie prove effettuate in precedenza) devo esporre la basetta alla luce per un periodo di tempo di 45 minuti. Tanti? forse.....Ma è un sistema collaudato per l'attrezzatura a mia disposizione. Naturalmente in questa fase è importante non muovere nessun componente posizionato sul tavolo, per nessun motivo, pena l'inutilizzo della basetta per gli stadi sucessivi. Nella fig. 6 vediamo il particolare del master posizionato sulla basetta senza pellicola.

Fig. 6

Finalmente l'esposizione è finita.......Possiamo spegnere la lampada, togliere la pirofira o vetro e la pellicola che depositeremo in un raccoglitore per non rovinarlo nel caso volessimo riutilizzarlo. La basetta a prima vista ha l'aspetto di quando l'avevamo piazzata. Sulla sua superficie dorata non si nota nulla di diverso. in realtà non è così dobbiamo solo iniziare il trattamento di sviluppo per vedere l'esito dell'esposizione. Passiamo nell'ambiente di sviluppo... Su un tavolino posizioneremo la vaschetta di plastica e verseremo nel suo interno il liquido che precedentemente abbiamo messo a bagnomaria nell'acqua calda. Per questa fase di sviluppo, la temperatura del liquido non dovrebbe superare I 30° pena la notevole riduzione del tempo di sviluppo, con il rischio di rimuovere completamente l'emulsione ottenendo una basetta di rame e basta. Infilarsi i guanti di lattice, prendere la basetta con l'emulsione rivolta verso l'alto e sui bordi e inserirla nel liquido. Comincerete a vedere dopo una manciata di secondi l'emulsione scurirsi e poi staccarsi lentamente dalla basetta. Agitando la basetta nel liquido o aiutandosi con un pennellino il disegno comincia ad apparire sulla basetta. Vedi fig. 7

Fig. 7

Lo sviluppo è completo quando il disegno risulta essere marcato e il fotosensibile residuo è completamente rimosso. Per vedere questo basta togliere la basetta dalla soluzione e verificare che il rame nelle zone non disegnate sia evidente. Tutto il processo ripeto...dipende dalla temperatura del liquido e varia da una trentina di secondi a due minuti al massimo. Mi raccomando non lasciate la basetta nel bagno più del necessario, pena la scomparsa totale del disegno a causa di un eccessivo tempo di sviluppo. Una volta completato lo sviluppo lavare bene la basetta con acqua

Fig. 8

corrente o se non si dispone in un secchio d'acqua pulita il circuito. In fig. 8 vediamo come appare il circuito completamente sviluppato. Il disegno delle piste e delle piazzole è marcato. La basetta è ora pronta per il trattamento successivo. Mettiamo la basetta da parte per ora....Svuotiamo il liquido della vaschetta nel suo contenitore che riutilizzeremo per il prossimo circuito (Il liquido lo si può riutilizzare più volte).Laviamo bene la vaschetta e prepariamoci per ll prossimo ciclo che è la rimozione del rame in eccesso, utilizzando il secondo bagno di cloruro ferrico che avremo precedentemente riscaldato nell'acqua calda per almeno 30 minuti o più. La temperatura del cloruro è importante per ridurre i tempi di trattamento della basetta. Più è alta la temperatura minore è il tempo di corrosione. E' altresì importante che la corrosione avvenga in maniera uniforme, per non correre il rischio di rimpicciolire le piste e le piazzole con un ulteriore corrosione. Per questo è importante secondo le mie prove agitare la basetta nel liquido in modo continuo e ondulatorio per favorire l'acido nella corrosione. Versiamo ora il il cloruro ferrico nella vaschetta. Prendiamo la basetta con il rame rivolto verso il basso stavolta e immergiamola nel liquido. Muoviamo ora la basetta con moto ondulatorio facendo attenzione che il rame non tocchi il fondo della vaschetta vedi fig.9 - 10

Fig. 9

     Fig. 10

Come ho già detto prima, il tempo per completare la corrosione varia dalla temperatura del cloruro ferrico. Generalmente ci vogliono dai 10 ai 15 minuti per completare il processo di corrosione. Ogni tanto dare un'occhiata sullo stato della basetta. Il processo sarà completo quando visivamente tutta l'area inutilizzabile sarà rimossa. Controllare bene che le piste non siano ancora unite da  minuscoli grani di rame. Lavare bene la basetta per rimuovere il clruro e asciugarla con carta assorbente o un phon elettrico. La basetta ora è pronta per le sucessive lavorazioni di taglio, di foratura e pulitura piste dal fotosensibile residuo. Nella fig. 11 è visibile come appare il circuito a questo punto della lavorazione.

Fig. 11

Come si può vedere nella fig.11 il circuito è finito e rispecchia fedelmente il disegno del master originale. Se guardiamo la prima fila dei ponti H a sinistra vedremo che il flash della macchina fotografica ha messo in evidenza il colore dorato del circuito. Si tratta della patina di fotosensibile che dovrà essere rimossa dopo taglio e foratura. Ora...l'operazione sucessiva è quella di tagliare una delle due schede principali e due ponti  H verticali. Anche quì l'attrezzatura è minima da procurarsi. Sono sufficenti: una morsa piccola, un pezzo di metallo diritto, un seghetto e un pezzo di tela smeriglio fine vedere fig. 12. Il pezzo di metallo diritto serve da guida per la fase di taglio.

Fig. 12

In fig. 12 vediamo l'occorrente sopra descritto per l'operazione di taglio. Prendere il pezzo di metallo diritto, posizionarlo sulla basetta in corrispondenza di una riga di finecircuito, stringerlo nella morsa ed effettuare il taglio. Procedere allo stesso modo per i sucessivi tagli fino ad avere i pezzi come in fig. 13.

Fig. 13

Ecco come devono apparire le due schedine di MikroBot dopo la procedura di taglio. Utilizzare al limite la tela smeriglio per correggere eventuali imperfezioni dell'operazione di taglio sui lati del circuito. Arrivati a questo punto è la volta di affrontare la foratura delle piazzole e dei tre fori per la montatura di sostegno. In fig. 14 vediamo l'occorrente di base per eseguire la foratura.

Fig. 14

In fig. 14 invece vediamo l'occorrente minimo per eseguire la foratura manuale delle nostre piazzole. Un cubetto di legno, un trapanino elettrico a 12 volt acquistabile nei negozi di elettronica, un penellino per rimuovere i residui e cominciamo con tre punte una da 0.8mm, una da 1mm e l'ultima da 2.2mm per i tre fori di sostegno. Iniziamo con la punta da 0.8 mm che utilizzeremo per tutti I fori delle due schede. A prima vista avendo a che fare con circuiti così piccoli, sembra un impresa non facile eseguire le forature. In realtà è la punta che ci guiderà nell'operazione di centraggio del foro. La piazzola ha al centro una zona circolare vuota priva cioè di rame. Sarà questa zona vuota che ci permetterà di capire se la punta è al centro di questa zona.Tutto quello che bisogna fare è far strisciare leggermente la punta sulla piazzola fino a quando non si sente un click. Il click sta a indicare che la punta è entrata nella zona vuota della piazzola e che ora si può eseguire la foratura. Vedi fig.15 su come impugnare il trapanino e eseguire la ricerca della zona vuota.

Fig. 15

Trovato il punto vuoto della piazzola non ci resta che accendere il trapanino con il pollice, premere leggermente fino a completare il foro. Fate attenzione ai non esagerare con la pressione, per non correre il rischio di toccare con il mandrino la piazzola che potrebbe danneggiarsi rendendola inutilizzabile. Dolcezza dunque. Eseguire le operazioni descritte per tutti i fori rimanenti. Aiutarsi con il penellino o soffiare per rimuovere la polvere residua dopo la foratura. Eseguiti tutti I fori con la punta da 0.8 mm eseguiamo I tre fori del trimmer con una punta da 1-1.2mmm e con la punta da 2.2 mm allargheremo I tre fori per I distanziali di sostegno. Dimenticavo... Eseguiamo anche tutti I fori dei due ponti H con la sola punta da 0.8mm. Una volta ultimati tutti i fori, puliamo bene I circuiti con il penellino e utilizziamo della tela smeriglio finissima per rimuovere in superficie eventuali bugnette dovute all' operazione di foratura. Ora.....Prendiamo un batuffolo di cotone imbevuto di acetone (quello che usano le donne per togliere lo smalto dalle unghie) e togliere il residuo del fotosensibile dai due circuiti. Vedi fig. 16

Fig. 16

Ecco come appaiono I due circuiti finiti. Il lavaggio con l'acetone mette in evidenza il colore vivo del rame. Ora non ci resta che posizionare e saldare I componenti ma questo, lo vedremo in un'altra sezione del sito. Spero con queste mie di essere stato utile per la realizzazione del vostro primo circuito su vetronite fotosensibile.

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