预敏化 PCB:终极指南
印刷电路板 (PCB) 是每个电子设备的支柱。了解它们的功能和工作方式对于 PCB 制造学习者甚至是最有经验的维修技术人员来说都是至关重要的。典型的 PCB 包含许多无源和有源组件,通过板上的几条迹线连接。 PCB有两种主要类型,传统PCB和预敏PCB。它简要介绍了预敏化 PCB 的含义、设计和制造工艺、蚀刻方法以及预敏化 PCB 的优势,仅举几例。
什么是预敏PCB?
PCB,也称为印刷PCB,在自动化工具的功能方面有两个主要目的;它是用于安装组件并提供组件之间的电气连接的地方。
目前市场上有不同类型的PCB。但什么是预敏 PCB?常规多氯联苯和预敏多氯联苯。平版印刷电路板是工厂生产或专业制作的印刷电路板,其表面有一层感光乳剂涂层。
今天,市场上几乎所有的电子产品都使用预敏 PCB。印刷电路板是目前市场上大量销售的电子元件中使用的最常见的电子器件之一。
设计和制造过程
您是否正在考虑以与专业公司相同的方式创建或构建您的 PCB?也许您有一个电子项目。如果是这样,那么在您来到正确的地点时放松一下。以下是制作 PCB 板的分步指南。开始吧!
2.1.要购买的物品
您准备好创建您的预敏 PCB 了吗?如果是这样,您需要购买几样东西。以下是您需要购买的物品的细分:
- 曝光箱
- 钻头
- FeCl3
- NaOH(氢氧化钠)
- 护目镜
- 锡溶液
- 预敏环氧树脂
- 电源
- 防尘衣
- 定时器
- 化学品桶
- 焊锡
2.2.画出你的 PCB
假设您具有您设想的成品(预敏 PCB)外观的设计性质,您可以继续下一步。但如果没有,请继续阅读。
在大多数情况下,Proteus 软件用于绘制 PCB,但如果您缺少 Fritzing 软件,它是实现相同功能的绝佳选择。好在将绘制的设计导出为 .pdf 文件变得很容易。
许多人更喜欢将他们的设计导出为 PDF 文件,因为 PDF 文件保持真实大小,这意味着如果您将数据按 1:1 的比例放置,则可以放心,在执行打印后不会遇到任何比例问题。
2.3.艺术品印刷
现在透明板已经有了您的 PCB 设计,您需要确保打印至少三份您想要的图稿。为什么?你可能会问。通过这样做,您将确保获得更好的结果,因为不透明度正确地进行到下一步。
可能有必要确保您的图像镜像,这将确保所有文本正确显示在透明纸上。为确保打印出所需的电路,您可能只需要转动 Top Layer、Dimension、Vias 和 Pads。
以正确的方式完成上述步骤后,布局现在可以开始工作了。
2.4.印刷电路板 —化学设置
化学设置是最关键的步骤之一,您应该非常小心。在这里,您必须确保佩戴防护手套和护目镜,并确保您的工作区域通风良好。
为什么需要确保以上谨慎的举动?此时,您将处理强酸和强碱,其中一些在空气中的蒸发速度比其他强。由于氯化铁污渍难以清洁,因此在此过程中您必须穿上实验室外套。
完成上述步骤后,您可以准备另一种三氯化铁 (FeCl3) 溶液。如果您打算让这个反应快速进行,您可能必须催化铜和酸 (FeCl3) 的反应。没有这些,结果可能会有些令人失望。
最后,你必须做一个水浴;在所有步骤之间,最好使用蒸馏水浴来清洗 PCB。如果您保持吸水纸待机会有所帮助,因为您可能必须确保在清洗后 PCB 排水管中有多余的水。
2.5。 PCB暴露
需要设置紫外光曝光箱。这一举措将有助于阻止紫外线穿过您设计的黑线。之后,将您的第一幅作品用胶带小心地贴在窗格上。随后,小心地添加剩余的设计,这将有助于提高整体的不透明度。
完成后,您将不得不使用光敏树脂,这项任务可能会迫使您的工作场所成为一个亮度降低的区域。
小心翼翼地撕下 PCB 的保护膜,同时将敏感面放置到位,不要忘记使用胶带将其固定在现场。确保将它们全部放入带有精致侧面 UV 管的曝光盒中。别忘了盖章哦。
之后,把它放在 2' 到 2'30'' 的范围内,不要超过这个范围。在此期间,请确保您戴上手套,一旦时间到,请关闭您的曝光盒并取下您的 PCB。
2.6. PCB开发
通过此步骤,尽快将 PCB 放入氢氧化钠浴中,敏感部分朝上。然后立即出现蓝紫色,有时可能是灰色。
轻轻摇动浴缸,使设计在 30 英寸至 60 英寸处可见。之后,将PCB放入水浴中清洗。
2.7.印刷电路板 —雕刻您的 PCB
在这里,您的 PCB 的光敏性不是最低的,您可以放心地打开灯。之后,小心确保将 PCB 铜朝上放入 FeCl3 酸浴中,同时轻轻旋转。
解决方案需要处于运动状态以使反应发生。在大约 20' 到 40' 时——取决于水浴的温度,铜的表面积会溶解。这种情况立即发生;取出您的 PCB,将其冲洗到单独的水浴中,然后让它变干。
2.8.印刷电路板 —清洗您的 PCB
粘在电路上的剩余树脂需要报废。但要轻松做到这一点,您必须将 PCB 缓慢放入丙酮浴中,如果您足够热心,您会注意到丙酮变成黄色。
在大约 10 英寸到 20 英寸处,剩余的铜会暴露出来。现在,将 PCB 轻轻放入水中并擦洗。
2.9.印刷电路板 —为您的 PCB 镀锡
镀锡是可选的,您可以选择忽略它。尽管如此,您还是应该这样做,因为它会派上用场,尤其是在您焊接组件并避免可能损坏 PCB 的腐蚀情况时。
为此,您必须将几乎准备好的 PCB 放入空槽中,同时确保在其上轻轻洒上二氯化锡溶液。
您完成上述步骤了吗?如果是这样,那么您单手制作了可以使用的预敏PCB。
2.10.钻孔 PCB 如果您结合使用垂直钻头和 0.8 毫米的钻头钻出 PCB 上的所有孔,将会有所帮助。但是,在某些情况下,您会发现 0.8 毫米钻头与需要穿过的组件相比有些不够充分。
如果您遇到上述情况,请不要惊慌。这种情况很常见。如果组件太大而无法通过,则可以使用 1.2 毫米的钻头来扩大 PCB 上的第一个孔。同样,这里需要谨慎。
如何蚀刻预敏 PCB
PCB蚀刻是减材PCB化学处理中最重要的步骤之一。该过程包括去除铜以实现所需或所需的电路图案。在PCB蚀刻方面,除了镀锡屏蔽的电路之外,您应该去除所有铜,并且在PCB制造的先前处理中应用是至关重要的。
蚀刻预敏 PCB 可能是最复杂的工作之一,但实际上,这并不像您想象的那样困难。收集完所有材料后,您将打印布局,然后开始打印电路布局。为确保一切都如您所愿,您可能必须使用透明材料(如醋酸盐)书写设计。
打印醋酸盐需要使用激光打印机,而不是许多人喜欢的普通喷墨打印机。醋酸酯印刷油墨的好处是不会粘连,不会产生不良效果。
使用激光打印机的碳粉仍然可以完成这项工作。但是,如果您家中没有任何激光打印机可用,您可以寻找最近的复印机支架并询问醋酸纤维复印件。
局部蚀刻溶液如氯化铁是粉末或溶液的形式。显影剂以粉末的形式出现,您必须使用温水溶解,在这里,您有一个通用的 PCB 显影剂!如果有灰尘,请与开发人员使用相同的过程,完成后,您的电路板现在已准备就绪。
预敏 PCB–UV 光刻胶
紫外光刻胶是干法显影中最关键的特征之一。这是一种直接由紫外线引发或引发的化学反应,因此得名紫外线活化光刻胶。
整个过程从使用光敏有机材料涂覆基板开始。然后将通常称为显影剂的溶剂小心地涂在表面上。之后,将图案化材料缓慢而小心地应用到表面以阻挡光线,这一举措可确保只有 PCB 的未掩蔽区域暴露在光线下。
在正性光致抗蚀剂事件中,光敏材料被光降解。显影剂溶解掉暴露在光线下的区域,在有掩模的区域留下一层涂层。然而,在负性光刻胶的情况下,感光材料会被光增强。显影剂会溶解掉没有曝光的区域,在掩膜无法触及的区域留下一层涂层。
许多印前印刷电路板和其他干膜显影剂采用相同的原理。该板使用特定的蓝色或类似色调的颜料墨水进行涂层,该墨水在暗室中储存期间是稳定的,并且在暴露于紫外线时会对与其混合的活化剂溶液产生积极反应。该反应导致印刷电路板上的油墨完全沉降,起到光刻胶的作用。
预敏PCB——预敏PCB的优势
预敏 PCB 有几个优点,这使它们成为世界各地许多电子仪器、设备和组件的制造商或生产商的完美选择。预敏化PCB的优点如下。
预敏印刷电路板结构紧凑,节省大量电线。预敏 PCB 的特点是组件之间通过铜轨互连,而不是通过几条承载电流的电缆。使用预敏 PCB,互连的体积会稍微小一些。
如果预敏 PCB 发生故障或损坏,它们可以直接修复。在损坏时,预敏 PCB 很容易检查并随后更换特定的故障组件。预敏PCB中的电子元件及其极性设计正确,并在板上清楚地标记。
传统的 PCB 在连接其组件时需要花费大量时间。他们节省了大量时间,尤其是在组装时。然而,预敏 PCB 所需的时间要少得多,这就是为什么许多人更喜欢它们的原因。
大量的预敏 PCB 不受移动影响。如果您足够热心,您会注意到预敏 PCB 中的大多数组件都牢牢地抓住了电路板。使用焊锡,无论电路板如何移动,它们都不会移动,它们是稳定的。
众所周知,与传统的 PCB 相比,它们非常可靠。在可靠性和性能方面,众所周知,预敏 PCB 可以提供一些最佳效果,这就是为什么许多电气制造商更喜欢使用它们而不是传统 PCB。
结论
最近,预敏 PCB 的使用似乎出现了压倒性的增长。首先,制造这些设备并不像听起来那么复杂,只要从头到尾仔细遵循所有必要的步骤。除了设计和制造印刷电路板的整个过程之外,印刷电路板还有几个优点;如前所述,全球许多电子制造商更喜欢使用它们而不是传统的 PCB。预敏 PCB 可以成为基于低成本和少量制造步骤进行实验的完美试验板。 WellPCB 非常渴望与您合作并交付您的预敏 PCB 订单!
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