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  • PCB DIY 之:湿膜蚀刻法详细步骤
    发布时间:2012-7-16

    这篇文章将介绍如何使用HW系列设备制作双面板。在做板这前往往首先要选择使用什么样的PCB板材,而PCB板材有很多种类,如下表所示。

    覆铜板

    在选择PCB材料时应考虑如下因素:
    ⑴应适当选择玻璃化转变温度Tg较高的基材,Tg应高于电路工作温度。
    ⑵要求热膨胀系数CTE低。由于X、Y和厚度方向的热膨胀系数不一致、造成金属化孔断裂和损坏元件。
    ⑶要求耐热性高。一般要求PCB能有250°C/50S的耐热性。
    ⑷要求平整度好。SMT的PCB翘曲度要求<0.0075mm/mm。
    ⑸电气性能方面,高频电路时要求选择常数高、介质损耗小的材料。

     

    选择好板材以后,我们就可以制作PCB板,使用HW系列PCB制板设备步骤如下:

    1.出片
    安装虚拟打印机,HW系列设备需要菲林片。在设计好PCB文件以后,在PCB文件的编辑界面单击打印机打印。

    2.出钻孔文件
    PCB板在制作以前首先要打好过孔,这就需要从Protel99se中出数控钻铣机钻孔所需要的文件。

    3.板前处理
    钻好孔的电路板,用砂布打磨,用打磨机打磨,直至无毛刺用手触摸无刺手现象,整个板面显示为亮铜色以后,用水清洗,同时对着光源处观察孔中有无堵孔现象,如有,必须将孔捅开,直至全部的孔全通为止。

    4.双面板曝光前处理
    把处理好的电路板放入HW系列化学沉铜机,上边从左到右格子中的溶液作用依次为:碱去油、孔粗化、预浸、活化、解胶、化学沉铜。下边的两个格子是纯净水。将处理好的电路板用夹子牢牢夹住边缘,放入碱去油溶液中浸泡5至7分钟温度50℃~60℃,目的是去除电路板表面的杂物和污渍→拿出电路板使用纯净水冲洗(以后简称水洗)→放入孔粗化溶液中浸泡2分钟,常温即可,目的是将孔中的细微杂物去除→水洗→放入预浸溶液中1分钟→放入活化溶液中5至8分钟温度25~40℃→水洗→解胶3至5分钟常温→水洗→化学沉铜15至20分钟温度35℃→水洗。经过这些步骤以后,电路板的表面处理的非常的光滑平整,没有了细小的划痕和污渍,如同汽车打蜡以后的效果。

    5.贴膜曝光
    本步骤需要在暗室条件下进行,将门窗使用窗帘挡住,将灯管用黄色布条包裹。将丝网印刷板(一种特殊材料制作的板面,上面的网孔非常细小)固定于机器之上,将之前步骤处理好的电路板置于丝网印刷板下,使用感光油墨均匀涂抹于电路板的顶层,将涂抹了感光油墨的电路板置于烘干机中烘干15分钟,温度100℃。将电路板从烘干机中取出,置于曝光机中,将可打开的双层抽屉从机器中抽出,打开抽屉,将涂抹了感光油墨的一面朝上,将打印好的顶层菲林片放在电路板上,利用曝光机自下而上的光源,通过菲林片来对孔,直到所有的孔的光都被菲林片上的黑色挡住,合起抽屉,推入机器,点击曝光按钮,时间设定为30秒(30至60秒),开始曝光;曝光完毕以后,将电路板取出,再将底层朝上置于机器上,将感光油墨均匀涂抹于底层上,其余过程同上(注意,底层在曝光时应使用底层菲林片)。将已经曝光的电路板静置5分钟,然后放入显影机,该机器启动以后会在中部喷淋显影液(碳酸钠),一边是入口一边是出口,将曝光以后的电路板从显影机入口放入,传送带会自动将电路板送入机器,在显影机出口将显影的电路板取出,水洗电路板,未经曝光的部分会脱落,静置5分钟,使电路板干燥。这一过程顺便将丝网印刷板也用溶液冲洗干净,水洗,干燥。

    6.图形电镀前处理
    出暗室,将干燥的电路板用夹子夹紧边缘,放入电镀铜机中,先放入电镀前预浸溶液中浸泡1分钟常温→水洗→将夹子挂在图中右边格子中三根铜管的中间的那根上,将用纱布包裹的两个铜块放入溶液中,调节电流大小(在CM350软件中算出电镀面积,一平方分米1.2A),对电路板进行图形电镀铜20分钟,注意电流不可太大,否则镀铜太快太厚,手一碰触就会掉下来。镀铜后水洗,静置干燥。此时显影后裸露的铜线部分会非常光滑平整,另外过孔内壁也会镀上铜。

    7.电镀铅锡
    将电路板置入电镀铅锡线机器中,先放入电镀前预浸溶液中浸泡1分钟常温→水洗→将夹子挂在图中右边格子中三根铜管的中间的那根上,将用纱布包裹的两个铅块放入溶液中,调节电流大小(在CM350软件中算出电镀面积,一平方分米1.2A),对电路板进行图形电镀铅锡20分钟,注意电流不可太大,否则镀铅锡太快太厚,手一碰触就会掉下来。镀铅锡后水洗,静置干燥。此时显影后裸露的铜线部分会被灰色的铅覆盖。电镀铅锡后,将电路板放入PH值为14的强碱性氢氧化钠溶液中,注意带橡胶手套防止皮肤受伤。浸泡几分钟以后,蓝色的感光膜会脱落,水洗,干燥。

    8.腐蚀
    蚀刻机左边为入口右边为出口,在机器中部会喷淋腐蚀液(氨水,40~50℃)。将电路板顶层朝上放入蚀刻机的入口,传送带会自动将电路板送入机器中,在出口取出电路板,再次将顶层朝上放入机器入口,取出后将底层朝上放入,腐蚀两次以后(根据实际情况而定,未完成就要多腐蚀几次了),腐蚀完成后,水洗,干燥。注意不要让腐蚀液体溅至衣服和皮肤,防止损伤。配置PH值为0的强酸性浓硝酸溶液,将电路板放入其中几分钟,将电镀的铅锡溶解后,取出,水洗,干燥。注意带橡胶手套,防止皮肤损伤。至此,电路板的腐蚀已经完成。

    9.印阻焊
    需要暗室操作。成品电路板有一层绿色的阻焊漆,这一步骤就是上绿色阻焊漆。需要暗室操作。调好绿油(有两种油比例为1:1,其中一种为白字油),流程与步骤6贴膜曝光一致。

    10.印白字
    需要暗室操作。将感光油墨涂于丝网印刷板上,均匀涂抹三次,注意晾干一次以后再涂第二次。流程同步骤6贴膜曝光一致。注意,此时曝光使用的菲林片为TopOverLay顶层丝印层和BottomOverLay底层丝印层;丝网印刷板不要高温烘烤;本步骤在丝网印刷板上曝光而不是在电路板上曝光,顶层丝印层曝光完毕显影以后对正电路板顶层上白字油,然后需要将丝网印刷板冲洗干净,再次上感光油墨,以便再曝光底层丝印层。

    11.OSP
    铜防氧化线机上边格子溶液作用依次为:酸去油、微蚀、浸酸、OSP。将电路板冲洗干净,用夹子夹紧边缘放入酸去油溶液中40至60秒→水洗→微蚀1至2分钟→水洗→浸酸1分钟→水洗→OSP60秒40℃→水洗→成品。

     

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