蚀刻您自己的原型PCB电路板

time : 2021-04-19 09:15       作者:凡亿pcb

? ?PCB蚀刻就像将其浸入蚀刻剂溶液中一样简单并搅拌以防止污泥进一步抑制蚀刻。这可以在塑料或玻璃托盘,垂直蚀刻槽或喷雾蚀刻机中完成。所有这些方法的目标是溶解所有暴露的铜并留下所有未暴露的铜。差异是吞吐量。最讨厌的是最有可能使用托盘或垂直水箱,所以我会专注于那些。在这两种情况下,该方法是使印刷电路板完全被蚀刻剂覆盖,并搅拌以保持新鲜的蚀刻剂与表面接触。有关它们之间的差异,请参阅蚀刻剂页面。

托盘蚀刻
托盘蚀刻可以从两个方向接近。第一种是完全覆盖印刷电路板,铜面朝上,并使托盘摇动,以防止蚀刻剂直接在电路板表面上饱和。另一种方法是将电路板铜侧面向下悬挂,并让蚀刻湍流和重力使加载的蚀刻剂远离印刷电路板。这种方法蚀刻速度更快,更均匀,但很难看到进展。无论哪种方式都适合且非常容易。我想每个人都是第一个开始,有些人最终会进入第二个。我没有,因为我想看到它,以防有麻烦。

如果(FeCl3)PCB蚀刻剂被加热到略低于55°C(130°F),PCB蚀刻过程将更快。有研究表明,温度可高达71°C(160°F),同时保持蚀刻速率随温度的线性增加。

垂直蚀刻槽
罐式蚀刻槽具有两种托盘方法的所有优点,因为您可以看到PCB蚀刻,并且污泥倾向于落到罐底部。缺点是通常需要填充罐的蚀刻剂的量。仍然应该用水箱搅拌,但摇动水箱将很少或没有任何东西来搅动它,并且摇动板需要进入蚀刻剂并接触它而不干扰PCB蚀刻过程。通常,有时将板提升到溶液中和从溶液中提出以从表面除去陈旧的蚀刻剂。最好的解决方案是曝气器,如果您使用氯化铜蚀刻剂,它可以解决另一个问题 – 它会氧化溶液。

垂直PCB蚀刻槽的另一个好处是可以为槽本身添加曝气和温度控制,而不依赖于外部工艺,如微蚀刻蚀刻剂或摇动托盘。理想的蚀刻机可能包括加热和曝气,也可以兼作储罐。

喷涂蚀刻
有两种形式的喷涂蚀刻。一个在罐中完成,一个在传送带上完成。两者都超出了本网站的当前范围。

TU

PCB用于电气连接电子元件。这是通过从层压到非导电衬底上的铜片蚀刻轨道来制作用于电路连接的导电路径来完成的。

PCB由导电层组成,导电层由薄铜箔制成。双层绝缘层与环氧树脂预浸料层压在一起。最常用的PCB类型是FR-4。板可以是单面或双面的。双面PCB可用于通过通孔电镀连接两侧的电子元件。这是通过对每个孔的壁进行铜电镀来完成的,以便连接PCB的导电层。

PCB优于面包板的优点

您可以使用PCB获得更高密度的电路板。
您会发现PCB设计比面包板上的设计更可靠。电路看起来整洁,没有任何电线弹出,也不会分开。
您可以非常精确地控制所使用的电路元件,并且可以舒适地安装在难以固定在面包板上的异形元件上。
对于大量电路板的生产,成本变得更低,并且可以通过全自动机器进行焊接。
对于PCB制造,必须遵循一些基本步骤。下面解释有关如何制造PCB的详细说明。可以通过检查以下链接来获得分步过程。

一旦确定要在PCB上制作哪个电子电路,就必须在PC上进行电路板设计。您可以使用不同的PCB设计CAD软件,如EAGLE。最重要的一点是,所有东西都必须反向设计,因为你正在从上面观察电路板。如果您需要在PCB上设计电路,则布局必须具有360度翻转。

下一步是使用激光打印机打印出布局。您必须特别注意您将要使用的纸张类型。虽然有点贵,但已知照片基本光泽透明纸是最适合该过程的。

您还必须确保能够将所有组件安装到打印件上。首先在普通纸上复印一份打印件,然后放下所有IC和其他组件。布局的大小也必须符合PCB的尺寸。在纸张上打印时,尝试获得最高分辨率。始终使用黑色墨水进行布局。增加对比度,使打印更暗和更厚。一旦出来就不要拿印刷品。等待一段时间让墨水变干。

上面说的方法有点不专业,因此颜色可能不够暗,你可以透过它看到。这里和那里可能还有一些地方。但是,与空白区域相比,只要能阻挡紫外线,这就足够了。

通过留下大量的空白来减少布局。将纸张布局放在PCB上,然后通过将纸张顶部的铁盒按到印刷电路板上来加热。施加压力一段时间并保持PCB完整几分钟。现在布局连接到纸板和纸张上。我们必须摆脱纸张,以便永久地连接到纸板上。这样做的唯一方法是将其浸泡在水中。两分钟后,剥去第一层纸。浸泡两到三个小时后,取出并用手指擦拭,取下所有纸屑。

PCB蚀刻工艺

所有PCB都是通过在整个基板上粘合一层铜制成的,有时在两侧。在施加临时掩模之后,必须进行蚀刻处理以去除不必要的铜,仅留下所需的铜迹线。

尽管有许多可用于蚀刻的方法,但电子爱好者使用的最常用的方法是使用氯化铁和盐酸进行蚀刻。两者都丰富而且便宜。将PCB浸入溶液中并使其在内部移动。有时将其取出并在铜层消失后立即停止该过程。蚀刻后,用少量丙酮擦拭PCB以去除黑色,从而使PCB具有闪亮的外观。PCB布局现已完成。

PCB钻孔

必须通过VIAS钻孔才能完成必须连接到多层PCB的组件。也就是说,以环形圈的形状钻出一个通孔。由碳化钨制成的小钻头用于钻孔。dremel钻床通常用于冲孔。通常,使用0.035英寸的钻头。对于大批量生产,使用自动钻孔机。

有时,可能需要钻很小的孔,机械方法可能会永久性地损坏PCB。在这种情况下,激光钻孔的VIAS可用于在孔内部产生内表面光洁度。

导体电镀

PCB的外层包含铜连接(放置元件的部分),这些连接不允许元件的可焊性。为了使其可焊接,材料表面必须镀金,锡或镍。

阻焊剂

其他不可焊接的区域覆盖有阻焊材料。它基本上是一种聚合物涂层,可防止焊料带来痕迹,并可能为附近的元件引线创造捷径。

PCB测试

在工业应用中,PCB通过不同的方法进行测试,例如床钉测试,刚性针头适配器,CT扫描测试等。所有测试的基础包括计算机程序,该计算机程序将指示电气测试单元向每个接触点施加小电压,并验证在适当的接触点处出现某个电压。