Vorsensibilisiertes PCB:Ein ultimativer Leitfaden

Leiterplatten (PCBs) sind das Rückgrat jedes elektronischen Geräts. Zu verstehen, wie sie funktionieren und funktionieren, ist für Lernende in der Leiterplattenfertigung und selbst für die erfahrensten Reparaturtechniker von größter Bedeutung. Eine typische Leiterplatte enthält viele passive und aktive Komponenten mit Verbindungen durch ein paar Leiterbahnen auf der Platine. Es gibt zwei Haupttypen von PCBs, herkömmliche PCBs und vorsensibilisierte PCBs. Es ist eine kurze Anleitung, was vorsensibilisierte PCBs beinhalten, ihr Design und Herstellungsprozess, wie man sie ätzt und welche Vorteile vorsensibilisierte PCBs mit sich bringen, um nur einige zu nennen.

Was ist vorsensibilisiertes PCB?

Eine Leiterplatte, auch als gedruckte Leiterplatte bekannt, dient zwei Hauptzwecken in Bezug auf das Funktionieren automatisierter Werkzeuge; Es ist ein Ort, an dem die Komponenten montiert werden, und stellt die elektrische Verbindung zwischen den Komponenten her.

Es gibt derzeit verschiedene Arten von PCBs auf dem Markt. Aber was sind vorsensibilisierte PCBs? Konventionelle PCBs und vorsensibilisierte PCBs. Eine vorsensibilisierte Leiterplatte ist eine fabrikgefertigte oder professionell hergestellte Leiterplatte, deren Oberfläche mit einer lichtempfindlichen Emulsion beschichtet ist.

Heutzutage verwendet fast jedes auf dem Markt erhältliche elektronische Produkt vorsensibilisierte Leiterplatten. Vorsensibilisierte Leiterplatten sind eines der am häufigsten verwendeten elektronischen Geräte, die in zahlreichen elektronischen Komponenten verwendet werden, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind.

Design- und Herstellungsprozess

Denken Sie darüber nach, Ihre Leiterplatte auf die gleiche Weise zu erstellen oder zu bauen, wie es professionelle Unternehmen tun? Vielleicht haben Sie ein Elektronikprojekt im Sinn. Wenn ja, dann entspannen Sie sich, denn Sie sind auf der richtigen Seite gelandet. Im Folgenden finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Erstellung Ihrer Leiterplatte. Fangen wir an!

2.1.Zu kaufende Artikel

Fühlen Sie sich bereit genug, um Ihre vorsensibilisierte Leiterplatte zu erstellen? Wenn ja, gibt es mehrere Dinge, die Sie kaufen müssen. Hier ist eine Aufschlüsselung dessen, was Sie kaufen müssen:

• Belichtungsfeld
• Bohrer
• FeCl3
• NaOH (Natriumhydroxid)
• Brille
• Zinnlösung
• Vorsensibilisiertes Epoxid
• Netzteil
• Staubmantel
• Zeitgeber
• Eimer für Chemikalien
• Löten

2.2. Zeichnen Sie Ihre Leiterplatte

Angenommen, Sie haben das Design, das Sie sich für Ihr fertiges Produkt (vorsensibilisierte Leiterplatte) vorstellen, können Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren. Aber wenn nicht, lesen Sie weiter.

In den meisten Fällen wird die Proteus-Software zum Zeichnen von Leiterplatten verwendet, aber die Fritzing-Software ist eine großartige Alternative, um die gleiche Funktion zu erreichen, wenn sie Ihnen fehlt. Das Gute ist dann, das gezeichnete Design einfach in eine .pdf-Datei zu exportieren.

Viele Menschen ziehen es vor, ihre Entwürfe in PDF-Dateien zu exportieren, da eine PDF-Datei die tatsächliche Größe beibehält. Wenn Sie also Ihre Daten im Maßstab 1:1 darstellen, haben Sie nach dem Drucken keine Probleme mit Skalierungen.

2.3. Grafikdruck

Jetzt, da die transparenten Blätter Ihr PCB-Design haben, müssen Sie sicherstellen, dass Sie mindestens drei Kopien Ihrer gewünschten Grafik drucken. Wieso den? Sie können fragen. Dadurch erzielen Sie bessere Ergebnisse, da die Opazität korrekt zum nächsten Schritt übergeht.

Es kann notwendig sein, sicherzustellen, dass Ihr Bild gespiegelt ist, ein Aspekt, der sicherstellt, dass alle Texte korrekt auf den transparenten Blättern erscheinen. Um sicherzustellen, dass Sie die gewünschte Schaltung drucken, müssen Sie möglicherweise nur den obersten Layer, die Dimension, die Vias und die Pads drehen.

Nachdem Sie den obigen Schritt richtig ausgeführt haben, ist das Layout jetzt bereit, mit der Arbeit zu beginnen.

2.4. Vorsensibilisierte PCB —Chemischer Aufbau

Das chemische Setup ist einer der kritischsten Schritte, bei dem Sie viel Vorsicht walten lassen sollten. Hier müssen Sie darauf achten, dass Sie Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen und für eine gute Belüftung Ihres Arbeitsplatzes sorgen.

Warum die Notwendigkeit, die oben genannten vorsichtigen Schritte sicherzustellen? An diesem Punkt werden Sie mit starken Säuren und Basen hantieren, von denen einige schneller in der Luft verdunsten als andere. Da ein Eisenchloridfleck schwer zu entfernen ist, müssen Sie während dieses Verfahrens einen Laborkittel tragen.

Nachdem Sie den obigen Schritt abgeschlossen haben, können Sie eine weitere Eisen-III-Chlorid (FeCl3)-Lösung herstellen. Wenn Sie beabsichtigen, dass diese Reaktion schnell abläuft, müssen Sie möglicherweise die Reaktion von Kupfer und Säure (FeCl3) katalysieren. Andernfalls könnten die Ergebnisse etwas enttäuschend ausfallen.

Zuletzt müssen Sie ein Wasserbad machen; Ein destilliertes Wasserbad ist vorzuziehen, um Ihre Leiterplatte zwischen allen Schritten zu waschen. Es wäre hilfreich, wenn Sie ein absorbierendes Papier bereithalten, da Sie nach dem Waschen möglicherweise überschüssiges Wasser in Ihren PCB-Abflüssen sicherstellen müssen.

2.5. PCB-Exposition

Die UV-Belichtungsbox muss eingerichtet werden. Es ist ein Schritt, der hilft, UV-Strahlen daran zu hindern, die schwarzen Linien Ihres Designs zu überqueren. Danach lassen Sie Ihr erstes Kunstwerk sorgfältig mit Klebeband an der Scheibe befestigen. Fügen Sie anschließend vorsichtig die verbleibenden Designs hinzu, die zur Gesamtopazität beitragen.

Sobald Sie fertig sind, müssen Sie mit einem lichtempfindlichen Harz arbeiten, eine Aufgabe, die dazu führen kann, dass Ihr Arbeitsplatz ein Bereich mit reduzierter Helligkeit ist.

Ziehen Sie mit großer Vorsicht die Schutzfolie der Leiterplatte ab, während Sie die empfindlichen Seiten anbringen, und vergessen Sie nicht, sie mit Klebeband an einer Stelle zu befestigen. Stellen Sie sicher, dass Sie sie alle in die Belichtungsbox mit den empfindlichen UV-Röhren zur Seite legen. Vergessen Sie nicht, es zu versiegeln.

Stellen Sie ihn danach auf den Bereich von 2’ bis 2’30’’ ein und überschreiten Sie diesen Bereich nicht. Stellen Sie sicher, dass Sie während dieser Zeit Handschuhe tragen, und wenn die Zeit abgelaufen ist, schalten Sie Ihre Belichtungsbox aus und nehmen Sie Ihre Platine.

2.6. PCB-Entwicklung

Legen Sie bei diesem Schritt Ihre Platine so schnell wie möglich mit dem empfindlichen Teil nach oben in ein Bad aus Natriumhydroxid. Dann erscheint sofort eine blau-violette Farbe und kann manchmal grau sein.

Schütteln Sie das Bad vorsichtig, so dass das Design bei etwa 30 bis 60 Zoll sichtbar ist. Legen Sie danach die Platine in das Wasserbad und waschen Sie sie.

2.7. Vorsensibilisierte PCB —Gravieren Ihrer Leiterplatte

Hier ist die Lichtempfindlichkeit Ihrer Platine nicht minimal und Sie können getrost das Licht einschalten. Stellen Sie danach sorgfältig sicher, dass Sie Ihr PCB-Kupfer in einer nach oben gerichteten Position in das FeCl3-Säurebad legen, während Sie es leicht schwenken.

Die Lösung muss in Bewegung sein, damit die Reaktion stattfinden kann. Bei etwa 20 bis 40 Minuten – je nach Wasserbadtemperatur – löst sich die Kupferoberfläche auf. Dies erfolgt unverzüglich; Entfernen Sie Ihr PCB, spülen Sie es in einem separaten Wasserbad und lassen Sie es dann trocknen.

2.8. Vorsensibilisierte PCB —Waschen Ihrer Leiterplatte

Das restliche Harz, das auf der Schaltung klebte, muss verschrottet werden. Aber um das einfach zu machen, müssen Sie die Platine langsam in ein Acetonbad legen, und wenn Sie scharf genug sind, werden Sie bemerken, dass das Aceton gelb wird.

Bei etwa 10 bis 20 Zoll wird das restliche Kupfer freigelegt. Legen Sie nun die Platine vorsichtig in das Wasser und schrubben Sie sie.

2.9. Vorsensibilisierte PCB —Verzinnen Ihrer Leiterplatte

Verzinnen ist optional, und Sie können es ignorieren. Trotzdem sollten Sie es tun, da es sich als nützlich erweisen wird, insbesondere wenn Sie Ihre Komponenten löten und Korrosionsfälle vermeiden, die Ihre Leiterplatte beschädigen können.

Dazu müssen Sie die fast fertige Leiterplatte in ein leeres Bad legen und darauf achten, dass Sie vorsichtig eine Lösung aus Zinn-II-Chlorid darauf streuen.

Sind Sie mit dem obigen Schritt fertig? Wenn ja, dann haben Sie im Alleingang eine vorsensibilisierte Leiterplatte hergestellt, die gebrauchsfertig ist.

2.10. Leiterplatte bohren Es wäre hilfreich, wenn Sie einen vertikalen Bohrer in Kombination mit einem Bohrer von 0,8 mm verwenden würden, um alle Löcher in Ihrer Leiterplatte zu bohren. Es gibt jedoch einige Fälle, in denen Sie feststellen, dass der 0,8-mm-Bohrer im Vergleich zu den Komponenten, die durchgehen müssen, etwas nicht voll genug ist.

Wenn Sie auf das obige Szenario stoßen, geraten Sie überhaupt nicht in Panik. Solche Fälle sind häufig. Wenn das Bauteil zu groß wird, um hindurchzugehen, ist ein Bohrer von 1,2 mm praktisch, um das erste Loch in Ihrer Leiterplatte zu erweitern. Auch hier ist wieder etwas Vorsicht geboten.

So ätzen Sie vorsensibilisierte Leiterplatten

Das Ätzen von Leiterplatten ist einer der wichtigsten Schritte bei der chemischen Verarbeitung von subtraktiven Leiterplatten. Dieser Prozess besteht aus der Entfernung von Kupfer, um die gewünschten oder erforderlichen Schaltungsmuster zu erzielen. Wenn es um das Ätzen von Leiterplatten geht, sollten Sie das gesamte Kupfer entfernen, mit Ausnahme der Schaltkreise, die die Verzinnung abschirmt und deren Anwendung während der vorherigen Behandlung bei der Leiterplattenherstellung entscheidend ist.

Das Ätzen von vorsensibilisierten Leiterplatten kann sich als eines der kompliziertesten Unterfangen herausstellen, aber im eigentlichen Sinne ist dies keine schwierige Aufgabe, wie Sie sich vielleicht vorstellen können. Nachdem Sie alle Materialien gesammelt haben, drucken Sie das Layout und beginnen dann mit dem Drucken Ihres Schaltungslayouts. Um sicherzustellen, dass alles wie gewünscht herauskommt, müssen Sie das Design möglicherweise in einem transparenten Material wie Acetat schreiben.

Das Bedrucken des Acetats muss mit einem Laserdrucker statt mit einem gewöhnlichen Tintenstrahldrucker erfolgen, den viele Menschen mögen. Das Gute an gedruckter Tinte auf Acetat ist, dass sie nicht klebt und unerwünschte Ergebnisse hervorruft.

Die Verwendung eines Toners aus Laserdruckern reicht immer noch aus. Wenn Sie jedoch zu Hause keinen Laserdrucker zur Verfügung haben, können Sie nach dem nächsten Fotokopierständer suchen und sich nach einer Fotokopie auf Acetat erkundigen.

Lokal ätzende Lösungen wie Eisenchlorid liegen in Form eines Pulvers oder einer Lösung vor. Der Entwickler liegt in Form eines Pulvers vor, das Sie mit warmem Wasser auflösen müssen, und hier haben Sie einen universellen PCB-Entwickler! Im Falle von Staub wenden Sie den gleichen Prozess mit dem Entwickler an, und nach Fertigstellung ist Ihr Board nun fertig.

Vorsensibilisierter PCB-UV-Fotolack

Der Ultraviolett-Photoresist ist eines der kritischsten Merkmale bei der Entwicklung von Trockenfils. Das ist eine einfache chemische Reaktion, die durch das UV-Licht ausgelöst oder initiiert wird, daher erhält sie den Namen UV-aktivierter Fotolack.

Der gesamte Prozess beginnt mit der Beschichtung des Substrats mit einem lichtempfindlichen organischen Material. Ein allgemein als Entwickler bekanntes Lösungsmittel wird dann vorsichtig auf die Oberfläche aufgetragen. Danach wird ein gemustertes Material langsam und sorgfältig auf die Oberfläche aufgetragen, um Licht zu blockieren, ein Schritt, der sicherstellt, dass nur die unmaskierten Bereiche der Leiterplatte Licht ausgesetzt sind.

Bei einem positiven Photoresistereignis wird ein lichtempfindliches Material durch Licht abgebaut. Der Entwickler löst die dem Licht ausgesetzten Bereiche auf und hinterlässt eine Beschichtung auf dem Bereich, der die Maske hatte. Im Falle eines negativen Fotolacks wird das lichtempfindliche Material jedoch durch Licht verstärkt. Der Entwickler löst die nicht dem Licht ausgesetzten Bereiche auf und hinterlässt eine Beschichtung in Bereichen, die die Maske nicht erreichen konnte.

Viele vorsensibilisierte PCB- und andere Trockenfilmentwickler verwenden das gleiche Prinzip. Der Karton ist mit einer speziellen blauen oder ähnlichen Pigmenttinte beschichtet, die während der Lagerung in einem dunklen Raum stabil ist und positiv auf eine damit gemischte Aktivatorlösung reagiert, wenn sie UV-Licht ausgesetzt wird. Die Reaktion führt zu einer vollständigen Ablagerung der Tinte auf der Leiterplatte, die die Rolle eines Fotolacks spielt.

Vorsensibilisierte PCB – Vorteile vorsensibilisierter PCB

Mit vorsensibilisierten Leiterplatten sind mehrere Vorteile verbunden, was sie zur perfekten Wahl für viele Hersteller oder Hersteller von elektronischen Instrumenten, Geräten und Komponenten auf der ganzen Welt macht. Die Vorteile von vorsensibilisierten PCBs sind wie folgt.

Vorsensibilisierte Leiterplatten sind kompakt und sparen viel Kabel. Vorsensibilisierte Leiterplatten sind charakteristisch für die Verbindung zwischen Komponenten durch Kupferbahnen anstelle mehrerer Kabel, die Strom führen. Bei vorsensibilisierten Leiterplatten sind die Verbindungen etwas weniger sperrig.

Vorsensibilisierte Leiterplatten sind einfach zu reparieren, wenn sie nicht richtig funktionieren oder beschädigt werden. Im Schadensfall sind vorsensibilisierte Leiterplatten sehr einfach zu überprüfen und anschließend fehlerspezifische Komponenten auszutauschen. Die elektronischen Komponenten in vorsensibilisierten Leiterplatten und ihre Polaritäten sind korrekt ausgelegt und auf der Leiterplatte eindeutig gekennzeichnet.

Die traditionellen Leiterplatten nehmen viel Zeit in Anspruch, wenn es darum geht, ihre Komponenten zu verbinden. Sie sparen viel Zeit, besonders bei der Montage. Vorsensibilisierte PCBs benötigen jedoch viel weniger Zeit, weshalb viele Menschen sie bevorzugen.

Viele vorsensibilisierte PCBs sind immun gegen Bewegung. Wenn Sie eifrig genug sind, werden Sie feststellen, dass die meisten Komponenten in vorsensibilisierten Leiterplatten einen festen Halt auf der Platine haben. Durch die Verwendung des Lötmittels, das es ihnen nicht erlaubt, sich unabhängig von der Bewegung der Platine zu bewegen, sind sie stabil.

Sie sind im Gegensatz zu herkömmlichen Leiterplatten als sehr zuverlässig bekannt. Wenn es um Zuverlässigkeit und Leistung geht, bieten vorsensibilisierte Leiterplatten bekanntermaßen einige der besten Ergebnisse, weshalb viele Elektrohersteller es vorziehen, sie anstelle herkömmlicher Leiterplatten zu verwenden.

Schlussfolgerung

In letzter Zeit scheint es einen überwältigenden Anstieg bei der Verwendung von vorsensibilisierten PCB zu geben. Erstens ist die Herstellung dieser Geräte nicht so kompliziert, wie es klingen mag, vorausgesetzt, man befolgt alle notwendigen Schritte von Anfang bis Ende sorgfältig. Neben dem Design und dem gesamten Herstellungsprozess von vorsensibilisierten PCBs gibt es mehrere Vorteile, die mit vorsensibilisierten PCBs verbunden sind; Wie bereits erwähnt, bevorzugen so viele Elektronikhersteller weltweit ihre Verwendung anstelle herkömmlicher Leiterplatten. Vorsensibilisierte Leiterplatten können aufgrund ihrer geringen Kosten und wenigen Herstellungsschritte eine perfekte Versuchsplatine zum Experimentieren sein. Wir bei WellPCB freuen uns sehr darauf, mit Ihnen zusammenzuarbeiten und Ihre Bestellung von vorsensibilisierten PCBs zu liefern!