电路驿站 EDAdesign.com.cn 网站创建日期:2004年10月1日

 
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印制电路板的制作

资料整理:dunleavy [ 打印 ] [ 返回 ]


Ⅰ. 概述
一、系统概述

VP-108K高精度电路板制作系统是由美国Vplex公司最新研制出的高科技产品,该产品的推出,成功地解决了困扰电子工程师多年的问题——开发制板费用高、周期长;同时,该系统也是大中专院校非常理想的学生实验设备。

对开发电子产品的企业来说,将PCB图送到电路板生产商生产样板PCB一般需用一周时间,而且需用支付很高的制板费,而采用VP-108K电路板制作系统只需一小时,低廉的费用,就可制作出一块高精度的单/双面板,特别是当某电路板需要频繁修改试验时,我们的系统将以最低的成本,最快的速度满足你的需要。

目前国内推出的几款电路板系统精度都较低,且只能做单面板,制作成功率也不高,难以满足工程开发的需要。

二、VP-108K系统特点:

□ 可在1小时内制作出一块高精度的单/双面电路板

□ 节省90%的样板开发费用

□ 线径宽度最小可达4mil(0.1mm)

□ 系统含所有专业应用设备,可马上动手制作

□ 制作简单,保证100%制作成功

□ 系统主要部件均为进口材料

□ 完整的光蝶制作说明

□ 完全适合电子开发、军工及大中专院校

三、VP-108K电路板制作系统标准配置:

编号

设备名称

数量

生产地

备注

01

UV紫外光程控电子曝光箱

1台

美国

最大曝光面积为210mm×297mm-A4

02

微型钻床

1台

中国

可配钻头0.2mm—4mm

03

单面纤维感光电路板

1块

台湾

面积为203mm×254mm

04

双面纤维感光电路板

1块

台湾

面积为203mm×254mm

05

菲林纸

1盒

德国

面积为210mm×297mm-A4

06

三氯化铁

1盒

瑞士

400克

07

显影粉

1包

西班牙

可配制1升显影药水,可重复使用

08

0.9mm高碳钢钻头

4支

台湾

 

09

0.4mm高碳钢钻头

4支

台湾

过孔钻头

10

1.2mm高碳钢钻头

2支

台湾

 

11

沉铜环

100个

美国

用作金属化过孔

12

过孔针

100个

美国

过孔专用

13

1000毫升防腐胶罐

1个

中国

盛用后的显影药水

14

防腐冲洗盆

2个

中国

盛三氯化铁溶液、显影药水

15

工业防腐手套

1双

中国

 

         
Ⅱ. 打印菲林
图A
图B
打印菲林纸是整个电路板制作过程中至关重要的一步,建议用激光打印机打印,以确保

电路图打印清晰。制作双面板需分两层打印,而单面板只需打印一层。由于单面板比双面板制作简单,下面以打印双面板为例,介绍整个打印过程。

一、修改PCB图

在PCB图的顶层和底层分别画上边框,边框大小、位置要求相同(即上下层边框重合起来,以替代原来KeepOutLay层的边框),以保证曝光时上下层能对准。

二、设置及打印

以Epson LQ300K打印机为例,首先设置打印机,点击File的下拉菜单Setup Printer项,出现图a所示的提示框,按图示选择正确的打印类型。

点击“Options…”按钮,出现图b所示的提示框,按图示设置好,特别要注意设置成1:1的打印方式及“Show Hole”项要复选。

设置顶层打印,点击“Layers…”按钮,出现图c所示的提示框,按图示设置好。

图C
特别注意顶层需镜像,点击图c中的“Mirroring“按钮,出现图d所示的提示框,按图示设置好,然后点击“OK”按钮退出顶层设置,退回到图a提示框,点击“Print”按钮,开始打印顶层。

设置底层打印,与设置顶层打印一样点击“Layers…”按钮,出现图e所示的提示框,按图示设置好(注意底层不要镜像),点击“OK”按钮退出底层设置,退回到图a提示框,点击“Print”按钮,开始打印顶层。

特别提示:

1. 为防止浪费菲林纸,可以先用普通打印纸打印测试,待确保打印正确无误后,再用菲林纸打印;

2. 为保证电路板铜箔大小适中,钻孔的小偏移不影响电路板,建议将一般接插器件的外径

图D
图E
设置为72mil,内径设置为28mil(内径宜小不宜大,电路板实际内径大小由钻头决定,此内径适当设置小可确保钻头定位更准确)。对于过孔,建议将外径设置为50mil,内径设置为28mil。该步骤在修改电路图时完成。
Ⅲ. 曝光
一、曝光箱的使用

VP-108K曝光箱的最大曝光面积为210×297mm,也就是A4纸大小,它的控制面板上有四个按键:绿色“START”为开始按键,红色“STOP”键是停止按键,按下绿色“START”铵键,紫外灯管就会点亮,当到了原来设定的时间时,紫外灯管就会熄灭,同时发出“滴、滴”的声音。如果要重新设置曝光时间就按下灰色“SET”按键,按下去后,LED上显示“01”字样,“01”右下脚的两点会闪动,表示接受新的输入。这个时候,按绿色键就是时间的十位输入,按红色键就是时间的个位输入。假定要设定的曝光时间为45分钟,那么就按时间的十位键输入“4”,按时间的个位输入“5”。当输入“4”和“5”之后,再按下灰色“ENTER”键确认输入的时间。按下“ENTER”之后,“45”右下脚的两点已经消失,表示设定时间正确。按下绿色键,可以看到5字右下脚有个亮点闪动,表示紫外灯管已经点亮。

在曝光过程中按其它键,曝光箱就会发出“滴、滴”声,表示不接受输入,除非是先按红色键停止曝光,再按其他键才能接受输入。曝光箱还有一个功能就是在曝光时每隔1分钟曝光箱就会发出“滴、滴”声来提示用户。在设置该功能时,可在曝光时按下绿色键直到发出“滴、滴”两声就设定好,如不要这个功能,可再次按住绿色键,直到发出“滴、滴”两声,这个功能就被取消。

二、曝光

先从双面感光板上锯下一块比菲林纸电路图边框线大5mm的感光板,然后用锉刀将感光板边缘的毛刺挫平,将挫好的感光板放进菲林纸夹层测试一下位置,以感光板覆盖过菲林纸电路图边框线为宜。

测试正确后,取出感光板,将其两面的白色保护膜撕掉,然后将感光板放进菲林纸中间夹层中。菲林纸电路图框线周边要有感光板覆盖,以使电路在感光板上完整曝光。

在菲林纸两边空处需要贴上透明胶,以固定菲林纸和感光板。贴胶纸时一定要贴在板框线外。

打开曝光箱,将要曝光的一面对准光源,曝光时间设为1分钟,按下“START”键,开始曝光。当一面曝光完毕后,打开曝光箱,将感光板翻过来,按下“START”键曝光另一面,同样,设置曝光时间为1分钟。

Ⅴ. 显影
一、调制显影液

将防腐胶罐装入1000ml温水(温水以40℃为宜),戴上防腐手套,拆开显影粉的包装,用剪刀剪开显影粉的包装胶带,将整包显影粉倒入温水里面,将胶盖盖好,上下摇动,使显影粉在温水中均匀溶解。

二、试板

试板目的是测试感光板的曝光时间是否准确及显影液的浓度是否适合。首先在面板边角剪下一小块,把白色保护膜撕开,注意在白色灯下撕开以免曝光,撕开后就可看到绿色的感光层;然后将感光板放进感光箱,感光层向下,对准紫外光源;最后盖好盖子,设下曝光时间为1分钟,按下“START”键开始曝光。将配好的显影液倒入显影盆,并将曝光完毕的感光板放进显影液中,感光层向上,如果放进半分钟后感光层腐蚀一部分,并呈墨绿色雾状飘浮,2分钟后绿色感光层完全腐蚀完,证明显影液浓度合适,曝光时间准确。

三、显影

取出两面已曝光完毕的感光板,把固定感光板的胶纸撕去,拿出感光板并放进显影液里显影。约半分钟后轻轻摇动,可以看到感光层被腐蚀完,并有墨绿色雾状飘浮。当这面显影好后,翻过来看另一面显影情况,直到显影结束,线路部分圆滑饱满,清晰可见,非线路部分呈现黄色铜箔。最后把感光板放到清水里,清洗干净后拿出并用纸巾将感光板的水分吸干。

Ⅵ. 腐蚀
腐蚀就是用FeCl3 将线路板非线路部分的铜箔腐蚀掉。

首先,把FeCl3 包装盒打开,将FeCl3 放进胶盘里,把热水倒进去,FeCl3 与水的比例为1:1,热水的温度越高越好。把胶盘拿起摇晃,让FeCl3 尽快溶解在热水中。为防止线路板与胶盘摩擦损坏感光层,避免腐蚀时FeCl3 溶液不能充分接触线路板中部,可将透明胶纸粘贴面向外,折成圆柱状贴到板框线外,最好四个脚都贴上,以保持平衡。

然后将贴有胶纸的面向下,把它放进FeCl3 溶液里。因为腐蚀时间跟FeCl3 的浓度、温度、以及是否经常摇动有很大的关系,所以,要经常摇动,以加快腐蚀。当线路板两面非线路部分铜箔被腐蚀掉后将其拿出来,这时可以看到,线路部分在绿色感光层的保护下留下来,非线路部分全部被腐蚀掉。腐蚀过程全部完成约20分钟。

最后将电路板放进清水里,待清洗干净后拿出并用纸巾将附水吸干。

Ⅶ. 打孔
首先选择好合适的钻头,以钻普通接插件孔为例,选择0.95mm的钻头,安装好钻头后,将电路板平放在钻床平台上,打开钻床电源,将钻头压杆慢慢往下压,同时调整电路板位置,使钻孔中心点对准钻头,按住电路板不动,压下钻头压杆,这样就打好一个孔。提起钻头压杆,移动电路板,调整电路板其它钻孔中心位置,以便钻其它孔,注意此时钻孔为同型号。对于其它型号的孔,更换对应规格的钻头后,按上述同样的方法钻孔。

特别提示:

□ 打孔前,最好将FeCl3 腐蚀后的电路板喷上透明漆,以防止电路板被氧化。
□ 不需用沉铜环的孔选用0.95mm的钻头,需沉铜环的孔用1.2mm的钻头,过孔用0.4钻头。

Ⅷ. 穿孔及沉铜
一、穿孔

穿孔有两种方法,可使用穿孔线,也可使用过孔针。使用穿孔线时,先将穿孔线的塑料包皮剥掉,然后将金属线穿入过孔中,在电路板正面用焊锡焊好,并将剩余的金属线剪断,接着穿另一个过孔,待所有过孔都穿完,正面都焊好后,翻过电路板,把背面的金属线也焊好。

使用过孔针更简单,只需从正面将过孔针插入过孔,在正面用焊锡焊好,待所有过孔都插好过孔针并焊好后,再在背面焊好。

三、沉铜

沉铜技术是Vplex公司的技术创新,它成功的解决了普通电路板制板设备不能制作双面板的问题。沉铜技术替代了金属化孔这一复杂的工艺流程,使得VP-108K能够成功的制作双面板。

沉铜时,先用尖镊子插入沉铜环带头的一端,再将其从电路板正面插入电路板插孔中,用同样的方法将所有插孔都插好沉铜环;然后从正面将沉铜环边铅与插孔周边铜箔焊接好,注意不要把焊锡弄到铜孔内,这样将正面沉铜环都焊好后,整个电路板就作好了,背面铜环边沿留在焊接器件时焊接。

特别提示:

为节省时间,节省沉铜环,在电路板正面器件插孔的铜箔没有走线时,可省去沉铜环。
在不影响电路板电气性能的前提下,过孔线可使用普通单股金属线替代。


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