预敏铜板的PCB原型制作


13

我目前正在使用我从Maplins UK购买的一些预敏化PCB板进行第一个PCB原型制作。但是,在开发和开发电路板时遇到了麻烦,似乎从来没有发现正确的方法。我什至还没有达到蚀刻阶段,因为我对预感光的显影结果不满意。我正在寻找一般性的技巧和窍门,以及如何遵循正确的“成功之路”-由于某种原因,我似乎在变得更糟!;-)

我使用的是在面罩上应用了最暗色调的喷墨透明纸,注意到后您可以在面罩上的打印区域看到光,所以我决定加倍,然后将两个相同的透明胶片彼此对齐。您可以将其保持在光线下,仍然会看到一种暗淡的紫色光芒,但是它大部分是不透明的。我承认这可能是造成我麻烦的原因之一!

我开始使用普通的100瓦灯泡,但收效甚微;曝光似乎需要40分钟甚至更长时间才能产生任何效果,并且变得非常温暖。我过去常常使用玻璃将面罩压在板上,但是在意识到玻璃块会产生大量的紫外线后,我决定改用透明丙烯酸板。

然后我找到了一种便宜的便携式紫外线消毒器,它实际上声称会发出UV-C光。据我所知,UV-A是在我可以解决的范围内对电路板进行曝光所需的类型,但它似乎具有更快的效果,即使在仅曝光两分钟后,我仍能看到效果。手册指出它使用了“ 4瓦长寿命紫外线杀菌灯”,是的,这不是您所说的明亮的东西。到目前为止,我进行的最长曝光时间约为六分钟,但我仍然遇到相同的问题(请参见下文)。

根据他们的所在地,据称这些板是使用苛性钠溶液开发的。

在我所有的尝试中,我都看到了电路图案的出现,但是要蚀刻掉的显影铜最终没有达到我期望的光泽度—我希望光致抗蚀剂层完全消散,从而导致暴露在外的有光泽的铜,在互联网上有很多参考PCB蚀刻站点。取而代之的是,我最终得到了不同程度的,有光泽的铜箔随机区域,但大部分都是无光泽的铜(部分溶解的光刻胶),而其他区域则完成了蓝绿色的光刻胶层。我还没有尝试过蚀刻,但是不难看出为什么我期望这样一块曝光不良且显影的电路板也很难蚀刻。考虑到光致抗蚀剂仅部分消散,我无法想象“大部分无光泽的铜”区域将被蚀刻。

我正在切割两个中型预敏板的一小块区域以进行测试,而且我快用光了!

因此我不清楚,由于所有这些变量,我的进度非常缓慢:

  • 不确定曝光时间(对于我的灯)。
  • 不确定所需的紫外线灯的位置和高度。
  • 不知道我的遮罩图案是否足够不透明(对于紫外线)。
  • 不确定烧碱与水的正确比例。
  • 不确定是否有时间将董事会留在烧碱中-我是否会发展得太远。
  • 不确定要浸入水中以阻止其发展-如果您没有足够长的时间,可以将其放回苛性钠中以继续进行开发吗?还有你怎么知道!
  • 我也不知道已开发的预增感板是否会保持原样,并且不会随着日光的流逝而褪色。正常日光影响预增敏的开发板多长时间?

任何人都可以给我的帮助将不胜感激。为了有效地学习,我还没有记录好自己的活动记录,因为我认为自己已经钉牢了!但是,如果需要,我可以提供到目前为止我的努力的图片。


1
Stu,Chiphacker只是这个问题的地方:)
mad_z

我正在寻找一个答案,但是您如何检查紫外线强度,紫外线对您的眼睛来说应该不是很亮,但是很容易伤害您的眼睛。第二件事是确定材料所需的功率,并确定您的输出功率和材料的透明度。
Kortuk

是的,Kortuk。我确定,我实际上并没有做任何科学的事情,例如测量亮度,测量齿轮的成本。的确,我没有直视光,我戴着一些处方太阳镜,非常擅长遮挡各种紫外线,同时还可以暴露木板。对于4瓦灯泡,发出的紫色光芒令人惊讶地明亮。Maplins没有报告任何类型的曝光时间或功率,但提到您应该使用自己的防紫外线盒-我想补充一下-我认为它的成本约为80英镑,所以我不会这么做!非常感谢您的回复!
H3liosphan

@mad_z。太谢谢了!除非我注意到这些单词没有预定义的标签-“ pcb”,“蚀刻”,“预敏化”等,等等,直到我放入一个已知标签后,我才提交。也许当我获得足够的荣誉时,我就将其添加... ;-)
H3liosphan

您是否考虑过在PCB房屋中订购PCB?我过去制作过自制的PCB,这不值得。有一些PCB房屋以非常便宜的价格制成了非常好的PCB。我同意@Gustavo Litovsky和他的评论在这里electronics.stackexchange.com/questions/58369/...
耶稣Castane

Answers:


10
  • 不确定曝光时间(对于我的灯)。
  • 不确定所需的紫外线灯的位置和高度。

对于这些,您只需要试验一下,我建议将电路板放置在离灯相当近的位置(20-50mm左右)。

我建议您拿一条较长的光致抗蚀剂PCB条,并在其上面放一些东西以阻挡紫外线,然后在以预定的间隔(例如,每10秒)移开紫外线阻挡剂的同时暴露该条。您最终将得到一个PCB,该PCB在不同的曝光时间(10s,20s,30s,40s,50s等)中分步曝光,然后选择可以产生最佳结果的曝光时间。

  • 不知道我的遮罩图案是否足够不透明(对于紫外线)。

如果是普通的透明纸,那应该没问题。使用激光打印机可以打印到这些打印机,但这取决于您的打印机。大面积的黑色可能会曝光过度,但这取决于您的打印机。如果黑色质量不好,则可以打印两张纸并将它们对齐。

  • 不确定烧碱与水的正确比例

我一直在使用3%的NaOH溶液(KOH也起作用),看来效果很好。

  • 不确定是否有时间将董事会留在烧碱中-我是否会发展得太远。

您基本上只是在解决方案中四处移动它,直到它看起来似乎已经开发出来(黑色的东西掉下来了),通常它会很快发展(在30秒之内),但这取决于您的解决方案。如果您的溶液太强或显影时间太长,如果将其保留在溶液中的时间太长,则会剥落所有光刻胶。解决方案不够集中将无法成功开发电路板(同样,3%的解决方案似乎效果很好)。然后在水龙头下洗板效果很好。将其从解决方案中删除后,您可以继续开发。实际上,您甚至可以在对板进行少许蚀刻之后继续进行显影,只记得清洗板即可。将板子放在蚀刻溶液中,您可以很好地看到板上有光刻胶的地方,而没有板子的地方,则暴露于蚀刻溶液中的铜就到达了“

  • 我也不知道已开发的预增敏电路板是否会保持不变,并且不会随着日光的流逝而褪色。正常日光影响预增敏的开发板多长时间?

带有塑料屏蔽层的木板应该受到日光的影响,但是请确保将其放置在避光的地方(例如抽屉)。

顺便说一句。我建议您尝试使用11W荧光台灯(带有“ U”形灯的板,应该很普通,价格宜家的10e)来暴露电路板。将灯放置在离板子很近的地方(例如紧靠50mm,并在板子上放一块玻璃薄板,以使面罩靠近板子)。您可以从相框中获得合适的玻璃板(再次,宜家是获得这些玻璃的好地方),只需确保它是真正的玻璃而不是塑料即可。曝光12-15分钟(我的木板和设置用了13.5分钟)。我已经成功使用了很长时间了。由于灯太窄,因此不适用于大板,但对于小板则效果很好。


非常感谢Dago,里面有宝石!我花了好长时间才想出逐步曝光的技巧,这为我提供了一种计算曝光时间的好方法!我会尝试找到11W的荧光灯,但我不记得看到任何带有U形灯泡的灯泡(我想那是您的意思)。我的紫外线消毒器确实有一个U形灯泡,相对于我使用的白炽灯,它似乎能给我带来非常快速的效果。我再次认为玻璃会阻挡很多所需的紫外线,甚至镜框玻璃也是如此。为什么不使用塑料或丙烯酸?再次感谢!
H3liosphan

1
很高兴提供帮助:)塑料和丙烯酸不好,因为它们对紫外线几乎不透明。我相信像相框中使用的“普通玻璃”也不是完美的,但在紫外线波长下它是相当透明的。我认为最佳解决方案是石英玻璃,该玻璃对紫外光基本上是透明的,但石英在这种应用中非常罕见,昂贵且不必要。我正在谈论的台灯类型就是这种类型:[img] servicelighting.com/catpics/philips/26109.jpg[/img] 常用于台灯。
Dago

您通常可以买到的玻璃会在紫外线下发光,我相信这是因为它吸收并辐射了紫外线。我相信它在此过程中的吸收率为80-90%。
09年

就像我说的那样,它可能不是最佳选择,但它已经足够好了:)我在UV-led面板上输入的功率低于8W时,曝光时间不到2分钟(包括浪费在电阻器中的功率,很可能是瓦特的实际光输出),同时使用几毫米厚的镜框玻璃(最有可能是常规钠钙玻璃)。
Dago

我完全不知道塑料会阻挡紫外线。感谢那。我知道玻璃块可以很好地阻挡紫外线,因为它的设计旨在防止房间在阳光明媚的日子里浸入危险的紫外线中-这就是为什么窗帘在一段时间后不会被漂白的原因。我想您可以说,对于市场上每种透明片材而言,防止危险暴露是大多数透明片材的关键要求。我敢打赌,镜框玻璃的“省钱”之处在于它相对于窗玻璃而言是如此之薄,从而使其吸收剂更少。谢谢大家
H3liosphan

5

我使用喷墨打印机,效果很好。您需要3M喷墨透明纸,因为它是有纹理的。我在以下位置有一个指导人员:http : //www.instructables.com/id/Creating-Printed-Circuit-Boards-with-a-INKJET-Prin/


啊,那就是你!! 太酷了,您知道是您的Instructable才使我首先开始这样做!你的错!;-)无论如何,我将其打印在某些订书钉透明纸上-<a href="Staples.co.uk/presentation-equipment/transparencies/...喷墨透明纸</a>这东西的质地也很好,但是如果我打印出来一次,我拿着它到一些卤素灯泡,可以看到紫色的光芒直通黑色不透明的地方,如果我加倍了,我看到一个更加黑暗的紫色光晕不能告诉,如果紫外线被阻挡。
H3liosphan

抱歉,链接搞砸了,这是另一种尝试 -Staples.co.uk/presentation-equipment/transparencies/…–
H3liosphan

:)打印时,将其设置为黑白(甚至没有设置为照片质量)。当我将其固定在光线下时,看不到紫色,但是我可以看到一点点黑色。但是,当我将其放置在PCB表面时,它的表面看上去很暗,并且没有任何问题。
ArduinoFun

我使用的是15W灯泡,放在工作上方约5英寸处。PCB放置在工作台上,预敏化的一面朝上,然后是一张透明纸,其设计在顶部,在其上均覆盖一块透明的丙烯酸,以保持透明纸的向下并防止其移动。我将其暴露14分钟,然后将其放入以1到10的比例混合的显影剂中(加热,然后戴着橡胶手套来回摇动)。几秒钟后,我的设计就会出现,然后将电路板放入冷水中以停止开发过程。然后继续进行蚀刻工艺,等等
。– ArduinoFun

这是一个很好的指示,但是它缺少喷墨打印机上的信息。将打印机设置为黑白而不是照片似乎是使打印足够暗的重要细节。我还建议,如果可以的话,将打印浓度设置为最暗的设置(我在Laserjet上进行此设置)。难道是某些品牌的墨水对IR的透明度不如其他品牌的不透明?因此,了解您的打印机品牌可能也会很有用。
SiliconFarmer

4

使用便宜的HP DeskJet 5940打印机和Mega Electronics JetStar Premium胶片,在由MDF和几条木条制成的自制UV曝光装置中使用正面预涂板,可以得到出色的效果。我在曝光单元中使用了一块玻璃-它对长波紫外线是透明的。我一直想增加一根灯管以减少曝光时间,这需要11分钟。

最好使UV灯管与图稿/ PCB保持一定距离,因为由于准直效应而提高了分辨率。我做过500万首曲目作为实验,但通常使用1000万首曲目。

曝光单位


3

对于此应用程序而言,透明性上的喷墨确实很弱。您需要使用激光打印机,或将其以2倍的正压力打印在喷墨打印机上,并打印在纸上。将其带到当地的印刷店,他们可以将其缩小为2:1,并以10美元或更低的价格得到负片。

供应商的网页上清楚地显示了1茶匙氢氧化钠(苛性钠)对0.5升水的显影液。由于您说自己不专心,所以它告诉我您没有足够仔细地阅读他们的方向,所以这是您的下一步。

祝好运。


说得好。确保您的开发人员良好是非常重要的。
Kortuk

嗨,SiliconFarmer,我确实遵循了说明,只是我没有半升的容器,只有一些塑料杯,所以我使用了约1/4升的水,因此将茶匙的尺寸调整了约50%。它似乎根本没有改变董事会!我以为那是因为曝光完全错误,但我不能确定您是否看到。感谢您提供的信息,但是我可以使用激光打印机,因个人原因不介意使用它的工作复印机以及我的喷墨打印机,因此无需打印店服务。但是,接下来我将在xparency上尝试激光碳粉。谢谢!
H3liosphan

1

我还在JetStar胶片上使用了便宜的喷墨打印机,并获得了不错的效果。为了开发和去除抗腐蚀剂,我使用了Mega Mega公司的Seno的靴抛光剂。在2个8W紫外线灯泡下,曝光需要3分钟(每面)。


1

阅读@SiliconFarmer的答案后,我想到了一些其他信息:

  • 不要以为激光打印机可以打印出比喷墨打印机更好的黑色。
  • 生成的图稿将取决于许多因素,主要取决于打印机本身的质量(最大分辨率,对位精度,墨粉/墨水的类型)以及所使用的打印介质的类型(透明纸,描图纸...)
  • 检查打印机和打印介质组合所能获得的“黑色度”。尝试使用其他打印介质和打印机设置组合。然后将打印的艺术品靠白炽灯泡检查,并保持其组合状态,从而使线条和倾倒处的黑色更不透明。
  • 在良好的放大镜或(更好)显微镜下检查所产生的图稿,将为您提供印刷“黑色”质量的良好提示。您可能会惊讶于那里的许多激光打印机将比喷墨打印机打印出“更差”的黑色墨水!
  • 如果以上任何一项都能为您带来良好的“黑色”质量,您始终可以打印两次图稿,然后将两个打印重叠并粘贴在一起,以使打印的黑色墨水的不透明度提高2倍。

您可以查看此参考资料,该参考资料过去对我证明是有用的,其中涵盖了上述一些主题:

http://www.hobbyelectronics.net/tec_m​​aking-pcbs.html

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.