自制PCB蚀刻问题


9

我只是想在家中制作我的第一块PCB,但是没有用。我不知道出了什么问题,因此,我希望您能提供一些建议。

我使用的是光致抗蚀剂方法,因此我使用激光打印机在透明胶片上印刷了电路,并制作了以下模板:

在此处输入图片说明

接下来,我暴露了预敏化的PCB并进行了显影,以得到以下光刻胶掩模:

在此处输入图片说明

此时,该面罩看起来非常实用。所有迹线都定义良好。

接下来,我将PCB浸入氯化铁中以除去未掩盖的铜。这是出问题的地方。PCB顶部走线之间的铜不会脱落。我最终对板进行了过度蚀刻,从光致抗蚀剂掩膜开始破裂的事实可以看出,但是顶部走线之间未掩盖的铜仍然不会脱落!这是图片:

在此处输入图片说明

并去除光刻胶掩模后:

在此处输入图片说明

董事会的高层似乎有些不同,但是那又是什么呢?它是一块有缺陷的板吗?我做错什么了吗?在重试之前,我非常感谢您的一些建议。


您使用哪种蚀刻剂?氯化铁或氯化铜?
angelatlarge

我正在使用氯化铁
Val Blant

您以前使用过这批蚀刻剂吗?您已经使用了很多吗?我发现一段时间后,您需要将底部收集的污垢与液体部分分开:不这样做似乎会引起您所看到的各种问题。但是如果蚀刻剂是新的,那将不适用。
angelatlarge

2
我在想,要么PCB有缺陷(当他们涂覆PCB时它是不干净的),要么在那个地方没有足够的显影:非常薄的抗蚀剂层保留在那里,阻止了蚀刻。
卡兹(Kaz)

1
您在什么温度下进行蚀刻,以及是否移动(搅拌)了PCB和/或蚀刻剂?
Wouter van Ooijen

Answers:


5

过去我遇到过相同的问题,这是我为解决此问题所做的工作:

  1. 您有一些模糊的线条,可能是因为遮罩在某些地方没有关闭电路板。在两个玻璃板之间楔入板和面罩的楔形,然后将其与办公夹夹在一起。
  2. 您的电路板看起来有点暴露不足,就我而言,我不得不将暴露时间加倍。
  3. 酸液吸收的时间越长,音轨产生的失真就越大。尝试使用盐酸和过氧化物的混合物。50/50的混合物给了我一分钟的蚀刻时间。

我认为这可能是正确的。以我的经验,腐蚀剂太弱会导致点蚀,腐蚀不均和普遍的腐蚀怪异:如果使用FeCl腐蚀剂,则会用尽,而过氧化氢不足以用作CuCl腐蚀剂。
angelatlarge 2013年

@ s3c:我刚刚尝试了您使用50/50盐酸和过氧化物混合物的建议。我为它这么快为您服务而感到惊讶!即使等待了20分钟,矿山也无法除去所有铜。这是结果的图片:i296.photobucket.com/albums/mm185/vace117/HCl_20min_2.jpg
Val

盐酸的浓度是相当恒定的,而过氧化物则可以各种强度购买。我不记得我使用了哪一个,但是它相当高。如果问题仍然存在,请增加电路板的曝光时间以及开发时间。如果您做对了,那真的很快。
s3c

+1,尤其是对于#2(曝光不足)。似乎需要保留空白的区域中仍有一些绿色阴影。我的经验是,即使残留一点光致抗蚀剂也会使冒险过程中的所有乐趣消失,并完全得到如上图所示的结果。
zebonaut

3

我以前见过这个问题。我蚀刻了许多PCBS,但偶尔会有这样的结果。我只能想象这是一块劣质的董事会。但是,一些有关正确蚀刻电路板的建议:

将PCB切割成一定尺寸后,将切割面打磨掉,然后在要蚀刻的一侧斜切切割边。这是为了确保没有毛刺粘在上面,以防止掩模与PCB完美接触。

确保您打印出镜面的掩模,并露出PCB,使掩模的墨水面接触PCB。这至关重要。如果您以另一种方式放置了遮罩,并且墨水远离PCB,则光会泄漏到墨水与PCB之间的缝隙中,从而导致边缘模糊,就像图像中的边缘一样。

确保一切清洁无尘。肛门对此。获取空气除尘器,并用它首先去除您自己的灰尘,然后再去除UV盒,面罩和PCB上的灰尘。将面罩放在玻璃上(墨水面朝上),然后滑动一下。您将能够感觉到周围有颗粒和刮擦。

直到最后一刻,才从PCB上去除保护层。该层不仅可以阻挡光线,还可以防止PCB光刻胶层像您一样被严重刮擦。

然后将PCB放到掩膜上,它应该使两个干净,平坦的表面产生可爱的声音。将PCB滑到有颗粒感的位置。

PCB裸露后,请用新的显影剂溶液进行显影。展开后,立即将其放入水槽,然后在水下运行,并用优质的纸巾(例如Bounty)擦拭。一些更多的光刻胶应该脱落,使PCB上的图像清晰且具有良好的对比度。

现在,将电路板放入蚀刻槽中。如果是气泡刻蚀机,请确保气泡全部从被蚀刻的PCB的一侧向上流,而不是从另一侧向上流。将电路板蚀刻一半时,将其取出,然后旋转180º。这将有助于板在其表面上均匀蚀刻。


2

我看到了几个可能的问题。

  1. 板上的铜密度不均匀。右侧的铜被完全蚀刻掉,而另一侧的铜更多。蚀刻掉“空”区域需要更多时间。因此,需要较少蚀刻的区域将比所需暴露的时间更长,从而减少了那里的铜。尝试通过添加CAD文件中的铜来平衡铜密度-只是出于电气原因不要将它们连接到任何东西(或者您可以将其连接到GND以获得更好的抗噪性)。
  2. 正如其他人提到的那样,解决方案可能很弱。
  3. 您是否加热了溶液?它需要温暖才能更好地工作。
  4. 您是否在解决方案中充分移动了电路板?润饰剂可能循环不足以进入空隙。
  5. 您的光刻胶注册看起来很糟糕。如上所述,检查电路板的清洁度和暴露时间。同时用沙皮刀填充任何划痕或空隙。如果您的面膜不好,那么蚀刻后的板将不会更好。

2

通常情况下,打印机不能提供稳定的碳粉层,留有小孔/瑕疵。

做光刻胶时,我通常会打印两份艺术品,并通过在两滴之间放置一滴水使它们对齐-水的表面张力起胶的作用,使您可以完美地对齐迹线。然后,我在板上用一滴水将艺术品粘在上面,并用几块锥形毛巾将多余的水分从中部到边缘挤出,以将多余的水分挤出。

如果您将图稿完美对齐,您会发现打印机上有一些“死像素”,即从未打印过碳粉的地方。取出并用酒精清洁感光鼓可能会有所帮助。或使用两个不同的打印机来打印两个副本。

不幸的是,感光PCB的质量不是您控制的因素,这就是为什么我不得不放弃照相方法而采用墨粉转移的原因。


0

感谢您提出的所有宝贵建议!

我尝试了3种建议的不同方法:1)使用50/50的盐酸和过氧化氢混合液。这是行不通的,因为b / c溶液即使在20分钟内也无法除去所有的铜,所以抗蚀剂开始溶解。看来我得到的结果与许多其他人报告的结果截然不同。我的董事会一定有问题... 在此处输入图片说明

2)我将板子暴露的时间更长(8.5分钟而不是7分钟)。我还开发了更长的木板(5分钟而不是3分钟),以确保我最终不会在磁道之间残留一层薄薄的抗蚀剂。

3)我加热了氯化铁。我没有液体温度计,所以我加热了echant,直到它开始明显地冒出水为止。

4)我使用了另一块PCB板,尽管它是从同一批次购买的。

结合2,3和4,以及略微过度蚀刻,电路板如下所示: 在此处输入图片说明

在此处输入图片说明

绝对不理想,但至少我现在有可用的东西。


2
看起来您的木板确实很旧;也许这些是讨价还价开始的讨价还价板?正如其他人所提到的那样,新鲜的化学药品,新鲜的光刻胶,加热和搅拌都很重要。清洁也很重要,但是再次使用的是预敏板,因此我开始怀疑板的放置时间过长。这不适用于预敏板,但是干净的铜是粉红色的,不是铜色的。
akohlsmith 2013年

1
仅凭一个猜测,我会说您的曝光时间太短,即使肉眼不可见,仍然可以存在一层薄的抗蚀剂层。我的曝光时间从4分钟增加到8分钟为我解决了这个问题。曝光后,这些板看起来完全一样,但是蚀刻得非常快。
s3c

问题是,激光印刷的掩模对比度不高。
卡兹(Kaz)

@Kaz:如果不是激光打印机,您将用什么来印刷口罩?我使用了三张彼此重叠的图像来增加对比度。它太不透明了,当我透过黑色部分看时我看不到任何阳光。
Val Blant

1
@Val这取决于您的设置。我第一次尝试使用的紫外线灯很弱,需要一段时间。我当前的灯工作得快得多,怕这取决于您的特定设置。进行测试的理想方法是,以不同的时间间隔曝光一块木板,可以通过在一块木板与光源之间放置一张黑色的厚纸,然后每分钟一次将其拉出一厘米左右,持续10分钟来实现。分钟。蚀刻后效果最佳的最终条带就是您的最佳曝光时间。
s3c
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.