电路设计

基于感光干膜的PCB制作

2019-07-14 07:28发布

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基于感光干膜的PCB制作 李园1+ 1(广东海洋大学 信息学院软件技术系 嵌入1061班，湛江524088) The PCB Production Base on the Photosensitive Dry Film   LI Yuan1+ 1(Class Embedded 1061，Department of Software Technology， School of Information GuanDong Ocean University， Zhanjiang 524088，China) + Corresponding author: Phone: +86-13763074402，E-mail: liyuanempire@163.com, http://www.gdou.edu.cn   Abstract:   Photosensitive dry film is the PCB factory one of the important PCB material, and the amateur used thermal transfer methods or the use of  Photosensitive board to make the PCB. Photosensitive dry film has advantage with a low cost, less waste, but then brings the more steps to do. This article described in detail that the various steps of PCB production base on the photographic dry film in the amateurish condition.             Key words:         photosensitive dry film; PCB; amateur  摘  要:     感光干膜是当前PCB工厂制作PCB的重要材料之一，而业余制作PCB常用热转印方法和使用感光板， 感光干膜具有成本低，浪费少的优点，不过随之带来的是，操作步骤比较多。本文详细地讲述在业余条件下基于感光干膜的PCB制作的各个步骤。 关键词:    感光干膜；PCB；业余  

1     引言

当前PCB工厂常用感光干膜来制作PCB，而业余制作PCB常用热转印方法或者使用感光板，热转印方法制得的PCB精度不够高，同时需要买昂贵的压板机；而感光板比敷铜板价格高得多。感光干膜加上敷铜板的价格相对来说，比市面上的感光板要低得多，而精度基本上是一致的。最重要的是，当感光板如果制作失败后，就无法重新利用，而基于感光干膜的PCB一旦曝光或者显影失败，可以对PCB进行脱膜，然后再贴上新膜，大大减少了板的浪费。不过，需要指出的是，制作基于感光干膜的PCB步骤将比普通的感光板多一些，但并不表示业余制板是无法实现的。本文将详细阐述如何在业余的条件下制作基于感光干膜的PCB。

2     制作流程

2.1    打印菲林

打印前，要在PCB设计软件里设置好打印PCB图为负 {MOD}，因为感光干膜是属于负性的，这里与金电子的正性(郁闷的CSDN)感光板是相反的，打印效果如图1（注:实际上菲林是透明的，照片上是在白 {MOD}的背景 {MOD}拍下来的）。  需要注意的是,在双面板打印时，应注意Top层应该使用镜像（Mirror）打印，而Bottom层则不需要，如此则可使在曝光时，菲林与干膜紧密接触，降低曝光漏光现象的可能性。   ②建议选择适合喷墨打印机的菲林，因为喷墨打印机打印过程中不需加热，能保证菲林不会因为加热而变形，而且，经过实验证明喷墨打印机打印的效果要比激光打印机的效果好。同时，可使用兼容墨进行打印，大大降低了成本。    

1.1    铜面处理

首先,使用锉刀磨平电路板边缘，以免在曝光时菲林与电路板不能紧密接触而导致漏光现象产生。 接着,润湿电路板，然后用细砂纸磨洗，去除表面的油渍和锈渍,力求在后面的操作中,感光干膜能够紧密地贴在敷铜板上。 然后，使用棉花蘸上酒精擦洗电路板，有效地去除敷铜板上的油渍。 最后，用吹风筒吹干电路板。铜面处理效果如图2所示。

1.2    贴膜

先揭开干膜的一层保护膜，先轻轻地贴在干燥的预热的敷铜板上，然后用手指小心紧压，使干膜与电路板紧密结合，尽量避免气泡的产生。 再使用吹风筒或者电熨斗加热，温度要保持在110℃左右，使干膜牢固地粘合在电路板上。 贴膜效果如图3（由于拍摄条件有限，无法拍摄出清晰的照片，同时，将贴好感光干膜的敷铜板暴露在阳光下在实际操作下是不允许的，所有的操作必须在安全灯光下，如黄光）          需要指出的是，贴膜是一个相当重要的环节，一旦没有贴好，将导致在后面的显影和蚀刻产生脱膜的现象。不过，少许的气泡是允许的，只要该气泡不在线路上即可，在显完影后，可以对电路板进行修补。

1.3    静置

因为在2.3贴膜里有对电路板和干膜进行加热，为保持工艺的稳定性，贴膜后应经过15分钟以上的冷却及恢复期再进行曝光。

1.4    曝光

将打印好的菲林放置于电路板的上方，必须使打印面与干膜的另一面的保护膜紧密贴紧，然后放于两块适量大小的玻璃上，用夹子夹紧，同时要控制好时间，以免过度曝光导致的漏光。 曝光后部分效果如图4,这里与金电子感光板有所不同,曝光后,线路的纹理会呈现出来,而感光板要在显影后才呈现出来。 需要指出的是，建议使用专业曝光机或者紫外线灯，普通日光灯所需时间较多，容易导致漏光现象的产生。 而且，不能撕去另一层的干膜保护膜，因为在曝光过程中，灯光会产生一定的热量，使干膜紧贴在菲林上，到揭开菲林时，可能会破坏干膜。  

1.5    静置

因为在2.5曝光时，灯光会产生一定的热量，为保持工艺的稳定性，曝光后应经过15分钟以上的冷却及恢复期再进行显影。

1.6    显影

此时，可以揭开干膜上的另一层保护膜，配好适当比例感光干膜的显影剂。 稍等片刻，在显影液中使用棉花棒擦拭去电路板上的准备被腐蚀部分上悬浮的混浊物，注意观察电路板上裸露的铜的 {MOD}泽，如果 {MOD}泽过暗，就必须小心洗去，以免混浊物附于铜表面而导致无法腐蚀。 显影后部分效果如图5所示 需要指出的是，务必清除所有混浊物，不然将导致部分位置无法腐蚀。 配溶液时，比例可以低一点，建议不要太高，因为这样会加速显影的时间，而擦拭混浊物需要一定的时间，这样容易造成显影过度，从而使线条变细甚至断开，而导致本次PCB的制作失败。

1.7    腐蚀

①将显影好的板放入温度50摄氏度左右的腐蚀液里几秒钟拿起，检查 {MOD}泽的变化，正常的颜 {MOD}为深粉红，如果有些部分仍然呈现铜的 {MOD}泽的话，就必须对之进行2.7的显影操作，然后反复循环操作，直到铜的 {MOD}泽消失为止。 ②继续腐蚀，直到裸露的铜完全被腐蚀了为止。 腐蚀效果如图6所示 需要指出的是，腐蚀液的温度尽量不要超过60度，以免干膜脱落。

1.8    脱膜

配适当比例的干膜的脱膜剂，稍待几分钟就可以很明显地看到干膜浮在溶液表面。 脱膜效果如图7所示  

2     结束语

本文以图文并茂的方式详细描述了基于感光干膜的业余PCB的制作流程，包括菲林的打印、铜面的处理、贴膜、静置、曝光、显影、腐蚀及脱膜。制作流程虽然较使用金电子的感光板和热转印多，但是其成本低，浪费少，精度高，成功率高的优点必将作为业余制作PCB的首选。 李园 (1986－) 广东海洋大学，软件学院， 嵌入1061，研究方向为嵌入式的系统开发      

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