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种新型快速线路板制作方法介绍

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

引言:

    从事电子线路设计的人都深有体会,设计一件产品最麻烦的事情就是搭板实验,而搭板实验最麻烦的可算是印刷电路板的制作。虽然现在大多数人把这件烦人的事情交给线路板厂去处理了,但每制一次板需等待3--7天的时间实在太久。新的设计灵感往往因这种烦、等而被放弃。中月线路板制作机能根据PROTEL的PCB文件快速、自动、精确地制作印刷电路板。用户只需在计算机上完成PCB文件的设计后传送给机器,机器就能自动完成雕刻、钻孔、切边等功能,输出一张或多张符合要求的印刷电路板。在实验室花几分钟就可以完成一张线路板的制作,您的灵感可以瞬间实现。

1.传统线路板快速制板方法

    电子产品的开发过程,不可避免地要经过线路板的试制。试制最常用的办法是把设计好的PCB文件送到专业的线路板厂去制作(“打样”)。通常这种过程要经过三天到一周的时间。产品的研发,时间就是生命。一个产品开发过程中少则经过三五次、多则十几次的修改使开发人员无法忍耐过多的等待,于是在实验室环境下,开发人员想法设法通过各种手段以实现快速制板。

    快速制板方法主要有物理方法和化学方法两大类。

    物理方法:通过利用各种刀具和电动工具,手工把线路板上不需要的铜刻去。这种方法比较费力,而且精度低,只有相对较简单的线路才可以采用。

    化学方法:通过在空白覆铜板上覆盖保护层,在腐蚀性溶液里把不必要的铜蚀去,是当前大部份开发者使用的方法。覆盖保护层的方法多种多样,主要有最传统的手工描漆方法、粘贴定制的不干胶方法、胶片感光方法以及近年才发展起来的热转印打印PCB板方法。

    手工描漆:将油漆用毛笔或硬笔在空白覆铜板上手工描绘出线路的形状,吹干后即可放进溶液里面直接腐蚀。

    粘贴不干胶:市面上有各种不干胶被制成条状和圆片状,在空白线路板上根据需要组合不同的不干胶,粘紧后即可腐蚀。

    胶片感光:把PCB线路板图通过激光打印机打印在胶片上,空白覆铜板上预先涂上一层感光材料(市面有已涂好的覆铜板出售),在暗房环境下曝光、显影、定影、清洗后即可在溶液里腐蚀。

    热转印:通过热转印打印机把线路直接打印在空白线路板上,然后放进腐蚀液里腐蚀。

2.各种快速制板方法比较

    物理方法:传统物理雕刻方法工艺相对简单,只需手工雕刻与钻孔即可。但由于全是手工操作,其最主要的缺点是费工费时、精度不易控制、双面板的钻孔难以对齐,且存在不可恢复性,对操作要求很高。目前,传统物理方法已较少有人采用。

    化学方法:工艺相对复杂,但精度可控,是目前使用最广泛的快速制板方法。其主要存在的问题是:

    a.打印精度取决于所采用的打印机墨盒的精度。性能较差的打印机打印出来的线条不均匀,腐蚀过程中容易造成断线、粘连。

    b.感光板的曝光及显影时间不易控制,而且每一批板的最佳曝光时间都会有所不同,需要经过反复的试验才能掌握。

    c.腐蚀过程的控制难度高:单片腐蚀用板不可能配备线路板厂大批量生产所用的专业控制设备,而腐蚀溶液的温度、浓度、酸碱度都会对腐蚀质量有较大影响。想要做好一片线路板,必须有多次的经验积累。否则,材料报废十分严重。

    d.感光板对环境要求较高,必须在全黑低温条件下保存,曝光过程也必须在暗房条件下进行。

    e.银盐(感光材料)及铜盐(腐蚀产物)均有毒性,腐蚀过程中操作要十分小心,沾上人身或衣物很难清洗,且由于环保原因,腐蚀后废液处理比较麻烦。

    f.蚀刻出来的成品板必须利用手工打工,而手工打孔要控制精度很困难。

3.各种方法制作的线路板性能比较

从成品板的附着力方面来比较:

    化学腐蚀方法由于是将整块板泡在溶液里腐蚀,腐蚀后必须清洗及烘干。在这一过程中,线路板经过一冷一热、一干一湿,大大影响了覆铜的附着力,实验调试过程中可能由于更换不同参数的电子原件引起铜片剥离脱落。而物理雕刻方法省去了这一过程。因此,物理雕刻方法在成品板的附着力方面性能比化学蚀刻好。

从线条边缘方面比较:

    化学腐蚀方法做出的线路板,由于溶蚀的特性,在显微镜下可看出线条横截面呈倒梯形,边缘不规则。而物理雕刻出来的线条横截面在显微镜下呈正梯形,边缘角度和刻刀角度相同,线性良好。这也从另一方面说明了物理方法的附着力比化学方法好。

从成品板精度方面比较:
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