Особенности изготовления печатных плат

Содержание

Этапы производства печатных плат

Процесс по изготовлению печатных плат осуществляется в 5 этапов:

  1. Подготовка заготовки (обезжиривание, очистка поверхности);
  2. Нанесение на заготовку защитного покрытия;
  3. Удаление с поверхности платы излишков меди (травление);
  4. Удаление защитного покрытия с платы;
  5. Сверловка отверстий в плате, покрытие флюсом, лужение.

Технология производства печатных плат, во время которой излишки меди удаляются при помощи химического травления, является «классической». А вот удаление меди посредством использования электроискровой установки или путем фрезерования редко используются как в промышленности, так и среди радиолюбителей.

1. Подготовка заготовки

Заготовка для печатной платы На этом этапе осуществляется подготовка платы к последующему нанесению защитного покрытия. Данный процесс заключается к удалению загрязнений и окислов и последующему обезжириванию ее поверхности.

Удалить загрязнения можно мелкозернистой наждачной бумагой, абразивным порошком либо иным другим средством, которое не оставит на поверхность глубоких царапин. Если же загрязнения незначительны, то загрязнения можно смыть при помощи жесткой мочалки с порошком либо моющим средством. В некоторых случаях, когда поверхность платы достаточно чистая, этот этап можно пропустить и перейти сразу к обезжириванию.

Обезжиривание производится при помощи мягкой ткани, смоченной ацетоном, бензином либо спиртом. После этого плату промывают в холодной проточной воде. Если при этом вода на поверхности платы не образует капель, то это является показателем хорошего уровня очистки. В противном случае обезжиривание необходимо произвести повторно.

2. Нанесение на плату защитного покрытия

Это самый ответственный и очень важный этап, который предусматривает технология производства печатных плат, ведь именно от него на 90% зависит качество будущей платы. Наносится защитное покрытие 3 способами:

Ручное нанесение защитного покрытия на плату1. Ручное нанесение. Чертеж в этом случае переносится вручную при помощи несмываемых водой красителей. Для этого можно использовать рейсфердер либо инсулиновый шприц, заправленный битумным либо каким-либо другим лаком, цапонлаком либо спиртовым раствором канифоли. Краситель должен легко наноситься, но при этом он не должен вытекать и образовывать капли на конце трубки или иглы. Ширина дорожки в этом случае должна составлять 0,5мм.

2. «Технология утюга и лазерного принтера». Суть этого способа заключается в переносе тонера с какой-либо подложки на поверхность платы. Это можно осуществить двумя способами:

  • Подложку удаляют с платы до ее травления;
  • Используют подложку из алюминиевой фольги, которую стравливают вместе с медью.

В первую очередь на подложке печатают зеркальное изображение требуемого рисунка. В качестве подложки используют бумагу для факсов, мелованную бумагу, алюминиевую фольгу, пленку, предназначенную для лазерных принтеров и другие материалы. Изображение наносится при помощи копировального аппарата либо принтера. При этом подложка должна легко отделяться от тонера, а бумага, на которую наносится рисунок, не должна оставлять в нем ворсинок.

Тонер на плату переносится путем прикладывания подложки к поверхности платы и нагревания ее до температуры, слегка превышающей температуру, при которой плавится тонер. Это можно сделать горячим утюгом. После того как тонер «приварился» к плате необходимо удалить подложку. Если использовалась обычная бумага, то ее перед удалением размачивают водой. В остальных же случаях подложку просто аккуратно снимают.

3. Использование фоторезисторов. Такая технология производства печатных плат очень удобна для домашнего использования. Ее суть заключается в нанесении на плату, покрытую слоем фоторезиста, фотошаблона и ее засветки с последующим смыванием незасвеченных либо засвеченных участков специальным растворителем.

3. Травление

Для стравливания меди с поверхности платы можно использовать следующие растворы:

Станок для производства печатных плат1. Хлорное железо является, пожалуй, самым популярным и известным реактивом. Процесс травления с его помощью занимает от 10 минут до 1 часа, в зависимости от концентрации раствора, его температуры и частоты перемешивания. Плату по окончании травления промывают в воде с мылом. Недостатком этого раствора является образование во время реакции отходов, оседающих на поверхности платы.

2. Персульфат аммония – кристаллическое вещество, которое растворяют в воде в соотношении 35г вещества на каждые 65г воды. Травление в этом случае занимает 10 минут. Чтобы реакция протекала максимально качественно раствор подогревают до +400С и постоянно его перемешивают. После этого плату промывают в воде. Недостатком персульфата аммония является необходимость постоянного перемешивания и поддержания температуры.

3. Соляная кислота и перекись водорода. В воду, объемом 770мл, добавляют 30мл перекиси водорода (30%) и 200мл соляной кислоты (35%). С таким раствором нужно работать максимально осторожно. Время травления полностью зависит от температуры и частоты перемешивания раствора и составляет около 5–10 минут. После этого плату промывают в проточной воде.

4. Сверловка отверстий в плате, покрытие флюсом, лужение

После травления поверхность платы очищают от защитного покрытия с помощью какого-либо органического покрытия, например, ацетона.

Затем в плате просверливаются отверстия с помощью электродрели. Далее все отверстия обрабатываются наждачной бумагой с целью удаления всех заусенцев и зазубрин.

На следующем этапе плату покрывают флюсом и производят ее лужение.

Технология производства печатных плат, видео