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PCB設計必知:教你如何快速制作電路板

發(fā)布時間:2014-09-23 責任編輯:xueqi

【導讀】作為一名電路設計工程師,在產品設計開發(fā)階段,您是否遇到過這樣的問題:隨著電子通訊頻率的提高,對PCB線路精度的要求越來越高,擇優(yōu)選取使得產品可靠性要求越來越高等,本文將為大家解決這些問題。
 
電路板是實現(xiàn)電子電路功能的載體,作為一名電路設計工程師,在產品設計開發(fā)階段,您是否遇到過這樣的問題:隨著電子通訊頻率的提高,對PCB線路精度的要求越來越高,擇優(yōu)選取使得產品可靠性要求越來越高,研發(fā)項目需要反復論證修改、電子產品研發(fā)周期卻越來越短,電路設計工程師不得不面臨更高的挑戰(zhàn),如何在最短的時間內快速制作電路板,縮短項目開發(fā)時間成為制勝的關鍵之一。
 
傳統(tǒng)快速制作電路板方法
 
盡管電路板的制作和加工的方法有很多種,但傳統(tǒng)的快速制板方法主要可分為物理方法和化學方法兩大類:
 
 
 
物理方法:通過利用各種刀具和電動工具,手工把線路板上不需要的銅刻去。
 
化學方法:通過在空白覆銅板上覆蓋保護層,在腐蝕性溶液里把不必要的銅蝕去,是當前大部份開發(fā)者使用的方法。覆蓋保護層的方法多種多樣,主要有最傳統(tǒng)的手工描漆方法、粘貼定制的不干膠方法、膠片感光方法以及近年才發(fā)展起來的熱轉印打印PCB板方法。
 
手工描漆:將油漆用毛筆或硬筆在空白覆銅板上手工描繪出線路的形狀,吹干后即可放進溶液里面直接腐蝕。
 
粘貼不干膠:市面上有各種不干膠被制成條狀和圓片狀,在空白線路板上根據需要組合不同的不干膠,粘緊后即可腐蝕。
 
膠片感光:把PCB線路板圖通過激光打印機打印在膠片上,空白覆銅板上預先涂上一層感光材料(市面有已涂好的覆銅板出售),在暗房環(huán)境下曝光、顯影、定影、清洗后即可在溶液里腐蝕。
 
熱轉印:通過熱轉印打印機把線路直接打印在空白線路板上,然后放進腐蝕液里腐蝕。
 
而兩種快速制作電路板的方法也各有其優(yōu)缺點:
 
物理方法:這種方法比較費力,而且精度低,只有相對較簡單的線路才可以采用。主要缺點費工費時、精度不易控制且存在不可恢復性,對操作要求很高,目前已經鮮有人采用。
 
化學方法:工藝相對復雜,但精度可控,是目前使用最廣泛的快速制板方法,但仍存在諸多問題。
 
a.打印精度取決于所采用的打印機墨盒的精度。性能較差的打印機打印出來的線條不均勻,腐蝕過程中容易造成斷線、粘連。
 
b.感光板的曝光及顯影時間不易控制,而且每一批板的最佳曝光時間都會有所不同,需要經過反復的試驗才能掌握。
 
c.腐蝕過程的控制難度高:單片腐蝕用板不可能配備線路板廠大批量生產所用的專業(yè)控制設備,而腐蝕溶液的溫度、濃度、酸堿度都會對腐蝕質量有較大影響。想要做好一片線路板,必須有多次的經驗積累。否則,材料報廢十分嚴重。
 
d.感光板對環(huán)境要求較高,必須在全黑低溫條件下保存,曝光過程也必須在暗房條件下進行。
 
e.銀鹽(感光材料)及銅鹽(腐蝕產物)均有毒性,腐蝕過程中操作要十分小心,沾上人身或衣物很難清洗,且由于環(huán)保原因,腐蝕后廢液處理比較麻煩。
 
f.蝕刻出來的成品板必須利用手工打工,而手工打孔要控制精度很困難。
 
綜上所述,傳統(tǒng)的物理制板方法費工又費時且精度低,化學快速制板方法盡管精度可控,但工藝復雜且不利環(huán)保。而不論是物理方法還是化學方法,兩者都對操作技巧要求較高,因此,都不能稱得上是可以幫助工程師實現(xiàn)"快速"制板的好方法。那么如何才能真正實現(xiàn)快速、高精度、便利且低成本的電路板制作呢?
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