増感 PCB:究極のガイド

プリント回路基板 (PCB) は、あらゆる電子機器のバックボーンです。それらがどのように機能し、機能するかを理解することは、PCB 製造の学習者や、経験豊富な修理技術者にとっても最も重要です。典型的な PCB には、ボード上のいくつかのトレースを介して接続された多くの受動および能動コンポーネントが含まれています。 PCB には、従来の PCB と感光性 PCB の 2 つの主なタイプがあります。これは、プリセンシタイズド PCB に伴うもの、その設計と製造プロセス、エッチング方法、およびプリセンシタイズド PCB に付随する利点についての簡単なガイドです。

増感 PCB とは?

プリント PCB とも呼ばれる PCB は、自動ツールの機能に関して 2 つの主な目的を果たします。これは、コンポーネントを取り付けるために使用される場所であり、コンポーネント間の電気接続を提供します。

現在、市場にはさまざまな種類の PCB があります。しかし、増感PCBとは何ですか?従来の PCB と感光性 PCB。 Presensitized PCB は、工場で製造された、または専門的に製造された PCB であり、その表面には感光性乳剤がコーティングされています。

今日、市場で入手可能なほぼすべての電子製品は、プリセンシタイズド PCB を使用しています。プリセンシタイズド PCB は、現在市場で販売されている多くの電子部品で使用される最も一般的な電子デバイスの 1 つです。

設計と製造プロセス

プロの企業が行うのと同じ方法で PCB を作成または構築することを考えていますか?おそらく、あなたはエレクトロニクスプロジェクトを念頭に置いています。もしそうなら、あなたが正しい場所に来たのでリラックスしてください.以下は、PCB ボードを作成するための段階的なガイドです。始めましょう!

2.1.購入するアイテム

プリセンシタイズド PCB を作成する準備はできていますか?その場合、購入する必要があるものがいくつかあります。購入する必要があるものの内訳は次のとおりです。

• 露出ボックス
• ドリルビット
• FeCl3
• NaOH (水酸化ナトリウム)
• ゴーグル
• すず溶液
• 増感エポキシ
• 電源
• ダストコート
• タイマー
• 化学薬品のバケツ
• はんだ

2.2. PCB を描く

最終製品 (プリセンシタイズド PCB) がどのように見えるかを想像するデザインの性質があると仮定すると、次のステップに進むことができます。そうでない場合は、読み進めてください。

ほとんどの場合、PCB の描画には Proteus ソフトウェアが使用されますが、Fritzing ソフトウェアが不足している場合は、同じ機能を実現する優れた代替手段となります。これにより、描画したデザインを .pdf ファイルに簡単にエクスポートできるようになります。

PDF ファイルは実際のサイズを維持するため、多くの人がデザインを PDF ファイルにエクスポートすることを好みます。つまり、データを 1:1 の縮尺にすると、印刷後に縮尺の問題が発生しないので安心です。

2.3.アートワークの印刷

透明シートに PCB デザインができたので、希望するアートワークを少なくとも 3 部印刷する必要があります。なんで？あなたは尋ねるかもしれません。そうすることで、不透明度が正しく次のステップに進むため、より良い結果が保証されます。

透明なシートにすべてのテキストが正しく表示されるようにするには、イメージを鏡像化する必要がある場合があります。目的の回路を確実に印刷するには、最上層、寸法、ビア、およびパッドのみを回転させる必要がある場合があります。

上記の手順を正しい方法で完了すると、レイアウトの作業を開始する準備が整います。

2.4.増感PCB —化学セットアップ

化学セットアップは、多くの注意を払う必要がある最も重要なステップの 1 つです。ここでは、保護手袋とゴーグルを着用し、作業エリアが十分に換気されていることを確認する必要があります.

上記の慎重な動きを確保する必要があるのはなぜですか？この時点で、強い酸と強塩基を扱うことになり、空気中で急速に蒸発するものもあります。塩化鉄の染みは掃除が難しいため、この手順では白衣を着用する必要があります。

上記のステップが完了したら、別の塩化鉄 III (FeCl3) 溶液を調製できます。この反応を速く進めたい場合は、銅と酸 (FeCl3) の反応を触媒する必要があるかもしれません。これがないと、結果はいくぶん期待外れになる可能性があります。

最後に、ウォーターバスを作る必要があります。すべてのステップ間で PCB を洗浄するには、蒸留水浴を使用することをお勧めします。洗浄後、PCB 排水管内の余分な水を確保する必要がある場合があるため、吸収紙を待機状態にしておくと役立ちます。

2.5. PCB 暴露

紫外線露光ボックスをセットアップする必要があります。これは、紫外線がデザインの黒い線を横切るのをブロックするのに役立つ動きです.その後、最初のアートワークを慎重にテープでペインに貼り付けます。その後、残りのデザインを慎重に追加します。これにより、全体的な不透明度が向上します。

完了すると、感光性樹脂で作業する必要があります。これは、職場が明るさの低下した領域になることを余儀なくされる可能性がある作業です.

十分に注意して、敏感な面を所定の位置に配置しながら PCB の保護フィルムを剥がし、テープを使用してサイトに固定することを忘れないでください。デリケートな側面の UV チューブを使用して、すべてを露光ボックスに入れてください。忘れずに封印してください。

その後、2’～2’30’’の範囲で装着し、この範囲を超えないようにしてください。この間、必ず手袋を着用してください。時間になったら、露出ボックスの電源を切り、PCB を取り出してください。

2.6. PCB開発

このステップでは、敏感な部分を上にして、PCB をできるだけ早く水酸化ナトリウムでできた槽に入れます。するとすぐに、青紫色が現れ、時には灰色になることもあります.

デザインが約 30 インチから 60 インチで見えるように、浴槽を静かに振ってください。その後、PCB をウォーターバスに入れて洗浄します。

2.7.増感PCB —PCB の彫刻

ここでは、PCB の光感度は最小限ではなく、自信を持ってライトをオンにすることができます。この後、慎重に PCB の銅を FeCl3 酸浴に上向きに置き、ゆっくりと渦を巻きます。

反応が起こるためには、溶液が動いている必要があります。ウォーターバスの温度にもよりますが、約 20 フィートから 40 フィートで、銅の表面積が溶解します。そのようなことはすぐに起こります。 PCB を取り外し、別の水浴で洗い流し、乾燥させます。

2.8.増感PCB —PCB の洗浄

回路に付着した残りの樹脂は、いくらか廃棄する必要があります。しかし、これを簡単に行うには、PCB をゆっくりとアセトン浴に入れる必要があります。熱心であれば、アセトンが黄色に変わることに気付くでしょう。

約 10 ～ 20 インチで、残りの銅が露出します。次に、PCB をそっと水中に置き、こすり洗いします。

2.9.増感PCB —PCB の錫メッキ

Tinning はオプションであり、無視することもできます。それでも、特にコンポーネントをはんだ付けし、PCB に損傷を与える可能性のある腐食を回避する場合に便利なので、これを行う必要があります。

これを行うには、準備がほぼ整った PCB を空の槽に入れ、その上に塩化スズ II の溶液をそっと振りかける必要があります。

上記の手順で完了ですか？もしそうなら、すぐに使用できるプリセンシタイズド PCB を独力で作成したことになります。

2.10. PCB に穴をあける垂直ドリルと 0.8 mm のドリル ビットを組み合わせて使用​​して、PCB のすべての穴を開けると役立ちます。ただし、通過する必要があるコンポーネントと比較して、0.8mm ドリルが十分に埋まっていない場合がいくつかあります。

上記のシナリオに遭遇した場合でも、まったくパニックにならないでください。このようなケースはよくあることです。コンポーネントが大きくなりすぎて貫通できない場合は、PCB の最初の穴を広げるのに 1.2 mm のドリル ビットが便利です。ここでも、注意が必要です。

プリセンシティブ PCB をエッチングする方法

PCB エッチングは、サブトラクティブ PCB の化学処理に関与する最も重要なステップの 1 つです。このプロセスは、所望のまたは必要な回路パターンを実現するために銅を除去することから成ります。 PCB エッチングに関しては、錫メッキがシールドする回路を除いて、すべての銅を除去する必要があります。この回路は、PCB 製造の前処理中にアプリケーションが重要になります。

前感光性 PCB のエッチングは、最も複雑な作業の 1 つになる可能性がありますが、実際には、ご想像のとおり難しい作業ではありません。すべての材料を集めた後、レイアウトを印刷し、回路レイアウトを印刷することから始めます。すべてが思い通りになるようにするには、アセテートなどの透明な素材でデザインを書く必要があるかもしれません.

アセテートの印刷は、多くの人が好む通常のインクジェットプリンターではなく、レーザープリンターを使用して行う必要があります。アセテートに印刷されたインクの良いところは、くっつかず、望ましくない結果を引き起こさないことです.

レーザープリンターのトナーを上手に使えば、それでもうまくいきます。ただし、自宅にレーザー プリンターがない場合は、最寄りのコピー機スタンドを探して、アセテートのコピーについて問い合わせることができます。

塩化第二鉄などの局所エッチング溶液は、粉末または溶液の形をしています。開発者は、温水を使用して溶解する必要がある粉末の形で提供されます。ここでは、ユニバーサル PCB 開発者がいます。ほこりの場合は、開発者と同じプロセスを採用し、完了したらボードの準備が整います。

増感 PCB–UV フォトレジスト

紫外線フォトレジストは、ドライ フィルムの開発において最も重要な機能の 1 つです。これは、UV 光によって開始または開始される単純な化学反応であるため、UV 活性化フォトレジストという名前が付けられています。

全体のプロセスは、感光性有機材料を使用して基板をコーティングすることから始まります。次に、一般に現像液として知られる溶剤を慎重に表面に塗布します。その後、パターン化された材料をゆっくりと慎重に表面に適用して光を遮断します。これにより、PCB のマスクされていない領域のみが光にさらされるようになります。

ポジティブ フォトレジスト イベントでは、感光性材料が光によって劣化します。現像液は光にさらされた領域を溶解し、マスクがあった領域にコーティングを残します。ただし、ネガ型フォトレジストの場合、感光性材料は光によって強化されます。現像液は、光にさらされていない領域を溶解し、マスクが届かなかった領域にコーティングを残します.

多くのプリセンシティブ PCB およびその他のドライ フィルム デベロッパーは、同じ原理を採用しています。ボードは、特定の青色または類似の色合いの顔料インクを使用してコーティングされています。この顔料インクは、暗室での保管中に安定しており、紫外線にさらされると、混合された活性化剤溶液に積極的に反応します。この反応により、フォトレジストの役割を果たす PCB 上のインクが完全に定着します。

増感 PCB – 増感 PCB の利点

プリセンシタイズド PCB にはいくつかの利点があり、電子機器、機器、コンポーネントの多くのメーカーや生産者にとって最適な選択肢となっています。プリセンシティブ PCB の利点は次のとおりです。

プリセンシタイズド PCB はコンパクトで、多くの配線を節約できます。プリセンシタイズド PCB は、電流を運ぶ複数のケーブルではなく、銅線を介したコンポーネント間の相互接続の特徴です。前感光性 PCB では、相互接続はいくらかかさばりません。

事前に感作された PCB は、誤動作したり破損したりした場合に簡単に修理できます。損傷した場合、事前に感作された PCB はチェックが非常に簡単で、その後特定の故障したコンポーネントを交換できます。感光性 PCB の電子部品とその極性は正しく設計されており、基板上に明確にラベル付けされています。

従来の PCB では、コンポーネントの接続に時間がかかります。特に組み立てに関しては、多くの時間を節約できます。ただし、前感光性 PCB は時間がかからないため、多くの人が好んで使用します。

多くの事前感作 PCB は、動きの影響を受けません。十分に熱心であれば、プリセンシティブ PCB のほとんどのコンポーネントが基板にしっかりと固定されていることに気付くでしょう。基板が動いても動かないはんだを使うことで安定します。

それらは、従来の PCB とは対照的に、非常に信頼性が高いことが知られています。信頼性と性能に関しては、プリセンシティブ PCB が最良の結果をもたらすことが知られています。そのため、多くの電気メーカーが従来の PCB の代わりにそれらを使用することを好みます。

結論

最近、プリセンシタイズド PCB の使用が圧倒的に増加しているようです。まず、これらのデバイスの作成は、必要なすべての手順を最初から最後まで注意深く実行すれば、思ったほど複雑ではありません。プリセンシタイズド PCB の設計と製造プロセス全体に加えて、プリセンシタイズド PCB にはいくつかの利点があります。前述のように、世界中の非常に多くの電子機器メーカーが、従来の PCB の代わりにそれらを使用することを好みます。プリセンシタイズド PCB は、低コストで製造ステップが少ないため、実験用の完全なトレイル ボードになる可能性があります。 WellPCB では、あなたと協力して、プレセンシタイズド PCB の注文を届けたいと思っています!