印刷电路板的设计及其小型工业湿膜法

115章一般规模单面插针印刷电路板的设计及其小型工业湿膜法制作1、工程文档整理与输出HX108-2PCB承受小型工业湿膜法制作，在此为制作任务生成所需的底片〔Gerber〕文件及数控〔NCdrill〕钻文件。同时，介绍输出任务配置文件的生成方法。翻开“jianhuaban”文件夹，在该文件夹中建“生产制造文件”文件夹，用于存放底片〔Gerber〕文件及数控〔NCdrill〕钻孔文件。在“HX108-2型收音机”文件夹中，将设计完成的单片机学习仪简化板PCB文件“HX108-2型收音机.PcbDoc”拷贝到建的“HX108-2型收音机”文件夹中，翻开该文件。2.输出制造加工文件【Gerberfiles】1GBRBER设置对话框Altiumdesignersummer09File/GBRBER设置对话框。

FabricationOutputs/

Gerberfiles2步：设置GBRBER输出参数在翻开的对话框的第一个卡片Gerneral内可以设置输出的文件的单位，一般建议用英制2：3即可；然后切换到对话框其次个卡片，单击左下角的PlotLayers按钮，从中UsedOn软件将会把使用到的层全部勾选上，在界面的右边列出了当前PCB文件所包含的机械层，勾选上一个机械层则在GERBER文件的每个层里都会包含机械层外形，一般可以不勾上，在下面有一个Includeunconnectedmid-layerpads用于选择是否将中间层的焊盘加载到GERBER文件中，对于一般2层板以下的PCB板可以不用勾选此项，2层板以上的PCB板请勾选上此项；再打切换到第3个卡片，勾选上DrillDrawingPlots区域和DrillGuidePlots区域的PlotallusedlayerpairsOK即可输出GERBER文件，并且软件会在界面中生成一个CAM文件，该文件是供给应工程师看的，它不是真正的加工文件，可以保存该文件也可不保存。如以下图所示：选择单位选择格式选择使用选择单位选择格式选择使用到的层勾选此项勾选此项2层以上请勾选此项233步：输出钻孔数据文件：前两步己经完成了GERBER层文件的输出，这时还没有完成全部文件的输出，此时还差一个钻孔数据文件即NCDrill文件，没有该文件PCB板加工厂将无法对PCB板进展钻孔。单击菜单File FabricationOutputs NCDrillFiles弹出NCDrillSetup对话框，从中选择单位和格式，留意要和前面其次步设置成一样的参数，其余参数用默认即可，点击OK进入下一步，在后面弹出的一个对话框内直接点击OK，即可完成NCDrillFiles的输出，并且在界面中生成一个CAM文件，该文件是供给应工程师看的，它不是真正的加工文件，可以保存该文件也可不保存。如以下图所示4步：输出的GERBER文件：1、2、3GERBER文件在系统内翻开的是一个后缀.CAM的文件，该文件交付给PCB加工厂时有些加工软件不支持，因此我们需要交付各分层的GERBER文件，该文件位于工程文件夹的ProjectOutputsfor***文件夹中，用户只需将整个文件夹拷贝给加工厂即可让其加工出PCB板或者导入CAM350软件。在输出任务配置文件内，依据输出数据类别将输出文件分为以下几类：AssemblyDrawing〔PCB汇编数据输出DocumentationOutpus原理图文档及PCB文档打印输出、FabricationOutputs〔PCB、NetlistOutputs〔各种格式的网络表输出〕ReportOutputs〔各种报表输出。10HX108-2型收音机印刷电路板制作〔小型工业湿膜法〕HX108-2PCB板，承受小型工业湿膜法制作。湿膜法是指PCB板的线路感光膜成膜过程，将线路感光油墨承受丝网印刷在敷铜板上，再经烘干而成。小型工业湿膜法的工艺步骤如下：底片输出→裁板→钻孔→抛光→〔整孔〕→预浸→水洗→烘干→活化→通孔→热固化→微蚀→水洗→抛光→加速→镀铜→水洗→抛光→烘干→刷感光线路油墨→烘干→线路底片对齐→曝光→显影→水洗→微蚀→水洗→镀锡→水洗→脱膜→水洗→蚀刻→水洗→褪锡→水洗→烘干→刷感光阻焊油墨→烘干→曝光→显影→水洗→烘干→刷感光文字油墨→烘干→曝光→显影→水洗→热固化→OSP除油→水洗→微蚀→纯水洗→成膜→切边。将上述工艺步骤进展归类，大致可分为六个工艺过程：底片输出→金属化过孔→图形转移→阻焊制作→字符制作→成膜与切边。底片输出底层信号层+制止布线层底层信号层+制止布线层顶层阻焊层+丝印PCB设计打印底片底层阻焊成+制止布线层如下图:使用激光打印机输出底片的过程底片输出是图形转移的根底，是将设计好的PCB图形输出到底片上，可分为底片打印输出和光绘输出，在此介绍使用激光打印机打印制作底片。〔使用激光打印机输出底片的过程所示，PCBPCBPCB制造和生产的底片〔Gerber〕文件及数控〔NCdrill〕钻文件。将生成的底片〔Gerber〕文件和数控〔NCdrill〕CAM350软件，通过激光打印机在菲林胶片上输出双面板制作所需的五种底片：顶部信号层与制止布线框的合成正片图形、底部信号层与制止布线框的合成正片图形、顶部阻焊层与制止布线框的合成正片图形、底部阻焊层与制止布线框的合成正片图形及顶部丝印层与制止布线框的合成负片图形。PCB制造和生产的底片〔Gerber〕文件及数控〔NCdrill〕钻文件生成的底片〔Gerber〕文件及数控〔NCdrill〕钻文件保存在“HX108-2型收音机”文件夹下中。CAM350软件输出五种底片图形制做双面板，需要在菲林胶片上通过CAM350软件输出上述五种底片。将底片〔Gerber〕文件及数控〔NCdrill〕CAM350软件CAM350File【Import【GerberData…〔CAM350Gerber文件导入命令〕ImportGerber对话框如图〔InportGerber对话框〕所示。单击ImportGerber对话框中Layer单击ImportGerber对话框中Layer#Filename栏的 按钮在弹出的翻开文件对话框中，〔选择导入的文件ImportGerber选择单片机学习仪简化板的r文件存储路径2型收音机，在文件名栏的右边l〔〔选择导入的文件ImportGerber对话框如图〔InportGerber对话框〕所示，单击按钮，对话框如图〔InportGerber对话框〕所示，单击按钮，CAM350Gerber文图为：InportGerber对话框 图为：选择导入的文件图为：InportGerber对话框 图为：导入的Gerber文件合成五种底片图形栏的C1：Composites_1〔CompositesTables栏的C1：Composites_1〔Composites对话框〕所示。②单击Name栏下的 按钮，在弹出的LayerList对话框如图〔Layer②单击Name栏下的 按钮，在弹出的LayerList对话框如图〔LayerList对话框〕所示，Name栏中单击 按钮，在弹出的LayerList对话框中选中HX108-2型收音机制止布线层的中选中2型收音机顶部信号层的Name栏中单击 按钮，在弹出的LayerList对话框中选中HX108-2型收音机制止布线层的g栏右边按钮，用于切换正片及负片状态，为正片，为负片。rg栏右边按钮，用于切换正片及负片状态，为正片，为负片。图为：“C1：Composites_1”合成图 图为：Composites对话框③重复步骤①，添加“C2：Composites_2HX108-2型收音机底部信号层rr：④重复步骤①、②，将HX108-2Gerber文件“hx108-2.gts”及制止布线层r⑤重复步骤①、②，将HX108-2Gerber文件“hx108-2.gbs”及制止布线层r布线层r布线层rg栏右边的按钮，切换到负片状态。此时，Composites对话框如图上〔Composites钮，切换到负片状态。输出五种底片图形拼板镜像黑白打印打印内容开头打印①执行主菜单命令【File】/【Print】/【SetupPrinter】进展打印设置，由于使用的拼板镜像黑白打印打印内容开头打印图为：打印对话框能打印两张底片图形，具体设置如图上〔打印对话框〕所示。单击按钮，将在菲林胶②执行主菜单命令【File】/【Print】/【Print„】进展打印操作，在弹出的对话框中TilOutputalldatainBlacGerber文件默认勾选状态，依据合成的五种底片图形大小进展拼板〔本例中能打印两张底片图形，具体设置如图上〔打印对话框〕所示。单击按钮，将在菲林胶C1、C2C3、C4C5。金属化过孔金属化过孔被广泛应用于双面或多层印制线路板的生产加工中，其主要目的在于通过一系列化学处理方法在非导电基材上沉积一层导电体孔附着铜而导电。金属化过孔流程如下：裁板→钻孔→抛光→〔整孔〕→预浸→水洗→烘干→活化→通孔→热固化→微蚀→水洗→抛光→加速→镀铜，如下图。图为：金属化过孔流程裁板PCBPCB20mm定所需PCB数控钻孔通过Create-DCM双面电路板雕刻软件生成钻孔文件，完成钻孔。操作步骤如下：生成并传导钻孔文件→贴板→设置零点→设置速度→按序选择孔径规格→分批钻孔。清洁板材打孔的覆铜板经过抛光机抛光，假设有孔被堵还要进展整孔，完成板材清洁工作。抛光机主要用于PCB基板外表抛光处理，去除板基外表的氧化物、污垢、孔内粉屑及孔内毛刺，为后序的化学沉铜工艺做预备。沉铜预浸去除铜箔和孔内的油污、油脂及毛刺铜粉，调整孔内电荷，有利于碳颗粒的吸附。把经PCBPCB板，使预浸液充分流过孔内，等工序完成，将PCB板取出，进入下道工序。水洗水洗的目的是去除预浸药水残留以免影响下一个工序的液体。烘干烘干水洗后残留的水份。活化将孔壁吸附一层精细、导电碳颗粒，形成导电层，以便利后续的电镀铜。把经水洗烘干PCB2通孔为防止多余的黑孔液热固化后堵孔，需进展通孔。使用负压气泵，将板材外表及孔内多余的活化液吸掉。热固化把完成通孔的PCB板放入油墨固化机烘干，使碳粒在孔内更好的吸附，增加活化力量。微蚀将烘干的PCB板放入微蚀液中，将外表上的碳粒去掉。水洗去除微蚀药水残留以免影响下一个工序的液体。加速除去微蚀时在覆铜板外表产生的铜盐。镀铜钻好孔的敷铜板经过化学沉铜工艺后，其玻璃纤维基板的孔壁已附上薄薄的一层铜，具有较好的导电性，为化学镀铜供给了必要条件。由于化学沉铜粘附的铜厚度很薄，且结合力不强，因此需要承受化学镀铜的方法使孔壁铜层加厚、结合力加强。其操作方法如下：用不锈钢夹具将沉好铜的PCBPCB，不锈钢夹具挂钩挂在镀铜机阴极挂杆上。用电流调整按钮调整适宜的电流。30分钟左右，待电镀完成后，取出PCB图形转移图为：图形转移的流程图形转移是将底片上的电路图像转移到覆铜板上，线路图形用电镀锡保护，经后续去膜腐蚀即可完成线路制作。湿膜工艺使用专用液态感光线路油墨〔具有强抗电镀性〕来制作高精度的线路板。图形转移的具体流程如下：水洗→抛光→烘干→刷感光线路油墨→烘干→线路底片对齐→曝光→显影→水洗→微蚀→水洗→镀锡→水洗→脱膜→水洗→蚀刻→水洗→褪锡，如下图。水洗、抛光及烘干水洗、抛光及烘干的目的在于为了保证下步的线路感光油墨印刷效果，让覆铜板和感光油墨结合致密、均匀。刷感光线路油墨及烘干热转印方法及雕刻法不适应高精度线路板的制作，在此承受专用液态感光线路油墨，来制作高精度的线路板。操作步骤：外表清洁→固定丝网框→粘边角垫板→放料→调整丝网框的高度→刮油墨→烘干→回收油墨→清洗网框。外表清洁：将丝印台有机玻璃台面上的污点用酒精清洗干净。固定丝网框：将丝网框固定在丝印台上，用固定旋钮拧紧。粘边角垫板：在丝印机底板粘上边角垫板，主要用于刮双面板，防止刮好的面与工作台磨擦使油墨损坏。放料：把需要刮油墨的覆铜板放上去。调整丝网框的高度:调整丝网框的高度，主要是为了在刮油墨时不让网与板粘在一起，用手按网框，感觉有点向上的弹性即可，这样便于网与板的分别。刮油墨:45度倾角顺势刮过来。揭起丝网框，即实现了一次油墨印刷，刮完一面反过来刮另一面即可。烘干：刮好感光油墨的线路板需要烘干，依据感光油墨特性，温度为75℃，双面2024回收油墨。清洗网框：经使用后的网框要准时清洗，假设长时间暴露在光线中，将清洗困难。刷感光线路油墨前后的电路板，如下图。图为: 刷感光线路油墨前后的电路板图为:线路底片对齐 图为: 显影线路底片对齐将菲林对位桌的电源翻开，通过定位孔将底片与曝光板一面用透亮胶固定好，同时确保板件其它孔与底片的重合，然后按一样方法固定另一面底片，如下图。曝光将板件放在干净的曝光机玻璃面上，盖上机盖并扣紧，设置曝光时间为15秒。开启电源按钮，翻开抽真空开关抽真空，30秒后开启曝光按钮，待曝光灯媳灭，曝光完成。关闭抽真空按钮，松开上盖扣紧锁，取出板件然后按上序曝光另一面。显影显影是将没有曝光的湿膜层局部除去得到所需电路图形的过程，单片机学习仪简化板PCB镀锡化学电镀锡主要是在PCB板的线路局部镀上一层锡同时增加线路板的可焊接性。镀锡与镀铜原理一样，只不过镀铜是整板镀铜，而镀锡是线路局部镀锡。化学电镀锡之前，电路板要经过水洗、微蚀及再水洗操作，目的是保证镀锡效果。脱膜经过镀锡后留下的膜全部都要去掉才能漏出铜层，而这些铜层都是非线路局部，需要蚀刻掉。所以，蚀刻前需要把电路板上全部的膜清洗掉，漏出非线路铜层。脱膜后用水洗干净的电路板如下图。蚀刻

图为:脱膜之后的PCB板 图为: 蚀刻之后的PCB板腐蚀是以化学方法将覆铜板上不需要的铜箔除去，使之形成所需要电路图形。翻开全自动蚀刻机电源开关，设定好温度，即开头对腐蚀液加热，待蚀刻液温度升至机器设定温度后，将显完影的线路板用防腐挂钩挂好，置于碱性蚀刻槽中，约1分钟左右取出线路板，检查是否腐蚀完毕，如有局部铜箔未腐蚀完，需再置于蚀刻液中腐蚀片刻。腐蚀完5-3-145所示。褪锡

图为: 褪锡之后的PCB板蚀刻完成的线路板，需要通过化学的方法褪掉保护线路的锡层，使线路复原出原来的铜皮，褪锡之后的电路板如下图。阻焊制作阻焊制作的流程如下：水洗→烘干→刷感光阻焊油墨→烘干→曝光→显影，如下图。水洗及烘干目的在于为了保证下步的感光阻焊油墨印刷效果，让覆铜板和感光阻焊油墨结合致密、均匀。印刷感光阻焊油墨感光阻焊油墨适用于双面及多层印刷线路板。硬化后具有优良的绝缘性及耐热性，可耐15PCB板如下图。图为: 刷完感光阻焊油墨的PCB板 图为：阻焊显影之后的PCB板烘干刮完阻焊油墨之后需要烘干，烘干温度为75℃，时间为30分钟。实际操作中，可依据阻焊膜印制厚度的不同，设定适宜的烘干时间。曝光操作方法与线路感光油墨曝光一样，曝光时间为55秒。阻焊显影阻焊显影是将要焊接的部份全露出金属，便利焊