Vorsensibilisierte Leiterplatte

Sie fragen sich vielleicht, was eine vorsensibilisierte Leiterplatte ist. Tatsächlich sind vorsensibilisierte Leiterplatten keine gängige Lösung für die Leiterplattenproduktion. Vielleicht wissen Sie es, aber nicht viel darüber. Im elektronischen Prototyping und in der Kleinserienproduktion sind vorsensibilisierte Leiterplatten eine praktische und kostengünstige Lösung, mit der Sie Ihr Schaltungsdesign schnell in ein physisches Objekt umsetzen können. Im Folgenden möchte ich Ihnen die Typen, Eigenschaften, Belichtungszeiten und Beschaffungsempfehlungen der in diesem Artikel vorgestellten vorsensibilisierten Leiterplatten näherbringen.

Ob Sie ein Elektronik-Enthusiast, ein Pädagoge oder ein Ingenieur sind, wissen Sie, wie man vorsensibilisierte PCB verwendets kann die Effizienz Ihrer Projekte erheblich verbessern.

Was ist ein vorsensibilisiertes PCB?

Vorsensibilisierte Leiterplatten sind mit einer Fotolackschicht vorbeschichtete Leiterplatten. Der Name „vorsensibilisiert“ liegt darin, dass diese Leiterplatte bereits werkseitig mit einer gleichmäßigen Schicht lichtempfindlichen Materials beschichtet wurde. Durch UV-Bestrahlung und Entwicklungs-/Korrosionsbehandlung wird das Schaltungsmuster auf der Leiterplatte entwickelt und eine vollständige Leiterplatte hergestellt. (Kein Fotolack erforderlich)

Im Gegensatz zu herkömmlichen Leiterplatten müssen vorsensibilisierte Leiterplatten nicht manuell mit Fotolack beschichtet werden und können direkt nach dem Auspacken verwendet werden. Dadurch eignen sie sich besonders für einseitige Leiterplatten, Rapid Proofing und Prototyping sowie für Lehrzwecke. Vorsensibilisierte Leiterplatten bieten zahlreiche Vorteile: Kein manuelles Kleben, wodurch Fehler reduziert werden; hochpräzise Muster und klare Details; geeignet für die schnelle Kleinserienproduktion; professionelle Ergebnisse, sauberes Endprodukt; große Auswahl an Größen und Dicken, hohe Verfügbarkeit usw.

Gängige Arten vorsensibilisierter PCB

Vorsensibilisierte PCB können je nach Struktur und fotografischem Typ in mehrere unterschiedliche Typen unterteilt werden, die an unterschiedliche Anwendungsanforderungen angepasst werden können:

Die oben genannten vorsensibilisierten Leiterplatten sind die gängigsten Typen. Unter diesen vorsensibilisierten Leiterplatten sind positiv vorsensibilisierte Leiterplatten bei Heimwerkern auf dem Markt am beliebtesten.

Eigenschaften von vorsensibilisierten PCB

Die Hauptmerkmale der vorsensibilisierten Leiterplatte sind wie folgt:

Kein Selbstkleben nötig, einfache Bedienung: Die Oberfläche der Leiterplatte ist bereits mit Fotolack (lichtempfindlichem Material) beschichtet. Ein manuelles Auftragen des Fotolacks ist nicht erforderlich. UV-Belichtung und Entwicklung können direkt durchgeführt werden. Dies reduziert die Komplexität manueller Vorgänge und mögliche Fehler.

Hohe Schaltkreisübertragungsgenauigkeit: Nach der UV-Bestrahlung kann das PCB-Muster direkt auf eine andere PCB übertragen werden, geeignet für Schaltungsdesigns mit feiner Linienbreite und hoher Genauigkeit.

Hohe Umweltanforderungen: Die lichtempfindliche Schicht erfordert eine hohe Lichtempfindlichkeit und muss beim Aufbewahren (normalerweise im Dunkeln gelagert) vorsichtig sein, um den Kontakt mit der Lichtquelle zu vermeiden.

Oberflächenvorbereitung vorsensibilisierter Leiterplatten

Für eine erfolgreiche Übertragung von Schaltungsmustern ist die Oberflächenvorbereitung der vorsensibilisierten Leiterplatte ein entscheidender Schritt. Die richtige Oberflächenvorbereitung vermeidet Probleme bei Belichtung und Entwicklung und gewährleistet Klarheit und Qualität der fertigen Schaltung. Die wichtigsten Schritte zur Oberflächenvorbereitung einer vorsensibilisierten Leiterplatte sind:

1. Reinigen Sie die Leiterplattenoberfläche gründlich mit Isopropylalkohol oder Fleckenentferner, um Staub, Fett und andere Verunreinigungen zu entfernen. Die Entfernung von Verunreinigungen ist notwendig, da diese die Haftung des Fotolacks beeinträchtigen und zu einer unklaren Schaltungsübertragung führen können. Verwenden Sie beim Reinigen außerdem ein staubfreies oder weiches Tuch (berühren Sie die Leiterplatte nicht direkt mit den Händen), um Fingerabdrücke zu vermeiden.

2. Entfernen Sie die Oxidschicht von der Leiterplattenoberfläche mit einem Oxidlöser. (Die Oxidschicht verhindert, dass der Fotolack haftet, was den Belichtungseffekt beeinträchtigt.)

3. Überprüfen Sie die Ebenheit der Leiterplattenoberfläche, um sicherzustellen, dass sie glatt und frei von Beschädigungen oder Kratzern ist. Da die Leiterplattenoberfläche uneben ist, ist die Belichtung ungleichmäßig, was die Genauigkeit des Musters beeinträchtigt.

4. Tragen Sie ein ESD-Armband. Da die lichtempfindliche Schicht empfindlich auf statische Elektrizität reagiert, muss die Entstehung statischer Elektrizität während des Betriebs vermieden werden.

5. Nicht unter starkem Licht, insbesondere UV-Lichtquellen, betreiben. Und sollte in einer dunklen Umgebung gelagert werden.

Jeder Fehler im Vorbereitungsprozess kann zu Verzerrungen oder fehlenden Schaltkreismustern führen, daher muss jeder Schritt sorgfältig ausgeführt werden.

EBelichtung TZeit und SKills of Vorsensibilisiert PCB

Die Belichtungszeit und die Kenntnisse der vorsensibilisierten Leiterplatte sind ebenfalls wichtige Schritte für die erfolgreiche Musterübertragung und die Herstellung hochpräziser Schaltungen. Denn eine zu lange oder zu kurze Belichtungszeit beeinträchtigt die Klarheit und Genauigkeit der Schaltung. Hier sind einige Tipps und Tricks zur Belichtungszeit, die Ihnen helfen, optimale Ergebnisse zu erzielen:

1. FSchauspielers

Intensität der UV-Lichtquelle: Verschiedene UV-Lampen oder Belichtungsgeräte haben unterschiedliche Lichtintensitäten. Je höher die Intensität, desto kürzer die Belichtungszeit.

Die Dicke der lichtempfindlichen Schicht: Je dicker die lichtempfindliche Schicht ist, desto länger ist die Belichtungszeit.

Qualität der transparenten Folie: Je klarer der Film, desto kürzer die Belichtungszeit.

Die Größe und Struktur der Platte: Je größer die Platte, desto länger ist die Belichtungszeit.

2. Empfohlene Belichtungszeit

Die Belichtungszeit der positiv vorsensibilisierten Leiterplatte beträgt etwa 2 bis 5 Minuten, kann aber je nach Lichtquelle und Platte angepasst werden. Am besten führen Sie eine Testbelichtung durch, um eine genauere Belichtungszeit zu erhalten.

Empfohlene Einwirkzeit:

UV-Lampe (z. B. eine gewöhnliche Ultraviolettlampe): 3-5 Minuten

UV Belichtungsmaschine: 2-3 Minuten

3. Expositionsfähigkeiten

Gleichmäßige Belichtung: Stellen Sie sicher, dass der Abstand zwischen der UV-Lampe und der Leiterplattenoberfläche gleichmäßig ist. Bei Verwendung der UV-Lampe wird empfohlen, die Platte 20–30 cm von der Lampe entfernt zu halten, um konzentriertes oder ungleichmäßiges Licht zu vermeiden.

Ausrichtung der transparenten Folie: Vor der Belichtung werden die transparente Folie und die Leiterplatte eng miteinander verbunden, um das Eindringen von Luft zu verhindern und ein klares Muster zu gewährleisten. Die Folie kann mit einer Klammer oder klarem Glas angedrückt werden.

Überbelichtung vermeiden: Durch Überbelichtung kann der Fotolack zu stark aushärten, wodurch sich unbelichtete Bereiche nur schwer entfernen lassen und breitere Linien oder undeutliche Muster entstehen.

Unterbelichtung vermeiden: Unterbelichtung kann dazu führen, dass unbelichtete Bereiche nicht entwickelt werden und Muster unscharf oder unvollständig sind.

4. Nachbehandlung

Nach Abschluss der Belichtung sollte sofort der Entwicklungsprozess durchgeführt werden. Mit einem geeigneten Entwickler (z. B. Natriumcarbonatlösung) wird der unbelichtete Fotolack entfernt, um das Schaltungsmuster freizulegen.

Zelten in Vorsensibilisiert PCBs

Bei vorsensibilisierten Leiterplatten bezeichnet das Tenting die Verwendung von lichtempfindlichem Klebstoff zum Versiegeln bestimmter Bereiche der Leiterplatte, üblicherweise zum Schutz bestimmter Bereiche vor chemischer Korrosion oder um Schweiß- und elektrische Verbindungen in nachfolgenden Prozessen zu vermeiden. Beim Tenting wird die Oberfläche des Kupferdrahts oder Lochs mit einer Schicht lichtempfindlichen Klebstoffs bedeckt, sodass der lichtempfindliche Klebstoff, der einen Teil des Bereichs bedeckt, während der Belichtung und Entwicklung nicht entfernt wird und einen Schutzfilm bildet.

Tenting wird üblicherweise zum Verschließen von Löchern eingesetzt: Löcher, die keinen Strom leiten müssen, werden mit der Tenting-Technik abgedeckt. Dies verhindert, dass bei nachfolgenden Prozessen Lot in das Loch eindringt und die elektrische Leistung beeinträchtigt. Auch die Verdrahtung kann geschützt werden: Kupferdrähte, die nicht freiliegen müssen, werden abgedeckt, um Beschädigungen beim anschließenden chemischen Ätzen zu verhindern. Die Tenting-Technologie in vorsensibilisierten Leiterplatten kann die Zuverlässigkeit und Langzeitleistung von Leiterplatten, insbesondere bei hochdichten Schaltungen, effektiv verbessern.

Fazit

Wissen Sie nach der Lektüre dieses Artikels mehr über vorsensibilisierte Leiterplatten? Vorsensibilisierte Leiterplatten bieten eine einfache und effiziente Lösung für Anwender, die schnell Prototypen erstellen möchten, ohne einen vollständigen Fertigungsprozess durchlaufen zu müssen. Ob Sie eine einseitige Leiterplatte für ein kleines Sensormodul entwerfen oder eine hochpräzise Mikrocontrollerschaltung entwickeln möchten – diese Leiterplatte bietet die ideale Balance zwischen Kosten, Effizienz und Qualität. Um mehr zu erfahren, kontaktieren Sie PCBasic jetzt.