U vraagt zich misschien af wat een gepresensibiliseerde PCB is bij het zien van deze titel. Gepresensibiliseerde PCB's zijn inderdaad niet de gangbare oplossing voor de productie van printplaten, misschien kent u ze wel, maar weet u er niet veel van. Bij elektronische prototyping en productie in kleine aantallen is een gepresensibiliseerde PCB een handige en kosteneffectieve oplossing waarmee u uw circuitontwerp snel kunt omzetten in een fysiek object. Hieronder leest u meer over de typen, kenmerken, belichtingstijd en aankoopaanbevelingen van de gepresensibiliseerde PCB's die in dit artikel worden besproken.
Of u nu een elektronica-enthousiasteling, een docent of een ingenieur bent, het is belangrijk om te weten hoe u gepresensibiliseerde PCB's moet gebruikens kan de efficiëntie van uw projecten aanzienlijk verbeteren.
Wat is een gepresensibiliseerde PCB?
Een gepresensibiliseerde PCB is een printplaat die vooraf is gecoat met een fotoresistlaag. De reden waarom het "presensibiliseren" wordt genoemd, is dat deze PCB in de fabriek is bedekt met een uniforme laag lichtgevoelig materiaal en alleen ultraviolet (UV) belichting en een ontwikkel-/corrosiebehandeling nodig heeft om het circuitpatroon op de printplaat te "ontwikkelen" en zo een complete printplaat te vormen. (Het aanbrengen van fotoresist is niet nodig.)
In tegenstelling tot traditionele printplaten hoeven gepresensibiliseerde printplaten niet handmatig met fotoresist te worden gecoat en kunnen ze direct na het uitpakken worden gebruikt. Hierdoor zijn ze bijzonder geschikt voor enkelzijdige printplaten, rapid proofing- en prototypingprojecten en onderwijsdoeleinden. Gepresensibiliseerde printplaten hebben een aantal voordelen, waaronder geen handmatige verlijming, minder fouten; een zeer nauwkeurig patroon, duidelijke details; geschikt voor snelle productie in kleine series; het resultaat is professioneel, het eindproduct is schoon; een ruime keuze aan formaten en diktes, ruime beschikbaarheid, enz.
Veelvoorkomende soorten gepresensibiliseerde PCB's
Gepresensibiliseerde PCB's kunnen worden onderverdeeld in verschillende typen, afhankelijk van de structuur en het fotografische type. Deze kunnen worden aangepast aan verschillende toepassingsbehoeften:
|
Type
|
Kenmerken
|
Toepassingen
|
|
Eenzijdig Gepresensibiliseerd PCB
|
Fotoresist aan één zijde, goedkoop, eenvoudig ontwerp.
|
Beginners, doe-het-zelfprojecten, circuits met lage dichtheid.
|
|
Dubbelzijdig Gepresensibiliseerd PCB
|
Fotoresist aan beide zijden, complexere ontwerpen.
|
Circuits van gemiddelde complexiteit die dubbelzijdige verbindingen vereisen.
|
|
Positief Gepresensibiliseerd PCB
|
Blootgestelde delen verharden, niet-blootgestelde delen worden verwijderd.
|
Precieze enkelzijdige ontwerpen.
|
|
Negatief Gepresensibiliseerd PCB
|
Blootgestelde delen verwijderd, niet-blootgestelde delen behouden.
|
Zeer precieze, complexe schakelingen.
|
|
multilayer Gepresensibiliseerd PCB
|
Meerdere lagen voor circuits met hoge dichtheid.
|
Hoogfrequente communicatieapparatuur.
|
|
Hoge temperatuur Gepresensibiliseerd PCB
|
Gemaakt voor omgevingen met hoge temperaturen.
|
Automobiel- en lucht- en ruimtevaarttoepassingen.
|
|
Roestvrij Gepresensibiliseerd PCB
|
Gecoat voor corrosiebestendigheid.
|
Industrieel, sensoren, regelcircuits.
|
|
Dun Gepresensibiliseerd PCB
|
Dunner ontwerp voor compacte ruimtes.
|
Mobiele apparaten, wearables, kleine elektronica.
|
De hierboven genoemde gepresensibiliseerde PCB's zijn de meest voorkomende typen. Van deze gepresensibiliseerde PCB's zijn positief gepresensibiliseerde PCB's het populairst bij doe-het-zelvers.
Kenmerken van gepresensibiliseerde PCB
De belangrijkste kenmerken van de gepresensibiliseerde PCB-plaat zijn als volgt:
Zelf niet lijmen, eenvoudige bediening: Het oppervlak van de printplaat is al gecoat met fotoresist (lichtgevoelig materiaal). U hoeft de fotoresist niet handmatig te coaten, maar kunt direct UV-belichting en ontwikkelingsbewerkingen uitvoeren. Dit vermindert de complexiteit van handmatige bewerkingen en mogelijke fouten.
Hoge circuitoverdrachtnauwkeurigheid: Na UV-belichting kan het PCB-patroon direct worden overgebracht op een andere PCB, geschikt voor circuitontwerp met fijne lijnbreedte en hoge nauwkeurigheid.
Hoge milieueisen: de lichtgevoelige laag vereist een hoge lichtgevoeligheid en moet voorzichtig worden bewaard (meestal in het donker) om contact met de lichtbron te vermijden.
Oppervlaktevoorbereiding van gepresensibiliseerde PCB
Als u de succesvolle overdracht van circuitpatronen wilt garanderen, is het voorbereiden van het oppervlak van de gepresensibiliseerde PCB een belangrijke stap. Een goede oppervlaktevoorbereiding voorkomt problemen tijdens de belichting en ontwikkeling en garandeert de helderheid en kwaliteit van het uiteindelijke circuit. Hieronder volgen de belangrijkste stappen voor het voorbereiden van het oppervlak van een gepresensibiliseerde PCB:
1. Gebruik isopropylalcohol of een vlekverwijderaar om het PCB-oppervlak grondig te reinigen en stof, vet en andere verontreinigingen te verwijderen. Het is noodzakelijk om verontreinigingen te verwijderen, omdat deze de hechting van de fotoresist verstoren, wat resulteert in een onduidelijke circuitoverdracht. Gebruik tijdens het reinigen ook een stofvrije doek of een zachte doek (raak de PCB niet rechtstreeks met uw handen aan) om vingerafdrukken te voorkomen.
2. Gebruik een oxideverwijderaar om de oxidelaag van het PCB-oppervlak te verwijderen. (De oxidelaag voorkomt dat de fotoresist blijft plakken, wat het belichtingseffect beïnvloedt.)
3. Controleer de vlakheid van het PCB-oppervlak om er zeker van te zijn dat het glad is, zonder beschadigingen of krassen. Omdat het PCB-oppervlak oneffen is, zal de belichting ongelijkmatig zijn, wat de nauwkeurigheid van het patroon beïnvloedt.
4. Draag een ESD-armband. Omdat de lichtgevoelige laag gevoelig is voor statische elektriciteit, is het noodzakelijk om statische elektriciteit tijdens het gebruik te voorkomen.
5. Niet gebruiken onder sterk licht, met name UV-licht. Bewaar het apparaat in een donkere omgeving.
Elke fout in het voorbereidingsproces kan leiden tot vervorming of ontbrekende schakelpatronen. Daarom moet elke stap zorgvuldig worden uitgevoerd.
Eblootstelling Ttijd en Skills of Gepresensibiliseerd PCB
De belichtingstijd en de vaardigheden van de gepresensibiliseerde PCB zijn ook belangrijke stappen voor een succesvolle overdracht van patronen en de productie van zeer nauwkeurige circuits. Een te lange of te korte belichtingstijd beïnvloedt namelijk de helderheid en nauwkeurigheid van het circuit. Hier zijn enkele tips en trucs voor de belichtingstijd om u te helpen de beste resultaten te behalen:
1. Facteurs
Intensiteit van de UV-lichtbron: Verschillende UV-lampen of belichtingsapparaten hebben een verschillende lichtintensiteit. Hoe hoger de intensiteit, hoe korter de belichtingstijd.
De dikte van de lichtgevoelige laag: hoe dikker de lichtgevoelige laag, hoe langer de belichtingstijd.
Kwaliteit van transparante folie: Hoe helderder de film, hoe korter de belichtingstijd.
De grootte en structuur van de plaat: hoe groter de plaat, hoe langer de belichtingstijd nodig is.
2. Aanbevolen belichtingstijd
De belichtingstijd van de positieve, gepresensibiliseerde PCB bedraagt ongeveer 2 tot 5 minuten, maar kan naar wens worden aangepast afhankelijk van de lichtbronnen en platen. De beste manier is om een testbelichting uit te voeren voor een nauwkeurigere belichtingstijd.
Aanbevolen belichtingstijd:
UV-lamp (zoals een gewone ultravioletlamp): 3-5 minuten
UV belichtingsmachine: 2-3 minuten
3. Blootstellingsvaardigheden
Gelijkmatige belichting: Zorg ervoor dat de afstand tussen de UV-lamp en het PCB-oppervlak gelijkmatig is. Bij gebruik van de UV-lamp is het raadzaam de plaat 20-30 cm van de lamp te houden om geconcentreerd of ongelijkmatig licht te voorkomen.
Uitlijning van transparante film: Vóór de belichting worden de transparante film en de printplaat nauw met elkaar verbonden om te voorkomen dat er lucht in komt en om ervoor te zorgen dat het patroon helder is. De film kan worden aangedrukt met een klem of helder glas.
Vermijd overbelichting: Overbelichting kan ervoor zorgen dat de fotoresist te hard wordt, waardoor het moeilijk wordt om onbelichte gedeeltes te verwijderen. Dit kan resulteren in bredere lijnen of onduidelijke patronen.
Vermijd onderbelichting: Onderbelichting kan ertoe leiden dat onbelichte gebieden zich niet ontwikkelen en patronen wazig of onvolledig zijn.
4. Behandeling na blootstelling
Nadat de belichting is voltooid, moet het ontwikkelingsproces onmiddellijk worden uitgevoerd. Met een geschikte ontwikkelaar (zoals natriumcarbonaatoplossing) wordt de onbelichte fotoresist verwijderd om het circuitpatroon zichtbaar te maken.
Tenten in Gepresensibiliseerd PCBs
Bij gepresensibiliseerde PCB's verwijst tenting naar het gebruik van lichtgevoelige lijm om bepaalde delen van de PCB af te dichten, meestal om specifieke delen te beschermen tegen chemische corrosie of om lasnaden en elektrische verbindingen in daaropvolgende processen te voorkomen. Tenting omvat het bedekken van het oppervlak van de koperdraad of het gat met een laag lichtgevoelige lijm, zodat tijdens de belichting en ontwikkeling de lichtgevoelige lijm die een deel van het gebied bedekt, niet wordt verwijderd en er een beschermende film ontstaat.
Tenting wordt meestal gebruikt voor het afdichten van gaten: bij gaten die geen elektriciteit hoeven te geleiden, wordt de tentingtechniek gebruikt om deze gaten af te dekken. Dit voorkomt dat soldeer in het gat terechtkomt tijdens volgende processen en de elektrische prestaties beïnvloedt. Het kan ook de bedrading beschermen: de koperen bedrading die niet blootgelegd hoeft te worden, wordt afgedekt om beschadiging tijdens het chemische etsen te voorkomen. Tentingtechnologie in geprepareerde printplaten kan de betrouwbaarheid en prestaties van printplaten op lange termijn effectief verbeteren, met name bij het werken met circuits met een hoge dichtheid.
Conclusie
Weet u na het lezen van dit artikel meer over gepresensibiliseerde PCB's? Gepresensibiliseerde PCB's bieden een eenvoudige en efficiënte oplossing voor gebruikers die snel een prototype nodig hebben zonder een volledig productieproces te doorlopen. Of u nu een enkelzijdige PCB ontwerpt voor een kleine sensormodule of een uiterst nauwkeurig microcontrollercircuit wilt creëren, deze printplaat biedt de ideale balans tussen kosten, efficiëntie en kwaliteit. Neem nu contact op met PCBasic voor meer informatie.
