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热转印制板过程


电路板热转印制版流程
咸宁职业技术学院电信系2008年电 赛培训---------------------------丁林

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效果图展示

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热转印法简介
? 热转印是目前电子爱好者制作少量 实验板的最佳选择。它利用了激光 打印机墨粉的防腐蚀特性,具有制 版快速(20分钟),精度较高(线 宽15mil,间距10mil),成本低廉 等特点。

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设备和原材料
? 一台电脑一台激光打印机,热转印纸(不干胶 衬底纸),制版机,敷铜板有电木基材和玻纤环 氧树脂基材的,后者的性能要好一些; ? 腐蚀的容器和三氯化铁; ? 钻孔用的钻机和钻头,钻头一般要用到 0.8mm和1.0mm的; ? 当然还有锯板,磨边等一系列机械工具。

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设计布线规则
? [1]线宽不小于15mil,线间距不小于10mil。推荐 线宽在25~30mil,大电流线按照一般布线原则加 宽。为布通线路,局部可以到20mil。导线间距要 大于10mil,焊盘间距最好大于15mil。 ? [2]尽量布成单面板,无法布通时可以考虑跳接线。 尽量使用手工布线,自动布线往往不能满足要求 ? [3]有0.8mm孔的焊盘要在70mil以上,推荐 80mil。否则会由于打孔精度不高使焊盘损坏。 ? [4]孔的直径可以全部设成10~15mil,不必是实际 大小,以利于钻孔时钻头对准。 ? [5]bottomlayer的字要翻转过来写,Toplayer的正 着写。

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打印
? 打印前先进行排版,把要打的图排满一张A4 纸,越多越好。因为有些图打出来是坏的, 我们需要从中选一张好的来转印。排入 toplayer时要翻转过来,双面板的边框一定 要保留,以利于对齐。 ? 设置,设成黑白打印,实际大小,关掉 (hide)除toplayer,bottomlayer,边框 和mutilayer的其它所有层。然后打印在热转 印纸的光面。(注意:只能用激光打印机打 印!不能用喷墨打印机)

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打印
? 热转印设备的准备:热转印纸、塑料盒子、 三氯化铁、宽毛刷、电路板制版机 (如果用 电熨斗代替,效果不好人也累),因为制版机 的压力辊能提供均匀且充分的压力和温度, 转印效果相当好,一般第一次做板很容易成 功

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制作步骤
? 第一步:制图,这里以Protel99se为例。

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第二步:设置打印

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第三步:打印

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第四步:空白PCB预处理
? 这一步至关重要,是成败的分水岭;将PCB板按需 要裁好并将边缘突起的毛刺用砂纸或砂轮打磨光 滑,最好是倒一点边,要学会爱护自己心爱的制版 机上的压力辊.用上次腐蚀过后剩下的废液倒入塑料 盒(如果没有就临时配一点,浓度要低,因为我们 主要用它来预处理铜皮,如果太高将铜皮都腐蚀掉 就不好了),放入空白PCB,铜皮面向上,用刷子 不断地来回刷洗,将油垢和杂质通通刷掉,与此同 时由于药水的作用会形成新的均匀的薄氧化层-- 店长在显微镜下观察过上面有很多细密的小孔,这 正是我们所需要的,因为它会加强油墨的附着性, 在与热转印纸争夺油墨时处于优势。最后取出 PCB,用水清洗后用干净柔软的布擦干。

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第五步:预热
? 将打印好的转印纸墨面对着铜皮置于上面,打印好的转印纸 在需要钻孔的地方要有小孔,这样在腐蚀后会形成小坑便于 钻孔时定位,转印纸要剪掉多余的,留少量的边就行了,在 前边即准备推入制版机的边上贴上透明胶布。这一点很关 键,避免运转中的错位而造成整个制作过程失败。选用透明 胶布的原因是因为它耐热、厚度薄、取材又方便。放入制版 机转印前要预热(将制版机的温度控制旋钮调到180℃左右 比较合适,大家可根据熟练程度适当调整),PCB预热这 一点对于制作成功同样非常关键,PCB没有预热时吸附油 墨能力很差,在揭纸的一刻与转印纸争夺油墨时处于劣势, 后果可想而知。通常,最好的预热方法就是把PCB置于制 版机的铁皮隔热罩上边,因为制版机预热一般需要10分钟 左右的时间,刚好达到制版机设定的温度时PCB也得到了 预热。

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第六步:加热转印
? 一般在制版机里过3~5遍左右即可,根据制 版机的温度自行取舍。应当注意的是,在转 印纸未与铜箔充分结合时最好是单方向过, 即每次都以边上贴有透明胶布的那一边推入 制版机,以免错位。一定要温度够了才能放 进去,否则就白干啦

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第七步:完成转印
? 刚转印完成后的PCB还很烫这时千万不能马 上去揭转印纸!先让它自然冷却,性急的朋 友也可以用电吹风快速冷却!然后就可以从 一角小心翼翼的揭掉转印纸!这时我们看到 转印纸上的墨粉也完全转移到PCB上面!非 常清晰很牢固!

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第八步:腐蚀
? 将三氯化铁(一般是用40%的三氯化铁和 60%的温水,能淹没电路板即可!不用太多 以免造成浪费!)倒入塑料盒,转印成功后 的PCB将铜皮面向上,不断均匀摇动,边摇 边观察,直到腐蚀完成。能否快速的腐蚀成 功诀窍就在于不断地摇动。腐蚀完成后的 PCB,用水清洗干净擦干即可。

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? 下面我们看到的是腐蚀完成的效果图!将上 面的墨粉用钢丝球擦掉并冲洗干净。

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第九步:钻孔与后续处理
? 取出腐蚀完成后的PCB,再用湿的细砂纸去 掉表面的墨粉;后用水洗干净,将水吹干。对 电路板进行磨边处理,最后就是钻孔和焊 接,视元件引脚的大小一般会用到0.7-1.4范 围内的钻头!钻头夹一般最好是多备几只! 因为经常换钻头的话!这个小夹子会很容易 坏的。在焊接元件前,可以对铜箔进行涂锡 处理。

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热转印能做到的最小线宽
? 顺便做了一个极限宽度的测试;范围从 0.1mm-1mm(3.937mil—39.370mil)之 间;最细的0.1mm,一次成功相当完美!相 信0.1mm还不是热转印的极限,但是再细下 去也没有必要了!下面为制作的测试样板实 物图片:

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绿油阻焊制作

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底层阻焊打印
? 跟刚才一样,在Layer里加入这三个层: KeepoutLayer(禁止布线层),multiLayer (机械层),bottompaste(底层贴片)如图

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胶片

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紫外光固化绿油

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找个废的电话卡剪成1厘米左右宽 的刮片,刮胶的时候要用

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? 上绿油,现在图上面的量刚刚好,大约是巴掌 大的板用1.5毫升的样子,涂在一处即可,涂 得太开了贴膜的时候容易产生气泡。这时 候,之前打印的胶片终于可以派上用场了, 把有油墨的一面对着电路板贴上去,用刮片 慢慢把绿油刮开。

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? 尽量刮薄一些,这样有利于曝光,绿油不够 的话再挤一些继续。绿油这东西不会很快曝 光的,可以在白炽灯下操作,刮好以后对一 下焊盘,准备曝光

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? 有太阳最好了,夏天正午的阳光10到15分 钟,用11W节能灯曝光30到40分钟

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? 焊盘由于有黑色部分遮挡,所以不会曝光, 一直是液体。揭膜以后用汽油把焊盘上的没 固化的绿油洗去,剪裁修边,一块漂亮的板 板就基本成型了,怎么样,还像那么回事 吧?

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