PCB pré-sensibilizado:um guia definitivo

As placas de circuito impresso (PCBs) são a espinha dorsal de todos os dispositivos eletrônicos. Entender como eles funcionam e funcionam é fundamental para os alunos de fabricação de PCBs e até mesmo para os técnicos de reparo mais experientes. Um PCB típico contém muitos componentes passivos e ativos com conexões através de alguns traços na placa. Existem dois tipos principais de PCBs, PCBs tradicionais e PCBs pré-sensibilizados. É um breve guia sobre o que os PCBs pré-sensibilizados implicam, seu projeto e processo de fabricação, como gravar um e as vantagens que acompanham os PCBs pré-sensibilizados, para citar apenas alguns.

O que é PCB pré-sensibilizado?

Um PCB, também conhecido como PCB impresso, serve a dois propósitos principais em relação ao funcionamento de ferramentas automatizadas; é um local usado para montar os componentes e fornece conectividade elétrica entre os componentes.

Existem diferentes tipos de PCBs atualmente no mercado. Mas o que são PCBs pré-sensibilizados? PCBs convencionais e PCBs pré-sensibilizados. O PCB pré-sensibilizado é um PCB fabricado em fábrica ou profissionalmente cuja superfície possui uma camada com uma emulsão fotossensível.

Hoje, quase todos os produtos eletrônicos disponíveis no mercado utilizam PCBs pré-sensibilizados. PCBs pré-sensibilizados são um dos dispositivos eletrônicos mais comuns usados ​​em muitos componentes eletrônicos atualmente disponíveis para venda no mercado.

Processo de design e fabricação

Você está pensando em criar ou construir seu PCB da mesma maneira que as empresas profissionais fazem? Talvez você tenha um projeto de eletrônica em mente. Se assim for, então relaxe, pois você veio ao site certo. O seguinte é um guia passo a passo para criar sua placa PCB. Vamos começar!

2.1.Itens para comprar

Você está se sentindo pronto o suficiente para criar seu PCB pré-sensibilizado? Se assim for, há várias coisas que você precisa comprar. Aqui está um detalhamento do que você precisa comprar:

• Caixa de exposição
• Brocas de perfuração
• FeCI3
• NaOH (hidróxido de sódio)
• Óculos
• Solução de estanho
• Epóxi pré-sensibilizado
• Fonte de alimentação
• Revestimento de poeira
• Temporizador
• Baldes para produtos químicos
• Soldar

2.2. Desenhe seu PCB

Supondo que você tenha a natureza do design que você imagina que seu produto acabado (PCB pré-sensibilizado) terá, você pode prosseguir para a próxima etapa. Mas se não, continue a ler.

Na maioria das vezes, o software Proteus é usado para desenhar PCBs, mas o software Fritzing é uma ótima alternativa para alcançar a mesma função se você não tiver. O bom torna-se então fácil exportar o desenho desenhado para um arquivo .pdf.

Muitas pessoas preferem exportar seus projetos para arquivos PDF porque um arquivo PDF mantém o tamanho real, o que significa que se você colocar seus dados em uma escala de 1:1, tenha certeza de não encontrar problemas com escalas após a impressão.

2.3. Impressão de arte

Agora que as folhas transparentes têm seu design de PCB, você precisa garantir a impressão de pelo menos três cópias da arte desejada. Por quê? Você pode perguntar. Ao fazer isso, você terá a garantia de melhores resultados, pois a opacidade avança corretamente para a próxima etapa.

Pode ser necessário garantir que sua imagem seja espelhada, aspecto que garantirá que todos os textos apareçam corretamente nas folhas transparentes. Para garantir que você imprima o circuito desejado, talvez seja necessário girar apenas a Camada Superior, Dimensão, Vias e Pads.

Depois de concluir a etapa acima da maneira correta, o layout está pronto para começar a funcionar.

2.4. PCB pré-sensibilizado —Configuração química

A configuração química é uma das etapas mais críticas em que você deve ter muita cautela. Aqui, você terá que garantir que usa luvas e óculos de proteção e garantir que sua área de trabalho seja bem ventilada.

Por que a necessidade de garantir os movimentos cautelosos acima? Neste ponto, você estará lidando com ácidos e bases fortes, com alguns evaporando rapidamente no ar do que outros. Como uma mancha de cloreto de ferro é difícil de limpar, você terá que usar um jaleco durante este procedimento.

Após completar a etapa acima, você pode preparar outra solução de Cloreto de Ferro III (FeCI3). Se você pretende que essa reação seja rápida, talvez seja necessário catalisar a reação do cobre e do ácido (FeCI3). Sem isso, os resultados podem acabar sendo um pouco decepcionantes.

Por último, você terá que fazer um banho de água; um banho de água destilada é preferível para lavar seu PCB entre todas as etapas. Ajudaria se você mantivesse um papel absorvente em espera, pois pode ser necessário garantir que o excesso de água nos drenos do PCB após a lavagem.

2.5. Exposição de PCB

A caixa de exposição à luz UV precisa ser configurada. É um movimento que ajudará a impedir que os raios UV cruzem as linhas pretas do seu design. Depois disso, prenda sua primeira obra de arte cuidadosamente com fita adesiva no painel. Posteriormente, adicione cuidadosamente os desenhos restantes, o que ajudará na opacidade geral.

Depois de concluído, você terá que trabalhar com uma resina fotossensível, tarefa que pode obrigar que seu local de trabalho seja uma área com brilho reduzido.

Com muito cuidado, retire a película protetora do PCB enquanto coloca os lados sensíveis no lugar, não esquecendo de fixá-lo em um local usando fita adesiva. Certifique-se de colocá-los todos na caixa de exposição com os delicados tubos UV voltados para o lado. Não esqueça de selar.

Depois disso, coloque-o na faixa de 2’ a 2’30’’ e não ultrapasse essa faixa. Durante esse tempo, certifique-se de usar luvas e, quando o tempo acabar, desligue sua caixa de exposição e pegue sua PCB.

2.6. Desenvolvimento de PCB

Com este passo, coloque o seu PCB o mais rápido possível em um banho de hidróxido de sódio com a parte sensível voltada para cima. Então, imediatamente, uma cor azul-púrpura aparece e às vezes pode ser cinza.

Agite suavemente o banho para que o desenho fique visível em torno de 30” a 60”. Depois disso, coloque o PCB no banho-maria e lave-o.

2.7. PCB pré-sensibilizado —Gravando seu PCB

Aqui, a fotossensibilidade do seu PCB não é mínima, e você pode acender as luzes com confiança. Depois disso, certifique-se cuidadosamente de colocar o cobre PCB em uma posição para cima no banho de ácido FeCI3 enquanto o agita suavemente.

A solução precisa estar em movimento para permitir que a reação ocorra. Por volta de 20’ a 40’ – dependendo da temperatura do banho-maria, a área da superfície do cobre se dissolverá. Tal ocorre imediatamente; remova o PCB, lave-o em um banho-maria separado e deixe-o secar.

2.8. PCB pré-sensibilizado —Lavagem do seu PCB

A resina restante que ficou presa no circuito precisa ser descartada. Mas para fazer isso facilmente, você terá que colocar o PCB lentamente em um banho de acetona e, se estiver interessado o suficiente, notará que a acetona fica amarela.

Por volta de 10” a 20”, o cobre restante fica exposto. Agora, coloque suavemente o PCB na água e esfregue-o.

2.9. PCB pré-sensibilizado —Estanhando seu PCB

O estanhamento é opcional e você pode optar por ignorá-lo. Ainda assim, você deve fazê-lo, pois será útil, especialmente se você soldar seus componentes e evitar instâncias de corrosão que podem danificar sua PCB.

Para fazer isso, você terá que colocar o PCB quase pronto em um banho vazio, garantindo que você polvilhe suavemente uma solução de cloreto de estanho II sobre ele.

Você terminou o passo acima? Nesse caso, você fez sozinho uma PCB pré-sensibilizada que está pronta para ser usada.

2.10. Perfure o PCB Ajudaria se você usasse uma furadeira vertical em combinação e uma broca de 0,8 mm para fazer todos os furos em seu PCB. No entanto, existem alguns casos em que você verá que a broca de 0,8 mm não está cheia o suficiente em comparação com os componentes que precisam passar.

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Se você encontrar o cenário acima, não entre em pânico. Tais casos são comuns. Se o componente ficar muito grande para passar, uma broca de 1,2 mm é útil para alargar o primeiro furo em seu PCB. Novamente, alguns cuidados são necessários aqui.

Como gravar PCBs pré-sensibilizados

A gravação de PCB é uma das etapas mais vitais envolvidas no processamento químico de PCB subtrativo. Este processo consiste na remoção do cobre para atingir os padrões de circuito desejados ou requeridos. Quando se trata de gravação de PCB, deve-se remover todo o cobre, exceto os circuitos que a estanhagem blinda e cuja aplicação é crucial durante o tratamento anterior na fabricação de PCB.

Gravar PCBs pré-sensibilizados pode vir a ser uma das tarefas mais complicadas, mas no sentido real, esta não é uma tarefa difícil como você pode imaginar. Depois de reunir todos os materiais, você imprimirá o layout e começará com o layout do circuito impresso. Para garantir que tudo saia como desejado, talvez seja necessário escrever o desenho em um material transparente, como o acetato.

A impressão do acetato precisa ser feita usando uma impressora a laser em vez de uma impressora jato de tinta comum que muitas pessoas gostam. O bom da tinta impressa em acetato é que ela não gruda e traz resultados indesejados.

Usar bem um toner de impressoras a laser ainda fará o trabalho. No entanto, se você não tiver impressoras a laser disponíveis em sua casa, procure a fotocopiadora mais próxima e solicite uma fotocópia em acetato.

As soluções de ataque local, como o cloreto férrico, estão na forma de pó ou solução. O revelador vem na forma de um pó que você terá que dissolver com água morna, e aqui você tem um revelador universal de PCB! Em caso de poeira, empregue o mesmo processo com o revelador e, ao final, sua placa está pronta.

PCB-UV pré-sensibilizado fotorresistente

A fotorresistência ultravioleta é uma das características mais críticas no desenvolvimento do filme seco. Essa é uma reação química direta que é iniciada ou iniciada pela luz UV, por isso recebe o nome de fotorresistente ativado por UV.

Todo o processo começa por revestir o substrato com um material orgânico sensível à luz. Um solvente comumente conhecido como revelador é então cuidadosamente aplicado à superfície. Depois disso, um material padronizado é aplicado lenta e cuidadosamente na superfície para bloquear a luz, um movimento que garante que apenas as regiões desmascaradas do PCB tenham exposição à luz.

Em um evento fotorresistente positivo, um material fotossensível é degradado pela luz. O revelador dissolve as regiões expostas à luz, deixando um revestimento na área que tinha a máscara. No entanto, no caso de uma fotorresistência negativa, o material fotossensível será reforçado pela luz. O revelador irá dissolver as regiões não expostas à luz, deixando para trás um revestimento em áreas onde a máscara não tinha alcance.

Muitos PCB pré-sensibilizados e outros reveladores de filme seco empregam o mesmo princípio. A placa é revestida com uma tinta pigmentada de tom azul ou semelhante que é estável durante o armazenamento em uma sala escura e reage positivamente a uma solução ativadora misturada com ela quando exposta à luz UV. A reação provoca um assentamento total da tinta no PCB que desempenha o papel de um fotorresistente.

PCB pré-sensibilizado–Vantagens dos PCBs pré-sensibilizados

Várias vantagens estão associadas aos PCBs pré-sensibilizados, o que os torna a escolha perfeita para muitos fabricantes ou produtores de instrumentos, equipamentos e componentes eletrônicos em todos os lugares. As vantagens dos PCBs pré-sensibilizados são as seguintes.

PCBs pré-sensibilizados são compactos e economizam muito fio. Os PCBs pré-sensibilizados são característicos da interligação entre os componentes através de trilhos de cobre ao invés de vários cabos que transportam corrente. Com PCBs pré-sensibilizados, as interconexões são um pouco menos volumosas.

PCBs pré-sensibilizados são fáceis de reparar se apresentarem mau funcionamento ou estragarem. Em danos, PCBs pré-sensibilizados são muito fáceis de verificar e, posteriormente, substituir componentes de falha específicos. Os componentes eletrônicos em PCBs pré-sensibilizados e suas polaridades são projetados corretamente e claramente identificados na placa.

Os PCBs tradicionais levam muito tempo para conectar seus componentes. Eles economizam muito tempo, especialmente quando se trata de montá-lo. No entanto, os PCBs pré-sensibilizados levam muito menos tempo, e é por isso que muitas pessoas os preferem.

Muitos PCBs pré-sensibilizados são imunes ao movimento. Se você estiver interessado o suficiente, notará que a maioria dos componentes em PCBs pré-sensibilizados tem um aperto firme na placa. Usando a solda, que não permite que eles se movimentem independente do movimento da placa, eles ficam firmes.

Eles são conhecidos por serem muito confiáveis ​​em oposição aos PCBs convencionais. Quando se trata de confiabilidade e desempenho, PCBs pré-sensibilizados são conhecidos por oferecer alguns dos melhores resultados, e é por isso que muitos fabricantes elétricos preferem usá-los em vez de PCBs tradicionais.

Conclusão

Ultimamente, parece haver um aumento avassalador no uso de PCB pré-sensibilizado. Primeiro, fazer esses dispositivos não é tão complicado quanto pode parecer, desde que se siga cuidadosamente todos os passos necessários do início ao fim. Além do design e de todo o processo de fabricação de PCB pré-sensibilizado, existem várias vantagens associadas ao PCB pré-sensibilizado; como mencionado anteriormente, muitos fabricantes de eletrônicos em todo o mundo preferem usá-los em vez de PCBs convencionais. PCB pré-sensibilizado pode ser uma placa de trilha perfeita para experimentação com base em baixo custo e poucas etapas de fabricação. Nós da WellPCB estamos muito ansiosos para trabalhar com você e entregar seu pedido de PCB pré-sensibilizado!