电路板减肥-使用减铜后PCB在热转印制版中的效果

Posted 2021-06-22 卓晴

简 介： 通过对于普通的单面覆铜板与减铜之后的覆铜板在热转印制版PCB电路板中的质量，可以看到经过减铜之后的单面板可以允许制作更细的线径，来满足更佳密集电路的制作需求。

关键词： PCB，快速制版，热转印

 

§01 覆铜电路板

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  快速制作PCB可以大大提高对于电子线路的测试能力。 一分钟制版法 与 一分钟制版之后 详细叙述了利用利用热转印方法来快速制作PCB实验电路板。

1、线路侧腐蚀

  无论使用热转印在覆铜板上产生碳粉保护膜，还是使用油笔绘制的线路保护膜，最终都需要通过化学腐蚀来将非线路铜箔去除。在腐蚀过程中，如果铜层比较厚，不仅会延迟腐蚀时间，同样也会产生比较大的侧腐蚀现象。也就是线路的侧面出现往里面的腐蚀，这样会减少线路的宽度，从而造成线路断裂。

^{▲ 图1-1 收到的敷铜PCB板}

  为了减少侧腐蚀对于制作电路板过程中的影响，使用薄的敷铜板，薄是板上的敷铜的厚度要薄一些。普通的PCB制作采用的最薄的敷铜为18um。采用减铜工艺，可以将铜模厚度减少到10uM之内。

  与PCB-Kevin（微信名称）【Swift-PCB】探讨，他们可以制作减铜FR-4单面覆铜板。现在购买到（￥410/平方米）的一平方米测试版。裁剪形成10×20厘米见方的小块。

^{▲ 图1-2 使用步进打印机使用油笔绘制PCB线路图}

2、测试电路

  下面绘制了几种不同宽度的线径，使用热转印方法来对比一下铜层的厚度对于最终生成电路板的质量影响。

^{▲ 图1-3 几种不同线宽的线路}

  经过热转印之后，分别在普通的薄层PCB和刚刚收到的减铜后的PCB。下面通过盐酸+双氧水（HCl+H2O2）腐蚀液进行腐蚀去铜。

^{▲ 图1-4 在两种不同的单层板上热转印电路 左：普通电路板；右：减铜板}

3、对比腐蚀效果

  减铜PCB使用了5秒钟左右完成了电路板的去铜；普通的PCB则大约使用了10秒中腐蚀完毕。这说明减铜之后的确铜层厚度减少了，腐蚀速度加快。

  下面分别对比腐蚀后遗存线路的效果。

（1）减铜板线路

^{▲ 图1-5 减铜板腐蚀后的线路}

（2）普通PCB线路

^{▲ 图1-6 普通电路板腐蚀后的线路}

  通过对比，可以看到前面两种PCB上腐蚀后的线路情况。对于10mil，8mil线宽两种方案效果差不多。比较明显的是对于4mil，3mil线宽的引线。减铜后的PCB所剩余的宽度比起普通PCB的线路宽度将近宽了一倍，这就使得电路板在后期焊接和测试中比较可靠。

 

※ 测试结论 ※

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  通过对于来自于Swift-PCB公司寄送的减铜PCB，用在热转印快速制版方面测试，验证它可以提高对于细线径线路的存留质量，这也就保证了将来通过快速制版可以获得更大的引线密度，提高电路板应用的范围。在单面板焊接过程还需要通过电路板镀锡增厚来减少铜层减少所带来的线路导通电阻的增加。

  事物总是在矛盾中前进的，从前面的实验也可以看到，在解决了PCB铜箔腐蚀的问题之后，如何提高热转印墨粉线径的可靠性则成为影响进一步提高电路板质量的一个因素了。

^{▲ 图2-1 焊接完成之后的测试电路图}

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■ 相关文献链接:

• 一分钟制版法
• 一分钟制版之后

● 相关图表链接:

• 图1-1 收到的敷铜PCB板
• 图1-2 使用步进打印机使用油笔绘制PCB线路图
• 图1-3 几种不同线宽的线路
• 图1-4 在两种不同的单层板上热转印电路
  左：普通电路板；右：减铜板
• 图1-5 减铜板腐蚀后的线路
• 图1-6 普通电路板腐蚀后的线路