L'incisione del PCB è una procedura chiave nel Processo di produzione PCB, il suo scopo è quello di rimuovere il rame non necessario dalla scheda. Questo crea il modello di circuito richiesto che collega il diversi componenti sul PCBIncidere un PCB non è un compito facile, soprattutto per chi è alle prime armi, poiché richiede l'utilizzo di materiali, strumenti e competenze specifiche. Pertanto, desidero scrivere questa guida per introdurre l'incisione di PCB in dettaglio, trattando la definizione, i diversi metodi di incisione di schede PCB e le precauzioni da adottare durante il processo di incisione.
Che cos'è l'incisione PCB?
L'incisione su PCB è un processo di fabbricazione utilizzato per creare i pattern e i circuiti in rame desiderati sulla scheda PCB. Consiste nella rimozione selettiva del rame indesiderato da un substrato rivestito in rame, lasciando le tracce e le connessioni in rame necessarie per formare i percorsi elettronici sul PCB.
Come incidere una scheda PCB?
Per incidere un PCB esistono diversi metodi, ma il metodo più comune è quello che prevede l'uso di una soluzione chimica; questo metodo viene anche chiamato incisione a umido.
Acquaforte a umido
L'incisione a umido solitamente utilizza due tipi di sostanze chimiche: sostanze chimiche acide e sostanze chimiche alcaline, collettivamente note come soluzioni per l'incisione dei PCB.
- Acquaforte alcalina
L'incisione alcalina si riferisce all'utilizzo di una soluzione alcalina per PCB per rimuovere il rame indesiderato dalla scheda PCB attraverso una reazione chimica. In questo processo, il PCB viene immerso nella soluzione e poi si attende un po' di tempo affinché la soluzione reagisca completamente con il PCB, per poi rimuovere il rame. Rispetto ad altre soluzioni per l'incisione di PCB, l'incisione alcalina è meno tossica e più ecologica.
- Incisione acida
Come l'incisione alcalina, l'incisione acida rimuove il rame attraverso una reazione chimica che prevede l'immersione della scheda in soluzioni per l'incisione dei circuiti stampati. La differenza è che le soluzioni sono acide, come cloruro ferrico e cloruro rameico. Una volta completata l'incisione, il PCB viene sottoposto a un accurato lavaggio e asciugatura per eliminare qualsiasi residuo di soluzione acida. Il metodo di incisione acida è particolarmente indicato per gli strati interni dei PCB, poiché le soluzioni acide non danneggiano i componenti in rame necessari.
Acquaforte a secco
A differenza dell'incisione a umido, l'incisione a secco utilizza gas o plasma per rimuovere il rame. Di seguito, illustreremo due metodi di incisione a secco comunemente utilizzati per i circuiti stampati:
- Incisione laser PCB
L'incisione laser sfrutta sistemi controllati da computer per ottenere risultati di alta precisione. In questo processo, un raggio laser concentrato viene utilizzato per incidere e rimuovere le tracce di rame indesiderate dal substrato del PCB, guidato dai dati di progettazione del circuito digitale. A differenza dei metodi di incisione a umido, che richiedono tempo per l'attesa di una reazione chimica, l'incisione laser consente una produzione più rapida.
- Incisione al plasma
L'incisione al plasma offre un'accuratezza molto elevata, difficile da ottenere con la tradizionale incisione a umido. Questo metodo di incisione utilizza principalmente un flusso controllato di molecole di gas ionizzato, chiamato plasma, per rimuovere il rame indesiderato dalla superficie del PCB. Questa tecnologia offre ai produttori un elevato grado di controllo e selettività, rendendola adatta a progetti e schemi circuitali complessi.
Il processo di soluzione di incisione PCB
Il processo di incisione del PCB prevede diversi passaggi chiave:
- Preparazione della superficie
Prima di incidere la scheda PCB, è necessario pulirla accuratamente per rimuovere contaminanti come polvere e olio, che potrebbero altrimenti interferire con il processo di incisione.
- Applicare Etch Resist
Per le aree che non necessitano di essere incise, è necessario applicare o stampare uno strato di materiale resistivo per proteggere le tracce di rame. I resist più comuni sono il film secco, la maschera di saldatura fotosensibile liquida e il toner.
- Esporre e sviluppare la resistenza
Quando si utilizzano resist fotosensibili, il passaggio successivo prevede l'esposizione del PCB ai raggi ultravioletti attraverso una maschera o una pellicola con pattern. Questa esposizione ai raggi UV provoca l'indurimento e la polimerizzazione del resist nelle aree esposte. Successivamente, la scheda viene trattata con una soluzione chimica di sviluppo, che dissolve e rimuove qualsiasi materiale resistivo non polimerizzato, mantenendo solo il resist indurito che forma il pattern desiderato sulla superficie del PCB.
- Incidere il rame indesiderato
Immergi il file PCB nudo in una soluzione di incisione, che elimina il rame esposto preservando le tracce di rame schermate dal resist, con conseguente formazione dei modelli circuitali previsti sul PCB.
- Rimuovi resist
Infine, dobbiamo rimuovere il materiale resistivo rimanente per esporre il pattern del circuito in rame finito sulla scheda. Questo può essere fatto utilizzando metodi di stripping chimico, abrasione o termici.
Misure di sicurezza per i processi di incisione PCB
È necessario adottare misure di sicurezza quando si utilizza l'incisione a umido, poiché il processo richiede l'uso di sostanze chimiche. Se non adeguatamente protetti, si possono verificare dei pericoli. Di seguito sono elencati alcuni suggerimenti per aiutarvi a completare l'incisione dei circuiti stampati in sicurezza:
- Indossare dispositivi di protezione individuale, inclusi guanti, occhiali protettivi e un respiratore o una maschera. Si consiglia inoltre di indossare indumenti a maniche lunghe per coprire la pelle esposta. Evitare il contatto diretto della pelle con la soluzione.
- È consigliabile eseguire l'incisione chimica in un ambiente ben ventilato. Poiché la soluzione di incisione rilascia vapore o fumo, sussiste il rischio di avvelenamento se inalata da persone in uno spazio chiuso.
- Una volta completato il processo di incisione, smaltire correttamente la soluzione di incisione utilizzata e tutti i materiali contaminati, nel rispetto delle normative e delle linee guida locali.
Considerazioni finali
Garantire il successo dell'incisione di circuiti stampati non è un compito semplice; richiede conoscenze e strumenti professionali. Che si utilizzino tecniche di incisione a umido o metodi avanzati di incisione a secco, il rispetto di protocolli di sicurezza e misure di controllo qualità adeguati è fondamentale. Noi di MOKO Technology comprendiamo le complessità dell'incisione e della fabbricazione di PCB. La nostra esperienza ci consente di fornire circuiti stampati di alta qualità, personalizzati in base alle vostre specifiche esigenze. Volete iniziare subito il vostro progetto di fabbricazione di PCB? Contattaci per ottenere una consulenza gratuita.
