Proces vývoje desky plošných spojů

Vývoj je technika založená na chemických reakcích používaných k výrobě desek plošných spojů (PCB). V procesu výroby desky s plošnými spoji se nejprve navrhne a rozloží vzor obvodu, poté se optický odpor překryje na měděnou fólii a požadovaný vzor obvodu se vyleptá do měděné fólie procesem expozice a vyvolávání.

Principem vývoje desky s plošnými spoji je použití chemikálií ve vyvíjecím roztoku ke korozi odkryté měděné vrstvy na povrchu desky, což umožňuje prezentovat vzor. Nejčastěji používanou vývojkou je alkalický chlorželezitý roztok, jehož chemická rovnice je:

Cu plus 2FeCl3 plus 2NaOH → Cu(OH)2↓ plus 2NaCl plus 2Fe(OH)3↓

 

Během vyvíjecího procesu vývojka reaguje s vrstvou mědi za vzniku plynného vodíku a iontů chloridu měďnatého. Uvolňuje se plynný vodík a ionty chloridu měďnatého se redukují na hydroxid měďnatý. Tyto chemické změny mají nakonec za následek vyčerpání kyslíku ve vyvíjecím roztoku a ukončení vyvíjecího procesu.

 

Během vyvolávání exponovaná místa předního fotorezistu ztuhnou a neexponovaná místa se rozpustí. Proto je zapotřebí chemická vývojka, která pomůže odstranit neexponovaný fotoodpor a ponechá pouze požadovaný vzor obvodu.

 

Pro desky plošných spojů se běžně používají dva typy vývojek:

1. Alkalická vývojka: hlavní složkou je hydroxid sodný, používaný k odstranění neexponované fotorezistence. Tento vývojář však musí používat čištění čistou vodou, v procesu použití je třeba věnovat pozornost hodnotě PH, jinak to ovlivní kvalitu desky s plošnými spoji.

2. Kyselá vývojka: Kyselá vývojka se skládá hlavně z kyseliny sírové, peroxidu vodíku a dalších složek, které dokážou rychle rozpustit neexponovanou fotorezistenci. Ale použití kyselých vývojek musí být bezpečné, protože kyselina sírová je velmi žíravá, musí být prováděna v profesionální laboratoři nebo chemické laboratoři.

 

Poznámka:

1. Roztok vývojky by měl být skladován na chladném, suchém a větraném místě a měl by být mimo zdroje ohně a přímého slunečního světla.

2. Vybavte se osobními ochrannými prostředky, jako jsou ochranné rukavice, brýle a dýchací maska.

3. Před použitím zkontrolujte, zda je nádoba neporušená, aby nedošlo k úniku.

4. Před použitím by měl být smíchán podle poměru vodítka a důkladně promíchán.

5. Pozornost by měla být věnována teplotě a času v procesu vývoje.

 

Vývojka se rovnoměrně nanáší na povrch plošného spoje namáčením, nástřikem, kartáčováním apod. Dle požadavků na tloušťku se pak upravuje doba, po kterou vývojka zůstane na plošném spoji. Jak se doba vyvolávání prodlužuje, světelná odolnost nevytvrzené expozice je stále menší a obvodový vzor na desce je stále zřetelnější.

 

Nakonec je třeba vývojku použitou ve vývojovém procesu důkladně opláchnout a povrch desky osušit rychleschnoucím rozpouštědlem. Prostřednictvím vývojového kroku lze vyrobit jasně viditelnou spojovací desku elektronických součástek a desku s plošnými spoji.

 

Při výrobě desky plošných spojů bude docházet k nečistému vývoji, v tuto chvíli bychom měli uvažovat z následujících hledisek:

1. Předpečte při příliš vysoké teplotě nebo příliš dlouho

2. Expoziční energie je příliš vysoká a stupeň vakua není dostatečný

3. Nedostatečná odolnost filmu

4. Nevhodné parametry vývoje

5. Bezprašná pokojová teplota a vlhkost

6. Doba setrvání od textového sítotisku po předpečení plošného spoje