光电报警

《电子元器件与电路CAD》课程实践报告书

一、目的意义

（1）通过本课程实践进一步掌握和巩固PCB的设计和印制电路CAD知识和技能；（2）通过本课程实践掌握热转印法和光敏膜法快速制备PCB的方法和工艺；（3）通过本课程实践进一步巩固和掌握光电传感器的结构原理及其应用，掌握光电报警器的设计方法和制备方法。

二、实践内容

（1）实践一、PCB的热转印法制备工艺；

（2）实践二、PCB的光敏膜法制备工艺；

（3）实践三、光电报警器的设计与制备。

三、实验过程

第一部分 PCB快速制备实践

实践一 PCB热转印制备

1）热转印法简介：热印法的关键是热转印纸和热转印机，该法是利用激光打印机先将设计好的电路图形打印在热转印纸上，再通过热转印机将电路图形“转印”到敷铜板上，形成由墨粉组成的抗腐蚀图形，再经刻蚀机刻蚀后即可得到所需的PCB图形。热转印机是实现热转印的设备，热转印纸是具有耐180.5℃高温不粘连的转印媒介。热转印法的关键工艺热转印温度，它是由热转印机内的微电脑精确控制，只要激光打印机性能保证，采用热转印法可获得足够精度和接近专业品质的PCB。

2）工艺流程

3）制作步骤

（1）设计绘图

①利用Protel 等EDA软件进行PCB图形设计，按照产品的性能要求及PCB的设计规范设计好所需的PCB，并作仿真模拟和检查，最后确定PCB图形；

②根据条件不足，可考虑标记一起设计在一个版图上；

③由于条件的限制，PCB的最小线宽及线间距应在0.2mm 以上；

④根据产品和工艺的情况进行镜像设计。

（2）打印电路图形

①先用普通打印纸进行打印效果测试，检+6查打印机是否正常，打印效果

是否理想，黑度是否合适，一般黑度为中等或深色；检查线宽是否合比

例等。

②设计完成经检查合格后，将PCB图形拼接，并按1：1比例用激光打印

机打印到热转印纸上，作为热转印模板。

注意：①打印前要确定热转印纸的转印面，图形一定要打印在转印面上，否则将不能转印；

②制用双面板时，注意两面图形是否准确定位。

③热转印纸只固定一边，防止膨胀翘起引起断路。

（3）敷铜板前处理

①下料：用剪板机剪成所需的尺寸大小，并除去边缘毛刺，去除铜

箔上的氧化膜及油污等，使铜箔表面光亮、清洁，否则将影响转印效

果。

②敷铜板清洗：

（Ⅰ）用去污粉擦洗，并用清水冲洗于净；

（Ⅱ）浸入三氯化铁溶液片刻，以蚀去氧化皮，并用清水冲洗于净腐蚀液。（4）图形转印

将热转印模板对好位并固定在经清洗的敷铜板上，并送入热转印机上进行图形转移，将电路图形转移到敷铜板上。转印后掀开转印纸一角，检查转印图形是否完整，若图形有缺陷，可考虑重复热转印或用专用笔修补。

操作：

①将转印纸印有图形的一侧贴向铜箔一面，并用胶带纸粘牢。将有转印图

形一面向上，水平将敷铜板推入转印机。

②开机预热20分钟，电路板从出口输出后，须自然冷却至室温，再揭去

转印纸，否则会损坏图形。

③检查和修补电路图形，若有砂眼、断线等缺陷，可用油性笔、油漆、松

香水修补。

（5）刻蚀：将检查无误的板子送入刻蚀机，蚀刻出所需的PCB图形。蚀刻过程中应该避免划伤图形，为了保证蚀刻效果，应使刻蚀液不断流动，或用

软刷轻刷。

600g 水 1000ml （可根据PCB的大小按

①刻蚀液：FeCl

3

比例配置量）

②蚀刻温度： 70—90 ℃蚀刻时间： 5-10分钟，

③冲洗：刻蚀完后用清水充分冲洗干净并吹干。

（6）打孔：将刻蚀好的板子清洗于净，上钻床打也孔，注意孔径区别。

注意：①显示器十字中心对准焊盘中心。

②左手用力按住印制电路板，避免打孔时钻头将印制板顶起，损坏板和

钻头。

（7）后处理

①检查印制电路板，特别注意短路或断路缺陷，并修补;

②所有焊盘均应去除保护层，有去污粉打磨印制电路板,使图形和焊盘光亮无

污渍;

③风干后立即涂助焊剂(松香酒精溶液)。

思考题：为什么碳膜在三氯化铁中能耐蚀？

答：因为铜的活性较强，能与三氯化铁发生置换反应，没有碳膜覆盖的铜被腐蚀掉。而碳的活性较弱不与三氯化铁发生反，能耐腐蚀。

实践二光敏膜法PCB快速制作过程

（一）模板制备

(喷墨打印[硫酸纸]、激光打印[硫酸纸/透明菲林]、光绘菲林)

1.把设计好的电路图用激光(喷墨)打印机以透明、半透明或70g复印纸打印出(激光最细0.2mm，喷墨最细0.3mm)

2.光绘机，或照相之底片，最细0.1mm

3.由转印纸、贴带，或绘图所制作之透明或半透明稿件 (可用硫酸纸做)

4.由影印机复制之透明或半透明稿件。

5、检查：为了确保模板准确无识，需作检查是否短路和。短路处请用小刀刮净，断线处用油性笔等修补。

（二）敷铜板前处理

①下料：用剪板机剪成所需的尺寸大小，并除去边缘毛刺，去除铜箔上的氧化膜及油污等，使铜箔表面光亮、清洁，否则将影响转印效果。

②敷铜板清洗：

(Ⅰ) 用去污粉擦洗，并用清水冲洗于净。

（Ⅱ）浸入三氯化铁溶液片刻，以蚀去氧化皮，并用清水冲洗于净腐蚀液。（三）曝光 (曝光机60-180秒；太阳光30-180秒；日光灯8-15分钟)

首先撕掉保护膜，将打印好的线路图的打印面(碳粉面/墨水面)贴在感光膜面上，再以玻璃紧压原稿及感光板，越紧密解析度越好。

A:用20w日光台灯曝光:距离5cm(玻璃至灯管间距,40w距离15cm)