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實驗：電路板的製作流程
目的：學習如何將所設計的電路製作到電路板上。
器材：光罩、蝕刻機、曝光機
材料：感光電路板、顯像劑(10~11g)、蝕刻液、酒精 原理說明：
一、未處理之感光電路板。
二、曝光：取一設計之光罩圖置於感光劑層之上，用日光或紫外光照射，可使光 罩圖案轉印至感光劑層上，可分為已曝光與未曝光之感光層。
三、顯影：用顯影液顯影，亦即是去除已曝光之感光劑層，使未曝光之感光劑層 產生與光罩相同的圖案。
四、蝕刻：使用蝕刻液對銅箔蝕刻，由於有感光層保護的銅箔不會被蝕刻。因此 可將銅箔層蝕刻成與光罩相同圖案。
五、結束：最後只要再把感光層去除即可留下光罩圖案之銅箔(感光層因有保護銅 箔的功能，一般而言是不用去除)。
感光劑 銅箔 基板
銅箔 基板
光線 光罩 已曝光 未曝光
銅箔 基板
銅箔 基板
銅箔 基板
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實驗步驟
一、準備光罩圖：可自行設計電路圖，用油性筆畫在投影片上，亦可用電腦繪圖 再轉印到投影片上。
注意：光罩的重點在於遮光性要良好，因此製作好的光罩可對著光源檢查，若 有漏光情形可用油性筆再補強。另外電線寬度設計不可太小，以免蝕刻之後，
造成銅箔太細產生斷路。
二、準備感光板：將感光電路板裁成與光罩大小接近之面積，其餘置放於暗處保 存，以免使電路板上的感光層變質。
三、曝光：先把日光燈關閉(避免感光劑曝光)後，打開桌燈。將感光電路板上的 膠膜小心撕下，置放於曝光機之內，同時將光罩置於感光層之上。打開曝光 機光源，曝光時間約 90~120 秒(使用方法參照附錄)。
※注意:光罩圖案沒有對稱，就有分正面及反面。使用單面電路板時，則正面視為 元件區，反面為光阻銅箔區。當光罩置於感光板表面進行曝光，光罩正面應 面向光阻。反之若是雙面感光板(上下都有光阻銅箔層)，電路板正面的光罩 應背向光阻，反面做法與單面相同。否則會洗出來反面的電路圖案。這時焊 接元件與裝機就會發生問題。
影響曝光時間的因素很多。所以雖然可以從感光後的顏色可看出感光狀況。但是 拿起光罩判斷之後若感光不足時，欲要再曝光時其光罩已經對不準了。其實以感 光電路板的品質而言，曝光時間的範圍甚廣，不必將曝光時間算的很準。另外曝 光時間過長是主要是可能會讓斜射散射的光線使遮住的部分也造成曝光。若曝光 不足，圖案邊緣會很模糊，顯像困難。因此曝光時間可以較長，但不能太短。
四、顯像：將日光燈關閉(避免影響已曝光完成之感光劑)，並打開桌燈之後，把 曝光後的電路板正面（有銅箔那一面）朝上，置入顯像液(調配方法參照附錄) 中1～2 分鐘（視顯像液濃度而定），可用竹筷子撥動電路板加快反應。如為 精密線路請用軟毛刷輕刷之或用噴灑式顯像。
※注意：使用後之廢棄顯像液不可直接倒入水槽中，必須倒入放在桌下的回 收桶內回收，以免污染環境。
顯像完成之電路板以清水沖洗，並以吹風機吹乾（或放置陰乾）。
1.感光液過濃或過稀均會造成感光失敗。過濃時，容易溶解線路上的感光膜，
使得未感光部份也被吃掉，造成線路細小或消失。過稀時，容易殘留感光膜，
造成無法完全蝕刻。此時，寧願感光液濃度較低，顯像緩慢。
2.若是使用的是雙面板，最好用夾具挾著，以免膜面與盆底摩擦而受損。
3.顯像液不能混有蝕刻液溶液，否則會失效。
五、蝕刻：將蝕刻溶液注入蝕刻機塑膠槽內（不可用金屬容器），將顯像完成之 電路板置於蝕刻溶液中，約5～15 分鐘(可視蝕刻狀況，斟酌增加時間)，
將不要的銅箔蝕刻掉(使用方法參照附錄)。
※注意：使用後之廢棄蝕刻溶液不可直接倒入水槽中，必須請助教處 理，以免污染環境。
六、清洗：將蝕刻完成的電路板用清水沖洗乾淨，放置至乾燥。
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七、除膜：以酒精可除去感光膜層，如使用品質較好之焊錫可不必除膜，直接焊 接，此時感光膜正好成為銅箔之保護層。也可另外再曝光一次，再泡一次 顯像劑，以去除感光膜。（記住：此時不可以再使用蝕刻機蝕刻。）
※注意：製作過程中，曝光機所產生的紫外線及化學溶液如顯像液與蝕刻液對人體 有害，請小心使用並不可讓皮膚接觸。如誤觸溶液，請盡快用肥皂及清水沖洗。
其它說明
(正性)感光電路板用顯像劑說明 一、顯像方法：
1.顯像液調法：請將顯像劑加水 20 倍溶解成顯像液(例：10g 的顯像劑加水 200c.c.)。
2.顯像：將曝光好的感光電路板置於裝有顯像液之塑膠容器內，圖樣面朝上，
輕搖容器或電路板至圖樣清晰即可。(約 0.5-2 分)，如為精密線路請用軟 毛刷輕刷之或用噴灑式顯像。
3.顯像結束請用清水沖洗，但注意不要被硬物所劃傷，水洗後就不懼強光了。
二、參考事項：
1.液溫：15℃-30℃，溫度高則顯像快，但請勿超過 30℃。
2.顯像液容器不能與蝕刻液容器混用。
3.顯像液經顯像後請於 24 小時內使用，超過時間，顯像速度會變慢甚至失效。
4.顯像液的疲勞：隨顯像的次數增加，顯像的時間會漸次增長。
5.顯像液的壽命：普通 50g 顯像劑約可使用 20 片左右的小塊感光電路板(10×
15cm)。
6.顯像時間：將隨感光電板製造後所經過的時間而使顯像時間增長。
曝光機操作說明
一、將面板的所有開關 off(Fig.1-2)，並調整的 適當的曝光時間其方法如
下：按壓 PRESET SECOND 秒數設定開關之+或-。曝光時間：照相稿或繪圖 稿為 60-90 秒，手貼稿 70-120 秒，半透明原稿請曝光時間 1.5~3 倍。
二、將真空夾扳手以大姆指向外側扳並往上翻(Fig 3)以打開真空夾。
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三、將感光板置於真空夾之玻璃上並與吸氣口保持 1~3 公分的距離(Fig 2)，
感光板上再適當的放置原稿。如為雙面板，請將兩張原稿對正後將左右兩 邊緣用膠帶貼住，再將感光板插入原稿中。
四、關上真空夾，並確認真空夾開關已鎖好。
五、開啟真空 PUMP 電源，等抽真空(透明膠皮與玻璃密合)後，關上蓋並打開 光源依所需上、或下或上下同時開。時間由 LED 數字顯示器顯示曝光進行 的秒數，當曝光完成時計秒停止並發出 2~3 秒的音響提示。若在曝光進行 中調整預設秒數時，極易造成光中斷並發出音響，此時可檢視中斷時的秒 數，以提供再曝光的參考。
六、關掉真空 PUMP 電源與光源，打開盒蓋，等待幾秒鐘將真空夾往外扳並輕 輕往上推，當真空狀況解除後，即可輕易打開盒蓋，取出曝光好的感光板。
七、如繼續曝光，請按 RE-EXPROSE 可節省操作手績。如不再曝光，請將面板 所有開關 OFF，並蓋上盒蓋。
注意事項：
一、避免於 30cm 以內直視燈光超過 5 秒鐘，如有需要請戴太陽眼鏡保護。
二、更換保除絲時請先將旁邊的電源插拔掉，以免觸電，保險絲為 3A(100~120V)。
三、請勿使用溶劑擦拭曝光機的透明塑膠面以及面板文字。
四、本機光源經長時間使用後會逐漸減弱，請酌增秒數。
五、製作手貼原稿請以正向方式貼稿，以獲得較佳的曝光結果，但電腦繪圖、
COPY 或照相底片則以反向(繪圖面與感光膜面接觸)為佳。
六、斷線、透光或遮光不良的原稿請先以簽字筆修正。
蝕刻機使用說明
一、顯像完成之電路板用夾子 (Clip)夾住。
二、依照圖示方式懸掛電路板並 使電路板完整沒入蝕刻溶液 中。
三、插上打氣機(Air Pump)電源，
在此時可看到溶液中有氣 泡產生。
四、如有使用加熱器(Heater)，
請隨時監控蝕刻液溫度，
並勿超過 40℃為宜。
五、蝕刻結束時，拔掉打氣機 (Air Pump)電源(加熱器電 源)並小心取出電路板至 水槽中用清水清洗。
