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谈业余制作PCB的方法!

   电路板 是电子电路的载体,任何的 电路设计都需要被安装在一块电路板上,才可以实现其功能。而加工电路板,又是业 余电子爱好者感到最头痛的事,往往是:半天时 间就设计好的电路,可加工 电路板却花费了几天的时间。甚至一 些很好的电路设计创意,却因为 加工电路板太花时间而放弃了实验,无法继续实现。 站长20多年前 就开始搞电路实验,最晕菜 的也是做电路板,可谓是 想尽了一切办法:油漆、石蜡、复写纸、雕刻刀,甚至MM们用的指甲油、眉笔什 么的东东都用上了,都还是不能达到高效、高质制 作实验电路板的目的。

   后来到 公司搞专业设计开发,才知道 专业的工程师们根本就不知道还有这等难处。他们用CAD设计好图纸,打印出来后交给PCB加工厂,几天后 就可以得到加工好的几块PCB样板。安装上零件,调试修改再打印,再送PCB加工厂加工,反复几次,电路就做好了。他们根 本就不必考虑加工电路板过程中,各种烦 琐的工艺过程和制作成本。而PCB加工厂 之所以要不厌其烦,反复免 费为这些公司加工实验用电路板,当然也不是发扬雷峰精神,很明显 这些加工费用是要分摊到今后批量生产的费用中。  

   如果你 是小的不知名的公司,或者是个人,那加工 一次的费用可能就要数百元。所以,如何简单、快捷、低成本、高质量 加工实验用电路板,是一个 很值得研究的课题。现在也 有了许多新的好方法,比如:热转印法、预涂布 感光敷铜板制作法、热熔塑膜法等。本站将 搜集这方面的方法、经验,并整理成文,陆续在本站刊登。也欢迎爱好者、厂家、材料设 备供应商等合作,或撰文,或提供您的产品,或合作推销都可以。  

   如前言中所述,电路板是电路的载体,平常我们称为印刷电路板英文缩写“PCB”。正规生 产印刷电路板自然与印刷有关,通常采 用的是丝网印刷工艺,其基本过程如下: 设计版图描图晒板(制作印刷底版)印刷化学方法腐蚀清洗及表面处理印刷助焊、标识、阻焊等层切割、打孔等机械加工成品电路版  更详细 的操作步骤请看本站收集的《丝网印 刷制作电路板和仪器标牌面板》一文(在实践基础栏)。  

  业余条件下,可以省去印刷助焊、标识、阻焊等层的工序,难点在 制版和印刷环节上。由于只需要制作少量(一块或几块)电路版,采用正 规的制版和印刷工序显然是不经济的,于是就 有了各种非印刷,或亚印刷的制作方法。  

  1、雕刻法  

      此法最直接。将设计 好的铜箔图形用复写纸,复写到覆铜板铜箔面,使用钢 锯片磨制的特殊雕刻刀具,直接在 覆铜板上沿着铜箔图形的边缘用力刻画,尽量切割到深处,然后再 撕去图形以外不需要的铜箔,再打上 元件的插孔就可以了。此法的关键是:刻画的力度要够;撕去多 余铜箔要从板的边缘开始,操作的好时,可以成片的逐步撕去,可以使 用指甲剪来完成这个步骤。一些小 电路实验版适合用此法制作。

    这种方 法是把已设计好的印刷板图用复写纸复写到敷铜板上面,用锋利 的刻刀沿线路刻划,然后把 不要的那部分铜箔用刻刀挑起来并撕掉。这种方 法只适用于线路比较简单的电路,刀刻时特别费力,而且印 刷板图设计时要求走线尽量是直线,最后做 出来的板子也比较粗糙。不过不用腐蚀,这是一 种最经济的方法。  

  2、手工描绘法  

      就是用 笔直接将印刷图形画在覆铜板上,然后再 进行化学腐蚀等步骤。此法看似简单,实际操 作起来很不容易!现在的 电子元件体积小,引脚间距更小(毫米量级),铜箔走线也同样细小,而且画 上去的线条还很难修改,要画好 这样的板就完全看你的笔头工夫了。经验是:颜料和画笔 的选用都很关键。我自己 曾经用红色指甲油装在医用注射器中,描绘电路板,效果不错,但针头 的尖端要适当加工;也有人 介绍用漆片溶于无水酒精中,使用鸭嘴笔勾画,具体方法如下:
  
   将漆片(即虫胶,化工原料店有售)一份,溶于三份无水酒精中,并适当搅拌,待其全部溶解后,滴上几滴医用紫药水(龙胆紫),使其呈现一定的颜色,搅拌均匀后,即可作 为保护漆用来描绘电路板。先用细 砂纸把敷铜板擦亮,然后采 用绘图仪器中的鸭嘴笔(或圆规 上用来画图形的墨水鸭嘴笔),进行描绘,鸭嘴笔 上有调整笔划粗细的螺母,笔划粗细可调,并可借用直尺、三角尺 描绘出很细的直线,且描绘出的线条光滑、均匀,无边缘锯齿,给人以顺畅、流利的感觉;同时,还可以 在电路板的空闲处写上汉字、英语、拼音或 符号描绘出的线条,若向周围浸润,则是浓度太小,可以加一点漆片;若是拖不开笔,则是太稠了,需滴上几滴无水酒精。万一描错了也没关系,只要用一小棍(火柴杆),做一个小棉签,蘸上一点无水酒精,即可方便地擦掉,然后重新描绘即可。一旦电路板图绘好后,即可在 三氯化铁溶液中腐蚀。电路板腐蚀好后,去漆也很方便,用棉球蘸上无水酒精,就可以将保护漆擦掉,略一晾干,就可随 之涂上松香水使用。  

   由于酒精挥发快,配制好 的保护漆应放在小瓶中(如墨水瓶)密封保存,用完后 别忘了盖上瓶盖,若在下次使用时,发现浓度变稠了,只要加 上适量无水酒精即可。  

  3、帖图法  

      电子商店有售一种标准的 预切符号及胶带,预切符号常用规格有 D373(0D-2.79,ID-0.79),D266(0D-2.00,ID-0.80),D237(OD-3.50,ID-1.50)等几种,最好购 买纸基材料做的(黑色),塑基(红色)材料尽量不用。胶带常用规格有0.30.9 1.8 2.3 3.7等几种。单位均为毫米。可以根 据电路设计版图,选用对 应的符号及胶带,粘贴到 覆铜版的铜箔面上。用软一点的小锤,如光滑的橡胶、塑料等敲打图贴,使之与铜箔充分粘连。重点敲击线条转弯处、搭接处。天冷时,最好用 取暖器使表面加温以加强粘连效果。张贴好 后就可以进行腐蚀工序了。

      这种方 法是把印刷板图复写到敷铜板上后,先用透 明胶把整个敷铜板粘起来,然后用 刀把不要部分的透明胶割开撕掉,再把整 个板子放到三氯化铁溶液里面去腐蚀。这种方 法比第一种方法省力,可以把走线做到0.5mm宽,做出的 电路板比较漂亮。但要注意:在把印 刷板图复写到敷铜板以前一定要把整个板用砂纸砂干净,否则透明胶粘不牢固。

  将不要 的透明胶撕掉以后也一定要保证电路板的清洁,否则腐 蚀的时候弄脏处很难腐蚀。这种方 法的缺点是太费时间,制作中还要特别细心。  

  4、油印法  

      把蜡纸放在钢板上,用笔将电路图按1:1刻在蜡纸上,并把刻 在蜡纸上的电路图按电路板尺寸剪下,剪下的 蜡纸放在所印敷铜板上。取少量 油漆与滑石粉调成稀稠合适的印料,用毛刷蘸取印料,均匀地涂到蜡纸上,反复几遍,印制板即可印上电路。这种刻板可反复使用,适于小批量制作。提示:利用光电誊印机,可以按 照设计图纸自动刻制成11尺寸的蜡纸

      它是把 复写好的敷铜板上面的线条用描油漆的方法敷盖好,描油漆 的笔可以选用鸭嘴笔或注射针头,描好以后晾干。为了漂亮,可以用 小刀把线条修整齐,然后把 它放到三氯化铁溶液里面腐蚀。这种方法更省力、省事,做的板子也还漂亮,做的线路可以很复杂,但是就 是它对线条的宽度要求高,起码要1.5mm以上,对于做 功放一类的粗线条的电路板是非常实用的。还有一 种方法和这种方法类似,就是用 油性笔代替油漆,这样更方便。  

  5、热熔塑膜制版法:此法从 网络文章中收集(作者NewBlue),可行性未经验证,供参考。

        在打印 机上将电路板图按11的比例打印在80克复印纸上。手工绘制也可以,但底纸要平整。

   找一台传真机,将机里的传真纸取出,换上热熔塑膜(据说可以买到,谁有这个货,请联系站长)。把电路 图放入传真机入口,利用传真机的复印键,将线路 图复制在热熔塑膜上。这时印刷电路板的印刷原稿就做好了。  

   用双面 胶带纸将制好图的塑膜平整地贴在敷铜板上。注意要平整,不能起皱,胶带纸 不能遮住熔化部分,否则影 响线路板的制作效果。  

   用漆刷 将油漆均匀地刷在塑膜上,注意:不能往复地刷,只能顺 着一个方向依次刷,否则塑膜一起皱,铜板上 的线条就会出现重叠。待电路图全被刷遍,小心地将塑膜拿掉。这时一 块印刷线路板就印刷好了。待干后,即可腐蚀了。

   如要印制多块,可做一 个比电路板大一点的木框,将丝网 平整地敷在木框上,固定好。再用双 面胶带纸将定好影的塑膜贴在丝网下面。将敷铜板放在桌上,合上丝网架(印刷图 与敷铜板要左右对齐),用漆刷 将漆顺一个方向依次刷好,拿掉网架。印刷电路板就印好了。如有缺陷,可用油漆和竹片修改。  

   以上过程须注意,刷漆时,手用力要轻重得当,太重漆膜太厚,线条会跑花边,太轻线条会出现断线。塑膜一定要正面朝上。  

  6、使用预 涂布感光敷铜板  

      使用一 种专用的覆铜板,其铜铂 层表面预先涂布了一层感光材料,故称为预涂布感光敷铜板,也叫感光板。制作方法如下:  

      单面板的制作:将电脑画好的PCB图,用喷墨专用纸打印出1:1黑白720dpi图纸(元件面),如果用 激光打印机输出图纸也可以。取一块 与图纸大小相当的光敏板,撕去保护膜。用玻璃 板或塑料透明板把图纸与光敏PCB板压紧,在阳光下曝光5-10分钟。用附带的显影药1:20配水进行显影,当曝光部分(不需要的敷铜皮)完全 裸露出来时,用水冲净,即可用 三氯化铁进行腐蚀了。操作熟练后,可制出精度达0.1mm的走线!  

      双面线路板的制作:步骤参考单面板,双面板 主要是两面定位要准确。可以两面分别曝光,但时间要一致,一面在 曝光时另一面要用黑纸保护。

  此法从 原理上说是最简单、实用的方法,但因市售的预涂布感光敷铜板价格比较高,且不易买到。所以此 法还不为多数业余爱好者所认识。欢迎厂 家联系本站合作宣传推广。

      所谓光 印板就是这种板子的铜膜表面有一层感光膜,可以像胶卷一样感光。制作方法如下:首先把设计好的PCB(印刷板)打印到 透明的胶片上面,然后把 光印板感光膜上的保护纸撕掉(在普通 光线下放几分钟是没有关系的),接着把 胶片盖在光印板上有感光膜的一面并固定好。注意一 定要把胶片压平,否则曝光不均匀。然后在 曝光灯下面曝光8分钟左右。曝光灯可以自己做,用2~4根紫外 线荧光灯平行靠近放置即可,这样做 的目的是让它产生很强的平行紫外光。等曝光 时间到了把它取出来放到显影液里面显影。注意放 显影剂时先少放点,可用光 印板的一个角先试一下,如果显 得太慢了就再加一点,太快了就加些水。千万不 可不经试验就直接放到里面去。显影完 了以后光印板上有了PCB的图像,就可直 接放到三氯化铁溶液里面腐蚀。这样做 出来的电路板和工厂里做出来的板子一样漂亮,走线也 可以做得非常细,细至0.3mm宽。但它的 制作成本是普通PCB的10倍以上。光印板 在许多电子商店都可以买到。  

  7、热转印法  

       使用激光打印机,将设计的PCB铜铂图 形打印到热转印纸上,再将热 转印纸紧贴在覆铜板的铜铂面上,以适当的温度加热,转印纸 上原先打印上去的图形(其实是碳粉)就会受热融化,并转移到铜铂面上,形成腐蚀保护层。这种方 法比常规制版印刷的方法更简单,而且现 在大多数的电路都是使用计算机CAD设计,激光打 印机也相当普及,这个工 艺还比较容易实现。

      热转印 纸是一种特殊的纸,先用打印机把PCB图打印到它上面,然后把 普通敷铜板刷干净,把打好了PCB图的热 转印纸盖到敷铜板上,有油墨 的那面对着铜板(记住不 可用手或其他东西去触摸打印好的热转印纸,因为那 样油墨极容易被摸掉),然后将 电熨斗置最热的那一挡,使其均 匀地在纸上面熨,熨的时间不需要很长,但要保 证每条线都熨到。熨毕,待板子冷却后,再小心地把纸揭起。如果发 现纸上面还有油墨,再把它盖回去,用熨斗 在有油墨的地方再熨,直到最 后揭起来纸上干净。最后就 是放入三氯化铁溶液里面腐蚀。这种方 法做出来的板子和工厂做的一样漂亮,线宽可以做到0.3mm,而且价格便宜。可以说 这种方法的性价比最高,唯一的 缺点就是做双面板的时候麻烦一点。热转印 纸目前许多电子商店也有售,也可以邮购。

      以上几种方法中,从省事 和漂亮方面来考虑,光印板 法和热转印纸法均可。如果要 兼顾考虑经济原因可用热转印纸法。如果电 路太复杂而且整体细线特别的多,则宜采用光印板法。  

 

 

 
点击次数:  更新时间:2012-07-18  【打印此页】  【关闭
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