《電子技術(shù)應(yīng)用》
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印制電路板的制作方法與技巧
王偉東
摘要: 電子制作中如何用最短時(shí)間(幾十分鐘)、最少費(fèi)用(每平方厘米幾分錢)、最簡(jiǎn)單的辦法(一學(xué)就會(huì))加工制作出精美的PCB板呢?下面就介紹幾種簡(jiǎn)便易行的方法。
關(guān)鍵詞: 電路板 PCB
Abstract:
Key words :

電子制作中如何用最短時(shí)間(幾十分鐘)、最少費(fèi)用(每平方厘米幾分錢)、最簡(jiǎn)單的辦法(一學(xué)就會(huì))加工制作出精美的PCB板呢?下面就介紹幾種簡(jiǎn)便易行的方法。
PCB板分單面板、雙面板、多層板幾種,在業(yè)余條件下只能實(shí)現(xiàn)單面和雙面板印制板的制作。制作通常要經(jīng)過如下幾個(gè)環(huán)節(jié):

印制<a class=電路板的制作方法與技巧PCB DIY" height="174" src="http://files.chinaaet.com/images/2012/04/11/5418a748-db8e-4308-8667-da32eeb129da.jpg" width="568" />

一、準(zhǔn)備覆銅板

覆銅板是制作PCB板的材料,分單面覆銅板和雙面覆銅板,銅箔板(厚度有18νm、35μm、55μm和70μm幾種)通過專用膠熱壓到PCB基板上(基板厚度有0.2、0.5…1、1.6等多種規(guī)格),如下圖所示。

制作中PCB板厚度根據(jù)制作需求選擇。常用規(guī)格為1.6mm,銅箔厚度盡量選擇薄的覆銅板,這樣腐蝕速度快、側(cè)蝕少,適合高精度PCB板的制作。覆銅板外形尺寸的大小與形狀完全根據(jù)制作需求而定,可用剪板機(jī)、剪刀、鋸等工具實(shí)現(xiàn)。

二、轉(zhuǎn)印圖形(或描繪)

將設(shè)計(jì)好的PCB布線圖(包括焊盤與導(dǎo)線)轉(zhuǎn)印(或描繪)到覆銅板上。本環(huán)節(jié)要求線條清晰、無斷線、無砂眼、無短接,且耐水洗、抗腐蝕。
方法一手工描繪法
(1)將設(shè)計(jì)好的PCB圖按1:1畫好,然后通過復(fù)寫紙印到覆銅板上。
(2)用耐水洗、抗腐蝕的材料涂描焊盤和印制導(dǎo)線,可選用油漆、酒精松香溶液、油性記號(hào)筆(必須是油性,耐水洗。文化用品商店有售l。
(3)檢查無斷線、無短接、無漏線、無砂眼后。晾干,待下步腐蝕。

方法二貼圖法
(1)把不干膠紙或膠帶裁成不同寬度貼在覆銅板上。覆蓋焊盤與印制導(dǎo)線,裸露不需要的銅箔;或?qū)⒄麖埐桓赡z紙(或膠帶)覆蓋整塊覆銅板,然后剝?nèi)ゲ⒙懵冻龊副P和線條以外的部分。
(2)檢查無誤,并確認(rèn)已粘牢,待下步腐蝕。
方法三熱轉(zhuǎn)印法本方法適用于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的電路板,制作精度高(線寬0.2mm)、速度快(幾分鐘)、成本低(幾分錢每平方厘米)、操作方法簡(jiǎn)單,不受板面尺寸和復(fù)雜程度的限制,非常適合電子愛好者的業(yè)余制作和學(xué)生的課設(shè)、畢設(shè)、大賽、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等活動(dòng)。清華大學(xué)電子工藝實(shí)習(xí)中,在EDA實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)里,每天要做出幾百塊不同設(shè)計(jì)方案的電路板,用此方法可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)。具體操作如下:
(1)用激光打印機(jī)將設(shè)計(jì)好的圖形打印在熱轉(zhuǎn)印紙上,注意打印反圖。
(2)覆銅板表面處理,去除表面油污。可將覆銅板放入腐蝕液中浸泡2~3s,取出后水洗擦干;或用去污粉擦洗。禁止使用砂紙打磨。
(3)將打印出來的電路圖附到處理過的覆銅板表面,并用膠帶固定,防止轉(zhuǎn)印時(shí)錯(cuò)位。
(4)將覆銅板放人轉(zhuǎn)印機(jī)中,經(jīng)過加溫、加壓,三分鐘后移出。無轉(zhuǎn)印設(shè)備,也可采用家用電熨斗嘗試。
(5)待轉(zhuǎn)印好的覆銅板自然冷卻后,揭掉轉(zhuǎn)印紙,PCB圖形即印到了覆銅板表面。
(6)用油性記號(hào)筆修補(bǔ)斷線、砂眼,檢查無缺陷后,待下一步腐蝕。

三、腐蝕本環(huán)節(jié)留下覆銅板上的焊盤與印制導(dǎo)線,去除多余部分的銅箔。
(1)腐蝕液可自配,能將銅腐蝕掉的化學(xué)藥品很多,這里推薦兩種方便、安全的藥液(任選~種,化工商店有售)。
①三氯化鐵(Fecf3)水溶液,三氯化鐵和水可按1:2配制。
②過硫酸鈉(Na2s208)水溶液,過硫酸鈉和水可按1:3配制。
(2)腐蝕液溫度應(yīng)在40℃~50℃之間,腐蝕時(shí)問一般為5~10min。
(3)配好的溶液放入塑料盒中(可用塑料飯盒),將腐蝕的PCB板線路朝上放入盒內(nèi)(藥液量能淹沒PCB板即可)。
(4)用長(zhǎng)毛軟刷(如排筆)或廢舊的毛筆往返均勻輕刷,及時(shí)清除化學(xué)反應(yīng)物,這樣可加快腐蝕速度(不能用硬毛刷,以免將導(dǎo)線或焊盤刷掉)。
(5)待不需要的銅箔完全消除后,及時(shí)取出,清洗并擦干。
★提示:腐蝕液呈酸性,對(duì)皮膚有一定的傷害,建議用竹鑷子操作,并對(duì)人體采取防護(hù)措施(如橡膠手套)。

四、鉆子
將PCB板鉆孔,插裝焊接元器件??讖揭鶕?jù)元器件管腿的直徑來確定,通??讖綖樵骷芡戎睆?0.3mm左右為宜。
(1)鉆孔可用臺(tái)鉆或手持電鉆。
(2)鉆孔時(shí),鉆頭進(jìn)給速度不要太快,以免焊盤出現(xiàn)毛刺。

五、表面處理
(1)用去污粉或0號(hào)砂紙(絕不可用粗砂紙)蘸少許水,用力摩擦,去除轉(zhuǎn)印時(shí)留下的油漆,或松香水,或打印機(jī)的碳粉,直至印制線條和焊盤光潔明亮。
(2)用清水沖洗PCB板,清除孔徑內(nèi)雜質(zhì),然后擦干。
(3)清洗后必須馬上涂阻焊劑(可用松香酒精溶液),以防表面氧化,影響焊接質(zhì)量。

這樣一塊精美的電路板就制成了。

六、雙面板解決方案

在應(yīng)用集成電路較多的電路中,單面板往往滿足不了布線的要求(交叉線較多),只能雙面布線,使用雙面PCB板。在雙面PCB板中“過孔”需要金屬化,即把不導(dǎo)電的孔變?yōu)閷?dǎo)電孔??捉饘倩に噺?fù)雜,對(duì)藥液的成分、濃度、溫度、酸堿度及孔壁的光潔度等都有嚴(yán)格要求,所以在業(yè)余制作中很難保證金屬化孔的質(zhì)量以至于會(huì)影響整機(jī)調(diào)試。為保證電子制作的可靠與成功,我們主張?jiān)谥谱麟p面PCB板中不采用金屬化孔的工藝,而是用最原始的笨辦法實(shí)現(xiàn)最可靠的解決方案。即用細(xì)導(dǎo)線(如多股線中的一根)穿過焊盤孔,上下用焊錫連接即可。此方法雖笨并麻煩,但實(shí)現(xiàn)了100%的可靠性,排除了電子制作中的很多麻煩,為制作成功提供了保障。
雙面板制作中所需要的各個(gè)環(huán)節(jié)與單面板完全一致,按單面板的制作流程即可實(shí)現(xiàn)。

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