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印制電路板的制作方法與技巧,PCB DIY

454398 ? 2018-09-20 18:26 ? 次閱讀

印制電路板的制作方法與技巧,PCB DIY

關鍵字:電路板制作

作者:王偉東
電子制作中如何用最短時間(幾十分鐘)、最少費用(每平方厘米幾分錢)、最簡單的辦法(一學就會)加工制作出精美的PCB板呢?下面就介紹幾種簡便易行的方法。
PCB板分單面板、雙面板、多層板幾種,在業余條件下只能實現單面和雙面板印制板的制作。制作通常要經過如下幾個環節:
一、準備覆銅板
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等多種規格),如下圖所示。
制作中PCB板厚度根據制作需求選擇。常用規格為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制作需求而定,可用剪板機、剪刀、鋸等工具實現。
二、轉印圖形(或描繪)
將設計好的PCB布線圖(包括焊盤與導線)轉印(或描繪)到覆銅板上。本環節要求線條清晰、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)將設計好的PCB圖按1:1畫好,然后通過復寫紙印到覆銅板上。
(2)用耐水洗、抗腐蝕的材料涂描焊盤和印制導線,可選用油漆、酒精松香溶液、油性記號筆(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。覆蓋焊盤與印制導線,裸露不需要的銅箔;或將整張不干膠紙(或膠帶)覆蓋整塊覆銅板,然后剝去并裸露出焊盤和線條以外的部分。
(2)檢查無誤,并確認已粘牢,待下步腐蝕。
方法三熱轉印法本方法適用于計算機設計的電路板,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)、操作方法簡單,不受板面尺寸和復雜程度的限制,非常適合電子愛好者的業余制作和學生的課設、畢設、大賽、創新設計等活動。清華大學電子工藝實習中,在EDA實踐訓練環節里,每天要做出幾百塊不同設計方案的電路板,用此方法可以輕而易舉地實現。具體操作如下:
(1)用激光打印機將設計好的圖形打印在熱轉印紙上,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,防止轉印時錯位。
(4)將覆銅板放人轉印機中,經過加溫、加壓,三分鐘后移出。無轉印設備,也可采用家用電熨斗嘗試。
(5)待轉印好的覆銅板自然冷卻后,揭掉轉印紙,PCB圖形即印到了覆銅板表面。
(6)用油性記號筆修補斷線、砂眼,檢查無缺陷后,待下一步腐蝕。
三、腐蝕本環節留下覆銅板上的焊盤與印制導線,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)腐蝕液溫度應在40℃~50℃之間,腐蝕時問一般為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(藥液量能淹沒PCB板即可)。
(4)用長毛軟刷(如排筆)或廢舊的毛筆往返均勻輕刷,及時清除化學反應物,這樣可加快腐蝕速度(不能用硬毛刷,以免將導線或焊盤刷掉)。
(5)待不需要的銅箔完全消除后,及時取出,清洗并擦干。
★提示:腐蝕液呈酸性,對皮膚有一定的傷害,建議用竹鑷子操作,并對人體采取防護措施(如橡膠手套)。
四、鉆子
將PCB板鉆孔,插裝焊接元器件。孔徑要根據元器件管腿的直徑來確定,通常孔徑為元器件管腿直徑+0.3mm左右為宜。
(1)鉆孔可用臺鉆或手持電鉆。
(2)鉆孔時,鉆頭進給速度不要太快,以免焊盤出現毛刺。

五、表面處理
(1)用去污粉或0號砂紙(絕不可用粗砂紙)蘸少許水,用力摩擦,去除轉印時留下的油漆,或松香水,或打印機的碳粉,直至印制線條和焊盤光潔明亮。
(2)用清水沖洗PCB板,清除孔徑內雜質,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,即把不導電的孔變為導電孔。孔金屬化工藝復雜,對藥液的成分、濃度、溫度、酸堿度及孔壁的光潔度等都有嚴格要求,所以在業余制作中很難保證金屬化孔的質量以至于會影響整機調試。為保證電子制作的可靠與成功,我們主張在制作雙面PCB板中不采用金屬化孔的工藝,而是用最原始的笨辦法實現最可靠的解決方案。即用細導線(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,但實現了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環節與單面板完全一致,按單面板的制作流程即可實現。
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