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自制PCB板的八种方法及步骤流程

2015-4-25 21:18:31 15427 电路板

1 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。 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0.3、0.9 、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。 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1：1尺寸的蜡纸。 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。 ①在打印机上将电路板图按1∶1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。 ②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。 ③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。 ④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： ①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*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！ ②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。 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。 8、电路板腐蚀方法：** 腐蚀液一般用三氯化铁加水配置而成，三氯化铁为土黄色固体，也易于吸收空气中的水份，所以应密封保存。配置三氯化铁溶液时一般是用40%的三氯化铁和60%的水，当然三氯化铁多些，或者用温水（不是热水，以防油漆脱落）可使反应速度快些注意三氯化铁具有一定的腐蚀性，最好不要弄在皮肤上和衣服上（很难洗：-（反应的容器用廉价的塑料盆，放得下电路板的就好。腐蚀是从边缘开始的，当未描油漆的铜箔被腐蚀完后应该及时取出电路板，以防油漆脱落后腐蚀掉有用的线路。这时用清水冲洗，顺便用竹片等物刮去油漆（这时油漆从液体里出来，比较容易去除）。若不易刮，用热水冲一下就好了。然后擦干，用砂纸打磨干净，就露出了闪亮的铜箔，一张印刷电路板就做好了。为了保存成果，Bitbaby通常会用松香溶液涂一遍打磨好的电路板，既可以助焊，又可以防止氧化 4
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