探討在業餘條件下製作電路板方法
發布時間:2011-07-29
中心議題:
電(dian)路(lu)板(ban)是(shi)電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)的(de)載(zai)體(ti),任(ren)何(he)的(de)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)都(dou)需(xu)要(yao)被(bei)安(an)裝(zhuang)在(zai)一(yi)塊(kuai)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang),才(cai)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)其(qi)功(gong)能(neng)。而(er)加(jia)工(gong)電(dian)路(lu)板(ban),又(you)是(shi)業(ye)餘(yu)電(dian)子(zi)愛(ai)好(hao)者(zhe)感(gan)到(dao)最(zui)頭(tou)痛(tong)的(de)事(shi),往(wang)往(wang)是(shi):半(ban)天(tian)時(shi)間(jian)就(jiu)設(she)計(ji)好(hao)的(de)電(dian)路(lu),可(ke)加(jia)工(gong)電(dian)路(lu)板(ban)卻(que)花(hua)費(fei)了(le)幾(ji)天(tian)的(de)時(shi)間(jian)。甚(shen)至(zhi)一(yi)些(xie)很(hen)好(hao)的(de)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)創(chuang)意(yi),卻(que)因(yin)為(wei)加(jia)工(gong)電(dian)路(lu)板(ban)太(tai)花(hua)時(shi)間(jian)而(er)放(fang)棄(qi)了(le)實(shi)驗(yan),無(wu)法(fa)繼(ji)續(xu)實(shi)現(xian)。如(ru)何(he)簡(jian)單(dan)、快捷、低成本、高質量加工實驗用電路板,是一個很值得研究的課題。現在也有了許多新的好方法,比如:熱轉印法、預塗布感光敷銅板製作法、熱熔塑膜法等。
正規生產印刷電路板自然與印刷有關,通常采用的是絲網印刷工藝,其基本過程如下: 設計版圖→描圖→曬板(製作印刷底版)→印刷→化學方法腐蝕→清洗及表麵處理→印刷助焊、標識、阻焊等層→切割、打孔等機械加工→成品電路版。
業餘條件下,可以省去“印刷助焊、標識、阻焊等層”的工序,難點在製版和印刷環節上。由於隻需要製作少量(一塊或幾塊)電路版,采用正規的製版和印刷工序顯然是不經濟的,於是就有了各種非印刷,或亞印刷的製作方法。
1、雕刻法:
此ci法fa最zui直zhi接jie。將jiang設she計ji好hao的de銅tong箔bo圖tu形xing用yong複fu寫xie紙zhi,複fu寫xie到dao覆fu銅tong板ban銅tong箔bo麵mian,使shi用yong鋼gang鋸ju片pian磨mo製zhi的de特te殊shu雕diao刻ke刀dao具ju,直zhi接jie在zai覆fu銅tong板ban上shang沿yan著zhe銅tong箔bo圖tu形xing的de邊bian緣yuan用yong力li刻ke畫hua,盡jin量liang切qie割ge到dao深shen處chu,然ran後hou再zai撕si去qu圖tu形xing以yi外wai不bu需xu要yao的de銅tong箔bo,再zai打da上shang元yuan件jian的de插cha孔kong就jiu可ke以yi了le。此ci法fa的de關guan鍵jian是shi:刻畫的力度要夠;撕(si)去(qu)多(duo)餘(yu)銅(tong)箔(bo)要(yao)從(cong)板(ban)的(de)邊(bian)緣(yuan)開(kai)始(shi),操(cao)作(zuo)的(de)好(hao)時(shi),可(ke)以(yi)成(cheng)片(pian)的(de)逐(zhu)步(bu)撕(si)去(qu),可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)指(zhi)甲(jia)剪(jian)來(lai)完(wan)成(cheng)這(zhe)個(ge)步(bu)驟(zhou)。一(yi)些(xie)小(xiao)電(dian)路(lu)實(shi)驗(yan)版(ban)適(shi)合(he)用(yong)此(ci)法(fa)製(zhi)作(zuo)。
2、手工描繪法:
就是用筆直接將印刷圖形畫在覆銅板上,然後再進行化學腐蝕等步驟。此法看似簡單,實際操作起來很不容易!現在的電子元件體積小,引腳間距更小(毫米量級),銅箔走線也同樣細小,而且畫上去的線條還很難修改,要畫好這樣的板就完全看你的筆頭工夫了。經驗是:“顏料”和畫筆的選用都很關鍵。 我曾經用無水酒精加鬆香試過,效果要看細心的程度,描的要好。
3、帖圖法:
電子商店有售一種“標準的預切符號及膠帶”,預切符號常用規格有 D373(0D-2.79,ID-0.79),D266(0D-2.00,ID-0.80),D237(OD-3.50,ID-1.50)等幾種,最好購買紙基材料做的(黑色),塑基(紅色)材料盡量不用。膠帶常用規格有0.3、0.9 、1.8、 2.3、 3.7等幾種。單位均為毫米。可以根據電路設計版圖,選用對應的符號及膠帶,粘貼到覆銅版的銅箔麵上。用軟一點的小錘,如光滑的橡膠、塑料等敲打圖貼,使之與銅箔充分粘連。重點敲擊線條轉彎處、搭接處。天冷時,最好用取暖器使表麵加溫以加強粘連效果。張貼好後就可以進行腐蝕工序了。
[page]
4、油印法:
把蠟紙放在鋼板上,用筆將電路圖按1:1刻(ke)在(zai)蠟(la)紙(zhi)上(shang),並(bing)把(ba)刻(ke)在(zai)蠟(la)紙(zhi)上(shang)的(de)電(dian)路(lu)圖(tu)按(an)電(dian)路(lu)板(ban)尺(chi)寸(cun)剪(jian)下(xia),剪(jian)下(xia)的(de)蠟(la)紙(zhi)放(fang)在(zai)所(suo)印(yin)敷(fu)銅(tong)板(ban)上(shang)。取(qu)少(shao)量(liang)油(you)漆(qi)與(yu)滑(hua)石(shi)粉(fen)調(tiao)成(cheng)稀(xi)稠(chou)合(he)適(shi)的(de)印(yin)料(liao),用(yong)毛(mao)刷(shua)蘸(zhan)取(qu)印(yin)料(liao),均(jun)勻(yun)地(di)塗(tu)到(dao)蠟(la)紙(zhi)上(shang),反(fan)複(fu)幾(ji)遍(bian),印(yin)製(zhi)板(ban)即(ji)可(ke)印(yin)上(shang)電(dian)路(lu)。這(zhe)種(zhong)刻(ke)板(ban)可(ke)反(fan)複(fu)使(shi)用(yong),適(shi)於(yu)小(xiao)批(pi)量(liang)製(zhi)作(zuo)。提(ti)示(shi):利用光電謄印機,可以按照設計圖紙自動刻製成1:1尺寸的蠟紙 。
5、熱熔塑膜製版法:
這zhe種zhong方fang法fa現xian在zai算suan是shi比bi較jiao少shao見jian的de一yi種zhong,沒mei有you找zhao到dao具ju體ti的de製zhi作zuo方fang法fa,不bu過guo這zhe種zhong方fang法fa還hai是shi有you人ren嚐chang試shi過guo的de,也ye是shi製zhi作zuo電dian路lu板ban的de一yi種zhong采cai用yong儀yi器qi來lai處chu理li的de一yi種zhong方fang法fa。
6、使用預塗布感光敷銅板:
這個大家應該非常熟悉,是一種專用的覆銅板,其銅鉑層表麵預先塗布了一層感光材料,故稱為“預塗布感光敷銅板”,也叫“感光板”。製作方法如下:
①單麵板的製作:將電腦畫好的PCB圖,用噴墨專用紙打印出1:1黑白720dpi圖紙(元件麵),如果用激光打印機輸出圖紙也可以。取一塊與圖紙大小相當的光敏板,撕去保護膜。用玻璃板或塑料透明板把圖紙與光敏PCB板壓緊,在陽光下曝光5-10分鍾。用附帶的顯影藥1:20配水進行顯影,當曝光部分(不需要的敷銅皮)完全裸露出來時,用水衝淨,即可用三氯化鐵進行腐蝕了。操作熟練後,可製出精度達0.1mm的走線!
②雙麵線路板的製作:步驟參考單麵板,雙麵板主要是兩麵定位要準確。可以兩麵分別曝光,但時間要一致,一麵在曝光時另一麵要用黑紙保護。
此法從原理上說是最簡單、實用的方法,但因市售的“預塗布感光敷銅板”價格比較高,且不易買到。
7、熱轉印法:
使用激光打印機,將設計的PCB銅鉑圖形打印到熱轉印紙上,再將熱轉印紙緊貼在覆銅板的銅鉑麵上,以適當的溫度加熱,轉印紙上原先打印上去的圖形(其實是碳粉)就會受熱融化,並轉移到銅鉑麵上,形成腐蝕保護層。這種方法比常規製版印刷的方法更簡單,而且現在大多數的電路都是使用計算機CAD設計,激光打印機也相當普及,這個工藝還比較容易實現。
8、總結:
大家可以根據自己的實際情況,選擇製作PCB板的辦法,雖然不能與專業製作相比較,但已經可以適合業餘情況的製作了。
- 討論在業餘條件下製作電路板方法
- 采用雕刻法、手工描繪法、帖圖法、油印法
- 采用熱熔塑膜製版法、預塗布感光敷銅板法
- 采用熱轉印法
電(dian)路(lu)板(ban)是(shi)電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)的(de)載(zai)體(ti),任(ren)何(he)的(de)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)都(dou)需(xu)要(yao)被(bei)安(an)裝(zhuang)在(zai)一(yi)塊(kuai)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang),才(cai)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)其(qi)功(gong)能(neng)。而(er)加(jia)工(gong)電(dian)路(lu)板(ban),又(you)是(shi)業(ye)餘(yu)電(dian)子(zi)愛(ai)好(hao)者(zhe)感(gan)到(dao)最(zui)頭(tou)痛(tong)的(de)事(shi),往(wang)往(wang)是(shi):半(ban)天(tian)時(shi)間(jian)就(jiu)設(she)計(ji)好(hao)的(de)電(dian)路(lu),可(ke)加(jia)工(gong)電(dian)路(lu)板(ban)卻(que)花(hua)費(fei)了(le)幾(ji)天(tian)的(de)時(shi)間(jian)。甚(shen)至(zhi)一(yi)些(xie)很(hen)好(hao)的(de)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)創(chuang)意(yi),卻(que)因(yin)為(wei)加(jia)工(gong)電(dian)路(lu)板(ban)太(tai)花(hua)時(shi)間(jian)而(er)放(fang)棄(qi)了(le)實(shi)驗(yan),無(wu)法(fa)繼(ji)續(xu)實(shi)現(xian)。如(ru)何(he)簡(jian)單(dan)、快捷、低成本、高質量加工實驗用電路板,是一個很值得研究的課題。現在也有了許多新的好方法,比如:熱轉印法、預塗布感光敷銅板製作法、熱熔塑膜法等。
正規生產印刷電路板自然與印刷有關,通常采用的是絲網印刷工藝,其基本過程如下: 設計版圖→描圖→曬板(製作印刷底版)→印刷→化學方法腐蝕→清洗及表麵處理→印刷助焊、標識、阻焊等層→切割、打孔等機械加工→成品電路版。
業餘條件下,可以省去“印刷助焊、標識、阻焊等層”的工序,難點在製版和印刷環節上。由於隻需要製作少量(一塊或幾塊)電路版,采用正規的製版和印刷工序顯然是不經濟的,於是就有了各種非印刷,或亞印刷的製作方法。
1、雕刻法:
此ci法fa最zui直zhi接jie。將jiang設she計ji好hao的de銅tong箔bo圖tu形xing用yong複fu寫xie紙zhi,複fu寫xie到dao覆fu銅tong板ban銅tong箔bo麵mian,使shi用yong鋼gang鋸ju片pian磨mo製zhi的de特te殊shu雕diao刻ke刀dao具ju,直zhi接jie在zai覆fu銅tong板ban上shang沿yan著zhe銅tong箔bo圖tu形xing的de邊bian緣yuan用yong力li刻ke畫hua,盡jin量liang切qie割ge到dao深shen處chu,然ran後hou再zai撕si去qu圖tu形xing以yi外wai不bu需xu要yao的de銅tong箔bo,再zai打da上shang元yuan件jian的de插cha孔kong就jiu可ke以yi了le。此ci法fa的de關guan鍵jian是shi:刻畫的力度要夠;撕(si)去(qu)多(duo)餘(yu)銅(tong)箔(bo)要(yao)從(cong)板(ban)的(de)邊(bian)緣(yuan)開(kai)始(shi),操(cao)作(zuo)的(de)好(hao)時(shi),可(ke)以(yi)成(cheng)片(pian)的(de)逐(zhu)步(bu)撕(si)去(qu),可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)指(zhi)甲(jia)剪(jian)來(lai)完(wan)成(cheng)這(zhe)個(ge)步(bu)驟(zhou)。一(yi)些(xie)小(xiao)電(dian)路(lu)實(shi)驗(yan)版(ban)適(shi)合(he)用(yong)此(ci)法(fa)製(zhi)作(zuo)。
2、手工描繪法:
就是用筆直接將印刷圖形畫在覆銅板上,然後再進行化學腐蝕等步驟。此法看似簡單,實際操作起來很不容易!現在的電子元件體積小,引腳間距更小(毫米量級),銅箔走線也同樣細小,而且畫上去的線條還很難修改,要畫好這樣的板就完全看你的筆頭工夫了。經驗是:“顏料”和畫筆的選用都很關鍵。 我曾經用無水酒精加鬆香試過,效果要看細心的程度,描的要好。
3、帖圖法:
電子商店有售一種“標準的預切符號及膠帶”,預切符號常用規格有 D373(0D-2.79,ID-0.79),D266(0D-2.00,ID-0.80),D237(OD-3.50,ID-1.50)等幾種,最好購買紙基材料做的(黑色),塑基(紅色)材料盡量不用。膠帶常用規格有0.3、0.9 、1.8、 2.3、 3.7等幾種。單位均為毫米。可以根據電路設計版圖,選用對應的符號及膠帶,粘貼到覆銅版的銅箔麵上。用軟一點的小錘,如光滑的橡膠、塑料等敲打圖貼,使之與銅箔充分粘連。重點敲擊線條轉彎處、搭接處。天冷時,最好用取暖器使表麵加溫以加強粘連效果。張貼好後就可以進行腐蝕工序了。
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4、油印法:
把蠟紙放在鋼板上,用筆將電路圖按1:1刻(ke)在(zai)蠟(la)紙(zhi)上(shang),並(bing)把(ba)刻(ke)在(zai)蠟(la)紙(zhi)上(shang)的(de)電(dian)路(lu)圖(tu)按(an)電(dian)路(lu)板(ban)尺(chi)寸(cun)剪(jian)下(xia),剪(jian)下(xia)的(de)蠟(la)紙(zhi)放(fang)在(zai)所(suo)印(yin)敷(fu)銅(tong)板(ban)上(shang)。取(qu)少(shao)量(liang)油(you)漆(qi)與(yu)滑(hua)石(shi)粉(fen)調(tiao)成(cheng)稀(xi)稠(chou)合(he)適(shi)的(de)印(yin)料(liao),用(yong)毛(mao)刷(shua)蘸(zhan)取(qu)印(yin)料(liao),均(jun)勻(yun)地(di)塗(tu)到(dao)蠟(la)紙(zhi)上(shang),反(fan)複(fu)幾(ji)遍(bian),印(yin)製(zhi)板(ban)即(ji)可(ke)印(yin)上(shang)電(dian)路(lu)。這(zhe)種(zhong)刻(ke)板(ban)可(ke)反(fan)複(fu)使(shi)用(yong),適(shi)於(yu)小(xiao)批(pi)量(liang)製(zhi)作(zuo)。提(ti)示(shi):利用光電謄印機,可以按照設計圖紙自動刻製成1:1尺寸的蠟紙 。
5、熱熔塑膜製版法:
這zhe種zhong方fang法fa現xian在zai算suan是shi比bi較jiao少shao見jian的de一yi種zhong,沒mei有you找zhao到dao具ju體ti的de製zhi作zuo方fang法fa,不bu過guo這zhe種zhong方fang法fa還hai是shi有you人ren嚐chang試shi過guo的de,也ye是shi製zhi作zuo電dian路lu板ban的de一yi種zhong采cai用yong儀yi器qi來lai處chu理li的de一yi種zhong方fang法fa。
6、使用預塗布感光敷銅板:
這個大家應該非常熟悉,是一種專用的覆銅板,其銅鉑層表麵預先塗布了一層感光材料,故稱為“預塗布感光敷銅板”,也叫“感光板”。製作方法如下:
①單麵板的製作:將電腦畫好的PCB圖,用噴墨專用紙打印出1:1黑白720dpi圖紙(元件麵),如果用激光打印機輸出圖紙也可以。取一塊與圖紙大小相當的光敏板,撕去保護膜。用玻璃板或塑料透明板把圖紙與光敏PCB板壓緊,在陽光下曝光5-10分鍾。用附帶的顯影藥1:20配水進行顯影,當曝光部分(不需要的敷銅皮)完全裸露出來時,用水衝淨,即可用三氯化鐵進行腐蝕了。操作熟練後,可製出精度達0.1mm的走線!
②雙麵線路板的製作:步驟參考單麵板,雙麵板主要是兩麵定位要準確。可以兩麵分別曝光,但時間要一致,一麵在曝光時另一麵要用黑紙保護。
此法從原理上說是最簡單、實用的方法,但因市售的“預塗布感光敷銅板”價格比較高,且不易買到。
7、熱轉印法:
使用激光打印機,將設計的PCB銅鉑圖形打印到熱轉印紙上,再將熱轉印紙緊貼在覆銅板的銅鉑麵上,以適當的溫度加熱,轉印紙上原先打印上去的圖形(其實是碳粉)就會受熱融化,並轉移到銅鉑麵上,形成腐蝕保護層。這種方法比常規製版印刷的方法更簡單,而且現在大多數的電路都是使用計算機CAD設計,激光打印機也相當普及,這個工藝還比較容易實現。
8、總結:
大家可以根據自己的實際情況,選擇製作PCB板的辦法,雖然不能與專業製作相比較,但已經可以適合業餘情況的製作了。
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