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电子工程师业余条件下制作电路板方法概述

  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。

  如前面所述,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 。

 

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