自制印刷电路板
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自制印刷电路板的方法介绍
自制电路板方法之一(刀刻法):
制作电路板几乎是每一个发烧友制作东西中必不可少的一步,同时制作电路板的方法有很多,比如刀刻制板法,油漆制板法,油印制板法,爆光制板法等,其中刀刻制板法是最简单、最快捷的一种,这种电路板适合做线路比较简单的电路板。
制作前的准备:
覆铜板
这是制作电路板必不可少的东西,它是由1-2毫米厚的环氧树脂板或纸板等绝缘且有一定强度和方便加工的材料构成基板,并在基板上覆上一层0.1毫米左右的铜箔而成,如果只有一面覆有铜箔,就叫单面覆铜板,如果两面都有铜箔,就叫双面覆铜板。
刻刀
可以用断钢锯片,也可以是裁纸刀或其他比较锋利的东西,作用是制作电路板时将覆铜板的铜箔划开,构成线路图。
电钻、钻头
打孔。钻头一般需要0.8-4mm的,0.8mm的主要是对一些小器件,如1/16-1/4W的电阻等。砂纸
抛光。300目以上的防水砂纸,颗粒越小越好。
有了这些工具,现在就可以开始动手了:
第一步,先将电路原理图变成电路板图,裁出一块相应大小的敷铜板,把敷铜板一面朝上,再在上面盖一张复写纸,然后将画好的电路板图盖在复写纸上,再用圆珠笔在纸上重描一次,让线路显示在覆铜板上。
第二步,用刻刀按照线路图一点一点的划开,并保证线路与线路之间确实断开。
第三步,这是线路板的雏形已经基本构成,在相应的地方打孔,然后用砂纸将铜箔抛光,再在铜箔上涂一层松香酒精水,这样既可以防止氧化,又有助于焊锡。
优缺点:
这种制作电路板步骤少,使用工具也少,方便快速。缺点是只适宜于作比较简单的电路板(不过也听说过高手用这种方法制作非常复杂的电子管功放),制作出来的线路板不是很漂亮。注意事项:
初学者画电路板图中线路的时候注意尽量用直线,因为刻刀不适宜走曲线比较麻烦。
制作有集成块或有3脚以上元器件的电路板,在画电路板图时一定要注意元器件的方向,元器件的引脚应与电路板图反过来,因为你画的是电路板面,而元器件装在元器件面。
刀刻法制作电路板很能锻炼手性,能够让今后实际制作中有很大的提高和帮助,有兴趣者不妨试一下.
印刷电路板是电子制作中的一个大头,也是最能体现电子爱好者制作水平的技术了。印刷电路板简称印制板,工厂制作与业余制作有很大的不同。工厂一般根据客户提供的电路原理图用计算机设计出印刷板图,然后经过照相制版等技术做出印制板,然后上阻焊、印字等形成成品,需要一系列设备。
而传统的业余制作中只能采用敷铜板加腐蚀液的土方法制作印制板。近年来推出了万用试验板、感光电路板等新型技术,解放了广大的电子爱好者和电子产品开发者。加之PC机的普及,用CAD软件设计电路、自动生成PCB(印刷电路板)已经不算难事了。甚至直接打印在胶片上配合感光电路板做印刷板更是方便极了。
Bitbaby在学校的课程中学过ORCAD软件,用它设计了一个8031单片机的典型应用电路,
感觉还真不错。老师还不准用ORCAD的自动布线功能,那张图Bitbaby的手工布线可漂亮了,走线的转角都是平滑过渡,充分考虑这样的设计使印板更牢固,以至于老师以为是自动布线的呢(不自吹了:-)。可惜当时没有打印机打印出PCB来。
PROTEL更是为广大电子爱好者所熟知,只可惜Bitbaby对它没有很深的研究。一般的电子制作电路均不复杂,对老手来说,也只要用脑子就能设计出印刷电路板图来,所以还是讲讲传统的印制板的制作方法吧。
首先要在纸上根据电路原理图设计出印刷电路板图,各元器件之间的正确连接是重要的,还要注意元器件的大小、排列位置、干扰等。(Bitbaby以后将写一篇专门的文章讲述如何设计印制板。)设计完成后要反复校对原理图,并找出元器件实物放到各自的位置,在调整孔距、走线等。注意正反面,有时不小心设计了反面,可以把原图放在复写纸上描一次,那么在纸的背面就有了所需要的。
Bitbaby制作印制板的方法,是把设计好的1:1图纸剪下来,用透明胶贴在单面敷铜板的铜面上,然后用冲子在需要钻孔的地方敲一下,形成凹进去的小坑,这样再用小电钻钻孔就不会打滑了。然后用自制的小电钻(收录机电动机改装)打孔,全部打完后撕下图纸,直接用毛笔蘸油漆描线路。
由于已经有孔的定位,画起来不困难,只要记住那几个孔是连在一起的就好了。一般不复杂的电路用这样的方法制作电路板极快(连复写纸都省了:-),若是复杂的电路可以在图纸和敷铜板之间夹一张复写纸,然后把印刷板图描一遍,打孔的地方描得深些,然后用毛笔蘸油漆描线路。
如果没有油漆,可以用质量较好的记号笔描线路,或用修正液描,只是修正液描的电路板不太美观,需干后修正宽度一致。指甲油也可以用,干得较快,比修正液好用些。描的时候注意线条之间保持距离,孔的周围要形成包围,以利于焊接。
油漆要好长时间才能干,等油漆干后就可以投入腐蚀液中,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。
热转印法
最好是用热转印法,简单方便。下面就来介绍一下热转印自制线路板的方法:热转印法是小批量快速制作印刷电路板的一种方法。它利用了激光打印机墨粉的防腐蚀特性,具有制板快速(20分钟),精度较高(线宽15mil,间距10mil),成本低廉等特点,但由于涂阻焊剂和过孔金属化等工艺的限制,这种方法还不能方便的制作任意布线双面板,只能制作单面板和所谓的“准双面板”。这种方法的实现,需要准备以下设备和原材料:一台电脑一台激光打印机,打印机的墨粉用廉价的兼容墨粉即可;热转印纸,也可以用不干胶纸的背面光面纸代替,不过要自己裁;金属壳电熨斗一把,用所谓的“热转印机(用塑封机改装的)”也可以,个人觉得效果不如电熨斗,而且很贵;敷铜电路板,有电木基材和玻纤环氧树脂基材的,后者的性能要好一些;腐蚀的容器和药品,容器用塑料盒即可,药品可以用盐酸和双氧水;钻孔用的钻机和钻头,钻头一般要用到0.8mm,0.6mm和1.0mm的;当然还有锯板,