小规模制作电路板方法

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简介:制作印刷电路板你或许用过贴胶条、描油漆、刀刻等多种方法,但都工序复杂、耗时
长、而且效果不佳。自己凑合用还行,但要是做个标准的、好看的板子,还实在是拿不出手,要做复杂的板子更是不行。通过网上交流,加上自己的一些体会,找到一条又快又好又便宜的制版方法,全部费用只需一次性投入260 元左右,可以制出与电脑设计一模一样的板子,单、双面均可,完全可以胜任一般的课题任务。

很爱搞些电子制作,但每当制作印刷电路板时便头疼不已,曾经

用过贴胶条、描油漆、刀刻等多种方法,但都工序复杂、耗时

长、而且效果不佳。自己凑合用还行,但要是做个标准的、好看

的板子,还实在是拿不出手,要做复杂的板子更是不行。通过网

上交流,加上自己的一些体会,找到一条又快又好又便宜的制

版方法,全部费用只需一次性投入260 元左右,可以制出与电脑

设计一模一样的板子,单、双面均可,完全可以胜任一般的课题

任务,在这里给大家介绍一下:

首先,到市场上采购一台过塑机,就是专门用于压制证件、照片

等塑皮封装的机器,如图一所示,在北京中关村市场遍地都是,

价格便宜的才220 元,可以竖者通过A3 幅面的纸。再去找几张平

整的没有剪裁印痕的不干胶纸,只用其衬纸,即浅黄色的表面光

滑的那一面。最好购买专门的衬纸,网上也有出售的,A4 幅

面的约40 元100 张。我就是通过网上邮购到的。只要采购到上述

两样物品,就可以试制印板了。

在电脑上通过PROTEL99 等电路制版软件设计好印版图,设计时建

议考虑以下几点:

1.走线最细宽度不小于15mil 为宜。

2.尽量采用贴片元件。使用贴片元件可以减小体积,提高可靠

性。尤其优越的是大幅减少了打孔的工作量。1206 规格的贴片电

阻、电容比较合适,便于手工焊接,跨线可用0 欧电阻代替。设

计时普通集成电路引脚间穿一根线、1206 规格的0 欧电阻下穿两

根线没有任何问题。0805 以及更小规格的贴片元件日后焊接比较

费劲,且元件下面穿一根导线都显困难。3.如果产品今后量产,

且为单面布线时,跨线可用0 欧电阻代替。因为这样更便于今后

机器自动安插元件,较远距离的跨线宜优先采用6mm 、8mm 、

10mm 的短接线,随意设计的短接线可能会为今后自动化生产带来

麻烦。当然,如果是自己业余制作,则可不受上述条件的拘泥。

设计好后,在PROTEL99 的“打印设置”中设成“镜象打印”,焊

盘设成“空心打印”,然后用激光打印机先将图打印在一张普通

纸上,检查无误后,剪一块比印板图大一些的衬纸,光滑面朝

上,贴在刚打印的印版图之上,四角用不干胶粘上固定即可。再

次送入激光打印机打印,这时在光滑的衬纸上就印有设计好的镜

象图形了。如图二所示。

如果没有激光打印机,也可以先用喷墨打印机将图打印在白纸

上,然后携转印纸到复印店直接复印即可。复印时最好先试印一

下,看看深浅如何。一般可以略调深一点,以保证线条部分被磨

粉完全填充。如果有多张印版图,可以先将图剪下,用透明胶条

统一贴在另一张A4 白纸上,这样可以只花一份复印钱就得到全部

的图。之后,剪裁好合适的覆铜板,最好比图纸大一圈。先用抛

光砂纸打磨干净,再用橡皮擦拭,最后用洗涤灵或洗衣粉洗净,

晾干。注意,这部工序不能图省事,洗净后的电路板不要再与任

何其他物质接触,包括不能用手触摸。覆铜板上的任何肉眼看不

见的污渍和汗渍都影响最终的转印效果。将打印好的衬纸图形面

朝下,贴在覆铜板上,四周用不干胶纸贴平、贴牢。

接下来取出过塑机。由于过塑机出厂时是为照片、证件等较薄的

纸张通过的,所以加热用的上、下辊之间基本没有间隙。印板比

较厚,不能直接通过,需要稍作ഊ调整。打开过塑机外壳,可以

看见里面有两上、两下共4 个加热辊。找到调整上、下辊间隙的

4 个螺钉,如图三所示,将其拧松几扣,使两个上辊可以向上窜

动1mm 左右即可。将过塑机通电,温度设定在180 度左右,把贴

好图形的覆铜板送入塑封机,并反复通过5 ―6 次。取出,让其

自然冷却。之后再将转印纸小心揭下,这时衬纸上的墨粉就会转

印到覆铜板上,板上就会出现与在电脑屏幕上一模一样的图形,

非常规矩、漂亮。如图四所示。之后就可以用盐酸+双氧水做腐

蚀液,腐蚀电路板。由于化学反应比较剧烈,腐蚀过程中只需轻

微晃动容器即可,不要做较大幅度的晃动,因为这样会引起印板

走线的侧面被过度腐蚀,导致走线变细甚至断裂。这个过程只需

半分钟左右就可完成。及时捞出覆铜板并用自来水冲洗,再用细

砂纸打掉墨粉,一个与电脑设计一模一样的电路板就制好了。如

图五所示。如果制作的是双面电路板,可以按下述步骤进行:

1.按上述方法制好A 面,腐蚀前用胶纸将B 面铜箔全部贴上保护

起来;

2.制好A 面后,用小电钻将板上的所有孔(元件安插孔、过孔、

固定安装孔等)打出来,并去掉孔边毛刺;

3.将印版对准光源,把B 面的转印纸通过孔透出的光线对准B 面

焊盘,再用不干胶纸将转印纸四边贴牢;

4.再次将印板送入过塑机,按上述方法转印;

5.将转印好的印板再次投入腐蚀液,腐蚀前别忘了将A 面用胶纸

贴上保护起来;

6.腐蚀完后,去除印版上的不干胶和墨粉,用细砂纸打磨干净,

一个标准的、漂亮的电路板就制成了。

需要说明的是,在业余条件下无法实现金属化过孔,替代的方法

是用短接线将印版的A 、B 面过孔直接焊起来。因此,如果是业

余制作双面电路板,设计时尽量用直插元件的引脚孔兼做过孔,

这样可以减少单独过孔的数量。

上述双面板的制作过程可以概括为先A 面、再打孔、后B 面。也

可以先打孔(需先用PROTEL99 输出孔位图并以此图为准在覆铜板

上标示孔的位置)、再同时将A 、B 面转印出来,只需腐蚀一次

就可得成品板。但需要A 、B 两面同时对正孔位,对操作要求较

高。之所以不最后打孔是由于没有孔定位,A 、B 面不容易对

齐,更重要的是最后打孔很容易将B 面焊盘打掉,这可能是一般

电钻转速偏低,达不到上万转的缘故。图六是本人的自制的小电

钻,电机是在市场采购的12V 直流电机,扭矩很大,打孔极为轻

松,远非玩具电机、录音机电机可比。经过本人的多次实践,感

到利用这种方法制板成功的关键所在并不是转印、腐蚀,而是在

于打印或复印。激光打印机或复印机的墨粉经过瞬间高温加热印

在纸上,而转印纸比较光滑,高温瞬间墨粉很不牢固,稍有外力

就容易脱落,但几秒钟之后纸张冷却了,磨粉就牢固多了。因此

要求激光打印机或复印机出纸口尽量保持清洁。对于激打最好先

把出纸口清扫一下再印。而对复印机,客户往往不便自己清扫,

这就需要多试几家复印店。本人就是通过三次比较,最后选中一

家效果理想的。

印板板材的厚度最好不要小于1mm,太薄的印版通过过塑机加热时

会发生弯曲变形。转印后的印版一定要自然冷却,不要用风冷促

其降温。用这种方法初学者只需试一、两次即可完全掌握要领,

非常适合做试验及少量的电路板的制作。由于在电脑中将焊盘打

印设置为“空心”,因此焊盘中心孔的铜皮也被腐蚀掉,这样打

孔也无需再打定位眼,直接用小手电钻打孔即可。

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