自制(zhì)PCB的方法
業餘條件下制(zhì)作(zuò)電(diàn)路闆方法總覽
電(diàn)路闆是電(diàn)子電(diàn)路的載體(tǐ),任何的電(diàn)路設計(jì)都需要被安裝在一塊電(diàn)路闆上(shàng),才可(kě)以實現其功能。而加工電(diàn)路闆,又是業餘電(diàn)子愛(ài)好者感到最頭痛的事,往往是:半天時(shí)間(jiān)就設計(jì)好的電(diàn)路,可(kě)加工電(diàn)路闆卻花(huā)費了幾天的時(shí)間(jiān)。甚至一些(xiē)很(hěn)好的電(diàn)路設計(jì)創意,卻因為(wèi)加工電(diàn)路闆太花(huā)時(shí)間(jiān)而放棄了實驗,無法繼續實現。 站(zhàn)長20多(duō)年前就開(kāi)始搞電(diàn)路實驗,最暈菜的也是做(zuò)電(diàn)路闆,可(kě)謂是想盡了一切辦法:油漆、石蠟、複寫紙、雕刻刀,甚至MM們用的指甲油、眉筆什麽的東東都用上(shàng)了,都還(hái)是不能達到高(gāo)效、高(gāo)質制(zhì)作(zuò)實驗電(diàn)路闆的目的。
後來(lái)到公司搞專業設計(jì)開(kāi)發,才知道(dào)專業的工程師(shī)們根本就不知道(dào)還(hái)有(yǒu)這等難處。他們用CAD設計(jì)好圖紙,打印出來(lái)後交給PCB加工廠,幾天後就可(kě)以得(de)到加工好的幾塊PCB樣闆。安裝上(shàng)零件,調試修改再打印,再送PCB加工廠加工,反複幾次,電(diàn)路就做(zuò)好了。他們根本就不必考慮加工電(diàn)路闆過程中,各種煩瑣的工藝過程和(hé)制(zhì)作(zuò)成本。而PCB加工廠之所以要不厭其煩,反複免費為(wèi)這些(xiē)公司加工實驗用電(diàn)路闆,當然也不是“發揚雷峰精神”,很(hěn)明(míng)顯這些(xiē)加工費用是要分攤到今後批量生(shēng)産的費用中。
如果你(nǐ)是小(xiǎo)的不知名的公司,或者是個(gè)人(rén),那(nà)加工一次的費用可(kě)能就要數(shù)百元。所以,如何簡單、快捷、低(dī)成本、高(gāo)質量加工實驗用電(diàn)路闆,是一個(gè)很(hěn)值得(de)研究的課題。現在也有(yǒu)了許多(duō)新的好方法,比如:熱轉印法、預塗布感光敷銅闆制(zhì)作(zuò)法、熱熔塑膜法等。本站(zhàn)将搜集這方面的方法、經驗,并整理(lǐ)成文,陸續在本站(zhàn)刊登。也歡迎愛(ài)好者、廠家(jiā)、材料設備供應商等合作(zuò),或撰文,或提供您的産品,或合作(zuò)推銷都可(kě)以。
如前言中所述,電(diàn)路闆是電(diàn)路的載體(tǐ),平常我們稱為(wèi)“印刷電(diàn)路闆”英文縮寫“PCB”。正規生(shēng)産印刷電(diàn)路闆自然與印刷有(yǒu)關,通(tōng)常采用的是絲網印刷工藝,其基本過程如下: 設計(jì)版圖→描圖→曬闆(制(zhì)作(zuò)印刷底版)→印刷→化學方法腐蝕→清洗及表面處理(lǐ)→印刷助焊、标識、阻焊等層→切割、打孔等機械加工→成品電(diàn)路版
業餘條件下,可(kě)以省去“印刷助焊、标識、阻焊等層”的工序,難點在制(zhì)版和(hé)印刷環節上(shàng)。由于隻需要制(zhì)作(zuò)少(shǎo)量(一塊或幾塊)電(diàn)路版,采用正規的制(zhì)版和(hé)印刷工序顯然是不經濟的,于是就有(yǒu)了各種非印刷,或亞印刷的制(zhì)作(zuò)方法。
1、雕刻法
此法最直接。将設計(jì)好的銅箔圖形用複寫紙,複寫到覆銅闆銅箔面,使用鋼鋸片磨制(zhì)的特殊雕刻刀具,直接在覆銅闆上(shàng)沿着銅箔圖形的邊緣用力刻畫(huà),盡量切割到深處,然後再撕去圖形以外不需要的銅箔,再打上(shàng)元件的插孔就可(kě)以了。此法的關鍵是:刻畫(huà)的力度要夠;撕去多(duō)餘銅箔要從闆的邊緣開(kāi)始,操作(zuò)的好時(shí),可(kě)以成片的逐步撕去,可(kě)以使用指甲剪來(lái)完成這個(gè)步驟。一些(xiē)小(xiǎo)電(diàn)路實驗版适合用此法制(zhì)作(zuò)。
2、手工描繪法
就是用筆直接将印刷圖形畫(huà)在覆銅闆上(shàng),然後再進行(xíng)化學腐蝕等步驟。此法看似簡單,實際操作(zuò)起來(lái)很(hěn)不容易!現在的電(diàn)子元件體(tǐ)積小(xiǎo),引腳間(jiān)距更小(xiǎo)(毫米量級),銅箔走線也同樣細小(xiǎo),而且畫(huà)上(shàng)去的線條還(hái)很(hěn)難修改,要畫(huà)好這樣的闆就完全看你(nǐ)的筆頭工夫了。經驗是:“顔料”和(hé)畫(huà)筆的選用都很(hěn)關鍵。我自己曾經用紅色指甲油裝在醫(yī)用注射器(qì)中,描繪電(diàn)路闆,效果不錯,但(dàn)針頭的尖端要适當加工;也有(yǒu)人(rén)介紹用漆片溶于無水(shuǐ)酒精中,使用鴨嘴筆勾畫(huà),具體(tǐ)方法如下:
将漆片(即蟲膠,化工原料店(diàn)有(yǒu)售)一份,溶于三份無水(shuǐ)酒精中,并适當攪拌,待其全部溶解後,滴上(shàng)幾滴醫(yī)用紫藥水(shuǐ)(龍膽紫),使其呈現一定的顔色,攪拌均勻後,即可(kě)作(zuò)為(wèi)保護漆用來(lái)描繪電(diàn)路闆。先用細砂紙把敷銅闆擦亮,然後采用繪圖儀器(qì)中的鴨嘴筆(或圓規上(shàng)用來(lái)畫(huà)圖形的墨水(shuǐ)鴨嘴筆),進行(xíng)描繪,鴨嘴筆上(shàng)有(yǒu)調整筆劃粗細的螺母,筆劃粗細可(kě)調,并可(kě)借用直尺、三角尺描繪出很(hěn)細的直線,且描繪出的線條光滑、均勻,無邊緣鋸齒,給人(rén)以順暢、流利的感覺;同時(shí),還(hái)可(kě)以在電(diàn)路闆的空(kōng)閑處寫上(shàng)漢字、英語、拼音(yīn)或符号描繪出的線條,若向周圍浸潤,則是濃度太小(xiǎo),可(kě)以加一點漆片;若是拖不開(kāi)筆,則是太稠了,需滴上(shàng)幾滴無水(shuǐ)酒精。萬一描錯了也沒關系,隻要用一小(xiǎo)棍(火(huǒ)柴杆),做(zuò)一個(gè)小(xiǎo)棉簽,蘸上(shàng)一點無水(shuǐ)酒精,即可(kě)方便地擦掉,然後重新描繪即可(kě)。一旦電(diàn)路闆圖繪好後,即可(kě)在三氯化鐵(tiě)溶液中腐蝕。電(diàn)路闆腐蝕好後,去漆也很(hěn)方便,用棉球蘸上(shàng)無水(shuǐ)酒精,就可(kě)以将保護漆擦掉,略一晾幹,就可(kě)随之塗上(shàng)松香水(shuǐ)使用。
由于酒精揮發快,配制(zhì)好的保護漆應放在小(xiǎo)瓶中(如墨水(shuǐ)瓶)密封保存,用完後别忘了蓋上(shàng)瓶蓋,若在下次使用時(shí),發現濃度變稠了,隻要加上(shàng)适量無水(shuǐ)酒精即可(kě)。
3、帖圖法
電(diàn)子商店(diàn)有(yǒu)售一種“标準的預切符号及膠帶”,預切符号常用規格有(yǒu) 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(zuò)的(黑(hēi)色),塑基(紅色)材料盡量不用。膠帶常用規格有(yǒu)0.3、0.9 、1.8、 2.3、 3.7等幾種。單位均為(wèi)毫米。可(kě)以根據電(diàn)路設計(jì)版圖,選用對應的符号及膠帶,粘貼到覆銅版的銅箔面上(shàng)。用軟一點的小(xiǎo)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(shí),最好用取暖器(qì)使表面加溫以加強粘連效果。張貼好後就可(kě)以進行(xíng)腐蝕工序了。
4、油印法
把蠟紙放在鋼闆上(shàng),用筆将電(diàn)路圖按1:1刻在蠟紙上(shàng),并把刻在蠟紙上(shàng)的電(diàn)路圖按電(diàn)路闆尺寸剪下,剪下的蠟紙放在所印敷銅闆上(shàng)。取少(shǎo)量油漆與滑石粉調成稀稠合适的印料,用毛刷蘸取印料,均勻地塗到蠟紙上(shàng),反複幾遍,印制(zhì)闆即可(kě)印上(shàng)電(diàn)路。這種刻闆可(kě)反複使用,适于小(xiǎo)批量制(zhì)作(zuò)。提示:利用光電(diàn)謄印機,可(kě)以按照設計(jì)圖紙自動刻制(zhì)成1:1尺寸的蠟紙 。
5、熱熔塑膜制(zhì)版法:此法從網絡文章中收集(作(zuò)者NewBlue),可(kě)行(xíng)性未經驗證,供參考。
①在打印機上(shàng)将電(diàn)路闆圖按1∶1的比例打印在80克複印紙上(shàng)。手工繪制(zhì)也可(kě)以,但(dàn)底紙要平整。
②找一台傳真機,将機裏的傳真紙取出,換上(shàng)熱熔塑膜(據說可(kě)以買到,誰有(yǒu)這個(gè)貨,請(qǐng)聯系站(zhàn)長)。把電(diàn)路圖放入傳真機入口,利用傳真機的複印鍵,将線路圖複制(zhì)在熱熔塑膜上(shàng)。這時(shí)印刷電(diàn)路闆的“印刷原稿”就做(zuò)好了。
③用雙面膠帶紙将制(zhì)好圖的塑膜平整地貼在敷銅闆上(shàng)。注意要平整,不能起皺,膠帶紙不能遮住熔化部分,否則影(yǐng)響線路闆的制(zhì)作(zuò)效果。
④用漆刷将油漆均勻地刷在塑膜上(shàng),注意:不能往複地刷,隻能順着一個(gè)方向依次刷,否則塑膜一起皺,銅闆上(shàng)的線條就會(huì)出現重疊。待電(diàn)路圖全被刷遍,小(xiǎo)心地将塑膜拿(ná)掉。這時(shí)一塊印刷線路闆就印刷好了。待幹後,即可(kě)腐蝕了。
如要印制(zhì)多(duō)塊,可(kě)做(zuò)一個(gè)比電(diàn)路闆大(dà)一點的木框,将絲網平整地敷在木框上(shàng),固定好。再用雙面膠帶紙将定好影(yǐng)的塑膜貼在絲網下面。将敷銅闆放在桌上(shàng),合上(shàng)絲網架(印刷圖與敷銅闆要左右對齊),用漆刷将漆順一個(gè)方向依次刷好,拿(ná)掉網架。印刷電(diàn)路闆就印好了。如有(yǒu)缺陷,可(kě)用油漆和(hé)竹片修改。
以上(shàng)過程須注意,刷漆時(shí),手用力要輕重得(de)當,太重漆膜太厚,線條會(huì)跑花(huā)邊,太輕線條會(huì)出現斷線。塑膜一定要正面朝上(shàng)。
6、使用預塗布感光敷銅闆
使用一種專用的覆銅闆,其銅鉑層表面預先塗布了一層感光材料,故稱為(wèi)“預塗布感光敷銅闆”,也叫“感光闆”。制(zhì)作(zuò)方法如下:
①單面闆的制(zhì)作(zuò):将電(diàn)腦(nǎo)畫(huà)好的PCB圖,用噴墨專用紙打印出1:1黑(hēi)白720dpi圖紙(元件面),如果用激光打印機輸出圖紙也可(kě)以。取一塊與圖紙大(dà)小(xiǎo)相當的光敏闆,撕去保護膜。用玻璃闆或塑料透明(míng)闆把圖紙與光敏PCB闆壓緊,在陽光下曝光5-10分鍾。用附帶的顯影(yǐng)藥1:20配水(shuǐ)進行(xíng)顯影(yǐng),當曝光部分(不需要的敷銅皮)完全裸露出來(lái)時(shí),用水(shuǐ)沖淨,即可(kě)用三氯化鐵(tiě)進行(xíng)腐蝕了。操作(zuò)熟練後,可(kě)制(zhì)出精度達0.1mm的走線!
②雙面線路闆的制(zhì)作(zuò):步驟參考單面闆,雙面闆主要是兩面定位要準确。可(kě)以兩面分别曝光,但(dàn)時(shí)間(jiān)要一緻,一面在曝光時(shí)另一面要用黑(hēi)紙保護。
此法從原理(lǐ)上(shàng)說是最簡單、實用的方法,但(dàn)因市售的“預塗布感光敷銅闆”價格比較高(gāo),且不易買到。所以此法還(hái)不為(wèi)多(duō)數(shù)業餘愛(ài)好者所認識。歡迎廠家(jiā)聯系本站(zhàn)合作(zuò)宣傳推廣。
7、熱轉印法
使用激光打印機,将設計(jì)的PCB銅鉑圖形打印到熱轉印紙上(shàng),再将熱轉印紙緊貼在覆銅闆的銅鉑面上(shàng),以适當的溫度加熱,轉印紙上(shàng)原先打印上(shàng)去的圖形(其實是碳粉)就會(huì)受熱融化,并轉移到銅鉑面上(shàng),形成腐蝕保護層。這種方法比常規制(zhì)版印刷的方法更簡單,而且現在大(dà)多(duō)數(shù)的電(diàn)路都是使用計(jì)算(suàn)機CAD設計(jì),激光打印機也相當普及,這個(gè)工藝還(hái)比較容易實現。