本文分三大部分:
第一部分:PCB覆銅板的七種方法詳細(xì)講解;第二部分:結(jié)合感光膜制PCB板方法詳細(xì)舉例介紹;第三部分:用感光干膜制板過(guò)程的實(shí)物分享。
現(xiàn)在玩電路的人越來(lái)越多了,玩電路少不了畫(huà)電路制版子,想讓板子看著高端大氣上檔次,也不能每次都去加工,那樣子勞神傷財(cái),還不如自己做一塊PCB敷銅板。
當(dāng)然現(xiàn)在很多種方法制PCB板。據(jù)我所知應(yīng)該有七種吧 ,這里我小小的總結(jié)了一下,有不完善的請(qǐng)?zhí)岢觯蠹铱梢怨餐懻?!因?yàn)榫W(wǎng)上方法雖多,但是沒(méi)有一個(gè)比較綜合的。以下內(nèi)容有的是自己收集整理,有的是結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)歸納的,有不合理之處請(qǐng)見(jiàn)諒。
一、雕刻法:
此法最直接。將設(shè)計(jì)好的銅箔圖形用復(fù)寫(xiě)紙,復(fù)寫(xiě)到覆銅板銅箔面,使用鋼鋸片磨制的特殊雕刻刀具,直接在覆銅板上沿著銅箔圖形的邊緣用力刻畫(huà),盡量切割到深處,然后再撕去圖形以外不需要的銅箔,再用手電鉆打孔就可以了。此法的關(guān)鍵是:刻畫(huà)的力度要夠;撕去多余銅箔要從板的邊緣開(kāi)始,操作的好時(shí),可以成片的逐步撕去,可以使用小的尖嘴鉗來(lái)完成這個(gè)步驟。一些小電路實(shí)驗(yàn)版適合用此法制作。
二、手工描繪法:
就是用筆直接將印刷圖形畫(huà)在覆銅板上,然后再進(jìn)行化學(xué)腐蝕等步驟。此法看似簡(jiǎn)單,實(shí)際操作起來(lái)很不容易!現(xiàn)在的電子元件體積小,引腳間距更?。ê撩琢考?jí)),銅箔走線(xiàn)也同樣細(xì)小,而且畫(huà)上去的線(xiàn)條還很難修改,要畫(huà)好這樣的板就完全看你的筆頭工夫了。經(jīng)驗(yàn)是:“顏料”和畫(huà)筆的選用都很關(guān)鍵。我自己曾經(jīng)用紅色指甲油裝在醫(yī)用注射器中,描繪電路板,效果不錯(cuò),但針頭的尖端要適當(dāng)加工;也有人介紹用漆片溶于無(wú)水酒精中,使用鴨嘴筆勾畫(huà),具體方法如下:
將漆片(即蟲(chóng)膠,化工原料店有售)一份,溶于三份無(wú)水酒精中,并適當(dāng)攪拌,待其全部溶解后,滴上幾滴醫(yī)用紫藥水(龍膽紫),使其呈現(xiàn)一定的顏色,攪拌均勻后,即可作為保護(hù)漆用來(lái)描繪電路板。
先用細(xì)砂紙把敷銅板擦亮,然后采用繪圖儀器中的鴨嘴筆(或圓規(guī)上用來(lái)畫(huà)圖形的墨水鴨嘴筆),進(jìn)行描繪,鴨嘴筆上有調(diào)整筆劃粗細(xì)的螺母,筆劃粗細(xì)可調(diào),并可借用直尺、三角尺描繪出很細(xì)的直線(xiàn),且描繪出的線(xiàn)條光滑、均勻,無(wú)邊緣鋸齒,給人以順暢、流利的感覺(jué);同時(shí),還可以在電路板的空閑處寫(xiě)上漢字、英語(yǔ)、拼音或符號(hào)描繪出的線(xiàn)條,若向周?chē)?rùn),則是濃度太小,可以加一點(diǎn)漆片;若是拖不開(kāi)筆,則是太稠了,需滴上幾滴無(wú)水酒精。萬(wàn)一描錯(cuò)了也沒(méi)關(guān)系,只要用一小棍(火柴桿),做一個(gè)小棉簽,蘸上一點(diǎn)無(wú)水酒精,即可方便地擦掉,然后重新描繪即可。一旦電路板圖繪好后,即可在三氯化鐵溶液中腐蝕。電路板腐蝕好后,去漆也很方便,用棉球蘸上無(wú)水酒精,就可以將保護(hù)漆擦掉,略一晾干,就可隨之涂上松香水使用。
由于酒精揮發(fā)快,配制好的保護(hù)漆應(yīng)放在小瓶中(如墨水瓶)密封保存,用完后別忘了蓋上瓶蓋,若在下次使用時(shí),發(fā)現(xiàn)濃度變稠了,只要加上適量無(wú)水酒精即可。
三、貼圖法:
①預(yù)切符號(hào)法
電子商店有售一種“標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)切符號(hào)及膠帶”,預(yù)切符號(hào)常用規(guī)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(gòu)買(mǎi)紙基材料做的(黑色),塑基(紅色)材料盡量不用。膠帶常用規(guī)格有0.3、0.9 、1.8、 2.3、 3.7等幾種。單位均為毫米??梢愿鶕?jù)電路設(shè)計(jì)版圖,選用對(duì)應(yīng)的符號(hào)及膠帶,粘貼到覆銅版的銅箔面上。用軟一點(diǎn)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(diǎn)敲擊線(xiàn)條轉(zhuǎn)彎處、搭接處。天冷時(shí),最好用取暖器使表面加溫以加強(qiáng)粘連效果。張貼好后就可以進(jìn)行腐蝕工序了。
②不干膠紙貼圖法(推薦)
用Protel或PADS等設(shè)計(jì)軟件繪出印制板圖,用針式打印機(jī)輸出到不干膠紙,將不干膠紙貼在已做清潔處理的敷銅板上,用切紙刀片沿線(xiàn)條輪廓切出,將需腐蝕部分紙條撕掉.投入三氯化欠鐵溶液中腐蝕,清洗,曬干后即可投入使用. 此法類(lèi)似雕刻法,但比雕刻法要省不少力氣,且能保證印制導(dǎo)線(xiàn)的美觀和精度!
經(jīng)驗(yàn)大家知道,三氯化鐵溶液腐蝕是很慢的,筆者曾用稀硝酸代之,做這個(gè)實(shí)驗(yàn),腐蝕速度快的驚人,五分鐘左右就能搞定,質(zhì)量與三氯的沒(méi)什么區(qū)別,建議diy試試!但此法比較危險(xiǎn),提醒制作者注意,千萬(wàn)不要讓身體的任何部位觸及腐蝕液,否則后果不堪設(shè)想!切記!切記!
四、油印法:
把蠟紙放在鋼板上,用筆將電路圖按1:1刻在蠟紙上,并把刻在蠟紙上的電路圖按電路板尺寸剪下,剪下的蠟紙放在所印敷銅板上。取少量油漆與滑石粉調(diào)成稀稠合適的印料,用毛刷蘸取印料,均勻地涂到蠟紙上,反復(fù)幾遍,印制板即可印上電路。這種刻板可反復(fù)使用,適于小批量制作。提示:利用光電謄印機(jī),可以按照設(shè)計(jì)圖紙自動(dòng)刻制成1:1尺寸的蠟紙 。
五、熱熔塑膜制版法:此法從網(wǎng)絡(luò)文章中收集,可行性未經(jīng)驗(yàn)證,供參考。
①在打印機(jī)上將電路板圖按1∶1的比例打印在80克復(fù)印紙上。手工繪制也可以,但底紙要平整。
②找一臺(tái)傳真機(jī),將機(jī)里的傳真紙取出,換上熱熔塑膜。把電路圖放入傳真機(jī)入口,利用傳真機(jī)的復(fù)印鍵,將線(xiàn)路圖復(fù)制在熱熔塑膜上。這時(shí)印刷電路板的“印刷原稿”就做好了。
③用雙面膠帶紙將制好圖的塑膜平整地貼在敷銅板上。注意要平整,不能起皺,膠帶紙不能遮住熔化部分,否則影響線(xiàn)路板的制作效果。
④用漆刷將油漆均勻地刷在塑膜上,注意:不能往復(fù)地刷,只能順著一個(gè)方向依次刷,否則塑膜一起皺,銅板上的線(xiàn)條就會(huì)出現(xiàn)重疊。待電路圖全被刷遍,小心地將塑膜拿掉。這時(shí)一塊印刷線(xiàn)路板就印刷好了。待干后,即可腐蝕了。
如要印制多塊,可做一個(gè)比電路板大一點(diǎn)的木框,將絲網(wǎng)平整地敷在木框上,固定好。再用雙面膠帶紙將定好影的塑膜貼在絲網(wǎng)下面。將敷銅板放在桌上,合上絲網(wǎng)架(印刷圖與敷銅板要左右對(duì)齊),用漆刷將漆順一個(gè)方向依次刷好,拿掉網(wǎng)架。印刷電路板就印好了。如有缺陷,可用油漆和竹片修改。
以上過(guò)程須注意,刷漆時(shí),手用力要輕重得當(dāng),太重漆膜太厚,線(xiàn)條會(huì)跑花邊,太輕線(xiàn)條會(huì)出現(xiàn)斷線(xiàn)。塑膜一定要正面朝上。
[page]
六、使用預(yù)涂布感光敷銅板:
使用一種專(zhuān)用的覆銅板,其銅鉑層表面預(yù)先涂布了一層感光材料,故稱(chēng)為“預(yù)涂布感光敷銅板”,也叫“感光板”。制作方法如下:
將電路圖1:1打印在比較透明(?。┑?、最少有一面是比較光滑平整的紙上,要鏡象打印在平整的那一面。
再將紙光滑面緊貼感光電路板(用玻璃夾緊),放到太陽(yáng)下照射2-8分鐘,時(shí)間長(zhǎng)短跟太陽(yáng)強(qiáng)弱有關(guān),陰天可以照射20分鐘左右也可以。注意:以上是透明膠片的參考時(shí)間,用白紙的時(shí)間根據(jù)紙的透光度將時(shí)間再延長(zhǎng)。此過(guò)程一定不要移動(dòng)紙和電路板的相對(duì)位置,并且要貼緊。
然后將要電路板放到顯影藥水下顯影(洗掉不需要的感光劑),留下的顯影劑會(huì)阻止銅跟下一步的三氯化鐵反應(yīng)。此過(guò)程一般需要1-3分鐘。時(shí)間跟暴光程度成反比,暴光過(guò)度的話(huà),顯影時(shí)間就會(huì)很短,暴光不足的話(huà),顯影時(shí)間就會(huì)很長(zhǎng),甚至長(zhǎng)到10分鐘以上,另外,還跟顯影水的濃度有關(guān)。不過(guò),強(qiáng)烈建議暴光不要過(guò)度,寧可顯影時(shí)間長(zhǎng)些,這樣不會(huì)出現(xiàn)失誤,可以保證100%成功。
最后經(jīng)過(guò)三氯化鐵腐蝕,一般需要10-60分鐘左右。
由于以上過(guò)程是光直接決定銅皮的去留,所以精度可以做到很高很高。所以,操作熟練者一般可以30分鐘內(nèi)做出高精度的電路板,熱轉(zhuǎn)印紙也可以打印后用來(lái)暴光,不需要加熱轉(zhuǎn)印過(guò)程。效果要好一些,價(jià)格的話(huà),應(yīng)該會(huì)貴很多,不過(guò)一般都還是能接受。
①單面板的制作:將電腦畫(huà)好的PCB圖,用噴墨專(zhuān)用紙打印出1:1黑白720dpi圖紙(元件面),如果用激光打印機(jī)輸出圖紙也可以。取一塊與圖紙大小相當(dāng)?shù)墓饷舭?,撕去保護(hù)膜。用玻璃板或塑料透明板把圖紙與光敏PCB板壓緊,在陽(yáng)光下曝光5-10分鐘。用附帶的顯影藥1:20配水進(jìn)行顯影,當(dāng)曝光部分(不需要的敷銅皮)完全裸露出來(lái)時(shí),用水沖凈,即可用三氯化鐵進(jìn)行腐蝕了。操作熟練后,可制出精度達(dá)0.1mm的走線(xiàn)!
②雙面線(xiàn)路板的制作:步驟參考單面板,雙面板主要是兩面定位要準(zhǔn)確。可以?xún)擅娣謩e曝光,但時(shí)間要一致,一面在曝光時(shí)另一面要用黑紙保護(hù)。
七、熱轉(zhuǎn)印法:
硬件:
1:一臺(tái)用于產(chǎn)生高精度塑料碳粉阻焊層的打印輸出設(shè)備,比如一臺(tái)激光打印機(jī)或者一臺(tái)復(fù)印機(jī)(復(fù)印機(jī)的話(huà)需要有復(fù)印原稿,原稿可以用噴墨打印機(jī)打印出來(lái))。
2:一個(gè)能用的電熨斗。
3:一張不干膠貼紙的光滑底襯紙。
4:一定量的三氯化鐵腐蝕液,根據(jù)板的大小而定。補(bǔ)充,有個(gè)量程在0~200度的數(shù)字溫度計(jì)的話(huà)更好,高檔數(shù)字萬(wàn)用表附帶的也行。
軟 件:低版本的PROTEL,比如PROTEL2.5中文版高版本的PROTEL,比如PROTEL99SE中文版甚至只是一個(gè)WIN自帶的畫(huà)圖程序總之就是要一個(gè)能畫(huà)圖的軟件即可。
步驟:
第一步:利用一個(gè)能生成圖像的軟件生成一些圖像文件,比如用低版本PROTEL組織SCH,再利用網(wǎng)絡(luò)表生成相應(yīng)PCB圖,或用PowerPCB直接畫(huà)PCB圖(不會(huì)PROTEL、PowerPCB的話(huà),甚至是WINDOWS的畫(huà)筆程序也行),以備打印。
第二步:將PCB圖打印到熱轉(zhuǎn)印紙上(JS所說(shuō)的熱轉(zhuǎn)印紙就是不干膠紙的黃色底襯!)。
第三步:將打印好PCB的轉(zhuǎn)印紙平鋪在覆銅板上,準(zhǔn)備轉(zhuǎn)印。
第四步:用電熨斗加溫(要很熱)將轉(zhuǎn)印紙上黑色塑料粉壓在覆銅板上形成高精度的抗腐層。
第五步:電熨斗加溫加壓成功轉(zhuǎn)印后的效果!若你經(jīng)常搞,熟練了,很容易成功。
第六步:準(zhǔn)備好三氯化鐵溶液進(jìn)行腐蝕。
第七步:效果還不錯(cuò)吧!注意不要腐蝕過(guò)度,腐蝕結(jié)束,準(zhǔn)備焊接。
第八步:清理出焊盤(pán)部分,剩下的部分用于阻焊。
第九步:安裝所需預(yù)定原件并焊接好。
[page]
注意:
1:不要使電熨斗過(guò)熱或者過(guò)涼,最佳溫度是140~170之間,在這個(gè)溫度范圍以?xún)?nèi),塑料碳粉的轉(zhuǎn)移特性最佳。
2:要等溫度低一些以后再將轉(zhuǎn)印紙揭下來(lái),慢慢的揭,發(fā)現(xiàn)又沒(méi)轉(zhuǎn)印好的部分請(qǐng)?jiān)偕w上,再次加溫加壓進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移。
3:一些實(shí)在有問(wèn)題的部分(比如斷線(xiàn))請(qǐng)用油性碳素筆或者指甲油,油漆什么的進(jìn)行補(bǔ)救一下不過(guò)這種情況不是很多。
這里我就詳細(xì)的介紹一下用感光膜制PCB板的方法(第六種) 一般走線(xiàn)最細(xì)寬度不小于15mil為宜(當(dāng)然條件和技術(shù)都比較好的可以試試更細(xì)的走線(xiàn),據(jù)說(shuō)有高手3mil走線(xiàn)都沒(méi)問(wèn)題)
AD2013反相打印PCB
第一步.AD2013反相打印設(shè)置
第二步.點(diǎn)擊頁(yè)面設(shè)置
[page]
第三步.進(jìn)入圖形打印高級(jí)設(shè)置
第四步.進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置
第五步.收工(需要虛擬打印機(jī),下面有)
[page]
下面是實(shí)物制作教程(用感光干膜制板過(guò)程)
步驟一:用感光干膜制板過(guò)程:把顯影劑按1:100兌水,10克的兌1升水,脫膜劑按1:60或70兌水,放在一邊等待。
步驟二:選著一塊大小比PCB圖大一些的的覆銅板,把銅箔表面處理干凈(有多種方法,我用水磨沙紙磨的方法)
步驟三:貼膜,剪一塊比電路板略微大一些的感光膜,感光膜是夾在兩層薄膜之間的,先撕掉一邊,有點(diǎn)難撕。
[page]
步驟四:撕膜
步驟五:已經(jīng)貼好啦
步驟六:加固,貼好后,用電熨斗稍加熱加壓,不用太熱,起固定作用(我用的是80度左右)。其實(shí)吹風(fēng)機(jī)也行的
[page]
步驟七:有紫外線(xiàn)燈管最好(就是驗(yàn)鈔機(jī)那種燈)這里我是用普通燈管。曝光,將把打印電路板菲林打放在感光板 ...
步驟八:曝光中
步驟九:完成曝光
[page]
步驟十:顯影,揭掉另一層保護(hù)薄膜,也是用小的透明膠紙膠住膜的上面慢慢撕,放入顯影劑中,差不多顯完時(shí),用刷子輕輕的刷
步驟十一:顯影差不多完成了
步驟十二:氯化鐵腐蝕完后的樣子
[page]
步驟十三:脫膜,將板子放在脫膜劑水溶液,泡幾分鐘就好。后用水沖洗干凈并用熱風(fēng)筒吹干
步驟十四:完成收工
相關(guān)閱讀:
網(wǎng)友分享:制作PCB板需要考慮的幾大要素
http://coahr.cn/gptech-art/80021738
專(zhuān)家解答,教你突破高速PCB設(shè)計(jì)瓶頸
http://coahr.cn/emc-art/80021724
經(jīng)驗(yàn)分享:PCB繪圖技巧及常見(jiàn)錯(cuò)誤
http://coahr.cn/gptech-art/80021712