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制作PCB覆铜板的七种常见方法

  现在玩电路的人越来越多了,玩电路少不了画电路制版子,想让板子看着高端大气上档次,也不能每次都去加工,那样子劳神伤财,还不如自己做一块PCB覆铜板。

  当然现在很多种方法制PCB板。据我所知应该有七种吧,这里我小小的总结了一下,有不完善的请提出,大家可以共同讨论!因为网上方法虽多,但是没有一个比较综合的。以下内容有的是自己收集整理,有的是结合实际经验加以总结归纳的,有不合理之处请见谅。

  制作PCB覆铜板的七种常见方法

  这里主要为大家介绍PCB覆铜板的七种方法详细讲解

  一、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,再用手电钻打孔就可以了。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,可以使用小的尖嘴钳来完成这个步骤。一些小电路实验版适合用此法制作。

  二、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。

  三、贴图法:

  ①预切符号法

  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。

  ②不干胶纸贴图法(推荐)

  用Protel或PADS等设计软件绘出印制板图,用针式打印机输出到不干胶纸,将不干胶纸贴在已做清洁处理的敷铜板上,用切纸刀片沿线条轮廓切出,将需腐蚀部分纸条撕掉。投入三氯化欠铁溶液中腐蚀,清洗,晒干后即可投入使用。此法类似雕刻法,但比雕刻法要省不少力气,且能保证印制导线的美观和精度!

  经验大家知道,三氯化铁溶液腐蚀是很慢的,笔者曾用稀硝酸代之,做这个实验,腐蚀速度快的惊人,五分钟左右就能搞定,质量与三氯的没什么区别,建议diy试试!但此法比较危险,提醒制作者注意,千万不要让身体的任何部位触及腐蚀液,否则后果不堪设想!切记!切记!

  四、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。

  五、热熔塑膜制版法:

  此法从网络文章中收集,可行性未经验证,供参考。

  ①在打印机上将电路板图按1∶1的比例打印在80克复印纸上。手工绘制也可以,但底纸要平整。

  ②找一台传真机,将机里的传真纸取出,换上热熔塑膜。把电路图放入传真机入口,利用传真机的复印键,将线路图复制在热熔塑膜上。这时印刷电路板的“印刷原稿”就做好了。

  ③用双面胶带纸将制好图的塑膜平整地贴在敷铜板上。注意要平整,不能起皱,胶带纸不能遮住熔化部分,否则影响线路板的制作效果。

  ④用漆刷将油漆均匀地刷在塑膜上,注意:不能往复地刷,只能顺着一个方向依次刷,否则塑膜一起皱,铜板上的线条就会出现重叠。待电路图全被刷遍,小心地将塑膜拿掉。这时一块印刷线路板就印刷好了。待干后,即可腐蚀了。

  如要印制多块,可做一个比电路板大一点的木框,将丝网平整地敷在木框上,固定好。再用双面胶带纸将定好影的塑膜贴在丝网下面。将敷铜板放在桌上,合上丝网架(印刷图与敷铜板要左右对齐),用漆刷将漆顺一个方向依次刷好,拿掉网架。印刷电路板就印好了。如有缺陷,可用油漆和竹片修改。

  以上过程须注意,刷漆时,手用力要轻重得当,太重漆膜太厚,线条会跑花边,太轻线条会出现断线。塑膜一定要正面朝上。

  六、使用预涂布感光敷铜板:

  使用一种专用的覆铜板,其铜铂层表面预先涂布了一层感光材料,故称为“预涂布感光敷铜板”,也叫“感光板”。制作方法如下:

  将电路图1:1打印在比较透明(薄)的、最少有一面是比较光滑平整的纸上,要镜象打印在平整的那一面。

  再将纸光滑面紧贴感光电路板(用玻璃夹紧),放到太阳下照射2-8分钟,时间长短跟太阳强弱有关,阴天可以照射20分钟左右也可以。注意:以上是透明胶片的参考时间,用白纸的时间根据纸的透光度将时间再延长。此过程一定不要移动纸和电路板的相对位置,并且要贴紧。

  然后将要电路板放到显影药水下显影(洗掉不需要的感光剂),留下的显影剂会阻止铜跟下一步的三氯化铁反应。此过程一般需要1-3分钟。时间跟暴光程度成反比,暴光过度的话,显影时间就会很短,暴光不足的话,显影时间就会很长,甚至长到10分钟以上,另外,还跟显影水的浓度有关。不过,强烈建议暴光不要过度,宁可显影时间长些,这样不会出现失误,可以保证100%成功。

  最后经过三氯化铁腐蚀,一般需要10-60分钟左右。

  由于以上过程是光直接决定铜皮的去留,所以精度可以做到很高很高。所以,操作熟练者一般可以30分钟内做出高精度的电路板,热转印纸也可以打印后用来暴光,不需要加热转印过程。效果要好一些,价格的话,应该会贵很多,不过一般都还是能接受。

  ①单面板的制作:将电脑画好的PCB图,用喷墨专用纸打印出1:1黑白720dpi图纸(元件面),如果用激光打印机输出图纸也可以。取一块与图纸大小相当的光敏板,撕去保护膜。用玻璃板或塑料透明板把图纸与光敏PCB板压紧,在阳光下曝光5-10分钟。用附带的显影药1:20配水进行显影,当曝光部分(不需要的敷铜皮)完全裸露出来时,用水冲净,即可用三氯化铁进行腐蚀了。操作熟练后,可制出精度达0.1mm的走线!

  ②双面线路板的制作:步骤参考单面板,双面板主要是两面定位要准确。可以两面分别曝光,但时间要一致,一面在曝光时另一面要用黑纸保护。

  七、热转印法:

  硬件:

  1:一台用于产生高精度塑料碳粉阻焊层的打印输出设备,比如一台激光打印机或者一台复印机(复印机的话需要有复印原稿,原稿可以用喷墨打印机打印出来)。

  2:一个能用的电熨斗。

  3:一张不干胶贴纸的光滑底衬纸。

  4:一定量的三氯化铁腐蚀液,根据板的大小而定。补充,有个量程在0~200度的数字温度计的话更好,高档数字万用表附带的也行。

  软件:

  低版本的PROTEL,比如PROTEL2.5中文版高版本的PROTEL,比如PROTEL99SE中文版甚至只是一个WIN自带的画图程序总之就是要一个能画图的软件即可。

  步骤:

  第一步:利用一个能生成图像的软件生成一些图像文件,比如用低版本PROTEL组织SCH,再利用网络表生成相应PCB图,或用PowerPCB直接画PCB图(不会PROTEL、PowerPCB的话,甚至是WINDOWS的画笔程序也行),以备打印。

  第二步:将PCB图打印到热转印纸上(JS所说的热转印纸就是不干胶纸的黄色底衬!)。

  第三步:将打印好PCB的转印纸平铺在覆铜板上,准备转印。

  第四步:用电熨斗加温(要很热)将转印纸上黑色塑料粉压在覆铜板上形成高精度的抗腐层。

  第五步:电熨斗加温加压成功转印后的效果!若你经常搞,熟练了,很容易成功。

  第六步:准备好三氯化铁溶液进行腐蚀。

  第七步:效果还不错吧!注意不要腐蚀过度,腐蚀结束,准备焊接。

  第八步:清理出焊盘部分,剩下的部分用于阻焊。

  第九步:安装所需预定原件并焊接好。

  注意:

  1:不要使电熨斗过热或者过凉,最佳温度是140~170之间,在这个温度范围以内,塑料碳粉的转移特性最佳。

  2:要等温度低一些以后再将转印纸揭下来,慢慢的揭,发现又没转印好的部分请再盖上,再次加温加压进行热转移。

  3:一些实在有问题的部分(比如断线)请用油性碳素笔或者指甲油,油漆什么的进行补救一下不过这种情况不是很多。

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