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来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/19 18:32:32
业余条件下如何制作感光PCB板2009-08-06 17:14

       从事电子技术,离不开动手制作,俗称“DIY”。DIY最基本的条件之一就是需要有一块儿与电路所一致PCB板。这种PCB板一般来说是自己用,量不大,让厂家来做要价太高,所以说爱好者都是自己做。

      
  这是两块用感光法制作的PCB板。

  早期制作PCB板,采用的方法很多,有描漆法、粘贴法、刀刻法等等。现在用的比较多的是热转印法,这种方法比前几种方法要好,但较细的线条不好制作,容易断线,而且热转印时的温度掌握不好会影响转印效果。从我自己的制作实践中我感觉用感光法比较好,它容易掌握,操作过程也不复杂,可制作单双面板,可满足常用的电路。关键是它可制作细至0.2mm的线条,而且线条边缘整齐无毛刺,整洁美观。板子制作好后,用松香水刷上一层,保存很久也不会氧化。

  下面具体介绍制作方法。

  需要准备的工具和材料:

  1.电脑1台(装Protel99se软件)

  2.激光打印机1台

  3.紫外线曝光箱1台

  4.显影盆、腐蚀盆各一个(也可共用一个)

  5.细芯黑色记号笔一只(用于修负片)

  6.显影剂、脱膜剂、三氯化铁若干

  7.小电钻一只,0.8~3mm钻头若干

  8.绘图用硫酸纸若干张(A4幅面)

一、负片的制作

  我使用的是负性感光板,在制作PCB板之前需要有一张PCB的负片,就像照片的底片一样,感受到光的地方留下,感受不到光的地方会被除去。当然,也有正性感光板,道理是一样的,只是曝光的时候用正片。

  我们用TA7630制作的音调板为例:

 

 



  用Protel99se软件将原理图制作成PCB图,(怎样制作可参考有关书籍,本文不作赘述)。利用软件的覆铜功能对PCB板进行大面积全部覆铜,覆铜完毕后,将需要保留下来的线条,打开其属性,在层定义栏里改变其层定义,只要将线条和覆铜的层定义分开就行。比如覆铜在底层,那么就把线条定义为顶层。层定义完成后按确定退出属性栏。然后进行打印设置,在打印层设置中只设置覆铜所在层,在色彩设置中设置成单色或黑白。


        欲打印的负片

先将一张A4的普通纸放入打印机试打一张,观察是否满意,如果可以,再将硫酸纸放入打印机打印。打印出来后,将硫酸纸上的图形对着亮光观察,在黑色区域如有漏光处可用黑色记号笔进行修补。修补完成后,一张用于感光的负片就制作完成了。


用硫酸纸打印好的负片

二、曝光、显影、腐蚀、脱膜、涂敷

  1.曝光

将紫外线曝光箱的上盖板打开,把感光的负片图像部分放于曝光箱的玻璃正中间,不要放偏,否则曝光量可能不一致,导致显影失败。在放置负片时注意正反面,不要放反了,否则腐蚀出来不能用。然后将感光覆铜板感光面朝下覆盖于感光负片,对齐后放下曝光箱盖板,扣紧盖板,曝光箱加电,调整曝光定时器。一般硫酸纸曝光时间为5~7分钟,我一般定为5.5分钟。曝光时间一定要合适,短了需附着的漆膜容易脱落,长了需脱落的漆膜反而不容易脱落。不同的曝光箱可能光照强度不一样,可根据实际情况试验决定。曝光时间到后曝光箱会鸣笛报告,自动关闭紫外线灯。这时将曝光箱上盖板打开,将感光覆铜板取出。

  2.显影

  将显影盆用清水洗净,将显影液倒入显影盆(显影液用大苏打,1:100配制)。这时一定要注意显影液的温度,一般要在20°C以上,手指放入显影液不感到凉为宜。(有一年冬天我腐蚀电路板,因为显影液温度太低,室内没有暖气,大概在5°C左右,导致漆膜大面积脱落,腐蚀失败。后来将显影液温度升高就没事了。)将曝光过的覆铜板放入显影液,稍等一会就会看到深蓝色的漆膜发生变化,隐约出现PCB图案,这时可用柔软的物体沾着显影液擦拭覆铜板感光膜面,这样可以加快需要脱落的感光膜脱落,使显影加速完成。等到PCB图案完全呈现后,显影就可结束了,这时可将板子用清水漂洗一遍,等待腐蚀。

  3.腐蚀

  将用三氯化铁配制好的腐蚀液倒入腐蚀盆中,腐蚀液的温度也不可太低,太低影响腐蚀进度。另外腐蚀液的浓度要大一些,这样可加快腐蚀速度。如果是陈腐蚀液(用过多次的),可用铁钉或铁丝对腐蚀液进行置换后再使用,这样可加快腐蚀速度。在腐蚀过程中可使腐蚀液相对板子运动,如用手晃动腐蚀盆或用竹镊子捏着棉球在覆铜板上轻轻擦拭,这样做可加快腐蚀速度。一般一块板子在腐蚀液正常的情况下10分钟就可腐蚀完毕。腐蚀完后用清水洗掉板子上的腐蚀液进行脱膜。

  4.脱膜

  将脱膜液倒入塑料盆中(三种步骤:显影、腐蚀、脱膜可用一个盆,每次用完后将盆用清水洗净就行),脱膜液用烧碱按1:100配制。我配的时候没那么严格,抓一把放入盆中加两缸子清水使之溶解就成了。将腐蚀好的板子漆膜面朝上放入盆中的脱膜液中,让脱膜液完全淹没板子不要管它,等5分钟后就会看到漆膜部分从覆铜板上脱离,等漆膜完全脱离后,将板子拿出用清水洗净擦干,对部分铜箔面如有氧化层可用绘图橡皮擦拭去除。

  为节约成本,显影、腐蚀、脱膜三种溶液可反复使用,每种溶液用过后可装于一只瓶中,下次可继续使用,对于三氯化铁溶液如显绿色,说明溶液里铜元素过多,可用铁将铜置换出来,方法是用铁钉或铁丝放于三氯化铁溶液中,当铁质物体上沾满铜时,将其取出,用软布将铜擦去,再放入溶液中,如此反复,直至达到要求为止。

  5.涂敷

  涂敷主要是在板子的铜箔面涂敷一层松香,这样可以保证板子的铜箔在长期放置或使用中不至于锈蚀和氧化,另外涂敷在铜箔上的松香还有助焊的作用。松香可用无水酒精配制,将松香固体块放置于酒精中溶解,不可太浓,便于涂敷就行。将配制好的松香液用毛笔或其他柔软物体涂敷于板子铜箔面,要均匀,不可过厚,薄薄的一层就行。涂敷完将板子放置一边等待松香液完全干燥,这时一块PCB板就初步做好了。

  在网上看到有些爱好者将做好的PCB板再搞一层阻焊膜,我觉得实在没必要。因自己DIY多是手工焊接,上波峰焊几乎不可能,浸焊也不用,所以用不着阻焊膜,做阻焊膜增加工作量,实为画蛇添足之举。如要浸焊或波峰焊那就另当别论了。

三、裁边、钻孔

  等到板子上涂敷的松香完全干透,用手指摸上去不感觉到粘就可进行机械加工了。先对板子多余的部分用钢锯裁掉,对板子边缘用砂纸或锉刀进行修整使之整齐光滑,对四角也可进行倒脚处理,使板子的几何尺寸符合要求。以上进行完后就可以钻孔了,按照元器件引线的粗细钻出相应的孔洞。在钻孔过程中如果使用钻床,应将钻床钻速调高,高钻速下钻出的孔平整光滑,质量高。如用普通手枪钻或其他钻孔工具,要注意钻头要锋利,否则钻出的孔边缘太毛,铜箔面钻口有凸起,影响焊盘的牢固。孔钻完后,一块PCB板就做好,剩下的工作就是焊接了。

  看看上面讲的挺啰嗦,实际做起来挺快,基本上两个小时就可把板子搞定(在负片做好的情况下)。如果要交给厂家做,快者一个星期慢者半个月,这样从时间上看还是自己做着划算。

 

 完

 


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