第11章PCB手工制作.ppt

11.1 PCB手工制作工艺 传统的PCB手工制作有雕刻法、手工描绘法、油印法、使用预涂布感光覆铜板法、热熔塑膜制版法、贴图法、热转印法等多种。 11.1.1 雕刻法 用雕刻法制作PCB是一种最简单、最直接的方法，只适用于一些小电路实验板的制作。将设计好的线路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，如果操作的好，可以成片的逐步撕去，一般使用小的尖嘴钳来完成这个步骤。 11.1.2手工描绘法 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。使用鸭嘴笔勾画，具体方法如下： 将漆片一份，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，即可作为后续蚀刻的保护漆用来描绘电路板。 先用细砂纸把覆铜板铜箔面打磨光亮，然后采用绘图仪器中的鸭嘴笔，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或符号。描绘时若笔道向周围浸润，则是浓度太小，可以加一点漆片；若是拖不开笔，则是溶液太稠了，需滴上几滴无水酒精予以稀释。 11.1.3 油印法 把蜡纸放在钢板上，用铁笔将电路图按1:1的比例刻在蜡纸上，并把刻在蜡纸上的电路图按电路板尺寸剪下，剪下的蜡纸放在待印的敷铜板上，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，印制图形即可印上覆铜板。这种刻板可反复使用，适于小批量制作。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。但由于目前很少有人刻写蜡纸，相关工具已难以找到。 11.1.4 热转印法 热转印法制作PCB的原理：用protel 或其他绘图软件，设计、绘制PCB图，将PCB图形用激光打印机打印至热转印纸上，然后将热转印纸贴在覆铜板上，加温，使碳粉融化粘到覆铜板上，完成后将热转印纸除去，在这个过程中尽可能多的将墨留在PCB板上而不是随着纸撕掉；将转印后的覆铜板用三氯化铁（FeCl3）溶液进行腐蚀，由于需要保留的铜箔有墨迹覆盖，不会被腐蚀掉，所以当旁边的铜被腐蚀之后，所需要的线路就显露出来了，然后钻孔，将墨层洗掉，打磨，涂上酒精松香水，一块PCB就制作完成了。 在这种方法中，需要使用以下设备和耗材： 1）一台用于产生高精度线路图形的打印输出设备，即一台激光打印机或者一台复印机，如果使用复印机，需要有复印原稿，原稿可以用激光打印机或喷墨打印机打印出来。 2）一台热转印机，如图4-1所示。条件不允许时也可以用一个电熨斗替代。 3）覆铜板、热转印纸、三氯化铁（FeCl3）。 4）用于钻通孔的小型视频钻床，如图4-2所示。此设备也可以用手电钻替代。 11.1.5 预涂布感光覆铜板法 使用一种专用的覆铜板，其铜箔层表面预先涂布了一层感光材料，故称为“预涂布感光覆铜板”，简称“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。 再将纸的光滑面紧贴感光电路板（用玻璃夹紧），放到太阳下照射2～8min，时间长短跟太阳强弱有关，阴天可以照射20min左右。 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。 然后将曝光后的电路板放到显影药水中显影（洗掉不需要的感光剂），留下的感光剂（曝光时发生反映的部分）会阻止其下面的铜箔跟下一步骤中的蚀刻液FeCl3反应。此过程一般需要1～3min。显影时间跟曝光程度成反比，如果曝光过度，显影时间就会很短，曝光不足的话，显影时间就会很长，甚至长到10min以上，另外，还跟显影水的浓度有关。不过，尽量曝光不要过度，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FeCl3腐蚀，一般需要10～40min左右。 由于以上过程是光直接决定铜箔的去留，所以精度可以做到很高。操作熟练者一般可以30min内做出高精度的电路板，热转印纸也可以打印后用来曝光，不需要加热转印过程，效果要好一些。这种方法从原理上说是最简单、实用的方法，但市售