电路板是电子电路的载体,任何电路设计都需安装于电路板方能实现功能。对业余电子爱好者而言,耗时耗力的电路板加工常是最大障碍——往往半天即可设计完成的电路,却需数天加工电路板,甚至因制板费时放弃了创意实验。
专业工程师借助电子CAD设计、由PCB加工厂制版,自然无须顾虑繁琐工艺与成本。但对于个人或小公司,单次加工费往往达数百元。因此,如何简单、快捷、低成本、高质量地加工实验电路板,是一个值得研究的课题。现介绍业余条件下的七种常用方法。
一、雕刻法:将铜箔图形用复写纸复写到覆铜板铜箔面,用钢锯条磨制的特殊刀具沿图形边缘尽量深地刻画,再撕去不需要的铜箔,最后打孔。关键是刻画力度要足够,撕箔从板边缘开始,可配尖嘴钳操作。此法适合小电路实验板。
二、手工描绘法:用笔将图形直接画在覆铜板上,再化学腐蚀。因现代元件引脚间距小、走线细,画板难度大,颜料与画笔的选择是成败关键。可将漆片(虫胶)一份溶于三份无水酒精,滴数滴医用紫药水着成色,作保护漆;用绘图鸭嘴笔蘸漆描绘,线条粗细可调、光滑均匀。描错时用蘸酒精的小棉签擦除重画。板绘好后于三氯化铁溶液中腐蚀,除漆用棉球蘸酒精即可。注意配好的漆应密封保存,变稠时加适量酒精稀释。
三、贴图法:分①预切符号法与②不干胶纸贴图法。前者用市售标准预切符号及胶带粘贴到铜箔面上,用软锤轻敲贴合后腐蚀;后者用Protel或PADS绘板,由针式打印机输出到不干胶纸,贴于清洁后的敷铜板,沿轮廓切出、撕去待腐蚀部分,投入三氯化铁腐蚀。此法较雕刻法省力且能保证走线美观精度。可用稀硝酸代替三氯化铁以加速腐蚀(约5分钟即可),但须严加小心,切勿让身体任何部位接触腐蚀液。
四、油印法:把蜡纸放钢板上,用笔按1:1刻好电路图并裁下;用油漆与滑石粉调成稀稠合适的印料,毛刷蘸取均匀涂于蜡纸,即可在敷铜板印上电路。刻板可反复使用,适于小批量制作;亦可用光电誊印机自动刻制1:1蜡纸。
五、热熔塑膜制版法:将电路图按1:1打印在80克复印纸上,再用传真机将线路图复制到热熔塑膜上制成印刷原稿;将塑膜用双面胶平整贴于敷铜板(勿起皱、胶带勿遮熔化部分),用漆刷将油漆单方向刷匀后取下塑膜即成印刷板。如需多块,可自制木框丝网批量印刷。刷漆用力须轻重得当:过重漆膜太厚易跑边花,过轻则断线。
六、预涂布感光敷铜板法:使用表面预涂感光材料的感光板。将电路图1:1镜像打印在较薄光滑的透明纸上,光滑面紧贴感光板(用玻璃夹紧),阳光下曝光2~8分钟(阴天可20分钟,用白纸须延长),放入显影液洗去不需的感光剂,最后经三氯化铁腐蚀。强烈建议勿曝光过度,宁可显影时间长些以保证成功。熟练后单面板30分钟内即可做出高精度电路板,走线精度可达0.1mm;双面板须保证两面定位准确,曝光时另一面用黑纸遮挡。
七、热转印法:以激光打印机(或复印机)在热转印纸(不干胶纸的黄色底衬)上打印PCB图,将打印面平铺覆铜板,用电熨斗加温加压使塑料碳粉转印形成高精度抗腐层,随后于三氯化铁溶液中腐蚀并清理、焊接。电熨斗最佳温度约140~170℃,温度不足或过高都会影响转印效果;转印后须待稍冷再缓缓揭下转印纸,断线处可用油性碳素笔或指甲油补救。此法成本低、重复性好,是当前业余制板的主流方法。
综上所述,业余爱好者可依自身条件与对精度的要求,在雕刻、描绘、贴图、油印、塑膜、感光与热转印等方法中灵活选择。