感光电路板的使用.docx
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感光电路板的使用.docx
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感光电路板的使用
感光电路板的使用
很多电子爱好者喜欢自己动手做一些电子制作,制作时往往会在电路板上花很多时间,大多是采用万能板,但用万能板只能用线来搭,不能依照自己设计的PCB走线,做出来的东西缺乏美观,而且容易造成短路,在这样的情况下,您就应该考虑使用感光电路板来制作电路板,它具有制作时间少,能完全依照自己设计的PCB走线,能做出最小10mil的线宽,有时还会用来检验PCB设计上的错误。
下面我们就来看看怎样用感光电路板来制作电路板。
首先,要准备所有的材料和工具。
材料:
感光电路板
显影剂
腐蚀剂(三氯化铁)
硫酸纸(或菲林纸)
。
工具:
水槽、两块玻璃(比PCB大)、两个燕尾夹(可选)、阳光(哈哈,没有阳光可用日光灯台灯)、小电钻(做纯贴片的单面PCB可以不用电钻)、钢锯条(可选)。
要提出的是:
这里我们要做的是双面PCB,难度比单面板要大。
如果做单面板是很没有挑战性的,作者曾用三块感光电路板叠起来做成功了一块四层板。
好,现在我们就开始动手双面电路板了。
一、打印。
将您设计好的PCB打印到透明的硫酸纸(或菲林纸)上,为了制作的精密,将TOP层镜像打印,因为镜像打印后再反贴在感光板上时,附墨面就贴到感光板上,可减少因硫酸纸的厚度带来的不良影响。
BOTTOM层直接打印就可以了。
有关PCB的打印方法及设置可以参考本站的技术资料。
将打印好的硫酸纸沿着PCB的板边裁剪下来,要完全沿板边裁剪,不能留空白。
注意:
硫酸纸打印是存在一定的难度的,不是所有打印机都能打印硫酸纸的,如果您对走线的精度和粗细要求不高的话,可用喷墨打印机,如果您要做精度高和走线细的电路板,还要用能打印硫酸纸的激光打印机,有的激光打印机在打印硫酸纸时会因过热而使硫酸纸变皱卡纸,不能成功打印,在不能用硫酸纸打印的情况下,有一个方法也可以做出您需要的菲林底片,就是用普通的打印纸在激光打印机上打印出您需要的菲林底片,然后用油(家里做菜的油也行)均匀地涂在菲林底片上,不要太多,这时菲林底片会变得透明,用透明胶带完全贴一层,目地是不让油污粘在感光电路板上,贴好透明胶带后要用肥皂将透明胶带表面擦拭干净,不能在感光电路板上粘到油。
这样您的菲林底片就做好了,效果也很好。
二、切割感光板。
为了节省感光板,要对感光板进行切割,切成和PCB一样大小。
先在感光板上用笔画出PCB的外形尺寸,用钢锯条沿笔迹切割。
切割时尽量轻,不要损坏了感光板上的保护膜,没有钢锯条也可以用电钻沿笔迹打密孔,打完后扳开,后者不容易损坏保护膜,但切割面很粗糙。
三、感光。
感光是整个制作过程中最关键的步骤,在做感光前应先准备好两块比PCB大的玻璃,看看阳光是否充足,最好选择阳光灿烂的日子制作电路板,如果没有好天气可用日光灯台灯来代替。
双面感光板应一面一面地感光,先将切下来的双面感光板的一面上的保护膜在阴暗的环境中撕下来,(保护膜保留,还有用)将打印出来有TOP层电路的硫酸纸覆盖在感光板上,附墨的一面朝感光板,硫酸纸的边和感光板的边严格对齐。
双面板中对齐很重要,如果没有对齐会导致两面的过孔和焊盘,贴硫酸纸要尽量快。
贴好后放在两块玻璃压好,用燕尾夹固定,不要移位。
然后放在阳光下暴光,时间要把握好。
一般在强烈的阳光下3分钟即可,如果阳光不猛的话就延长一点时间,延长时间根据阳光的强度估算。
在日光灯下,感光板距日光灯10cm左右,暴光时间为8分钟。
在暴光结束后将感光板取下移到阴暗的环境下,将刚刚撕下来的保护膜贴回去,以免做另一面时受光影响,也可不用贴保护膜而用其他不透光的材料来代替。
贴好后做另一面的暴光,用同样的方法进行,要注意的是,一定要确保两面的丝印重合。
四、显影。
这个步骤也是很关键的。
显影前要配制显影剂,将粉末显影剂一包与水混合放入水槽,粉末显影剂和水的质量比为1:
20,适当搅拌使显影剂溶化均匀,将两面都暴光后的感光板放入水槽里,应确保两面都能接触到溶液,不能平放在水槽里,否则朝下的一面会因接触溶液不充分而显影不完整。
在显影充分后,取出板(现在应该叫电路板了)电路板,就会看到您画的PCB己经附在上面的,下一步就是腐蚀。
五、腐蚀。
倒掉显影剂,用不冲洗水槽,再重新放入水,水的量一般为盖过PCB为宜。
再放入三氯化铁,待完全溶化后放入PCB,在腐蚀不断倾斜水槽,使溶液形成对流,促使腐蚀速度加快。
也可适当地加热。
注意:
最好是让PCB不要接触水槽底部,以免在倾斜水槽时水槽底部的细小杂质划伤PCB。
十几分钟后,你的PCB就会出现在你的面前,这时己经完成大部分的工作了。
用水冲洗干净。
六、打孔。
双面板中有过孔,还有双面焊盘,先要进行打孔,用小电钻选择合适的钻头尺寸进行打孔。
打孔过程中,有可能会出现钻头打滑的情况,这时可以先用锤子和小锥子在焊盘和过孔上打一个小孔,不要用力,只要在焊盘和过孔的中央打凹一点就可以了,这样再用电钻来钻孔就不会打滑了,打的孔会在焊盘和过孔的中央。
七、连线。
接下来是用导线来连接过孔和焊盘,使用的导线是单芯的,并且能穿过过孔,穿好后在过孔的两面都点焊,这样过孔就通了。
焊盘的连接是可选的,两面有电气连接的焊盘才需要用导线来连接,还要保证连线后元件能插入焊盘。
如果你做的电路板是单面板就不需要做第七步。
总结,自己做电路板是一件很有成就感的事,操作者要有足够的细心和耐心,特别是在做面积较大的电路板时更要小心。
如果您是新手,先切一小块做试验,成功后再做您想做的PCB。
以上是站长做PCB的一点点心得,愿和大家共享。
同时希望大家提出宝贵的意见。
下图为站长制作的电路板(还未打孔)。
另说明:
感光板为广大电子爱好者、电子专业类学生、电子研究开发及测试等行业的工程技术人员提供制作方便。
可由使用者动手在短时间内制作出自己想要,且无需专业的生产设备。
(本站有售) 标准尺寸:
100mm×150mm单面电木板。
感光膜均匀,曝光快速,显像结果易判断,成功率高,使用简便,成本低廉,保密性强。
每片11元,显影剂每包3元,共计14元。
(一包显影剂可以让五片标准尺寸100mm×150mm的感光板成像定影!
) 说明:
感光电路板又叫光印线路板,是通过光线直接照射均匀涂在电路板的感光药膜,有光照的地方的药膜会被显影剂溶解,没有溶解的感光膜保留在电路板的铜皮上,不让三氯化铁溶液腐蚀,最后保留成为线路!
可以腐蚀出0.3mm/0.2mm(相当于1mm内走两条线)的线路 不过,在业余情况下,由于各方面的限制(没有腐蚀机,没有暴光机,没有经验),一般也可以用手工轻松制作出0.4MM/0.2MM的线路板,基本上不需要任何加工和修改!
制作经验谈:
1、如果采用菲林胶片做图稿来暴光的话,暴光时间稍为长点没有多大关系,最主要就是胶片要紧贴感光药膜,不要让药膜受光。
(因为,感光药膜最需要的就是光照部分与非光照部分的对比度,胶片线路部分可以有效阻止光线。
)2、如果用半透明纸、硫酸纸做图稿来暴光的话,时间比较重要,因为非线路部分需要更长的暴光时间,而这种图稿的线路部分的阻光性能又不是很好(取决于纸的平整度和图稿的清晰度、对比度),如果打印机碳粉不足,墨盒切水,这样的图稿就不要用了。
3、如果暴光严重过度(超过正常一倍)的话,这时显影会很快,几秒到十几秒钟就可以完成,时间稍长就会药膜全部溶解,制作失败。
4、如果暴光严重不足(不到正常一半)的话,这时显影会很慢,甚至需要几分钟才可以完成,这时一定要有耐心,千万不要再去重复暴光,否则一定制作失败。
5、最后,显影剂的浓度和富裕度也非常大的关系。
浓度一般按一包10克配1000毫升水配制,如果显影液较少,就会显影到中途后就变得很慢或者停止显影,造成感光膜不能溶解,时间拖得太长了就会制作失败。
这时的补救方法就是立即用新药水继续显影。
(本问题往往是想节约材料,量材而用,小面积的板只配了小体积的显影剂,结果却得不偿失。
) 总之,就操作的经验来说,正常制作中,成功率接近百分之百,基本上不需任何修补。
次数多了,偶尔会有一两次大意(忘了看时间。
曾用太阳暴光,可是阴天,就多等会吧,结果忘记时间了)而失败。
不过,失败了也有收获,即得到一张光光的全铜的没有腐蚀的线路板,也还剩下几块钱吧!
建议初学者先将板一分为六,每块小板50mm*50mm(不要看这块小板,上面可以装不少元件了) 关于污染:
没有毒性金属,显影剂的成份应该是强碱氢氧化钠,有很强的腐蚀性,注意不要用手直接接触(包括水),感光膜的材料就不得而知了(这些都是厂家秘密),但是。
肯定没有铅、贡(水银)等。
关于强碱以及溶液的腐蚀性,操作时从没有戴过手套以及任何保护措施,是直接触的,但是,我的手皮比脍皮还要厚,所以没事,建议细皮嫩肉的大家尽可能的不要直接接触,可以用胶手套或者夹子,一定要直接接触的话,也请接触浓度较低的溶液,并且事先用自来水先将手完全湿润,尽可能的只接触最短的时间和最少的部位,接触后,用肥皂(酸性)清洗。
对于用洗衣粉(碱性)都会伤手的朋友,还是请别人帮你做比较好。
以下无正文
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