手工電路板制作及常見焊接工具

1、手工電路板制作及常見焊接工具1.光化學(xué)轉(zhuǎn)移法制作印制電路第一'步，兀件布局根據(jù)電路特點和電路板的大小，對電路元件在印制電路板上的分布位置進(jìn)行布局安排。元件布局的主要注意事項是，安排元件在緊湊、整齊、美觀的前提下，注意元件之間的絕緣性能和散熱性能保持適當(dāng)距 離。各級之間要盡量靠近，縮短距離。發(fā)熱元件要安排在有利于散熱的位置。電磁幅射較 強的元件和對電磁感應(yīng)比較敏感的元件之間，在安裝位置上要注意避免它們之間互相影 響。集成電路、晶體三極管要與其它元件保持一定的間隔，有利于散熱。元件之間不應(yīng)出 現(xiàn)重迭、跨接現(xiàn)象。重而大的元件可以不安裝在電路板上。由于印制板大小所限無法安全 部電路元件，或者由

2、于不同功能的電路，出于屏蔽或調(diào)試、檢驗和維修等方面的原因，可 以將印制電路板設(shè)計幾塊。第二步，印制電路布線與黑白圖的畫法印制電路布線設(shè)計主要注意事項是：銅皮線路的寬度由傳輸信號的強弱，流過電路電流 的大小等因素決定，對于一般電路寬度不小于0.5mm ,電源線、地線可在 1.5-2. 5mm ,印制板周邊地線電路可更寬一些，焊盤的外徑不小于2 mm 。電路與電路之間的 距離一般不小于 0.5mm o公共地線布置在電路板的最邊緣處，邊緣電路與印制板邊緣之 間應(yīng)留有適當(dāng)距離，便于安裝和進(jìn)行機械加工。電路要注意避免過長的繞線或平行走線， 以減小分布電容的影響。高頻電路要特別注意電路的屏蔽，可以將地線設(shè)

3、計得較大，每一 級電路的地線可以自成回路。輸入和輸出線要遠(yuǎn)離，不可靠近或并行。對于數(shù)字信號電 路，連線多、信號電流小，線寬可設(shè)計得更小些。對于大面積銅箔最好是鏤空成柵狀。對 于個別不能繞過時，由于印制電路不交叉，可以采用外接線（也叫跳線或跨接線）的方法 進(jìn)行連接。黑白圖繪制方法： 手工繪制 首先設(shè)計繪制印制電路布線草圖。然后選用普通坐標(biāo)紙、繪圖紙或?qū)Ｓ玫挠∮凶鴺?biāo)網(wǎng)的照相底圖紙，繪制印制電路黑白稿。 黑白底稿的大小最好是實際印制電路的2倍或3倍，即按比例放大繪制。以便拍片縮小后 可減少線條邊緣毛刺。印制電路版制作工藝流程繪制印制電路圖黑白稿時，用硬度較高的鉛筆將電路圖繪制在坐標(biāo)圖紙上。再用繪圖工

4、 具（常用的工具有圓規(guī)、小圈圓規(guī)、鴨嘴筆）描墨線。墨水常用不反光的磨墨。最后進(jìn)行 填黑和修補工作，使線路光滑，邊沿?zé)o毛刺。黑白印制電路圖繪好后送印制廠或有制版用復(fù)照儀的廠家拍成玻璃底片（濕片）或軟片（干片）。若是試樣或只要幾塊線路板的話，可用繪圖鋼筆、碳素墨水在用水砂紙打毛的滌綸薄膜上 直接畫底片。計算機繪制現(xiàn)在可專用的計算機輔助設(shè)計軟件（如Protel ）進(jìn)行印制電路設(shè)計，用激光打印機或噴墨打印機打出黑白圖紙，然后制片。膠帶貼圖現(xiàn)在還常用一種制作成了不同規(guī)格不同形狀的黑色不干膠帶，專門用于貼圖的方法制作軟 片?？捎眠@種不干膠帶貼出印制電路黑白圖。敷銅板表面清潔根據(jù)設(shè)計的圖紙大小，將大張敷銅板

5、下成所需要面積大小的小塊（下料）。下料后，由于原敷銅板表面存在不潔凈、浸有油污和氧化層，在將電路復(fù)制到敷銅板上之前，要對敷銅板進(jìn)行表面清洗。方法是：將敷銅板放入5 %鹽酸或3 %硫酸的酸洗液中幾十秒種，見板面呈紅色，就可取出，用銅絲拋光輪或銅絲刷去除銅箔表面氧化物和油污。若用骨膠固膜法，則將表面清洗后的銅板浸入3 %重銘酸溶液中備用（浸液目的為防板面氧化）。若用噴漆作保護(hù)層，則只需將表面用布拋光輪拋光。光化學(xué)法印制電路敷銅板清洗干凈后，再把制作在膠片上的電路印制到銅板上，常用的方法是光化學(xué)轉(zhuǎn)移法。在敷銅板的銅面上敷一層感光膜，然后進(jìn)行曝光處理，清洗掉末感光部份，最后用 化學(xué)藥液腐蝕出電路來。具

6、體步驟如下：上感光膠離心烘干。將配制好的感光膠液涂敷在銅面上，烘干形成感光膜。感光材料配方：骨膠 250300g （現(xiàn)在網(wǎng)上有成品買如感光藍(lán)油）重銘酸鏤2530g水 1000ml配制方法：將骨膠先浸泡（12小時以上），水浴加熱12h使骨膠溶化，再用 150目尼龍絲絹或多層紗布過濾。將骨膠液過濾后稍冷，倒入溶解后的重銘酸鏤，混合均勻。使用時維持4060 C。然后上膠離心烘干，以不粘手為止。感光機理：在膠體中，重貉酸鏤在紫外線作用下分解出三氧化二貉，與蛋白質(zhì)（骨膠）分 子發(fā)生反應(yīng)，生成銘蛋白鹽，它在水中很難溶解，這就是蛋白質(zhì)的感光固化現(xiàn)象。 曝光（曬板）。一般用 1000W 碘鴇燈感光幾十秒到幾分

7、種。顯影。將曝光過的板子放入4060 C的溫水中洗去未曝光的膠層。為了使曝光后的板上電路清晰可見，可用甲基紫或青靛溶液染色。修板。對曝光后的電路上有缺陷的地方進(jìn)行修補。方法是用毛筆醮少許香蕉水稀釋后稠度合適的硝基噴漆進(jìn)行修補。對于線路上多余部分可用小刀鏟除。腐蝕電路腐蝕電路用三氯化鐵加水按一定比例（約3:5）的比例混合配制成溶液，溫度一般以4050 C為宜。（現(xiàn)在網(wǎng)上流行一種藍(lán)色環(huán)保腐蝕劑）為了提高蝕刻速度，可增加噴射、壓縮空氣進(jìn)入蝕刻液等攪拌方式。電路腐蝕完畢后，立即將敷銅板從腐蝕液中取出，用水沖洗干凈。對于少量的電路進(jìn)行腐蝕，可以把濃度為31 %的過氧化氫（工業(yè)用）與濃度為 37 %的鹽酸

8、（工業(yè)用）和水按 1:3:4比例配制成腐蝕液。先把 4分水倒入盤中，然后倒人 3分鹽酸，用玻璃棒攪拌再緩緩地加入1分過氧化氫，配成蝕刻液，對做好的電路板進(jìn)行腐蝕。注意：配置溶液時請在專用（耐腐蝕）容器內(nèi)配置，并對溶液進(jìn)行過濾，同時一定要注意 安全，防止三氯化鐵的溶液或鹽酸等濺射到皮膚和衣物上。并準(zhǔn)備一塊抹布，隨時擦掉濺 射出的三氯化鐵溶液，以免造成污染。去除保護(hù)層蝕刻完成后，將板子打好孔，浸入5 %20 %的燒堿溶液，并加熱，待保護(hù)層較易脫落時取出板子，用銅絲刷帶水刷洗去掉腐蝕后在電路上留下的保護(hù)層。上阻焊劑阻焊劑是一種耐高溫的涂料。上阻焊劑的目的是把不需要焊接的線路和部位涂上阻焊劑 保護(hù)起來

9、，使焊接僅在需要焊接的焊點上進(jìn)行。對于用浸焊和波峰焊進(jìn)行焊接的電路板都 要上阻焊劑。阻焊劑按阻焊膜的形成方法，阻焊劑可分為熱固化型、紫外線固化型和電子漫射固化型 等。熱固化型阻焊劑的優(yōu)點是價格便宜，粘接強度高。熱固化型阻焊劑的材料有酚醛樹脂、環(huán) 氧樹脂、氨基樹脂和醇酸樹脂等。可以一種單獨使用也可幾種混合使用。方法是將材料制 成液體印料，然后用絲網(wǎng)漏印的方法將阻焊劑印制到板上，再加熱固化形成阻焊膜。但需 要在130150 C的溫度下經(jīng)數(shù)小時烘烤進(jìn)行固化，因此生產(chǎn)周期長、效率較低、耗電量大，不適應(yīng)自動化生產(chǎn)。正逐步被光固化劑所代替。預(yù)涂助焊劑在印制電路上需要進(jìn)行焊接的焊點位置，預(yù)涂上助焊劑。使得焊

10、接時焊點更容易上錫，使 焊接可靠性、焊接質(zhì)量提高。助焊劑種類較多，可以自行配制，如用：60%無水乙醇+ 10% 正丁醇+ 20% 特級松香+ 6%三乙醇胺+ 4%鹽酸二乙胺，組 成鹽酯二乙胺助焊劑。少量印制板的制作，可在市場上購買現(xiàn)成的助焊劑。將板子預(yù)熱后噴涂助焊劑，60 C烘烤，待不粘手時再噴涂第二次，仍然烘干。這樣可提高可焊性和光潔度。2 .絲網(wǎng)漏印法絲網(wǎng)漏印法只是在制作黑白片后，由黑白片制成絲網(wǎng)。在絲網(wǎng)上制作要印制的電路，就象 油印在蠟紙上刻上要印制的字一樣。制好絲網(wǎng)版后，用類似于油印的方法，將要在敷銅板 上保留的銅薄，用抗蝕印料將電路印到表面清洗干凈的敷銅板上，烘干后進(jìn)行腐蝕等步 驟。

11、這里主要介紹一下絲網(wǎng)版的制作。絲網(wǎng)的制作方法較多，可以自制感光膠膜，如象用膠加上重銘酸水溶液配制成重銘酸感光膠，也可用乳膠加重氮粉（100 ： 1）配制成重氮感光膠。也可購買已經(jīng)制好了的感光膜，將感光膜直接貼在絲網(wǎng)上，制出絲網(wǎng)印版。下面介紹用感光膜制作絲網(wǎng)版的方法。絲網(wǎng)版的制作方法：絲網(wǎng)的選用一般可選用180300目的尼龍絲網(wǎng)（也可用金屬絲網(wǎng)）。然后，用人工或機械的方法繃好絲網(wǎng)，并用稀釋了的堿液或洗凈劑等方法清除絲網(wǎng)上的油污，最后用水漂洗干凈，晾干 后用于上感光膜。準(zhǔn)備感光膜根據(jù)黑白底片的尺寸，適當(dāng)放大一點裁剪出所需要大小的感光膜，并用綢布輕輕擦去感光膜上的滑石粉。貼感光膜將重貉酸與水按 4%

12、 （重量比）左右比例配成重貉酸鏤水溶液，在絲網(wǎng)上均勻涂上一層重銘酸鏤溶液，然后將絲網(wǎng)感光膜貼在絲網(wǎng)上（注意不要將有聚脂膜面貼在絲網(wǎng)上），并再 在絲網(wǎng)背面刷一次重銘酸鏤液，最后再用硬橡皮或有機玻璃刮刀先刮聚脂膜面以趕凈氣 泡，再把背面多余溶液刮凈。這樣，感光膜就貼好了。烘干用干燥箱在45 C左右烘烤10 15分鐘，烘干取出后剝掉聚脂膜，再放回烘烤1 一2分鐘即可。曝光將照相底片在絲網(wǎng)膜感光面上平整緊貼擺好，用1000 W高壓汞燈，燈距照底片30cm左右，照射34分鐘，進(jìn)行紫外線感光。也可用強太陽光曝曬。顯影將曝光后的絲網(wǎng)放到 40 C左右的溫水中，輕輕擺動12分鐘，待圖形大部分顯出來后，再用冷水

13、輕輕沖洗，直到圖形全部顯出來為止。晾干顯影后將絲網(wǎng)放在通風(fēng)地方，自然晾干，或者用低溫烘干。（8）修整絲網(wǎng)版在不需要漏印的地方，用封網(wǎng)漿進(jìn)行修補，修補好后，用封網(wǎng)漿進(jìn)行封網(wǎng)。以上為整個絲網(wǎng)版的制作過程若用自制感光膠制作絲網(wǎng)版，首先清潔絲網(wǎng)，然后將配制好的感光膠倒在絲網(wǎng)的一端， 再用有機玻璃刮刀或硬橡膠皮刮刀（刮刀邊緣必須平直無缺口）均勻地將膠液刮在絲網(wǎng) 上。為了保證膠膜有一定的厚度，可在絲網(wǎng)上連涂3 5遍。制作好的絲網(wǎng)，就可以進(jìn)行印制電路板的制作。印料可用絲網(wǎng)篩過的滑石粉與一定顏色 的漆混合，調(diào)成濃度合適的印料，然后用刮刀在絲網(wǎng)上將電路刮印到清潔干凈的敷銅板 上。絲網(wǎng)版不用了或圖形損壞，可以去掉

14、網(wǎng)膜，回收絲網(wǎng)供再次制版用。3 .熱轉(zhuǎn)印制作法現(xiàn)在實驗室科研或小量生產(chǎn)制作印刷電路板，可用熱轉(zhuǎn)印法。電路板制作方法簡單，速度快。繪制印刷電路圖用Protel,orcad 以及其它制圖軟件 ，甚至可以用 windows 的"畫圖"或word 制作好 印制電路板圖形。用激光打印機將電路打印在熱轉(zhuǎn)印紙上利用計算機制作好電路板圖形，先用普通紙打印出來，檢查無誤后，再用激光打印機將圖 形打印在轉(zhuǎn)印紙的光滑面上。由于是將電路先打印在轉(zhuǎn)印紙上，然后再將轉(zhuǎn)印紙有圖面貼 在敷銅板的銅面上，將電路轉(zhuǎn)印到敷銅板上，所以在打印時要注意電路的正反面。另外轉(zhuǎn) 印紙剛打印出來時，碳粉尚未冷卻固定，請從打印機上取出轉(zhuǎn)印紙，不要讓圖形面碰擦打 印機的任何部位，也不要立即用手觸摸圖形的任何部位的碳粉，以免電路圖受到損傷。請 勿折疊轉(zhuǎn)印紙，以免引起斷線路。轉(zhuǎn)印制板將打印在熱轉(zhuǎn)印紙上的電路圖轉(zhuǎn)達(dá)印到敷銅板上。將敷銅板表面清潔干凈，去掉油漬、污漬和毛邊。注意 ：這是保證制版質(zhì)量的重要一 環(huán)。 在敷銅板上固定好轉(zhuǎn)印紙。一般將轉(zhuǎn)印紙超出敷銅板的其中一邊緊貼敷銅板折向背面， 固定好。如果做雙面板，要一面一面的轉(zhuǎn)印，在電路圖上要制作對位孔，在固定轉(zhuǎn)印紙時 要進(jìn)行嚴(yán)格的對位，同時還要注意不要弄臟另一面電路板或損傷另一面電路。對轉(zhuǎn)印機進(jìn)行設(shè)置。轉(zhuǎn)印機對不同的廠家有不