手工電路板制作及常見焊接工具

1、手工電路板整理及常見焊接工具 1. 光化學(xué)轉(zhuǎn)移法整理印制電路 第一步，元件布局 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，或者由于不同功

2、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. mm ，印制板周邊地線電路可更寬一些，焊盤的外徑不小于 mm 。電路與電路之間的距離一般不小于 0.5mm 。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

3、特別注意電路的屏蔽，可以將地線設(shè)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倍或倍，即按比例放大繪制。以便拍片縮小后可減少線條邊緣毛刺。 印制電路版整理工藝流程     繪制印制電路圖

4、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 rotel ）進行印制電路設(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)在還常用一種整理成了不同規(guī)格不同形狀的黑色不干膠帶，專門用于貼圖的方法整理軟片?？捎眠@種不干

5、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 重鉻酸溶液中備用（浸液目的為防板面氧化）。 若用噴漆作保護層，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

6、洗干凈后，再把整理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 250 300g （現(xiàn)在網(wǎng)上有成品買如感光藍油）重鉻酸銨 25 30g水 1000ml配制方法： 將骨膠先浸泡（ 12 小時以上），水浴加熱 1 2h 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，倒入溶解后的重鉻酸銨，混合均勻。使用時維持 40 60 。 然后上膠離心烘干，以不粘手為止。 感光機理：

7、在膠體中，重鉻酸銨在紫外線作用下分解出三氧化二鉻，與蛋白質(zhì)（骨膠）分子發(fā)生反應(yīng)，生成鉻蛋白鹽，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 碘鎢燈感光幾十秒到幾分種。 顯影。將曝光過的板子放入 40 60 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 40 50 為宜。 （現(xiàn)在網(wǎng)上流行一種藍

8、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（工業(yè)用）和水按 l ： 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

9、保護層 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起來，使焊接僅在需要焊接的焊點上進行。對于用浸焊和波峰焊進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?？梢砸环N單獨使用也可幾種混合使用。方

10、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 的溫度下經(jīng)數(shù)小時烘烤進行固化，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行焊接的焊點位置，預(yù)涂上助焊劑。使得焊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。 少量印制板的整理，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 烘烤，待不粘手時再噴涂第二次，仍然烘

11、干。這樣可提高可焊性和光潔度。 2. 絲網(wǎng)漏印法 絲網(wǎng)漏印法只是在整理黑白片后，由黑白片制成絲網(wǎng)。在絲網(wǎng)上整理要印制的電路，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，烘干后進行腐蝕等步驟。這里主要介紹一下絲網(wǎng)版的整理。 絲網(wǎng)的整理方法較多，可以自制感光膠膜，如象用膠加上重鉻酸水溶液配制成重鉻酸感光膠，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。下面介紹用感光膜整理絲網(wǎng)版的方法。 絲網(wǎng)版的整理方法： 絲網(wǎng)的選用 一般可選

12、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 將重鉻酸與水按 4% （重量比）左右比例配成重鉻酸銨水溶液，在絲網(wǎng)上均勻涂上一層重鉻酸銨溶液，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)背面刷一次重鉻酸銨液，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 左

13、右烘烤 1015 分鐘，烘干取出后剝掉聚脂膜，再放回烘烤 12 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 高壓汞燈，燈距照底片 30cm 左右，照射 34 分鐘，進行紫外線感光。也可用強太陽光曝曬。 顯影 將曝光后的絲網(wǎng)放到 40 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。 修整絲網(wǎng)版 在不需要漏印的地方，用封網(wǎng)漿進行修補，修補好后，用封網(wǎng)漿進行封網(wǎng)。 以上為整個絲網(wǎng)版的整理過程     若用自制感光膠整理絲網(wǎng)版，首先

14、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 35 遍。     整理好的絲網(wǎng)，就可以進行印制電路板的整理。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，可以去掉網(wǎng)膜，回收絲網(wǎng)供再次制版用。 3. 熱轉(zhuǎn)印整理法 現(xiàn)在實驗室科研或小量生產(chǎn)整理印刷電路板，可用熱轉(zhuǎn)印法。電路板整理方法簡單，速度快。 繪制印刷電路圖 用 Protel,orcad 以

15、及其它制圖軟件 , 甚至可以用 windows 的 “ 畫圖 ” 或 word 整理好印制電路板圖形。 用激光打印機將電路打印在熱轉(zhuǎn)印紙上 利用計算機整理好電路板圖形，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)