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PCB手工制作教程(很详细)

PCB手工制作详细教程作者:冰檐化雨绪言相信电子爱好者们在电子制作过程中,最苦恼的就是电路板的制作了:如果用万能板做,看上去不是很入眼;如果把PCB稿图拿去工厂加工,单片板也得要几十。

所以很麻烦,现在给大家推荐一种手工制板方法:感光法制板。

这种方法在众多手工制板方法中效果是最好的,成本也很作者:低。

最小焊盘:60mil(1.5mm) 最小线距:10mil(0.25mm)最小孔径:30mil(0.76mm) 最多层数:双面板最小线宽:15mil(0.38mm)这些参数是本人建议大家在制板时使用的参数,并不是实验中所得最小值,实际上还可以得到更小值,只是难度会比较大,比如线宽可以到10mil,但是也只能保证局部的线,板子上的线都到10mil,就比较难了)例图:友情链接:冰檐电子/shop/view_shop.htm?asker=wangwang&shop_nick=iceeave目录1.绘制PCB稿图并打印菲林胶片2.铜板的覆膜与曝光3.显影4.腐蚀5.脱膜6.增加阻焊绿油7.钻孔一.绘制PCB稿图并打印菲林胶片首先要用PCB绘制软件绘制出PCB稿图,也就是EDA软件或PCB Layout 软件,一般有以下几种:Protel、Pads、Cadence allegro、Mentor WG。

这里只介绍Protel的几种版本的使用方法,本教程默认读者是会使用Protel软件的。

关于PCB的绘制不多说,直接介绍关于打印在菲林纸上的电路图案,菲林纸和一般的A4白色打印纸的唯一区别是菲林是透明的,也称为菲林胶片,菲林的两面只有一面是打印面,你用手摸上去感觉有些粗糙,喷墨打印机使用专用的喷墨菲林。

下面是PCB 稿图(双直流稳压电源),但是这不能直接打印,还应该处理图1-1的样子。

至于为什么要处理成这样,这个后面再说,我先说这两个图的差别。

可见菲林图案是黑白图案,上面只有走线、焊盘、铺铜、文字,而且白色部分是最后板子做出来后留在板子上的部分,黑色的都是不需要的,应该腐蚀掉的(PCB手工制板的主要思路就是用化学溶液腐蚀掉铜板上不需要的铜箔,将需要的留下),像焊盘的孔,那一部分铜也是不需要的,所以也是黑色。

下面的重要内容就是如何处理成图1-1那样的图案,并且讲述相关的注意事项。

1-1.protel 99se的处理方法1本人绘制PCB时,对于单面板是在TOPLAYER层绘制的,元件都是放置在TOP层,上面的PCB图是双直流稳压电源,下面是PCB的部分规则:最小线宽:20mil(0.5mm) 层数:单面最小线距:10mil(0.254mm) 最小焊盘:60mil(1.5mm)最小铺铜与走线间距:20mil 最小孔径:20mil当绘制完成PCB后,在机械层放置一个填充矩形,大小和Keepout层大小一致,也就是不超出板子的边界。

如下图:然后选择文件——打印预览此时左边的窗口:现在讲一下里面各部分的内容:Rebuild按钮:更新打印机,如果我们在文件——设置打印机里设置了打印机,点击可以进行更新。

这里我的是Me35打印机,如果你没有打印机,可以用虚拟打印机打出来,然后拿到外面打印店去打印,一般是一块钱左右。

Process PCB:更新PCB稿图,如果我们更改了PCB图,可点击此按钮进行更新显示。

EPSON Me35 series:显示打印机名Multilayer Composite Print:代表这个打印文件接下来我们右键点击Multiplayer Composite Print,会显示一个菜单,我们选择属性(Properties):先来讲解一下上述窗口的相关内容。

Show Holes是显示焊盘的孔,如果显示出来,打印后它是黑色,也就是会被溶液腐蚀掉的,这对于板子最后的转孔是很有帮助的,这里选择上。

Mirror Layers也就是镜像,就是说打印出来的图案和实际的PCB图是镜像关系,那么什么时候该选择镜像,这里有几条规则可供参考:1.单面板,元件为直插或贴片的管脚数量不超过2(阻容类)。

将元件都放在TOP 层,走线也在TOP层,文字也在TOP层,但是需要将文字的属性修改为镜像。

这种情况下打印不镜像。

2.单面板,元件为直插或贴片的管脚数量超过3。

将直插类元件放在BOTTOM层,贴片放在TOP层,走线在TOP层,文字放在TOP层。

这种情况下需要镜像打印。

3.双面板,由于双面板有过孔的问题,所以制作起来有点麻烦,具体方法后面会介绍。

对于双面板,应该将TOP层和BOTTOM层分别打印,而且TOP层打印时要镜像,BOTTOM不镜像。

上面是一些经验,为什么要那样,大家在熟悉制板后就会知道了。

继续我们的步骤,对于上面的双电源电路,在设置打印属性时,如下设置:1.勾选显示孔选项2.不选择镜像3.选择灰度打印模式4.在打印层管理窗口中,只留下3个层,即MultiLayer、TopLayer、Mechanical1,其中Mechanical1是有矩形填充区域的层,然后用选中MultiLayer,即蓝底显示,然后点击MoveUp按钮将其移到最上面,类似将Mechanical1移到最下层。

如图所示:点击OK按钮保存。

下面还要设置PROTEL中每层在打印时显示的颜色,选择TOOLS——Preferences:显示如下窗口,并选择Colors&GrayScales栏。

这里左边是每一层的名字,我们要更改其灰度值。

大致思路是这样的,TopLayer、MultiLayer改成最白,Mechanical1、PadHoleLayer改成最黑。

文字是放在TopLayer层的,它也将显示为白色。

点击红圈部分,而不是黑圈部分。

沿着白色箭头,最左边的黑色逐渐加深,沿着黑色箭头,最右过的白色逐渐加深。

也就是点击左上角可更改为最黑色,点击右下角可更改为最白色。

点击OK,打印图案的最终效果如果所示:这样一来,我们就可以开始打印了,注意打印时一定要1:1打印。

如果你没有打印机,那么将上述图案用虚拟打印机打印,然后将打印文件处理为PS文件或其它文件,再带上菲林纸到打印店去打印,可能是一块钱左右。

1-2.protel 99se的处理方法2上面的方法的缺点就是比较浪费打印纸,而且没有打印机的用户也不方便印,因为外面的打印店里没有安装PROTEL软件,就算有也会很少的。

下面介绍另一种方法。

同样是上述电路图,我们将Mechanical1的填充区域去掉或移去此层,并且打印模式设置为黑白打印:仍然将MultiLayer放置在最上面。

此时效果如图:接下来在文件——设置打印机里将打印机设置为office的虚拟打印机,这个打印机在安装了office后一般都会有的(office办公软件:word、excel),如果没有的话可以下载office2003,我的教程光盘也有。

设置它的属性,如下设置即可:直接进行打印,将打印文件保存在方便查找到的位置:文件应该是这样的:是TIF格式,我们需要将这个图案进行反白处理,我用的是PS,但是PS不支持这种格式,可以用ACDSee进行转换,。

用ACD打开它,转换格式:保存为JPEG格式,然后用PhotoShop打开,进行如下处理:1.同时按住Ctrl+Alt,再按+号键放大图像,用矩形选框工具选中电路图。

2.用Crtl+J快捷键把所选区域作为图层:3缩小图像,用移动工具将新图层移动到左上角,并将其反色,然后关闭背景图的可视选项。

反相后:最后效果图:将此PS文件保存,就可以带到打印店里打印了,因为打印店一般都是安装了PS的,而且要告诉打印店的人要原尺寸打印。

这里讲下上面的相关步骤,将电路图移到左上角是为了节约菲林纸,我们做下一个电路的时候,仍然可以打开上面这个PS文件,将图层新建在此文件里,并且将电路图贴到靠近上一次电路图的位置,然后将原来的电路图可视按钮全部关闭。

类似下图:1-3:DXP的处理方式右键点击BottomLayer、TopOverlay等,选择delete删除该层,只留下三个层,如下图:下面这个窗口就不多说了,关键是Holes和Mirror点击左下角的Preference,打开图示窗口:这里只需更改相关颜色,和Protel处理方式一样,修改完成,就可以达到反白的效果了。

二.铜板的覆膜与曝光在上面的讲解中我们知道了如何打印电路图案,那么现在我们开始实际动手操作,利用上面打印的图案来制作电路板。

先将准备好的铜板清洗干净并且用砂纸打磨。

一定要清洗干净并且平整,不然会对膜的附着力有影响,膜必需仅贴住铜板。

打磨后的铜板:然后进行贴膜,感光膜是一种药膜,有三层,最中间是药膜,另外两层都是保护药膜的。

将膜撕掉一层保护膜。

用两块小胶布分别粘住两面,然后拉开,注意只撕掉一面保护膜,还有一面的是没有撕的,保护膜需要留下来,后面有用处。

然后将膜贴在铜板上,贴膜也是很有难度的,一定不许有太多气泡,有气泡用针扎破。

再用熨斗加热到七八十度,对贴好膜的铜板加热,将膜紧紧贴在铜板上,因为膜受热后附着力会加强。

如果没有熨斗,用热水瓶加热。

我用的是过塑机,加热到一百度左右。

注意膜要事先切成和板子差不多大小,或者贴在板子上之后再裁成板子大小。

贴好膜后如图(因为膜有点透明,所以不是很容易看出来):下面就可以开始曝光了,要用到打印出来的菲林片。

将菲林压在铜板上,注意是菲林打印面和铜箔接触,再用一块大玻璃压住,然后将曝光灯放在上面开始曝光。

这里详细讲解下上述过程。

感光膜之所以能用来制作PCB,是因为它的感光性,在光照的情况下,感光膜的颜色会变深,所以一般要避光保存。

我们知道菲林纸上打印的图案,黑色是不需要的铜箔,是需要被腐蚀的,白色的(实际上是透明的)是要留下的,也就是要防止被腐蚀掉的。

将菲林盖住铜板后,在光照的情况下,我们可以看出光线可以照射到感光膜上的的部分都是菲林上透明的线路这一部分,照射不到的是黑色盖住的,从而黑色盖住的部分不变色,而照射到的部分会变成深色,从而电路的走线和焊盘等就显示出来了。

曝光后的电路板为下图所示:下面讲述一下这个过程的相关注意事项:曝光灯可以用一般的日光灯(发白光的),类似下面的:一般可以那种短小的灯管,8W左右就差不多,主要看你的板子大小,光线是否能完全照射到,板子受光是否会均匀。

像上面的那种小灯管是8W的,价钱在8块钱左右。

关于曝光时间也是个很重要的参数,上面那种灯管,8W的,在8分钟左右就可以了,这种灯管的曝光时间在5-10分钟应该都行,高度在10cm以上差不多,还是自己实验一下在什么高度你的板子的受光会比较均匀。

如果想要曝光时间短些,可以用紫外光灯,比如我用的是紫外光二极管。

上面是我用的大约是六十个紫外光二极管做的曝光电路板,在外面加了一个纸盒子来防止光线外漏,高度是在20cm左右,曝光时间在90s(我的曝光灯的曝光时间在90s是合适的,不同的电路可能时间不同,比如流过二极管电流强度不同,其亮度不同,这时曝光时间就有差别),时间多了十几秒,板子可能就会曝光过度,在后面的制板步骤里会出现问题,至于什么问题,后面会讲解到,所以这个要注意。

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