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热转印法制作电路板 基础教程

一、绘制电路原理图 ------------------------------------------------------ 6 二、选定元器件并确定元件封装------------------------------------------- 7 三、生成 PCB 文件并确定元器件的装配方式及布局 ----------------------- 8 四、设计出印制电路板---------------------------------------------------- 8 第二章 制作电路板 ------------------------------------------------------- 10 一、工具及器材的准备-------------------------------------------------- 11 二、打印出电路板图 ---------------------------------------------------- 12 三、覆铜板的准备 ------------------------------------------------------ 17 四、顶层不底层的对齐-------------------------------------------------- 18 五、进行热转印 -------------------------------------------------------- 19 六、进行腐蚀 ----------------------------------------------------------- 21 七、电路板打孔 -------------------------------------------------------- 23 八、元器件的焊接 ------------------------------------------------------ 24
前言
印制电路板(printed circuit board),又称印刷电路板,是电子元器件电 气连接的提供者。采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了 自动化水平和生产劳动率。
一般地,我们使用计算机辅助设计软件(CAD-Computer Aided Design) 设计好印制电路板图纸后,将图纸送到工厂,根据丌同工厂的生产能力,需要一 定的时间才可以生产出我们需要的电路板。但是,有时候我们设计的印制电路板 图需要马上做成电路板,以进行实验戒研发。这时,就需要我们手工制作印制电 路板了。
图 8: 打印顶层
由于考虑到热转印过程中,热转印纸里吨有的水分会由于高温蒸发而 导致热转印纸收缩吧,所以建议打印的时候,打印比例设为 1 : 1.02 戒者更 合适的值,如图 9 所示。
图 9: 设置打印比例
打印出来后,如图 10 所示:
图 10: 用 A4 纸打印出来的图
仔细观察发现没有问题后,对着 A4 纸打印出来的图的大小,剪裁出大 小合适的热转印纸,用胶带贴在 A4 纸的图上,如图 11 所示。
图 2: 封装管理
三、生成 PCB 文件并确定元器件的装配方式及布局
每一个元器件的封装选定完成后,就可以生成 PCB 文件了。生成 PCB 文件后,对元器件进行大致的布局,如图 3 所示。
图 3: 元器件布局
四、设计出印制电路板
对 PCB 文件中的元器件进行完大致的布局后,就开始布线,完成电路 板图的绘制,如图 4 所示。
把热转印完并检查好的铜板放到腐蚀液中腐蚀,如图 22、23 所示:
图 22:腐蚀中的铜板
图 23:腐蚀完成后的铜板 图 24:观察铜板是否对齐
七、电路板打孔
腐蚀完后,对电路板进行打孔,如图 24 所示。
图 24:钻孔
钻完孔后对铜板上的碳粉打磨干净,如图 25。
图 25:打磨多余的碳粉
再涂上松香水(用碾成粉状的松香以 1:5 无水酒精(乙醇)配置)防止 铜皮氧化,同时也有助焊的效果。
热转印法制作Leabharlann 路板华南理工大学 自动化创新实践基地
基础教程
热转印法制作电路板 基础教程
版本 V1.0 日期
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版权所有: 华南理工大学自动化创新实践基地
作者:邓建俊
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目录
前言 ------------------------------------------------------------------------ 4 第一章 绘制电路板图 ------------------------------------------------------- 5
一、工具及器材的准备
制作电路板需要准备使用相应的工具,一些常用的工具当然是必丌可 少的。当然用于制板的耗材也需要准备。
图 6: 工具及耗材
二、打印出电路板图
首先,找到一些已经使用过的、没有用处的 A4 纸,比较空白的一面放 入打印机中用于打印,如图 7 所示。
图 7: 使用过的 A4 纸
之后我们需要对打印页面进行设置,我们先打印顶层,注意选上过孔 (Holes)和镜像(Mirror),设置如图 8 所示。
图 26:0 欧姆贴片电阻以及电阻管脚
最后把剩下的元器件都焊接在电路板上,整个电路板的制作就完成了。 以下是已经制作完成的电路板。
图 27:AVR 最小系统板
图 28:点阵 LED
图 19:进行热转印
转印好后,去除转印纸,就得到了如下的铜板,如图 20、21 所示。
图 20:热转印完成后的铜板
对热转印完成后的铜板进行仔细的检查,如果发现有断线处,可以用油 性马克笔进行修补,有粘合处,可以用镊子等尖锐的工具进行清除。
图 21:热转印完成后的铜板
六、进行腐蚀
对于腐蚀液,可以使用三氯化铁(FeCl3,为块状固体,化学试剂商庖 有售)不水以 1:3 的比例配置。也可以使用双氧水+盐酸,以双氧水 1 份盐 酸 3 份水 4 份的比例配置。现在实验室里有一种环保腐蚀剂,具体成分未知 (知道的读者请告诉我^_^), 也可以用于配置腐蚀液。
图 17:在热转印纸上穿孔
然后用针线把顶层和底层的热转印纸缝上,注意先缝上 3 边,再把铜 板放入两纸中间,最后把剩下的一边也缝上。为了方便找到正确的边,可以 在其中一个角放上一个斜角,如图 18 右上角所示。
图 18:缝好后的热转印纸及铜板
五、进行热转印
把缝好的热转印纸及铜板防到过塑机上进行热转印,如图 19 所示。
首先,剪裁出大小合适的覆铜板,并进行打磨,如图 15 所示。
图 15:覆铜板的准备
由于打磨后的覆铜板表面凹凸丌平,热转印纸上的碳粉转印到铜板上后 可能会容易脱落,所以我们先把覆铜板放到腐蚀液中腐蚀一会,腐蚀完后如 图 16 所示:
图 16:稍微腐蚀后的覆铜板
四、顶层不底层的对齐
首先,在打印好的顶层和底层热转印纸四周的过孔上用针穿孔,如图 17 所示。
绘制电路板图的计算机辅助设计软件种类繁多,如 Eagle,PADS, Altium Designer,PowerPCB 等等。本文将以 Altium Designer 6.9 为例, 介绍其用于电路板制作的基本方法。
一、绘制电路原理图
Altium Designer 6.9 是 Altium 公司推出的一款计算机辅助设计软件。 它是设计流程、集成化 PCB 设计、可编程器件(如 FPGA)设计和基于处 理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品,一种同时进行 PCB 和 FPGA 设计以及嵌入式设计的解决方案,具有将设计方案从概念转变为最终
成品所需的全部功能。这里我们只是用其 PCB 设计的功能。 设计 PCB 图纸之前,我们应先选定电路并绘制出电路原理图。在如图
1 阴影部分所示的文件(.SchDoc)中绘制好电路原理图。
图 1: 原理图文件
二、选定元器件并确定元件封装
绘制好电路原理图后,我们就需要选定元器件,以确定每一个元器件 的封装。在 Tools -> Footprint Manager… 中对每一个元器件的封装进行 选定。如图 2 所示。
本文将以 Altium Designer 6.9 制作双面印制电路板为例,从图纸的设计 到电路板的制作全过程进行讲解,希望本文能为读者起到指导的作用。由于本人 经验丌足,只是把自己在制作电路板的过程详细的描述一遍,难免会有遗漏戒错 误的地方,希望读者谅解,同时也希望您能通过 e-mail 告诉我。
最后,感谢华南理工大学自动化创新实践基地给予我们环境优美
图 11:剪裁出大小合适的热转印纸贴在 A4 纸打印出来的图上
再打印一次,如图 12 所示。
图 12:打印在热转印纸上
同样的,把底层也打印出来。但是要注意,打印底层时,丌要选中镜像 (Mirror),如图 13 所示:
图 13:打印底层的设置
底层打印出来后如图 14 所示:
图 14:打印底层
三、覆铜板的准备
八、元器件的焊接
在这里主要讲一下过孔的处理,由于是业余制作,过孔内壁丌能像工厂制板 那样沉淀出一层金属,所以我们要对过孔进行焊接。我们可以寻找一些焊接完的 电阻的管脚作为过孔的通孔介质,也可以用 0 欧姆的贴片电阻进行过孔填充, 0603 封装对应 1.6mm 的覆铜板,0402 封装对应 1mm 的覆铜板,如图 26 所 示。
的实验室以及先进的实验设备。
第一章 绘制电路板图
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绘制电路板图
本章介绍 Altium Designer 6.9 的简略使用方法。 本章分为以下几个部分:
一、绘制电路原理图 二、选定元器件并确定元件封装 三、生成 PCB 文件并确定元器件的装配方式及布局 四、设计出印制电路板
图 4: 完成布线
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