你對一款電子電路感興趣,想進行制作,而用于連接電路,固定元件的電路板,可購買市售的多孔電路板,也可自制。下面介紹幾種手工制作電路板的方法。
一、手描法
1、按照所用元器件管腳的間距,依據電路原理圖,畫出布1:1的布線圖。
2、將附銅板(可網購)裁成所需要的大小,用去污粉或洗潔凈將附銅面處理干凈。若有氧化處,還需用極細的砂紙打磨掉。
3、把畫好的布線圖,用復寫紙畫到電路板的附銅面。
4、用很細的毛筆,將調和漆描在附銅板上所劃的線條上。焊點處,用火柴頭蘸上漆點一下,即可形成焊盤。
5、待油漆完全干了以后,用小刀修整線條,使之盡量直一些,沒有毛刺。
6、將塊狀的三氯化鐵(化工油漆店有售)用熱水稀釋,水溫在40度左右,倒入一耐腐蝕的器皿,把油漆已經自然干燥的電路板放入其中,用手輕輕晃動,以加快腐蝕速度。等沒有線條的裸銅部分被完全腐蝕掉后,用水沖洗干凈。
7、用香蕉水把電路板線條上的油漆擦洗掉,然后用直徑0.6~1mm左右的鉆頭在焊盤處打孔。
8、給做好的板子涂上松香酒精助焊劑。
下圖是筆者用此方法制作的一塊【時間控制器】電路板。
二、刀刻法
畫布線圖、對附銅板基板的處理,將布線圖畫到附銅板上的步驟與上述手描法的1、2、3相同。
然后,將粘性好的寬幅透明膠帶,貼在巳畫好布線圖的附銅板上。以鑷子、尺子配合,用小刀刻,揭掉膠帶的無用部分,留下的膠帶線條,形成了保護層。要確認留下的線條與附銅板附著牢靠,然后進行腐蝕、打孔、涂助焊劑,方法步驟與手描法相同。
下圖,是筆者以此方法制作的一塊【雙路可調式直流穩壓電源】的電路板。
三、預切符法
在一些電子器材店,也可在網上,能買到一種預先切好的,帶粘性的,具有各種直徑的焊盤,各種寬度的線條,它們是專門用來制作印刷電路板的。將焊盤以及線條,貼在清潔過,畫有布線圖的電路板上,形成保護層。腐蝕時,未貼線條的部分會被腐蝕掉。打孔涂助焊劑方法同前述。
此法制出的電路板質量很高,能接近或達到專業水準。
下面我們以圖1所示的“斷線式防盜報警器”的印制電 路板接線圖為例,介紹用刀刻法制作 印制電路板的全過程。
在介紹刀刻法制作印制電路板之前,有必要向讀者講清楚印制電路板接線圖是怎么回事?印制電路板接線圖又叫電路板安裝圖,它是根據元器件在電路板上安裝的實際位置繪制 的,按照這個圖可以迅速找到某元器 件在印制電路板上的具體位置,它為 制作安裝和維修提供了依據。印制電 路板接線圖實際上是電路圖和印制電 路板圖的“二合一”圖(參見圖1所 示),讀者按照此圖可以制作出符合 要求的印制電路板來,然后按圖正確 焊接元器件和電線,最后做出整機。但在印制電路板接線圖上,一般只標 有元器件的符號和位置,不像電路圖 中那樣標出其數據和型號,所以在制 作時每當要確定某個元器件的數據和型號時,還需要電路圖配合才行。 需要指出的是,各種書刊(包括 圖 1在內)所介紹的印制電路板接線 圖,除了特別說明外,通常都是銅箔 板朝向讀者,而元器件、電線等則是 從印制電路板背面通過引腳(線頭) 孔穿出,并焊接在銅箔板上的。
裁取敷銅板
敷銅板的實物外形如圖2所示。 常用敷銅板的基板是酚醛紙基板(簡 稱紙質板)或環氧酚醛玻璃布板, 厚度有1.0mm、1.5mm、2.0mm、 2.5mm??多種規格。基板表面用特殊 工藝粘合一層厚度約0.05mm的銅箔。 如果基板一面粘合銅箔,就稱為單面 敷銅板;如果基板的兩面均粘合銅 箔,就稱為雙面敷銅板。酚醛紙基敷 銅板的板面一般為黑黃色和淡黃色, 它的優點是價格便宜,不足之處是機 械強度低、耐高溫性能差、易受潮而 變形。環氧酚醛玻璃布敷銅板的板面 呈淡黃色,具有較好的透明度,它的 優點是電絕緣性能好,能耐高溫、 能耐化學溶劑、不易受潮變形,還 有較好的機械性能,但價格相對要 貴一些。業余電子制作采用價格便 宜的酚醛紙基敷銅板即可滿足大部 分要求,但有些高頻、超高頻電路 的制作則應選擇使用環氧酚醛玻璃 布敷銅板。
用刀刻法制作印制電路板時, 由于面積比較小,所以一般采用厚 度1mm的單面敷銅板就可以滿足要求。甚至工廠大規模生產印制電路 板時所產生的邊角料,都是我們理想 的選料。圖1的印制電路板實際尺寸是 30mm×20mm,可按照圖3所示,先 用鋼板尺、鉛筆在單面敷銅板的銅箔 面畫出30mm×20mm裁取線,再用手 鋼鋸沿畫線的外側鋸得所用單面敷銅 板,最后用細砂紙(或砂布)將敷銅 板的邊緣打磨平直光滑。注意:畫裁 取線時最好緊靠敷銅板的一個直角, 這樣只需要畫兩條裁取直線即可;鋸 敷銅板時不要沿畫線走鋸,否則鋸取 的敷銅板經砂紙打磨后尺寸就會小于 要求許多。
刀刻敷銅板
刻制印制電路板所用的工具是: 刻刀、鋼板尺和尖嘴鉗(用直頭手術 鉗效果更佳),刻制流程如圖4所示, 可分為畫除箔線、刻透除箔線、剝掉 除箔條等三大步驟來完成。 對于殘留的銅箔 , 可用刻刀鏟 除。對于刀口存在的毛刺和銅箔上的 氧化物等,可用細砂紙(或砂布)打 磨至光亮。
鉆孔
刻好的印制電路板 , 在業余條 件下可將元器件直接焊在有銅箔的一 面,這樣可省去在印制電路板上鉆元 器件安裝孔的麻煩,而且可以很直觀 地對照著印制電路板接線圖焊接元器 件,不易出錯,這對于簡單的電路尤 為適用。但是大多數制作還是要求給 印制電路板鉆出元器件安裝孔。 鉆孔前,先用錐子在需要鉆孔的 銅箔上扎出一個凹痕,這樣鉆孔時鉆 頭才不會滑動。如嫌用錐子扎凹痕吃 力,可用尖頭沖子(或鐵釘)在焊點 處沖小坑,效果是一樣的。鉆孔時, 按照圖5所示,鉆頭要對準銅箔上的凹 痕,鉆頭要和電路板垂直,并適當地 施加壓力。 鉆孔時還要注意,裝插一般小型 元器件接腳的孔徑應為0.8~1mm, 稍大元器件接腳和電線的孔徑應為 l.2~l.5mm,裝固定螺絲的孔徑一般是 3mm,應根據元器件引腳的實際粗細 等選擇合適的鉆頭。如果沒有適當大 小的鉆頭,可先鉆一個小孔,再用斜 口小刀把它適當擴大就行;對于個別 更大的孔,可用尖頭小鋼銼或圓銼來 進一步加工。
涂刷“松香水”
鉆完孔的印制電路板,按照圖6所 示,用細砂皮輕輕打磨(或用粗橡皮 擦除)銅箔表面的污物和氧化層后,
還需要用小刷子在銅箔面均勻地涂刷 上一層自己配制的松香酒精溶液(俗 稱“松香水”),待風干以后,方可 大功告成。涂刷松香酒精溶液的目的 是:既保護銅箔不被氧化,又便于焊 接,可謂一舉兩得。
松香酒精溶液是一種具有抗氧 化、助焊接雙重功能的溶劑。松香酒 精溶液的配制方法是:在一個密封性 良好的玻璃小瓶里盛上多半瓶95%的酒精,然后按3份酒精加1份松香的比 例放進壓成粉末狀的松香,并用小螺 絲刀(或小木棍)攪拌,待松香完全 溶解在酒精中即成。松香和酒精的比例要求不是十分嚴格,可根據自己的 情況靈活配置。松香加得少,漫流性 要好些;松香加得多,助焊效果要強 些。這種松香溶液涂在銅箔上,其中的酒精很快地蒸發掉,松香在銅箔表 面形成一層薄膜,可使銅箔面始終保 持光亮如新,防止氧化。在焊接時, 松香還起到助焊劑的作用,使得銅箔很容易上錫。松香酒精溶液存放日 久,由于酒精的揮發,溶液會變稠, 這時可以再加些酒精稀釋。
順便指出,這種自制的松香酒精 溶液,可作為液態焊劑涂在刮去污物和氧化物的元器件引腳等焊件上,以 利于焊接。