




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、编号:印制电路板制作工艺(总页数 34页 )名称型号编 写/日 期 校 对/日 期 标准化/日 期 质量会签/日期 审 核/日 期 批 准/日 期 XXXXXXXXXX修理厂目 录1、 概述 22、 印制线路板的设计工艺 23、 印制线路板的手工制作154、 蚀刻法制作印制线路板195、 更改记录341. 概述印制线路板,亦叫印制电路板或印刷电路板。这是指在绝缘基板上,有选择性地加工和制造出导电图形的组装板。印制线路板在电子工业和电子制作中,作为一种基础组装部件而占有重要的地位。本工艺为印制电路板制作专用工艺规程。2. 印制线路板的设计工艺2.1 敷铜板敷铜板亦称覆铜板,是以铜箔覆在绝缘板(基
2、板)之上的一种电工材料。敷铜板的种类很多,按绝缘材料来分,有纸基板、玻璃布基板和合成纤维板三种;按粘结剂树脂来分,有酚醛、环氧、聚酯。聚四氟乙烯等;按结构来分,有单面印制板、双面印制板、多层印制板和软印制板;按用途分,有通用型和特殊型。纸基板价格低廉,但性能较差,可用于低频和要求不高的场合。玻璃布板与合成纤维板价格较贵,但性能较好,常用作高频、高档家电产品中。当频率高于数百兆赫时,必须用介电常数和介质损耗更小的材料,如聚四氟乙烯和高频陶瓷作基板。2.1.1 聚苯乙烯敷铜板:这是用粘接剂将聚苯乙烯和铜箔粘接而成的敷铜板,主要用作高频印制线路板和印制元件,如微波电路中的定向耦合器等。2.1.2 聚
3、四氟乙烯敷铜板:这是以聚四氟乙烯板为基板,敷以铜箔经热压而成的一种敷铜板,主要用于高频和超高频线路中作印制板用2.1.3 软性聚酯敷铜薄膜:这是用聚酯薄膜与钢热压而成的带状材料,主要用作柔性印制线路和印制电缆,可作为接插件的过渡线。为了充分利用空间,在应用中常将它卷曲成螺旋形放在设备内部。为了加固或防潮,常以环氧树脂将它灌注成一个整体。2.1.4 多层印制板:多层印制板是指在单块印制板厚度差不多的板上,叠合三层以上的印制线路系统。它是较薄的几块单面印制板叠合而成,只是在制造工艺上与单块印制板有所不同而已。2.1.5 THFB65敷铜箔酚醛玻璃布层压板:这是用无碱玻璃布浸以环氧酚醛树脂经热压而成
4、的层压制品,其一面或双面敷以铜箔。它具有质轻、电气和机械性能良好、加工方便等优点。其板面呈淡黄色,若用三氰二胺作固化剂,则板面呈淡绿色。它具有良好的透明度。主要用在工作温度较高、工作频率较高的无线电设备中作印制线路板。板上敷铜箔厚度为0.05±0.005mm,层压板的厚度有1.0、1.5、2.0mm数种。2.1.6 TFZ62、TFZ63敷铜箔酚醛纸基层压板:这是由绝缘浸渍纸(TFZ62)或棉纤维浸渍纸(TFZ63)浸以酚醛树脂经热压而成的层压制品,两表面胶纸可附以单张无碱玻璃浸胶布,其一面敷以铜箔,主要用作无线电设备中的印制电路板。TFZ64敷铜箔酚醛纸基层压板,是用酚醛改性树脂两
5、次浸油棉绒纸后经热压而成的板状材料。其一面敷铜箔,具有较好的电气性能。良好的冲剪性及较低的翘曲度。这几种敷铜板所用钢箔厚度为0.05±0.005mrn,层压板(基板)厚度有1.0、1.5、2.0mm等三种。2.2 印制线路板上元器件的布局印制线路板上的元器件的布局,实质上就是印制电路的布局,其一般原则为:2.2.1 在通常条件下,所有元器件均应布置在印制线路板的一个面上,而且把元器件印有型号、规格、铭牌的那一面朝上,以便于检查、加工、安装和维修。对于单面印制板的元器件,只能安装在没有印制线路铜箔的那一面。如果需要绝缘,可在元器件与印制线路之间垫以绝缘薄膜(可用照相底片代用),或在元器
6、件与印制板之间留l2mm的空隙。2.2.2 板面上的元器件,尽量按电路原理图顺序成直线排列,并力求电路安排紧凑密集、整齐,各级走线尽可能近,且输入、输出走线不宜并列平行。这点对高频和宽带电路尤为重要。2.2.3 若因板面所限,无法在一块印制板上安装下全部电子元器件,或是出于屏蔽之目的必须把整机分成几块印制板安装时,则应使每一块装配好的印制电路构成独立的功能,以便单独调整、检验和维修。2.2.4 为便于缩小体积或提高机械强度,可在主要的印制板之外,再安装一块乃至多块“辅助底板”。辅助底板可以是金属的,也可以是印制板或绝缘板。将一些笨重器件,如变压器、扼流圈、大电容器、继电器等安装在辅助底板上,并
7、利用附件将它紧固。2.2.5 对辐射电磁场较强的元件,以及对电磁感应较灵敏的元件,安装的位置应避免它们之间相互影响。可以加大它们相互之间的距离,或加以屏蔽。元器件放置的方向,应与相邻的印制导线交叉。特别是电感器件,要特别注意采取防止电磁干扰的措施。2.2.6 对发热元器件,应优先安排在有利于散热的位置。必要时可以单独设置散热器,以降低温度和减少对邻近元器件的影响。晶体管、整流元件的散热器,可以直接安装在它的外壳上,也可以把散热器设法固定在印制板、机壳或机器底板上。大功率的电阻器,可以用导热良好的l3mrn厚的铝板弯曲成圆筒,紧贴在电阻器的壳体上,并给予固定,以利散热。2.2.7 对热敏元件,应
8、远离高温区域,或者采用隔离墙式的结构把热源与其断开,以免受发热元件的影响。2.2.8 重而大的元件,尽量安置在印制板上靠近固定端的位置,并降低重心,以提高机械强度和耐振、耐冲击能力,减少印制板的负荷变形。2.2.9 一般元件可直接焊在印制板上。但当元件超过15g或体积超过27cm3时,则应考虑增设金属紧固件固定,以提高耐振、耐冲击能力。2.2.10 在保证电气性能的前提下,元件应相互平行或垂直排列,以求整齐、美观。一般情况下,不允许将元件重叠起来。若是为了紧缩平面尺寸非重叠不可时,则必须把元件用机械支承件加以固定。2.2.11 地线(公共线)一般不能作成闭合回路,正确作法参见图1(a),以防电
9、路自激。2.2.12 一些功耗大的集成电路、大或中功率晶体管、电阻器等元件,要布置在容易散热的地方,并与其他元件隔开一定的距离。2.2.13 需要通过印制接头与外部电路相连的元件,尤其是产生大电流信号或重要脉冲的集成电路块,应尽量布置在靠近插头的板面上。2.2.14 时钟脉冲发生器及时序脉冲发生器等信号源电路,在布局上应考虑有较宽裕的安装位置,以减少和避免对其他电路的干扰。2.2.15 装在振动装置上的电子电路,印制板上的元件轴向应与机器的主要振动方向一致。2.2.16 为了提高装置的可靠性,应尽量减少整个装置所用的印制插件与插座间的接触点、底板连接线和焊点。能用一块大些的印制板解决问题时,不
10、要分成两块或更多的小块。图1 印制线路板接地布局方式确定印制板尺寸的方法是:先把决定要安装在一块印制板上的集成块和其他元件,全部按布局要求排列在一张纸上。排列时,要随时调整使形成印制板的长宽比符合或接近实际要求的长宽比。各个元件之间应空开一定的间隙,一般为515mm,有特殊要求的电路还应放宽。间隔太小,将使布线困难,元件不易散热,调试维修不方便;间隙太大,印制板的尺寸就大,由印制导线电阻、分布电容和电感等引起的干扰也就会增加。待全部元件都放置完毕,印制板的大致尺寸就知道了。如形成的印制板长宽比与实际要求有出人,可在不破坏布局的前提下,对长宽比进行适当的调整。2.3 印制线路板的布线元器件布局工
11、作完成后,就可用铅笔在代表印制板的纸上画出各个元器件的轮廓,然后根据电路原理图安排、绘制各个元器件间的连接线,即布线设计。布线设计是印制板设计中一项较费时的工作,灵活性很大,并无一成不变的标准图案可供使用。2.3.1 公共线(地线)一般是布置在印制板最边缘,以便于印制板安装在机壳底座或机架上,也便于与机架(地)相连接。电源。滤波、控制等低频与直流导线和元件靠边缘布置,高频元件、高频管、高频导线布置在印制板中间,以减少它们对地线和机壳的分布电容。2.3.2 印制导线与印制板的边缘应留有一定的距离(不小于板厚),这不仅便于安装导轨和进行机械加工,而且还提高了绝缘性能。2.3.3 一般印制板的铜箔厚
12、度为35um左右,当这种铜箔形成一条宽0.5rnm、长100mm的印制导线时,其两端电阻约为0.1左右。当通过较大的直流或脉冲电流时,其压降就较可观。因此,为减小电阻并使加工方便、可靠,印制导线的宽度通常不应小于0.5mm,地线、电源线应放宽到(1.52.5)mrn,印制板周边地线宽度还可以放宽到5mm以上;用于连接正反面印制导线的焊盘孔不应与元件孔合用;焊盘的外径应不小于2mm,孔径应根据元件引线的粗细决定,一般为(0.81.2)mm,以小些为好。焊盘与印制导线、印制导线与印制导线之间的距离应大于(0.51)mm,对载有弱信号或大电流的印制导线尤其要注意,最好取(1.52)mm。2.3.4
13、单面印制板的某些印制导线有时要绕着走或平行走,这样印制导线就比较长,不仅使引线电感增大,而且印制导线之间、电路之间的寄生耦合也增大。对于低频电路印制板影响不显著;对高频电路则必须保证高频导线、晶体管各电极的引线。输人和输出线短而直,并避免相互平行。若个别印制导线不能绕着走,此时为避免导线交叉,可用外接线(亦叫跨接线”、“跳接线”),如图2(a)所示。必须指出,高频电路应避免用外接导线跨接,若是交叉的导线较多,最好采用双面印制板,将交叉的导线印制在板的两面,这样可使连接导线短而直。用双面板时,两面印制线路应避免互相平行,以减小导线间的寄生耦合。最好成垂直布置或斜交,如图2(b)所示(图中的网线代
14、表背面印制导线)。高频电路的印制导线,其长度和宽度要小,导线间距要大,以减小分布电容的影响。图2印制导线交叉、平行的处理办法2.3.5 对外连接用插接形式的印制板,为便于安装往往将输人、输出、馈电线和地线等均平行安排在板子的一边,如图53(a)所示,、脚接地;脚接电源;脚输出;脚输人。为减小导线间的寄生耦合,布线时应使输人线与输出线远离,并且输人电路的其他引线应与输出电路的其他引线分别布于两边,输人与输出之间用地线隔开。此外,输人线与电源线间的距离要远一些,间距不应小于1mm。对于不用插接形式的印制板,为便于转接(外连接),各个接出脚也应放在印制板的同一边,如图3(b)所示。2.3.6 印制板
15、上每一级电路的接地元件就近接地。地线短,引线电感小。当频率较高时,为减小地线阻抗,地线应有足够的宽度。频率越高,连接线也应愈宽,以减小引线电感。最好采用大面积接地,如图1(b)所示。即大面积铜箔均为地线。如果应用的是双面印制板,则可在印制线路的反面,将相当于正面印制导线部分的铜箔去除,其余部分作为地线,这称作全地线印制板。大面积接地还具有一定的屏蔽作用。但是,大面积接地将使元件对地的分布电容增大。若是某个元件对地分布电容的增大影响到电气性能的话,则可把这只元件对应部分的铜箔除去。2.3.7 印制导线如果需要屏蔽,在要求不高时,可采用印制屏蔽线。如图4所示,其中,图4(a)为单面板的印制屏蔽线的
16、作法;图4(b)为双面板的印制屏蔽线的作法;图4(C)为单面板大面积地线屏蔽线的作法。当频率高达100MHz以上,或屏蔽要求条件高时,采用图4所示方法不能满足导线屏蔽的要求。这时射频同轴电缆的隔离皮应在芯线焊接点附近就近接地。2.3.8 印制板上的元件若要屏蔽时,可在元件的外面套上一个屏蔽罩。在底板的另一面对应于元件的位置再罩上一个扁形屏蔽罩(或金属板),将这两个屏蔽罩在电气上连接起来并接地,这样就构成了一个近似于完整的屏蔽盒。若是将对应于欲屏蔽元件部分的铜箔保留起来,再将元件上的屏蔽罩穿过印制板,与屏蔽用的保留铜箱连接起来接地,也能满足屏蔽要求。2.3.9 在一块印制板上安排多块集成电路,如
17、分成几排排列可以把电源线(正、负)也分成相应的排数,用外接导线把电源交错连接起来。2.4 印制线路板上印制图形的设计由于印制板的铜箔粘贴强度有限,所以如果印制导线的形设计不妥,往往会造成翘起和剥脱等现象。因此,设计印制形是很有讲究的。2.4.1 印制导线的设计要点2.4.1.1 同一印制板上的印制导线宽度(除地线外)最好一样。2.4.1.2 所有印制导线不应有急剧的弯曲和尖角,所有弯曲与过渡部分均需用圆弧连接,其半径不得小于2rnm,如图5(a)中所示。2.4.1.3 印制导线要尽可能避免分支。如果必须分支,分支处应圆滑过渡,如图5(C)所示。图3印制板与外连接的布线方式图4印制导线屏蔽方法图
18、5印制导线的转弯与分支的作法2.4.2 焊盘(印制接点)的设计要求焊盘亦称“印制接点”,是指印制在安装孔周围的铜箔,供元件引线和跨接线焊接用。2.4.2.1 焊盘的图形。在焊接元件和机械加工时,为了增加印制导线与基板的粘贴强度,必须将导线的焊接点加宽成圆环形。常见的焊盘图形好与不好的情况对比见图6。例1:左边设计好,元件引线孔的直径为整个焊盘直径的1/21/3。右边焊点面积不对称。例2:左边印制导线宽度等于焊盘直径1323为好;而右边的焊盘与印制导线连接不平滑或所用焊盘与印制导线一般粗,所以设计欠妥。例3:左边好,在于围绕焊点圆形一致;右边不好,是由于焊盘上下不对称。例4:右边不好,是由于焊盘
19、与印制导线连接平直。例5:右边外面三个焊盘设计欠妥。图6焊盘好与不好比较例6:右边焊盘不圆。设计焊盘图形主要考虑的是铜箔的牢固性,以及对各种分布参数的影响,其次才是考虑美观。由于业余读者各自环境不同,所以对印制板的制作可因地制宜,以满足主要参数为目标。2.4.2.2 焊盘孔的直径取决于元件引线直径。我国生产的元件,焊盘孔直径最小可为0.8mm,一般约为1mm。设计前最好把元件引线(俗称元件脚、腿)用卡尺量一下,以求准确。焊盘孔的直径应稍大于元件引线直径,通常比元件引线直径大0.4mrn,但最多不能大于元件引线直径的1.5倍。2.4.3 印制线路板的设计步骤设计印制线路板前,首先要有一套完整的整
20、机电路原理图。如果试制,这个电路原理图最好是在元件搭接试验获得了成功的基础上绘制。也就是说,整机各元件、部件已确定。对复杂设备,首先要划分好电路单元,并确定设计印制板的电路。此外,对元器件本身的特殊要求,如哪些元器件需要屏蔽、需要经常调整、或需要经常更换;哪些印制线路需要屏蔽;对各个元器件的工作频率和工作电压,以及电路工作环境条件(如温度、湿度、气压)等都应了如指掌。最后才确定印制板与整机是采用插座连接,还是用螺钉固定,以及连接件的型号规格等。在掌握了上述第一手资料后,就可着手设计印制线路板。印制线路板的设计步骤如下:2.4.3.1 选定制作印制线路板的材料。目前市场上可供采用的敷铜板有以下几
21、个品种,它们的主要性能如下:2.4.3.1.1 敷铜箔环氧酚醛玻璃布层压板:其耐热性能较好,在125时抗剥强度不小于9.8Ncm,表面绝缘电阻高,在正常条件下为1×1010;高频损耗小,106Hz时,tg=0.035;机构强度高,约为1.962.96kN/cm2。但价格较高。2.4.3.1.2 敷铜箔醛酮纸质层压板:耐热性能较低,在85时抗剥强度不小于7.84Ncm;表面绝缘电阻较低,在正常条件下为1×1010;高频损耗较大,106Hz时,tg=0.06;机械强度较低,约为8007840Ncm2。价格较低。以上两种敷铜板均可以制作单面板、双面板或多层的印制线路板。可根据工作
22、频率、工作电压等要求选用。2.4.3.2 确定印制板的形状和厚度。印制线路板的形状一般是长方形,其长宽比以3:2或4:3为最佳,比例过大容易变形。印制线路板的厚度主要由印制板的形状、尺寸和所安装元件的重量决定。若是板面尺寸较大,安装元件较多较重测印制板要选厚一些。印制板厚度已标准化,其尺寸有1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm等数种。常用的是1.5mm和2mm两种。通常,板面尺寸小于200×150mm2时,采用1.5mm厚,大于此尺寸者选用2mm厚。当印制线路板采用印制插座连接时,在板子的一端应做成插入结构,其尺寸应与所选用的印制插座相匹配,参见图3(a)。2.4.3.3
23、设计印制线路板坐标图。坐标纸格子刻度为1mm。可借助于坐标格子,正确地表达印制板上印制图形的坐标位置。在设计和绘制坐标尺寸图时,应根据电路图并考虑元器件布局和布线要求,逐级按从输入到输出(或原理图从左至右)的顺序绘制。典型元件是全部安装元件中,在几何尺寸上具有代表性的元件,它是布置元件的基本单元。即在确定线路走向、焊盘与焊盘之间实际尺寸时,要以它的体形、引线粗细长短为标准。例如,典型元件的尺寸为d×L,在安装和布置元器件时,元器件之间外表面的距离L最小应为典型元件长度(不包括引线),最大可比典型元件长度大(45)mm。然后把特殊体型元件一一测量出占用板子的面积。在布置元件安装孔(焊盘
24、中心孔)的位置时,各元件的安装孔的圆心必须在坐标格线上。如果安装孔成圆弧形或圆周形布置,则圆弧或圆周形的中心必须在坐标格线的交点上,并且圆弧或圆周上必须一个安装孔的圆心在坐标格交点上。2.4.3.4 印制线路板照相原图的绘制。照相原图是根据坐标尺寸图绘制而成的。在绘制照相原图时,首先要确定该图的图形比例。如1:1(与实物大小相等)、2:1(图形是实物的两倍)和4:1。对照相原图有如下四点要求:2.4.3.4.1 图形应黑白分明、对比度好。2.4.3.4.2 照相原图阿采用含胶量小的黑色墨汁绘制,墨迹要匀,色调要一致。2.4.3.4.3 照相原图应选用白色优质绘图纸,其表面应平整、无斑点、无污迹
25、、颜色洁白、反光小。2.4.3.4.4 在照相原图上,不要绘制元件符号,不要书写无关内容。在该图上要注明印制线路板图纸编号、外形尺寸和比例尺,以便制板照相时用。必须指出,在制作印制板时,往往采用1:1坐标尺寸图和用描图纸绘制的1:1印制线路板图。这种图一般是直接用来制作丝网模板用来“印制”的,甚至是用于“易力高”感光剂直接在敷铜板上“晒”出蚀刻保护膜的,因此在绘制时必须按照上述的四点要求,而且要求线条、孔眼清晰、准确无误。2.4.3.5 印制线路板机械加工图的绘制。机械加工图为制造模具,以及印制加工和钳工装配时提供正确无误的尺寸。图上必须注明所有加工尺寸及其公差。绘制时,应注明印制板的正面和反
26、面,以防出现差错。2.4.3.6 印制线路板的装配图(焊接图)。印制线路板装配图要清楚地表示各元器件的安装位置,以及跨接导线的来龙去脉,使安装者和修理者十分方便地把元器件和印制导线连接起来,并能认清元器件的位置,以便安装和修理。对于单面印制板而言,通常以安装元器件的一面为印制板的正视图。在该图中表示出元器件的安装位置,同时用浅红、浅蓝或线绿色(书刊是黑白印刷,则印制导线不涂黑,而是用小黑点代表实线)表示出背面的印制导线图形。如果是双面印制板,则应分别绘出正面和背面两个视图。装配图中的元器件,不必画出实物图形,只采用元器件图形符号和文字符号来表示。装配图通常标注机械加工尺寸,所以它是电气和机械结
27、构的结合图样。在装配图的空白处,可以标注某些机械装配局部视图,也可写上元器件的管脚图、焊装要求、调试方法之类的附注。3. 印制线路板的手工制作3.1 穿线法仿制线路板用厚(12)mm的玻璃纤维板(注意:不要敷铜板)作为基板。也可用纸质、电木绝缘板,甚至三合板、五合板、有机玻璃板、塑料板都行。必须指出,电路要求频率高、耐压高的,则必须选用聚苯乙烯类的绝缘板。将设计的电路接线图或现有的印制线路板图,用复写纸印在上述的绝缘板背面。为了复写清晰,可以只印线路,不印元件符号。把线路与元件的连接点(俗称“焊盘”)画成一个小圆圈。如果是自行设计的印制线路,最好用白纸绘制草图,核对无误后才依靠绝缘板大小来设计
28、印制线路板图,按照上述办法复写在绝缘板上。取1.52左右的麻花钻头,在手电钻或手摇钻上装好,把所有的“焊盘”钻穿,形成“引线孔”。根据电路负载,确定线路所用电线的线径。一般来讲,用0.2mm漆包线或塑料电线即可。图7为穿线法操作示意图。图7(a)为穿线方法示意,在绝缘板正面的元件安装位置即“焊盘”处,需留下一个个圆环。为了使圆环做得均匀、美观,可在拉紧铜丝前,住环内插上一根直径为1.5mm的铁丝作成的钩,在铜丝小圆环成型后,再把这根铁丝抽出来。待全部线路穿完后,用小木锤或硬杂木作成的方木,将所有圆环向同一个方向压倒、拍平,如图7(b)。再找一根断锯条,将“焊盘”上的漆包线漆膜刮干净,露出铜线,
29、以便焊接元件,这样,一块简易的线路板就算做成了。为了安装方便,可在“焊盘”上涂上少许松香一酒精焊剂,再让吃了锡的烙铁在上面轻轻一烫,圆环变成了圆形焊盘。在安装元件时,将元件的引线(俗称元件“脚”),焊到焊盘正中即可。用穿线法制作的线路板,其优点是材料容易找到而且一块绝缘板可以反复改制多次,安装元件和维修也比较方便。但此种线路元件的安装密度不能太大,因而线路板体积较大,而且元件直立安装时易倒下互碰。图7 穿线法仿制线路板3.2 刀刻法制作线路板在制作少量的线路板时,用小刀刻制简便易行。刻制线路板常用的工具是:小刀,尖嘴钳,钢板尺。小刀可用断锯条在砂轮机上磨制,如图8(a)所示,在刀柄上缠上塑料带
30、或医用白胶布,以便把握持刀柄。刻制线路板的操作步骤如下:第一步:设计、绘制刻制线路底图。首先根据电子装置外壳把整个线路板的尺寸定下来,然后定下原理图中的元件、电池等的位置。在设计较复杂的线路板时,如图9(a)所示的稳压电路,就要以原理图中的三极管为核心,以各三极管和所连接的元件在原理图中的位置为依据,在各元件连接处留出一块铜箔作为接线用。接着就可画出刻制线路板的草图,如图9(b)所示。为了便于刀刻,应刻把接线用的铜箔面积加大,再稍加整理就可画出图9(C)所示的刀刻线路板了。也可以用白纸蒙在图9(b)上,用红色圆珠笔将需要保留的线路尽可能描粗,将需要刀刻去的部分绘窄一些,而且只描绘线路不描绘元件
31、,这样一张刀刻线路底图就描绘出来了。图8 刀刻法制作线路板在我们设计刻制线路板草图时,如遇到几条线不需相连但又不得不交叉到一起时,可以采用以下几种方法来解决。方法一:利用元器件本身引线(管脚)跨接到线路(导线条)中来避免交叉,如图9(b)中的R2、R4、R3、VD6等就是这样连接的;方法二:可以利用某些元件的外壳来连通两条电路,避免几条导线的交叉,如利用变压器的铁壳;方法三:若是上述两个方法都不能采用的,可以用外加一条有塑料绝缘皮的导线来加以解决。第二步:刀刻在描好的刀刻线路底图的敷铜板上,用直径(11.5)mm的小麻花钻头将板上的元件安装孔打好。持小刀沿复写线条刻出痕迹,力求刻断铜箔,再用刀
32、尖将痕迹中间的窄铜箔(即需要刻去的铜箔)挑出一个头,然后用尖嘴钳夹住,将铜箔撕下,如图8(b)所示。刻痕时,所用的小刀刀尖要锐利,操作时要小心刀尖打滑划破线路铜箱或划破左手。线路板刻好后,用细砂纸将铜箔表面氧化层和污垢擦掉,便可进行电镀、化学镀、涂刷助焊剂等工艺。刻好的电路板,元器件也可以焊在有铜箔的那面上。这样,可以不用在线路板上打孔,而且可以很直观地照着焊接图焊接元件,不易出错。简单的线路,可采用这种方法。图9 刀刻线路板底图设计例图4. 蚀刻法制作印制线路板4.1 用鸭嘴笔描绘印制线路保护膜印制线路板通常是采用蚀刻法制成的。蚀刻法是在敷铜板上涂覆线路图保护膜,然后用化学方法,将无保护膜的
33、铜箔腐蚀掉。用鸭嘴笔蘸上虫胶绘图液,绘制出的印制线路保护膜干燥快、附着力强,质硬耐磨,并且仅溶于无水酒精,不溶于水、汽油。香蕉水等溶剂,在蚀刻液三氯化铁溶液中加温腐蚀不会脱落。虫胶绘图液的配方:虫胶片25,无水酒精75(重量比),甲基紫适量。把虫胶片陆续投人无水酒精中浸泡,待全部虫胶片都投人后,最好每隔几个小时用玻璃棒搅动一会。34天后虫胶全部溶解,最后放人适量的甲基紫即可使用。这种绘图液质地纯洁,粘度低,色泽鲜艳醒目,有利于绘制各种复杂和要求高的印制线路保护膜。使用虫胶液来绘制线路保护膜时,如需要画圆点,可以根据圆点大小,选用适当粗细的铁丝,将铁丝一端磨尖,蘸取适量的虫胶绘图液,即可在敷铜板
34、上点出圆润的焊点。如果画直线,可用鸭嘴笔,在它的笔口上蘸上适量的虫胶绘图液。调节鸭嘴笔唇口大小,可绘出不同宽度的直线。比较粗的直线和大面积的多边形,可选用鸭嘴笔画出轮廓,然后调粗鸭嘴笔唇口,将虫胶绘图液绘满中间部分。圆弧、大圆形可用带鸭嘴笔的圆规绘制。文字、符号可用蘸水笔书写。使用虫胶绘图液时,每次蘸取新液前要把绘图工具上的残液擦净。若是画错了,只要稍等片刻,等绘图液干后,用小刀把错误部分铲除,再用竹签(牙签)裹上细砂纸打磨一下,就可重新绘制。虫胶绘图液不宜长期久存,一般密封储存不能超过半年。超过期限,绘图液中的虫胶会与酒精化合成难以干燥的脂类而失效。如果手头没有虫胶,配制绘图液也可用市售的乳
35、胶液或钳工划线用的紫胶液加上甲基紫代替,不过要注意商店的配制日期,以防过期失效。在绘制一些简单的、粗线条的印制线路时,可以采用毛笔描绘。无论是采用鸭嘴笔还是毛笔来描绘印制线路保护膜,事先应将敷铜板上的氧化膜、油污处理干净,然后将1:1照相原图(或1:1坐标尺寸图)用红色复写纸复写到敷铜板上。用鸭嘴笔描图时,一般是由上而下、由左向右、先点后线,最后填补大面积图形,这样才不至于弄脏敷铜板,确保图形清晰。此绘制程序亦适应其他工具绘制。4.2 用注射器描绘印制线路保护膜采用废旧一次性注射器,将它稍加改造,就能像鸭嘴笔那样用于绘制线路图保护膜,而且还用不着像鸭嘴笔那样老去添加绘图液,提高了绘制速度。图1
36、0为注射器改作描图笔示意图。改制方法是:把针头截去(1015)mm,用什锦挫修整截口以保护针孔圆整,并用细油石将截口端面研磨光滑后作“笔尖”,并在针管6mL刻度左右用0.5mm钻头钻一个透气孔。把红色硝基喷漆用香蕉水以1:1比例稀释后作为绘图液。使用时,推杆下行,把针管中的气体排净,针头插人绘图液,提升推杆上行,针管内形成负压,绘图液徐徐吸进针管,最大吸液量为6mL,此时推杆活塞正好把透气孔堵严,针管内的绘图液不会从针头流出。需要描绘印制线路时,只需轻轻提升推杆让透气孔露出,这时就可描绘。如果工作暂停,只需让推杆下行把透气孔堵严即可。图510注射器改作描图笔绘图时应注意以下事项:描绘时,吸足了
37、绘图液的注射器借助直尺可画出宽度为1mm左右的直线条,线条均匀,随画随干。特别适合用于描绘集成电路用的又细又密的印制线路图形。若是图形绘错,可用软布蘸香蕉水把绘图液擦掉。4.2.1 描图注射器在使用期间不可平放,更不得倒置,以防绘图液滴落弄脏已描好的图形。最好在案头放一只空墨水瓶,暂停时,把推杆下行堵住透气孔后,将注射器斜插入空墨水瓶中。4.2.2 笔头若不出绘图液,则可能是绘图液中有漆膜。这时,只需把推杆下行少许,压出漆膜后又可继续使用。4.2.3 描绘线路线条时,最好是将同一方向的所有线条一次逐个绘完,然后再绘另一个方向的线条。这样可以提高工效。线条交接处要连好,以免在蚀刻时断线。发现个别
38、线条有残缺处,应等绘图液干后再进行补绘。4.2.4 用完后,应及时推动推杆把多余的绘图液推出,再用香蕉水把笔杆和笔尖洗净。笔尖可用少量香蕉水泡着,以便下次使用。4.3 用透明胶带粘贴作印制线路保护膜操作方法:先用细砂布将敷铜板的铜箔磨光擦净,把印制线路图用复写纸印在铜箔上。然后用透明胶带贴住印制线路图,要贴紧压实,不得有气泡。再用单面保安刀片,将胶带刻出印制线路图形,最后用小镊子撕下无用的胶带。个别地方残留胶汁,可用棉球沾香蕉水或汽油清除。在这里,透明胶带起着印制线路保护膜的作用。为了保证质量,在撕下无用的胶带后,要检查一下胶带接缝处是否衔接紧密(允许胶带相互搭接,但要贴平整)。如不紧密,可在
39、接缝处涂以少量清漆或万能胶,以防蚀刻剂渗蚀接缝处把铜箔腐蚀掉。最后用小锤和小钉在印制线路需要钻孔的地方,把透明胶带轻轻钉穿一个小孔,以便蚀刻后留下一个明显的钻孔标志。将敷铜板上保留下来的透明胶带,置于(4050)的热源中烘烤10分钟,让透明胶带上的胶体牢固地附着在敷铜板上,就可以将它放人蚀刻液中进行腐蚀了。4.4 用感光剂晒制印制线路保护膜第一步:基板铜箔清洁处理。用棉纱或棉布沾去污粉擦拭基板铜箔,除掉氧化层,然后用清水冲洗干净。操作中注意不要划伤铜箔表面。第二步:干燥板面。将清洗后的敷铜板用电吹风吹干,注意不要用手去摸铜箔,因为手上的油腻、汗渍会造成新的污染。第三步:喷涂感光剂。喷涂前将感光
40、剂充分摇晃,然后趁敷铜板干燥后的余热喷涂感光剂。喷涂不可在强光及多灰尘的条件下进行,也不可喷涂过厚,以绿色薄层完全遮盖基板为佳。要求一次性完成喷涂。第四步:烘干。将喷涂后的基板放在阴凉处(510)分钟,待表面干燥后,用电吹风在基板背后吹热风15分钟,使感光剂与铜箔完全粘合、干透。若是双面基板,可将此工艺复用。在进行此项工艺时,一定要保持基板面清洁,不可在强光下进行,亦不可用手去摸感光剂。板面自然干燥后,必须经过电吹风热处理,否则感光膜会脱落。图11 印制线路板曝光示意图第五步:曝光。把用描图纸绘制的1:1印制线路图贴在感光膜上,用一块与基板大小相同的3mm厚的玻璃板盖在印制线路图上,再用票夹夹
41、住玻璃板与基板,使印制线路图紧靠感光膜。取20W日光灯,将其置于距玻璃板面(1015)mm处,照射(1015)分钟,如图11所示。若是加工双面印制线路板,则把两张线路图纸用两块玻璃夹在双面基板的两面。用两支20W日光灯分别置于两面,同时照射。在此项工艺中,不得用太阳光照射。第六步:显影。用1份PRD250浓缩显影剂与4份清水混合稀释成显影液(也可用NaOH代替PRD250)。把经过曝光的基板放进显影液中,让印制线路面朝上,并轻轻摇动(2060)秒,至板面无黑色微粒冒起为止。然后取出基板,用清水冲洗,用布擦拭干净。在这道工序中要注意显影液里不可混有三氯化铁,否则制作会失败。显影液过浓或曝光过度,
42、黑色微粒冒起迅速,极易溶解印制线路板上的感光膜,造成电路线条细小甚至完全消失的毛病。经过显影后,印制线路遮蔽下的感光膜便形成牢固的保护膜,其余部分的感光膜溶解,铜箔便露出来了。第七步:检修。如果发现经显影的印制线路板保护膜有刮伤或其他不良情况,可用油性电路笔加以修补(也可用“红粉”,用毛笔蘸涂)。必须注意,操作中不得触摸、划伤保护面。用感光剂晒制线路图保护膜,可制作出线条精细的印制板,操作也较方便,但此种方法印制速度慢。如需提高工效,批量生产,可采用丝网漏印工艺。4.5 丝网漏印工艺印制线路保护膜丝网漏印亦叫“丝印”,其原理是将有漏空图形的胶膜或漆膜粘贴在绷紧的丝网上,再用橡皮刮刀将印料挤压在
43、丝网图形下面的敷铜板上,形成一层印制线路图保护膜。第一步:刻制印制线路底图。将线路图用描绘在描图纸上,然后用刻刀把绘制的线条刻下。过长的线条、拐大弯的线条,应保留线条带筋,如图12(a)所示。第二步:制作印刷纱框(丝网框)。丝网通常用尼龙丝网。尼龙丝网一般由尼龙6或尼龙66组成,常用规格120180目,一般选用150180目。或选用涤纶丝网。印刷纱框为木质。制作木质框架应选用质硬、不易变形、并且干燥的木料。框架的木条尺寸视框架大小而定,一般选用(2540)mm见方的木条榫接。丝网框架内尺寸应比线路板尺寸长宽各大(150220)mm,以便操作。制作时,要求制作用的木条刨光平直。在框架正面,木条中
44、间开一条宽10mm、深10mm的槽,如图12(b)所示。另外再准备四根和框架槽一样长短,宽9mm、高9mm的木条,作为绷丝网时用(若采用粘接法把丝网固定在框架上,此步可省略)。绷网。常用的方法有粘合法和钉子木条固定法。粘合法。就是利用粘接剂直接把丝网粘合到框架上。要求粘接剂有很强的粘合力,而且对汽油等有机溶剂有很好的化学稳定性。常用的粘接剂有牛皮胶(或骨胶)、虫胶醇溶液、硝基清漆等三种。采用粘接剂绷网,最好是在绷机上进行。但在业余条件下,手工也能粘接好。其方法是:用木制一个比丝网框架四周各大20mm的围框。先把丝网设法在围框上夹紧、压实、拉平,平放在桌面上,然后把丝网框架的粘贴面涂刷粘接剂,把
45、涂有粘接剂的框边压在围框的丝网上,让丝网均匀地贴紧在框架涂有粘接剂的那一面,将丝网绷紧、绷平、绷均匀,待干燥后丝网就牢牢地被粘合在框架上了。钉子本条固定法。绷网前,首先在丝网四周边上缝上一条宽60100mm的细帆布,把缝有帆布的丝网平铺在框架上,先在框架一侧边把丝网拉伸开,并用钉子钉牢,再以同样方法钉对边,然后钉第三边,再拉紧、拉匀,钉最后一边。若发现丝网网格明显歪斜,可随时拨出钉子校正,直到满意后,用木条把帆布压人框架槽内,使丝网绷紧,再用钉子钉牢木条。图12仿丝网漏印不管选用哪种方法绷网,丝网在固定到框架上之前应先在沸水中煮(510)mm,清水漂洗后,趁湿绷紧为宜。绷网时应做到绷紧、绷平、
46、绷均匀,网眼不能呈菱形,张力应保持在标准数值范围之内,张力太大有可能撕破丝网,或操作起来很费力;张力太小,漏印时丝网反弹力不够,使漏印出的图形模糊。第三步:丝印橡皮刮刀的制作丝印中的主要工具之一丝印橡皮刮刀,它所采用的橡皮材料的质量及成型加工手段直接关系着印制图形的质量。其制作方法如下:橡皮采用(1012)mm厚的聚胺酯耐油橡胶板(即氨基甲酸橡胶),硬度为(7585)左右。这种橡皮软硬适中,对于印制精细图形效果较好。如果刮刀过硬,即使刮目磨得非常理想他难以得到满意的图形。刮刀的外形见图12(C)。第四步:印刷前的准备工作首先是裁板。按印制线路板的尺寸四边略大(510)mm裁板,用剪板机或冲床进
47、行裁切,用挫刀或砂纸把切割边面的铜箔毛刺打掉,然后对板面清洁处理并去锈。第五步:印刷印刷漆的配制按调和漆和滑石粉1:1的比例,搅拌均匀。将印制线路底图平铺在玻璃上,把印刷纱框(丝网框)放在印制线路底图上,用橡皮刮板刮着印刷漆在印刷纱框上刷几下,印制线路底图就被粘在印制纱框上了。拿开玻璃,将印刷纱框装配成图12(d)所示的印刷设备上,将表面干净的敷铜板与印刷线路底图相应对齐,用橡皮刮板刮着印刷漆在印刷纱框上刷几下,印制线路就被印在敷铜板上了。印刷时,一定要设法压紧纱框,不得移动,否则电路线条会走样。全部敷铜板印刷完毕之后,可用毛笔蘸油漆把不太理想的线条修饰一下,注意把有线条连筋的地方填补起来,等
48、印刷漆干燥后,即可进行腐蚀。4.6 印制线路板的蚀刻技艺印刷出来的线路板,必须经过检查、修版,然后才可进行化学腐蚀。检查和修版,是弥补印刷工序不足而设置的一道必不可少的工序。在进行化学腐蚀之前,必须把印好的板子,逐块地再仔细检查一遍,如发现线条有麻孔、缺口、断线,以及印刷的漆有厚薄不匀等现象,应进行处理。可用毛笔蘸漆进行填补、修饰。如果线条有毛边或凸出的地方,可用刻刀刮削掉。在认真修版之后,即可进行蚀刻了。蚀刻,有人亦叫“烂版”。这是通过三氯化铁腐蚀液的化学反应,把经过印刷的敷铜板的非保护部分的铜箔腐蚀掉。蚀刻操作步骤如下:4.6.1 配制腐蚀液化工商店一般有固体状态的三氯化铁出售,可以用一份
49、三氯化铁,加两份水配制而成。配制时,用陶瓷缸,先放三氯化铁后放水,并不断搅拌。配制者必须穿戴耐酸工作服、耐酸手套和口罩等作保护。溶液配完后,有条件的话,最好用多层纱布或塑料滤盆(带细孔的塑料盆)过滤一下再用。4.6.2 腐蚀若是需要腐蚀的印制线路板数量不多,可以采用塑料盆或瓷盆盛三氯化铁溶液,把要蚀刻的印制线路板浸没在溶液之中,用来回晃动的办法来加快蚀刻速度。如图13所示。图13 蚀刻少量的印制线路板示意图腐蚀操作时,要特别注意掌握蚀刻时间。时间太长,腐蚀过头会把印制线路板的线条弄细甚至烂掉,造成废品。但是,如果蚀刻时间太短,则有些应该烂掉的铜箔还没有完全蚀刻掉,也会影响线路板的质量,增加修板
50、的工作量。一般来说,新配制的三氯化铁溶液的蚀刻时间约10分钟左右,陈旧溶液蚀刻时间要长一些,最长时间要达2小时。如果腐蚀时间超过2小时,或者三氯化铁溶液变成了绿色,则说明必须更换新液。4.6.3 清水冲洗腐蚀好的印制线路板应立即取出,用清水冲洗干净。否则,残存的腐蚀液会使铜箔线条、焊盘旁边出现黄色的沉迹。4.6.4 去保护膜经过腐蚀工序后,保护膜仍然留在线路板上,应当去掉。如果保护膜是采用耐酸沥青漆和白锌厚漆两种漆调配的,腐蚀好的板子可以泡浸在汽油中去除保护膜;如果保护膜是采用酚醛清漆和白锌厚漆配成的,腐蚀好的板子应放在烧碱里,加热到80以上,即能使保护膜脱落;如果保护膜用的是调和漆与滑石粉调配的,则可用香蕉水浸泡一会儿洗掉。但不管用哪一种方法,去除保护膜后都必须再用清水冲洗干净,然后晾干或用恒温70烘干。5. 印制线路板的成型5.1 印制
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 广告设计专业必修课程
- 巴楚县2024年数学三上期末学业水平测试模拟试题含解析
- 首饰店面设计调研报告
- 面馆设计方案
- 2025年工程项目管理新课程试题及答案
- 酒店婚宴服务预定及合同条款
- 物流与供应链管理案例分析练习
- 工程项目风险管理案例试题与答案
- 食品加工企业生产管理手册
- 水利水电工程资金管理试题及答案
- 小学生科普知识蜜蜂介绍PPT
- 搞笑小品剧本小品剧本《理解万岁》
- GB/T 3766-2001液压系统通用技术条件
- GB/T 15587-2008工业企业能源管理导则
- 初级卫生管理职称考试知识点及试题(全)
- 《注册建造师执业工程规模标准》
- 公立医疗机构特需医疗服务管理暂行办法
- 河北省秦皇岛市市药品零售药店企业药房名单目录
- 紧急填仓换刀及破除孤石技术
- 南瑞科技220kv断路器辅助保护nsr-322an型保护装置调试手册
- 氨基转移酶检测临床意义和评价注意点
评论
0/150
提交评论