感光腐蚀PCB制作方法

感光腐蚀PCB制作方法第1章感光腐蚀PCB制作方法本章内容：传统电类专业教学方法主要偏重学生的课堂理论学习而缺少实际动手能力的训练。事实证明理论与实践充分结合才能达到最佳的学习效果。PCB（PrintedCircuitBoardPCB在万用板或面包板上搭电路，成本低效果较差；PCB，可方便实验验证；第1章感光腐蚀PCB制作方法其中制作PCB腐蚀板有两类方法：热转印腐蚀法感光腐蚀法本章主要学习采用在技术上更容易掌握的感光腐蚀法。用感光腐蚀法制作电路板具有出板快、成本低、质量好、容易掌握等优点，深受广大DIY爱好者的喜爱。下面我们就以经典电路“MC7805直流稳压电源”为例来详细讲整个制作过程。如图示电路原理图，上半部分是MC7805直流稳压电源，下半部分是测试负载电阻。

1.1电路原理第1章感光腐蚀PCB制作方法下表列出了制作感光腐蚀板所需要的材料清单。感光覆铜板和配套的显影剂是关键性材料，见下图1.2。盐酸和双氧水是危险化学药品，在运输、储藏、使用过程中必须格外小心。其中双氧水性质不稳定易分解，要遮光储藏、避免高温和碰撞。其它材料大都来自于我们的日常生活当中，比较容易获得，如剪刀、饭盒、筷子等等。1.2材料准备第1章感光腐蚀PCB制作方法第1章感光腐蚀PCB制作方法图1.2感光板材（左），显影剂（右）第1章感光腐蚀PCB制作方法序号材料用途购买1电脑设计电路图2激光打印机打印PCB图3感光覆铜板电子市场4显影剂用于电路板曝光后的显影电子市场5刻刀或美工刀、直尺电路板裁剪为合适尺寸超市，文具店6剪刀裁剪纸张7透明厚平板玻璃压盖电路板，大小要适当8灯箱或台灯（不能是LED灯）曝光电路板自制，网店购买第1章感光腐蚀PCB制作方法序号材料用途购买9塑料饭盒2个（不能是金属饭盒）一个用来调配显影剂另一个用来调配腐蚀液10盐酸、双氧水腐蚀电路板化学品店11脸盆盛放清水，应急用12木筷或竹筷（不能是金属筷子）翻动和捞取电路板（禁止皮肤直接触化学试剂）13手持电钻或微型台钻电路板钻孔五金店，电子市场14洗板水清洗电路板电子市场,化学品店15棉签或纸巾蘸洗板水清洗电路板感光腐蚀法制作电路板（PCB），顾名思义，就是要先感光后腐蚀，具体可以分为以下若干步骤：

1、绘图2、打印

3、裁板4、曝光5、显影6、腐蚀7、钻孔8、清洗9、贴丝印10、焊接

11、调试。采用此法可制作单/双面PCB，但因制作双面板需要顶层和底层对齐，以及钻孔后的孔金属化等问题不易实现。所以，在这里我们只讲如何制作单面板。1.3制作步骤第1章感光腐蚀PCB制作方法1.绘图第1章感光腐蚀PCB制作方法绘图就是在电脑上绘制PCB。国内比较流行的PCB绘图软件是Protel/AltiumDesigner。在绘制PCB单面板时需要注意以下事项：插装元件在顶层、贴片元件和走线在底层导线宽度最小取10mil（0.254mm）线间距离最小取8mil（0.2032mm）焊盘外径形状焊盘孔径要小LED指示灯布线走不通：绕，钻(zuān)，调(tiáo)，跨，飞泪滴和倒角第1章感光腐蚀PCB制作方法图示为绘制好的MC7805电源稳压器PCB图第1章感光腐蚀PCB制作方法采用激光打印机打印，可选用半透明的硫酸纸，或普通的A4纸（规格最好是60～70克），效果如下图示。2、打印第1章感光腐蚀PCB制作方法感光覆铜板是由多层结构组成。最下面为板基，材料通常是环氧树脂或玻璃纤维，对于手动制作，树脂板电气性能差些但较柔软易加工，推荐使用。在板基上紧紧附着有一层数十微米厚的铜箔。而感光板则在此基础上均匀涂抹有一层感光膜，在感光膜上还覆盖有一层遮光性很好的保护胶纸。感光膜一般为墨绿色，如果把一部分遮挡住进行充足曝光（灯管照射），则用专门的显影剂清洗时，曝光的部分就会被清洗掉而露出铜箔，未被曝光的部分则会保留。感光覆铜板应当遮光储藏，避免高温和表面划伤。3、裁板第1章感光腐蚀PCB制作方法按PCB图纸尺寸裁剪出适当可用的感光板。第1章感光腐蚀PCB制作方法准备材料：感光板、透明玻璃板、灯箱(日光灯)。曝光操作：揭去感光板表面的保护胶纸，尽快把PCB纸的打印面贴在感光板上，然后压上透明玻璃板，利用玻璃板的自重使PCB纸与感光膜紧贴在一起，参考下图。最后盖上灯箱盖，通电进行照射。曝光时间到，关闭电源。

曝光时间必须精准，主要与感光板材质、灯光强度等因素有关，可能需要5～20分钟。正常的曝光效果应当是：在1分钟内能够渐渐看到PCB印迹，3分钟左右完全显现，有用的PCB印迹完好保存。4、曝光第1章感光腐蚀PCB制作方法第1章感光腐蚀PCB制作方法在曝光的同时开始配制显影液，可使用塑料饭盒。通常以5克显影剂兑水500毫升（具体应以实际的产品说明书为准）来调配溶液浓度。为保证浓度，清水不可过多，以我们的实际经验水深5～10mm为宜。把曝光后的电路板轻轻放入饭盒内显影。双手捧饭盒，小心地旋转涮动，PCB印迹逐渐显现出来，参考图1.9。如图1.10所示，等待显影差不多时就要用筷子把电路板捞出，再用清水冲掉残液。注意：筷子不要划伤表面，也不可擦拭表面，应自然晾干。5、显影第1章感光腐蚀PCB制作方法图1.9显影过程：刚刚放入(左)，PCB印迹开始显现(右)第1章感光腐蚀PCB制作方法图1.10显影过程：接近完成（左），最终效果（右）第1章感光腐蚀PCB制作方法显影好的电路板，应自然晾干15分钟以上才能进行腐蚀，这因为有用的PCB印迹附着尚不牢固，容易被误腐蚀掉。取另外一个塑料饭盒，准备配制腐蚀液。配制之前，必须准备一盆清水应急用！传统上采用三氯化铁配制腐蚀液，腐蚀时还需加热，腐蚀过程也比较缓慢。我们的腐蚀液采用“盐酸＋双氧水”配制，效果要比传统的三氯化铁好得多。清水、盐酸、双氧水一般按照5:3:2的比例配制，参考图1.12。化学反应方程式：Cu＋2HCl＋H2O2＝CuCl2＋2H2O6、腐蚀第1章感光腐蚀PCB制作方法图1.12配制腐蚀液（左），开始腐蚀（右）图1.13正在腐蚀（左），腐蚀完成（右）第1章感光腐蚀PCB制作方法可用手钻或微型台钻。一般的排针、电阻等焊盘孔钻头直径最好在0.9～1.0mm之间。为适应不同的PCB孔径要求，应当常备以下规格的钻头：0.9mm，1.0mm，1.2mm，1.5mm，2.0mm，4.0mm。7、钻孔第1章感光腐蚀PCB制作方法在焊接之前必须要清洗掉附着在导线和焊盘上的残余感光膜，可以用洗板水（或无水酒精）进行清洗。用棉签蘸洗板液清洗或者用镊子夹住纸巾擦拭。参考图1.15。

8、清洗图1.15纸巾蘸洗板水清洗（左），清洗并裁开的效果（右）第1章感光腐蚀PCB制作方法在正规的印制板厂做板，会有非常漂亮的文字丝印层。我们的感光腐蚀板能用“土办法”制作。即：把PCB设计图的丝印层单独打印出来并沿边界剪下，然后在PCB板的顶层贴上薄双面胶，最后揭下蜡纸并把丝印纸小心对齐贴紧即可。9、贴丝印图1.16用双面胶贴丝印第1章感光腐蚀PCB制作方法必备工具：电烙铁、焊丝、松香等。10、焊接图1.18焊接后的效果：