感光腐蚀PCB制作方法.ppt

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1、第1章 感光腐蚀PCB制作方法,1.1 电路原理1.2 材料准备1.3 制作步骤,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。实际动手制作PCB（Printed Circuit Board）板来验证自己的电路设计思想是个重要环节。制作PCB 有多种方法：把设计图交给印制板厂制作，成本高；在万用板或面包板上搭电路，成本低效果较差；手工腐蚀法制作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

2、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

3、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,第1章 感光腐蚀PCB制作方法,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

4、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/Altium Designer。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(zun)，调(tio)，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

5、格最好是6070 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

6、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520 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。

7、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510mm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,

8、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：Cu2HClH2O2CuCl22H2O,6、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

9、钻或微型台钻。一般的排针、电阻等焊盘孔钻头直径最好在0.91.0mm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：正面和背面,第1章 感光腐蚀PCB制作方法,第1章 感光腐蚀PCB制作方法,最后一步是调试，对于MC7805 稳压电源板有以下几项调试技巧：总体要点：输出不可悬空进行测试，必须要接入一定的负载。观察整流桥的输出波形：观察C1 滤波效果：观察纹波：如果调试通过就算大功告成！,11、调试,概述,本章总结,本章习题,