新闻  |   论坛  |   博客  |   在线研讨会
PCB制作之工具篇(DIY)
2430244424 | 2013-05-17 17:44:21    阅读:1940   发布文章



PCB制作之工具篇(DIY)

转自(www.jdbpcb.com/F)捷多邦(原文/曹伯宁)


工具表

1.制图软件

Protel 99SE

2.裁板工具

裁板机、锯板机

3.制版工具

桌面热转印机、感光机器

4.蚀刻

自动蚀刻机


正文:

不管你是不是“发烧友”,哪怕是制作一件简单的作品,都要经过“设计-制板-蚀刻”的过程。这里不仅要动脑,还要动手,不仅要有知识的储备,还要有切割、钻铣、焊接等实践技能,不仅要有电子电工基础,还会用到木工、模工技巧。

因此,这是一个不断追求创新,完善能力,跨越自我的过程。而这种“过程”,正是众多爱好者乐此不倦的追求。

                                                                                                                                            

                                        感光膜制作的PCB


“工欲利其善,必先利其具”,这是我国这个有着几千年文明史国家的一句古训。要追求一件完美的制作,准备一套方便可手的实用工具,是必不可少的前提。从我的实践看,业余爱好者的工具,不同于专业厂家,有以下三个特点:

1、功能够用。业余爱好者一般是简单制作,而有着研发意愿的,也大多是初试或中试,因此工具功能特点应该是简单够用、操作方便。

2、价位适中。业余爱好者事在业余,不可能投入太多,经济状况各异,因此要尽可能选择性价比高的工具。

3、体积小巧。业余爱好者一般在家庭操作,室内面积有限,因此要充分考虑工具的可折叠、好存放、少污染、便携性。

基于以上特点考虑,结合我的业余实践,下面来谈谈如何选用、制作适合DIY电路板的工具。



电路板设计工具


推荐Protel 99SE电路板设计制作软件。绘制PCB草图是制作电路板的基础。起先我也用白纸画PCB草图,非常费事,特别是元件外形和钻孔,距离位置很难掌控,牵一发而动全身,一条线、一个孔放置不周,就得撕掉重来,后来改用坐标纸画,取得一些方便,但费事费力不能从根本上解决。后来自学了设计工具软件Protel 99SE,所有以上难题迎刃而解。

绘制PCB草图不再是一件苦事,而是一次艺术享受!一个成功的PCB图红黄蓝搭配有致,绝对是一件精美的“艺术品”,而通过自己的制作,把它从图样变成现实更是其乐无穷!                                      

     


现在电路设计软件很多,除Protel 99SE外,还有OrCAD电子电路制图软件、P-CAD2002、PADS电路及印刷软件、电子仿真软件Multisim以及国产电路设计软件LEDS2000等,各有千秋,可根据自身条件爱好选择,但我觉得使用广泛、容易掌握还是Protel 99SE。

这里我想强调的是,绝对不要忽视电子设计软件的学习!学会了Protel 99SE,是一个跨越性提高,不仅可以绘制出精美的PCB图,还为后续操作(加阻焊层、丝引层)打下基础,没有这一步,要制出准专业的电路板是很难的。

当然,对年青爱好者,特别是电子专业学生可能不是问题,对年龄偏大的老同志或非电子专业的人,初学Protel 99SE可能会遇到许多困难,主要是英文(我的体会是使用汉化版,把有关名词、页面制作成卡片,克服急躁,硬着头皮钻进去)。



裁板工具


按照电路需要,裁一块大小合适的PCB板,是制作的基本要求。对一些小面积,要求不高的,用钢锯裁,用勾刀切,是最简单而方便的方法。但是要把板子锯得看起来平整而美观,就不是一件简单的事情了。

初学制作的爱好者平时要多练练手,在实践中不断提高手艺,要知道电子制作是一种实践性极强的工作,只有平时多琢磨、多动手,日积月累,水平就能提高。

有条件的可以考虑使用手动PCB专用裁板机,如图4所示。

值得注意的是,PCB专用裁板机的刀片是特殊钢材,有一种裁纸机和PCB裁板机外形相像,但钢材不一样,用裁纸机来裁PCB板,不仅很费劲,裁出来的PCB板边缘毛糙不齐,而且容易脆裂,还不如钢锯的效果。由于刀片钢材原因,一般PCB专用裁板机价格都较高,少则也4、5千元。

还有一种桌面家庭迷你锯板机,其中德国造的迷你魔桌面锯板机,本来是加工木工模型的,锯PCB板也相当好用,这种机子加工材料比较广泛,不仅可以锯电路板,还可以裁切木板、金属板、PVC板等,有条件购一台这款机子,自制各种机壳时,也是很管用的。如图5所示。

这种裁板机(型号JG-50,见图6)是用日本产拆机进口小电机改造的。最大特点是使用方便,不需要大的空间和工作台,在小桌子上就能操作。

在需要加工的板材上画一条直线(线条要画在需要裁剪的线左侧测15cm左右,一定要把你买到的小电锯齿轮和边沿的距离量准确),把电机边框沿着画线,朝指示方向,慢慢推进即可。锯板时会产生一些粉末或灰尘,室内加工可以放在一个大纸箱内操作,减少环境污染。

这种小电锯不仅可以加工PCB板,还可以锯PVC塑料板或绝缘板,不过速度要放慢一点,以免损坏电机和电源,这是我平时制作用的最多的工具之一,效果的确不错。 
   
网上较多有售的是一种台式手动裁板机,这种机子比较笨重,要有稳固的安装底座,操作比较费劲,并不适合业余使用。



制板工具


对业余电子爱好者来讲,用的最多的制版板方法是热转印法和感光法,具体制作过程,各种电子报刊、书籍多有介绍,不再赘述。

热转印法除过半专业的热转印机外,简单的面积小的板子,可以考虑电熨斗的方法,这里推荐一种供修改电路板的小型电熨斗,见图7。用这个小熨斗制作小型电路板,简单而方便。

前些年我曾经买过一台简易桌面热转印机,用单片机控制加热时间和温度,操作简单,只需要设置好加热时间和温度就行了,很好用,特别适合小面积电路板。

如图8所示。不管用什么方法实行热转印,切记转印温度要把握在175℃上下。

根据我的实践体会,DIY爱好者还是尽量学习感光制板法。这和用Protel 99SE绘制PCB图一样,入门时有些困难,但是当你掌握了初步方法之后,基本上可以一次成型,一般不需要修板,而且板面均匀整洁。

有兴趣的朋友可参照感光原理自制一台感光机,家用日光灯或专用UV紫外光灯都可以。要注意的是,灯管与电路板距离为5cm,日光灯照射时间为10分钟,UV紫光灯照射时间为2分钟,具体曝光时间要根据感光板说明书要求,结合工作环境慢慢熟悉掌握。

参照以上原理,我自制了一台紫外光曝光机,使用碧华电子HB24XH-10S倒计时单片机电路板,制作了一片时间控制器电路板,可以自动控制曝光时间,我把曝光时间设置为2分钟,使用效果很好。如图9~图11。



蚀刻方法


电路板绘好后,敷铜板要经过腐蚀才能成为电路板,传统的蚀刻原料是三氯化铁(FeCL3),应该说三氯化铁价格低廉,是初学者不错的选择。但它致命的缺点是污染环境,不但容易使双手、衣物、盆具染上难以去掉的颜色,而且有一股较强的刺鼻气味,使用时一定要小心。

蚀刻时要把握好两点:一是温度要控制在55℃上下,温度过低,蚀刻速度放慢;温度过高,速度过快,容易造成过腐蚀,使电路板损坏。二是蚀刻时,要不停摇晃电路板,可以加快腐蚀速度,并随时掌握进度。有条件买一台桌面自动蚀刻机,价钱200元,也是不错选择。见图12。

总之,只要我们掌握了一种得心应手的裁板技巧,用Protel 99SE绘制出合理美观的PCB图,用感光的方法制作出电路板铜板,蚀刻出标准的PCB板,或者更进一步涂上阻焊层,经过一段时间练习,完全可以自制出准专业水平的电路板!(原文/曹伯宁)


参与讨论
登录后参与讨论
推荐文章
最近访客