快速制作PCB中的秘密
“簡(jiǎn) 介: 如果你是一個(gè)急性子的電子狂熱者,那么快速PCB制作是一個(gè)可以讓你把硬件開(kāi)發(fā)變得和軟件開(kāi)發(fā)一樣容易的技術(shù)。掌握它,可以事半功倍,撫平你那躁動(dòng)的狂野心靈。
關(guān)鍵詞:
PCB,快速制版,熱轉(zhuǎn)印
01 提 問(wèn)
卓老師,我想問(wèn)哈。可以給我們做一期關(guān)于:如何快制作pcb板。這樣更有利于節(jié)能組測(cè)試。
▲ 圖1.1 通過(guò)快速制版進(jìn)行MM32F3277的測(cè)試
02 快速制版
一、快速制版簡(jiǎn)介
關(guān)于快速制版的話題,我在之前的微信推文中已經(jīng)詳細(xì)介紹過(guò)多次??焖僦瓢娴姆椒ê芏啾热纾?
1、機(jī)械雕刻
這種方法就是使用物理雕刻的方法,將PCB板上的引線和焊盤(pán)與不要的敷銅分離開(kāi)來(lái)。當(dāng)然,如果沒(méi)有這樣高昂專(zhuān)業(yè)設(shè)備,也可以使用美工刀自行刻畫(huà),對(duì)于一些非常簡(jiǎn)單的電路還是可以的。
▲ 圖2.1.1 用于快速制版的雕刻機(jī)特殊情況下,也可以通過(guò)高功率激光來(lái)對(duì)PCB銅層進(jìn)行雕刻,這適應(yīng)于一些特殊基材電路板,比如陶瓷基材PCB、鋁基材PCB的制作等。
2、化學(xué)腐蝕
這一大類(lèi)方法所采用的原理與傳統(tǒng)的PCB生產(chǎn)工藝類(lèi)似,都是在PCB的敷銅面上,通過(guò)曝光、熱轉(zhuǎn)印、噴墨打印、油筆手繪等方式將需要保留的焊盤(pán)和引線覆蓋住,然后再使用化學(xué)腐蝕的方法將其余的敷銅去掉,從而形成可以使用的PCB。
▲ 圖2.1.2 通過(guò)三氯化鐵腐蝕電路板其中:
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曝光方法: 需要專(zhuān)用預(yù)涂抹感光膠的PCB板,使用紫外線燈完成曝光。之后還需要經(jīng)過(guò)顯影和腐蝕兩個(gè)步驟才可以獲得電路板;
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熱轉(zhuǎn)印方法: 只需要通過(guò)激光打印機(jī)將PCB線路圖打印在熱轉(zhuǎn)印紙上,然后通過(guò)特定的熱轉(zhuǎn)印機(jī)將墨粉固定在PCB覆銅層上,經(jīng)過(guò)腐蝕便可以獲得所需要的電路板;
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**噴墨打?。?*是需要特殊改造的 噴墨打印機(jī)[1] ,將線路直接在PCB上進(jìn)行打印;
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油筆繪制: 最簡(jiǎn)單,只需要使用普通的油性標(biāo)記筆,再加上心靈手巧的繪制,便可。
▲ 圖2.1.3 Epson R800改造后的噴墨打印機(jī)在PCB上打印電路圖繪制電路圖也可以使用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)油筆在電路板上完成電路的繪制。
▲ 圖2.1.4 利用步進(jìn)電機(jī)在電路板上繪制電路圖
3、粘貼電路
對(duì)于一些引線比較簡(jiǎn)單,通過(guò)電流比較大的電路,可以通過(guò)銅箔膠帶進(jìn)行粘貼。
▲ 圖2.1.5 使用銅箔粘貼形成的測(cè)試電路下面是來(lái)自 西瓜視頻中Love機(jī)械電子[2] 中的一些通過(guò)粘貼銅箔簡(jiǎn)易制作方法所制作的實(shí)驗(yàn)演示電路:
4、導(dǎo)電墨水
這是在墨水中加入一些納米銀粒子,使得墨水可以快速變干并導(dǎo)電,形成導(dǎo)電的金屬薄膜。在此基礎(chǔ)上可以形成所需要的電路。
▲ 圖2.1.6 導(dǎo)電墨水這種方式所形成的電路的優(yōu)點(diǎn)就是可以在任何物體表面形成所需要的電路,但線路的寬度比較大,而且線路的電阻較大,適合于一些簡(jiǎn)單的控制信號(hào)電路制作。
▲ 圖2.1.7 導(dǎo)電墨水形成的電路
5、空中樓閣
實(shí)現(xiàn)電路的最高境界,那就是沒(méi)有電路板的電路。實(shí)際上在早期的電路制作中,由于電子元器件的個(gè)頭都比較大,電路則使用引線直接在元器件管腳之間進(jìn)行焊接的?,F(xiàn)在的器件比比較小,在特殊的情況下,去除電路板可以大大縮小電路的體積的。
下圖展示了利用橡皮泥固定,將八個(gè)表貼器件焊接形成雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
▲ 圖2.1.8 直接表貼器件焊接形成微小的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路▲ 圖2.1.9 無(wú)電路板的電路下面的這個(gè)電路看起來(lái)好像沒(méi)有電路,實(shí)際上它是玻璃基板的電路。是有電路板的。
▲ 圖2.1.10 玻璃基板的電路
二、我喜歡的快速制板
1、為什么喜歡熱轉(zhuǎn)印?
在我的工作中,我所喜歡的快速制板方法,還是利用熱轉(zhuǎn)印方法。它不僅制作起來(lái)非??焖?,基本上可以在 一分鐘之內(nèi)完成電路板制作[3] ,而且所需材料非常便宜。
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激光打印機(jī);
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熱轉(zhuǎn)印紙;
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熱轉(zhuǎn)印機(jī);
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腐蝕液:鹽酸和雙氧水;
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單面覆銅板;
其中熱轉(zhuǎn)印機(jī)的價(jià)格也非常便宜,只有幾百塊錢(qián)。其它的耗材都是可以很容易獲得的。
▲ 圖2.2.1 熱轉(zhuǎn)印機(jī)正是這種方法的快捷,滿足了急性子工程師們的需求。具體制作方法,可以參見(jiàn)以下鏈接:
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一分鐘制版法[4] :https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104120559
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一分鐘制版之后[4] : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104133981
▲ 圖2.2.2 熱轉(zhuǎn)印一分鐘制板方法
2、快速制版中的小秘密
為了即省時(shí),又能夠獲得高精度的電路板,其中有一個(gè)小秘密,也就是可能大多數(shù)制作PCB的人往往忽略的。那就是采用覆銅層薄的PCB進(jìn)行電路板的制作。
在 電路板減肥-使用減銅后PCB在熱轉(zhuǎn)印制版中的效果[5] 對(duì)于不同敷銅厚度的PCB制作電路板的效果進(jìn)行了對(duì)比??梢钥吹浇?jīng)過(guò)減銅之后的薄PCB可以實(shí)現(xiàn)線寬4mil的電路制作。這已經(jīng)達(dá)到了普通PCB生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)了。
▲ 圖2.2.3 一分鐘制版所獲得到的電路當(dāng)然,為了達(dá)到雙面板的效果, 靈活使用0 Ω[6] 電阻是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)與靈感融合的辦法。
※ 總 結(jié) ※
如果你是一個(gè)急性子的電子狂熱者,那么快速PCB制作是一個(gè)可以讓你把硬件開(kāi)發(fā)變得和軟件開(kāi)發(fā)一樣容易的技術(shù)。掌握它,可以事半功倍,撫平你那躁動(dòng)的狂野心靈。