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手工刻電路闆

生活 更新时间:2024-10-11 12:03:30

印制電路闆是一種在專門的敷銅絕 緣基闆上,有選擇性地加工和制 造出導電圖形、元器件安裝孔和焊接 點的組裝闆。印制電路闆在電子制作 中作為一種基礎組裝部件而占有重 要 的地位。

工 廠 大 規 模 生 産 的 印 制 電 路 闆 是 經 過 制 版 、印 刷 、腐 蝕 、 打 孔 等 一 系 列 工 藝 完 成 的 ,而 業 餘 條 件 下 印 制 電 路 闆 的 制 作 方 法 也 有 許 多 種 。 對 于 初 學 者 來 講 ,由 于 制 作 所 用 元 器 件 一 般 都 比 較 少 , 印 制 電 路 闆 都 很 簡 單 , 所 以 這 裡 推 薦 一 種 最 簡 單 、最 方 便 的 手 工 方 法 ——刀 刻 法 。下 面 我 們 以 "斷 線 式 防 盜 報 警 器 " 的 印 制 電 路 闆 接 線 圖 為 例 ,介 紹 用 刀 刻 法 制 作 印 制 電 路 闆 的 全 過 程 。

手工刻電路闆(自制刀刻電路闆方法與技巧)1

在介紹刀刻法制作印制電路闆 之前,有必要向新手講清楚印制電路 闆接線圖是怎麼回事?印制電路闆接 線圖又叫電路闆安裝圖,它是根據元 器件在電路闆上安裝的實際位置 繪制 的,按照這個圖可以迅速找到某元器 件在印制電路闆上的具體位置,它為 制作安裝和維修提供了依據。印制電 路闆接線圖實際上是電路圖和印制電 路闆圖的"二合一"圖(參見 圖1所 示),讀者按照此圖可以制作出符合 要求的印制電路闆來,然後按圖正确 焊接元器件和電線,最後做出整機。 但在印制電路闆接線圖上,一般隻标 有元器件的符号和位置, 不 像電路圖 中那樣标出其數據和型号,所以在制 作時每當要确定某個元器件的數據和 型号時,還需要電路圖配合才行。 需要指出的是,各種書刊(包括 圖 1在内)所介紹的印制 電路 闆接線 圖,除了特别說明外,通常都是銅箔 闆朝向讀者,而元器件、電線等則是 從印制電路闆背面通過引腳(線頭) 孔穿出,并焊接在銅箔闆上的。

手工刻電路闆(自制刀刻電路闆方法與技巧)2

------------------------- 裁 取 敷 銅 闆

敷銅闆的實物外形如圖2所示。 常用敷銅闆的基闆是酚醛紙基闆(簡 稱紙質闆)或環氧酚醛玻璃布闆, 厚度有1.0mm、1.5mm、2.0mm、 2.5mm??多種規格。基闆表面用特殊 工藝粘合一層厚度約0.05mm的銅箔。 如果基闆一面粘合銅箔,就稱為單面 敷銅闆;如果基闆的兩面均粘合銅 箔,就稱為雙面敷銅闆。酚醛紙基敷 銅闆的闆面一般為黑黃色和淡黃 色, 它的優點是價格便宜,不足之處是機 械強度低、耐高溫性能差、易受潮而 變形。環氧酚醛玻璃布敷銅闆的闆面 呈淡黃色,具有較好的透明度,它的 優點是電絕緣性能好,能耐 高溫、 能耐化學溶劑、不易受潮變形,還 有較好的機械性能,但價格相對要 貴一些。業餘電子制作采用價格便 宜的酚醛紙基敷銅闆即可滿足大部 分要求,但有些高頻、超高頻電路 的制作則應選擇使用環氧酚醛玻璃 布敷銅闆。

用 刀 刻 法 制 作 印 制 電 路 闆 時 , 由 于 面 積 比 較 小 ,所以一般采用厚 度1mm的單面敷銅闆就可以滿足要求。甚至工廠大規模生産印制電路 闆時所産生的邊角料,都是我們理想 的選 料 。圖1的印制電路闆實際尺寸是 30mm×20mm,可按照圖3所示,先 用鋼闆尺、鉛筆在單面敷銅闆的銅箔 面畫出30mm×20mm裁取線,再用手 鋼鋸沿畫線的外側鋸得所用單面敷銅 闆 ,最後用細砂紙(或砂布)将敷銅 闆的邊緣打磨平直光滑。注意:畫裁 取線時最好緊靠敷銅闆的一個直角, 這樣隻需要畫兩條裁取直線即可;鋸 敷銅闆時不要沿畫線走鋸,否則 鋸取 的敷銅闆經砂紙打磨後尺寸就會小于 要求許多。

--------------------- 刀 刻 敷 銅 闆

刻制印制電路闆所用的工具是: 刻刀、鋼闆尺和尖嘴鉗(用直頭手術 鉗效果更佳),刻制流程如圖4所示, 可分為畫除箔線、刻透除箔線、剝掉 除箔條等三大步驟來完成。 對 于殘留的銅箔 , 可用刻刀鏟 除。對于刀口存在的毛刺和銅箔上的 氧化物等,可用細砂紙(或砂布)打 磨至光亮。

手工刻電路闆(自制刀刻電路闆方法與技巧)3

手工刻電路闆(自制刀刻電路闆方法與技巧)4

------------------------------------------ 鑽 孔

刻好的印制電路闆 , 在業餘條 件下可将元器件直接焊在有銅箔的一 面,這樣可省去在印制電路闆上鑽元 器件安裝孔的麻煩,而且可以很直觀 地對照着印制電路闆接線圖 焊接元器 件,不易出錯,這對于簡單的電路尤 為适用。但是大多數制作還是要求給 印制電路闆鑽出元器件安裝孔。 鑽孔前,先用錐子在需要鑽孔的 銅箔上紮出一個凹痕,這樣 鑽 孔時鑽 頭才不會滑動。如嫌用錐子紮凹痕吃 力,可用尖頭沖子(或鐵釘)在焊點 處沖小坑,效果是一樣的。鑽孔時, 按照圖5所示,鑽頭要對準銅箔上的凹 痕,鑽頭要和電 路闆 垂直,并适當地 施加壓力。 鑽孔時還要注意,裝插一般小型 元器件接腳的孔徑應為0.8~1mm, 稍大元器件接腳和電線的孔徑應為 l.2~l.5mm,裝固定螺絲的孔徑一般是 3mm, 應根據元器件引腳的實際粗細 等選擇合适的鑽頭。如果沒有适當大 小的鑽頭,可先鑽一個小孔,再用斜 口小刀把它适當擴大就行;對于個别 更大的孔,可用尖頭小鋼锉 或圓锉來 進一步加工。

------------------------------------------ 塗 刷 " 松 香 水 "

鑽完孔的印制電路闆,按照圖6所 示,用細砂皮輕輕打磨(或用粗橡皮 擦除)銅箔表面的污物和氧化層後,還需要用小刷子在銅箔面均勻地塗刷 上一層自己配制的松香酒 精溶液(俗 稱"松香水"),待風幹以後,方可 大功告成。塗刷松香酒精溶液的目的 是:既保護銅箔不被氧化,又便于焊 接,可謂一舉兩得。

松香酒精溶液是一種具有抗氧 化、助焊接雙重功能的溶劑。松香酒 精溶液的配制方法是:在一個密封性 良好的玻璃小瓶裡盛上多半瓶95%的 酒精,然後按3份酒精加1份 松香的比 例放進壓成粉末狀的松香,并用小螺 絲刀(或小木棍)攪拌,待松香完全 溶解在酒精中即成。松香和酒精的比 例要求不是十分嚴格,可根據自己的 情況靈活配置。松香 加得少,漫流性 要好些;松香加得多,助焊效果要強 些。這種松香溶液塗在銅箔上,其中 的酒精很快地蒸發掉,松香在銅箔表 面形成一層薄膜,可使銅箔面始終保 持光亮如新, 防止氧化。在焊接時, 松香還起到助焊劑的作用,使得銅箔 很容易上錫。松香酒精溶液存放日 久,由 于 酒 精 的 揮 發 ,溶 液 會 變 稠 , 這 時 可 以 再 加 些 酒 精 稀 釋 。

順 便 指 出 ,這 種 自 制 的 松 香 酒 精 溶 液 ,可 作 為 液 态 焊 劑 塗 在 刮 去 污 物 和 氧 化 物 的 元 器 件 引 腳 等 焊 件 上 ,以 利 于 焊 接 。

-------------------------------------------元 器 件 的 安 裝

元器件的規格多種多樣,引腳長 短不一,裝機時應根據需要和允許的 安裝高度,将所有元器件的引腳适當 剪短、剪齊,如圖7所示。 元器件在電路闆上的安裝方式主 要有立式和卧式兩種。立式安裝如圖8 (a)所示,元器件直立于電路闆上, 應注意将元器件的标志盡可能朝向便 于觀察的方向,以便于核對電路和日 後維修。元器件采用立式安裝法時, 占用電路闆平面面積較小,有利于縮 小整機電路闆面積。卧式安裝如圖8 (b)所示,元器件橫卧于電路闆上, 同樣應注意将元器件的标志朝向便于 觀察的方向。元器件采用卧式安裝 時,可降低電路闆上的安裝高度,在 電路闆上部空間距離較小時很适用。 根據整機的具體空間情況,有時一塊 電路闆上的元器件往往采用立式和卧 式兩種混合安裝方式,如圖8(c)所 示。

手工刻電路闆(自制刀刻電路闆方法與技巧)5

手工刻電路闆(自制刀刻電路闆方法與技巧)6

由于受安裝環境等因素的限制, 有些元器件的引腳在焊接到電路闆上時需要折轉方向或彎曲,通常我們把 這一整形過程叫做"彎腿"或"窩 腿"。但應注意,所有元器件引腳都 不能像圖9(a)所示的那樣齊根部折 彎,以防引腳齊根折斷。塑封半導體 器件如齊根折彎其管腳,還可能損壞 管芯。即使當時僥幸沒有損壞,但由 于引腳根部長時間受到機械應力,也 會留下後遺症。元器件引腳需要改變 方向或間距時,一般要求引腳彎曲點 至根部的距離不得小于3mm,也不要 彎成直角,應彎成圓弧狀(彎曲半徑 不得小于2mm),常見正确的"彎 腿"形狀如圖9(b)所示。

業餘制作時,元器件引腳的"彎 腿"可借助于鑷子(或尖嘴鉗),方 法是用鑷子夾緊元器件引腳靠根部的 部分,用手指去扳引腳,形成自然 "拐"彎。圖10(a)是不正确的彎腿 方法,即用鑷子(或尖嘴鉗)去把引 腿"拐"彎。圖10(b)是正确的彎 腿方法,即用鑷子夾住引腳靠根部部 分,起保護根部的作用,而用另一隻 手的手指把引腳扳(或壓)彎。 在 電 路 闆 上 安裝元器件時要注 意安裝順序。一 般 應先安裝低、矮、 小 體 積 卧 式 元 器 件,然後安裝立式 元器件和大體積元 器件,最後安裝易 損壞的晶體管、集 成電路和不易安裝 的特殊元器件等。 這可歸納成"先低 後高,先輕後重, 先易後難,先一般 後特殊"這樣一句 口訣。對于一些較 簡單的電路,也可 以将元器件直接搭 焊在電路闆的銅箔 面,如圖11所示。 采用元器件搭焊方 式可以免除在電路闆上鑽孔的麻煩, 簡化了制作工藝。

手工刻電路闆(自制刀刻電路闆方法與技巧)7

手工刻電路闆(自制刀刻電路闆方法與技巧)8

安 裝 不 同 的 元 器 件 時 , 還 應 掌 握 它 的 安 裝 要 求 ,并 對 照 印 制 電 路 闆 接 線 圖 或 裝 配 圖 正 确 焊 接 。各 種 集 成 電 路 、晶 體 管 在 安 裝 時 應 分 清 它 的 型 号 及 管 腳 ,認 準 排 列 ,不 要 插 錯 或 裝 反 。電 阻 器 在 安 裝 時 ,應 區 分 同 一 電 路 中 各 個 不 同 阻 值 、功 率 、類 型 的 電 阻 器 的 安 裝 位 置 ,對 于 大 功 率 電 阻 器 應 與 底 闆 隔 開 距 離 大 一 些 ,與 其 他 零 件 的 距 離 也 要 大 一 些 ; 小功率電阻器 可與底闆近一些,并采用卧式安裝。 電容器的安裝應根據它的種類和極性 以及耐壓情況确定,尤其是電解電容 器,極性不能搞錯。元器件外殼和引 線不得相碰,要 保證1mm以上的安全 間隙,無法避免時,應套上絕緣管。 對 于 金 屬 大 功 率 晶 體 三 極 管 、 變 壓 器 等 自 身 重 量 較 重 的 元 器 件 ,僅 僅 直 接 依 靠 引 腳 的 焊 接 已 不 足 以 支 撐 元 器 件 自身重 量 ,應 用 螺 絲 釘 固 定 在 電 路 闆 上 ,如 圖 1 2 所 示 ,然 後 再 将 其 引 線 焊 入 電 路 闆 。

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