印制电路板快速制作系统研制

摘 要：印刷电路板的制作在实验装置与新产品的开发过程中有重要的地位.一般情况下,印刷电路板的制作方法是利用绘图机或打印机在专用软件布图上形成黑白图,之后将黑白图送至专业制作厂进行制版.在传统的印刷电路板生产过程中,在设备数量、制版技术等方面有着较高的要求,导致了制作时间长、成本高,而且在生产的过程中不能够对电路进行局部修正.本文主要分析了印制电路板制作的新方法,希望能够克服传统制作方法的缺点.

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传统的印制电路板制作方法在设备数量、生产速度、制作成本等方面存在一定的局限性.本文针对这种情况提出了印制电路板制作新工艺,该制作工艺在操作方面比较简单,而且具有较强的操作性,在设备方面不需要采用专用的设备,而且需要的设备数量方面也比较少,该制作工艺在印制电路板制作的过程中效率较高、制作时间较短、制作的成本较低.

1.印制电路板快速制作的准备工作

1.1对元器件进行预处理

依据印制电路图制作需求准备各种元器件,要对元器件进行质检,确保元器件质量合格,如果DIP的焊脚出现弯折或者歪斜的情况需要扶正,对电解电容器的引脚要进行整理,使其保持5mm的长度,对电阻两段的引线进行弯折,使其能够在近根处呈现出直角形态[1].

1.2对焊盘贴条与直线贴条进行制作

将防水胶带贴在塑料底片上,用皮带冲出圆贴片,在胶带上划出间距固定的平行线,利用刀片沿平行线进行划切.

1.3其他准备工作

第一,准备适量的单面覆铜板、双面覆铜板,准备适量的半通明方格稿纸,准备泡沫塑料板.第二,准备工业盐酸、过氧化氢、工业酒精、松香.第三,工具方面包括剪刀、放大镜、镊子、细砂纸、塑料盆等[2].

2.对印制板图进行设计与制作

2.1半通明纸固定于泡沫塑料板上

对印制板的尺寸进行估计,裁剪一块尺寸稍大于印制板尺寸的半通明方格稿纸,将其垫在泡沫塑料板上.

2.2对元器件进行位置确定

对电路图与元件引脚功能进行熟悉,之后将元器件引脚插入到泡沫塑料板中,对各个元件进行排位比较.元器件排列的原则包括：①依据电路的功能对其进行设计,将属于同一类型中的元件进行集中分布,同时要将该类型中的核心元件放置在区域中心位置,②放大器的线路要与走线远离,③电平不同的信号线要与走线远离,而靠近地线,第四,如果元器件容易受到电磁或者温度的影响,该元器件在安置的过程中需要与电源变压器或发热的元件保持距离[3].

2.3方案图的制作

确定了元器件各自的位置之后,将元器件从泡沫塑料板中取下,依据这些泡沫塑料板上的插孔位置,用彩色的笔在图中对引脚之间的连线进行描绘.如果在绘制的过程中存在需要修整的部分,需要用其他的彩色笔进行标注.通过引线的绘制最终形成方案图,可以同时绘制多张方案图,经过多张图的对比之后确定最佳的一张.

2.4制版图的制作

通过对方案图的审核之后,确定元器件间的连线,在空白区域中预留不腐蚀区域,在元件较为密集的地区预留空焊点,最终形成制版图.

3.对印制电路板进行制作

3.1覆铜板下料工作

依据制版图中给出的尺寸进行覆铜板的下料工作,将其边缘、毛刺、光角等进行处理,要对覆铜板的表面用细砂纸进行打磨工作,确保其能够看到金属的光泽,将制版图与覆铜面粘接.

3.2覆铜板利用细钢针孔位复制工作

利用细钢针将制版图中的插孔位置复制到覆铜板中,在细钢针敲击的过程中要注重力度,一方面要在覆铜板中形成凹坑,另一方面又要确保覆铜板表面平整.完成之后去掉制版图,用细砂纸再次打磨覆铜面,之后进行水洗并烘干[4].

3.3贴片与贴条的粘贴工作

从塑料底片中将圆贴片揭下,将其贴在焊接点的凹坑中心中,贴片完成之后在进行直线贴条的粘贴工作.全部完成之后要用手进行按实,对照电路板与制版图进行核查,不符合要求的部分要及时进行修整.

3.4覆铜板腐蚀工作

在塑料盆中按照4：3：1的比例混合清水、盐酸与过氧化氢,之后将覆铜板放入其中,其化学反应为4HCL+Cu+2H202CuCl2+Cl2+4H2O.在其进行反应的过程中可以利用毛刷进行轻刷,加快反应速度,同时能够确保腐蚀均匀.腐蚀到达要求之后将其取出,在清水中进行漂洗并揭下各种贴条、贴片等,用酒精将覆铜板擦拭干净.对其进行检查之后进行表面磨砂工作,之后将其表面涂松香酒,防止其发生氧化.

3.5印制板的打孔工作

将印制电路板固定在一块平整的木板上,利用手电钻或者微型台钻进行打孔工作.在打孔的过程中,要找准印制板中的凹坑中心位置.一般情况下,接线孔所需的钻头直径为0.8mm左右,如果钻孔的孔径过小的话,会给集成块在安装的过程中造成不便,如果钻孔的孔径过大的话,在焊接的过程中容易出现不牢固的情况.如果接线的直径较大时,需要考虑接线的实际情况,适当地增大钻孔孔径.

4.印制电路板的装焊工作

如果印制板采用的是双面的覆铜板,首先需要对金属化孔进行焊接,焊接完成之后进行修平工作.如果采用的是单面的覆铜板,可以将元器件之间按照指定位置放置在印制板上,将引线进行修整之后进行焊接工作.焊接完成之后,要利用万用表对其进行全面的检查工作,确认无误之后再进行通电调试工作.

5.总结

传统的印制电路板制作方法存在一定的局限性.针对这种情况,本文提出了印制电路板制作新工艺,主要的制作工艺流程包括该制作的准备工作、制作的准备工作、对印制电路板进行制作等.该制作工艺在操作方面、设备需求方面、制作时间方面、制作成本方面都具有较强的优势.