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热转印法制作印刷电路板技巧详解

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:热转印制作法是电子爱好者手工制作印刷电路板较常采用的一种方法,具有工艺简单,精度高,相对其他制作方法成本较低等特点,是手工制作印刷电路板的首选方案。注意,热转印法制作打印时不要选择镜像。②用曝光法或热转印法制作印刷电路板时均要用到三氯化铁。

热转印法制作印刷电路板技巧详解

热转印制作法是电子爱好者手工制作印刷电路板较常采用的一种方法,具有工艺简单,精度高,相对其他制作方法成本较低等特点,是手工制作印刷电路板的首选方案。其原理是采用特殊的热转印油墨把各种图案印刷在特殊的热转印纸上面,然后通过加温和加压的方式将打印在热转印纸上的图案转移到产品上。热转印法制作PCB板正是利用一般的激光打印机将PCB板图打印在热转印纸上,再将热转印纸上的PCB板图转移到覆铜板上的一种制作方法。

1.所需设备材料准备

如图6-98所示,热转印法并不需要多么昂贵的设备和材料,业余条件下完全可以制作出精度极高的印刷电路板。

图6-98 热转印法所需的工具材料

所需设备如下:

(1)一台激光打印机或一台复印机(复印机的话需要有复印原稿,原稿可以用喷墨打印机打印出来)。

(2)一台热转印机或一台老式电熨斗(非蒸汽式)。

(3)一台台钻,配置直径为0.5~3mm的钻头。

工具材料如下:

(1)一张热转印纸。

(2)一支油性记号笔。

(3)一瓶三氯化铁及用于腐蚀的容器(不能为铁或铜的)。

(4)一块覆铜板(单面或双面),这里以单面板为例。

(5)一把锯弓或裁板机,一张细砂纸,一把美工刀。

2.制作步骤

(1)打印PCB板图。将PCB板图用激光打印机打印到热转印纸光滑的一面上。注意,热转印法制作打印时不要选择镜像

(2)裁剪处理PCB板。根据设计的PCB板图边框尺寸将覆铜板毛料用钢锯裁剪到合适大小,注意在裁剪时留些余量。裁剪好后覆铜板要用锉刀将边框的毛刺修整光滑,然后将覆铜板有覆铜的一面用洗涤剂清洗干净,以使热转印油墨能有效附着。

(3)覆热转印纸。把打印好的热转印纸有图的一面平铺到PCB板有覆铜的一面,用透明胶或双面胶固定一个边,选择一个光滑平整的工作台,将覆好热转印纸的PCB板放置在上面,如图6-99所示。

图6-99 覆热转印纸

(4)热转印。这一步是制板的最关键部分。加热电熨斗至合适温度(140~170℃),用力压到电路板有纸的一面(注意进行操作的桌面要平整且可耐高温,否则可能烫坏桌面并导致热转印失败),然后慢慢移动电熨斗,让覆铜板均匀升温,电熨斗来回熨几次,如图6-100所示。等电路板恢复至室温时将纸慢慢撕下来,撕下后若覆铜板上有断线的地方,可以用记号笔补上。需要注意的是,热转印法所用的电熨斗是传统的靠电阻丝发热的老式电熨斗,不能采用蒸汽电熨斗。当然,也可采用较专业的热转印机来制作,热转印好的电路板如图6-101所示。

图6-100 用电熨斗进行热转印

图6-101 热转印好的电路板

(5)用三氯化铁(FeCl3)溶液进行腐蚀。将三氯化铁晶体和水按3∶5的体积比配成溶液,倒入事先准备好的容器中(可找一个塑料盆代替),然后将电路板放到盆中进行腐蚀。注意,放置时电路板的覆铜面应朝上,以防打印油墨层与盆底相互摩擦导致脱离。在腐蚀过程中需要不停地摇动,最好戴上手套。注意,三氯化铁具有腐蚀性,如果不小心沾在皮肤上要尽快用清水冲洗。等裸露的覆铜被三氯化铁腐蚀完后,将电路板取出来用清水清洗干净。注意,要时刻观察腐蚀的进度,特别是容易脱落的地方,腐蚀完成后就取出来并冲洗干净。正在腐蚀的电路板如图6-102所示。

图6-102 腐蚀中的电路板

(6)钻孔。钻孔时一般用直径0.8mm的钻头,也可以以实际的元件引脚大小来选择钻头的直径。

(7)打磨。用细砂纸打磨,把电路板上的油墨除去,打磨后残留的油墨可用酒精清洗去除。然后用清水洗干净并用纸巾擦干待用。注意打磨时不宜过度,防止将铜箔打磨过薄。打磨好的电路板铜箔看上去应光洁发亮,没有污垢。

(8)涂松香酒精液。打磨好的电路板还要在有铜箔的一面刷上一层松香酒精液,这样可以防止铜箔迅速氧化并有助于提高焊接质量。选择一块干净明亮的松香,研磨成粉末,将其与酒精按照1∶3的体积比进行配制,放置一段时间,待其清澈透明后,用排笔将其均匀地刷在印刷电路板上,待第一遍刷完快干时再刷第二遍,一般重复刷2~4遍,待酒精完全挥发后松香就均匀地涂在了印刷电路板上,这样,一块手工制作的PCB板就完成了。

(9)制作过程中的要领。

①打印所需的热转印纸必须平整、光滑、无褶皱,否则热转印纸与板不能紧密贴合,在热转印过程中极易造成脱落。另外,需要注意的是,在打印时要选择热转印纸光滑的一面打印,否则可能造成转印失败。

②热转印前,应保证覆铜板上覆铜面的清洁,若有油污或杂质存在会影响到覆铜板的热转印效果,造成油墨的脱落。

③在热转印过程中,电熨斗的温度不宜过高(最好选用调温电熨斗),否则会造成覆铜板的铜箔鼓起。另外,加热时间要适中,在加热过程中要注意观察转印纸的变化,当纸上的墨粉出现渗透的迹象,则说明已转印好,可将电熨斗移开。

④考虑到热转印法的精度,PCB板的设计线宽最好在25mil以上,线间距不小于10mil,大电流导线按照一般布线原则进行设置。为布通线路,局部可以到20mil。焊盘间距最好大于15mil,焊盘要在70mil以上,推荐80mil。否则会由于打孔精度不高使焊盘损坏。孔的直径可以全部设成10~15mil,不必是实际大小,以利于钻孔时钻头对准。

(10)注意事项。(www.xing528.com)

①在打磨加工裁剪好的印刷电路时,注意电路板上的粉末掉落手背上可能导致皮肤过敏。

②用曝光法或热转印法制作印刷电路板时均要用到三氯化铁。三氯化铁是一种腐蚀性极强的化学药剂,使用时注意不可用手直接接触,以防止烧伤手。更不可让液体飞溅到眼、口、鼻中。

③在使用台钻给电路板打孔时,不可用力向下压,以防钻头断裂飞溅到人眼造成安全事故;女生在使用台钻时,要戴安全帽,以防头发卷入。

④制作后废弃的三氯化铁溶液不可随意倾倒,以免造成环境污染

1.DXP中PCB图纸大小如何调整?

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训练1 以自己日常生活中的一件实际产品为例(如实习的收音机、音响、功放等),设计并制作该产品的电路板。

这里提供了防盗报警器电路原理图,如图6-103所示。

图6-103 防盗报警器电路原理图

训练2 音频功放电路单面板的设计与制作。

(1)新建设计项目,命名为“音频功放电路”。

(2)制作电路图元件符号,新建原理图元件库文件,在库中绘制U1。

(3)画原理图。

建立名为“音频功放电路”的原理图文件,并设置原理图图纸尺寸为A4。

(4)根据图6-104绘制原理图,必须将自制的元件符号用于原理图中。创建网络表文件(根据原理图创建网络表文件)。

图6-104 音频功放电路原理图

(5)PCB设计。

要求:元件布局合理,布线完整,外形尺寸合适,使用双面电路板设计,走线简洁、宽窄合理,元件的封装参照表6-4。

表6-4 元件封装形式

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