印制電路板快速制作系統(tǒng)研制

孫梅

摘要：印刷電路板的制作在實(shí)驗(yàn)裝置與新產(chǎn)品的開發(fā)過程中有重要的地位。一般情況下，印刷電路板的制作方法是利用繪圖機(jī)或打印機(jī)在專用軟件布圖上形成黑白圖，之后將黑白圖送至專業(yè)制作廠進(jìn)行制版。在傳統(tǒng)的印刷電路板生產(chǎn)過程中，在設(shè)備數(shù)量、制版技術(shù)等方面有著較高的要求，導(dǎo)致了制作時(shí)間長(zhǎng)、成本高，而且在生產(chǎn)的過程中不能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行局部修正。本文主要分析了印制電路板制作的新方法，希望能夠克服傳統(tǒng)制作方法的缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：印制電路板；制作系統(tǒng)；快速

傳統(tǒng)的印制電路板制作方法在設(shè)備數(shù)量、生產(chǎn)速度、制作成本等方面存在一定的局限性。本文針對(duì)這種情況提出了印制電路板制作新工藝，該制作工藝在操作方面比較簡(jiǎn)單，而且具有較強(qiáng)的操作性；在設(shè)備方面不需要采用專用的設(shè)備，而且需要的設(shè)備數(shù)量方面也比較少；該制作工藝在印制電路板制作的過程中效率較高、制作時(shí)間較短、制作的成本較低。

1. 印制電路板快速制作的準(zhǔn)備工作

1.1對(duì)元器件進(jìn)行預(yù)處理

依據(jù)印制電路圖制作需求準(zhǔn)備各種元器件，要對(duì)元器件進(jìn)行質(zhì)檢，確保元器件質(zhì)量合格，如果DIP的焊腳出現(xiàn)彎折或者歪斜的情況需要扶正；對(duì)電解電容器的引腳要進(jìn)行整理，使其保持5mm的長(zhǎng)度；對(duì)電阻兩段的引線進(jìn)行彎折，使其能夠在近根處呈現(xiàn)出直角形態(tài)[1]。

1.2對(duì)焊盤貼條與直線貼條進(jìn)行制作

將防水膠帶貼在塑料底片上，用皮帶沖出圓貼片，在膠帶上劃出間距固定的平行線，利用刀片沿平行線進(jìn)行劃切。

1.3 其他準(zhǔn)備工作

第一，準(zhǔn)備適量的單面覆銅板、雙面覆銅板，準(zhǔn)備適量的半通明方格稿紙，準(zhǔn)備泡沫塑料板。第二，準(zhǔn)備工業(yè)鹽酸、過氧化氫、工業(yè)酒精、松香。第三，工具方面包括剪刀、放大鏡、鑷子、細(xì)砂紙、塑料盆等[2]。

2. 對(duì)印制板圖進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作

2.1半通明紙固定于泡沫塑料板上

對(duì)印制板的尺寸進(jìn)行估計(jì)，裁剪一塊尺寸稍大于印制板尺寸的半通明方格稿紙，將其墊在泡沫塑料板上。

2.2對(duì)元器件進(jìn)行位置確定

對(duì)電路圖與元件引腳功能進(jìn)行熟悉，之后將元器件引腳插入到泡沫塑料板中，對(duì)各個(gè)元件進(jìn)行排位比較。元器件排列的原則包括：①依據(jù)電路的功能對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，將屬于同一類型中的元件進(jìn)行集中分布，同時(shí)要將該類型中的核心元件放置在區(qū)域中心位置；②放大器的線路要與走線遠(yuǎn)離；③電平不同的信號(hào)線要與走線遠(yuǎn)離，而靠近地線；第四，如果元器件容易受到電磁或者溫度的影響，該元器件在安置的過程中需要與電源變壓器或發(fā)熱的元件保持距離[3]。

2.3方案圖的制作

確定了元器件各自的位置之后，將元器件從泡沫塑料板中取下，依據(jù)這些泡沫塑料板上的插孔位置，用彩色的筆在圖中對(duì)引腳之間的連線進(jìn)行描繪。如果在繪制的過程中存在需要修整的部分，需要用其他的彩色筆進(jìn)行標(biāo)注。通過引線的繪制最終形成方案圖，可以同時(shí)繪制多張方案圖，經(jīng)過多張圖的對(duì)比之后確定最佳的一張。

2.4制版圖的制作

通過對(duì)方案圖的審核之后，確定元器件間的連線，在空白區(qū)域中預(yù)留不腐蝕區(qū)域，在元件較為密集的地區(qū)預(yù)留空焊點(diǎn)，最終形成制版圖。

3. 對(duì)印制電路板進(jìn)行制作

3.1覆銅板下料工作

依據(jù)制版圖中給出的尺寸進(jìn)行覆銅板的下料工作，將其邊緣、毛刺、光角等進(jìn)行處理；要對(duì)覆銅板的表面用細(xì)砂紙進(jìn)行打磨工作，確保其能夠看到金屬的光澤，將制版圖與覆銅面粘接。

3.2覆銅板利用細(xì)鋼針孔位復(fù)制工作

利用細(xì)鋼針將制版圖中的插孔位置復(fù)制到覆銅板中，在細(xì)鋼針敲擊的過程中要注重力度，一方面要在覆銅板中形成凹坑，另一方面又要確保覆銅板表面平整。完成之后去掉制版圖，用細(xì)砂紙?jiān)俅未蚰ジ层~面，之后進(jìn)行水洗并烘干[4]。

3.3貼片與貼條的粘貼工作

從塑料底片中將圓貼片揭下，將其貼在焊接點(diǎn)的凹坑中心中；貼片完成之后在進(jìn)行直線貼條的粘貼工作。全部完成之后要用手進(jìn)行按實(shí)，對(duì)照電路板與制版圖進(jìn)行核查，不符合要求的部分要及時(shí)進(jìn)行修整。

3.4覆銅板腐蝕工作

在塑料盆中按照4：3：1的比例混合清水、鹽酸與過氧化氫，之后將覆銅板放入其中，其化學(xué)反應(yīng)為4HCL+Cu+2H202 CuCl2+Cl2 +4H2O.在其進(jìn)行反應(yīng)的過程中可以利用毛刷進(jìn)行輕刷，加快反應(yīng)速度，同時(shí)能夠確保腐蝕均勻。腐蝕到達(dá)要求之后將其取出，在清水中進(jìn)行漂洗并揭下各種貼條、貼片等，用酒精將覆銅板擦拭干凈。對(duì)其進(jìn)行檢查之后進(jìn)行表面磨砂工作，之后將其表面涂松香酒精液，防止其發(fā)生氧化。

3.5印制板的打孔工作

將印制電路板固定在一塊平整的木板上，利用手電鉆或者微型臺(tái)鉆進(jìn)行打孔工作。在打孔的過程中，要找準(zhǔn)印制板中的凹坑中心位置。一般情況下，接線孔所需的鉆頭直徑為0.8mm左右，如果鉆孔的孔徑過小的話，會(huì)給集成塊在安裝的過程中造成不便，如果鉆孔的孔徑過大的話，在焊接的過程中容易出現(xiàn)不牢固的情況。如果接線的直徑較大時(shí)，需要考慮接線的實(shí)際情況，適當(dāng)?shù)卦龃筱@孔孔徑。

4. 印制電路板的裝焊工作

如果印制板采用的是雙面的覆銅板，首先需要對(duì)金屬化孔進(jìn)行焊接，焊接完成之后進(jìn)行修平工作。如果采用的是單面的覆銅板，可以將元器件之間按照指定位置放置在印制板上，將引線進(jìn)行修整之后進(jìn)行焊接工作。焊接完成之后，要利用萬用表對(duì)其進(jìn)行全面的檢查工作，確認(rèn)無誤之后再進(jìn)行通電調(diào)試工作。

5.總結(jié)

傳統(tǒng)的印制電路板制作方法存在一定的局限性。針對(duì)這種情況，本文提出了印制電路板制作新工藝，主要的制作工藝流程包括該制作的準(zhǔn)備工作、制作的準(zhǔn)備工作、對(duì)印制電路板進(jìn)行制作等。該制作工藝在操作方面、設(shè)備需求方面、制作時(shí)間方面、制作成本方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋小軍，時(shí)社萍，鄭碧云. 航空電子設(shè)備密封機(jī)箱內(nèi)印制電路板上溫度分布的快速預(yù)測(cè)[J]. 電子機(jī)械工程，2011，04（12）：28-38.

[2]TerryT.Wohlers，陳家基，楊琳琳，王輝. 樣件制作的空前速度——樣件快速制作系統(tǒng)綜述從立體制版到3D噴墨印制的簡(jiǎn)介[J]. 輕型汽車技術(shù)，2010，05（12）：16-22+59.

[3]楊繼平，向東，程楊，高鵬，段廣洪，馮劍. 面向元器件重用的印制電路板拆解試驗(yàn)[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2010，01（10）：134-139.

[4]張家亮. 光電印制電路板的發(fā)展評(píng)述（1）——光電印制電路板的基本概述（上）[J]. 印制電路信息，2013，10（06）：17-21.