制作單面電路板的點(diǎn)滴收獲

周劼 桂林理工大學(xué)

1 覆銅板和單雙面板簡(jiǎn)介

覆銅板是由木漿紙或玻纖布等作增強(qiáng)材料,浸以樹(shù)脂，單面或雙面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板。它看起來(lái)就像一塊塑料板的一面或者雙面附上了銅層。銅箔的厚度通常有18μm、35μm、55μm和70μm四種（國(guó)內(nèi)采用的銅箔厚度一般為35-50μm），其中70%的電路板使用的銅箔厚度為35um。

覆銅板經(jīng)過(guò)一系列加工步驟，可以被制作成一塊上面有導(dǎo)電線路的板子，隨后可以焊上各種需要元件。線路和其上安裝元件的功能不一樣，板子的功能也就不同。

對(duì)于制作完成的板子，線路和元件在同一面上的稱作單面電路板，簡(jiǎn)稱單面板。這種情況只用到了板子的一面，當(dāng)板子足夠大的時(shí)候，這樣的布局十分方便。制作完成的板子如果用到了板子的兩面，稱為雙面電路板，簡(jiǎn)稱雙面板。它不浪費(fèi)材料，而且可以把經(jīng)常要直接用到的元件，如插座等放在同一面，另一面不用動(dòng)。

在這篇文章中，我們談?wù)撌褂脝蚊娓层~板制作單面板的經(jīng)驗(yàn)和注意的地方，制作雙面板只是大同小異，爭(zhēng)取讓以后大家的制作不要因犯錯(cuò)而事倍功半。

2 單面板制作流程

2.1 畫(huà)原理圖

使用Altium Designer軟件，畫(huà)出所需電路的原理圖。

原理圖里的元件分為三種情況，第一種是元件可以從軟件自帶的庫(kù)里找到而且所需封裝正確，第二種是封裝不正確，第三種是軟件自帶的庫(kù)里沒(méi)有這樣的元件。第一種情況沒(méi)有問(wèn)題，第二種情況的封裝可以從網(wǎng)上下載，如果麻煩也可以自己畫(huà)，然后把封裝添加到元件。第三種情況比第二種多個(gè)步驟，就是元件要自己畫(huà)。

畫(huà)元件：自己畫(huà)元件不難，但是畫(huà)引腳時(shí)要注意引腳是朝外的，也就是電氣點(diǎn)在外面，不要放反。

畫(huà)封裝：畫(huà)封裝時(shí)先要自己建個(gè)封裝庫(kù)，畫(huà)的一個(gè)個(gè)封裝都在這個(gè)封裝庫(kù)里。畫(huà)好后雙擊原理圖要改封裝的元件，點(diǎn)擊Add旁邊的下拉箭頭中的footprint把畫(huà)好的封裝加入元件。

封裝的外形在Top Overlay層畫(huà)，焊盤(pán)在Multi-Layer層畫(huà)。

如要測(cè)量焊盤(pán)間的距離可以按control+M，之后點(diǎn)第一個(gè)焊盤(pán)和第二個(gè)焊盤(pán)，就會(huì)顯示距離。如要確定線的長(zhǎng)度，直接雙擊線，查看起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)即可。

改焊盤(pán)的大小。焊盤(pán)的初始大小最好適中或者大一點(diǎn)，要看PCB圖里焊點(diǎn)和線的擁擠情況再作修改。焊盤(pán)太小，打孔時(shí)容易把焊盤(pán)打掉，焊盤(pán)太小或沒(méi)有會(huì)很難焊接。

2.2 導(dǎo)成PCB圖

2.2.1 導(dǎo)入元件

做好原理圖后就創(chuàng)建PCB文件，并將它放到原理圖的工程下。然后點(diǎn)擊工程里的Compile進(jìn)行第一步編譯，接著在PCB文件窗口下點(diǎn)擊設(shè)計(jì)里的第二個(gè)選項(xiàng)“Import...”導(dǎo)入原理圖，此時(shí)點(diǎn)擊生效更改進(jìn)行第二步編譯，會(huì)有紅叉號(hào)顯示原理圖中錯(cuò)誤的地方，如下圖。我們要回去修改原理圖，再次導(dǎo)入查看是否正確。

2.2.2 畫(huà)PCB圖

導(dǎo)入成功之后要畫(huà)兩個(gè)框，一個(gè)是確定板子的大小，在Mechanical1層，即機(jī)械層畫(huà)，接著在它里面畫(huà)第二個(gè)框用來(lái)標(biāo)志元件擺放的邊界，在Keep-Out Layer層，即絲印層畫(huà)，兩個(gè)框之內(nèi)要放元件并且要布線。此時(shí)要把PCB圖保存下來(lái)，可以存入U(xiǎn)盤(pán)，因?yàn)榻酉聛?lái)要把元件之間連線。

對(duì)于線路較簡(jiǎn)單的圖可以采用自動(dòng)布線，而自動(dòng)布線可能會(huì)卡死。對(duì)于復(fù)雜的圖來(lái)說(shuō)，由于此時(shí)自動(dòng)布線會(huì)不美觀，因此需要耗費(fèi)幾個(gè)小時(shí)手動(dòng)布線。

線寬要設(shè)置寬些，一毫米或以上，1.7毫米就很寬了。這樣做是以免腐蝕時(shí)把黑墨下的銅線給腐蝕掉一些后，銅線不導(dǎo)通。這點(diǎn)十分重要，沒(méi)注意可能會(huì)要重做。

2.2.3 導(dǎo)出PCB圖

由于下一步要制板，因此在這一步中務(wù)必要決定好如何導(dǎo)出。

找到左邊工程里的PCB，右擊，點(diǎn)擊頁(yè)面設(shè)計(jì)。

縮放一般調(diào)為1，決定導(dǎo)出PCB圖的大小。

顏色設(shè)置一定要是單色，即黑色，如果設(shè)置成灰色，在腐蝕完后銅線是一個(gè)個(gè)點(diǎn)接成的，很可能不導(dǎo)通。

接著點(diǎn)擊下方高級(jí)，設(shè)置需要導(dǎo)出的部分。

正常情況下要設(shè)置鏡像，但如果元件里有類似芯片，壓力繼電器這樣有兩排甚至更多引腳的元件，就不要設(shè)置鏡像，否則芯片會(huì)是反的。這點(diǎn)十分重要，沒(méi)注意會(huì)要重做。

3 打印PCB圖

去打印店，把PCB圖打印到熱轉(zhuǎn)印紙上光滑的一面。

小心，不要抹掉打出來(lái)的油墨。

4 熱轉(zhuǎn)印

利用熨斗，用熨羊毛的180度，把PCB圖熨到覆銅板打磨過(guò)的銅箔上，只要有地方有些許沒(méi)印好，就都用油性筆描好。用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)試每條銅線是否有斷的地方。若用熱轉(zhuǎn)印機(jī)可一次成型，而且不會(huì)有沒(méi)印好的地方。

用熨斗時(shí)要經(jīng)常來(lái)回邊壓邊熨，大約三分鐘，線粗就加時(shí)間，否則線無(wú)法都熨到銅箔上去。

5 打孔

要位于焊盤(pán)的正中心打孔，位置有偏差會(huì)導(dǎo)致元件插不進(jìn)去。

孔多時(shí)不要漏打。

6 腐蝕

可選擇經(jīng)常搖動(dòng)腐蝕液，幾塊板子一起時(shí)要兼顧下面板子的腐蝕進(jìn)度，搖動(dòng)時(shí)不要讓上面板子的邊角刮掉下面板子的銅線。

不要時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致腐蝕液從黑墨下進(jìn)入，把銅線的邊沿給腐蝕掉，甚至掉墨直接腐蝕銅線。

腐蝕劑要多放，水溫一定要高，速度才快。

7 擦去油墨

線路簡(jiǎn)單，油墨較少，就用餐巾紙沾足天那水，一次性擦掉，不讓板子因?yàn)橛湍奶帞U(kuò)散而變臟。更好的，線路較復(fù)雜時(shí)也能用的方法，是用細(xì)砂紙?jiān)谧詠?lái)水下擦去油墨。

8 安裝元件

在沒(méi)有導(dǎo)線的那面安裝，形成單面板。注意引腳的正負(fù)極，或者例如滑動(dòng)變阻器的輸入輸出和控制端。

9 焊接

把焊筆的筆尖放在引腳和線路的交接處。把焊錫在筆尖融化，向上一提，形成漂亮的焊點(diǎn)。焊完后剪去過(guò)長(zhǎng)的引腳。要多練習(xí)手法。

注意燙傷。

焊錫要包住引腳，不要虛焊。引腳十分接近的地方，為了避免短路，允許虛焊。

10 調(diào)試

調(diào)試要愛(ài)護(hù)板子，主要檢查焊接是否成功，是否將引腳和焊盤(pán)接上，是否有引腳十分接近的地方被焊短路，元器件是否損壞。