簡單DIY印制電路板設(shè)計制作過程

　　設(shè)計印制電路板的大體步驟

　　在設(shè)計電路板時，首先應(yīng)對電子制作中的所有元件的引腳尺寸、結(jié)構(gòu)封狀形式標(biāo)注詳細(xì)真實的具體數(shù)字，應(yīng)注意的是有時同一型號的元件會因生產(chǎn)廠家不同在數(shù)值及引腳排列上有所差異;其次，根據(jù)所設(shè)計的電原理圖，模擬出元件總體方框圖：最后，根據(jù)方框圖及電性要求，畫出電路板草圖。在畫各元件的詳細(xì)引腳及其在電路板上的位置時，應(yīng)注意處理好元器件體積大小及相互之間的距離、周邊元件距邊緣的尺寸，輸入、輸出、接地及電源線，高頻電路、易輻射、易干擾的信號線等。

　　印制電路板設(shè)計遵循的原則

　　1、元件布局

　　首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加;過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，了解各個元件的屬性信息，包括電氣性能、外形尺寸、引腳距離等，再確定元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進(jìn)行布局，需要注意以下幾個方面：

　　1）元件排列一般按信號流向，從輸入級開始，到輸出級終止。每個單元電路相對集中，并以核心器件為中心，圍繞它進(jìn)行布局。盡可能縮短高頻元器件之間的連線，減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。對于可調(diào)元件布置時，要考慮到調(diào)節(jié)方便。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。

　　2）對稱式的電路，如推挽功放、差分放大器、橋式電路等，應(yīng)注意元件的對稱性。盡可能使分布參數(shù)一致，有鐵芯的電感線圈，應(yīng)盡量相互垂直放置，且遠(yuǎn)離，以減小相互間的耦合。

　　3）對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方;若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。

　　4）元件排列均勻、整齊、緊湊，密度一致，盡量做到橫平豎直，不能將元器件斜排或交叉重排。單元電路之間的引線應(yīng)盡可能短，引出線數(shù)目盡可能少。

　　5）位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。各元件外殼之間的距離，應(yīng)根據(jù)它們之間的電壓來確定，不應(yīng)小于0.5mm。

　　2、布線

　　元件布局確定后，就可開始實施布線，印制電路板布線時應(yīng)注意以下幾點：

　　1）布線要短，尤其是晶體管的基極、高頻引線、高低電位差比較大而又相鄰的引線，要盡可能的短，間距要盡量大，拐彎要圓，輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。2）-般公共地線布置在邊緣部位，便于將印制電路板排在機(jī)殼上。

　　3）印制電路板同一層上不應(yīng)連接的印制導(dǎo)線不能交叉。印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.02~0.3mm導(dǎo)線寬度。

　　4）印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。

　　3、焊盤

　　焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D-般不小于（d+1.2）mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可?。╠+l.O）mm。

　　印制電路板的裝配

　　1、元器件引線成型

　　為使元件在印制電路板上排列整齊、美觀，避免虛焊，將元器件引線成型也是非常重要的一步。一般用尖嘴鉗或鑷子成型。元器件引線成型有多種，基本成型方法、打彎式成型方法，垂直插裝成型方法、集成電路成型方法等。

　　2、元器件引線及導(dǎo)線端頭焊前處理

　　為保證焊接質(zhì)量，元件在焊接前，必須去掉引線上的雜質(zhì)，并作浸錫處理。帶絕緣層的導(dǎo)線按所需長度截斷導(dǎo)線，按導(dǎo)線的連接方式?jīng)Q定剝頭長度并剝頭，多股導(dǎo)線捻頭處理并上錫，這樣可保證引線介接入電路后裝接可導(dǎo)電良好且能承受一定拉力而不致產(chǎn)生斷頭。

　　3、元器件的插裝方法

　　電阻器、電容器、半導(dǎo)體器件等軸向?qū)ΨQ元件常用臥式和立時兩種方法，采用哪種插裝方法與電路板的設(shè)計有關(guān)，看具體的要求。元件插裝到電路板上后，其引線穿過焊盤后應(yīng)保留一定的長度，一般l-2mm左右，直插式的，引腳穿過焊盤后不彎曲，拆焊方便，半打彎式將引腳彎成45度，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，全打彎式，引腳彎成90度左右，具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，要注意焊盤中引線彎曲的方向。

　　4、元器件的焊接

　　在焊接電路時，將印制電路板按單元電路區(qū)分，一般從信號輸入端開始，依次焊接，先焊小元件，后焊大元件。焊接電阻時，使電阻器的高低一致，電容要注意“+”，“一”極性不能接錯，二極管的陰陽極性不能接錯，三極管在焊接時焊接的時間盡可能短，用鑷子夾住引線腳，以利散熱。集成電路線焊接對角的兩只引腳，然后再從左到右自上而下逐個焊接，焊接時，烙鐵頭一次粘錫量以能焊2-3只引腳為宜，烙鐵頭先接觸印制電路板上的銅箔，待焊錫進(jìn)入集成電路引腳底部時，烙鐵頭再接觸引腳，接觸時不宜超過3S，且要使焊錫均勻包住引腳，焊后要檢查是否漏焊、碰焊、虛焊，并清理焊點處焊料。

　　5、焊接質(zhì)量檢驗

　　1）目測檢查

　　從外觀上檢查焊接質(zhì)量是否合格，是否漏焊，焊點周圍是否殘留焊劑，有無連焊、橋焊，焊盤有無裂紋，焊點是否光滑，有無拉尖現(xiàn)象等。

　　2）手觸檢查

　　用手觸摸元器件，有無松動、焊接不牢的現(xiàn)象，用鑷子夾住元器件引線輕輕拉動，有無松動現(xiàn)象，焊點在搖動時，上面的焊錫是否有脫落現(xiàn)象。

　　DIY印制電路板設(shè)計制作過程

　　工具/原料：

　　●感光電路板x1塊

　　●三氯化鐵x1瓶，或者環(huán)保蝕刻劑x1包

　　●感光板顯影劑x1包

　　●透明膠x1卷

　　●鉛筆x1

　　●臺燈x1

　　●玻璃片（越厚越好）x1

　　●塑料盆或保鮮盒x1（注意一定是塑料的?。。。?/span>

　　●美工刀x1

　　●鋼尺x1

　　●電子稱或天平x1（除非你想一次把所有藥品用完）

　　●秒表，手表，鐘，能計時就行

　　●平頭鑷子x1

　　●電鉆，臺鉆，能打孔的就行了。注意要用細(xì)鉆頭！0.8mm左右合適。

　　制作步驟：

　　1、繪制并打印電路圖

　　首先當(dāng)然是繪制電路圖啦，這里我用的是一個叫SprintLayout的PCB設(shè)計軟件，給諸位菜鳥盆友們推薦SprintLayout！它因為操作簡單，易上手等優(yōu)勢。

　　這個SprintLayout需要打印才行…沒打印機(jī)的去百度查查“SmartRrinter虛擬打印機(jī)破解版”，這是很實用的綠色軟件，可以把任何文檔——只要有打印選項的，轉(zhuǎn)換成N多格式的圖片，再把這圖片拿到文印店去打印，這就省去了拿著個.LAY文件去打印，人家又打不開的囧況…

　　把電路圖打印出來！按照設(shè)計的尺寸，裁下來！需要注意的是，請仔細(xì)觀察你打印出來的線路，有的時候會有斷線或者短路的情況……任何瑕疵，感光板都會跟著你照做。所以如果是噴墨打印機(jī)，請把線距放寬一點，要是斷線了就補(bǔ)上，短路了就調(diào)寬線距再重新打??！

　　2、開始感光

　　中間是金電子的舊版感光板（已經(jīng)過期了TwT），左邊是新版的感光板。最右邊是三氯化鐵塊，一瓶裝的。下面是感光板顯像劑。

　　很多人問感光板的價格，在我住的廣州，崗頂新賽格電子城，三樓有一家，10元可以買到100&TImes;150mm的巨大板子了，很夠用了。瓶裝三氯化鐵十幾元的樣子，可以腐蝕N多線路板。顯像劑，1元的東西……

　　裁下來的電路圖。注意：以下由于感光板對光敏感的緣故，關(guān)了臺燈。用美工刀+鋼尺在感光板上劃出你需要的區(qū)域，多劃幾次，多用點力！按圖所示擺放好電路板，然后用另一只手按下去用力！切割完畢！

　　重新切割，切好了。注意要把白色的保護(hù)膜撕掉！再進(jìn)行感光作業(yè)！撕掉感光膜之后的效果，應(yīng)該看到墨綠色的感光層。把電路圖圖紙有字跡的那一面朝感光膜用透明膠貼好。

　　感光膜朝上，用玻璃壓好。玻璃是我從別人家裝修時搞來的……越厚越好，厚就重，壓的就緊?？刂婆_燈與板子之間的距離在5CM左右！

　　好了，開始感光！注意感光過程中不要碰玻璃，不要關(guān)臺燈和移動臺燈的位置。20分鐘左右之后來關(guān)掉臺燈吧！

　　3、配置顯影劑

　　在感光的間隙里，咱們來配置顯影劑。一包顯影劑有29G，多了，10G左右就夠了……按照顯影劑：水為1:20的比例來配制顯影液（再次強(qiáng)調(diào)一定要用塑料盆?。@影劑倒進(jìn)準(zhǔn)備好了的200ML水中，攪拌，晃動容器，直至顯影劑完全溶解，不再有任何顆粒為止。然后取出感光好了的電路板，撕掉透明膠，此時應(yīng)該是這個樣子的。

　　將板子緩緩放進(jìn)顯影液中（別扔進(jìn)去），數(shù)秒后可以看見非電路部分的感光膜逐漸變成綠色煙霧狀并漂浮出來，此時輕輕晃動塑料盆，直到如下圖所示的情況。線路部分已經(jīng)清晰明了，非線路部分的墨綠色感光膜也應(yīng)該全部溶解。此時再等個3-5秒。以保證顯像過程100％完成！

　　注意：用過的顯像液嚴(yán)禁再次使用。用過的顯像液請稀釋20倍后再排放到城市下水系統(tǒng)中！

　　4、開始蝕刻

　　稱出適量三氯化鐵塊，再按三氯化鐵塊：水為3:1左右的比例配置蝕刻液。

　　一定注意：三氯化鐵有腐蝕性，嚴(yán)禁直接用手抓取，用來夾取的鑷子用完后也應(yīng)及時清洗。若不慎入眼請立刻用大量清水清洗并以最快速度找醫(yī)生！然后將三氯化鐵塊扔進(jìn)水里，過幾分鐘再來看吧，溶解的很慢的……

　　當(dāng)溶液呈褐色且沒有任何固體在內(nèi)的時候，就表示蝕刻液已經(jīng)配置好了！

　　注意：一定要保證蝕刻液中沒有任何雜質(zhì)！蝕刻液最不能容忍的雜質(zhì)就是油脂！水中放幾顆鐵釘可以加快蝕刻速度，試試？

　　將感光好的板子緩緩放入蝕刻液中（其實應(yīng)該電路朝下飄在液面上的，但是由于板子面積不夠，所以只有沉底了……）注意過程中不要動盆子，也不要用任何東西去碰板子！否則后果會很嚴(yán)重！

　　過一個小時之后來看吧（嫌時間太長？加大蝕刻液濃度！），這時可以用塑料袋當(dāng)手套，把板子小心翼翼的拿出來（注意不要碰到線路部分?。?，觀察非線路部分是不是已經(jīng)沒有金屬色澤？要是還有的話，繼續(xù)泡半個小時再來看啦~如果不確定的話，可以如下圖所示用萬用表測測非電路部分的電阻，阻值要是無窮大的話就好了！如果你測出來是這個樣子，那么恭喜你，你的第一塊感光電路板已經(jīng)制作成功了。

　　5、打孔、安裝元件、焊接

　　臺鉆打孔！注意別打偏了，密密麻麻的孔，最好清理一下打孔出來的渣渣…亮點在于增加了補(bǔ)光系統(tǒng)（6個3MMLED而已嘛），加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。安裝元件，焊接！放好20個“草帽LED”。

　　6、至此你的第一塊漂亮的印制電路板就制作成功了。