簡(jiǎn)單DIY印制電路板設計制作過(guò)程

　　設計印制電路板的大體步驟

　　在設計電路板時(shí)，首先應對電子制作中的所有元件的引腳尺寸、結構封狀形式標注詳細真實(shí)的具體數字，應注意的是有時(shí)同一型號的元件會(huì )因生產(chǎn)廠(chǎng)家不同在數值及引腳排列上有所差異;其次，根據所設計的電原理圖，模擬出元件總體方框圖：最后，根據方框圖及電性要求，畫(huà)出電路板草圖。在畫(huà)各元件的詳細引腳及其在電路板上的位置時(shí)，應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(xiàn)，高頻電路、易輻射、易干擾的信號線(xiàn)等。

　　印制電路板設計遵循的原則

　　1、元件布局

　　首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過(guò)大時(shí)，印制線(xiàn)條長(cháng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加;過(guò)小，則散熱不好，且鄰近線(xiàn)條易受干擾。在確定PCB尺寸后，了解各個(gè)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(gè)方面：

　　1）元件排列一般按信號流向，從輸入級開(kāi)始，到輸出級終止。每個(gè)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(xiàn)，減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。對于可調元件布置時(shí)，要考慮到調節方便。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。

　　2）對稱(chēng)式的電路，如推挽功放、差分放大器、橋式電路等，應注意元件的對稱(chēng)性。盡可能使分布參數一致，有鐵芯的電感線(xiàn)圈，應盡量相互垂直放置，且遠離，以減小相互間的耦合。

　　3）對于電位器、可調電感線(xiàn)圈、可變電容器、微動(dòng)開(kāi)關(guān)等可調元件的布局應考慮整機的結構要求。若是機內調節，應放在印制板上方便于調節的地方;若是機外調節，其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應。

　　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(xiàn)應盡可能短，引出線(xiàn)數目盡可能少。

　　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，應根據它們之間的電壓來(lái)確定，不應小于0.5mm。

　　2、布線(xiàn)

　　元件布局確定后，就可開(kāi)始實(shí)施布線(xiàn)，印制電路板布線(xiàn)時(shí)應注意以下幾點(diǎn)：

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

　　3）印制電路板同一層上不應連接的印制導線(xiàn)不能交叉。印制攝導線(xiàn)的最小寬度主要由導線(xiàn)與絕緣基扳間的粘附強度和流過(guò)它們的電流值決定。導線(xiàn)寬度為1.5mm可滿(mǎn)足要求。對于集成電路，尤其是數字電路，通常選0.02~0.3mm導線(xiàn)寬度。

　　4）印制導線(xiàn)拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會(huì )影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(cháng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時(shí)，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(pán)

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

　　印制電路板的裝配

　　1、元器件引線(xiàn)成型

　　為使元件在印制電路板上排列整齊、美觀(guān)，避免虛焊，將元器件引線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)及導線(xiàn)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(xiàn)上的雜質(zhì)，并作浸錫處理。帶絕緣層的導線(xiàn)按所需長(cháng)度截斷導線(xiàn)，按導線(xiàn)的連接方式?jīng)Q定剝頭長(cháng)度并剝頭，多股導線(xiàn)捻頭處理并上錫，這樣可保證引線(xiàn)介接入電路后裝接可導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、半導體器件等軸向對稱(chēng)元件常用臥式和立時(shí)兩種方法，采用哪種插裝方法與電路板的設計有關(guān)，看具體的要求。元件插裝到電路板上后，其引線(xiàn)穿過(guò)焊盤(pán)后應保留一定的長(cháng)度，一般l-2mm左右，直插式的，引腳穿過(guò)焊盤(pán)后不彎曲，拆焊方便，半打彎式將引腳彎成45度，具有一定的機械強度，全打彎式，引腳彎成90度左右，具有很高的機械強度，要注意焊盤(pán)中引線(xiàn)彎曲的方向。

　　4、元器件的焊接

　　在焊接電路時(shí)，將印制電路板按單元電路區分，一般從信號輸入端開(kāi)始，依次焊接，先焊小元件，后焊大元件。焊接電阻時(shí)，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(yáng)極性不能接錯，三極管在焊接時(shí)焊接的時(shí)間盡可能短，用鑷子夾住引線(xiàn)腳，以利散熱。集成電路線(xiàn)焊接對角的兩只引腳，然后再從左到右自上而下逐個(gè)焊接，焊接時(shí)，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(shí)，烙鐵頭再接觸引腳，接觸時(shí)不宜超過(guò)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(diǎn)處焊料。

　　5、焊接質(zhì)量檢驗

　　1）目測檢查

　　從外觀(guān)上檢查焊接質(zhì)量是否合格，是否漏焊，焊點(diǎn)周?chē)欠駳埩艉竸?，有無(wú)連焊、橋焊，焊盤(pán)有無(wú)裂紋，焊點(diǎn)是否光滑，有無(wú)拉尖現象等。

　　2）手觸檢查

　　用手觸摸元器件，有無(wú)松動(dòng)、焊接不牢的現象，用鑷子夾住元器件引線(xiàn)輕輕拉動(dòng)，有無(wú)松動(dòng)現象，焊點(diǎn)在搖動(dòng)時(shí)，上面的焊錫是否有脫落現象。

　　DIY印制電路板設計制作過(guò)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(chēng)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(shí)就行

　　●平頭鑷子x1

　　●電鉆，臺鉆，能打孔的就行了。注意要用細鉆頭！0.8mm左右合適。

　　制作步驟：

　　1、繪制并打印電路圖

　　首先當然是繪制電路圖啦，這里我用的是一個(gè)叫SprintLayout的PCB設計軟件，給諸位菜鳥(niǎo)盆友們推薦SprintLayout！它因為操作簡(jiǎn)單，易上手等優(yōu)勢。

　　這個(gè)SprintLayout需要打印才行…沒(méi)打印機的去百度查查“SmartRrinter虛擬打印機破解版”，這是很實(shí)用的綠色軟件，可以把任何文檔——只要有打印選項的，轉換成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(zhù)個(gè).LAY文件去打印，人家又打不開(kāi)的囧況…

　　把電路圖打印出來(lái)！按照設計的尺寸，裁下來(lái)！需要注意的是，請仔細觀(guān)察你打印出來(lái)的線(xiàn)路，有的時(shí)候會(huì )有斷線(xiàn)或者短路的情況……任何瑕疵，感光板都會(huì )跟著(zhù)你照做。所以如果是噴墨打印機，請把線(xiàn)距放寬一點(diǎn)，要是斷線(xiàn)了就補上，短路了就調寬線(xiàn)距再重新打??！

　　2、開(kāi)始感光

　　中間是金電子的舊版感光板（已經(jīng)過(guò)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(wèn)感光板的價(jià)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(mǎi)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(xiàn)路板。顯像劑，1元的東西……

　　裁下來(lái)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域，多劃幾次，多用點(diǎn)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膜撕掉！再進(jìn)行感光作業(yè)！撕掉感光膜之后的效果，應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(shí)搞來(lái)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(kāi)始感光！注意感光過(guò)程中不要碰玻璃，不要關(guān)臺燈和移動(dòng)臺燈的位置。20分鐘左右之后來(lái)關(guān)掉臺燈吧！

　　3、配置顯影劑

　　在感光的間隙里，咱們來(lái)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(lái)配制顯影液（再次強調一定要用塑料盆?。@影劑倒進(jìn)準備好了的200ML水中，攪拌，晃動(dòng)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(shí)應該是這個(gè)樣子的。

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

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

　　4、開(kāi)始蝕刻

　　稱(chēng)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，嚴禁直接用手抓取，用來(lái)夾取的鑷子用完后也應及時(shí)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生！然后將三氯化鐵塊扔進(jìn)水里，過(guò)幾分鐘再來(lái)看吧，溶解的很慢的……

　　當溶液呈褐色且沒(méi)有任何固體在內的時(shí)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(méi)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(shí)應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(guò)程中不要動(dòng)盆子，也不要用任何東西去碰板子！否則后果會(huì )很?chē)乐兀?/span>

　　過(guò)一個(gè)小時(shí)之后來(lái)看吧（嫌時(shí)間太長(cháng)？加大蝕刻液濃度?。?，這時(shí)可以用塑料袋當手套，把板子小心翼翼的拿出來(lái)（注意不要碰到線(xiàn)路部分?。?，觀(guān)察非線(xiàn)路部分是不是已經(jīng)沒(méi)有金屬色澤？要是還有的話(huà)，繼續泡半個(gè)小時(shí)再來(lái)看啦~如果不確定的話(huà)，可以如下圖所示用萬(wàn)用表測測非電路部分的電阻，阻值要是無(wú)窮大的話(huà)就好了！如果你測出來(lái)是這個(gè)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(lái)的渣渣…亮點(diǎn)在于增加了補光系統（6個(gè)3MMLED而已嘛），加強了結構的穩定性。安裝元件，焊接！放好20個(gè)“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。