電路板相信大家都不陌生了，但是電路板原理與制作過(guò)程你知道嗎？

電路板原理—簡(jiǎn)介

電路板（Printed Circuit Board，簡(jiǎn)稱PCB），又稱線路板、PCB板、鋁基板、高頻板、超薄線路板、超薄電路板、印刷（銅刻蝕技術(shù)）電路板等，是重要的電子部件，是電子元件的支撐體，是電子元器件線路連接的提供者。傳統(tǒng)的電路板，采用印刷蝕刻阻劑的工法，做出電路的線路及圖面，因此被稱為印刷電路板或印刷線路板。由于電子產(chǎn)品不斷微小化跟精細(xì)化，目前大多數(shù)的電路板都是采用貼附蝕刻阻劑（壓膜或涂布），經(jīng)過(guò)曝光顯影后，再以蝕刻做出電路板。

電路板原理—結(jié)構(gòu)

電路板主要由焊盤、過(guò)孔、安裝孔、導(dǎo)線、元器件、接插件、填充、電氣邊界等組成。常見(jiàn)的板層結(jié)構(gòu)包括單層板（Single Layer PCB）、雙層板（Double Layer PCB）和多層板（Multi Layer PCB）三種。各組成部分的主要功能如下：

焊盤：用于焊接元器件引腳的金屬孔。

過(guò)孔：有金屬過(guò)孔和非金屬過(guò)孔，其中金屬過(guò)孔用于連接各層之間元器件引腳。

安裝孔：用于固定電路板。

導(dǎo)線：用于連接元器件引腳的電氣網(wǎng)絡(luò)銅膜。

接插件：用于電路板之間連接的元器件。

填充：用于地線網(wǎng)絡(luò)的敷銅，可以有效的減小阻抗。

電氣邊界：用于確定電路板的尺寸，所有電路板上的元器件都不能超過(guò)該邊界。

電路板的制作過(guò)程

電路板圖設(shè)計(jì)完成后，接下來(lái)的工作便是制作電路板，這是電子小制作中的一項(xiàng)重要工作。制作電路板的過(guò)程就是將依據(jù)電路原理圖設(shè)計(jì)出的電路板圖實(shí)物化的過(guò)程，可以說(shuō)制作出一塊符合要求的電路板，小制作項(xiàng)目也就成功了一半。

制作電路板的過(guò)程包括描繪、腐蝕、鉆孔和表面處理等步驟。我們?nèi)砸韵聢D所示集成電路調(diào)頻無(wú)線話筒為例，作具體制作方法的介紹。

一、電路板圖的描繪

描繪是指將設(shè)計(jì)

電路板圖設(shè)計(jì)完成后，接下來(lái)的工作便是制作電路板，這是電子小制作中的一項(xiàng)重要工作。制作電路板的過(guò)程就是將依據(jù)電路原理圖設(shè)計(jì)出的電路板圖實(shí)物化的過(guò)程，可以說(shuō)制作出一塊符合要求的電路板，小制作項(xiàng)目也就成功了一半。

制作電路板的過(guò)程包括描繪、腐蝕、鉆孔和表面處理等步驟。我們?nèi)砸韵聢D所示集成電路調(diào)頻無(wú)線話筒為例，作具體制作方法的介紹。

描繪是指將設(shè)計(jì)好的電路板圖復(fù)印到敷銅板上，并用耐腐蝕材料將線路覆蓋。

1．復(fù)印

按需要大小裁切一塊單面敷銅板，將上圖所示電路板圖用復(fù)寫紙復(fù)印到敷銅板的銅箔面，如下圖所示。

2．覆蓋

覆蓋的目的是將需要的銅箔部分（即線路）掩蓋住，以便在腐蝕后保留下來(lái)。覆蓋可以采用任何便于操作的耐腐蝕材料，一例如油漆、樹(shù)脂膠、滌綸膠帶、耐腐蝕油彩等。

（1）油漆覆蓋法。用小毛筆蘸少許油漆，沿敷銅板銅箔面上復(fù)印出的線路細(xì)心涂覆，涂覆過(guò)程中應(yīng)保持線路平直，該覆蓋的部分應(yīng)全部嚴(yán)密覆蓋。涂覆中萬(wàn)一發(fā)生溢出，可在油漆干透以后用美工刀修去。

也可用鴨嘴鐵筆蘸取油漆涂覆，如上圖所示。鴨嘴鐵筆是硬筆，畫直線效果較好。調(diào)節(jié)鴨嘴鐵筆上的螺帽可改變鴨嘴鐵筆端部縫隙，從而控制線條寬度。

（2）記號(hào)筆覆蓋法。市面上有一種耐腐蝕的油性記號(hào)筆，用來(lái)描涂電路板十分方便，記號(hào)筆的筆尖有粗細(xì)若干規(guī)格，可根據(jù)線條寬度選用，還可用美工刀將筆尖切削至符合自己的要求。記號(hào)筆配合直尺能夠描涂出十分平直的線條，還能夠在敷銅板銅箔面上書寫字符，制作出漂亮的電路板。

（3）滌綸膠帶覆蓋法。將透明滌綸膠帶粘貼到敷銅板銅箔面上，用美工刀沿復(fù)印的線路細(xì)心刻制，然后揭去空余部位的滌綸膠帶，只保留線路部位的滌綸膠帶，制作中應(yīng)確保滌綸膠帶粘貼緊密、無(wú)氣泡，所有電路線條均被嚴(yán)密覆蓋。

（4）噴漆法。準(zhǔn)備一張比電路板略大的硬紙，將電路板圖用復(fù)寫紙復(fù)印到硬紙上，用美工刀將硬紙上的線路部分刻去（掏空），即成為電路板的模板，將模板緊密覆蓋在敷銅板銅箔面上，然后進(jìn)行噴漆即可，如下圖所示。噴漆法特別適合小批量制作電路板。

二、電路板的腐蝕成形

腐蝕是指將描繪好線路的敷銅板放入腐蝕液中腐蝕去多余的銅箔部分，最終形成電路板。常用的電路板腐蝕成形方法有以下幾種。

1．三氯化鐵溶液腐蝕法

（1）取一只能夠容納電路板的耐腐蝕容器，例如塑料小盆，放入適量的三氯化鐵（一般為固體），并加入2至3倍的水，以能夠完全淹沒(méi)需腐蝕的敷銅板為準(zhǔn)。三氯化鐵與水的配比沒(méi)有嚴(yán)格要求，濃度高一些則腐蝕速度快一些。

（2）將描繪好線路的敷銅板投入三氯化鐵溶液中，敷銅板上沒(méi)有被覆蓋的銅箔部分即會(huì)逐漸被腐蝕掉，如下圖所示。為了加快腐蝕速度，可以晃動(dòng)容器使三氯化鐵溶液流動(dòng)。

（3）腐蝕過(guò)程中要注意觀察，只要裸露的銅箔已被腐蝕干凈，就應(yīng)及時(shí)將敷銅板取出，并用清水沖洗干凈，以防腐蝕過(guò)度。

2．電解鹽水腐蝕法

（1）取一只容量合適的耐腐蝕容器，加入一湯匙食鹽和適量的水，以能夠完全淹沒(méi)需腐蝕的敷銅板為準(zhǔn)。

（2）在敷銅板上裸露的銅箔部分任意處焊上一截20cm左右長(zhǎng)度的焊錫絲作為電解的正電極引線（因?yàn)殂~導(dǎo)線作電極引線會(huì)被腐蝕掉）。如果敷銅板上裸露的銅箔被線路分割為若干部分，則應(yīng)從每個(gè)銅箔部分焊出一條焊錫絲，再將這些焊錫絲連接在一起作為正電極引線。

（3）取一2cm×3cm左右的銅片作為電解的負(fù)極板，并焊上一截導(dǎo)線作為負(fù)電極引線。

（4）將敷銅板和負(fù)極板放入鹽水中，注意敷銅板和負(fù)極板不能相碰。正、負(fù)電極引線接至可調(diào)直流電源，如下圖所示。從低到高逐漸調(diào)高電源電壓，當(dāng)負(fù)極板上有水泡產(chǎn)生，敷銅板銅箔部分有黃綠色絮狀物（氧化銅）產(chǎn)生，表示電解腐蝕已經(jīng)開(kāi)始。

（5）電解腐蝕完畢，及時(shí)取出敷銅板并沖洗干凈即可。

3．刀刻法

如果電路較簡(jiǎn)單，也可以采用刀刻法制作電路板，即用美工刀等鋒利刻刀將敷銅板上不需要的銅箔部分刻去，留下電路線條即可。采用刀刻法制作時(shí)焊盤與線條均為直線，便于刻制，如下圖所示。采用刀刻法制作電路板還可以省去用耐腐蝕材料覆蓋銅箔線路的步驟。

4．數(shù)控設(shè)備自動(dòng)制板

采用小型數(shù)控設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)制作電路板，具有精度高、質(zhì)量好、適合批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。

（1）快速腐蝕機(jī)。通過(guò)耐腐蝕水泵使腐蝕液以漫流方式不停地流過(guò)敷銅板，提高了制板速度和質(zhì)量。

（2）數(shù)控自動(dòng)制板機(jī)。輸入設(shè)計(jì)好的電路板圖，約20分鐘即可制作出精美的電路板。

（3）數(shù)控精密鉆銑機(jī)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)指令接口，可兼容各種流行的雕刻軟件，采用雕刻的方法完成電路板的制作，如下圖所示。

三、電路板的鉆孔和表面處理

電路板腐蝕成形后，還需要進(jìn)行鉆孔和表面處理。

1．鉆孔

用0.8mm～1mm的鉆頭在電路板焊盤處鉆出元器件安裝孔，用大小合適的鉆頭鉆出電位器、可變電容器、變壓器等較大元器件的固定孔和電路板安裝孔。

對(duì)于用刀刻法制作的電路板，如果電路較簡(jiǎn)單，可將元器件直接焊在銅箔面，免去鉆孔的麻煩，使制作更簡(jiǎn)便。

2．電路板表面處理

（1）清除覆蓋物。對(duì)于油漆涂覆層，可以用開(kāi)水燙一下后小心揭去，也可用竹木筷子等刮去。對(duì)于記號(hào)筆跡可用酒精或香蕉水擦去，或用細(xì)砂紙磨去。對(duì)于滌綸膠帶等覆蓋物，揭去即可。

（2）清除銅箔面氧化層。電路板制好后，首先應(yīng)徹底清除銅箔面氧化層，一般情況下可用橡皮撩，這樣不易損傷銅箔。

有些印制電路板，由于受潮或存放時(shí)間較久，銅箔面氧化嚴(yán)重，用橡皮不易擦凈的，可先用細(xì)砂紙輕輕打磨，然后再用橡皮擦，直至銅箔面光潔如新。

（3）涂覆助焊保護(hù)層。清潔好的電路板，最好涂上一層松香水作為助焊保護(hù)層。松香水的配制方法是：將松香碾壓成粉末，溶解于2-3倍的酒精中即可。松香水濃一些效果較好。

用干凈毛筆或小刷子蘸上松香水，在電路板的銅箔面均勻地涂刷一層，然后晾干即可。松香水涂層很容易揮發(fā)硬結(jié)，覆蓋在電路板上既是保護(hù)層（保護(hù)銅箔不再氧化），又是良好的助焊劑。至此，一塊美觀實(shí)用的電路板即制作完成。

自制電路板最常用的五種方法比較

1、描繪法 是制作電路板所需要工具最少，制作過(guò)程最簡(jiǎn)單的一種方法。但精度不是很高2、感光板法制作較簡(jiǎn)單，特別是大面積接地線條時(shí)更能顯示出優(yōu)勢(shì)。精度較高。但制作細(xì)線條時(shí)曝光需要經(jīng)驗(yàn)。

3、感光干膜法 這種方法比起感光板法在成本上占有一定的優(yōu)勢(shì)， 比起熱轉(zhuǎn)印法在制作電路質(zhì)量上有一定的優(yōu)勢(shì)。但她的缺點(diǎn)是操作上有- -定的難度，不象熱轉(zhuǎn)印法和感光板法那樣簡(jiǎn)單。因此到低選用那種方法還應(yīng)該根據(jù)您自己的感覺(jué)。

4、熱轉(zhuǎn)印法制作較簡(jiǎn)單，特別是細(xì)線條時(shí)更能顯示出優(yōu)勢(shì)，制作精度很大程度取決于設(shè)備，與人操作熟練程序基本上無(wú)關(guān)。初學(xué)者也能制作出精美的線路板。但需要激光打印機(jī)，對(duì)于大面積接地線條往往會(huì)有一些不足。

5、絲網(wǎng)印法制作相對(duì)復(fù)雜，對(duì)操作者的熟練程度有很大關(guān)系，特別是制版時(shí)的曝光控制很是關(guān)鍵，但對(duì)細(xì)線條和大面積接地線均能很好的表現(xiàn)，特別是在大批量生產(chǎn)時(shí)更能顯示出她的優(yōu)勢(shì)。

如果只需要制作幾張線路板您會(huì)覺(jué)得這種方法很麻煩，但當(dāng)您需要制作幾百?gòu)垘浊埦€路板時(shí)，那么您非選她不可。