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作者:林浩瑋、蔡宗成、陳明周(2001-04-26);推薦:徐業良(2001-04-28);最近更新:蔡宗成(2003-11-18);。

如何製作電路板

您是否常在書本或是各種技術資料上看到一個很實用的電子線路,而想仿製一套嗎?或者每次在設計電路時,總是把麵包板插的東倒西歪而不知所措?這時,如果將整個設計好的電路圖濃縮在一塊板子上,再將所需之電子零件如圖焊接上去,那將會是多麼輕鬆愉快!本文便是介紹如何製作電路板,也就是「洗」電路板。

製作印刷電路板的流程如圖1所示,主要分為三大步驟:第一是曝光,將原稿樣式曝光於感光板上;第二是顯影,將已曝光的感光板利用顯影劑進行顯影;第三是蝕刻,利用蝕刻液,將電路板其餘的銅箔清除乾淨,剩餘所設計的電路。以下就製作過程作更進一步的介紹與說明。

1. 製作印刷電路板流程圖

1. 準備材料

1所示為本文介紹的印刷電路板製作過程所需的材料名稱與數量,這些材料可於一般電子材料行購得,價格便宜,並可利用現有設備,事前準備相關材料,事後妥善處理,相信您可以製作出一塊漂亮的電路板。

1. 材料名稱與數量與數量需求表

首先,準備好電路圖原稿,您可以自行以電路圖繪製軟體如ProtelWorkbench等繪製,或者將現有電路圖掃描下來,印成投影片,如圖2所示為5V電源供應器的電路圖。

2. 5V電源供應器電路圖

2. 曝光

如圖3所示,將此張印有電路圖的投影片放在感光電路板上,以透明膠帶固定好,並在其上方5~10公分放置一盞日光燈進行曝光,本文以投影機取代日光燈,如圖4所示,好處在於投影機是個平行光源,且光源強度足夠,可直接將感光電路板的感光膜直接朝下放置,曝光效果不錯。曝光時間約6~10分鐘,除了線路部份外,其餘感光部份由綠色轉為藍色即曝光完成。

3. 將電路圖固定在感光板上

4. 以投影機進行曝光

3. 顯影

此步驟是將已曝光完成之感光板進行顯影。先調製顯影溶液,顯影劑與水的比例是120,如圖5所示,本文以20g的顯影劑加上400c.c.的水,調配均勻後,將曝光的感光膜面朝上,如圖6所示,約5秒鐘後可看見些許綠色微泡,之後,每隔數秒輕搖一下容器使微泡散開,搖至線路非常清楚且不再有微粒冒起為止,整個顯影過程即完成。

5. 量取顯影劑20g

6. 將已感光之電路板置入調配好的顯影溶液裡

4. 蝕刻

如圖7所示,將氯化鐵液注入塑膠容器裡,不可使用鐵製容器,並把感光板膜面朝上,輕搖塑膠容器,蝕刻至非線路部份的銅箔完全清靜為止。氯化鐵液的溫度以20~50,溫度高速度快,加溫以間接加熱法,也就是隔水加熱法。

7. 感光板進行蝕刻

5. 成果

以上曝光、顯影、蝕刻三個步驟,時間與方法掌握的好即可製作出一塊漂亮的電路板,如圖8所示為本文所製作的電源供應器電路圖,再將接點的地方鑽洞,作為電子零件的插入孔,便完成電路板的製作,電子零件焊接完後便完成整個成果。

8. 電路板成果

在進行蝕刻的過程,必須保持氯化鐵的溫度,以及輕搖塑膠容器,市面上有一種專門進行蝕刻電路板的蝕刻機,如圖9,利用加熱器保持溫度,並有一組打氣機來模擬使用者搖晃塑膠容器的動作,價格便宜且使用方便,建議在進行曝光與顯影步驟之前,先行使用此蝕刻機加熱氯化鐵溶液,當曝光與顯影完成後,氯化鐵溶液已達適合溫度,此時再放入蝕刻機進行蝕刻步驟,所有手續可於15分鐘內完成,且電路板品質應可滿足原型設計要求。

9. 市售蝕刻機

參考資料

“電晶體電路製作集錦()”,無線電界雜誌社,1993