ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８２４．２０１２．０３．０２１ 印制电路板的制作方法 杨 旭，杨 云 （河南工业职业技术学院电子工程系，河南南阳４７３０００） 摘要：介绍了印制电路板的定义和分类，印制电路板的材料及其功能。从印制电路的基板制作、电路板的印制、 化学腐蚀、钻孔、修板以及喷涂助焊剂５个步骤介绍了印制电路板的手工制作方法，对电子类的实践教学、科研与 简单生产有一定的指导意义。 关键词：电子元件；电路；印制电路板；设计 中图分类号：ＴＮ７１０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５・３８２４（２０ｌ２）０３＿ｏ０８Ｏ－０４ ０ 引 言 电子工业的发展，特别是微电子技术的发展， 单层印制电路板；在印制电路板上正反两面都有铜 箔导线的称为双层印制电路板；印制电路板上除了 正反面之外，在其中问还有几层铜箔导线的称为多 层印制电路板。 单层和双层印制电路板比较常用，多层印制电 使集成电路的应用日益广泛，随之而来，对印制电 路板的制造工艺和精度也不断提出新的要求。印 制电路板的种类从单双面板发展到多层板、刚性和 挠性板，印制的线条也越来越细。但应用最广泛的 还是单面印制电路板和双面印制电路板 Ｊ。 路板多数用在超大规模集成电路的装配上，例如微 机主板。在生产多层印制电路板时，先将组成各个 分层的单面板，按设计要求生产出来，再将各个分 １印制电路板概述 １．１印制电路板定义及分类 层的单面板压合在一起，然后打孔及孔金属化，通 过金属化孔将各层连接起来。多层印制电路板工 艺复杂，加工精度要求很高，成本也远高于单层板 和双层板。 印制电路板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）也叫印制线 路板，可简称印制板，分下面几类 。 １）刚性和挠性印制电路板。 刚性印制电路板是指由不易变形的刚性基材 １．２印制电路板的材料 印制电路板是在绝缘基板上，敷以电解铜箔， 再经热压而成。目前，我国常用在单、双面板的铜 制成的印制电路板，在使用时处于平展状态。一般 电子设备中使用的都是刚性印制电路板。挠性印 制电路板是指由可以扭曲和伸缩的基材制成的印 箔厚度为３５ ｍ，国外开始使用１８ ｍ、１０ ｍ和 ５ ｍ等超薄铜箔，超薄铜箔具有蚀刻时间短、侧面 腐蚀小、易钻孔和节约铜材等优点。 １．３印制电路板的功能 印制电路板由绝缘底板、连接导线和装配焊接 制电路板，在使用时可以根据安装要求将其弯曲。 挠性印制电路板一般用于特殊场合，比如：某些无 绳电话机的手柄是弧形的，其内部往往采用挠性印 制电路板。 ２）单层、双层和多层印制电路板。 在印制电路板上只有一面有铜箔导线的称为 收稿日期：２０１１－０９—２３ —电子元器件的焊盘组成，具有导电线路和绝缘底板 的双重作用，是电子设备中一种极其重要的组装部 件。印制电路板在电子设备中有如下功能：１）提供 集成电路等各种元器件固定、装配的机械支撑；２） 实现集成电路等各种元器件之间的布线和电气连 ８０一ＤＩＧＩＴＡＬ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ／２０１ ２．０６ 接或电绝缘，提供所要求的电气特性及特性阻抗 所谓铜箔腐蚀法就是把所需要的印制电路的 图形，用照相版直接感光的方法或丝网版漆漏的方 法，在敷铜板（或称为基板）的铜箔面上感光或印制 一等；３）为自动焊锡提供阻焊图形，为元器件插装、检 查、维修提供识别字符和图形。 印制电路板可以实现电路中各个元器件的电 层耐腐蚀的保护图形。然后，用三氯化铁水溶液 的铜箔图形，成为印制电路板。 气连接，代替复杂的布线，减小了传统方式下的接 线工作量，简化了电子产品的装配、焊接和调试工 作；缩小了整机体积，降低了成本，提高了电子设备 的质量和可靠性；印制电路板具有良好的产品一致 进行腐蚀，把没有保护层的铜箔腐蚀掉，留下需要 ２．１印制电路板的基板 印制电路板的基板用敷有铜箔的绝缘板，称敷 性，它可以采用标准化设计，有利于在生产过程中 实现机械化和自动化；使整块经过装配调试的印制 电路板作为一个备件，便于整机产品的互换和维 修。印制电路板已经广泛应用于各种收音机、录音 机、电视机、通信设备、计算机、仪器仪表等电子产 品的生产制造中。 印制电路板是完成印制线路或印制电路加工 的板子的统称。印制电路是在基材表面上，按预定 设计印制方法得到的电路。它包括印制线路、印制 元件或由二者组合而成的电路。印制线路是将一 块敷铜板加工成提供元器件（包括屏蔽元件）之间 电气连接的导电图形，不包括印制元件。印制电路 与通常布线电路比较具有以下优点：１）有利于缩小 尺寸和制成标准组件；２）产品质量较稳定、一致；３） 成本低；４）能减小接线错误；５）减少组装和检查工 时；６）适合于大批量生产；７）可提高产品的可靠性。 ２印制电路板制作过程 现代的电子产品都需要使用印制电路板。对 于复杂的电路板手工制作是不可能的，必须由专业 工厂自动化制作。对于比较简单的电路，则可采用 手工制作 。 手工制作印制电路板可分为复制印制电路板 图、贴膜、腐蚀、钻孔、修板等过程。 首先在敷铜板上画好电路图形，再将保留的部 分涂上抗腐蚀材料，然后放到腐蚀液中腐蚀掉没用 的部分，最后除去抗腐蚀材料、钻孔、涂助焊剂即为 待用的印制电路板。 印制电路板是在一块平面绝缘板上印制而成 的电路，所印制的一般是电子电路的导线。它具有 尺寸小，装配简单，安装效率高，电路的可靠性高等 优点。因此，在电子实践中应用十分广泛。 印制电路板的制作方法有很多，通常采用的是 铜箔腐蚀法。 铜板。敷铜板主要有单面敷铜板和双面敷铜板等。 根据绝缘板基板的材料可以分为４种 Ｊ。 １）酚醛纸质基板。这种基板价格低，电性能 差，机械强度差，耐潮和耐热性不好，但价格便宜， 一般用于要求不高的设备中或低频电路和民用产 品中。 ２）环氧酚醛玻璃布基板。这种基板的耐潮和 耐热性较好，电性能好，机械性能好，但其透明度稍 差，价格较贵。主要用于高频电路和军品，特别是 用于安装密度和布线密度都很高的数字电路。 ３）环氧玻璃布基板。此种敷铜板的电性能较 好，机械强度高，成本较低。它除了具有环氧酚醛 玻璃布基板的优点外，还有透明度好，便于维修和 安装，冲剪和钻孔性能良好等优点，一般电子设备 普遍应用。 ４）聚四氟乙烯玻璃布基板。它具有良好的介 电性能和化学稳定性，是一种工作范围宽（一２３０～ ２６０￣Ｃ），耐高温、高绝缘的基材。此外，还有耐火的 自熄性基板，挠性基板等。 ２．２印制电路板的印制 制作印制电路板的材料采用铜箔层压板，简称 敷铜板。民用一般采用上述的前３种基板 Ｊ。 ２．２．１ 照相版感光印制法 用照相的方法将放大的印制电路底图制成比 例为１：１的照相底版，在敷铜板的铜箔面上涂上感 光胶，将底版放在涂有感光胶的铜箔面上，用光线 照射使其感光，使图纸上有线条的地方未经感光而 形成保护层。这种照相版直接感光制作的印制电 路板精度较高，但需要有照相设备，设备费用较高， 制板成本也高 。 ２．２．２丝网版漏印法 丝网版漏印法是先将所需要印制电路的图形 制在尼龙丝网上，然后用漆通过丝版将线路图形印 在敷铜板上的铜箔面上，从而形成耐腐蚀的保护层。 一８１— ２．２．３ 简易描板法 在单件、少量制作或需尽快得到印制电路板的 情况下，可以采取简易描板制作的方法 。 １）选择敷铜板。 根据设计印制电路板的要求，裁好敷铜板的尺 寸和大小。先用水磨砂纸将敷铜板边缘打磨一下， 将敷铜板清洗干净，并用布将板面擦亮、擦干。 ２）复印印制电路。 将设计好的印制电路图用复写纸描印在敷铜 板的铜箔面上。在复印的过程中，电路图一定要与 敷铜板对齐。在铜箔面上放好复写纸，用胶纸或胶 布粘牢，等到用铅笔或复写笔描完图形并检查无误 后再将其揭开。敷铜板上便绘制好了印制电路图。 在制作双面板时，板和印制电路图应该有３个 以上的定位孔，必须用合适的钻头把焊盘上的引线 孔钻好，以利于反面印制导线的定位。 ３）描板或贴膜。 用调和漆做描板涂料。将调和漆用稀料或丙 酮溶剂调稀一点，使其流动性好一些。但不能过 稀，调到用棍蘸漆后能往下滴为好。 描板可用毛笔或直线笔按复印电路图描涂。 漆要涂得均匀，厚薄适宜，边缘清楚无毛边。描漆 时应将引线孔用漆填充，以免腐蚀时使焊盘内孔边 缘被腐蚀。一般毛笔适于描大面积的导电图形，直 线笔适于描窄线。也可以用蘸水钢笔自制描板笔， 用钳子将笔尖前部向上弯一下就制成了使用方便 的简易描板笔。用它描圆点和直线都好掌握，用笔 蘸漆先点在圆点上，再向长线条拉开。 描好后的印制电路板，待涂料干后，用锋利的 小刀修饰一下，使印制电路美观整齐。 描板涂料也可以用白乳胶或酒精松香溶液代 替。酒精松香溶液容易制作，干得快，易修改，而且 电路制成后松香又可以成为助焊剂，一定要用细砂 纸把铜箔面打光。 在制作的电路比较简单时，可以不用描板，将 绦纶胶带剪成与印制电路宽窄一致的线条，粘贴在 铜箔面上即可。但在腐蚀时，三氯化铁溶液的温度 不能太高，保持室温即可。 也可采用１：１的贴膜法，贴置印制导线和焊盘 于铜箔上。 ２．３化学腐蚀 印制或者描绘出来的电路板，在进行化学腐蚀 一８２一ＤＩＧＩＴＡＬ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ／２０１ ２．０６ 之前必须仔细检查，若发现线条有麻孔、缺口或断 线，以及漆膜厚薄不均匀等现象，应进行填补、修饰 或重印 。 印制电路板的腐蚀液通常使用三氯化铁溶液。 由于固体三氯化铁吸湿性很强，存放时必须放在密 封的塑料瓶或玻璃瓶中。三氯化铁具有较强的腐 蚀性，在使用过程中应避免溅到皮肤上或衣服上。 腐蚀工作可以分以下几步： １）配制腐蚀液。 三氯化铁溶液的配制比例为：三氯化铁３５％， 水６５％。可以用一份三氯化铁，加二份重量的水配 制而成。将它们放在大小合适的玻璃烧杯或搪瓷 盘中。配制时，先放三氯化铁，后加水，并不断搅 拌，加热至４０ 左右。如果腐蚀的印制电路板数量 不多时，也可以用塑料盆或玻璃、陶瓷的平盘容器。 ２）腐蚀。 将印制或描绘的印制电路板，待漆完全干燥以 后，放入三氯化铁水溶液中。电路板要完全浸泡在 溶液里，腐蚀过程中可用竹筷（或竹夹）夹住电路板 边缘来回晃动，使腐蚀速度加快。并适当增加三氯 化铁的浓度，提高溶液的温度，温度为３０～５０％。 注意温度过低，腐蚀速度慢；温度过高，容易损坏 漆膜。 应经常观察腐蚀情况。如果腐蚀时间过长，会 使印刷导线形成毛边，不整齐等缺陷。操作时，应 小心谨慎。 夹取印制电路板的夹子可用洗相用的夹子，也 可以自制竹夹，但不宜使用金属夹。 ３）清水清洗。 当电路板没有涂漆的铜箔部分被全部腐蚀掉 后，应立即取出用清水彻底冲洗干净，否则残存的 腐蚀液会使铜箔连线的旁边出现黄色的沉淀。 ４）去掉保护层。 印制电路板印制或描绘时涂上的一层漆，叫做 保护层，经过腐蚀工序，仍然留在电路板上，所以应 该去掉。如果保护层是采用耐酸沥青漆和白锌厚 漆２种调配的，腐蚀后的电路板可浸泡在汽油中去 除保护层，如果保护层是采用酚醛清漆和白锌厚漆 配成的，腐蚀后的电路板应放在烧碱里，加热到 ８Ｏ℃左右，使保护层脱落；如果是少量描绘的电路 板，可用蘸有稀料或丙酮的棉球，擦掉保护层。去 掉保护层的电路板必须立即用清水再清洗干净，然 后晾干或用恒温７０℃烘干 。 ２．４钻孔与修板 在印制电路板上钻孔时最好采用小型台钻。 一至此，即制成了所需要的印制电路板。 ３ 结束语 综上所述，通过一系列的制作过程，即可得到 我们实验、实训以及科研等所需要的印制电路板， 从而满足教学与生产的需要。需要指出的是，手工 般采用１ ＩＢｍ的钻头。钻孔时，将贴膜前冲出的 定位孔置于钻头之下再缓慢进钻。钻孔时要防止 钻偏，特别是集成电路的穿线孔如果被钻偏了，在 安装时会很麻烦，甚至会出现在插入时把管脚折断 绘制的印制电路板，适用于一些简单的电路制作。 对于复杂电路，我们应采用ＣＡＤ设计软件来设计印 制电路板。 参考文献： ［Ｉ］ 陈梓城．电子技术实训［Ｍ］．北京：机械工业出版社， ２００１：５７－５８． 而报废集成电路块的情况 Ｊ。 在印制电路板上，按照元件引线孔径的要求， 先用冲子打好定位小孔，再钻出引线孔，最后再用 细砂纸打磨干净。用单面刀片或锋利的小刀修整 未腐蚀部分或残留的毛刺。 ２．５喷涂助焊剂 ［２］ 邓木生．电子技能训练［Ｍ］．北京：机械工业出版社， ２００２：１５８—１６３． 涂助焊剂的目的是容易焊接、保证导线性能、 保护铜箔、防止产生铜锈 。 ［３］ 张新春，李诗泉．印刷电路板的草图设计方法［Ｊ］．数 字通信，２０１１（６）：７３－７５． 将钻好孔的印制电路板放入５％～１０％的稀硫 酸溶液中浸泡３～５ ｒａｉｎ，取出用清水清洗，然后擦拭 至铜箔表面光洁明亮为止。也可用抛轮抛光。抛 光后的印制电路板再用清水清洗后，立即擦干放入 恒温为７０℃的烘箱内烘１０ ｍｉｎ取出来，即可进行 喷涂助焊剂。少量制作可用电吹风吹干或日光晒 ［４］ 牛砚，王学忠．电子技术实习指导［Ｍ］．哈尔滨：黑龙 江教育出版社，１９８９：８６—１０６． ［５］ 王延才，赵德中．电子技术实训［Ｍ］．北京：高等教育 出版社．２００３：１６７—１９７． ［６］ 魏绍亮，陈新华．电子技术实践［Ｍ］．北京：机械工业 出版社．２００２：１２０－１３０． 干。要求高的电路板不必涂助焊剂，而是直接镀上 一［７］ 焦辎厚．电子工艺实习教程［Ｍ］．哈尔滨：哈尔滨工业 大学出版社，１９９６：９４一ｌ１９． 层银。 助焊剂可以采用焊接用的酒精松香液。大批 量的产品可用空压机、喷等喷涂，少量的可用毛 刷涂刷，要求膜层均匀、厚薄适当。然后再放入恒 温为７０℃的烘箱内烘２０～３０ ｍｉｎ，经烘干后的电路 ［８］ 齐成．助焊剂的正确使用和免清洗技术要点［Ｊ］．印制 电路信息，２０１０（３）：６０—６４． 作者简介： 杨旭（１９８３一），男，河北平山县人，助教，硕士，主要从 板应该不粘手。待酒精挥发后，便留下一层松香， 既可以助焊，又能够防腐、防潮 Ｊ。 事ＥＤＡ技术方面的理论和实践教学工作。 Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＰＣ Ｂｏａｒｄ Ｍａｋｉｎｇ ＹＡＮＧ Ｘｕ，ＹＡＮＧ Ｙｕｎ （Ｈｅｎａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｙａｎｇ Ｈｅｎａｎ ４７３０００，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｍａｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｉｔ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｎｅｅｄｅｄ ｔｏ ｐｒｉｎｔ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐｌａｎｋ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ ＰＣ ｂｏａｒｄ ａｎｄ ａｐｐｌｙ ｉｔ ｔｏ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｔｅａｃｈｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ；ＰＣ ｂｏａｒｄ；ｄｅｓｉｇｎ （责任编辑：迟蕾） ８３—
