电路板选择、焊接和调试技巧详解

2012-03-26 13:46:17来源: 互联网 关键字:电路板  焊接  调试

一、万用电路板选择和焊接

  万用电路板俗称“洞洞板”。相比专业的PCB制版,洞洞板(万用电路板)具有以下优势:使用门槛低,成本低廉,使用方便,扩展灵活。比如在大学生电子设计竞赛中,作品通常需要在几天时间内争分夺秒地完成,所以大多使用洞洞板。

  洞洞板的选择

  目前市场上出售的洞洞板主要有两种,一种焊盘各自独立(图1,以下简称单孔板),另一种是多个焊盘连在一起(图2,以下简称连孔板),单孔板又分为单面板和双面板两种。根据笔者的经验,单孔板较适合数字电路和单片机电路,连孔板则更适合模拟电路和分立电路。因为数字电路和单片机电路以芯片为主,电路较规则;而模拟电路和分立电路往往较不规则。分立元件的引脚常常需要连接多根线,这时如果有多个焊盘连在一起就要方便一些。当然这并不绝对,每个人的喜好不一样,选择自己用起来比较顺手的就OK了。

  

 

  图1 单孔板

  

 

  图2 连孔板

  另外,读者需要区分两种不同材质的洞洞板:铜板和锡板。铜板的焊盘是裸露的铜,呈现金黄色,平时应该用纸包好保存,以防止焊盘氧化,万一焊盘氧化了(焊盘失去光泽、不好上锡),可以用棉棒蘸酒精清洗或用橡皮擦拭。焊盘表面镀了一层锡的是锡板,焊盘呈现银白色,锡板的基板材质要比铜板坚硬,不易变形。他们的价格也有区别,以大小为100 cm2(10cm×10cm)的单面板为例:铜板价格3~4元,锡板7~8元,一般每平方厘米不超过8分钱。

  焊接前的准备

  在焊接洞洞板之前需要准备足够的细导线(图3)用于走线。细导线分为单股的和多股的(图4):单股硬导线可将其弯折成固定形状,剥皮之后还可以当作跳线使用;多股细导线质地柔软,焊接后显得较为杂乱。

  

 

  图3 细导线

  

 

  图4 多股和单股细导线

  洞洞板具有焊盘紧密等特点,这就要求我们的烙铁头有较高的精度,建议使用功率30W左右的尖头电烙铁。同样,焊锡丝也不能太粗,建议选择线径为0.5~0.6mm的。

  洞洞板的焊接方法

  对于元器件在洞洞板上的布局,大多数人习惯“顺藤摸瓜”,就是以芯片等关键器件为中心,其他元器件见缝插针的方法。这种方法是边焊接边规划,无序中体现着有序,效率较高。但由于初学者缺乏经验,所以不太适合用这种方法,初学者可以先在纸上做好初步的布局,然后用铅笔画在洞洞板正面(元件面)上,继而也可以将走线规划出来,方便自己焊接。

  洞洞板的焊接方法,一般是利用前面提到的细导线进行飞线连接,飞线连接没有太多的技巧,但应尽量做到水平和竖直走线,整洁清晰(图5)。现在网上流行一种方法叫锡接走线法,如图6所示,工艺不错,性能也稳定,但比较浪费锡。纯粹的锡接走线难度较高,受到锡丝、个人焊接工艺等各方面的影响。如果先拉一根细铜丝,再随着细铜丝进行拖焊,则简单许多。洞洞板的焊接方法是很灵活的,因人而异,找到适合自己的方法即可。

  

 

  图5 常用的飞线连接法

  洞洞板的焊接技巧

  很多初学者焊的板子很不稳定,容易短路或断路。除了布局不够合理和焊工不良等因素外,缺乏技巧是造成这些问题的重要原因之一。掌握一些技巧可以使电路反映到实物硬件的复杂程度大大降低,减少飞线的数量,让电路更加稳定。下面就笔者的经验谈谈洞洞板的焊接技巧。

  1. 初步确定电源、地线的布局

  电源贯穿电路始终,合理的电源布局对简化电路起着十分关键的作用。某些洞洞板布置有贯穿整块板子的铜箔,应将其用作电源线和地线;如果无此类铜箔,你也需要对电源线、地线的布局有个初步的规划。

  2. 善于利用元器件的引脚

  洞洞板的焊接需要大量的跨接、跳线等,不要急于剪断元器件多余的引脚,有时候直接跨接到周围待连接的元器件引脚上会事半功倍。另外,本着节约材料的目的,可以把剪断的元器件引脚收集起来作为跳线用材料。

  3. 善于设置跳线

  特别要强调这一点,多设置跳线不仅可以简化连线,而且要美观得多,见图7。

  

 

  图6 锡接走线法

  

 

  图7 多使用跳线

  4. 善于利用元器件自身的结构

  图8是矩阵键盘电路,图9是笔者焊接的矩阵键盘。这是一个利用了元器件自身结构的典型例子:图9中的轻触式按键有4只脚,其中两两相通,我们可以利用这一特点来简化连线,电气相通的两只脚充当了跳线。读者可以对照图10好好体会一下。

  

 

  图8 矩阵键盘电路

  

 

  图9 矩阵键盘

  5. 善于利用排针

  笔者喜欢使用排针,因为排针有许多灵活的用法。比如两块板子相连,就可以用排针和排座。排针既起到了两块板子间的机械连接作用,又起到电气连接的作用。这一点借鉴了电脑的板卡连接方法。

  6. 在需要的时候隔断铜箔

  在使用连孔板的时候,为了充分利用空间,必要时可用小刀割断某处铜箔,这样就可以在有限的空间放置更多的元器件。

  7. 充分利用双面板

  双面板比较昂贵,既然选择它就应该充分利用它。双面板的每一个焊盘都可以当作过孔,灵活实现正反面电气连接。

  8. 充分利用板上的空间

  芯片座里面隐藏元件,既美观又能保护元件(图11)。

  

 

  图10 矩阵键盘背面

  

 

  图11 芯片座内隐藏元件

  参考笔者提供的这些小经验、多动手实践,你将会体会到更好、更适合自己的使用方法和技巧。

二、自己印制电路板

      是不是又在检修用万能板搭出的电路?是不是苦于万能板搭不出自己想要的电路、布局?对于当今广大电子爱好者来说,万能板已经不能满足制作的需求,但是找厂家做PCB样板又不太划算,几十元钱一块板……那就没有办法了么?且慢,这时,感光板横空出世!成本低廉,制作方便,可以轻易搭建出复杂的电路甚至是贴片电路,精度高。方便,实用,是感光电路板的优势所在!

  而今天我就以最简单的20颗"草帽"LED并联电路来示范一下,教教大家如何充分发挥感光板的优势--我电路就是比你整洁,方便,好用!

  1 材料和工具

  ○ 感光电路板x1块

  ○ 三氯化铁x1瓶,或者环保蚀刻剂x1包

  ○ 感光板显影剂x1包

  ○ 透明胶x1卷

  ○ 铅笔x1

  ● 台灯x1

  ● 玻璃片(越厚越好)x1

  ● 塑料盆或保鲜盒x1(注意一定是塑料的啊!!)

  ● 美工刀x1

  ● 钢尺x1

  ● 电子称或天平x1(除非你想一次把所有药品用完)

  ● 秒表,手表,钟,能计时就行

  ● 平头镊子x1

  ● 电钻,台钻,能打孔的就行了。注意要用细钻头!0.8mm左右合适。

  2 绘制并打印你的电路图!

  

 

  首先当然是绘制电路图啦,这里我用的是一个叫Sprint Layout的PCB设计软件,至于你用神马软件,我是管不着的啦……

  不过我还是给诸位菜鸟盆友们推荐Sprint Layout!它因为操作简单,易上手等优势赢得了无数菜鸟的喜爱!

  

 

  画出电路图。

  

 

  对了,这个Sprint Layout需要打印才行……家里有打印机的当我什么也没讲,没打印机的去百度查查"Smart Rrinter虚拟打印机破解版",这是一款很实用的绿色软件(当然要破解之后),可以把任何文档--只要有打印选项的,转换成N多格式的图片,再把这图片拿到文印店去打印,这就省去了拿着个。LAY文件去打印,人家又打不开的囧况……

  

 

  好啦,现在你已经把电路图打印出来了!(用普通A4纸即可,越轻越好)按照你设计的尺寸,裁下来吧!当心手指!

  需要注意的是,请仔细观察你打印出来的线路,有的时候会有断线或者短路的情况……没错,任何瑕疵,感光板都会跟着你照做。所以如果是喷墨打印机,请把线距放宽一点,要是断线了就补上,短路了就调宽线距再重新打印!如果你有一台极品激光打印机,请无视这段话……

  3 开始感光!

  

 

  中间是金电子的旧版感光板(已经过期了TwT),左边是新版的感光板。最右边是三氯化铁块,一瓶装的。下面是感光板显像剂。

  很多人问感光板的价格,在我住的广州,岗顶新赛格电子城,三楼有一家,10元可以买到100×150mm的巨大板子了,很够用了。

  瓶装三氯化铁十几元的样子,可以腐蚀N多线路板。显像剂,1元的东西……

  

 

  裁下来的电路图。

  注意:以下由于感光板对光敏感的缘故,我关了台灯,木有办法……

  

 

  用美工刀+钢尺在感光板上划出你需要的区域,多划几次,多用点力!

  

 

  按图所示摆放好电路板,然后用另一只手按下去!用力!"啪!"好了,切割完毕!

  

 

  杯具的事情还是发生了……切口不整齐,归根还是没有用够力切割板子(可以用玻璃刀试试)。

  

 

  好了,重新切割,切好了。注意要把白色的保护膜撕掉!再进行感光作业!

  


撕掉感光膜之后的效果,应该看到墨绿色的感光层。

  

 

  把电路图图纸 有字迹 的那一面朝感光膜用透明胶贴好。

  

 

  感光膜朝上 ,用玻璃压好。玻璃是我从别人家装修时搞来的……越厚越好,厚就重,压的就紧。

  控制台灯与板子之间的距离在5CM左右!

  

 

  好了,开始感光!注意感光过程中不要碰玻璃,不要关台灯和移动台灯的位置。20分钟左右之后来关掉台灯吧!

  4 配置显影剂,显影!

  

 

  在感光的间隙里,咱们来配置显影剂。

  

 

一包显影剂有29G,多了,10G左右就够了……按照显影剂

[1] [2]

关键字:电路板  焊接  调试

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0326/article_15417.html
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