印刷电路是怎样制成的

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近几年来,由于电子线路的日趋复杂,制造电子学设备时消耗在装配和线路焊接上的时间,常占总时间的60%,例如一部普通的电子计算机往往包含有几千到几万个元件,要把这些元件一个个用手工焊接起来,那么所费的时间和付出的劳动就越来越显得冗长和沉重。因此,如何使这些设备的装接工作简单化,以适应自动化大量生产和降低成本,就成为电信工类的一个新的课题。

印刷电路就能满足这些要求。

印刷电路的方法

所谓印刷电路,简单地说,就是把机件里的接线改用导体材料,把它印在绝缘底板上。制造印刷电路的方法很多,加压铸法、腐蚀法、电镀法、照象法等,其中有些已经应用到大量生产中。下面就来谈比较好的照象方法。

图1
图1 🔍原图 (1425×1009)
图2
图2 🔍原图 (877×451)

照象法和其它方法一样,首先把准备印刷的线路加以整理(如图1)。然后决定各个元件在底板上的排列位置,这时要注意解决不使线路交叉重叠(否则就等于短路了)。在元件排列的位置决定后,再把线路在白纸上画成如图2的形状,这就是准备印刷的底图。底图往往比实际尺寸大2—4倍,图中黑色面积表示接线。

把底图按实际需要的尺寸摄成底片,这时底片上的黑白颜色所代表的和印成的机器底板相反,白色部分代表接线,黑色部分代表线间的空隙。

作为机器绝缘底板的是一种敷有铜箔的绝缘板,绝缘板的厚度约几公厘,而铜箔的厚度只有0.01—0.025公厘。把底板切成合适的大小并把铜箔面加以清洁后,敷上一层感光乳胶,再把照象底片盖在铜箔上用紫外线使乳胶感光几分钟,然后和处理照象底片一样,把它浸入溶液中冲洗,把没有感光的乳胶层洗掉,于是只有代表接线的那部分乳胶仍旧附着在铜箔上。为了促进显影,溶液中加有一种保护剂,这种保护剂最后就复盖在冲洗后留下来代表接线的那一部分的乳胶上。

图3
图3 🔍原图 (885×671)

经过这样处理后的底板,看起来已和底图相仿,黑白分明(图3),再把它放到另一种溶液里,使未被保护剂复盖的铜箔腐蚀掉,最后把剩下来当作接线铜箔上的保护剂和乳胶洗去,并加以清洁和干燥,涂上一层白腊溶剂,以防铜箔氧化并提供下一步焊接元件的便利。这样才算制成了一张比较完整的印刷电路(图4)。剩下来的手续是修整底板的大小和冲压安装元件的孔眼。安装元件的工作很简单,只要把所有元件的引线穿入预定的孔眼,再把底板浸入盛有熔化的焊料槽中,几秒钟的时间,所有接线全部焊妥。图4、图5就是装配好了的实物图。

图4
图4 🔍原图 (870×594)
图5
图5 🔍原图 (822×497)

印刷电路的优点

图6
图6 🔍原图 (879×519)

印刷电路不仅可以代替手工焊接接线,节省大量劳动力,而且还可以消除手工接线的错误和加强接线的可靠性。由于不用接线和减少了大量焊料,设备的重量和体积相对的减重和缩小了,例如用印刷电路装配成的半导体收音机只有钱袋那么大小。用印刷电路装配成的设备,它的规格与型式比用其它任何方法装配起来的更趋于一致,这一点在安装大型设备时,由于互换方便,更显得重要。而印刷电路最突出的优点,还是在于通过它能把手工操作变成自动化的机械操作,适用于大量生产,降低产品成本。

到目前为止,在收音机与电视设备方面,除了已经采用上面所说的各种印刷电路外,还有把电阻、小容量 的电容器、线圈、开关等元件直接印到底板上;甚至有人把一个简单发信机的全部元件都印在电子管的玻泡上,照样工作得很好。

印刷电路的发展还是最近几年的事,但是已显示了它的优越性,随着研究工作的进展,它对于电子设备的影响将愈来愈广。(毛公)