专利名称：一种适合青少年的简单廉价的电子制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子制作的工艺。这种电子制作工艺简单、廉价，非常适合青少年开展课外电子制作。
背景技术：
目前青少年开展业余电子制作主要是采用面包板和印制电路板(PCB)。此外还有使用万能板，电子积木，电子教学实验箱。
面包板的缺点是孔的利用率比较低，不利于电子制作作品的长期保存，成本相对较高，同时还会由于使用次数的增加导致接触不良，影响电路的稳定性。
印制电路板制作是根据印刷电路图，在敷铜板上将要留下的的铜箔保留，其他部分的铜箔去掉，然后钻孔，上清洁剂、助焊剂，最后将电子元件插入、焊接。制作中常用腐蚀法(一般用三氯化铁作为腐蚀液)，有时也用刀刻法。印制电路板能够长期保存，电路的稳定性好。但是相对于青少年来说这种工艺还是比较复杂，工艺所需的材料和工具较多，容易对环境造成污染，安全性也没有保障(三氯化铁具有强腐蚀性以及电烙铁具有比较高的温度)，价格对于青少年来说也比较昂贵。而且一旦制成电路板后发现有线路错误就很难补救，好不容易做成的一块电路板可能因为一时的疏忽而报废。
万能板的缺点是利用率低，线路连接复杂，需要焊接电子元件，也存在着由于电烙铁的高温带来的安全性的问题。
电子积木和电子实验箱虽然比较方便，但由于是专门为教学而制作的，电路种类极其有限，阻碍了青少年动手能力与创新能力的进一步发挥。同时电子制作作品不能长期保存，而且产品的价格很昂贵，维修也很麻烦。
技术方案本发明吸收了印制电路板制作工艺的一些思想，在其基础上创新，采用硬纸板作为电路板的绝缘基板，用铝箔胶带作为导线，用钻子直接在硬纸板上钻孔，用小螺丝作为铝箔胶带与元件引脚的电气连接部件。工艺所用的材料和工具极其廉价，对环境无污染，而且绝对安全，不需腐蚀和焊接。工艺简单到连小学生都能实现。将本工艺所需的材料和工具，以及相应电子制作的元器件和工艺说明书放在一起做成套件的形式，形成产品工艺所需的材料和工具及其在工艺中的作用1、硬纸板厚度为1.5～2mm，绝缘电阻≥1010Ω。像盒装衬衫里面的硬纸板。在工艺中是作为绝缘基板。
2、铝箔或者铜箔胶带外形像平常使用的透明胶，宽度为1～2mm，厚度为10～100μm，正面是铝箔或者铜箔，背面带有粘性。可以像透明胶一样撕下来贴在硬纸板上，电阻率ρ≤10-7Ω.m。在工艺中是作为布设线路的导线
3.Φ1.0mm的十字螺丝和螺帽所需数目为所有元器件的引脚总数。电阻R≤10-3Ω。在工艺中作为铝箔与元件引脚间的电气连接，同时也起到固定元件的作用。
4.剪刀一把。(普通的小剪刀即可)5.小刀一把。(普通的工具刀即可)6.镊子一把。(普通的电子制作用的镊子即可)7.与螺丝相匹配的十字螺丝刀一把。
8.钻子。(钻头直径为1mm，外形相裁缝用的钻子)9.复写纸一张。
工艺的具体步骤1.落料按比例1∶1的印刷电路图的尺寸裁下大小正好的硬纸板。
2.描图用复写纸将1∶1的印刷电路图复印在硬纸板上。
3.布线将铝箔胶带撕下，按照硬纸板上的印刷电路图贴在硬纸板上。
4.钻孔根据硬纸板上的印刷电路图中确定的孔的位置，用钻子在上面钻通孔。
5.上螺丝将螺丝插入钻好的通孔中(有螺纹的一头在硬纸板上的铝箔面)，然后拧上螺帽，使螺帽与铝箔接触，但不要拧紧。
6.连接元件引脚将各个元件的引脚缠在相对应螺丝的螺头上(如果是集成电路插座，就直接将插座的针脚弯成水平状，插入螺头下面)。然后用十字螺丝刀将螺丝拧紧，直到引脚不能被轻易的扯动。
这样经过六道工序后，一个电子制作就完成了。
以上制作工艺简单，对于大多数模拟电路和数字电路都适合。但如果元件引脚总数比较多，所需要螺丝的数量就比较大，一则增加成本，二则增加了装配螺丝的劳动量。所以不适合带有单片机，CPLD，FPGA等多引脚的器件。据统计，在青少年电子制作中，焊点的总数(也就是元件引脚的总数)一般在30～80个之间。所以这种工艺还是很适合青少年开展电子制作的。
我国青少年普遍存在着动手能力和创新能力不强的缺点，电子制作是培养动手能力和创新能力的很好载体，由于工艺复杂，成本较高使的这项活动无法在青少年中广泛的开展，制约了我国电子信息人才的储备与学生创新能力的培养。这项发明能以其廉价简单的优点解决这个问题，具有很高的经济效益与社会效益。
权利要求
1.一种适合青少年的简单廉价的电子制作工艺。工艺包括了落料，描图，布线，钻孔，上螺丝，连接元件引脚这六道工序。工艺中所用的材料特征是硬纸板、铝箔或者铜箔胶带、螺丝和螺帽、复写纸。工具特征是剪刀、小刀、Φ1mm钻子、螺丝刀。
2.根据权利要求1所述的电子制作工艺，其所用材料中硬纸板特征为厚度为1.5～2mm，绝缘电阻≥1010Ω。
3.根据权利要求1所述的电子制作工艺，其所用材料中铝箔胶带或者铜箔胶带的特征是宽度为1～2mm，厚度为10～100μm，正面是铝箔或者铜箔，背面带有粘性，电阻率≤10-7Ω.m。
4.根据权利要求1所述的电子制作工艺，其所用材料中螺丝和螺帽的特征是直径为1mm，电阻≤10-3Ω。
5.由于此项工艺简单，取材容易、成本低廉，易于实现，难于保护。特要求以下权利将工艺中所用材料和工艺制作说明书以及电子制作的元器件组合成套件，形成产品。该产品的特征是套件中除了电子元器件外至少包含权利要求2所描述的硬纸板、权利要求3所描述的铝箔或者铜箔胶带、权利要求4所描述的螺丝和螺帽、以及工艺的制作说明书。
全文摘要
一种适合青少年的简单廉价的电子制作工艺。这种工艺在吸取印制电路板制作工艺的思想的基础上，使用硬纸板作为电路制作的绝缘基板，用铝箔胶带或者铜箔胶带作为连接导线，用螺丝和螺帽作为电子元件引脚和铝箔的电气连接件。整个工艺包括了落料、描图、布线、钻孔、上螺丝、连接元件引脚这六道工序。工艺材料廉价且易取得，工序简单省时，并且不需腐蚀和焊接，具有较高的安全性和环保性，做成的电子制作可以长期保存。将本工艺中所用的材料和工具以及工艺制作说明书，配上电子元器件，包装成套件，形成产品。该工艺很适合青少年开展电子制作。
文档编号G09B19/10GK1848197SQ200510031
公开日2006年10月18日 申请日期2005年4月4日 优先权日2005年4月4日
发明者刘志鸿 申请人:刘志鸿