虽然近年来印刷电路板(Printed circuit board, PCB)的打样价格有大幅度下降,甚至在发博时已有三家厂商提供免费打样服务,但由于厂家制版周期较长,在电子设计竞赛等时候为了能够快速验证硬件方案,还是要手工制板。

手工制板一般采用热转印法,即在覆铜板上转印出图形,经过腐蚀后形成线路。以前多采用盐酸双氧水腐蚀,可以很快腐蚀完成,但是会产生的废液需要特殊处理,现在一般采用环保腐蚀剂,需要控制温度,反应时间比较长。实验室中还有学长留下的做阻焊的工具,便尝试着做了一下阻焊。

这次使用的板子即为之前发的盖革管驱动板,具体介绍可见这篇文章:

板图绘制

手工制板做单层板比较简单,双层板则要考虑热转印时对齐问题,而且过孔中是没有锡的,所以要用一根导线穿过焊接连接上下层。

做单层板时需要注意因为只有一面有焊锡,如果插件只能在对侧焊接的话就要把插件和贴片放在不同的层。

我习惯把插件放在顶层、贴片放底层,在底层走线,这样就能直接打印。如果在底层放插件、顶层放贴片,在顶层走线,打印时就需要镜像。

以底层走线为例,打印时选择打印底层,不镜像。可以根据自己的相关选择是否打印边框层和 Multi-Layer,如果打印了 Multi-Layer 可以避免在钻孔时把旁边的铜钻掉。

下面是打印的选项示例,注意先将打印缩放调为 1,颜色选择单色,然后在高级选项中选择打印的层:

线路打印选项

在打印预览中确定图形准确无误后再打印到转印纸上:

打印预览

打印做阻焊用的菲林胶片时则只打印对应的 Solder 层。

热转印

找到合适大小的覆铜板,先用钢丝球将表面清洗干净:

清洗覆铜板

将热转印纸裁成合适的大小,对折贴紧覆铜板,或使用高温胶带固定,热转印机 160℃ 左右根据实际效果转印 3~5 次:

热转印

转印后如果部分线路有残缺,可以使用油性记号笔补上。

腐蚀电路板

配好腐蚀液,控制温度在 50℃ 左右,使用气泵加快反应,将板子放入腐蚀液等待腐蚀完成:

腐蚀电路板

待观察到空白部分的铜已经被完全腐蚀后,拿出板子:

腐蚀完成

使用钢丝球清洗掉墨粉,检查线路是否完整:

洗去墨粉

钻孔

更换合适的钻头,在过孔和焊盘的位置钻孔,注意检查是否打通:

钻孔

如果无需做阻焊,到此步就可以完成电路板的制作。

阻焊

在电路板表面均匀涂上感光阻焊油(我这里涂的不均匀而且薄了),盖上菲林胶片:

涂感光阻焊油

用电吹风稍吹干,放入紫外线曝光箱中曝光。

曝光完成后使用酒精清洗掉多余的阻焊油。

成品展示

第一次做阻焊,效果并不是特别理想,边缘有部分因为翘起来了所以洗掉了,不过总体能用:

阻焊成品

焊接完成后的效果:

背面

正面

Last modification:August 9, 2021
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