好不容易设计出一个
电路,想验证一下它的功能和工作可靠性等等,就得把电路实物接出来,面包板方便是方便,可稍微大一点的电路光剪导线就够人烦的了,而且一旦哪个插孔是坏的,把人急死也很难找出错误,就更不用说插的零零乱乱的板子让人一点成就感都没有了;至于万用板,看上去很不错,用起来就完了,一个管脚有时得焊上3、4根线(尤其是
电源地),那你就痛苦吧,不过可以借此提高自己的焊接水平,如果你一点都不担心会不会不小心短路的话,呵呵
所以比较喜欢动手的
电子爱好者一般倾向于作成
PCB板,可如果不是给公司做样板,谁有那个闲钱呢?所以只好自己动手DIY,网上介绍自己动手做的文章很多,方法也很多,不过只大致说了一下原理和流程,不是很详细,我在这里从头一步一步给大家说一下我自己的经历(从开始买工具开始喔,呵呵)。
手工制作pcb目前最流行的是热转印法,比较方便,当然成本有点高,不过还是有办法省的(到文章的第二部分节省的热转印法再讲),呵呵,且听我慢慢道来。
首先是必须的工具和材料,传统热转印和节省式所需的工具再在各自的里面说吧(汗,我文笔不行,大家多体谅。)
1>、必须的工具和材料
覆铜板:单面的就好,因为一般手工都是做单面板,双面板不好做,两面很难对齐,价格根据面积和单、双面而不同。
腐蚀液:直接买固体的三氯化铁,和覆铜板一样应该在大点的电子商场都可以买到,如果没找到,可以去化工商店问问,应该有的,大约18块钱一大瓶。好的三氯化铁应该是小块状的黄色固体,如果已经发黑了,就是变质了,不能用了,自己买回来后也要注意密封。
小电钻:可以买成套的,配有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm 5种不同的钻头,但是价格有点贵,要70,也有单一配1mm钻头的,大约十几块钱,网上有很多自制小电钻的文,大家可以百度或者google一下,或者等下一并贴在第二部分算了。
电烙铁:广州黄花的比较有名,种类也很多,什么恒温的,内热的,可调温的等等,不过自己制作买个普通黄花30、40W的就行了,十几块钱。
焊锡:真贵,我买的十几块的小卷,不是很好用,有大卷的优质要60多,我还没试,应该要好一些。
松香:你买了电烙铁焊锡等应该会送你一小盒的。
导线:你可能会奇怪为什么导线还要专门写出来,主要是价格问题,怕大家吃亏,我第一次单买0.5的线时,买了30米,老板给我按8毛钱算的(就这还是便宜了一毛的),后来我去电子一条街,买成捆的100米,还是0.5的,按1米0.22元算,你看,100米花22跟30米花24!!!所以说出来让大家心里有底,不过如果不是在能批发的地方,可能不会给0.22元的。
2>、方法
第一部分:正宗传统热转印法
得先唠叨一些没说完的工具。
正宗热转印除了象其他手工制版一样需要小电钻、覆铜板、腐蚀液等工具外,不同的是还需要激光打印机和不干胶纸、电熨斗。
激光打印机:很贵,新的好几千,即使是二手的也得大几百,我没银子,只好用朋友实验室里的激光打印机,所以能借到的就尽可能借吧,一般的打印社也是不提供打印不干胶纸服务的,而且他们电脑里应该也没有
protel等工具。因此实在没办法使用激光打印机的朋友,请直接转向第二部分。
之所以用激光的而不是油墨打印机,是因为激光打印机的内部是使用的硒鼓,里面是固体碳粉,而油墨打印机用的是墨盒,不但是液体的,而且容易整张纸都带轻微的油墨,这样腐蚀的时候就腐蚀不干净,本来不该连线的地方可能就短路了。
不干胶纸:有点小贵,4块钱一张(0.25m*0.25m的),因为不是我自己去买的,而且只买了两张,所以可能买贵了。
电熨斗:如果家里没有,可以自己淘一个旧的,买新的不错的要120,我是在苏宁电器买的。
好了,现在正式说热转印过程了(唠叨了好久喔,^-^)。
画pcb:画好电路原理图,然后画pcb,注意所有的线都要布到底层,就是BottomLayer,如果要跳线也没有关系,放个过孔就行了,到时候顶层的那条线就用一根导线连起来。另外注意焊盘尽可能大些,最好不要小于2mm,孔也最好有1mm,这样腐蚀的时候不容易腐蚀坏,还有走线也尽可能粗,建议1mm以上。在protel中mil和mm的转换快捷键是字母“q”(输入法未打开时)。
打印:用激光打印机将底层打印到不干胶纸上(注意是不干胶的那层滑纸,就是先把胶布撕掉),protel的分层打印要设置好几次,只好另外开文说,不然这篇文就变成老太婆的裹脚布了——又臭又长。
热转印:打印好后,把打印出来的布线图放在一块大小合适的覆铜板上,当然是有碳粉的那面对着有铜那面啦,铜板最好比较干净,起码不要油腻腻脏西西的,不然转印的不干净,腐蚀也不彻底。放好后,将图纸和铜板贴紧固定好,最好四边上都用胶布粘上,现在把熨斗打开,温度要稍高一些,在纸上来回加热,要稍微用力向下按,加热一会儿(3分钟吧)后待纸不太热时慢慢掀开一角看看,看是否黑色的碳粉都已经印到铜板上了,如果还不完全,再重新加热,记得过程中绝对不能让图纸和铜板发生相对位移,不然图就模糊了,一般熟悉后很容易就转印完成了。如果有一点断线,可以用涂改液或毛笔沾油漆补上。
一般转印成功后就会有一点成功感了(^-^)。
腐蚀:腐蚀本来是很简单的,因为我一开始操作不当,差点泄气的以为失败了,在这里提醒大家,三氯化铁不要放少了(痛苦的教训啊),因为里面的铁原子是用来置换铜的,那么大一块铜板只用一点点铁怎么够呢,所以也要根据你铜板的大小来绝对三氯化铁的多少,一般而言,40%的三氯化铁配60%的水(网上的资料,可是我不懂固体和液体按什么分百分比呢?),总之浓点好(就是有点浪费,呵呵)。还有温度越高腐蚀越快。
我是这么做的:先拿一个比要腐蚀的铜板大不了多少的塑料盒盛三氯化铁溶液(用温水或热水溶化),然后把该塑料盒放到一个盛开水的洗脸盆里,用筷子(之后可不能用来吃饭了啊)之类的搅拌,大约5~15分钟就可以腐蚀干净了,过程中可以边翻边看,一旦需要腐蚀的已经腐蚀完了,就拿出来吧,避免把有用的也不小心腐蚀了。拿出来在脸盆里的水里涮一下,擦干后把碳粉擦去,再用自来水冲一下,你就会看到非常漂亮的板子了(之前使用涂改液补过的地方会不那么漂亮,不过不影响使用)。
打孔:打孔说容易也不容易,无论是自制的电钻还是买的电钻,多少钻头都会有摆幅,这样一来,焊盘没打成,旁边的导线倒被打断了,当然了,我已经想出了对策(hoho),先在焊盘的孔中心那里用锤子钉钉,钉进去大约有0.5mm深(一般的单面覆铜板大概2mm厚吧),然后拿钻头先对着这个小坑放好,手拿稳,这时再开电钻的电源,这样摆幅再大的电钻一般也不能乱跑了。
下面就不用我说了吧?就是往上焊
元件了吖,哦,也许还有一两个跳线要焊上吧。呵呵,到此就大功告成了。
第二部分:简单节省的制版法
既然是简单节省的,那么稍微贵点的工具咱都不要!打印机?不需要!熨斗?不需要!是不是什么都不要,呵呵,当然不是啦:
自制电钻:钻孔的电钻还是要的,我在百度上搜索到了不少,因为自己没有做过,所以难易程度不好说.
涂改液:2块多一个,相信大家上学时都用过的吧?
油漆可替代涂改液:油漆我没有买过,没有自己的房子嘛。
简单节省的制版法就只多用上面两项就行了,不过呢,其实还是有点麻烦的,因为即使不用热转印了,电路图还是要画的,其他工作也不少:
画pcb:画pcb要注意的事项同上面第一部分。
打印:你可能会奇怪为什么都不转印了还要画pcb,因为你要确定焊盘之间的位置啊,都是电阻电容就无所谓了,要是有不少多脚的dip或者db封装的元件,一个个焊盘的位置手工就太难画了。因此还是要把pcb打印出来,不过无须只打底层,全部打出来都可以的,纸也用普通的A4纸就好,打印比例当然还是1:1了,不过最好不要直接拷个pcb去啦,人家打印社可能一般不装这个软件的,最好装一个Adobe Acrobat先把pcb“打印”成pdf格式的(可以选择层、颜色等等),再剪切到word里去,就可以了。
描线:嗯,这一步是不同的,把打印好的纸放在覆铜板上(还是打印面对着铜面),用笔在有焊盘的地方沿着焊盘的外围重重的描点,都描完后把纸拿开(可以留着焊元件时参考),用涂改液或毛笔沾油漆在焊盘间画上原来设计的导线。
其实这样一来,和一般的制版法本没有什么不同,都是用手画线嘛,打印改变的只是焊盘的位置更准确了。
腐蚀:同第一部分。
打孔:同第一部分。
总体说来,这种方法主要是省了熨斗和电钻的钱(因为打印机大都会借用的吧),大约200多块钱,因为不干胶纸是无法重复使用的,所以仔细算下来可能还会更多。不过涂改液画的线腐蚀后再洗净我觉得颜色不是很好看,不知油漆怎么样。
大家腐蚀的时候注意不要让三氯化铁沾到衣服或手上了,腐蚀性还是有点大的,尤其是不好洗干净。我还在想黑色的碳素墨水不知能不能用来画线,可以的话就太方便了,等试了以后再告诉大家。
祝朋友们都能成功作出自己的板子!