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家用PCB制造指南

助工
2018-07-24 18:40:27    评分
在家里用一些PCB 101添加你的乐趣。

所以你花了几周设计一些物联网小工具,面包板上装满了无数的跳线,你仔细测试它是否有效,希望你不要松动任何不稳定的连接器。成功!既然你知道你的设计是有效的,你就可以使用它,但是除掉所有那些跳线并且在电路板上只有一个独立的模块不是很好吗?

好消息是,有一些普通的家用品(和氯化铁),你可以自己定制pcb。使用pcb代替面包板不仅可以使设计看起来更清晰,而且还可以使故障排除比使用类似Medusa的迷宫线来测试电压更简单。虽然可以购买套件以使用UV转印板和电动搅拌器完成相同的任务,但这些套件可能需要花费大量的变化 - 通常是最便宜的几百美元。

当我在大学时需要制作印刷电路板时,我没有那么多钱可以花,所以我不得不即兴发挥。以下教程将演示使用墨粉转移技术制作您自己的PCB的过程。这种技术已经存在了很长时间,但是这种方法有许多提示和技巧是使其成功的关键。

需要的物资

激光打印机(必须是激光打印机,喷墨打印不起作用)

任何类型的杂志/目录

塑料桶(两个会很好)

小画笔或牙刷

服装铁

氯化铁

铜包板

您家中不太可能找到的两件物品是氯化铁和铜包板; 氯化铁和铜包板通常可以在Fry的电子产品,甚至您当地的Radioshack等地方找到,但我们已经与在线供应商联系在一起。一升氯化铁的价格约为16-20美元,但好消息是你可以反复使用它(这很好,因为这不是你可以扔掉的那种化学物质)。

铜包板通常在附近,只需几美元,但重要的是要确保你得到普通的铜板,而不是预先暴露的紫外线敏感铜包板,用于制造板材一种不同的方法。

您正在寻找的杂志或目录是半光泽纸 - 这将使转移过程更容易。来自办公用品商店的光面纸或相纸也可以很好地工作,但是杂志是免费的,光泽纸对于包装来说可能是昂贵的。所需的其他项目非常自我解释; 你不必使用Kicad,还有许多其他程序可以完成同样的事情,但Kicad是免费的,就PCB软件而言非常强大。

关于氯化铁的安全注意事项:氯化铁是一种强酸,它可以吞噬大多数金属,有些比其他金属更猛烈(注意铝!)但不会消耗掉塑料,墨水和指甲油等合成物质。这是强烈  建议使用这种化学品时一定要戴防护眼镜和您确保存储它安全,因为即使是烟雾会腐蚀金属。看看瓶子: 

如果这个瓶子底部的符号不够清晰 - 如果你喜欢皮肤,你会想要戴乳胶或丁腈手套很可能你根本不会得到任何氯化铁,但采取预防措施是很重要的。如果你的皮肤上有一些,立即用肥皂和冷水清洗,你会没事的。

第1步:开始设计

在本教程中,我将为RFM69HW 915MHz收发器设计一个简单的分线板; 该模块本身使用2mm引脚间距,比标准面包板更精细,并使原型设计更加困难。我将设计一个使用标准间距的分线板,以便我可以连接一个标题条并将其插入任何标准面包板。所提出的方法适用于通孔和表面贴装元件,但就我的目的而言,该电路板将设计为表面贴装。在这种情况下,组件不小,但是这个过程可以用在像MSSOP一样小的组件上,这可以用手做得很小ICfans

本教程主要关注制作电路板的过程,因此我不会详细介绍Kicad的操作方法,但是您需要注意一些事项。打开程序后,您可能会开始以与spice程序相同的方式放置组件,只有在这种情况下,您才会放置组件的封装; 执行此操作时,请确保所选图层为“F.Cu”,如下图右表所示。

红色的一切都印在电路板的正面,黄色(通孔)的一切都在两侧,但在这种情况下,它只是我们关心的正面。完成设计后,就可以将其导出为PDF。单击“绘图”工具并将输出设置为PDF,如图所示。确保选择“镜像”选项是重要的,否则当您制作电路板时,它将以向后的方式结束。

第2步:打印您的电路板

现在已导出绘图,您可以打印设计。从杂志中撕下页面并将其插入激光打印机的手动进纸盘。页面上已印有东西并不重要; 进入页面的碳粉是我们关心的。确保印刷的设计没有任何斑点或污迹; 如果您的设计出现如下图所示的污迹,请插入另一页并重试。

在打印设计时,几乎是时候将其转移到铜线上,但首先我们需要准备好电路板。当你从包装中取出时,它可能有一个铜绿; 用钢丝绒或苏格兰威士忌垫将其抛光。您希望电路板非常光亮,以便墨粉粘附。清洁完电路板后,使用一块精细的砂纸使表面轻微粗糙。这不是必需的,但粗糙的表面可以帮助调色剂更好地粘附。 

第3步:转移设计

现在采用您的印刷设计并将墨粉面朝下放在铜上。打开熨斗并等待它加热,将其置于最高热量设置和最低蒸汽设置(如果可用)。当熨斗很烫时,将其放在纸和铜板上,但不要移动熨斗。给它约30秒,你就可以开始移动铁了。继续熨烫约2分钟; 这会使碳粉熔化并使其粘附在铜板上。现在你必须取出纸张(这是一个非常微妙的步骤,耐心会得到奖励):拿起纸板/纸,放入一桶冷水中。

水会渗透纸张,使其变薄,让您非常小心地剥离/擦掉纸张,留下一块带有黑色碳粉印记的干净铜板。如果此时墨粉已剥落,则表示您没有让电路板足够热,需要再次尝试,将电熨斗打开更长时间。或者,我的一个朋友在城里拥有一家电子零件商店想出了一个新的想法,如果你可以使用一台覆膜机:将杂志纸和铜板放入层压机,让它拉两个一起来 运行它们几次,最终将在浸泡板后进行非常好的转移。

步骤4:蚀刻铜

这就是乐趣的起点:走出去或进入另一个通风良好的区域,然后将氯化铁倒入塑料桶中。氯化铁越热,反应就越快,所以如果是炎热的一天,在开始制作电路板之前将瓶子放在阳光下,当你进入这一步骤时,它会变热。为了使处理电路板更容易和更安全,我通常钻一个孔并插入一根电线用作手柄,但这不是必需的。在将板放入酸中之前,请注意其方向; 如果您有双面板并且没有使用背面,请将背板朝下放置。无论哪一面朝下都会被更快地吃掉,你想要确保背面没有留下铜。将电路板放入后,轻轻刷一下电路板的电路侧;

这个过程需要一段时间:你很可能甚至不会看到任何铜开始消失大约8分钟。酸从外向内逐渐消耗掉铜,你可以开始看到进展。如果您的电路板很大,则需要更长的时间,但通常需要大约20分钟,电路板将一直蚀刻到中心,您必须将电路板取下并放入一管水和肥皂中,然后中和酸。在这里,您可以看到我的蓝色水桶和肥皂准备接收蚀刻板:

 清洁完电路板后,最后应使用干净的电路板,只有受保护的铜上的黑色墨粉,如下图所示。

再次使用钢丝绒刮去墨粉,露出铜痕迹。

在修整电路板的任何多余部分后,应留下准备好焊接的新PCB。仔细检查所有迹线,确保在此过程中没有任何损坏。如果要制作通孔PCB,请使用非常小的钻头钻出过孔。恭喜,您已准备好将零件焊接到您的电路板上!




关键词: PCB制造     半导体     ICfans    

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