(多圖) 圖文並茂:在家製作高質量雙麵PCB板
發布時間:2016-05-04 責任編輯:wenwei
【導讀】如果你能夠以低價格獲得商業製作的印刷電路板,為什麼還要自己去做呢?一個原因是,你可能需要花1至4zhoudeshijiancainengnadaobanzi。duiyudajianyuanxingjilaishuo,zhekenengshiyigezhuyaodezhangai。meicishejifanfuyinerkenenghuayigeyueshenzhigengchangdeshijian,yigexiangmukenengxuyaoduogeyuecainengzuowan。xihuanzijidongshouderenkeyiyongyigewanshangjiuzuohaodianluban,bingwanchengsuoyoubujiandezhuangpei。zhegeyoushizhendehennandapo。
除chu了le時shi間jian因yin素su外wai,自zi己ji製zhi作zuo電dian路lu板ban還hai有you其qi它ta原yuan因yin。商shang業ye服fu務wu根gen據ju電dian路lu板ban尺chi寸cun而er不bu是shi複fu雜za性xing進jin行xing收shou費fei。較jiao大da的de板ban子zi價jia格ge更geng高gao,即ji使shi它ta們men整zheng個ge是shi空kong板ban。我wo曾zeng經jing做zuo過guo一yi塊kuai很hen大da的dePCB,因為上麵的元件必須間隔很遠。這是一塊密度很小的板子,但即便是交給最便宜的商業廠家去做,費用也非常昂貴。
但是話說回來,真正的原因並不是節省時間或金錢。如果“搭建你自己的”zhegeciyubunenglingnigandaoxingfen,namejiubuyaozaiduxiaqule。dajianyigedianlubankenengbuxuyaohualianggezhengzhoudeshijian,danyeyaohuaxuduogexiaoshi。jiuxiangmeijianshiyiyang,douyouyigexuexiquxian。diyicibunengzhengchanggongzuohenchangjian。jizhu,womenshizaitaolundajianyikuaijiejinzhuanyezhiliangdedianluban,erbuzhishiduizaiyiqijianzhadianlugongnengdedongxi。ruguozhegeguochengbenshenshiyijianbuyukuaidejingli,namejiubuzhidejieshengxialaiderenyishijianhuojinqian。renmenzijidajianerbushigoumaideliyoushitamenxihuanxuexi,xihuanrangxindejiqiaobiandegengjiawanmei。ruguonishifenzhuzhongxijie,youxuduonaixin,duishougongjiyiyinyiweihao,namezijidongshouzuoPCB也許就非常適合你。
下麵介紹細節……
激光打印碳粉轉印方法
對(dui)家(jia)庭(ting)製(zhi)作(zuo)者(zhe)來(lai)說(shuo),激(ji)光(guang)打(da)印(yin)碳(tan)粉(fen)轉(zhuan)印(yin)方(fang)法(fa)是(shi)至(zhi)今(jin)最(zui)容(rong)易(yi)也(ye)是(shi)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)最(zui)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa),甚(shen)至(zhi)比(bi)預(yu)塗(tu)感(gan)光(guang)板(ban)的(de)紫(zi)外(wai)光(guang)照(zhao)射(she)法(fa)還(hai)好(hao)。個(ge)中(zhong)的(de)原(yuan)因(yin)需(xu)要(yao)做(zuo)些(xie)解(jie)釋(shi)。PCB製造商使用光致抗蝕劑紫外光照射方法,這種方法使用光繪(不是激光打印)模板。光繪分辨率可以超過50000DPI,而激光打印機最多也隻能達到2400DPI。weileliyongguanghuimobandeyoushi,nixuyaoyigefeichangjunyundeziwaiguangyuanheqiangdadeduiqinengli,zhegeyaoqiuyijingyuanyuanchaoguoputongjiatingzuofangdefudan。shiyongziwaiguangdedaduoshujiatingzhizuozhehuishiyongjiguangdayinjishengchenghuandengpian,ranhoushiyongzhezhonghuandengpianzuoweimobanqupuguangtuyouguangzhikangshijidedianluban。zhezhongfangfabushihenguanyong。weishenmene?jiguangtanfenduiziwaiguangbushiwanquanbutouming,yinweitayoudaliangdezhenyan。ziwaiguangbochangzhiyou365nm,因(yin)此(ci)很(hen)難(nan)密(mi)封(feng)這(zhe)些(xie)針(zhen)眼(yan),使(shi)得(de)它(ta)變(bian)得(de)不(bu)透(tou)明(ming)。加(jia)上(shang)薄(bo)膜(mo)中(zhong)的(de)光(guang)學(xue)衍(yan)射(she)和(he)散(san)射(she),不(bu)難(nan)見(jian)到(dao)生(sheng)成(cheng)的(de)圖(tu)像(xiang)比(bi)原(yuan)始(shi)打(da)印(yin)圖(tu)更(geng)差(cha)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),碳(tan)粉(fen)的(de)直(zhi)接(jie)熔(rong)化(hua)並(bing)不(bu)受(shou)任(ren)何(he)這(zhe)些(xie)效(xiao)應(ying)的(de)影(ying)響(xiang)。我(wo)可(ke)以(yi)用(yong)碳(tan)粉(fen)轉(zhuan)印(yin)方(fang)法(fa)得(de)到(dao)5mil的線,這與任何商用PCB服務幾乎一樣好。
現在讓我們回到碳粉轉印方法上來。這種方法要求塗覆有脫模劑的專用紙。表麵上看,某些光麵紙也可以用,但最好是從www.pcbfx.com買一些貨真價實的專用紙,也可以從Mouser和Digikey等主要折扣店買到。每張紙大概1美元。你還需要層壓機,亞馬遜報價大概在90美元左右。一些人用過電熨鬥,但層壓機的溫度和壓力可以產生好得多的一致性結果。
碳tan粉fen轉zhuan印yin成cheng功gong的de關guan鍵jian是shi找zhao到dao一yi個ge好hao的de打da印yin機ji。這zhe是shi極ji有you技ji巧qiao的de部bu分fen,因yin為wei打da印yin機ji從cong一yi個ge品pin牌pai到dao另ling一yi個ge品pin牌pai似si乎hu存cun在zai巨ju大da的de差cha異yi,不bu管guan宣xuan傳chuan的deDPIfenbianlvshiduoshao。nixuyaozuoyigexixianceshituan,bingshizhezaibutongdayinjishangdayin,ranhouyongxianweijingjinxingjianzha。womenyaoxunzhaodeshixianzhonggaomidudetanfenfugailv、幹(gan)淨(jing)的(de)空(kong)白(bai)區(qu)域(yu)和(he)正(zheng)確(que)的(de)線(xian)間(jian)距(ju)。我(wo)辦(ban)公(gong)室(shi)裏(li)價(jia)格(ge)很(hen)高(gao)的(de)惠(hui)普(pu)打(da)印(yin)機(ji)在(zai)顯(xian)微(wei)鏡(jing)下(xia)看(kan)到(dao)的(de)是(shi)一(yi)個(ge)奇(qi)差(cha)無(wu)比(bi)的(de)結(jie)果(guo)。下(xia)圖(tu)顯(xian)示(shi)了(le)這(zhe)個(ge)打(da)印(yin)機(ji)打(da)印(yin)出(chu)來(lai)的(de)間(jian)距(ju)為(wei)5mil、線寬為5mil的線。注意空白處的碳粉斑點和兩根並到一起的線。
辦公用品商店的打印服務是做試驗的好地方,因為這些打印機維護得都比較好。在經過一些嚐試後,我發現Officemax店的打印機效果相當好。它是一台施樂公司的Workcentre 5775打印機。隻需支付1頁10美分,我就能得到相當好的結果。

圖1:惠普(HP)Laserjet 600 M601(5mil的線寬和間距——顯微鏡圖像)。注意空白處的碳粉斑點和兩條並在一起的線。

圖2:施樂(Xerox) Workcentre 5775(5mil的線寬和間距——顯微鏡圖像)。這是一張好得多的打印圖。
碳粉轉印
切割出來的FR-4雙(shuang)麵(mian)包(bao)銅(tong)板(ban)尺(chi)寸(cun)至(zhi)少(shao)要(yao)比(bi)設(she)計(ji)外(wai)形(xing)大(da)半(ban)英(ying)寸(cun)。多(duo)出(chu)的(de)空(kong)間(jian)主(zhu)要(yao)方(fang)便(bian)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)操(cao)作(zuo)。對(dui)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)邊(bian)沿(yan)進(jin)行(xing)倒(dao)角(jiao),清(qing)潔(jie)電(dian)路(lu)板(ban),然(ran)後(hou)將(jiang)打(da)印(yin)紙(zhi)麵(mian)朝(chao)上(shang)用(yong)膠(jiao)帶(dai)紙(zhi)固(gu)定(ding)在(zai)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)。沿(yan)著(zhe)板(ban)的(de)邊(bian)沿(yan)至(zhi)少(shao)鑽(zuan)3個孔。這些孔用於對齊目的,應該預先在電路板版圖上設計好。孔越小越好。我用的是#80zuantou。ranhounadiaozhi,yongbaijiebucaxidianluban,zhidaotongfaliangzhanxinhou,zaiyongbingchuncashi。buyaoyongshuiqucashi,yinweihenxidetongkelijianglijiyanghua,bingzhanfuzaidianlubanshang,xingchengnankandecanzha。zuihou,yongbuqimaodebucashi。shichangshangxiaoshoudeyongyuqingjieyanjingdeyaojinyeshihezuozhegeyongtu。dengdaodianlubanwanquanganzaoheganjinghou,jiangyizhangdayinzhimianchaoxiafangzaidianlubanshang,bingyongxiaodebiezhenhuodaoxianjiangtamenyuyiqianzuandekongduiqi。woshiyong10mildexian。zaixijiangzhiyanzhebanzibianyanyongjiaodaigudingdaodianlubanshang。juxianyaanjiaodaiyaohaoyutoumingjiaodai,yinweitanengrenshoucengyagaowen。ranhoujiangdianlubanfanzhuanguolai,duilingyimianzuotongyangdecaozuo。

圖3:對齊後的碳粉轉印紙。注意用於對齊的小細線。
最(zui)好(hao)一(yi)次(ci)做(zuo)一(yi)麵(mian)碳(tan)粉(fen)轉(zhuan)印(yin)。但(dan)這(zhe)樣(yang)做(zuo)確(que)實(shi)會(hui)導(dao)致(zhi)更(geng)多(duo)的(de)問(wen)題(ti)。紙(zhi)和(he)板(ban)的(de)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)不(bu)同(tong),因(yin)此(ci)在(zai)加(jia)熱(re)條(tiao)件(jian)下(xia)膨(peng)脹(zhang)幅(fu)度(du)不(bu)同(tong),如(ru)果(guo)我(wo)們(men)一(yi)次(ci)做(zuo)一(yi)麵(mian),很(hen)難(nan)做(zuo)到(dao)正(zheng)確(que)對(dui)齊(qi),特(te)別(bie)是(shi)大(da)板(ban)子(zi)。
將層壓機開機,經過大約15分鍾後達到全熱狀態。然後從全部4個邊的方向送板子進去。我們不能認為頂麵和底麵會同等加熱,因此最好將板子翻過來,再送4次。也就是說總共送8次(ci)進(jin)層(ceng)壓(ya)機(ji)。結(jie)束(shu)後(hou)在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)冷(leng)卻(que)一(yi)會(hui)兒(er),再(zai)朝(chao)紙(zhi)上(shang)噴(pen)一(yi)些(xie)水(shui)。脫(tuo)模(mo)劑(ji)應(ying)變(bian)得(de)具(ju)有(you)活(huo)性(xing),不(bu)用(yong)費(fei)力(li)那(na)些(xie)紙(zhi)就(jiu)能(neng)自(zi)己(ji)分(fen)開(kai)來(lai)。然(ran)後(hou)將(jiang)膠(jiao)帶(dai)小(xiao)心(xin)的(de)撕(si)下(xia)來(lai),將(jiang)紙(zhi)丟(diu)掉(diao)。將(jiang)電(dian)路(lu)板(ban)放(fang)在(zai)幹(gan)淨(jing)的(de)自(zi)來(lai)水(shui)中(zhong)衝(chong)幾(ji)分(fen)鍾(zhong)。這(zhe)一(yi)步(bu)很(hen)重(zhong)要(yao)。我(wo)們(men)必(bi)須(xu)徹(che)底(di)清(qing)除(chu)粘(zhan)在(zai)碳(tan)粉(fen)轉(zhuan)印(yin)紙(zhi)上(shang)的(de)脫(tuo)模(mo)劑(ji),否(fou)則(ze)它(ta)會(hui)影(ying)響(xiang)下(xia)一(yi)步(bu)密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)的(de)粘(zhan)貼(tie)。

圖4:總共送8次電路板進層壓機(每個方向兩次,先送一麵,再送另一麵)。

圖5:成功的碳粉轉印。
密封材料
碳tan粉fen有you許xu多duo氣qi孔kong,如ru果guo不bu使shi用yong密mi封feng材cai料liao的de話hua會hui在zai銅tong線xian中zhong產chan生sheng凹ao點dian。密mi封feng材cai料liao進jin入ru這zhe些xie氣qi孔kong後hou,可ke以yi做zuo成cheng更geng好hao的de蝕shi刻ke掩yan模mo板ban。密mi封feng材cai料liao采cai用yong大da片pian形xing狀zhuang,看kan起qi來lai非fei常chang像xiang老lao式shi的de複fu寫xie紙zhi,隻zhi是shi顏yan色se是shi綠lv色se的de。它ta們men可ke以yi從cong出chu售shou碳tan粉fen轉zhuan印yin紙zhi的de相xiang同tong地di方fang買mai到dao。將jiang綠lv色se薄bo膜mo包bao裹guo住zhu電dian路lu板ban,在zai保bao持chi伸shen展zhan的de情qing況kuang下xia用yong膠jiao帶dai固gu定ding住zhu,不bu要yao讓rang它ta折zhe疊die或huo起qi皺zhou。然ran後hou像xiang以yi前qian一yi樣yang送song進jin層ceng壓ya機ji8次。最後去除膠帶,將綠色薄膜剝掉。

圖6:將安裝了密封薄膜的電路板再送進層壓機8次。

圖7:將密封薄膜剝除。
這zhe一yi步bu過guo後hou會hui在zai電dian路lu板ban上shang留liu下xia多duo餘yu的de密mi封feng材cai料liao。電dian路lu板ban上shang的de線xian可ke能neng看kan起qi來lai像xiang並bing在zai一yi起qi或huo很hen髒zang,特te別bie是shi在zai非fei常chang窄zhai的de走zou線xian之zhi間jian。在zai我wo前qian麵mian幾ji次ci嚐chang試shi中zhong,我wo錯cuo誤wu地di認ren為wei這zhe一yi步bu失shi敗bai了le,甚shen至zhi決jue定ding從cong頭tou再zai來lai。事shi實shi上shang,這zhe是shi非fei常chang正zheng常chang的de現xian象xiang,多duo餘yu的de密mi封feng材cai料liao很hen容rong易yi清qing除chu。
買一卷3M的de潔jie淨jing遮zhe蔽bi膠jiao帶dai,將jiang它ta粘zhan貼tie到dao電dian路lu板ban的de兩liang個ge整zheng表biao麵mian。用yong一yi個ge複fu印yin滾gun筒tong或huo有you力li的de指zhi壓ya將jiang它ta牢lao牢lao粘zhan貼tie到dao走zou線xian中zhong。然ran後hou將jiang膠jiao帶dai撕si掉diao。這zhe樣yang就jiu能neng去qu除chu不bu在zai原yuan始shi碳tan粉fen表biao麵mian的de所suo有you多duo餘yu密mi封feng材cai料liao。這zhe一yi步bu也ye會hui讓rang你ni相xiang信xin,碳tan粉fen和he密mi封feng材cai料liao非fei常chang牢lao固gu,不bu是shi那na麼me容rong易yi就jiu能neng擦ca除chu掉diao。

圖8:用遮蔽膠帶去除多餘的密封材料。

圖9:撕掉膠帶就能帶走多餘的密封材料。

圖10:在遮蔽膠帶撕掉後。
下麵的顯微鏡圖像顯示了沒用膠帶和用了膠帶後5mil測試圖案的差別。效果是很顯著的,因此這是不可錯失的重要一步(我還沒在其它地方看到過這一步)。

圖11:這是碳粉轉印後的圖像(5mil線-顯微鏡圖像)。

圖12:這是應用密封薄膜後的圖像(5mil線-顯微鏡圖像)。注意在間隙和合並的線中存在的多餘密封材料。

圖13:在應用遮蔽膠帶後,所有多餘的密封材料都被清除了(5mil線-顯微鏡圖像)。
下圖顯示了碳粉上的密封材料效應。

圖14:碳粉本身含有大量極小的空隙。

圖15:在應用密封材料後,所有空隙都被封住了。
修補
接jie下xia來lai要yao仔zai細xi檢jian查zha走zou線xian中zhong是shi否fou有you任ren何he斷duan點dian和he針zhen孔kong。這zhe些xie斷duan點dian和he針zhen孔kong很hen容rong易yi用yong精jing細xi的de記ji號hao筆bi加jia以yi修xiu繕shan。記ji號hao筆bi的de墨mo水shui似si乎hu與yu蝕shi刻ke劑ji結jie合he得de非fei常chang好hao。

圖16:用記號筆修補少量缺陷。
蝕刻
現在電路板可以進行蝕刻了。我使用的是氯化鐵,雖然也有腐蝕性較低的其它材料。為了不發生濺溢、混(hun)亂(luan)或(huo)廢(fei)氣(qi),可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)密(mi)封(feng)塑(su)料(liao)袋(dai)進(jin)行(xing)蝕(shi)刻(ke)。將(jiang)電(dian)路(lu)板(ban)放(fang)入(ru)袋(dai)中(zhong),然(ran)後(hou)倒(dao)入(ru)一(yi)些(xie)蝕(shi)刻(ke)劑(ji),封(feng)好(hao)袋(dai)口(kou)。為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)滴(di)漏(lou),我(wo)在(zai)外(wai)麵(mian)又(you)套(tao)了(le)一(yi)個(ge)袋(dai)子(zi)。將(jiang)它(ta)放(fang)在(zai)平(ping)坦(tan)的(de)桌(zhuo)子(zi)上(shang),使(shi)用(yong)複(fu)印(yin)滾(gun)筒(tong)將(jiang)液(ye)體(ti)鋪(pu)開(kai),使(shi)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)所(suo)有(you)部(bu)分(fen)都(dou)濕(shi)潤(run)到(dao)。隔(ge)一(yi)分(fen)鍾(zhong)將(jiang)袋(dai)子(zi)翻(fan)轉(zhuan)一(yi)次(ci),再(zai)使(shi)用(yong)滾(gun)筒(tong)輕(qing)壓(ya)另(ling)一(yi)麵(mian)。蝕(shi)刻(ke)時(shi)間(jian)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)溫(wen)度(du),因(yin)此(ci)用(yong)電(dian)吹(chui)風(feng)可(ke)以(yi)顯(xian)著(zhu)加(jia)快(kuai)蝕(shi)刻(ke)速(su)度(du)。透(tou)過(guo)塑(su)料(liao)袋(dai)應(ying)能(neng)夠(gou)清(qing)晰(xi)地(di)看(kan)到(dao)電(dian)路(lu)板(ban),因(yin)此(ci)在(zai)完(wan)成(cheng)蝕(shi)刻(ke)之(zhi)前(qian)無(wu)需(xu)拿(na)出(chu)來(lai)。等(deng)到(dao)蝕(shi)刻(ke)完(wan)成(cheng)後(hou),打(da)開(kai)塑(su)料(liao)袋(dai),戴(dai)上(shang)手(shou)套(tao)取(qu)出(chu)電(dian)路(lu)板(ban),將(jiang)板(ban)子(zi)放(fang)在(zai)一(yi)疊(die)紙(zhi)巾(jin)上(shang),擦(ca)掉(diao)化(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)。然(ran)後(hou)在(zai)自(zi)來(lai)水(shui)中(zhong)徹(che)底(di)清(qing)洗(xi)幹(gan)淨(jing)。使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)的(de)話(hua),整(zheng)個(ge)蝕(shi)刻(ke)過(guo)程(cheng)不(bu)會(hui)濺(jian)出(chu)一(yi)滴(di)化(hua)學(xue)液(ye)體(ti)。
蝕刻完的廢液應倒入瓶中並得到正確的廢棄處理。這種水有極強的腐蝕性,千萬不能直接倒入地漏中。

圖17:用密封袋進行蝕刻。

圖18:蝕刻板。注意記號筆墨水仍然非常完整。
清除墨粉
現在可以用丙酮等溶劑清除墨粉/密mi封feng材cai料liao了le。但dan不bu要yao錯cuo誤wu地di使shi用yong浸jin過guo丙bing酮tong的de毛mao巾jin去qu擦ca試shi電dian路lu板ban。這zhe樣yang做zuo將jiang不bu可ke挽wan回hui地di將jiang墨mo粉fen弄nong進jin電dian路lu板ban,使shi電dian路lu板ban非fei常chang難nan看kan。相xiang反fan,要yao將jiang整zheng塊kuai電dian路lu板ban浸jin到dao丙bing酮tong桶tong中zhong,等deng待dai2至3分fen鍾zhong的de時shi間jian使shi之zhi滲shen透tou到dao墨mo粉fen中zhong,在zai仍reng浸jin潤run於yu丙bing酮tong之zhi時shi,使shi用yong軟ruan鬃zong毛mao刷shua子zi將jiang墨mo粉fen脫tuo離li電dian路lu板ban。在zai將jiang所suo有you墨mo粉fen完wan全quan從cong電dian路lu板ban分fen離li之zhi前qian,不bu要yao將jiang電dian路lu板ban從cong丙bing酮tong液ye中zhong拿na出chu來lai。有you些xie墨mo粉fen可ke能neng仍reng然ran粘zhan在zai電dian路lu板ban上shang,但dan這zhe似si乎hu是shi無wu法fa避bi免mian的de。

圖19:在清除墨粉之後。

圖20:在清除墨粉之後(特寫)。
絲印
這zhe一yi步bu是shi將jiang一yi些xie標biao記ji和he文wen字zi印yin到dao電dian路lu板ban上shang,不bu過guo不bu是shi用yong傳chuan統tong的de絲si網wang印yin刷shua方fang法fa,而er是shi用yong同tong樣yang的de墨mo粉fen轉zhuan印yin技ji術shu,利li用yong以yi前qian鑽zuan好hao的de對dui齊qi標biao記ji將jiang圖tu案an打da印yin到dao電dian路lu板ban上shang。因yin為wei在zai經jing過guo銅tong蝕shi刻ke後hou表biao麵mian不bu是shi完wan全quan平ping坦tan,位wei於yu銅tong箔bo邊bian緣yuan的de一yi些xie圖tu案an將jiang無wu法fa正zheng確que轉zhuan印yin。為wei了le盡jin量liang減jian少shao問wen題ti,設she計ji應ying盡jin可ke能neng避bi免mian跨kua越yue蝕shi刻ke區qu的de邊bian界jie。

圖21:印上絲網文字。
阻焊層
阻焊層是給電路板加一層專門可觸摸的層,它也能使得精細間距的表貼元件焊接起來更加容易。市場上有一種產品叫Dynamask 5000。它基本上是一種即剝即貼的環氧樹脂薄膜,用起來非常順手。遺憾的是,在美國市場上沒有賣的,隻能通過海外銷售商采購。
這種膜是綠色的,采用紙張形式。將膜切得比設計大半英寸左右。剝除有紋理一邊的保護膜(使用兩片透明膠帶將膜分開)。從一邊開始,使用複印滾筒將膜壓到電路板上。在滾筒壓接之前不要讓膜接觸電路板,防止產生氣泡。然後將層壓機加熱到200°F (93°C),將(jiang)電(dian)路(lu)板(ban)送(song)進(jin)層(ceng)壓(ya)機(ji)。重(zhong)複(fu)送(song)板(ban)或(huo)更(geng)高(gao)的(de)層(ceng)壓(ya)溫(wen)度(du)可(ke)能(neng)讓(rang)薄(bo)膜(mo)變(bian)得(de)太(tai)軟(ruan),並(bing)致(zhi)使(shi)它(ta)們(men)回(hui)流(liu),這(zhe)似(si)乎(hu)會(hui)產(chan)生(sheng)氣(qi)泡(pao)和(he)幹(gan)斑(ban)。使(shi)用(yong)手(shou)指(zhi)將(jiang)膜(mo)壓(ya)入(ru)蝕(shi)刻(ke)槽(cao)也(ye)是(shi)個(ge)好(hao)主(zhu)意(yi)。這(zhe)種(zhong)膜(mo)最(zui)好(hao)是(shi)在(zai)真(zhen)空(kong)環(huan)境(jing)中(zhong)進(jin)行(xing)層(ceng)壓(ya),因(yin)此(ci)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)會(hui)在(zai)膜(mo)的(de)背(bei)後(hou)產(chan)生(sheng)一(yi)些(xie)氣(qi)泡(pao),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)又(you)窄(zhai)又(you)細(xi)的(de)槽(cao)裏(li)。如(ru)果(guo)有(you)大(da)的(de)氣(qi)泡(pao),薄(bo)膜(mo)很(hen)容(rong)易(yi)剝(bo)除(chu)並(bing)丟(diu)棄(qi)。
現在萬事俱備,可以用紫外光照射阻焊層了。這時需要一個紫外燈。對於小板子來說,美甲燈就行了,價格是20美元。對於大板子而言,需要一個平板型的紫外線燈,價格大約75美元。平板燈之所以好,是因為蓋板有個鎖止裝置,可以將幻燈片壓在電路板上,提高圖像的分辨率。
首shou先xian,將jiang阻zu焊han層ceng圖tu案an打da印yin在zai幻huan燈deng片pian上shang,讓rang墨mo粉fen位wei於yu朝chao向xiang電dian路lu板ban的de一yi邊bian。這zhe要yao求qiu在zai打da印yin期qi間jian將jiang頂ding部bu圖tu像xiang進jin行xing鏡jing像xiang處chu理li。隨sui後hou用yong膠jiao帶dai將jiang幻huan燈deng片pian固gu定ding到dao電dian路lu板ban上shang,確que保bao它ta與yu電dian路lu板ban有you非fei常chang緊jin密mi的de接jie觸chu。任ren何he空kong隙xi都dou會hui使shi圖tu像xiang變bian得de模mo糊hu。
曝光時間多長真的取決於燈的亮度。規範要求是100 mJ/cm2 至500 mJ/cm2,dannixuyaoyouziwaiguanggonglvjicainengshiyongzhegeshuju。buguohenrongyizuoyixieceshibanlaipeizhizhengquedepuguangzhi。taiduopuguangkenenghuirangguangxianzhaotouhuandengpiandeanqu。taishaopuguangjiangshidemorongruxianyingji。youyufanshedeyuanyin,tongqushangdemoyaobishikequdemogengkuaidedaopuguang,yinciyaomiqiezhuyimozaizhelianggequyushangdebiaoxian。zaiwodeshiyanzhong,wocaiyongdeshi2mW/cm2的平板紫外光燈,5分鍾的曝光時間可以得到很好的圖案。

圖22:平板紫外線曝光燈。
接著把膜放在黑暗的地方近30分鍾,等曝光過的環氧樹脂固化。然後去除幻燈片,從膜上剝離頂部保護層。
顯影液是按1%配(pei)重(zhong)比(bi)在(zai)水(shui)中(zhong)混(hun)合(he)碳(tan)酸(suan)鈉(na)粉(fen)製(zhi)作(zuo)而(er)成(cheng)的(de)。不(bu)要(yao)使(shi)用(yong)商(shang)店(dian)出(chu)售(shou)的(de)各(ge)種(zhong)洗(xi)滌(di)堿(jian),用(yong)它(ta)的(de)結(jie)果(guo)真(zhen)的(de)很(hen)糟(zao)糕(gao),也(ye)許(xu)是(shi)因(yin)為(wei)它(ta)包(bao)含(han)了(le)碳(tan)酸(suan)鈉(na)之(zhi)外(wai)的(de)其(qi)它(ta)添(tian)加(jia)劑(ji)。最(zui)好(hao)從(cong)化(hua)學(xue)品(pin)商(shang)店(dian)或(huo)賣(mai)Dynamask膜的相同供應商處買純的碳酸鈉。
將電路板浸入顯影劑溶液中,用鬃毛刷輕輕地刷洗。規範要求溶液加熱到90°F (32°C),但那樣做似乎顯影速度太快了。當溶液溫度較低時更好控製,隻需花大約5分鍾的時間就能完成顯影。過長的顯影時間會使得膜變得太軟,並且邊緣參差不齊,因此仔細監視整個過程很重要。

圖23:正在顯影中的電路板(和鬃毛刷)。
在zai圖tu案an被bei完wan全quan顯xian影ying之zhi後hou,用yong幹gan淨jing的de水shui漂piao洗xi電dian路lu板ban,並bing再zai次ci用yong紫zi外wai光guang照zhao射she幾ji分fen鍾zhong。這zhe次ci照zhao射she的de目mu的de是shi使shi環huan氧yang樹shu脂zhi完wan全quan固gu化hua。這zhe次ci的de時shi間jian不bu重zhong要yao,不bu過guo比bi第di一yi次ci曝pu光guang要yao長chang得de多duo。然ran後hou將jiang電dian路lu板ban再zai次ci放fang入ru層ceng壓ya計ji,這zhe次ci使shi用yong最zui高gao溫wen度du。當dang在zai背bei麵mian增zeng加jia阻zu焊han層ceng時shi,用yong一yi些xie有you粘zhan性xing的de貨huo架jia掛gua麵mian紙zhi保bao護hu正zheng麵mian是shi個ge好hao主zhu意yi。這zhe樣yang,顯xian影ying劑ji就jiu不bu會hui使shi正zheng麵mian的de阻zu焊han層ceng變bian軟ruan或huo受shou到dao破po壞huai。當dang兩liang麵mian都dou完wan成cheng顯xian影ying後hou,我wo還hai把ba電dian路lu板ban放fang在zai212°F (100°C)的爐子中烘了大約30分鍾,以便進一步固化薄膜。確保電路板平放在爐子中,否則它會變形翹曲。

圖24:成功的阻焊層。

圖25:阻焊層(顯微鏡圖像)。
元件孔
現在可以鑽元件孔了。我們需要用到微型尺寸的鑽頭。最好的鑽頭是柄長1/8″的鑽頭。沒有柄的標準鑽頭很難放在鑽頭夾盤中間,因為它們的直徑太小。McMaster-Carr商店出售很多不同尺寸的鑽頭,手頭最好準備一組大小不一的鑽頭。
在鑽孔過程中你會發現正反對齊程度有多好。在這方麵我們沒有太多工作要做,隻能寄希望於結果OK。
過孔
電鍍過孔是家庭製作者要過的最後一關。在家裏做通孔電鍍沒有簡單的方法,因此一般采用替代性技術,如焊線、導電性環氧樹脂和鉚釘。所有這些方法都有或多或少的問題,但我發現焊線是最可靠的,接下來是空心鉚釘。
焊線過孔
hanxianshilianjieguokongdezuijiandanfangfa,dantahuiliuxiaxiangdaxiangshuguoyiyangdetuqiwu,jishiyongpingtougangsiqianjianguo。zhexiejiedianbujinnankan,erqiezaizhexieguokongshangfangbunengzaifangzhiyuanjian。ranerzheshimuqianzuiweijiandandeguokongzhizuofangfa。
空心鉚釘
空心鉚釘是一種更加整潔的可選方法。我曾用過0.6mm的銅質鉚釘(0.4mm內徑),它ta們men可ke以yi在zai易yi趣qu和he各ge種zhong其qi它ta資zi源yuan上shang獲huo得de。還hai要yao一yi個ge用yong於yu按an壓ya這zhe些xie鉚mao釘ding的de專zhuan用yong工gong具ju,但dan極ji其qi昂ang貴gui,我wo無wu法fa想xiang象xiang有you人ren真zhen的de買mai過guo這zhe樣yang的de工gong具ju。鉚mao釘ding可ke以yi手shou工gong安an裝zhuang。在zai版ban圖tu上shang我wo設she計ji了le75mil的焊盤,鑽孔孔徑是25mil。用#72鑽zuan頭tou打da孔kong,再zai用yong鑷nie子zi插cha入ru鉚mao釘ding。將jiang電dian路lu板ban反fan過guo來lai,放fang在zai金jin屬shu平ping麵mian上shang,確que保bao鉚mao釘ding與yu金jin屬shu板ban接jie觸chu。在zai放fang大da鏡jing下xia用yong圖tu釘ding輕qing輕qing地di撐cheng開kai鉚mao釘ding尾wei部bu。然ran後hou使shi用yong內nei六liu角jiao螺luo絲si刀dao等deng工gong具ju的de平ping頭tou按an壓ya尾wei部bu,確que保bao螺luo絲si刀dao垂chui直zhi於yu電dian路lu板ban。當dang鉚mao釘ding到dao位wei時shi按an壓ya應ying發fa出chu一yi個ge明ming顯xian的de咯ge嗒da聲sheng。這zhe不bu會hui用yong多duo大da的de力li,因yin為wei銅tong是shi軟ruan的de。

圖26:插入鉚釘,並將板子翻轉過來。

圖27:用圖釘撐開鉚釘尾部。

圖28:撐開的尾部(顯微鏡圖像)。

圖29:用內六角螺絲刀的平頭按壓尾部。

圖30:壓過的鉚釘尾部(顯微鏡圖像)。

圖31:另一邊的鉚釘邊緣(顯微鏡圖像)。從這張圖可以看出配準誤差很明顯。
用yong鉚mao釘ding也ye存cun在zai一yi些xie嚴yan重zhong的de問wen題ti。我wo做zuo的de許xu多duo過guo孔kong結jie果guo都dou呈cheng開kai路lu狀zhuang態tai。我wo很hen肯ken定ding的de是shi,這zhe是shi由you於yu銅tong的de腐fu蝕shi性xing質zhi造zao成cheng的de。因yin為wei在zai做zuo阻zu焊han層ceng那na一yi步bu銅tong焊han盤pan都dou放fang在zai碳tan酸suan鈉na溶rong液ye中zhong,並bing且qie隨sui後hou經jing過guo了le層ceng壓ya機ji和he爐lu子zi的de高gao溫wen,因yin此ci被bei氧yang化hua就jiu不bu奇qi怪guai了le。另ling外wai,將jiang一yi種zhong金jin屬shu折zhe疊die到dao另ling一yi種zhong金jin屬shu上shang似si乎hu是shi一yi種zhong很hen差cha的de電dian氣qi連lian接jie方fang法fa。我wo最zui後hou在zai鉚mao釘ding周zhou圍wei加jia了le少shao量liang的de助zhu焊han劑ji,並bing進jin行xing了le回hui流liu焊han。經jing過guo這zhe樣yang的de處chu理li後hou所suo有you過guo孔kong都dou沒mei問wen題ti了le,最zui可ke能neng的de原yuan因yin是shi助zhu焊han劑ji中zhong的de焊han劑ji清qing除chu掉diao了le氧yang化hua物wu。
最zui後hou鉚mao釘ding必bi須xu進jin行xing焊han接jie,因yin此ci與yu焊han線xian方fang法fa看kan起qi來lai沒mei多duo大da差cha別bie。然ran而er,與yu用yong線xian做zuo的de過guo孔kong相xiang比bi,它ta們men與yu板ban子zi更geng加jia平ping齊qi。下xia圖tu顯xian示shi了le側ce麵mian高gao度du的de區qu別bie。

用5mil導線製作的焊線型過孔。

使用了助焊劑的0.6mm外徑鉚釘過孔。
修繕
最後一步是修繕電路板,使用銼刀將電路板邊緣銼平。
最終結果是一塊看起來很專業的電路板,非常接近於從商業資源獲得的電路板。整個製作過程共花了約4個小時。

來源:電子技術設計。
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