(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”這zhe個ge詞ci語yu不bu能neng令ling你ni感gan到dao興xing奮fen,那na麼me就jiu不bu要yao再zai讀du下xia去qu了le。搭da建jian一yi個ge電dian路lu板ban可ke能neng不bu需xu要yao花hua兩liang個ge整zheng周zhou的de時shi間jian,但dan也ye要yao花hua許xu多duo個ge小xiao時shi。就jiu像xiang每mei件jian事shi一yi樣yang,都dou有you一yi個ge學xue習xi曲qu線xian。第di一yi次ci不bu能neng正zheng常chang工gong作zuo很hen常chang見jian。記ji住zhu,我wo們men是shi在zai討tao論lun搭da建jian一yi塊kuai接jie近jin專zhuan業ye質zhi量liang的de電dian路lu板ban,而er不bu隻zhi是shi堆dui在zai一yi起qi檢jian查zha電dian路lu功gong能neng的de東dong西xi。如ru果guo這zhe個ge過guo程cheng本ben身shen是shi一yi件jian不bu愉yu快kuai的de經jing曆li,那na麼me就jiu不bu值zhi得de節jie省sheng下xia來lai的de任ren意yi時shi間jian或huo金jin錢qian。人ren們men自zi己ji搭da建jian而er不bu是shi購gou買mai的de理li由you是shi他ta們men喜xi歡huan學xue習xi,喜xi歡huan讓rang新xin的de技ji巧qiao變bian得de更geng加jia完wan美mei。如ru果guo你ni十shi分fen注zhu重zhong細xi節jie,有you許xu多duo耐nai心xin,對dui手shou工gong技ji藝yi引yin以yi為wei豪hao,那na麼me自zi己ji動dong手shou做zuoPCB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deDPI分fen辨bian率lv是shi多duo少shao。你ni需xu要yao做zuo一yi個ge細xi線xian測ce試shi圖tu案an,並bing試shi著zhe在zai不bu同tong打da印yin機ji上shang打da印yin,然ran後hou用yong顯xian微wei鏡jing進jin行xing檢jian查zha。我wo們men要yao尋xun找zhao的de是shi線xian中zhong高gao密mi度du的de碳tan粉fen覆fu蓋gai率lv、ganjingdekongbaiquyuhezhengquedexianjianju。wobangongshilijiagehengaodehuipudayinjizaixianweijingxiakandaodeshiyigeqichawubidejieguo。xiatuxianshilezhegedayinjidayinchulaidejianjuwei5mil、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-4shuangmianbaotongbanchicunzhishaoyaobishejiwaixingdabanyingcun。duochudekongjianzhuyaofangbiandianlubandecaozuo。duidianlubandebianyanjinxingdaojiao,qingjiedianluban,ranhoujiangdayinzhimianchaoshangyongjiaodaizhigudingzaidianlubanshang。yanzhebandebianyanzhishaozuan3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。
zuihaoyicizuoyimiantanfenzhuanyin。danzheyangzuoqueshihuidaozhigengduodewenti。zhihebandepengzhangxishubutong,yincizaijiaretiaojianxiapengzhangfudubutong,ruguowomenyicizuoyimian,hennanzuodaozhengqueduiqi,tebieshidabanzi。
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8cijincengyaji。jieshuhouzaikongqizhonglengqueyihuier,zaichaozhishangpenyixieshui。tuomojiyingbiandejuyouhuoxing,buyongfeilinaxiezhijiunengzijifenkailai。ranhoujiangjiaodaixiaoxindesixialai,jiangzhidiudiao。jiangdianlubanfangzaiganjingdezilaishuizhongchongjifenzhong。zheyibuhenzhongyao。womenbixuchediqingchuzhanzaitanfenzhuanyinzhishangdetuomoji,fouzetahuiyingxiangxiayibumifengcailiaodezhantie。

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(ji)8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
jiexialaiyaozaixijianzhazouxianzhongshifouyourenheduandianhezhenkong。zhexieduandianhezhenkonghenrongyiyongjingxidejihaobijiayixiushan。jihaobidemoshuisihuyushikejijiehedefeichanghao。

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、hunluanhuofeiqi,keyishiyongmifengsuliaodaijinxingshike。jiangdianlubanfangrudaizhong,ranhoudaoruyixieshikeji,fenghaodaikou。weilefangzhidilou,wozaiwaimianyoutaoleyigedaizi。jiangtafangzaipingtandezhuozishang,shiyongfuyinguntongjiangyetipukai,shidianlubandesuoyoubufendoushirundao。geyifenzhongjiangdaizifanzhuanyici,zaishiyongguntongqingyalingyimian。shikeshijianzhuyaoqujueyuwendu,yinciyongdianchuifengkeyixianzhujiakuaishikesudu。touguosuliaodaiyingnenggouqingxidikandaodianluban,yincizaiwanchengshikezhiqianwuxunachulai。dengdaoshikewanchenghou,dakaisuliaodai,daishangshoutaoquchudianluban,jiangbanzifangzaiyidiezhijinshang,cadiaohuaxuewuzhi。ranhouzaizilaishuizhongchediqingxiganjing。shiyongzhezhongfangfadehua,zhenggeshikeguochengbuhuijianchuyidihuaxueyeti。
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(dai)2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maiDynamask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)。
zaituanbeiwanquanxianyingzhihou,yongganjingdeshuipiaoxidianluban,bingzaiciyongziwaiguangzhaoshejifenzhong。zhecizhaoshedemudeshishihuanyangshuzhiwanquanguhua。zhecideshijianbuzhongyao,buguobidiyicipuguangyaochangdeduo。ranhoujiangdianlubanzaicifangrucengyaji,zhecishiyongzuigaowendu。dangzaibeimianzengjiazuhancengshi,yongyixieyouzhanxingdehuojiaguamianzhibaohuzhengmianshigehaozhuyi。zheyang,xianyingjijiubuhuishizhengmiandezuhancengbianruanhuoshoudaopohuai。dangliangmiandouwanchengxianyinghou,wohaibadianlubanfangzai212°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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