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您的家庭PCB制作指南

2015年9月26日通过本杰明瑰柏翠

使用像Kicad这样的程序和一些便宜或常见的用品在家里制造你自己的pcb。用电路板测试电路很好,但是如果一个电路中有50根电线出来,那就不好了。

在家里用一些PCB 101加强你的游戏。

所以你花了几周时间设计一些物联网小工具,面包板上有无数的跳线,你仔细测试它的工作,希望你不会弄松任何危险的连接器。成功!现在你知道了你的设计是有效的,你可以使用它,但是如果去掉所有的跳线,只在电路板上有一个独立的模块,不是很好吗?

好消息是,通过一些普通的家用供应(和氯化铁),您可以制作自己的自定义PCB。拥有PCB使用而不是面包板不仅使设计看起来更清晰,而且它也使得更简单的故障排除,而不是如果您必须挖掘诸如Medusa的电线迷宫以测试电压。虽然可以购买套件以使用紫外线转移表和机动搅拌器来完成相同的任务,但这些套件可以花费大量的变化 - 通常最便宜的数百美元。

当我在大学时,需要制造PCB时,我没有那种钱花,所以我不得不即兴。以下教程将展示使用墨粉传输技术制造自己的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。

供应需要

吉拉德

激光打印机(必须是激光打印机,喷墨不起作用)

任何类型的杂志/目录

塑料桶(两个就可以)

小刷子或牙刷

衣服铁

氯化铁

铜箔板

在您的房子中不太可能发现的两个项目是氯化铁和铜包层;氯化铁和铜包板通常可以在像油炸的电子产品一样的地方一起找到,甚至是您当地的Radioshack,但我们与在线供应商相连。氯化铁将升至大约16-20美元,但好消息是你可以一遍又一遍地重复使用它(这很好,因为这不是你可以扔掉的化学品)。

铜覆板通常会在附近,可以有低到几美元,虽然重要的是要确保你得到的普通铜板,而不是预先暴露的紫外线敏感铜覆板,这是使用不同的方法制作板。

你要找的杂志或目录是那种有半光泽的纸的——这会使转印过程容易得多。从办公用品商店买的光面纸或相纸也很好,但杂志是免费的,而光面纸可能是昂贵的包装。其他需要的道具都是不言自明的;您不必使用Kicad,有许多其他程序可以完成完全相同的任务,但是Kicad是免费的,而且就PCB软件而言,它非常强大。

关于氯化铁的安全注意事项字体三氯化铁是一种强酸性物质,会腐蚀大多数金属,有些会比其他的更厉害(要小心铝!),但不会腐蚀塑料、墨水和指甲油等合成材料。它是强烈建议您使用这种化学品时戴眼防护,并确保安全地将其存放,因为即使烟雾也可以腐蚀金属。看看瓶子:

如果瓶子底部的符号还不够说明问题的话如果你喜欢皮肤,你会想要戴乳胶手套或丁腈手套。在所有可能的情况下,你的手上根本不会有任何氯化铁,但重要的是要采取预防措施。如果你的皮肤沾上了一些,立即用肥皂和冷水清洗,你就会没事的。

第1步:设计您的董事会

对于本教程,我将为RFM69HW 915MHz收发器设计一个简单的突破板;模块本身使用2mm引脚间距,比标准面包板更精细,使原型变得更加困难。我将设计一个使用标准间距的突破板,因此我可以安装标题条并将其插入任何标准面包板。所提出的方法将为通孔和表面安装部件工作,但是对于我的目的,该板将设计为表面贴装。在这种情况下,组件不小,但该过程可以用于小于MSSOP的组件,这大约可以用手完成。

本教程主要集中在制造板的过程中,所以我不会详细介绍KICAD,但是你想要留意一些东西。打开程序后,您可能开始以与Spice程序相同的方式将组件放在同样的时尚,只有在这种情况下,您正在放置组件的脚印;在此操作时,请确保所选图层是“f.cu”,如下图所示的右图所示。

红色的一切都会在板的前面打印,黄色(通过)的一切都将在两侧,但在这种情况下,它只是我们关心的前面。当您完成设计时,是时候将其导出到PDF时。单击“绘图”工具并将输出设置为PDF,如图所示。它是导入的,以确保选择“镜像”选项,否则当您制造电路板时,它将后退。

第2步:打印你的董事会

现在plot已经导出,您可以打印设计。从杂志上撕下一页,插入激光打印机的手动进纸托盘。已经在页面上打印了一些内容并不重要;我们关心的是墨粉是否能上色。确保打印的设计没有任何斑点或污迹;如果你的设计像下面的图片一样模糊,插入另一个页面,再试一次。

你的设计打印出来后,差不多是时候把它转移到铜板上了,但首先我们需要准备板。当你把它从包装里拿出来的时候,它可能会有一层铜绿;用钢丝棉或scotch-brite垫子把它擦干净。你想让板子很有光泽,这样墨粉就会粘在上面。清洁完板子后,用砂纸轻轻打磨板子表面。这是不需要的,但粗糙的表面可以帮助墨粉粘合更好。

第三步:传递设计

现在拿你的印刷设计和把它墨粉的一面向下的铜。打开熨斗,等它加热,把它调到最高加热设置,如果有的话调到最低蒸汽设置。熨斗是热的,把它放在纸和铜板上,但不要移动熨斗。大约30秒后,你就可以开始移动熨斗了。继续熨烫约2分钟;这将融化碳粉,使它粘在铜板上。现在你必须把纸拿开(这是一个非常微妙的步骤,耐心是有回报的):把纸板/纸扔进一盆冷水里。

水会渗透纸,使它变弱,让你非常小心地剥/擦去纸,留下一个干净的铜板上的黑色墨粉印。如果此时你的碳粉脱落了,这意味着你没有使板足够热,需要再试一次,让熨斗保持更长时间。或者,我的一个朋友谁拥有一个电子元件店镇想出了一个新奇的想法让转移如果你有访问折页机:把杂志纸和铜的板层压机,让它把两个在一起。通过他们几次,你会结束将一个非常好的转移后浸泡董事会。

步骤4:蚀刻铜

这就是乐趣开始的地方:走出外面或进入另一个通风良好的区域,并将氯化铁倒入塑料桶中。氯化铁的较热,反应越快,如果它是炎热的一天,在你开始制造董事会之前将瓶子留在阳光下,然后达到这一步,它将得到热门。为了更轻松地处理董事会,我通常会钻一个孔并插入电线用作手柄,但这是不需要的。在将董事会放入酸之前,请注意其方向;如果您有双面板并没有使用后部,请将板放入后侧朝下。无论哪个侧面都将速度更快地食用,您希望确保背面没有留下铜。丢弃板后,轻轻刷电路板的电路侧;这将有助于铜蚀刻更快且均匀。

这个过程需要相当长的时间:你很可能在大约8分钟内看不到任何铜开始消失。渐渐地,酸会从外向内腐蚀掉铜,你就可以开始看到进展了。如果你的板很大,它会花更长的时间,但通常在20分钟左右,板将蚀刻到中心,你必须取出板,并把它扔进一个管的水和肥皂,中和酸。在这里你可以看到我的蓝色浴缸的水和肥皂准备接受蚀刻板:

如图所示,在清洁完单板后,您应该得到一个干净的单板,只有保护铜上的黑色碳粉。

再次使用钢丝刮除墨粉,暴露铜痕迹。

修剪任何董事会的任何多余部分后,应留下一款即将焊接的新型PCB。仔细检查所有迹线,以确保在此过程中没有已损坏。如果您正在制作通孔PCB,请使用非常小的钻头钻出您的通孔。恭喜,您已准备好焊接到您的董事会!

这种方法将帮助您打印pcb在预算,或如果您需要他们在一个匆忙;然而,一个工程专业的学生也应该知道,现在网上有一些地方愿意在5个单位的订单生产pcb。

OSHParkTinyos商店根据董事会的大小,基于中国,将PCBS为您制造,只需20美元就达到20美元。如果您想制作许多电路板,或者想要打印丝网,它们是一个很好的资源。您仍然需要在KICAD上设计您的董事会,但您可以将文件发送到这两家公司中的任何一个,并在两周内收到董事会,准备焊接。对此的缺点是,如果您在您的设计中造成了错误,那么您有五个糟糕的板块,您必须再等两周才能获得新的董事会。考虑到这一点,它是使用上述方法打印原型板的好主意;如果它按预期工作,您可以以安心订购PCB。

13评论
  • 尤尔的说法 2015年9月27日

    Afaik,Oshpark位于美国,而不是中国。除非他们“分包”真正的PCB制造给中国工厂,否则我不知道......
    到目前为止,我在OshPark下的订单必须在美国下。

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  • N
    nuggles58 2015年10月9日

    我使用喷墨照片纸张打印墨粉。墨粉棒足以让喷墨纸做这项工作,然后像你一样熨烫。如果您使用激光纸,它会留在纸上。
    另外,我用过硫酸铵,和氯化铁做同样的工作,但当晶体溶解在水中时,它是一种透明的液体。你可以看到板上的蚀刻,这很有趣。我把过硫酸铵加热到70摄氏度,它通常在5分钟内就能蚀刻出一块板。
    还有,你也可以用用过硫酸铵作为快速除草剂!只是不要把它放在任何你想要保存的植物上!!

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  • 伊恩麦克唐纳 2015年10月9日

    我从来没有试过用杂志纸,用普通的A4纸,但是用去甲油摩擦图像的背面来释放纸张,我将不得不尝试这个方法。

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