最好的一次性DIY PCB制作技术


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我终于建立了一个实验室来设计电子产品。我要测试很多设计。我已经尝试了几次打印机墨粉/熨烫技术,但是发现由于在取下打印机纸张时会撕裂,因此无法创建较小的间距尺寸。少数人提到这是由于使用Samsung Laserjet而不是HP。

我想知道您使用什么方法在实验室或家里(像我一样)一次性开发PCB。我正在尝试快速迁移到SMT / SMD组件,并希望从经验丰富的专家那里获得有关最佳PCB创建方法的一些技巧,以便在将其发送到PCB MFG之前测试电路板的概念。我希望有一些东西可以平衡成本,时间和成品的美观性(目前针对爱好者)并针对SMT / SMD组件。

请提供您的首选方法的图片/文档。预先感谢您的帖子。


一个快速电路机。这是一台数控机床,可以机械地去除铜,并且没有有害的化学物质。
布赖恩·卡尔顿

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因为这只是被标记为一个刚刚结束的问题的重复:我刚刚将有关墨粉转移方法的30页小组讨论上载到了此Dropbox文件中,仔细阅读并再次询问相关问题,看是否属于采用。
罗素·麦克马洪

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@Russell-30页很多,我想它也会有些杂音。您不能在这里发布要点吗?
stevenvh 2011年

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很多噪音。对话风格。珍惜一些,浮渣为另一些。与用我的大脑获得未知收益所花费的时间相比,使用他们的大脑的人可以在瞬间将其细分。我甚至使用GMail来连接线程,并从中创建一个Word文档,并将其发布在保管箱中。在我花时间的时候,这个问题已经解决了。我已经建好了 如果他们关心,他们会来:-)。如果没有,那很好。
罗素·麦克马洪

Answers:


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对于一次性或原型,我使用:

  • 带有激光打印机的正压剥离膜(蓝色)
  • 钢丝绒和清洁剂清洁PCB毛坯,然后短时蚀刻过硫酸铵:这样可提供非常清洁的表面,这对于从膜上良好地转印非常重要
  • 层压机将图案转移到PCB上;我修改了覆膜机以使其工作温度稍高一点,而覆膜机的PCB有点厚,但是可以工作
  • 将过硫酸铵放在冰淇淋容器中用热水制成,放在热水浴中(较大的冰淇淋容器)

这样可以得到良好的结果,迹线宽度低至10百万。可能会更好,但还不需要。

对于双面电路板,我将两层Press-n-Peel薄膜用胶带粘在边缘的两块PCB碎片上,以便使两层对齐良好,然后将PCB毛坯放入并通过层压机。这是一些图片说明:

替代文字一个简单的双面板的底部(左侧)和顶部(右侧)(顶部的面板是镜像打印的,因此翻转时它们会重叠)。通常,我会在蓝色的Press-n-Peel胶片上进行打印,仅使用此处的纸张进行说明。

替代文字 将一侧粘贴到废品PCB上(左侧),并使印刷的一面彼此面对,将它们抬起并对准另一侧,使所有孔和电路板轮廓对齐。

替代文字在这里,它们都粘在PCB废料上。现在,您可以将干净的空白PCB放在两者之间(可能最好将其粘贴到两侧以避免任何移动),并使它穿过覆膜机(或熨烫)以将碳粉转移到PCB上。

您可以将两片薄膜或纸用胶带粘在一起,而无需使用PCB边角料,但是当在它们之间放置空白PCB时,由于它们在厚的PCB上弯曲而会产生一些相对运动。如果废料片的厚度与空白PCB的厚度相同,则它们将停留在正确的位置。

台钻适合任何钻孔。我使用的钻头直径小至0.5 mm,但柄长为3 mm,因此很容易将其固定在钻夹头中。

对于通孔,我将细铜线焊接到任一侧的焊盘上。电线来自多芯软电缆。单个股的直径约为0.2毫米或8密耳。这需要一些时间!

为了进行焊接,我将锡膏用细尖的注射器放置,用细镊子放置零件,然后在电煎锅中回流。一些图片:

替代文字

将焊膏喷到SMD焊盘上。

替代文字

用镊子放置组件

替代文字

成品板-PCB是专业制造的,但我按此处所述组装了组件并进行了焊接。它们是0402大小的电阻器和电容器(非常小,非常容易丢失),采用QFN-16封装(4x4 mm)的加速度计和采用8引脚无铅封装的存储芯片,大小与SOIC-8相似。(这是小型加速度计数据记录器的一部分,请参见broadmotion.com.au)。

祝好运!


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您能否更详细地描述用于双面板的方法?您是否有过程的图片或完善过程的链接?我也将对使用焊锡膏的更多细节感兴趣。谢谢!
ThaKidd KG5ORD 2010年

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是的,这有点粗略!我添加了一些图片来说明该过程。
约翰·加兰特

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约翰的好回答。希望这能成为第一位。
刺猬先生

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注射锡膏有点慢。您当地的五金店可能有几张0.003“或0.005”黄铜垫片。如果您像印刷电路板一样蚀刻它,则可以用它制作模板。这是我制作的模具的图片:imgur.com/UulSo(已在大约一百块板上使用过。)更多信息:delorie.com/pcb/brass
markrages 2010年

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商店中所谓的“按揭皮转印膜”是什么?Googling发现了很多所谓的东西,但是没有人将自己制造出来用于PCB制造。
塞林2015年

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除非您的预算很少,否则请专业制作电路板。

的确,您可以通过以下供应商在PCB上获得大量优惠:

  • 33Each.com — 60平方英寸,双面,6/6间距。$ 33 ea,最低订购量:4(如果您有大学地址,则为1)
  • GoldPhoenix —适用于较大规模的运行,成本根据要求而有所不同。
  • ExpressPCB — 3块板,总计51美元,双面,无阻焊层或丝线,刚性尺寸要求为3.8×2.5
  • AP Circuits-没有个人经验,请参阅下面的评论。
  • Sunstone Circuits-原型机的价格低至 28美元。速度快,质量好,我从来没有遇到过问题(来自Garrett Fogerlie)。
  • OSH Park — $ 5平方英尺 双面,每平方英尺$ 10。在,4层。板上装有紫色(!)阻焊层。

总的来说,我发现(至少对我而言),当我可以买到更好的板子或50美元左右的板子时,尝试自己制作板子完全不值得。

而且,使用最专业的预制板,您可以获得所有的优点,例如阻焊层和丝网印刷。拥有阻焊层使焊接小间距组件变得更加容易,而丝线则使组装组件变得更加容易,尤其是在电路板变大时。

您值得花费多少时间?


编辑:因为它们不再存在,所以从列表中删除了BatchPCB(于2013年出售给OSH Park)。


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我可以在一个小时内准备好组装好的电路板。每小时30英镑对我来说非常划算。我可以为此做一个更好的板,但是我得等上几个星期。
莱昂·海勒

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假名:我同意您可以从pcb mfg上获得出色的结果...但是,我必须与Leon一起使用。如果我的头发变得发白,我希望能够在几个小时内将其构建起来,而不是等待2天以上。但是,如果要制作其中一些,则肯定是将PCB发送给MFG。
ThaKidd KG5ORD 2010年

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@Leon Heller-不到一个小时?真?包括钻孔?我猜您的董事会比我几乎所有的项目都有更少的漏洞。
康纳·沃尔夫

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@假名:SMT是未来。
刺猬先生

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我可以制作的任何需要单层铜的东西,都可以用Veroboard和点对点布线完成。我发送给apcircuits.com(单层/双层,周转速度极快)或sunstone.com(多层,更大的电路板,更大的体积)的其他信息。尝试刻蚀自己的电路板(尤其是双面电路板)不值得的。
akohlsmith

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使用光蚀刻技术可获得极佳的效果(低至8/8 mil)。我使用便宜的HP 5940喷墨打印机和Mega Electronics JetStar Premium胶片来制作透明胶片,这些胶片带有预涂层的正性光刻胶板,并在自制的UV曝光单元中进行曝光。将板在氢氧化钠溶液中显影,并在一个小塑料容器中的一个小塑料容器中蚀刻,该塑料容器在一个旧的洗碗中,其中装有约1英寸的非常热的水。手动搅拌该小容器,蚀刻大约需要5分钟。可以在大约20分钟内完成一块木板,这还不包括钻孔。

是我的木板之一。

该小组是在家中制作PCB的很好的资源。


到目前为止,我已经使用了硫氰酸+过氧化氢方法。您使用的流程有多混乱?需要什么样的处置?谢谢你的链接,我现在来看一看。
ThaKidd KG5ORD 2010年

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氯化铁严重地弄脏了东西。它可以持续很长时间,并且可以通过添加盐酸来延长寿命。在家中少量使用的水可以冲厕,铜的含量极低,并且自来水公司使用氯化铁。
莱昂·海勒

很高兴知道……在美国,我讨厌让EPA敲门。
ThaKidd KG5ORD 2010年

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我不是经验丰富的专家,但是...我从他们那里学到了东西。

我有第二便宜的三星黑白打印机,并且没有任何痕迹。我怀疑这是您的打印机。

我在覆膜机上取得了成功,但最近有人告诉我,这对于带屏蔽不良的廉价机型可能会很危险(因为电路板的导电性很高)。

我已经回到熨烫双面板了,因为这似乎更准确一些。如果传输效果不佳,请尝试使用粗砂率很高的电动砂光机,以使其比任何磨料刷都清洁得多。然后,使用熨斗时最重要的事情就是像用力一样坚硬推动,并一次至少将其固定30秒钟。如果您使用普通的光面纸但看不到痕迹,则可能还没有准备好浸泡。

我发现要帮助的另一件事是在整个电路周围留出2mm左右的边界。然后,这往往会首先粘住,并有助于防止熨烫时纸张移动。

目前,我的工具包具有以下各项:

我的新相机今天到货,我打算在学习和尝试电子产品的同时启动一个“旅程网站”。我要发布的第一个视频是我的PCB生产过程。


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有趣的..我正在使用三星ML-2250。几年来我没有更换过碳粉。我会尝试您的建议并更换碳粉。我将非常有兴趣看到您的网站/视频。请在评论中留下链接。期待检查出来。
ThaKidd KG5ORD 2010年

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我认为制造自己的电路板的第一大问题是他们实际上不是从清洁铜开始的。干净的铜是粉红色的,而不是铜的。将其彻底冲洗,并在蚀刻剂浴中冲洗15秒钟,然后立即用蒸馏水冲洗。您会注意到该板是粉红色的。这是干净的铜。
akohlsmith

@ThaKidd:我添加了一个新答案,因为它与此主题相关(评论太久了)。我还没有完成演练-希望接下来会做。
刺猬先生

很奇怪,回到我仍在制作自己的电路板时,用力按压熨斗是将其拧紧的关键:墨粉会融化并向侧面流动!也许我的打印机慷慨地存放了碳粉或其他东西:)
Roman Starkov

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Stackoverflow似乎通过某种缓慢的跟踪系统破坏了您的大多数链接。http://rads.stackoverflow.com/amzn/click/<id>即使您的原始链接仍然有效,它们也会显示为并重定向到404页面。
塞林(Cerin)


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到目前为止,感谢大家的回答。我相信我已经对未来的电路板设计做出了决定。我一直在进行一些疯狂的研究,并遇到了我认为可能是最佳途径的设备。它不仅对环境友好,而且在许多其他方面很有用。道具必须交给Brian来触发导致顿悟的研究。

由于我生活在公寓中,因此需要处理,需要时间且不理想的化学品处理,我决定建造一台CNC铣床。那里有很多教程,看来一个教程可以花500美元左右建造(如果使用打捞的零件则更少)。到目前为止,我发现了一些链接。

指导性

Engaget (1of3)(2of3)(3of3)

该轧机不仅用于去除铜的目的,而且还可以用于构建阻焊层。这将使使用煎锅回流法的SMD / SMT制造更加容易。

我计划进行进一步的研究,看一看是否可以将“ combo” cnc机器放在一起,这也可以利用RepRap 3D塑料打印机。想象一下这种杀手级组合的可能性。您几乎可以制造任何东西,而且价格应在1000美元以下。


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您如何计划使用CNC在板上添加阻焊膜?您是否要购买预先掩蔽的铜板并有效地“打磨”出焊盘的阻焊层,然后再加深一点以去除阻焊层和铜迹线?
akohlsmith

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除非您花很多钱,否则铣削PCB的速度非常慢。
Leon Heller

@ LeanHeller,@ ThaKidd,我们在我的学校使用cnc磨机作为简单过程(也包括化学蚀刻)。它们速度慢,更换钻头昂贵。
Kortuk

特别是,reprap.org / wiki / Automated_Circuitry_Making显示了由RepRap铣削的PCB。
davidcary 2011年

@ThaKidd请发布有关您在CNC铣床方面的经验的后续信息。我有一个CNC铣床,但由于铣削时间很长,所以还没有铣削PCB。事实证明,如果您愿意等待几天,您可以在几天内获得100美元的优质原型,或者在一周内获得20-30美元的优质原型。
BrianV 2012年

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我也将为廉价的中国近海投票。iteadstudio.com可以10美元的价格制作10块50x50mm的木板,订单的3天空运价格低于30美元。总周转时间超过一周。我听说seeedstudio.com非常相似(可能实际上使用的是相同的PCB晶圆厂。)您会得到阻焊膜,丝网印刷,过孔,电镀和硬顶。唯一的缺点是它们只能做1盎司的铜厚度,而且间距很小也不是很精确的(最小间距为8百万)。

对于我自己,我建议不要使用CNC铣削路线。是的,您可以在研磨的同一块板上钻孔,这很好,但是研磨会产生对肺部真正有害的玻璃粉尘,很容易折断您需要的细小碎屑,并且边缘光洁度有些参差不齐,不值得小间距。相反,我会使用基于UV的光敏涂层板。在透明胶片上激光打印掩模(反面)。暴露在紫外线床上(如果您真的愿意,可以自己制作。)进行显影。蚀刻

然后,该CNC铣床可能仍会派上用场,以便在板上钻孔:-)这样,您仍然不会获得通孔电镀,过孔等。


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制作自己的唯一正当理由是,您可以在一天的几个小时内设计,制造和测试电路,这对整个项目的进展很重要。好吧,还有RF人员和其他需要外来事物的人。
克里斯·斯特拉顿

pcbshopper.com 是搜索和比较PCB制造商的好地方。(我只是一个用户,没有其他连接)。
user1139880

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进行碳粉转印时,我没有得到可靠的结果。我改装了一个旧的华夫饼烙铁,叫做PCB Press。我喜欢能够在一个小时内在家中制作原型板的能力。如果我需要专业品质的东西,我会将经过测试的原型发送到晶圆厂。

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