1、PCB手工制作详细教程 作者：冰檐化雨 绪言 相信电子爱好者们在电子制作过程中，最苦恼的就是电路板的制作了：如果用万能板做，看上去不是很入眼；如果把PCB稿图拿去工厂加工，单片板也得要几十。所以很麻烦，现在给大家推荐一种手工制板方法：感光法制板。这种方法在众多手工制板方法中效果是最好的，成本也很作者：低。 最小焊盘：60mil(1.5mm) 最小线距：10mil(0.25mm) 最小孔径：30mil(0.76mm) 最多层数：双面板 最小线宽：15mil(0.38mm) 这些参数是本人建议大家在制板时使用的参数，并不是实验中所得最小值，实际上还可以得到 更小值，只是难度会比较大，比如线宽可以到
2、10mil，但是也只能保证局部的线，板子上的线都到10mil，就比较难了) 例图： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 友情链接：冰檐电子http:/ 目录 1. 绘制PCB稿图并打印菲林胶片 2. 铜板的覆膜与曝光 3. 显影 4. 腐蚀 5. 脱膜 6. 增加阻焊绿油 7. 钻孔 一 绘制PCB稿图并打印菲林胶片 首先要用PCB绘制软件绘制出 PCB稿图，也就是 EDA软件或PCB Layout软件，一般有以下几种：Protel、Pads、Cadence allegro、Mentor WG。这里只介绍Protel的几种版本的使用方法，本教程默认读者是会使用 P
3、rotel软件的。关于 PCBPDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 的绘制不多说，直接介绍关于打印在菲林纸上的电路图案，菲林纸和一般的 A4 白色打印纸的唯一区别是菲林是透明的，也称为菲林胶片，菲林的两面只有一面是打印面，你用手摸上去感觉有些粗糙，喷墨打印机使用专用的喷墨菲林。下面是PCB稿图(双直流稳压电源)，但是这不能直接打印，还应该处理图1-1的样子。 至于为什么要处理成这样，这个后面再说，我先说这两个图的差别。可见菲林图案是黑白图案，上面只有走线、焊盘、铺铜、文字，而且白色部分是最后板子做出来后留在板子上的部分，黑色的都是不需要的，应该腐蚀掉的(PCB手工制
4、板的PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 主要思路就是用化学溶液腐蚀掉铜板上不需要的铜箔，将需要的留下)，像焊盘的孔，那一部分铜也是不需要的，所以也是黑色。下面的重要内容就是如何处理成图 1-1那样的图案，并且讲述相关的注意事项。 1-1. protel 99se的处理方法1 本人绘制 PCB 时，对于单面板是在 TOPLAYER 层绘制的，元件都是放置在TOP层，上面的PCB图是双直流稳压电源，下面是PCB的部分规则： 最小线宽：20mil(0.5mm) 层数：单面 最小线距：10mil(0.254mm) 最小焊盘：60mil(1.5mm) 最小铺铜与走线间距：2
5、0mil 最小孔径：20mil 当绘制完成PCB后，在机械层放置一个填充矩形，大小和Keepout层大小一致，也就是不超出板子的边界。如下图： 然后选择文件打印预览 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 此时左边的窗口： 现在讲一下里面各部分的内容： Rebuild按钮：更新打印机，如果我们在文件设置打印机里设置了打印机，点击可以进行更新。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 这里我的是Me35打印机，如果你没有打印机，可以用虚拟打印机打出来，然后拿到外面打印店去打印，一般是一块钱左右。 Process PCB：更新PCB稿图，如果我们
6、更改了PCB图，可点击此按钮进行更新显示。 EPSON Me35 series：显示打印机名 Multilayer Composite Print：代表这个打印文件 接下来我们右键点击Multiplayer Composite Print，会显示一个菜单，我们选择属性(Properties): PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 先来讲解一下上述窗口的相关内容。Show Holes是显示焊盘的孔，如果显示出来，打印后它是黑色，也就是会被溶液腐蚀掉的，这对于板子最后的转孔是很有帮助的，这里选择上。Mirror Layers也就是镜像，就是说打印出来的图案和实际的PC
7、B图是镜像关系，那么什么时候该选择镜像，这里有几条规则可供参考： 1. 单面板，元件为直插或贴片的管脚数量不超过2(阻容类)。将元件都放在TOP层，走线也在 TOP层，文字也在 TOP 层，但是需要将文字的属性修改为镜像。这种情况下打印不镜像。 2. 单面板，元件为直插或贴片的管脚数量超过3。将直插类元件放在BOTTOMPDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 层，贴片放在TOP层，走线在TOP层，文字放在TOP层。这种情况下需要镜像打印。 3. 双面板，由于双面板有过孔的问题，所以制作起来有点麻烦，具体方法后面会介绍。对于双面板，应该将TOP层和BOTTOM层分别打印
8、，而且TOP层打印时要镜像，BOTTOM不镜像。 上面是一些经验，为什么要那样，大家在熟悉制板后就会知道了。 继续我们的步骤，对于上面的双电源电路，在设置打印属性时，如下设置： 1. 勾选显示孔选项 2. 不选择镜像 3. 选择灰度打印模式 4. 在打印层管理窗口中，只留下3个层，即MultiLayer、TopLayer、Mechanical1，其中Mechanical1是有矩形填充区域的层，然后用选中MultiLayer，即蓝底显示，然后点击MoveUp按钮将其移到最上面，类似将Mechanical1移到最下层。 如图所示： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建
9、点击OK按钮保存。下面还要设置PROTEL中每层在打印时显示的颜色，选择TOOLSPreferences: 显示如下窗口，并选择Colors&GrayScales栏。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 这里左边是每一层的名字，我们要更改其灰度值。大致思路是这样的，TopLayer、MultiLayer改成最白，Mechanical1、PadHoleLayer改成最黑。文字是放在TopLayer层的，它也将显示为白色。点击红圈部分，而不是黑圈部分。 沿着白色箭头，最左边的黑色逐渐加深，沿着黑色箭头，最右过的白色逐渐加深。也就是点击左上角可更改为最黑色，点击右下角可
10、更改为最白色。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 点击OK，打印图案的最终效果如果所示： 这样一来，我们就可以开始打印了，注意打印时一定要1:1打印。如果你没有打印机，那么将上述图案用虚拟打印机打印，然后将打印文件处理为 PS 文件或其它文件，再带上菲林纸到打印店去打印，可能是一块钱左右。 1-2. protel 99se的处理方法2 上面的方法的缺点就是比较浪费打印纸，而且没有打印机的用户也不方便印，因为外面的打印店里没有安装PROTEL软件，就算有也会很少的。下面介绍另一种方法。 同样是上述电路图，我们将 Mechanical1 的填充区域去掉或移去此层，并
11、且打印模式设置为黑白打印： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 仍然将MultiLayer放置在最上面。此时效果如图： 接下来在文件设置打印机里将打印机设置为office的虚拟打印机， PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 这个打印机在安装了office后一般都会有的(office办公软件:word、excel)，如果没有的话可以下载office2003，我的教程光盘也有。设置它的属性， 如下设置即可： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 直接进行打印，将打印文件保存在方便查找到的位置： 文件应该是这样的：
12、 是TIF格式，我们需要将这个图案进行反白处理，我用的是PS，但是PS不支持这种格式，可以用ACDSee进行转换， 。 用ACD打开它，转换格式： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 保存为JPEG格式，然后用PhotoShop打开 ，进行如下处理： 1. 同时按住Ctrl+Alt，再按+号键放大图像，用矩形选框工具选中电路图。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2.用Crtl+J快捷键把所选区域作为图层： 3缩小图像，用移动工具将新图层移动到左上角，并将其反色，然后关闭背景图的可视选项。 PDF 文件使用 “pdfFactory
13、Pro“ 试用版本创建 反相后： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 最后效果图： 将此PS文件保存，就可以带到打印店里打印了，因为打印店一般都是安装了PS的，而且要告诉打印店的人要原尺寸打印。 这里讲下上面的相关步骤，将电路图移到左上角是为了节约菲林纸，我们做下一个电路的时候，仍然可以打开上面这个 PS 文件，将图层新建在此文件里，并且将电路图贴到靠近上一次电路图的位置，然后将原来的电路图可视按钮全部关闭。类似下图： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1-3：DXP的处理方式 DXP2004是Protel的升级版本，不过现在有更高
14、的版本：altum designer 10，DXP2004和altum designer10某些操作是一样的。下面介绍DXP 2004的反白打印方法。PCB在绘制的时候，仍然在Mechanical1 层放置一个填充，然后选择菜单：文件打印预览： 在右边的打印图上右键点击，选择配置(configuration)，得到如下窗口： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 右键点击BottomLayer、TopOverlay等，选择delete删除该层，只留下三个层，如下图： 下面这个窗口就不多说了，关键是Holes和Mirror 点击左下角的Preference，打开图示窗
15、口： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 这里只需更改相关颜色，和Protel处理方式一样，修改完成，就可以达到反白的效果了。 二 铜板的覆膜与曝光 在上面的讲解中我们知道了如何打印电路图案，那么现在我们开始实际动手操作，利用上面打印的图案来制作电路板。 先将准备好的铜板清洗干净并且用砂纸打磨。一定要清洗干净并且平整，不然会对膜的附着力有影响，膜必需仅贴住铜板。 打磨后的铜板: PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 然后进行贴膜，感光膜是一种药膜，有三层，最中间是药膜，另外两层都是保护药膜的。 将膜撕掉一层保护膜。用两块小胶布分别粘住两
16、面，然后拉开，注意只撕掉一面保护膜，还有一面的是没有撕的，保护膜需要留下来，后面有用处。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 然后将膜贴在铜板上，贴膜也是很有难度的，一定不许有太多气泡，有气泡用针扎破。再用熨斗加热到七八十度，对贴好膜的铜板加热，将膜紧紧贴在铜板上，因为膜受热后附着力会加强。如果没有熨斗，用热水瓶加热。我用的是过塑机，加热到一百度左右。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 注意膜要事先切成和板子差不多大小，或者贴在板子上之后再裁成板子大小。贴好膜后如图（因为膜有点透明，所以不是很容易看出来）： 下面就可以开始曝光了，要
17、用到打印出来的菲林片。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 将菲林压在铜板上，注意是菲林打印面和铜箔接触，再用一块大玻璃压住，然后将曝光灯放在上面开始曝光。 这里详细讲解下上述过程。感光膜之所以能用来制作 PCB，是因为它的感光PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 性，在光照的情况下，感光膜的颜色会变深，所以一般要避光保存。我们知道菲林纸上打印的图案，黑色是不需要的铜箔，是需要被腐蚀的，白色的(实际上是透明的)是要留下的，也就是要防止被腐蚀掉的。将菲林盖住铜板后，在光照的情况下，我们可以看出光线可以照射到感光膜上的的部分都是菲林上透明的
18、线路这一部分，照射不到的是黑色盖住的，从而黑色盖住的部分不变色，而照射到的部分会变成深色，从而电路的走线和焊盘等就显示出来了。 曝光后的电路板为下图所示： 下面讲述一下这个过程的相关注意事项： 曝光灯可以用一般的日光灯（发白光的），类似下面的： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 一般可以那种短小的灯管，8W左右就差不多，主要看你的板子大小，光线是否能完全照射到，板子受光是否会均匀。像上面的那种小灯管是 8W 的，价钱在 8块钱左右。关于曝光时间也是个很重要的参数，上面那种灯管，8W 的，在 8 分钟左右就可以了，这种灯管的曝光时间在5-10分钟应该都行，高度在1
19、0cm以上差不多，还是自己实验一下在什么高度你的板子的受光会比较均匀。如果想要曝光时间短些，可以用紫外光灯，比如我用的是紫外光二极管。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 上面是我用的大约是六十个紫外光二极管做的曝光电路板，在外面加了一个纸盒子来防止光线外漏，高度是在20cm左右，曝光时间在90s（我的曝光灯的曝光时间在90s 是合适的，不同的电路可能时间不同，比如流过二极管电流强度不同，其亮度不同，这时曝光时间就有差别），时间多了十几秒，板子可能就会曝光过度，在后面的制板步骤里会出现问题，至于什么问题，后面会讲解到，所以这个要注意。这样覆膜和曝光这一步就完成了，
20、板子的效果图在前述中可以找到。 三 显影 这一步需要配制一种溶液，就是显影液。它由显影剂配制，显影剂为白色粉末，1:80配水，即1g显影剂配80ml水，一般的矿泉水瓶上有容量显示，可以参考其大小配制。 显影液呈弱碱性，使用时应该戴防护手套。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 使用过的显影液应该加水稀释处理，直接倒掉其会自行分解。上一步中我们得到了曝光好的电路板，其表面上的感光膜上还有一层保护膜，这里我们要将其撕去，比较难撕，熟练就好了。撕好后，将电路板放入塑料盒中（这里不能用金属容器），倒入显影液，能够淹没板子即可。 来回摇晃容器，大约半分钟左右，用软毛刷来回地刷电路板。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 也可以用百洁布，很容易买到： 这里为什么要用刷子刷电路板呢，是这样的，显影液和感光药膜发生作用，被曝光过的部分，也就是深色部分会牢固附着在铜箔上，而没有被曝光的部分，也就是非线路部分，会在显影液作用下脱落，我们需要用刷子将其刷去，让没有曝光的那一部分铜箔能够露出来，这样在下一步不需要的部分才能够被腐蚀，这里注意一定要刷干净，但是也要注意不能使曝光过的感光膜脱落。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建
