关于业余电路制作与PCB的(失败)经验

Po主从一年前开始折腾上了电路,一直渴望能在宿舍里画出板子什么的。但现实很骨感,PCB制作是大工程,算是机械工艺和化学工艺的结合,虽可能算不上“高端科技”,但在家里搞受工艺限制还是有一定的困难的。Po主实验过许多主流和非主流的手法,在此将不少失败的经验贴出希望大家不要再尝试。

就初学者而言,一般采用直插较多,这时一般会考虑两种成熟的方案——面包板或洞洞板。笔者并不建议用面包板,面包板虽然插元件插线起来非常方便,但是相当于把二维的电路硬生生变成一维,电路稍微复杂一点点就会发现完全看不懂了,而是事实大部分的线都是在布VCC或者GND。

洞洞板其实非常好,先在纸上设计好,然后插好元件开焊。个人建议芯片焊底座,曾经把单片机直接焊到板子上然后想拆下来时各种郁闷。布线我比较喜欢飞30AWG的单芯线,买那种一卷的。剥皮可以用剥线钳,但更方便的是只用打火机随便一烧,烧2mm就可以焊了,非常方便。

关于焊接,买可调温的黄花电烙铁就ok。最好有个能固定板子的夹子什么的,焊东西经常恨不得能长四只手。。。(@Elfen Lied???)

然用洞洞板永远会不爽,因为一,太大了,一个色环电阻起码四个洞的长度,抵得上五个SMT了。二,有些元件没有直插的版本。三,更多的元件虽然是直插的,但不是插洞洞板的,比如最简单的USB。

于是买了覆铜板。其实PCB DIY已经有很靠谱的解决方案,蚀刻方案中比较常见的是感光法和热转印法,非蚀刻就是雕刻机。然而目前这些完整的方法我都还没用,因为一,我没打印机和塑封机,就算买得起宿舍也没地方放。二,我更没地方放雕刻机(也可用作3D打印机)。

不过既然雕刻机能刻,那我买点手工雕刻刀行不行,答案是不行!雕刻机是用高速旋转的铣刀把不用的铜皮磨掉的,雕刻刀只是是用来刻橡皮章的,用来刻金属那是不可能的。。

说说我用的笨方法——拿油性记号笔直接在覆铜板上画线然后蚀刻,所以这里说说记号笔的缺点。可能是我的蚀刻设备太简陋,过蚀刻的情况太多。在蚀刻剂中最好是不要动,否则笔迹会掉下来然后就没有然后了。另外用粗的笔画效果还好,细笔就呵呵了,蚀刻出来基本上不能看,而且就算是细笔,也画不出1mm以下的线。

说到蚀刻,然而我偷懒又没买专业的蚀刻容器,用一个陶瓷小碟装热水搞的,热水没过一会儿就凉了,蚀刻就走不动了,这时候有时候会点酒精蜡烛什么的再加热,简直是丧心病狂。

蓝色环保蚀刻剂看上去很人畜无害的,无色透明像食盐一样的东西,至少比三氯化铁看上去温柔,然而我每次使用时都会被它的样子迷惑,总是忘了告诉自己『这家伙可是连活泼性排在氢之后的铜都能溶解、不会比三氯化铁温柔到哪去的氧化剂』。于是去年我报废了一条棉裤子,今年有望再报废一条棉衬衫。其实并不是裤子被开个洞,那样的话我没带手套的手早就废了,而是棉质衣服的染料被反应了,褪色并变成了屎黄色的颜色,就像用84消毒液和蓝色钢笔水反应会留下一些淡黄色的痕迹。

关于打孔,目前有两个教训,一是手动定位孔的位置是非常不靠谱的,比起电脑打印,根据元件的layout手绘误差会很大,而且笔和直尺画线本来就笔宽度的误差,而差个0.5mm针就插不进去了。另外我用的是小手钻,就算画线完全准确,电钻接触到板子的时候可能本来位置是对的,但是震动也会导致位置偏移。

二是手钻太容易断钻头了,稍微受力不均匀就坏了。当然也有我自己作死尝试用电钻辅助切割板子的原因,应该买那种金刚石的锯片的。现在切板子主要还是勾刀,一条边得割个几百次才能断,费时费力不讨好。

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总结

其实现在PCB打样也不贵,50块钱就能搞定,多掏点钱甚至元件也能帮忙焊上去。只是慢了点,总是觉得自己在家搞的才方便节省,其实没那么省的。就算用完善的方案,有些工艺还是会比较麻烦,而且会用上一堆化学试剂,比方说过孔。

等以后有了空间,大概会弄一些设备吧。至少3D打印机/雕刻机和激光打印机是必须的。

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