作者：卓晴，來源：TsinghuaJoking

簡 介：如果你是一個急性子的電子狂熱者，那么快速PCB制作是一個可以讓你把硬件開發(fā)變得和軟件開發(fā)一樣容易的技術(shù)。掌握它，可以事半功倍，撫平你那躁動的狂野心靈。

01提問

卓老師，我想問哈。可以給我們做一期關(guān)于:如何快制作pcb板。這樣更有利于節(jié)能組測試。

圖1.1 通過快速制版進行MM32F3277的測試

02快速制版

一、快速制版簡介

?關(guān)于快速制版的話題，我在之前的微信推文中已經(jīng)詳細介紹過多次?？焖僦瓢娴姆椒ê芏啾热纾?/p>

1、機械雕刻

??這種方法就是使用物理雕刻的方法，將PCB板上的引線和焊盤與不要的敷銅分離開來。當然，如果沒有這樣高昂專業(yè)設(shè)備，也可以使用美工刀自行刻畫，對于一些非常簡單的電路還是可以的。

▲ 圖2.1.1 用于快速制版的雕刻機

??特殊情況下，也可以通過高功率激光來對PCB銅層進行雕刻，這適應(yīng)于一些特殊基材電路板，比如陶瓷基材PCB、鋁基材PCB的制作等。

2、化學(xué)腐蝕

??這一大類方法所采用的原理與傳統(tǒng)的PCB生產(chǎn)工藝類似，都是在PCB的敷銅面上，通過曝光、熱轉(zhuǎn)印、噴墨打印、油筆手繪等方式將需要保留的焊盤和引線覆蓋住，然后再使用化學(xué)腐蝕的方法將其余的敷銅去掉，從而形成可以使用的PCB。

其中：

曝光方法：需要專用預(yù)涂抹感光膠的PCB板，使用紫外線燈完成曝光。之后還需要經(jīng)過顯影和腐蝕兩個步驟才可以獲得電路板；

熱轉(zhuǎn)印方法：只需要通過激光打印機將PCB線路圖打印在熱轉(zhuǎn)印紙上，然后通過特定的熱轉(zhuǎn)印機將墨粉固定在PCB覆銅層上，經(jīng)過腐蝕便可以獲得所需要的電路板；

**噴墨打?。?*是需要特殊改造的噴墨打印機[1]，將線路直接在PCB上進行打?。?/p>

油筆繪制：最簡單，只需要使用普通的油性標記筆，再加上心靈手巧的繪制，便可。

▲ 圖2.1.3 Epson R800改造后的噴墨打印機在PCB上打印電路圖

??繪制電路圖也可以使用步進電機帶動油筆在電路板上完成電路的繪制。

▲ 圖2.1.4 利用步進電機在電路板上繪制電路圖

3、粘貼電路

??對于一些引線比較簡單，通過電流比較大的電路，可以通過銅箔膠帶進行粘貼。

▲ 圖2.1.5 使用銅箔粘貼形成的測試電路

??下面是來自西瓜視頻中Love機械電子[2]中的一些通過粘貼銅箔簡易制作方法所制作的實驗演示電路：

4、導(dǎo)電墨水

??這是在墨水中加入一些納米銀粒子，使得墨水可以快速變干并導(dǎo)電，形成導(dǎo)電的金屬薄膜。在此基礎(chǔ)上可以形成所需要的電路。

▲ 圖2.1.6 導(dǎo)電墨水

??這種方式所形成的電路的優(yōu)點就是可以在任何物體表面形成所需要的電路，但線路的寬度比較大，而且線路的電阻較大，適合于一些簡單的控制信號電路制作。

▲ 圖2.1.7 導(dǎo)電墨水形成的電路

5、空中樓閣

??實現(xiàn)電路的最高境界，那就是沒有電路板的電路。實際上在早期的電路制作中，由于電子元器件的個頭都比較大，電路則使用引線直接在元器件管腳之間進行焊接的?，F(xiàn)在的器件比比較小，在特殊的情況下，去除電路板可以大大縮小電路的體積的。

??下圖展示了利用橡皮泥固定，將八個表貼器件焊接形成雙電機驅(qū)動電路。

▲ 圖2.1.8 直接表貼器件焊接形成微小的雙電機驅(qū)動電路

▲ 圖2.1.9 無電路板的電路

??下面的這個電路看起來好像沒有電路，實際上它是玻璃基板的電路。是有電路板的。

▲ 圖2.1.10 玻璃基板的電路

二、我喜歡的快速制板

1、為什么喜歡熱轉(zhuǎn)?。?/p>

??在我的工作中，我所喜歡的快速制板方法，還是利用熱轉(zhuǎn)印方法。它不僅制作起來非?？焖?，基本上可以在一分鐘之內(nèi)完成電路板制作[3]，而且所需材料非常便宜。

激光打印機；

熱轉(zhuǎn)印紙；

熱轉(zhuǎn)印機；

腐蝕液：鹽酸和雙氧水；

單面覆銅板；

??其中熱轉(zhuǎn)印機的價格也非常便宜，只有幾百塊錢。其它的耗材都是可以很容易獲得的。

▲ 圖2.2.1 熱轉(zhuǎn)印機

??正是這種方法的快捷，滿足了急性子工程師們的需求。具體制作方法，可以參見以下鏈接：

一分鐘制版法[4]:https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104120559

一分鐘制版之后[4]: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104133981

▲ 圖2.2.2 熱轉(zhuǎn)印一分鐘制板方法

2、快速制版中的小秘密

??為了即省時，又能夠獲得高精度的電路板，其中有一個小秘密，也就是可能大多數(shù)制作PCB的人往往忽略的。那就是采用覆銅層薄的PCB進行電路板的制作。

??在電路板減肥-使用減銅后PCB在熱轉(zhuǎn)印制版中的效果[5]對于不同敷銅厚度的PCB制作電路板的效果進行了對比。可以看到經(jīng)過減銅之后的薄PCB可以實現(xiàn)線寬4mil的電路制作。這已經(jīng)達到了普通PCB生產(chǎn)工藝的標準了。

▲ 圖2.2.3 一分鐘制版所獲得到的電路

??當然，為了達到雙面板的效果， 靈活使用0 Ω[6]電阻是一項經(jīng)驗與靈感融合的辦法。

總結(jié)

??如果你是一個急性子的電子狂熱者，那么快速PCB制作是一個可以讓你把硬件開發(fā)變得和軟件開發(fā)一樣容易的技術(shù)。掌握它，可以事半功倍，撫平你那躁動的狂野心靈。

審核編輯 黃宇