老工艺新做法----纯手工PCB板制作法

识途老马

看坛友“用刀刻电路板太困难了”的帖子，介绍一种老工艺新做法的纯手工制作PCB板简便方法，供有兴趣的坛友参考。

对电子作品的DIY爱好者来说，自己动手制作PCB板也是一种乐趣，可以享受由设计到成品的全部制作过程。
回想当初制作印制电路板时是使用绘图鸭嘴笔和油漆进行手工描图，线条的均匀性和平滑度不太容易掌握，对没有经验的初学者来说有一定难度。
现在市场上能买到价格很便宜的油性记号笔，具有油墨快干、不易脱色、笔迹滑润的特点，可以使印制电路板的手工描图变得非常简单。

下面是使用油性记号笔纯手工制作PCB板具体方法。

PCB板制作前准备：
PCB板制作前，除了准备蚀刻剂、覆铜板外，还须准备一个定位冲、一个焊盘模板、一枝细头油性记号笔及小直尺和刀片等。


焊盘模板可以用薄有机玻璃板或透明塑料片作为基础材料，在上面划上十字线，然后用不同直径的钻头对准十字线的中心打圆孔，要求孔径圆滑没有毛刺。
圆孔直径为：2、2.5、3、3.5、4或者更大些，以满足PCB板制作时不同大小焊盘的需要。

PCB板制作过程：
1、        PCB板焊盘和孔位的定位
PCB板电路布线设计，可以在座标纸上按1：1尺寸手工绘制，也可以用电脑软件设计后按1：1打印在纸上。
以实际尺寸裁剪覆铜板并清洁铜泊面，将布线图的四条边线与要制作的PCB板对应好，然后用定位冲对每个焊盘和孔位的中心定位。
PCB板焊盘和孔位定位时要注意区分元件面和焊接面，并注意定位点不要有遗漏，最好能一次完成，以防二次定位造成偏差。


2、PCB板焊盘和线条的描绘
PCB板焊盘和孔位定位完成后，就可使用细头油性记号笔和焊盘模板对PCB板上的每个定位点进行焊盘描绘。


焊盘描绘时要注意：1、焊盘大小可根据电路的实际需要选择，应大于元器件的焊脚；2、描绘焊盘时应将PCB板上的定位点置于焊盘模板所选焊盘孔的十字中心；3、用细头油性笔平滑地沿模板的焊盘孔径绘圆。
全部焊盘描绘完成后，即可用油性笔将焊盘填实，并依托小直尺绘制电路线条。


PCB板的电路线条走向和粗细可根据需要或布线的实际情况确定。电路线条描绘时也要注意平滑，描绘的油墨层要均匀并覆盖严密。对线条的多余部分或毛刺，可用锋厉的小刀片进行修整。

3、PCB板的蚀刻
PCB板的腐蚀使用市面上常见的环保型蚀刻剂，按照说明配兑和使用。
将描绘好的PCB板浸泡在蚀刻液中，覆铜板暴露的铜泊开始腐蚀。


轻轻晃动蚀刻液可加速铜泊腐蚀的速度，直至PCB板全部蚀刻完成。


取出蚀刻完成的PCB板，用清水将蚀刻剂冲洗干净后，再用刷子和少许牙膏清除掉PCB板上的油墨层。

4、PCB板的后续处理
对蚀刻好的PCB板铜泊表面进行刨光或使用橡皮擦清洁，再涂上一层酒精泡制的松香溶液，既保护铜泊又便于锡焊。


用适当的小钻头对每个焊盘定位点钻孔，完成PCB板制作的最后工序。


以上是制作单面PCB板的过程。
如果是制作双面PCB板的话，则需要在焊盘和孔位定位后先钻孔，然后分别在两面的铜泊层描绘焊盘和线条，以保证双面电路的准确定位。双面PCB板设计时还要求充分考虑两面电路短接的过渡孔和焊盘。

PCB板制作好后就可按电路设计进行元器件焊接了。

yngz

我最近也在试验自制电路板，准备做一些东西。
我查阅了网上的很多资料，最后选定的方案是铜版纸热转印法。
我用老旧的HP6L激光打印机打印铜版纸进行热转印，再用水搓洗掉纸层。这种方法成功率高，耗材成本也低。
这种方法对精细图案的转印效果特别好，油墨固着很牢，反而是大面积覆铜区域的油墨在水洗时容易剥落，不过问题不大，这些区域容易修补。
使用常规的热转印纸容易卡纸，伤打印机，转印时常常拖泥带水，也没有铜版纸容易购买。

sxsxsxh

好教程，顶一个。

大红猫

请楼主详细的介绍一下，这种细笔尖的油性记号笔。常见的记号笔笔尖较粗。

CJA7819

搞得不错，点赞。

匹诺曹

楼主的经验很好，板子做得也很漂亮。我想如将冲定位这一步改为直接用钻头钻孔后再绘制，这样可减少一个步骤和一个冲子用具，同样可以达到目的。

识途老马

感谢黑风、monky1977、peiguoqing、大红猫、圣者诸坛友的加分鼓励，也谢谢大家的关注

补充内容 (2019-4-9 15:41):
谢谢坛友乙猪的鼓励

补充内容 (2019-4-16 16:15):
谢谢lsw8888、张凌涛、yuanzen、老夫闲看诸坛友的鼓励

lxl246

很好的教程，学习了

识途老马

大红猫 发表于 2019-4-6 19:49
请楼主详细的介绍一下，这种细笔尖的油性记号笔。常见的记号笔笔尖较粗。

这个笔为小双头油性记号笔，一端为细头，一端为极细头，划线平滑使用方便。


市场上的记号笔有水性和油性两种类型。描绘PCB板一定要选择油性记号笔，因油性笔的油墨不溶于水，并且具有快干的特性。但是油性笔的油墨可溶于酒精，如果对描绘的线条不满意或者线路描绘错了，可用酒精擦除重新描绘。另外油性记号笔的油墨比较稀薄，在描绘时要注意油墨涂层的均匀覆盖，不能留有丝毫缝隙。

识途老马

匹诺曹 发表于 2019-4-6 20:50
楼主的经验很好，板子做得也很漂亮。我想如将冲定位这一步改为直接用钻头钻孔后再绘制，这样可减少一个步骤 ...

谢谢关注。你的想法很好，可进一步简化PCB板的制作过程。而使用定位冲主要是保证定位的精度，降低打孔时的偏差。

mwd

很实用的方法！学习了，谢谢老马！

qq76832893

比刀刻省力，也漂亮多了，不知道最细能做到多少？

识途老马

qq76832893 发表于 2019-4-9 08:28
比刀刻省力，也漂亮多了，不知道最细能做到多少？

确实是比刀刻省力多了

PCB板的刀刻既费时又费力，搞不好还造成手指伤痕累累。




使用油性笔的蚀刻法既省事又省力，而且可以描绘较为复杂的线条。

shiqifeng

yngz 发表于 2019-4-6 15:53
我最近也在试验自制电路板，准备做一些东西。
我查阅了网上的很多资料，最后选定的方案是铜版纸热转印法。 ...

铜版纸是什么？是那种广告纸背面的黄色的有一面光滑的约吗？可能是每个地方的称呼不一样，发个图片看一下行吗？

yngz

shiqifeng 发表于 2019-4-9 16:24
铜版纸是什么？是那种广告纸背面的黄色的有一面光滑的约吗？可能是每个地方的称呼不一样，发个图片看一下 ...

是的，就是印制广告宣传单的那种纸，表面光滑发亮。




这种纸不防水，遇水泡就烂，容易把油墨之外的部分搓洗掉。普通复印纸也可以这样弄，但油墨渗透纸张太深，转印后油墨与敷铜板粘结不够牢固，搓洗时很容易掉墨，不容易成功。

另外还有一个经验。如果出现掉墨，可以用封箱的胶带贴上去修复。用油性笔或者油漆笔涂抹的抗蚀效果不太好，腐蚀液温度过高时，容易出现麻眼。