自己制作双面PCB板，省去高额费用和大把时间（下）
品慧电子讯如果你能够以低价格获得商业制作的印刷电路板，为什么还要自己去做呢？一个原因是，你可能需要花1至4周的时间才能拿到板子。喜欢自己动手的人可以用一个晚上就做好电路板，并完成所有部件的装配。这个优势真的很难打破。本文就为大家提供了一个高质量双面PCB板的全过程，很长哦，分为两次为大家讲解，希望大家有耐心看完哦！自己制作双面PCB板，省去高额费用和大把时间（上）
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阻焊层阻焊层是给电路板加一层专门可触摸的层，它也能使得精细间距的表贴元件焊接起来更加容易。市场上有一种产品叫Dynamask 5000。它基本上是一种即剥即贴的环氧树脂薄膜，用起来非常顺手。遗憾的是，在美国市场上没有卖的，只能通过海外销售商采购。这种膜是绿色的，采用纸张形式。将膜切得比设计大半英寸左右。剥除有纹理一边的保护膜(使用两片透明胶带将膜分开)。从一边开始，使用复印滚筒将膜压到电路板上。在滚筒压接之前不要让膜接触电路板，防止产生气泡。然后将层压机加热到200°F (93°C)，将电路板送进层压机。重复送板或更高的层压温度可能让薄膜变得太软，并致使它们回流，这似乎会产生气泡和干斑。使用手指将膜压入蚀刻槽也是个好主意。这种膜最好是在真空环境中进行层压，因此这种方法不可避免会在膜的背后产生一些气泡，特别是在又窄又细的槽里。如果有大的气泡，薄膜很容易剥除并丢弃。现在万事俱备，可以用紫外光照射阻焊层了。这时需要一个紫外灯。对于小板子来说，美甲灯就行了，价格是20美元。对于大板子而言，需要一个平板型的紫外线灯，价格大约75美元。平板灯之所以好，是因为盖板有个锁止装置，可以将幻灯片压在电路板上，提高图像的分辨率。首先，将阻焊层图案打印在幻灯片上，让墨粉位于朝向电路板的一边。这要求在打印期间将顶部图像进行镜像处理。随后用胶带将幻灯片固定到电路板上，确保它与电路板有非常紧密的接触。任何空隙都会使图像变得模糊。
曝光时间多长真的取决于灯的亮度。规范要求是100 mJ/cm2 至500 mJ/cm2，但你需要有紫外光功率计才能使用这个数据。不过很容易做一些测试板来配置正确的曝光值。太多曝光可能会让光线照透幻灯片的暗区。太少曝光将使得膜溶入显影剂。由于反射的原因，铜区上的膜要比蚀刻区的膜更快得到曝光，因此要密切注意膜在这两个区域上的表现。在我的试验中，我采用的是2mW/cm2的平板紫外光灯，5分钟的曝光时间可以得到很好的图案。
图22：平板紫外线曝光灯。接着把膜放在黑暗的地方近30分钟，等曝光过的环氧树脂固化。然后去除幻灯片，从膜上剥离顶部保护层。显影液是按1%配重比在水中混合碳酸钠粉制作而成的。不要使用商店出售的各种洗涤碱，用它的结果真的很糟糕，也许是因为它包含了碳酸钠之外的其它添加剂。最好从化学品商店或卖Dynamask膜的相同供应商处买纯的碳酸钠。将电路板浸入显影剂溶液中，用鬃毛刷轻轻地刷洗。规范要求溶液加热到90°F (32°C)，但那样做似乎显影速度太快了。当溶液温度较低时更好控制，只需花大约5分钟的时间就能完成显影。过长的显影时间会使得膜变得太软，并且边缘参差不齐，因此仔细监视整个过程很重要。
图23：正在显影中的电路板(和鬃毛刷)。在图案被完全显影之后，用干净的水漂洗电路板，并再次用紫外光照射几分钟。这次照射的目的是使环氧树脂完全固化。这次的时间不重要，不过比第一次曝光要长得多。然后将电路板再次放入层压计，这次使用最高温度。当在背面增加阻焊层时，用一些有粘性的货架挂面纸保护正面是个好主意。这样，显影剂就不会使正面的阻焊层变软或受到破坏。当两面都完成显影后，我还把电路板放在212°F (100°C)的炉子中烘了大约30分钟，以便进一步固化薄膜。确保电路板平放在炉子中，否则它会变形翘曲。12345下一页> - 第一页：自己制作双面PCB板全过程（1）
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图24：成功的阻焊层。
图25：阻焊层(显微镜图像)。元件孔现在可以钻元件孔了。我们需要用到微型尺寸的钻头。最好的钻头是柄长1/8″的钻头。没有柄的标准钻头很难放在钻头夹盘中间，因为它们的直径太小。McMaster-Carr商店出售很多不同尺寸的钻头，手头最好准备一组大小不一的钻头。在钻孔过程中你会发现正反对齐程度有多好。在这方面我们没有太多工作要做，只能寄希望于结果OK。过孔电镀过孔是家庭制作者要过的最后一关。在家里做通孔电镀没有简单的方法，因此一般采用替代性技术，如焊线、导电性环氧树脂和铆钉。所有这些方法都有或多或少的问题，但我发现焊线是最可靠的，接下来是空心铆钉。焊线过孔焊线是连接过孔的最简单方法，但它会留下像大橡树果一样的突起物，即使用平头钢丝钳剪过。这些接点不仅难看，而且在这些过孔上方不能再放置元件。然而这是目前最为简单的过孔制作方法。<上一页12345下一页> - 第一页：自己制作双面PCB板全过程（1）
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空心铆钉空心铆钉是一种更加整洁的可选方法。我曾用过0.6mm的铜质铆钉(0.4mm内径)，它们可以在易趣和各种其它资源上获得。还要一个用于按压这些铆钉的专用工具，但极其昂贵，我无法想象有人真的买过这样的工具。铆钉可以手工安装。在版图上我设计了75mil的焊盘，钻孔孔径是25mil。用#72钻头打孔，再用镊子插入铆钉。将电路板反过来，放在金属平面上，确保铆钉与金属板接触。在放大镜下用图钉轻轻地撑开铆钉尾部。然后使用内六角螺丝刀等工具的平头按压尾部，确保螺丝刀垂直于电路板。当铆钉到位时按压应发出一个明显的咯嗒声。这不会用多大的力，因为铜是软的。
图26：插入铆钉，并将板子翻转过来。
图27：用图钉撑开铆钉尾部。
图28：撑开的尾部(显微镜图像)。<上一页12345下一页> - 第一页：自己制作双面PCB板全过程（1）
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图29：用内六角螺丝刀的平头按压尾部。
图30：压过的铆钉尾部(显微镜图像)。
图31：另一边的铆钉边缘(显微镜图像)。从这张图可以看出配准误差很明显。用铆钉也存在一些严重的问题。我做的许多过孔结果都呈开路状态。我很肯定的是，这是由于铜的腐蚀性质造成的。因为在做阻焊层那一步铜焊盘都放在碳酸钠溶液中，并且随后经过了层压机和炉子的高温，因此被氧化就不奇怪了。另外，将一种金属折叠到另一种金属上似乎是一种很差的电气连接方法。我最后在铆钉周围加了少量的助焊剂，并进行了回流焊。经过这样的处理后所有过孔都没问题了，最可能的原因是助焊剂中的焊剂清除掉了氧化物。<上一页12345下一页> - 第一页：自己制作双面PCB板全过程（1）
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最后铆钉必须进行焊接，因此与焊线方法看起来没多大差别。然而，与用线做的过孔相比，它们与板子更加平齐。下图显示了侧面高度的区别。
用5mil导线制作的焊线型过孔。
使用了助焊剂的0.6mm外径铆钉过孔。修缮最后一步是修缮电路板，使用锉刀将电路板边缘锉平。最终结果是一块看起来很专业的电路板，非常接近于从商业资源获得的电路板。整个制作过程共花了约4个小时。
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