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感光法手工制作双面PCB板（首贴，混个眼熟）
本帖最后由 weiwst 于 2014-6-24 22:45 编辑
网上见到很多手工制作PCB的教程，但较多的还是制作单面板。双面板制作困难吗？其实，制作双面板和制作单面板是一样的，都不是想象中那么困难的事情。在制作的过程中，去思考，为什么要这样制作，如何制作的更好，有没有更方便，更简单的方法呢？下面是感光法手工制作双面PCB板的制作过程。
一、打印出电路版图：
1、先画好原理图，然后根据原理图画好PCB后，布局如图：
板子面积是84mm*133mm，双面板。导线最细为12mil（0.3048mm），过孔最小为0.5mm。
顶层：
![1.png]()
底层：
![2.png]()
3D显示效果：
![3.png]()
3、在整个电路布局放置机械层1，然后打印预览，在页面设置里面选择缩放模式为Scaled Print，缩放为1，即为实际的1:1打印。颜色设置为灰度。如下图：
![4.jpg]()
4、打印顶层。打印预览中，打印空白处右键点击，选择适配（configuration），进入属性设置框，若没“mechanical 1”，右键，点击插入层（insert layer）。首先打印顶层 “Top Layer”。将孔（holes）的选项打钩。打印顶层，要镜像（Mirror）。配置好，然后点击OK。
![5.jpg]()
5、然后看打印预览是否正确。见下图，黑色部分都是将要腐蚀掉的部分，白色部分都是铜箔，焊盘中间的黑色的孔也是将要腐蚀掉的部分。
由于是采用感光法制作PCB，与抗蚀刻蓝油有关，一般使用的是负片输出打印，见下图。即黑色部分为碳粉，在紫外线曝光时阻挡抗蚀刻蓝油硬化，在显影溶液中可以被溶解掉，而白色部分没有碳粉，经过紫外线曝光后硬化，不能被显影溶液溶解，覆盖住铜箔。
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网上见到很多手工制作PCB的教程，但较多的还是制作单面板。双面板制作困难吗？其实，制作双面板和制作单面板是一样的，都不是想象中那么困难的事情。在制作的过程中，去思考，为什么要这样制作，如何制作的更好，有没有更方便，更简单的方法呢？下面是感光法手工制作双面PCB板的制作过程。
一、打印出电路版图：
1、先画好原理图，然后根据原理图画好PCB后，布局如图：
板子面积是84mm*133mm，双面板。导线最细为12mil（0.3048mm），过孔最小为0.5mm。
顶层：
底层：
3D显示效果：
3、在整个电路布局放置机械层1，然后打印预览，在页面设置里面选择缩放模式为Scaled Print，缩放为1，即为实际的1:1打印。颜色设置为灰度。如下图：
4、打印顶层。打印预览中，打印空白处右键点击，选择适配（configuration），进入属性设置框，若没“mechanical 1”，右键，点击插入层（insert layer）。首先打印顶层 “Top Layer”。将孔（holes）的选项打钩。打印顶层，要镜像（Mirror）。配置好，然后点击OK。
5、然后看打印预览是否正确。见下图，黑色部分都是将要腐蚀掉的部分，白色部分都是铜箔，焊盘中间的黑色的孔也是将要腐蚀掉的部分。
由于是采用感光法制作PCB，与抗蚀刻蓝油有关，一般使用的是负片输出打印，见下图。即黑色部分为碳粉，在紫外线曝光时阻挡抗蚀刻蓝油硬化，在显影溶液中可以被溶解掉，而白色部分没有碳粉，经过紫外线曝光后硬化，不能被显影溶液溶解，覆盖住铜箔。
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本帖最后由 weiwst 于 2014-6-24 23:21 编辑
6、然后用打印机打印在A4纸上看打印效果，然后打印在硫酸纸上。
![7.jpg]()
![8.jpg]()
7. 然后打印底层。打印预览中，打印空白处右键点击，选择适配（configuration），进入属性设置框，若没“mechanical 1”，右键，点击插入层（insert layer），增加底层（Bottem Layer）。若有层“top overlay”，则右键点击delete将该层删除。将孔（holes）的选项打钩。配置好，然后点击OK。如下图。
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8.然后看打印预览是否正确。见下图，黑色部分都是将要腐蚀掉的部分，白色部分都是铜箔，焊盘中间的黑色的孔也是将要腐蚀掉的部分。
![10.jpg]()
9. 然后用打印机打印在A4纸上看打印效果，然后打印在硫酸纸上。
![11.jpg]()
10.然后，看打印好的顶层和底层的硫酸纸的打印效果。然后，用软毛刷把打印好的硫酸纸均匀涂抹上增黑剂。然后，放置在一边，自然风干。风干后的硫酸纸打印效果：
![12.jpg]()
此时，准备覆铜板。比对刚刚打印在A4纸上的电路板，裁剪双面覆铜板。
二、裁剪覆铜板，然后用锉刀打磨板子边缘，用细砂纸打磨两面的覆铜板。用水冲洗，然后用纸擦拭，再用吹风机吹干。然后先在覆铜板的一面涂抹抗蚀刻蓝油。
涂抹抗蚀刻蓝油的这一步是最麻烦的一步，因为这一步把抗蚀刻蓝油涂抹均匀后，用吹风机加热，然后变冷却，使蓝油凝固最麻烦。因为蓝油总是不容易凝固变干。把蓝油凝固的一步浪费了大部分的时间！
涂抹过一遍的板子，凝固后的板子：还需要涂抹一遍，并凝固。
![13.jpg]()
三、曝光。先曝光底层，因为底层的走线较粗，先曝光制作底层，可以避免先制作顶层，把顶层的较细的走线弄断之类。因为中间要对板子动手处理。嘿嘿。。
把打印好的底层的硫酸纸，打印面朝上，让涂好抗蚀刻蓝油并干燥凝固的一面和打印面对齐。然后，打开紫外线灯曝光。
如图片中的效果，然后，开始计时，根据经验，一般8min左右。然后在曝光箱上面盖几张报纸，防止紫外光外泄和外界光线的干扰。
![14.jpg]()
四、显影。对底层进行显影。
![15.jpg]()
显影完毕，用水把刚刚显影后的板子冲洗，然后用纸轻轻沾干水迹：
![16.jpg]()
话说，要用到的三种溶液。我用瓶子装起来，简单，易用。分别是蚀刻剂，脱膜剂，显影剂。
![17.jpg]()
6、然后用打印机打印在A4纸上看打印效果，然后打印在硫酸纸上。
7. 然后打印底层。打印预览中，打印空白处右键点击，选择适配（configuration），进入属性设置框，若没“mechanical 1”，右键，点击插入层（insert layer），增加底层（Bottem Layer）。若有层“top overlay”，则右键点击delete将该层删除。将孔（holes）的选项打钩。配置好，然后点击OK。如下图。
8.然后看打印预览是否正确。见下图，黑色部分都是将要腐蚀掉的部分，白色部分都是铜箔，焊盘中间的黑色的孔也是将要腐蚀掉的部分。
9. 然后用打印机打印在A4纸上看打印效果，然后打印在硫酸纸上。
10.然后，看打印好的顶层和底层的硫酸纸的打印效果。然后，用软毛刷把打印好的硫酸纸均匀涂抹上增黑剂。然后，放置在一边，自然风干。风干后的硫酸纸打印效果：
此时，准备覆铜板。比对刚刚打印在A4纸上的电路板，裁剪双面覆铜板。
二、裁剪覆铜板，然后用锉刀打磨板子边缘，用细砂纸打磨两面的覆铜板。用水冲洗，然后用纸擦拭，再用吹风机吹干。然后先在覆铜板的一面涂抹抗蚀刻蓝油。
涂抹抗蚀刻蓝油的这一步是最麻烦的一步，因为这一步把抗蚀刻蓝油涂抹均匀后，用吹风机加热，然后变冷却，使蓝油凝固最麻烦。因为蓝油总是不容易凝固变干。把蓝油凝固的一步浪费了大部分的时间！
涂抹过一遍的板子，凝固后的板子：还需要涂抹一遍，并凝固。
三、曝光。先曝光底层，因为底层的走线较粗，先曝光制作底层，可以避免先制作顶层，把顶层的较细的走线弄断之类。因为中间要对板子动手处理。嘿嘿。。
把打印好的底层的硫酸纸，打印面朝上，让涂好抗蚀刻蓝油并干燥凝固的一面和打印面对齐。然后，打开紫外线灯曝光。
如图片中的效果，然后，开始计时，根据经验，一般8min左右。然后在曝光箱上面盖几张报纸，防止紫外光外泄和外界光线的干扰。
四、显影。对底层进行显影。
显影完毕，用水把刚刚显影后的板子冲洗，然后用纸轻轻沾干水迹：
话说，要用到的三种溶液。我用瓶子装起来，简单，易用。分别是蚀刻剂，脱膜剂，显影剂。
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weiwst 发表于 2014-6-24 23:18
6、然后用打印机打印在A4纸上看打印效果，然后打印在硫酸纸上。
五、打定位孔。然后开始打定位孔。用较细的钻头，我用0.6mm的钻头打比较大的孔的位置。看着已经显影后的孔的位置，打多个孔，然后把板子的毛刺用细砂纸打磨干净，冲洗，用纸轻轻擦干然后吹风机吹干。随后，开始涂抹另一面抗蚀刻蓝油。
打过孔后的板子：从这一面看着孔的位置打孔。
反面用细砂纸打磨，冲洗，干燥处理后的板子反面：可以看到打磨后的板子情况。
六、给这一面涂抹抗蚀刻蓝油，并干燥。图片为涂抹过一遍的抗蚀刻蓝油。还要涂抹第二遍。
七、对定位孔。等上一步涂抹的抗蚀刻蓝油干燥凝固后，用电阻腿疏通已经打的孔。然后，对着灯光把已经打印好的顶层的硫酸纸与孔对应好。
具体做法是：先对应已经打的孔，用针尖先把顶层的对应的孔导通，然后，用电阻腿把对应的孔和打印的顶层的硫酸纸对应齐。
效果如下图：由于蓝油还是有一点点的粘性，所以纸可以相对稳定的固定在规定位置。
然后，曝光顶层，曝光完成后把顶层的硫酸纸揭去，然后对其显影。显影完成后，用水冲洗板子，然后用台钻打一个孔，用于腐蚀时候悬挂板子。
显影后的板子顶层：
八、腐蚀。
腐蚀过程中：
透过灯光，可以看到板子腐蚀的程度：
腐蚀完成后的顶层：
腐蚀完成后的底层：
九、脱膜处理：
十、先把板子的所有的孔打孔，然后对板子进行裁剪，打磨处理。
处理休整好的板子：
十一、焊接好的板子：
无线电协会（一个学校的社团，具体的谷歌前几个就是了。嘿嘿，这个不知算不算广告。）
2014年6月12日星期四
weiwst
-----PS：发帖和写东西，比制作还复杂。。。
早知道有人会需要电子版本的，不用一点点复制粘贴了。
直接PDF版本：抱歉，压缩后也是20多M。。。
还是一点点复制粘贴吧。嘿嘿。。
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XXXXX 发表于 2014-6-24 23:27
不是，我说的是腐蚀时间
腐蚀时间要看你配的溶液了，如果浓度合适，加热温度合适，几分钟或许就会好。当然，也许会十几分钟才好。具体要注意观察板子的变化了。。。
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XXXXX 发表于 2014-6-25 00:21
只不过双层板的双面校准是个问题啊
其实这个如何对好位置的问题，也是挺麻烦的一步。以前试过强光下对孔。最后才想到这个方法（见步骤七）：
七、对定位孔。等上一步涂抹的抗蚀刻蓝油干燥凝固后，用电阻腿疏通已经打的孔。然后，对着灯光把已经打印好的顶层的硫酸纸与孔对应好。
具体做法是：先对应已经打的孔，用针尖先把顶层的对应的孔导通，然后，用电阻腿把对应的孔和打印的顶层的硫酸纸对应齐。
效果如下图：由于蓝油还是有一点点的粘性，所以纸可以相对稳定的固定在规定位置。
其实中间也有很多细节，但是只要你去实验，也是会发现的。先找到你已经打好的孔的位置，找到打印纸上的孔的位置，然后用针尖刺通，顶层和底层都要用针尖刺通。然后，就可以对着灯光对孔了。对应好一个孔，放一个电阻腿，图片里面可以看到很多电阻腿。。。以前用热转印法制作双面PCB时候就是这种对孔的方法的。嘿嘿
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本帖最后由 weiwst 于 2014-6-25 11:02 编辑
其实，我也怕写的太多，太详细，会把人弄晕的。。最开始已经写了：“网上见到很多手工制作PCB的教程，但较多的还是制作单面板。双面板制作困难吗？其实，制作双面板和制作单面板是一样的，都不是想象中那么困难的事情。在制作的过程中，去思考，为什么要这样制作，如何制作的更好，有没有更方便，更简单的方法呢？”
重点是要自己去思考，去想想还有没有其他更好的方法。[s:3]
问题回复：
1.感光蓝油与阻焊绿油，我虽然都买的有，但由于平时制作时间比较有限，所以暂时没有尝试做阻焊层。不好回答。但硫酸纸的透过紫外线还是可以的。
2.阻焊绿油的光源。我用的是黑色灯管的紫外光365nm，用的是两块透明的玻璃，可以去卖玻璃的地方去买到。两块A4纸大小的就足够了，透光性能还可以吧。玻璃的价格还是比较便宜的，并且由于玻璃自身的重量，这样就不用麻烦的用螺丝固定了。（购买时候，让老板帮忙处理一下玻璃的边缘，防止棱角伤人。嘿嘿）
3.菲林中线条的黑度。打印后，再用小毛刷轻轻涂抹一遍增黑剂。只能涂抹一遍，因为涂几遍，碳迹就会变得模糊了。。你试过就可以知道了。[s:9]
用两张打印的重叠，增加打印硫酸纸的量，浪费打印机碳粉和硫酸纸。并且或许会发生偏移，使板子不能用。
4.蓝油的涂抹。最好用胶辊来回滚动涂抹，这样可以做的很均匀。
我会考虑胶辊使用后，蓝油凝固在上面会不会造成影响。当然，也是值得尝试的思路。
现在用的毛刷还是太大了，应该用最小的那种毛刷。。越小越好。这样才能涂抹更好。
5.腐蚀。之前一直用三氯化铁，但速度太慢，后来用了稀盐酸+双氧水（30%），发现效果的确不错哦。至于浓度，我觉得主要是调节双氧水的浓度。稀盐酸只是创造一个酸化的环境，腐蚀铜还要靠双氧水。可以边腐蚀，边加，边晃动，几分钟就OK了。
以前在学校时候，用的热转印法制作PCB，腐蚀也是用的三氯化铁，也用过稀盐酸+双氧水（30%）。效果还可以。但是，对于运输方面就是一个麻烦事情了。地铁里面禁止携带有毒有害腐蚀性的溶液或气体。有时候买酒精，也是一个麻烦的事情。。。。
相比较而言，直接网购腐蚀剂自己回来兑水用还是比较方便的。蚀刻剂应该是过硫酸铵。。
kcltxinshou 发表于 2014-6-25 00:36
LZ的效果还是蛮不错的。但论坛上以及百度上许多制作感光PCB的文章，都将一个重点寥寥数笔一带而过了，即 ...
其实，我也怕写的太多，太详细，会把人弄晕的。。最开始已经写了：“网上见到很多手工制作PCB的教程，但较多的还是制作单面板。双面板制作困难吗？其实，制作双面板和制作单面板是一样的，都不是想象中那么困难的事情。在制作的过程中，去思考，为什么要这样制作，如何制作的更好，有没有更方便，更简单的方法呢？”
重点是要自己去思考，去想想还有没有其他更好的方法。[s:3]
问题回复：
1.感光蓝油与阻焊绿油，我虽然都买的有，但由于平时制作时间比较有限，所以暂时没有尝试做阻焊层。不好回答。但硫酸纸的透过紫外线还是可以的。
2.阻焊绿油的光源。我用的是黑色灯管的紫外光365nm，用的是两块透明的玻璃，可以去卖玻璃的地方去买到。两块A4纸大小的就足够了，透光性能还可以吧。玻璃的价格还是比较便宜的，并且由于玻璃自身的重量，这样就不用麻烦的用螺丝固定了。（购买时候，让老板帮忙处理一下玻璃的边缘，防止棱角伤人。嘿嘿）
3.菲林中线条的黑度。打印后，再用小毛刷轻轻涂抹一遍增黑剂。只能涂抹一遍，因为涂几遍，碳迹就会变得模糊了。。你试过就可以知道了。[s:9]
用两张打印的重叠，增加打印硫酸纸的量，浪费打印机碳粉和硫酸纸。并且或许会发生偏移，使板子不能用。
4.蓝油的涂抹。最好用胶辊来回滚动涂抹，这样可以做的很均匀。
我会考虑胶辊使用后，蓝油凝固在上面会不会造成影响。当然，也是值得尝试的思路。
现在用的毛刷还是太大了，应该用最小的那种毛刷。。越小越好。这样才能涂抹更好。
5.腐蚀。之前一直用三氯化铁，但速度太慢，后来用了稀盐酸+双氧水（30%），发现效果的确不错哦。至于浓度，我觉得主要是调节双氧水的浓度。稀盐酸只是创造一个酸化的环境，腐蚀铜还要靠双氧水。可以边腐蚀，边加，边晃动，几分钟就OK了。
以前在学校时候，用的热转印法制作PCB，腐蚀也是用的三氯化铁，也用过稀盐酸+双氧水（30%）。效果还可以。但是，对于运输方面就是一个麻烦事情了。地铁里面禁止携带有毒有害腐蚀性的溶液或气体。有时候买酒精，也是一个麻烦的事情。。。。
相比较而言，直接网购腐蚀剂自己回来兑水用还是比较方便的。蚀刻剂应该是过硫酸铵。。
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rudolf 发表于 2014-6-25 01:14
楼主处理照片的时候直接用光影魔术手的批处理，弄成图片宽度900像素即可，总共也就半分钟不到
有空尝试一下。我用的是一个小软件：ComicsViewer图片查看软件。
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fuwen0202 发表于 2014-6-25 10:46
过孔怎么办
你用台钻打好孔后，最后用电阻腿把顶层和底层焊接就好了。当然，焊接过孔比较考验耐心。[s:3]
当然，还有其他方法，比如使用专门的溶液，电镀形成过孔什么的。不过，这样成本会很高。
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justinpiggy 发表于 2014-6-25 13:15
LZ最小线宽能做到多少？我用感光干膜最多做到过SOP-8引脚宽度，更小的没试过。。。
这次想弄片QFN-64的片 ...
以前制作过STM32F051C8T6最小系统板LQFP48封装，最细导线10mil（0.254mm）。不过制作的是单面板，双面板就没试了。其实更细还是可以的。你可以尝试啊。别人的都只是经验而已。[s:7]
实物图片：[s:3]
3D效果图
腐蚀打孔后
焊接完成后
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打不死的小超 发表于 2014-6-25 22:12
感觉感光油没有干膜好用...不知道是不是我的油墨过期了，反正一次木有成功过......倒是干膜，做了好多....
以前买感光蓝油变质。很多原因，因为买的质量不好之类，我这一瓶买的有半年了，还好着呢。应该是你保存不当，或者买的质量不行。
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remark 发表于 2014-6-25 22:41
感觉还是热转印方便些，用的东西也少，精度也可以。做双面我都是把腐蚀过的一面用宽胶带粘起来，然后再把另 ...
一样的。制作坏了，都可以重新制作。你自己感觉哪种好用就好。我以前在学校时候是用了三年的热转印法制作PCB，毕业后自己买了一套，自己感觉感光法倒是简单，方便一些。[s:9]应该是习惯了。
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jjak0 发表于 2014-6-29 14:47
我还在用洞洞板 覆铜板是用记号笔描好后腐蚀的 家里没有打印机
用记号笔也是不错的做法，我买的是二手的打印机，200多元。用洞洞板还是可以的，如果不想制作PCB板，可以直接搭棚焊。
用单面的覆铜板直接搭建电路，这也是一种不错的方案。
借用好友的一个制作的图片：
直接用这种搭建电路，可以锻炼自己的空间思维能力。在PCB上面布线是二维的，直接搭建，是三维的。[s:7]
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