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热转印法手工自制单面PCB流程和技巧总结
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静水竹林
- LV5工程师
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| 2016-12-28 13:14:10
- 浏览量 1823
- 回复：6
电赛期间做高频题，需要用到自制PCB，以提高电路的抗干扰能力。于是研究了很久的PCB热转印技术。根据这套近一个月来反复尝试总结出来的流程，能在较短时间内，制作出线宽10mil，间距8mil的可焊接64脚贴片封装MSP430芯片的高精度PCB，且断线的几率很小。
〇、使用的工具和材料
Altium Designer+家用激光打印机+热转印机+自制PCB专用腐蚀槽+蓝色环保腐蚀剂+激光碳粉清除剂+小型手电钻+玻纤覆铜板（或电木覆铜板）。
一、绘制PCB（使用Altium Designer）
- 1000mil = 1英寸=2.54cm，万用板孔间距 2.54mm = 0.1英寸 = 100 mil。
- 尽可能使用贴片元件，减少钻孔的麻烦。
- 贴片元件和布线在同一面，直插元件安装在另一面。
- 因为自制PCB制作好后，很难像万用板一样随意修改，故应该适当保留测试点。
- PCB规则（Rules）参考值：
- 线宽Track Width > 15mil（10 mil在转印时可能会断）。
- 安全间距 Clearance > 10 mil，最好设置为30mil以上，间距太小不易焊接。
- 焊盘：
孔径设置为20mil，后期根据需要钻孔（设置为20mil腐蚀后刚好方便打孔时钻头定位）；
直径>80mil，越大后期越容易钻孔（如果外径太小，稍微钻偏一点环形焊盘就会断开，会导致焊接不牢靠，并且焊盘更容易脱落）。
对于常见的间隔为100mil的IC、三极管等管脚，焊盘直径若大于100mil，相邻焊盘会连起来，因此一般可设置为85mil。
- 覆铜 Plane -> PolygonConnect：Relif Connect，宽度Conductor width > 20 mil，Airgap width = 15 mil。
- PCB基板根据覆铜板实际大小设置，一般用单层，如果自制双层板，两面需要对准，相对比较困难。
二、打印
- 删除不需要的层：打印时只打印TopLayer或BottomLayer层，其它层删除。
- 如果是TopLayer，应该勾选镜像打印（Mirror）。
- 焊盘打印为孔（勾选Hole），这样做后期钻孔会比较好定位。
- 颜色设置为纯黑，打印模式设置为单色（ColorSet：Mono）。
- 打印大小：ScalePrint 1.0，而不是FitDocument。
- 关闭打印机省墨模式，具体方法看打印机说明书。
- 为防止直接放进热转印纸时发生卡纸现象，可将热转印纸剪下一块粘在普通A4纸上再打印，打印在热转印纸光滑的一面。
- 打印完后，要等热转印纸凉了，墨粉才会完全固定住，从而进行转印。
三、热转印
- 热转印机需提前5分钟预热，设置到180℃左右。
- 覆铜板先用砂纸打磨干净，然后用洗衣粉清洗干净表面看不见的油渍。清洗完后，不可用手触摸，并自然晾干（最好不要用纸擦）。
- 将打印好的热转印纸剪成合适大小，用耐热的纸胶带粘在覆铜板上固定住。
- 放进热转印机，热转印5次左右。从一边开始慢慢揭下热转印纸。如果没转印好，可以盖上再转印几次；如果有少量断线，可以用细记号笔画上（不要用油性记号笔大面积涂抹，这样后期会很难清理）。
- 覆铜板应该完全冷却之后才能腐蚀，否则容易掉墨。
四、腐蚀
- 腐蚀槽中装入蚀刻剂溶液，开启加热棒，加热腐蚀液，直到温度达到50度左右，一般不要超过60度。
- 将完全冷却的覆铜板放入腐蚀液。
- 打开气泵通入空气加速反应。
- 没有油墨的地方看到颜色变化，铜箔被腐蚀掉，露出基板。有油墨的地方尚未腐蚀时，即可取出。如果放得太久，有油墨的地方也可能会从边缘开始，慢慢被腐蚀掉了。
五、去除油墨，清洗用刷子蘸酒精或激光碳粉清除剂，刷掉墨粉，然后用水清洗。
六、进一步加工用电钻打孔，一般引脚使用直径0.6mm左右的钻头即可，小心钻头折断。切割可使用锯子。
电赛期间做高频题，需要用到自制PCB，以提高电路的抗干扰能力。于是研究了很久的PCB热转印技术。根据这套近一个月来反复尝试总结出来的流程，能在较短时间内，制作出线宽10mil，间距8mil的可焊接64脚贴片封装MSP430芯片的高精度PCB，且断线的几率很小。
〇、使用的工具和材料
Altium Designer+家用激光打印机+热转印机+自制PCB专用腐蚀槽+蓝色环保腐蚀剂+激光碳粉清除剂+小型手电钻+玻纤覆铜板（或电木覆铜板）。
一、绘制PCB（使用Altium Designer）
- 1000mil = 1英寸=2.54cm，万用板孔间距 2.54mm = 0.1英寸 = 100 mil。
- 尽可能使用贴片元件，减少钻孔的麻烦。
- 贴片元件和布线在同一面，直插元件安装在另一面。
- 因为自制PCB制作好后，很难像万用板一样随意修改，故应该适当保留测试点。
- PCB规则（Rules）参考值：
- 线宽Track Width > 15mil（10 mil在转印时可能会断）。
- 安全间距 Clearance > 10 mil，最好设置为30mil以上，间距太小不易焊接。
- 焊盘：
孔径设置为20mil，后期根据需要钻孔（设置为20mil腐蚀后刚好方便打孔时钻头定位）；
直径>80mil，越大后期越容易钻孔（如果外径太小，稍微钻偏一点环形焊盘就会断开，会导致焊接不牢靠，并且焊盘更容易脱落）。
对于常见的间隔为100mil的IC、三极管等管脚，焊盘直径若大于100mil，相邻焊盘会连起来，因此一般可设置为85mil。
- 覆铜 Plane -> PolygonConnect：Relif Connect，宽度Conductor width > 20 mil，Airgap width = 15 mil。
- PCB基板根据覆铜板实际大小设置，一般用单层，如果自制双层板，两面需要对准，相对比较困难。
二、打印
- 删除不需要的层：打印时只打印TopLayer或BottomLayer层，其它层删除。
- 如果是TopLayer，应该勾选镜像打印（Mirror）。
- 焊盘打印为孔（勾选Hole），这样做后期钻孔会比较好定位。
- 颜色设置为纯黑，打印模式设置为单色（ColorSet：Mono）。
- 打印大小：ScalePrint 1.0，而不是FitDocument。
- 关闭打印机省墨模式，具体方法看打印机说明书。
- 为防止直接放进热转印纸时发生卡纸现象，可将热转印纸剪下一块粘在普通A4纸上再打印，打印在热转印纸光滑的一面。
- 打印完后，要等热转印纸凉了，墨粉才会完全固定住，从而进行转印。
三、热转印
- 热转印机需提前5分钟预热，设置到180℃左右。
- 覆铜板先用砂纸打磨干净，然后用洗衣粉清洗干净表面看不见的油渍。清洗完后，不可用手触摸，并自然晾干（最好不要用纸擦）。
- 将打印好的热转印纸剪成合适大小，用耐热的纸胶带粘在覆铜板上固定住。
- 放进热转印机，热转印5次左右。从一边开始慢慢揭下热转印纸。如果没转印好，可以盖上再转印几次；如果有少量断线，可以用细记号笔画上（不要用油性记号笔大面积涂抹，这样后期会很难清理）。
- 覆铜板应该完全冷却之后才能腐蚀，否则容易掉墨。
四、腐蚀
- 腐蚀槽中装入蚀刻剂溶液，开启加热棒，加热腐蚀液，直到温度达到50度左右，一般不要超过60度。
- 将完全冷却的覆铜板放入腐蚀液。
- 打开气泵通入空气加速反应。
- 没有油墨的地方看到颜色变化，铜箔被腐蚀掉，露出基板。有油墨的地方尚未腐蚀时，即可取出。如果放得太久，有油墨的地方也可能会从边缘开始，慢慢被腐蚀掉了。
五、去除油墨，清洗用刷子蘸酒精或激光碳粉清除剂，刷掉墨粉，然后用水清洗。
六、进一步加工用电钻打孔，一般引脚使用直径0.6mm左右的钻头即可，小心钻头折断。切割可使用锯子。
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