PCB-DIY

这个项目来源于我的灵光一现，并不确保可行性，但是值得一试

手工制作PCB的基本原理

自制PCB的基本原理是在覆铜板上使用刻蚀液刻蚀多余的铜，关键在于如何保留设计的电路部分，主流的方式有3种（不考虑手绘电路的方式，精度太低，耗时也长）：

• 热转印法

  使用激光打印机将镜像的PCB电路层图案打印在纸上，再通过高温使碳粉转印到覆铜板上，这样在刻蚀的过程中覆盖碳粉的地方就不会被腐蚀，从而得到期望的电路。高温转印需要热转印机，野鸡一点的办法可以用蒸汽熨斗。

• 冷转印法

  和热转印的区别主要在于使用化学试剂浸泡将碳粉转印到铜皮上，一种可行的试剂是除胶剂（主要成分为丙酮+乙醇）。

• 掩膜法

  这个方法更加接近工业的生产方式，在菲林（一种透明塑料膜）上打印PCB图案制成掩膜，在覆铜板上均匀涂上一薄层感光蓝油（这一步手工搞比前两种都麻烦），将掩膜放置于覆铜板上，使用紫外线灯曝光，再放入显影剂中洗去曝光部分，然后进行刻蚀电路即可。工序稍微复杂一些，不过打印一张掩膜可以重复使用。

本工艺的关键原理

刻蚀的关键在于保护不需要刻蚀的部分，前面介绍的方案是使用碳粉或蓝油，而我的想法是——3D打印。

没错，使用3D打印的方式在铜皮表面直接打印一层电路图案，然后进行刻蚀，完毕后揭下塑料的部分，这样就完成了PCB的制作。

转印法需要纸张作为媒介，感光蓝油需要预涂、菲林辅助曝光、显影等工序，手工操作复杂性和难度均略高，而且这两种保护介质的最终去除需要打磨或是别的化学试剂。相比下来，3D打印法直接生成保护介质，去除时直接揭下即可，简化工艺对于提升手工制作的成功率和质量有着极大的帮助，这也是我兴奋的地方。

关于电路的精度，3D打印机的精度确实不如纸质激光打印机，常用的喷嘴是0.4mm孔径，这决定着PCB走线的最小宽度，不过也可以换用0.2mm的喷嘴，这个尺寸在打印常规模型时尽管细节质量较高，但是太耗时间了，一般都不用，不过只打印一层电路图案倒没什么，0.2mm的线宽对于自制PCB来说够用了。

想法先记录到这里，后续更新工艺细节以及实际应用。