我是一個退休公務(wù)員，也是一名從年輕時就迷戀電子制作的業(yè)余愛好者。而電子制作的核心是制作一塊功能齊全，而又美觀漂亮的電路板（即PCB板）。不管你是不是“發(fā)燒友”，哪怕制作一件簡單的作品，都要經(jīng)過設(shè)計——制板——蝕刻的過程。這里不僅要動腦，還要動手，不僅要有知識的儲備，還要有切割、鉆銑、焊接等實踐技能，不僅要有電子電工基礎(chǔ)，還會用到木工、模工技巧。因此，這是一個不斷追求創(chuàng)新，完善能力，跨越自我的過程。而這種“過程”，正是眾多愛好者樂此不倦的追求。
“工欲利其善，必先利其具”，這是我國這個有著幾千年文明史國家的一句古訓(xùn)。要追求一件完美的制作，準(zhǔn)備一套方便可手的實用工具，是必不可少的前提。從我的實踐看，業(yè)余愛好者的工具，不同于專業(yè)廠家，有以下三個特點。
1. 功能夠用。業(yè)余愛好者一般是簡單制作，而有著研發(fā)意愿的，也大多是初試或中試，因此工具功能特點應(yīng)該是簡單夠用、操作方便。
2. 價位適中。業(yè)余愛好者事在業(yè)余，不可能投入太多，經(jīng)濟狀況各異，因此要盡可能選擇性價比高的工具。
3. 體積小巧。業(yè)余愛好者一般在家庭操作，室內(nèi)面積有限，因此要充分考慮工具的可折疊、好存放、少污染、便攜性。
基于以上特點考慮，結(jié)合我的業(yè)余實踐，談?wù)勅绾芜x用、制作適合DIY電路板的工具。
電路板設(shè)計工具
推薦Protel 99SE電路板設(shè)計制作軟件。繪制PCB草圖是制作電路板的基礎(chǔ)。起先我也用白紙畫PCB草圖，非常費事，特別是元件外形和鉆孔，距離位置很難掌控，牽一發(fā)而動全身，一條線、一個孔放置不周，就得撕掉重來，后來改用坐標(biāo)紙畫，取得一些方便，但費事費力不能從根本上解決。后來自學(xué)了設(shè)計工具軟件Protel 99SE，所有以上難題迎刃而解，繪制PCB草圖不再是一件苦事，而是一次藝術(shù)享受，一個成功的PCB圖紅黃藍搭配有致，絕對是一件精美的“藝術(shù)品”，而通過自己的制作，把它從圖樣變成現(xiàn)實，其樂無窮！現(xiàn)在電路設(shè)計軟件很多，除Protel 99SE外，還有OrCAD電子電路制圖軟件、P-CAD2002、PADS電路及印刷軟件、電子仿真軟件Multisim、以及國產(chǎn)電路設(shè)計軟件LEDS2000等，各有千秋，可根據(jù)自身條件愛好選擇，但我覺得使用廣泛、容易掌握還是Protel 99SE。
圖2 Protel99SE 繪制的電路板
圖3 Protel99SE 繪制的電路板
這里我想強調(diào)的是絕對不要忽視電子設(shè)計軟件的學(xué)習(xí)，這是一個跨越性提高，學(xué)會了Protel 99SE，不僅可以繪制出精美的PCB圖，還為后續(xù)操作（加阻焊層、絲引層）打下基礎(chǔ)，沒有這一步，要制出準(zhǔn)專業(yè)的電路板是很難的。當(dāng)然，對年青愛好者，特別是電子專業(yè)學(xué)生可能不是問題，對年齡偏大的老同志或非電子專業(yè)的人，初學(xué)Protel 99SE可能會遇到許多困難，主要是英文關(guān)，我的體會是使用漢化版，把有關(guān)名詞、頁面制作成卡片，克服急躁，硬著頭皮鉆進去，熟能生巧，慢慢就會掌握。
裁板工具
按照電路需要，裁一塊大小合適的PCB板，是制作的基本要求。對一些小面積，要求不高的，用鋼鋸裁，用勾刀切，是最簡單而方便的方法。但是要把板子鋸得看起來平整而美觀，就不是一件簡單的事情了。我的看法是，初學(xué)制作的愛好者平時要多練練手，在實踐中不斷提高手藝，要知道電子制作是一種實踐性極強的工作，只有平時多琢磨、多動手，日積月累，水平就能提高。有條件的可以考慮使用手動PCB專用裁板機，如圖4所示。
圖4 手動PCB專用裁板機
值得注意的是，PCB專用裁板機的刀片是特殊鋼材，有一種裁紙機和PCB裁板機外形相像，但鋼材不一樣，用裁紙機來裁PCB板，不僅很費勁，裁出來的PCB板，邊子毛糙不齊，而且容易脆裂，還不如鋼鋸的效果。由于刀片鋼材原因，一般PCB專用裁板機價格都較高，少則也4000～5000元，我做了一些市場調(diào)查，比較來說，臺灣金電子出品的PCB專用裁板機，售價不到2000元，性價比算是比較高的。
還有一種桌面家庭迷你鋸板機，其中德國造的迷你魔桌面鋸板機，本來是加工木工模型的，鋸PCB板也相當(dāng)好用，這種機子加工材料比較廣泛，不僅可以鋸電路板，還可以裁切木板、金屬板、PVC板等，有條件購一臺這款機子，自制各種機殼時，也是很管用的。如圖5所示。
圖5 桌面家庭迷你鋸板機
值得一提的是鄭州東明電子公司生產(chǎn)的小型手動裁板機，型號是JG-50，見圖6，這種機子是用日本產(chǎn)拆機進口小電機改造的。最大特點是使用方便，不需要大的空間和工作臺，在小桌子上就能操作。在需要加工的板材上畫一條直線，（線條要畫在需要裁剪的線左側(cè)測15cm左右，一定要把你買到的小電鋸齒輪和邊沿的距離量準(zhǔn)確），把電機邊框沿著畫線，朝指示方向，慢慢推進即可。鋸板時會產(chǎn)生一些粉末或灰塵，室內(nèi)加工可以放在一個大紙箱內(nèi)操作，減少環(huán)境污染。這種小電鋸不僅可以加工PCB板，還可以鋸PVC塑料板或絕緣板，不過速度要放慢一點，以免損壞電機和電源，這是我平時制作用的最多的工具之一，效果的確不錯。
網(wǎng)上較多有售的是一種臺式手動裁板機，這種機子比較笨重，要有穩(wěn)固的安裝底座，操作比較費勁，并不適合業(yè)余使用。
制板工具
對業(yè)余電子愛好者來講，用的最多的制版板方法是熱轉(zhuǎn)印法和感光法，具體制作過程，各種電子報刊、書籍多有介紹，不再贅述。熱轉(zhuǎn)印法除過半專業(yè)的熱轉(zhuǎn)印機外，簡單的面積小的板子，可以考慮電熨斗的方法，這里推薦一種供修改電路板的小型電熨斗，見圖7。用這個小熨斗制作小型電路板，簡單而方便。
前些年我曾經(jīng)買過一臺寧波豪邁電子廠生產(chǎn)的一種簡易桌面熱轉(zhuǎn)印機，用單片機控制加熱時間和溫度，操作簡單，只需要設(shè)置好加熱時間和溫度就行了，很好用，特別適合小面積電路板。如圖8所示。不管用什么方法實行熱轉(zhuǎn)印，切記轉(zhuǎn)印溫度要把握在175℃上下。
根據(jù)我的實踐體會，DIY愛好者還是盡量學(xué)習(xí)感光制板法。這和用Protel 99SE繪制PCB圖一樣，入門時有些困難，但是當(dāng)你掌握了初步方法之后，基本上可以一次成型，一般不需要修板，而且板面均勻整潔。
有興趣的朋友可參照感光原理自制一臺感光機，家用日光燈或?qū)Ｓ肬V紫外光燈都可以。要注意的是，燈管與電路板距離為5cm，日光燈照射時間為10分鐘，UV紫光燈照射時間為2分鐘，具體曝光時間要根據(jù)感光板說明書要求，結(jié)合工作環(huán)境慢慢熟悉掌握。本人參照以上原理，自制了一臺紫外光曝光機，使用碧華電子HB24XH-10S倒計時單片機電路板，制作了一片時間控制器電路板，可以自動控制曝光時間，我把曝光時間設(shè)置為2分鐘，使用效果很好。如圖9~圖11。
蝕刻方法
電路板繪好后，敷銅板要經(jīng)過腐蝕才能成為電路板，傳統(tǒng)的蝕刻原料是三氯化鐵（FeCL3），應(yīng)該說三氯化鐵價格低廉，是初學(xué)者不錯的選擇。但它致命的缺點是污染環(huán)境，不但容易使雙手、衣物、盆具染上難以去掉的顏色，而且有一股較強的刺鼻氣味，使用時一定要小心翼翼。我用過臺灣金電子公司生產(chǎn)的綠色環(huán)保蝕刻劑，蝕刻效果還不錯。這種粉劑為白色粉末狀，稀釋后呈淡藍色，用法和三氯化鐵差不多，但沒有氣味，沒有顏色，污染基本消失了，價格比三氯化鐵略高，但可以反復(fù)使用，還是劃算的。
蝕刻時要把握好兩點：一是溫度控制在55℃上下，溫度過低，蝕刻速度放慢，溫度過高，速度過快，容易造成過腐蝕，使電路板損壞。二是蝕刻時，要不停搖晃電路板，可以加快腐蝕速度，并隨時掌握進度。當(dāng)然有條件買一臺桌面自動蝕刻機，價錢200元，也是不錯選擇。見圖12。
總之，只要我們掌握了一種得心應(yīng)手的裁板技巧，用Protel 99SE繪制出合理美觀的PCB圖，用感光的方法制作出電路板銅板，蝕刻出標(biāo)準(zhǔn)的PCB板，或者更進一步涂上阻焊層，經(jīng)過一段時間練習(xí)，完全可以自制出準(zhǔn)專業(yè)水平的電路板。
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