手工制作PCB双层板

这里将以一块51实验板为例，讲解双面电路板的手工制作过程及注意事宜。

一、图纸绘制

图纸的绘制至关重要，稍有瑕疵将给做板带来巨大麻烦。用Protel99进行制图，其它制图软件类似。绘制出原理图，完成后用Protel里的电气规则检查（ERC）校对一次，然后生成网络表Netlist，确保原理图正确无误。接着制作PCB印制图，加入正确的库之后导入网络表，连上电路导线。之后用设计规则检查（DRC）校对。

绘制PCB时注意：在设计双面板PCB图中，PCB板宽度必须小于13厘米（否则会被强行拆开成多页），长度小于一张A4纸张长度(不超过295mm)的一半。（实在超过没办法就只能用两张对叠的方式了，那么下面的PCB合并步骤就免了，之后的对叠会非常困难。）还要注意关闭手工用不到的Mechanical层！如果底层有器件的话要保留Bottom Overlay印刷层（不打印印刷层或者背面元件非常少的可省）。

由于是手工做板，两面的对齐将是非常难的。应加大双面孔（包括过孔）的直径，贴片器件的焊盘最好也加大，有些器件底下不能有另一层的连接点（比如排针和大电容。）那些元件已经将其中一面挡住了，烙铁只能焊另一面，如果线在顶层势必导致焊接困难，这跟工厂的带通孔PCB板不同。可以把那些器件的孔改为单面的孔（将另一面用实心圆标注，以示从另一面打孔，可省。），免得布线时连上，不过器件多的话很麻烦。下图这种情况是不允许的：

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过孔，可以利用直插元件的管脚作为过孔，以减少过孔数目。不能在紧贴电路板的器件下方放置过孔（比如贴片集成块）。用比过孔稍大的空心圆标注过孔，可方便焊接。导线不能太细，根据个人手工的水平，12mil 左右是极限了（建议布线的宽度在15mil或以上），再细的话就等着补线吧（细线多的要补泪滴）。不要图美观把多条细线靠太近，细线之间的间距应在15mil以上才不易被烙铁烫坏。这块板的显示部分的"排线"就是很好的反例。

在四脚加入定位孔（可以将定位孔做成元件，方便使用），在KeepOutLayer层绘制三根间距为3mm的定位线（见图中白色选中的线）。中间一根的粗细跟电路板厚度相同，取1.4mm宽，155mm长，另两根为一般细线，然后锁定。在图纸中导线相对较密的一端加入定位线并与原边框对齐。

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清理元件属性中的全角字符（Protel比较垃圾，不支持全角字符，用的话会出现稀奇古怪的问题，比如使整张图缩成最小且无法移动，如果你已经将画有全角的PCB布好线了才发现，只好劝你重新导入再画一次了。），都改成拼音吧，如果嫌碍眼就挪到板子外面。要标注汉字可以用BMP2PCB软件转换成元件再放入图中。

绘制并制作印刷很有必要。可以减少元器件放置的时间和错误，也使电路板更美观。这里将加入并单独处理印刷层。

拆层前先费点时间讲一下层的正反，免得等下头晕了。一般来说，画PCB都采取从上往下的俯视图来画，红色层是眼睛看见的一层，蓝色层是背面的那层。所以PCB中正面的层――红色层（电路层）和黄色层（正面印刷层）里的字都是正的，而背面的层――蓝色层（电路层）和棕色层（反面印刷层）的字都是翻转的，也就是X镜像了的。而用热转印法完成的电路板层都会被翻转一次。这样的流程下来导致正面层被自动翻转了一次，背面层刚好是原样。所以就要把正面层手动翻转一次。

二、拆层：

将上一步完成的双面PCB图复制粘贴出三份，改名为：①toptemp.pcb ②Printboard.pcb ③印刷层.pcb。

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然后把每个PCB图中不要的层及位于该层的元件逐个删掉（只要该元器件有脚或固定部分在该层的都删），点击菜单"Edit"→"Selete"→"All on layer" →Ctrl + delete，删除。电路板中原来的预拉线会出现，可

能还会有大量绿色警告，都不影响操作。印刷层可以保留不动。

①在toptemp.pcb里选择并删掉所有在Bottom Layer层里的线及元器件。再选中全部，拖动同时按"X"翻转，得到翻转后的顶层。

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②在Printboard.pcb里删Top Layer，得到底层。

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③印刷顶层.pcb中删两层的线，剩下元件。点任意一个焊盘→全局→同层（多层、顶层、底层，分三次处理）→"All Primitives"→改变X、Y大小为0。（此步可省），然后同前两层一样处理，电路层也可不管。

三、两个方向PCB的合并

为方便激光打印机打印图纸，PCB图纸都采用纵向排列。打印出来后从中线开始对折，有几种不同方向的合并，其效果都一样。这里用两个不同方向演示合并过程。

复制粘贴两组电路层到Printboard.pcb中，顶层旋转180度，得到下图的竖排方向混合PCB：

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印刷层的制作类似，都进行旋转，得到印刷层.pcb

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四、预制作

安装了打印机或者虚拟打印机后就可以点"打印"了，请勿用OFFICE虚拟打印机打印，否则PCB将不是100％比例。

由于电路层与印刷层不是在同一个文件，就可以分开两张纸打印并去掉不需要的层。打开电路层，右击"Multilayer Composite Print"，选择"Properties"，打开打印设置选项页。关闭不用的层（Mechanical层等）。勾选上"Show Holes"，色彩设置为"Black & White"，再点"Move Up"把MultiLayer移至顶行（如果没有设置该步，空心的孔里会有导线），Remove掉不要的层，只留四层（如下图所示），其它选项不要改动，印刷层的设置类似，这样就设置完成了。放大图纸仔细检查电路PCB是否符合要求（包括断线、相连以及PCB正反）。

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Protel 2004的打印设置可参考网上的文章。

五、正式制作

用细砂纸打磨敷铜板，磨平四周。用质量比较好的激光打印机打印蜡纸（注意光面朝上，热转印纸只可用一次，以免影响硒鼓寿命），进纸的时候要施加少许力推纸进入（专用打印机就免了）。将打好的那张电路层的热转印纸沿定位线对叠，对齐正反两面，板子边缘与定位线靠拢，小心压到敷铜板上，钻四个定位孔，接着吹掉碎屑。从定位线一侧将电路板推入热转印机（其实就是照片过塑机）热转印。有人用电熨斗熨烫成功的，可以去尝试。注意要等敷铜板冷却再撕开热转印纸，以免粘在板上。用笔尖细的油性记号笔补救少量断线（效果不如墨粉覆盖的好）。

下面是装塑料定位销→用腐蚀液（水：盐酸：双氧水= 3：1：1）腐蚀→清洗并打磨掉墨粉→裁板（锯子锯或者用铡刀）。

将印刷层盖到电路板上，再次热转印，就实现真正的"印刷"了（该步可省）。接着涂上助焊剂（松香酒精溶液）→从标有孔多的一面开始钻孔（完成后翻过来检查另一面并补打）→用剪下来的元件脚（废物利用，哈哈）焊过孔→粗测和补焊（很近的线是否短路，关键线是否导通）→按照先小后大的顺序焊元器件（不放心的话先焊出最小系统来测试）→装配其它零件、插上芯片、接好线→完整测试检查→完成。

经过以上步骤精心制作的PCB电路板已经可以跟PCB厂家几百块钱打样的板媲美了。完成的板子由于有松香酒精溶液的保护，有一点绝缘效果，也不易氧化