# 自製 PCB 教學與歷史發展指南

資料來源：
https://hackaday.com/2016/09/12/take-your-pcbs-from-good-to-great-toner-transfer/

很多人會在家裡製作電路板。對我來說，這是一項很有用的技能，可以在完成專案的中間階段派上用場，就算最終版本會送去 PCB 工廠製作也是一樣。

舉例來說，當我需要一個能和其他開發工具搭配的 breakout board 時，沒有什麼比能快速做出一塊可以直接插上的板子更方便的了。能快速完成、繼續進行其他專案階段，而不是下訂單然後等待出貨，能幫助我保持工作節奏。

## 熱轉印法介紹

熱轉印是目前在家製作電路板最快的方法：

1. 用雷射印表機列印電路圖。
2. 熨燙到銅箔板上。
3. 進行蝕刻處理。

當它順利完成時，效果非常棒。但當它失敗時，會令人抓狂地想搞清楚是哪個錯綜複雜的環節出了問題。

我長期以來都在使用一種非常可靠、可重複的做法。最近我對整體系統進行了一些效能調整，想跟大家分享目前的狀態。目前，我可以非常穩定地製作出線寬 **6 mil（0.15 mm）**、線距 **8 mil（0.20 mm）** 的電路板。只要在後製稍加留意，做到 **4 mil / 6 mil** 也是完全可能的。

這樣的精度對我大部分的原型需求來說已經足夠，包含 TSSOP 封裝（腳距 0.65 mm），也允許我讓兩條走線通過一顆 0805 的表面貼裝電阻或電容。這樣的水準與最便宜的專業製板廠相當，但我可以在大約 **15 分鐘** 內完成一塊板子。

當我需要像是絲印與通孔鍍銅等進階功能時，可以採用其他方式處理，但通常我會等到最終版本再加入這些。

## 方法背後的原理與流程

### 可重複的科學實驗法

秘訣是什麼？**就是科學！**

將讓人眼花撩亂的變數與祕技拆解成一次一個變數的實驗，並針對那一個變數進行最佳化。

很多方法只能在你用對碳粉、紙張，或剛好掌握住熨斗壓力時才有效。

以下是我實踐多年的穩定步驟：

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### 🔧 **不重要的因素（可替代項）**

* **清潔銅板的方法**：細砂紙、菜瓜布、焊管拋光海綿都可，只要去除氧化層與油脂。
* **轉印紙材質**：雜誌紙（如 The Economist）或貼紙背膠紙均可。
* **蝕刻液種類**：酸性氯化銅、三氯化鐵、過硫酸銨、甚至醋+鹽，只要能蝕刻即可。

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### 📐 **三大關鍵物理因子**

* **壓力 (Pressure)**：越大越好。
* **時間 (Time)**：足夠但不過長。
* **溫度 (Temperature)**：控制在玻璃轉移溫度附近，讓碳粉軟化但不融化。

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### ✅ **固定壓力與時間**

* 方法：將電路板放在倒放的熨斗上，用擀麵棍加壓。
* 擀麵棍壓力集中，效果穩定。
* 滾動一到兩分鐘足矣。

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### 🌡️ **溫度校準實驗**

| 溫度 | 結果 |
| --------- | ------------------------ |
| 98°C | 幾乎完全不黏，只有 16 mil 線成功 |
| 125°C | 看起來不錯，但 6 mil 線於 pad 處斷裂 |
| 142°C | 6 mil 線之間出現短路 |
| 166°C | 碳粉融化失控，轉印紙撕裂，整片短路 |
| **132°C** | ✅ 完美成功，雜誌紙轉印效果極佳 |

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### 🖨️ **印表機與軟體影響因素**

* **PostScript 驅動**：產生鋸齒狀邊緣
* **PCL 驅動**：產生極細線條，易斷
* **Inkscape + SVG 檔列印**：線條平滑，略偏粗但最穩定

紙張雖非關鍵因素，但雜誌紙對粉塵的影響相對少。

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### 🔁 **持續調整與迭代**

* 建議持續測試各變數組合（溫度、壓力、紙張、驅動、輸出格式）。
* 當前可穩定產出 6/8 mil 線寬結果。
* 若需 6 mil 線距，可搭配刀片修補或進一步實驗。

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### 🔧 **結論與建議**

我最信任的基本流程：

> **極限壓力 + 溫度微調 = 穩定可靠的熱轉印 PCB 製程！**

若你也想節省等待工廠交貨的時間、提升實驗迭代速度，熱轉印是值得學會的技能。

它仍是我原型開發階段最愛用的方式，15 分鐘完成，製作速度無人能敵。

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