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DIY PCB 工厂：CNC 电路板加工指南

用 CNC 雕刻机铣削电路板，迭代速度快、单次成本低，但对平面度要求很严。本指南介绍在 DIY PCB 工厂配置下切铜前要做的六项检查，以及什么情况下外发加工比你自己花一晚上更划算。

±0.005 mm 加工公差无最小起订量12 小时内报价

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要点速览

平面度决定线宽工装夹具上 0.05 mm 的下凹对隔离宽度的影响比刀具还大。

0.15 mm 线宽、0.20 mm 间距是 DIY 的现实上限再往下，刀具跳动和铜毛刺就开始吃掉间距。

始终先做单面先做一层铜，再加对位销做第二层。

毁板的是切深，不是主轴转速首次切割失败大多是因为多扎了 0.05 mm。

间距低于 0.5 mm 就外发细间距元件和阻抗控制走线应交给受控工艺。

决策表

在选择某块板该在哪里制作时，可参考下表。

机床实际做什么

DIY PCB 工厂就是一台小型 CNC 雕刻机，主轴带动 V 型刀或平底铣刀在覆铜板上走刀。刀具不打印任何东西，而是去除走线之间不需要的铜，留下要保留的铜，再切出板框。其余工序，阻焊、丝印、电镀，都在机器之外完成，或者干脆不做。

刀具几何形状比多数人预想的更重要。0.1 mm 刀尖的 30° V 型刀切出的隔离槽很窄，但扎得越深，切口顶部越宽。0.2 mm 平底铣刀能保持槽宽恒定，代价是进给更慢、铜上热量更多。

覆铜 FR-4 既磨蚀又粘刀。用 0.2 mm 平底铣刀时， hobby 主轴在 10,000–12,000 rpm 下进给 200–400 mm/min 左右可行。进给再大，毛刺就会翻回刚切出的间距里。

整个工艺成败取决于切深控制。如果板面相对刀具移动 0.05 mm，隔离宽度也会变化大致相同的量。这与间距本身处于同一数量级。

哪里会断

线宽和间距决定上限。配好工装夹具的 hobby 雕刻机能稳定做到 0.15 mm 线宽和 0.20 mm 间距。降到 0.10 mm，同一套配置十块板里就有两块开始短路。刀具不是唯一原因，铜毛刺、板材编织纹和工装夹具变形都有影响。

层数是第二道墙。单面板不需要对位。双面板需要对位销或光学工装，而在 0.5 mm 焊盘上出现 0.1 mm 对位误差就已经要返工。在 DIY 雕刻机上做四层不是工作流程，是实验。

板子尺寸也有实际范围。小于 50 × 50 mm，装夹容易，平面度可控。超过 150 × 150 mm，多数 hobby 工作台变形足以让板子中间切得比边缘深。

热量和粉尘是隐性限制。FR-4 粉尘危害呼吸，也会磨蚀主轴轴承。任何认真的配置都需要在刀具处吸尘，而不是拿车间吸尘器对着工作台。

装夹

工装夹具是你能买到的最便宜的精度。用 6 mm 平底铣刀以 0.1 mm 深度铣平一块可牺牲的 MDF 或 FR-4 垫板，就得到基准平面。每次开工前都做，而不是一年做一次。

压住覆铜板与垫板同样重要。双面胶在 100 mm 板子上会带来 0.02–0.05 mm 的厚度变化。真空吸盘更平，但需要密封气室。在切割区域外的四周用六颗 M3 螺丝压紧，通常是最佳折中。

在铜面上对刀，不要在垫板上对刀。用塞尺或导通探头碰刀，然后把工件零点设在铜面。如果你在台面上对零，而板厚 1.6 mm 且有 ±0.1 mm 变化，板子就有一部分低于零点。

保留刀具记录。V 型刀涂层磨损早在刀尖明显崩裂之前就会表现为切槽变宽。每 20 块板在测试片上量一次槽宽，增宽超过 0.03 mm 就换刀。

分步说明

参数是 hobby 主轴在 1.6 mm FR-4、35 μm 铜上的起点值。

1
导出并检查 Gerber只导出顶层铜和外形。在 Gerber 查看器中打开文件，确认板尺寸、钻孔位置，且没有走线低于 0.15 mm。
2
在 CAM 中转换为刀路在 FlatCAM 或同类软件中加载铜层。隔离铣削设为 0.20 mm、两刀、切深 0.05–0.08 mm。外形切割深度设为 1.8 mm。
3
铣平垫板用 6 mm 平底铣刀以 8,000 rpm、600 mm/min、0.1 mm 切深铣平牺牲板。放铜板前先吸净粉尘。
4
装夹与对零在切割区域外的板边固定板材。直接在铜面上对刀，并用 0.05 mm 塞尺确认零点。
5
切试片在废料上先跑前 10 mm。用放大镜或显微镜测量沟槽宽度，以 0.01 mm 为步进调整切深，再切正式板。
6
切割、检查、去毛刺以 200–400 mm/min、10,000–12,000 rpm 切走线。放大检查毛刺是否桥接间隙，然后在平板上用 800 目砂纸去毛刺再焊接。
7
记录结果记录刀具、切深、进给和实测沟槽宽度。同一装夹下的下一块板应复用这些参数，而不是重新推导。