TechWeb 文 / 新喀鸦
无论是对于上班族还是学生党来说，U盘可以算是最常用的数码产品了。而对于U盘或者固态硬盘这样的数码产品，其实制作起来门槛是比较低的。只要购买好相应的材料，即使在家中也可以制作。
闪存和主控
对于U盘或者是固态硬盘这类存储设备来说，主控芯片和闪存（flash memory）是两大主要部件。我们可以把整个存储设备看做一个仓库。闪存就是这间仓库的库房，而主控芯片就是库房的管理员。主控芯片管理着数据的进出，数据存储在闪存中。
闪存芯片的主要品牌有：三星、铠侠（原“东芝存储器”）、西部数据（收购了闪迪）、SK海力士、美光、英特尔。值得说明的是，有些所谓的闪存厂商，其实只是负责闪存的封装工作。他们会从像东芝这样的闪存厂商购买制作好的晶圆，拿回来之后自己封装并打上自己的logo（商标）出售。
目前市面比较常见的存储颗粒可以分成以下几种：3D XPoint、SLC、MLC、TLC和QLC。其中3D XPoint比较特殊，目前市面上能见到的3D XPoint的产品也就只有英特尔的傲腾系列。
而对于SLC、MLC、TLC和QLC，它们的区别就比较简单了。
SLC：每个存储单元（Cell）可以存储1bit（0或1）信息。
MLC：每个存储单元（Cell）可以存储2bit信息。
TLC: 每个存储单元（Cell）可以存储3bit信息。
QLC: 每个存储单元（Cell）可以存储4bit信息。
也就是说从SLC到QLC,存储容量不断增长，成本也在降低。但从一定程度上牺牲了性能和寿命。
如果SLC要与QLC同台竞技，结果可能是这样的：
SLC：我性能比你强。
QLC：我比你便宜。
SLC：我寿命比你高。
QLC：我比你便宜。
所以对于性能和寿命的损失，看在钱包的面子上，不说可以接受，起码可以忍受。一些消费级QLC甚至可以提供5年质保，至少对于消费级市场来说，这个寿命是够用的。
从客观上说，TLC和QLC的推出让更多的消费者买的起固态硬盘了，对于厂商来说，他们可以扩大闪存颗粒的产能，这样闪存颗粒的成本也会降低。卖得多，成本还能降低，这就意味着能赚更多的钱。
而对于主控来说，可以简单分为两类：闪存厂自己用的和大家公用的。
市面上像固态硬盘和U盘这类存储设备成本的大头在闪存上，而不是在主控芯片上。这也就造成了闪存大厂往往也是U盘大厂或者固态硬盘大厂，毕竟用自己的制造闪存再加工成固态硬盘能挣更多钱。基于这种情况，闪存大厂往往也会顺便自研一些主控芯片，这样除了多挣钱以外还可以提高存储产品的性能，并且添加一些自己需求的功能（例如安全和加密方面）。
另一类就是公用的主控芯片，比如像银灿、慧荣、群联这样的厂商。他们会把主控芯片卖给任何有需要的存储设备厂商，之后这些存储设备厂商将买来的主控芯片和闪存组装为固态硬盘或U盘再进行出售。
那么既然闪存大家都可以采购、公用的主控芯片大家也可以采购，那么最后做出来的固态硬盘产品是不是有可能撞衫（规格完全一样）呢？
其实是有的，之前就有数码爱好者遇到过，购买了两个不同品牌的固态硬盘，发现主控芯片型号和闪存颗粒型号都完全一样的情况。
在介绍完这些基础知识后，接下来咱们聊聊具体该怎么样做一个U盘。
第一步*选择适当的闪存和主控
单纯就制作U盘来说，选好闪存和主控就算是成功一半了。不是所有主控芯片和闪存都互相兼容。所以如果你是准备从手机或固态硬盘上拆下来闪存制作U盘，那你就需要根据拆下来的闪存型号选择主控。
如果你是准备购买闪存和主控的话，建议选择相对大众一些的主控和闪存，这样后期遇到问题一般都可以在相关论坛上查找到对应的解决方案。
第二步*绘制PCB并制造主控板
喜欢折腾的小伙伴可以进行这个步骤，但对于不喜欢折腾的小伙伴可以通过购买主控板的方式跳过此步骤。
首先你需要通过论坛等渠道获得所选主控板的电路图，随后你可以根据电路图在Altium designer等EDA软件上设计并绘制PCB版图。
之后你可以将版图文件交给PCB制造商进行打样（小批量制作）。以G2版型为例，一个U盘的PCB尺寸大概为1.4cm*3.3cm。
以现在嘉立创的报价为例，这样的PCB版打样（只生产5块）价格为0元。更改阻焊颜色（PCB版颜色）也是不加收费用的。
如果有特别喜欢折腾的小伙伴，这种规格的PCB板其实也是可以勉强在家制作的。将PCB版图1:1打印出来之后，转印到覆铜板上，然后经过腐蚀等工序制作。
第三步*植锡或去掉焊锡
当大家上述步骤后或者直接购买了主控板与闪存颗粒，可以根据情况进行植锡或者去掉焊锡的操作。
植锡是指PCB或主控板的焊盘上原先没有焊锡，我们为了之后的吹焊操作更加方便，预先弄上一层焊锡的操作。
具体植锡的操作方法为：用对应型号的钢网对齐闪存的焊盘并压紧，涂抹锡膏或者使用对应尺寸的锡球，擦除多余的锡膏后用热风枪吹至熔化即可。
如果我们购买的主控板和闪存上都已经植过锡了，那么这种情况一般建议去掉一面的焊锡。如果两边都有植好的锡球，这样之后吹焊时芯片位置容易移动造成焊接失败。
去掉焊锡的具体操作为：在已有的焊锡上涂抹助焊剂，用刀头电烙铁拖一遍，即可去除。
对于从手机或固态硬盘上拆下来的闪存，如果闪存上面有残余的焊锡也可通过这样的操作先去掉焊锡再植锡。
第四步*吹焊
如果你购买的主控板和闪存刚好只有一边植有焊锡（主控板焊盘上或闪存颗粒上有焊锡），那么你可以直接进行吹焊操作。
吹焊操作的流程为：涂抹助焊剂后，按照预定的方向（具体参考主控说明）将闪存放置于主控板的焊盘上方，并与之对齐。之后使用热风枪进行吹焊，风量大概3-4。如果主控板或闪存上使用的焊锡为有铅焊锡（熔点较低），则可以尝试在300度左右吹焊。如果主控板或闪存上使用的焊锡为无铅焊锡（熔点较高），则可以尝试在350度-400度之间进行吹焊，具体温度可以根据实际观察焊锡熔化的情况调整。
第五步*开卡
如果只是将主控板和闪存焊接在一起，这样是不能直接使用的，需要先进行开卡（有些称为量产）操作，将相应的信息写入到主控芯片中进行初始化。
简单来说用配套的软件就可以了，本次制作U盘使用的主控是银灿IS903，因此使用了银灿的量产工具进行开卡。在正式开卡前建议先进行一次“强力擦除”操作，这样可以避免一些之后发生的错误。
在开卡之后装上外壳，U盘就可以正常使用了。
（董云龙 ）
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