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生基板からプリント基板を作りたい(1)-- 情報収集

生基板からプリント基板を作るってのに挑戦してみようと思います。

調べてみると、製作方法に関して基本となる大きなメインストリームはあるとしても、 “迂回路” も色々とあったりで初心者の私には分かりにくい点もアチコチにありそうです。

ザックリとした大きな流れとしては、次の2つのステップなのかなと。

(1)回路を設計し、それを基板に描き移す
(2)基盤をエッチングすることで、不要な銅箔を除去する

上記2ステップの中に、仕様部材等によって色々と枝分かれがあるようなので、その辺りを色々と集めた情報を元に私なりに少し整理してみようと思います。

(1)回路を設計し、それを基板に描き移す

基板の回路設計に使えるフリーのパターンエディタ(CADソフト)は色々とあるようです。有名処だと、kiCadやeagle辺りかな。また、upverterはクラウド上で操作が可能らしい。

もちろん、ノートに鉛筆で手描きという手段もあります。

この辺りは、①どんな基板を使うのか、そして②設計した回路をどうやって基板に描き移すか、という点にも関係してきます。

①どんな基板を使うのか ⇒ 具体的には、生基板か感光基板か。

感光基板の場合は、「パソコンで制作したパターンをインクジェットプリンターで専用のフィルムに印刷」して、というのが通常の流れのようです。

一方、生基板の場合は、パソコン制作も手描きも両方OK(感光基板を使った際も、「手描きで回路を」ってやり方も勿論あると思いますけどね)。

因みに私は、生基板を購入しました。

生基板

②設計した回路をどうやって基板に描き移すか。

手描きの場合は、生基板にレジストペンなるもので直接描き移すそうです(黒マッキーでレジストペンの代用になるけど、青マッキーが最強との書き込みも)。

感光基板の場合は、専用フィルムに印刷されたパターンを感光基板に重ねた状態で紫外線に当てると、基板上に感光被膜がパターンの形として残ります。

そして、今回私が選択する、生基板とパソコンで制作したパターンの組み合わせでは、パターンを普通の紙に印刷して使うけど、その印刷手段に以下のような制限があるらしい。

レーザープリンターで印刷すればOKだけど、インクジェットプリンターではダメ。ただし、一旦インクジェットで印刷したものをコンビニのマルチコピー機でコピーすればOK。

紙にインクが染み込むインクジェットではなく、紙の表面にインクが乗っているだけのレーザープリンターやコピーなら、次の工程でアセトンやアイロンで転写できるってこと。

そう、生基板に(パソコンで制作した)パターンを転写する工程は、アイロンを使う方法と、アセトンを使う方法に別れるようです。

転写の際に注意すべきは、生基板に印刷面側を重ねることになるので、パターンは “裏返し” になります。なので、転写用のパターンは “反転” させたものを作っておきます。

(2)エッチングすることで、不要な銅箔を除去する

生基板は(感光基板も)基材の表面全体が銅箔で覆われているので、パターン部分の銅箔だけを残し、他の部分の銅箔を除去するのが、次の工程となるエッチングです。

(1)で感光被膜として残したり、レジストペンで描いたり、あるいはレーザープリンターで印刷した(あるいはコピーした)パターンを転写したのは、このエッチング工程のため。

パターン以外の部分の銅箔をエッチング液で溶かします。

エッチング液の代わりに、より安価な材料で特製エッチング液を作っても良いらしい。この特製エッチング液を作るのに必要な材料は、クエン酸、オキシドール、塩の3品。

ということで、100均でクエン酸を買ってきました。

クエン酸とスチールウール

隣にあるスチールウールは、エッチングの前に銅箔面を磨いて油脂等を除去するため。

まだ、エッチング工程終了後に、基板に転写したインクを洗い流したり、銅箔パターンが錆びないようにフラックスを塗布したりといった工程も残っていますが・・・・

大まかな作業工程は把握したように思います。

100均でクエン酸やスチールウールを買う際に、他のオキシドールやアセトンも買ってくる積りでしたが、ホームセンターでも見つけられませんでした。

ってことで、オキシドールはヨドバシドットコムで購入手続きを(が、在庫は無いようなので、いつ届くことやら)、アセトンは奥さんにマニキュアの除光液を借りて代用する積り。

実際にはこの中で触れていないもう少し細かい工程もあるのですが、その辺は実際に製作作業の中で(自分でも理解しながら)拾い上げていこうと思っています。

さて、オキシドールが届くのを待ちながら、パターン作りから取り組んでみましょうか。


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