戦利品を使ってプリント基板を作る秘密。自宅のプリント基板自宅の戦利品

具体的な例を使って条件を説明します。たとえば、基板を 2 枚作成する必要があります。 1 つは、あるタイプのケースから別のタイプのケースへのアダプターです。 2 つ目は、BGA パッケージを備えた大きな超小型回路を、3 つの抵抗を備えた TO-252 パッケージを備えた 2 つの小型回路に置き換えることです。基板サイズ: 10x10 および 15x15 mm。プリント基板の製造には、フォトレジストを使用する方法と「レーザーアイロン「レーザーアイロン」を使ってみましょう。

自宅でプリント基板を作るプロセス

1. プリント基板設計を準備します。私は DipTrace プログラムを使用しています。便利で、高速で、高品質です。私たちの同胞によって開発されました。一般に受け入れられている PCAD とは異なり、非常に便利で快適なユーザーインターフェイスです。 PCAD PCB 形式への変換があります。多くの国内企業がすでに DipTrace 形式を受け入れ始めていますが。

DipTrace では、将来の作成物を大量に確認する機会があり、非常に便利で視覚的です。これが私が得るべきものです（ボードはさまざまな縮尺で表示されています）。

2. まず、PCB にマークを付け、プリント回路基板用のブランクを切り出します。

3. トナーをケチることなく、可能な限り最高の品質でプロジェクトを鏡像で表示します。多くの実験の結果、この用紙に選ばれたのはプリンター用の厚手のマットフォト用紙でした。

4. 基板ブランクの洗浄と脱脂を忘れないでください。脱脂剤がない場合は、消しゴムを使ってグラスファイバーの銅をこすってください。次に、通常のアイロンを使用して、トナーを紙から将来のプリント基板に「溶接」します。紙がわずかに黄色になるまで、軽く圧力をかけながら3〜4分間保持します。火力を最大に設定しました。より均一に加熱するために、上に別の紙を置きます。そうしないと、画像が「浮く」可能性があります。大事なポイントここ - 加熱と圧力の均一性。

5.この後、ボードを少し冷ましてから、紙が貼り付けられたワークピースを水、できれば熱い水の中に置きます。写真用紙はすぐに濡れるので、1 ～ 2 分後に上の層を慎重に剥がすことができます。

将来の導電パスが集中している場所では、紙が基板に特に強く貼り付きます。まだ触れていません。

6. ボードをさらに数分間浸します。残った紙は消しゴムを使ったり、指でこすったりして慎重に取り除きます。

7. ワークを取り出します。乾燥させます。トラックがあまり鮮明でない場合は、細い CD マーカーを使用して明るくすることができます。ただし、すべてのトラックが同じようにクリアで明るいものになることが望ましいです。これは、1) アイロンによるワークピースの均一性と十分な加熱、2) 紙を取り除くときの精度、3) PCB 表面の品質、および 4) 紙の適切な選択に依存します。最後の点を試して、最適なオプションを見つけることができます。

8. 将来の導体トラックが印刷されたワークピースを塩化第二鉄溶液に置きます。 1.5 ～ 2 時間毒を入れます。待っている間、「お風呂」に蓋をしましょう。煙はかなり腐食性で有毒です。

9.完成したボードを溶液から取り出し、洗浄して乾燥させます。レーザープリンタのトナーは、アセトンを使用してボードから簡単に洗い流すことができます。ご覧のとおり、幅 0.2 mm の最も細い導体でも非常に良好な結果が得られました。残りわずかです。

10.「レーザーアイロン」法で作ったプリント基板に錫メッキを施します。残ったフラックスをガソリンやアルコールで洗い流します。

11. 残っているのは、基板を切り取って無線要素を取り付けることだけです。

結論

ある程度のスキルがあれば、「レーザーアイロン」方法は家庭で簡単なプリント基板を作成するのに適しています。 0.2 mm 以上の短い導体が非常に明確に得られます。太い導体は非常にうまくいきます。準備、紙の種類やアイロンの温度の選択、エッチング、錫メッキなどの実験にかかる時間は約 3 ～ 5 時間です。ただし、会社にボードを注文するよりもはるかに高速です。現金コストも最小限で済みます。一般に、単純な予算のアマチュア無線プロジェクトでは、この方法の使用をお勧めします。

プリント基板とは

プリント回路基板 (PCB、またはプリント配線基板、PWB) は、電子回路の導電回路がその表面および/または体積上に形成される誘電体プレートです。プリント基板は、さまざまな電子コンポーネントを電気的および機械的に接続するように設計されています。プリント回路基板上の電子部品は、通常はんだ付けによって、その端子によって導電パターンの要素に接続されます。

とは異なり壁掛け式、プリント回路基板上の導電性パターンは箔でできており、固体の絶縁ベース上に完全に配置されています。プリント回路基板には、リード付きコンポーネントまたは平面コンポーネントを取り付けるための取り付け穴とパッドが含まれています。さらに、プリント基板にはビアがあり、電気接続ボードの異なる層にあるフォイルのセクション。通常、ボードの外側にはマークが付けられています保護カバー(「はんだマスク」) およびマーキング (設計文書に従って図面とテキストをサポート)。

導電パターンを備えた層の数に応じて、プリント基板は次のように分類されます。

片面 (OSP): 誘電体シートの片面に箔が 1 層だけ接着されています。

両面 (DPP): 2 層のフォイル。

多層 (MLP): 基板の両面だけでなく、誘電体の内側の層にも箔があります。多層プリント回路基板は、いくつかの片面または両面基板を接着することによって作られます。

設計されたデバイスの複雑さと設置密度が増すにつれて、基板上の層の数も増加します。

プリント基板の基礎は誘電体であり、最も一般的に使用される材料はグラスファイバーとゲティナックスです。また、プリント回路基板のベースは、誘電体 (陽極酸化アルミニウムなど) でコーティングされた金属ベースである場合があり、トラックの銅箔は誘電体の上に適用されます。このようなプリント基板は、電子部品から効率的に熱を除去するためにパワーエレクトロニクスで使用されます。この場合、基板の金属ベースがラジエーターに取り付けられます。マイクロ波範囲および最大 260 °C の温度で動作するプリント基板に使用される材料は、ガラス繊維で強化されたフッ素樹脂 (FAF-4D など) およびセラミックです。フレキシブル回路基板は、カプトンなどのポリイミド材料で作られています。

ボードを作るためにどのような材料を使用しますか?

ボードを作成するための最も一般的で手頃な材料は、Getinax とファイバーグラスです。 Getinax 紙にはベークライトワニス、エポキシを含むグラスファイバーテキソライトが含浸されています。必ずグラスファイバーを使用します！

フォイルグラスファイバーラミネートは、ガラス繊維にバインダーを含浸させたシートです。エポキシ樹脂厚さ 35 ミクロンの銅電解耐ガルバニック箔で両面が裏打ちされています。最大許容温度は-60°С ～ +105°С。非常に高い機械的および電気的絶縁特性を備えており、切断、穴あけ、スタンピングによって容易に機械加工できます。

グラスファイバーは主に厚さ 1.5 mm の片面または両面で使用され、厚さ 35 ミクロンまたは 18 ミクロンの銅箔が使用されます。厚さ 0.8 mm の片面ガラス繊維ラミネートと厚さ 35 ミクロンのフォイルを使用します (理由については後で詳しく説明します)。

家庭でプリント基板を作る方法

基板は化学的および機械的に製造できます。

化学的方法では、ボード上のトラック（パターン）があるべき場所に、保護組成物（ワニス、トナー、ペイントなど）がホイルに塗布されます。次に、基板を特殊な溶液（塩化第二鉄、過酸化水素など）に浸します。この溶液は銅箔を「腐食」しますが、保護組成物には影響を与えません。その結果、銅が保護組成物の下に残る。その後、保護組成物が溶剤で除去され、完成したボードが残ります。

機械的方法ではメスを使用します（手作り）または製粉機。特殊なカッターでフォイルに溝を作り、最終的には必要なパターンであるフォイルで島を残します。

フライス盤は非常に高価であり、フライス盤自体も高価でリソースが不足しています。したがって、この方法は使用しません。

最も単純な化学的方法- マニュアル。リソグラフワニスを使用して、ボード上にトラックを描き、溶液でエッチングします。この方法では、非常に薄い配線を備えた複雑な基板を作成することはできません。したがって、これも私たちのケースではありません。

回路基板を作成する次の方法は、フォトレジストを使用することです。これは非常に一般的な技術であり (基板は工場でこの方法を使用して製造されます)、家庭でもよく使用されています。インターネット上には、このテクノロジーを使用して基板を作成するための記事や方法がたくさんあります。非常に優れた再現可能な結果が得られます。ただし、これも私たちの選択肢ではありません。主な理由は、かなり高価な材料 (フォトレジスト、これも時間の経過とともに劣化します) と追加のツール (UV 照明ランプ、ラミネーター) にあります。もちろん、自宅で回路基板を大規模に生産している場合、フォトレジストは比類のないものです。それをマスターすることをお勧めします。また、この装置とフォトレジスト技術により、回路基板上にシルクスクリーン印刷と保護マスクを製造できることも注目に値します。

レーザープリンターの出現により、アマチュア無線家は回路基板の製造にレーザープリンターを積極的に使用し始めました。ご存知のとおり、レーザープリンターは「トナー」を使って印刷します。これは、温度下で焼結して紙に付着する特殊な粉末であり、その結果として絵が描かれます。トナーはさまざまな化学薬品に対して耐性があるため、銅の表面の保護コーティングとして使用できます。

そこで、紙から銅箔の表面にトナーを転写し、特殊な溶液で基板をエッチングしてパターンを作成する方法を採用しています。

使いやすさのためこの方法アマチュア無線で非常に広く普及しています。 Yandex または Google でトナーを紙から板に転写する方法を入力すると、「LUT」（レーザーアイロン技術）などの用語がすぐに見つかります。この技術を使用したボードは次のようにして作成されます。トラックのパターンが鏡面バージョンで印刷され、銅板上のパターンを備えた紙がボードに貼り付けられ、この紙の上にアイロンがけされ、トナーが柔らかくなって表面に貼り付きます。ボード。その後、紙を水に浸してボードの準備が整います。

インターネット上には、このテクノロジーを使用して基板を作成する方法に関する記事が「100 万件」あります。しかし、このテクノロジーには多くの欠点があり、直接手を動かす必要があり、慣れるまでに非常に長い時間がかかります。つまり、それを感じる必要があるのです。支払いは初回ではなく、2回おきに行われます。ラミネーターを使用すると（通常のラミネーターでは温度が不十分です）、多くの改善点があり、非常に良い結果を得ることができます。特別なヒートプレスを構築する方法もありますが、これもまた特別な装置を必要とします。 LUT テクノロジーの主な欠点は次のとおりです。

オーバーヒート - 線路が広がる - 広くなる

加熱不足 - 紙の上に跡が残る

紙がボードに「焼き付けられる」ので、濡れていても剥がれにくくなります。その結果、トナーが損傷する可能性があります。どの紙を選択すればよいかについては、インターネット上にたくさんの情報があります。

多孔質トナー - 紙を除去した後、トナー中に微細孔が残ります - それらを通して基板もエッチングされます - 腐食したトラックが得られます

結果の再現性 - 今日は素晴らしく、明日は悪く、その後は良い - 安定した結果を達成することは非常に困難です - トナーをウォームアップするために厳密に一定の温度が必要であり、ボード上の安定した接触圧力が必要です。

ちなみにこの方法では基板を作ることはできませんでした。雑誌とコート紙の両方でやってみました。その結果、ボードをダメにしてしまいました - 過熱により銅が膨張しました。

何らかの理由で、インターネット上には、トナー転写の別の方法であるコールドケミカル転写法に関する情報が不当にほとんどありません。これは、トナーはアルコールには溶けないが、アセトンには溶けるという事実に基づいています。その結果、トナーを柔らかくするだけのアセトンとアルコールの混合物を選択すると、トナーを紙からボードに「再接着」することができます。私はこの方法がとても気に入って、すぐに成果を上げました。最初のボードの準備が整いました。しかし、後でわかったのですが、どこにも見つかりませんでした詳細な情報、100%の結果が得られます。子供でもボードを作れる方法が必要です。しかし、2度目は基板を作るのに失敗し、また必要な材料を選ぶのに時間がかかりました。

その結果、多大な労力を費やした結果、一連のアクションが開発され、100% ではないにしても 95% の効果をもたらすすべてのコンポーネントが選択されました。良い結果。そして最も重要なことは、プロセスが非常に簡単なので、子供が完全に独立してボードを作成できることです。これが私たちが使用する方法です。 (もちろん、理想に近づけ続けることもできます - より良くなった場合は、書いてください)。この方法の利点:

すべての試薬は安価で入手しやすく、安全です

追加の道具は必要ありません（アイロン、ランプ、ラミネーター - 何も必要ありませんが、鍋は必要です）

ボードを損傷する方法はありません - ボードはまったく加熱しません

紙が勝手に剥がれます - トナー転写の結果がわかります - 転写が出なかった場所

トナーには細孔がありません（紙で密封されています） - したがって媒染剤はありません

1-2-3-4-5 を実行すると、常に同じ結果が得られます - ほぼ 100% の再現性

始める前に、必要なボードと、この方法を使用して自宅で何ができるかを見てみましょう。

製造されたボードの基本要件

最新のセンサーと超小型回路を使用して、マイクロコントローラー上でデバイスを作成します。マイクロチップはどんどん小型化しています。したがって、ボードに対する次の要件を満たす必要があります。

基板は両面でなければなりません (原則として、片面基板を配線するのは非常に困難です。家庭で 4 層基板を作るのは非常に困難です。マイクロコントローラには土層干渉から保護するため)

トラックの厚さは 0.2 mm である必要があります。このサイズで十分です。0.1 mm であればさらに良いでしょう。ただし、はんだ付け中にエッチングされ、トラックが剥がれる可能性があります。

トラック間のギャップは 0.2mm で、これはほとんどすべての回路に十分です。ギャップを 0.1 mm まで縮小すると、トラックの結合や基板の短絡の監視が困難になります。

保護マスクは使用しませんし、シルクスクリーン印刷も行いません。これにより生産が複雑になりますが、自分で基板を作成する場合は、その必要はありません。繰り返しますが、このトピックに関する情報はインターネット上にたくさんあります。必要に応じて、自分で「マラソン」を実行することもできます。

基板に錫メッキを施しません。これも必要ありません（100 年使用するデバイスを製造する場合を除く）。保護のためにワニスを使用します。私たちの主な目標は、デバイス用のボードを自宅で迅速、効率的、そして安価に作成することです。

完成した基板はこんな感じです。当社の方法で作成 - トラック 0.25 および 0.3、距離 0.2

片面基板2枚から両面基板を作る方法

両面基板を作成する際の課題の 1 つは、ビアが揃うように側面を位置合わせすることです。通常、このために「サンドイッチ」が作られます。 1 枚の用紙に両面を一度に印刷します。シートを半分に折り、特別なマークを使用して側面を正確に位置合わせします。内側には両面テキストライトを配置。 LUT 法を使用すると、このようなサンドイッチにアイロンがかけられ、両面基板が得られます。

しかし、コールドトナー転写方式では、転写そのものが液体を用いて行われます。したがって、片面と同時にもう一方の面を濡らすプロセスを組織することは非常に困難です。もちろん、これも行うことができますが、特別な装置であるミニプレス（バイス）を使用します。厚い紙を使用し、液体を吸収してトナーを転写します。シートを濡らすと液体が垂れなくなり、シートの形状が保持されます。そして「サンドイッチ」が作られます - 湿らせたシート、シートトイレットペーパー余分な液体を吸収するには、模様のあるシート、両面ボード、模様のあるシート、トイレットペーパー、そして再び湿らせたシートを使います。これらはすべて万力で垂直に固定されています。しかし、私たちはそんなことはせず、もっとシンプルにやります。

非常に良いアイデアが基板製造フォーラムで思いつきました。両面基板を作るのは大変なことです。ナイフを使って PCB を半分に切ります。グラスファイバーは層状のマテリアルであるため、特定のスキルがあればこれを行うのは難しくありません。

その結果、厚さ 1.5 mm の 1 枚の両面基板から 2 つの片面半分が得られます。

次に、2 つのボードを作成し、ドリルで穴を開けて完了です。完全に位置が揃っています。 PCB を均一に切断することが常に可能であるとは限りませんでした。最終的には、厚さ 0.8 mm の薄い片面 PCB を使用するというアイデアに至りました。 2 つの半分を接着する必要はなく、ビア、ボタン、コネクタのはんだ付けされたジャンパーによって所定の位置に保持されます。ただし、必要に応じて、エポキシ接着剤で問題なく接着できます。

このハイキングの主な利点:

厚さ0.8mmのテキストライトなので、紙ハサミで簡単にカットできます！どのような形状でも、つまり体に合わせてカットするのが非常に簡単です。

薄い PCB - 透明 - 下から懐中電灯を当てると、すべてのトラック、短絡、断線が正しいか簡単にチェックできます。

片側のはんだ付けが簡単です - 反対側のコンポーネントが干渉せず、超小型回路ピンのはんだ付けを簡単に制御できます - 最後に側面を接続できます

2 倍の穴を開ける必要があり、穴がわずかに一致しない場合があります。

ボードを接着しないと構造の剛性がわずかに失われますが、接着はあまり便利ではありません

厚さ 0.8 mm の片面グラスファイバーラミネートを購入するのは困難です。ほとんどの場合、1.5 mm が販売されていますが、入手できない場合は、ナイフで厚いテキストライトをカットできます。

詳細に進みましょう。

必要なツールと化学

次の材料が必要です。

これですべてが揃ったので、段階的に見ていきましょう。

1. InkScape を使用した印刷用の用紙上のボード層のレイアウト

自動コレットセット:

最初のオプションをお勧めします - 安価です。次に、ワイヤーとスイッチ (できればボタン) をモーターにはんだ付けする必要があります。モーターを素早くオン/オフするのがより便利になるように、ボタンを本体に配置することをお勧めします。残っているのは電源を選択することだけです。7 ～ 12V 電流 1A の任意の電源を使用できます (これより少ない電源も可能です)。そのような電源がない場合は、1 ～ 2A の USB 充電または Krona バッテリーが適している可能性があります。（試してみてください。誰もがモーターの充電を好むわけではありません。モーターが始動しない可能性があります）。

ドリルの準備ができたので、ドリルできます。ただし、厳密に 90 度の角度で穴を開ける必要があるだけです。ミニマシンを構築できます - インターネット上にはさまざまなスキームがあります。

しかし、もっと簡単な解決策があります。

穴あけ治具

正確に90度の穴を開けるには穴開け治具を作れば十分です。次のようなことを行います。

作り方はとても簡単です。正方形のプラスチックを用意します。ドリルをテーブルまたはその他の平らな面に置きます。そして、必要なドリルを使用してプラスチックに穴を開けます。ドリルの水平方向の動きを均一にすることが重要です。モーターを壁やレール、プラスチックに立てかけることもできます。次に、大きなドリルを使用してコレット用の穴を開けます。裏側から、プラスチック片をドリルで開けるか、切り取り、ドリルが見えるようにします。滑り止めの表面を紙や輪ゴムで底に貼り付けることができます。このような治具はドリルごとに作成する必要があります。これにより、完全に正確な穴あけが保証されます。

このオプションも適切です。上部のプラスチックの一部を切り取り、底部の角を切り取ります。

これを使ってドリルする方法は次のとおりです。

コレットが完全に浸かったときにドリルが2〜3mm飛び出すようにクランプします。穴を開ける必要がある場所にドリルを置きます（基板をエッチングするとき、銅に小さな穴の形で穴を開ける場所にマークが表示されます）。Kicadではこれに特別にチェックマークを付けます。ドリルはそこに自立します)、ジグを押してモーターをオンにすると、穴の準備が整います。照明には懐中電灯をテーブルの上に置いて使用できます。

前に書いたように、穴を開けることができるのはトラックが収まる片側のみで、後半は最初のガイド穴に沿ってジグを使わずに開けることができます。これにより、少し手間が省けます。

8. 基板に錫メッキを施す

基板に錫を塗る理由 - 主に銅を腐食から保護するためです。錫メッキの主な欠点は、ボードが過熱し、トラックが損傷する可能性があることです。はんだ付けステーションがない場合は、基板に錫メッキをしないでください。そうであれば、リスクは最小限です。

ROSE合金を沸騰したお湯で板に錫メッキすることもできますが、高価で入手も困難です。通常のはんだで錫メッキする方が良いです。これを効率的に行うには、非常に薄い層で単純なデバイスを作成する必要があります。部品をはんだ付けするために編組を取り、それを先端に置き、外れないようにワイヤーで先端にねじ込みます。

基板をフラックスで覆います - たとえば LTI120 と編組も同様です。次に、組紐に錫を入れてボードに沿って動かします（ペイントします）。素晴らしい結果が得られます。しかし、編組を使用すると、編組がばらばらになり、銅の綿毛が基板上に残り始めます。それらは除去する必要があります。そうしないと、短絡が発生します。ボードの裏側を懐中電灯で照らすと、これを簡単に確認できます。この方法では、強力なはんだごて (60 ワット) または ROSE 合金を使用するとよいでしょう。

その結果、ボードに錫メッキをするのではなく、最後にニスを塗ることをお勧めします。たとえば、プラスチック70、または自動車部品KU-9004から購入した単純なアクリルワニスです。

トナー転写方法の微調整

この方法には調整可能なポイントが 2 つありますが、すぐには機能しない可能性があります。これらを構成するには、Kicad でテストボードを作成し、0.3 ～ 0.1 mm のさまざまな厚さと 0.3 ～ 0.1 mm のさまざまな間隔の四角いスパイラルのトラックを作成する必要があります。すぐにこのようなサンプルを 1 枚のシートにいくつか印刷し、調整することをお勧めします。

修正される可能性のある問題:

1) トラックはジオメトリを変更することができます - 広がったり、幅が広くなったりしますが、通常は非常にわずかで、最大 0.1 mm ですが、これは良くありません

2) トナーがボードにうまく付着しない、紙を剥がすときにトナーが剥がれる、またはボードへの付着が不十分になる場合があります。

1 番目と 2 番目の問題は相互に関連しています。私が最初の問題を解決したら、あなたは 2 番目の問題に進みます。妥協点を見つける必要があります。

痕跡は 2 つの理由で広がる可能性があります。圧力が高すぎることと、結果として生じる液体中のアセトンが多すぎることです。まず第一に、負荷を減らすように努める必要があります。最小荷重は約 800g ですが、それ以下に減らす価値はありません。したがって、圧力をかけずに荷重を置きます。ただ上に置くだけです。余分な溶液を確実に吸収するために、トイレットペーパーを2〜3層にする必要があります。重石を取り除いた後は、紙が紫色の汚れがなく、白色であることを確認する必要があります。このような汚れは、トナーがひどく溶けていることを示しています。重りで調整できず、跡がまだぼやける場合は、溶液中の除光液の割合を増やしてください。液体 3 部とアセトン 1 部まで増やすことができます。

2 番目の問題は、形状に違反がない場合、荷物の重量が不十分であるか、アセトンの量が少ないことを示しています。繰り返しますが、負荷から始める価値があります。 3kgを超えると意味がありません。それでもトナーがボードにうまく付着しない場合は、アセトンの量を増やす必要があります。

この問題は主に、除光液を変更したときに発生します。残念ながら、これは永久的なコンポーネントや純粋なコンポーネントではなく、別のものと交換することはできませんでした。アルコールに置き換えてみましたが、どうやら混合物が均一ではなく、トナーが部分的に付着しているようです。また、マニキュアの除光液にはアセトンが含まれている場合がありますが、その場合は必要な量は少なくなります。通常、このチューニングは液がなくなるまで一度行う必要があります。

ボードの準備ができました

基板をすぐにはんだ付けしない場合は、基板を保護する必要があります。これを行う最も簡単な方法は、アルコールロジンフラックスでコーティングすることです。はんだ付けの前に、このコーティングをイソプロピルアルコールなどで除去する必要があります。

代替オプション

ボードを作成することもできます。

さらに、Easy EDA などのカスタム基板製造サービスも人気を集めています。より複雑な基板 (4 層基板など) が必要な場合、これが唯一の方法です。

具体的な例を使って、家庭でプリント基板を作るプロセスを見てみましょう。基板を2枚作る必要があります。 1 つは、あるタイプのケースから別のタイプのケースへのアダプターです。 2 つ目は、BGA パッケージを備えた大きな超小型回路を、3 つの抵抗を備えた TO-252 パッケージを備えた 2 つの小型回路に置き換えることです。基板サイズ: 10x10 および 15x15 mm。自宅でプリント基板を作成するには、いくつかのオプションがあります。最も一般的なのは、フォトレジストと「鉄レーザー技術」を使用するものです。

自宅でプリント基板を作るための手順

必要になるだろう

プリント基板をトレースするためのプログラムを備えたパーソナルコンピュータ。
レーザープリンター;
厚紙;
グラスファイバー;
鉄;
弓のこ。
基板をエッチングするための酸です。

1 プロジェクトの準備プリント回路基板

プリント基板プロジェクトを準備中です。私は DipTrace プログラムを使用しています。便利で、高速で、高品質です。私たちの同胞によって開発されました。一般に受け入れられている PCAD とは異なり、非常に便利で快適なユーザーインターフェイスです。無料小さなプロジェクト。 3D モデルを含む電子部品ハウジングのライブラリ。 PCAD PCB 形式への変換があります。すでに多くの国内企業がDipTrace形式のプロジェクトを受け入れ始めています。

プリント基板設計

DipTrace プログラムを使用すると、将来の作成を大量に確認できるため、便利で視覚的です。これが私が得るべきものです（ボードはさまざまな縮尺で表示されています）。

2 マーキンググラスファイバーラミネート

まず、PCB にマークを付け、プリント回路基板用のブランクを切り出します。

3 プロジェクトの成果レーザープリンターで

トナーをケチることなく、可能な限り最高品質の鏡像でプロジェクトをレーザープリンターで出力します。多くの実験を行った結果、この用途に最適な紙、つまり厚手のマットプリンター用紙が選択されました。写真用紙を使ってみたり、特別な用紙を購入したりできます 感熱紙.

4 プロジェクトの転送グラスファイバー用

基板ブランクを洗浄して脱脂しましょう。脱脂剤がない場合は、通常の消しゴムを使ってグラスファイバーの銅箔を消すことができます。次に、アイロンを使用して、トナーを紙から将来のプリント基板に「溶接」します。紙がわずかに黄色になるまで、軽く圧力をかけながら3〜4分間保持します。火力を最大に設定しました。より均一に加熱するために、上に別の紙を置きます。そうしないと、画像が「浮く」可能性があります。

ここで重要なのは加熱と圧力の均一性と加熱時間です。アイロンの当て方が不十分だとエッチング中にプリントが流れてしまったり、線路が酸で腐食してしまうことがあります。露出オーバーにすると、近くの導体が互いに融合してしまう可能性があります。

5 紙を取り除くワークから

この後、紙を貼り付けたワークを水の中に置きます。 textolite が冷めるまで待つ必要はありません。写真用紙はすぐに濡れるので、1 ～ 2 分後に上の層を慎重に剥がすことができます。

将来の導電パスが集中している場所では、紙が基板に特に強く貼り付きます。まだ触れていません。ボードをさらに数分間浸します。残った紙は消しゴムを使ったり、指でこすったりして取り除きます。デザインがはっきりとプリントされた、美しくクリーンな作品が完成するはずです。

プリント基板ブランクから残った紙を取り除く

6 ボードの準備エッチング用

ワークを取り出していきます。乾燥させます。トラックがあまり鮮明でない場合は、薄い CD マーカーやマニキュアなどを使ってトラックを明るくすることができます (ボードに何をエッチングするかによって異なります)。

すべてのパスが明確で均一かつ明るく見えるようにする必要があります。それは以下によって異なります。

アイロンによるワークピースの加熱の均一性と十分性。
紙を取り除くときは注意してください。
PCB 表面処理の品質。
紙の良い選択。

実験してみる他の種類紙、さまざまな時に加熱、さまざまな種類のグラスファイバー表面の洗浄を行って、最適な品質オプションを見つけます。これらの条件の許容可能な組み合わせを選択することで、将来的には、家庭でプリント基板をより速く、より高品質で製造できるようになります。

7 エッチングプリント回路基板

将来の導体トラックが印刷されたワークピースを酸、たとえば塩化第二鉄の溶液に入れます。他のタイプのエッチングについては後で説明します。 1.5 ～ 2 時間毒を入れますが、待っている間、浴槽に蓋をしてください。煙は非常に腐食性で有毒です。

8 フラッシングプリント回路基板

完成したボードを溶液から取り出し、洗浄して乾燥させます。レーザープリンタのトナーは、アセトンを使用してボードから簡単に洗い流すことができます。ご覧のとおり、幅 0.2 mm 以上の最も細い導体でも非常に良好な結果が得られました。残りわずかです。

8 錫メッキプリント回路基板

製造されたプリント基板に錫メッキを施します。残ったフラックスをガソリンまたはアルコールとガソリンの混合物で洗い流します。

あとは基板を切り出して無線素子を取り付けるだけです。

結論

ある程度のスキルがあれば、「レーザーアイロン法」は家庭で簡単なプリント基板を作るのに適しています。 0.2mm以上の導体がきれいに得られます。準備、紙の種類やアイロンの温度の選択、エッチング、錫メッキなどの実験にかかる時間は約2～5時間です。最適な組み合わせを見つければ、基板の作成時間は 2 時間未満になります。これは、会社にボードを注文するよりもはるかに高速です。現金コストも最小限で済みます。一般に、単純な予算のアマチュア無線プロジェクトでは、この方法の使用をお勧めします。

» 電子回路基板 - 製造説明書

エレクトロニクスに直接関係する設計と設置の実践は、主要部品であるプリント基板なしでは行えません。初期開発もちろん、あらゆる電子機器を壁に取り付けて使用することもできます。ただし、いっぱいプリント回路基板本格的な電子デバイスについて話している場合でも、そうする必要があります。オプションは 2 つあります。サービスでプリント基板の製造を注文するか、自宅で直接自分の手でプリント基板を作成します。最初のオプションでは、多額の資金投資と 2 ～ 3 週間の待ち時間が必要です。 2 番目の方法では、個人的な希望、箔 PCB と少量の塩化第二鉄以外には何も必要ありません。

簡単にアクセスできる手段、ツール、材料を使用して、自宅で作業してそのような結果を得ることがかなり可能です

複雑な製造方法をすべてマスターして在庫を蓄えれば、必要な材料、工業規模ではないにしても、ビジネスに十分な量のプリント回路基板を家庭で製造できる可能性を排除するものではありません。

フォイル PCB 上にミニチュアトラックを描画およびエッチングするための技術がいくつかあります。マニキュアで電子回路を描くだけの手法から始まり、化学エッチングそして自動レーザーレイアウトとミクロン切断で終わります。

ただし、家庭環境では、効果的であると同時に安価で比較的簡単な特別な技術が必要です。

プリント基板を自宅で作る

ここ - ある種の枠組みの中で教材、トナー転写技術の使用を検討レーザープリンター.

この方法はずっと前に開発されましたが、今でも多くの新しいヒントやコツが伴い、そのおかげで効果は高まるばかりです。

家電技術者には何が必要ですか?

デザイン開発プログラム、
レーザープリンター、
どんな光沢のある雑誌でも、
家庭用アイロン、
プラスチック容器 1 つまたは 2 つ、
小さなブラシや歯ブラシ、
ラテックス手袋,
塩化第二鉄、
フォイルテキソライト。

リストにあるほぼすべての成分は家庭用品に含まれています。例外は、塩化第二鉄と箔付きのテキストライトです。

2 つの材料: 塩化第二鉄と箔コーティングされた PCB を購入する必要があります。それ以外は通常、家庭用品や材料で入手できます

これら 2 つのリスト項目は、ラジオ電子店またはラジオマーケットに行くことで完了できます。このような小売店は、あらゆる中規模の店舗で利用できます。地域性。最後の手段として、両方のコンポーネントをインターネット経由で注文できます。

一方、塩化第二鉄は、硫酸銅（MC）と通常の食塩（PS）の混合物から得られる別の化学物質で完全に置き換えることができます。混合物は、MK 1 部と PS 2 部の比率で作られ、0.5 リットルの沸騰水で希釈されます。

通常、平均的なサイズの電子プリント基板を作成するには、大さじ 4 杯の MK と大さじ 2 杯の PS を使用するだけで十分です。熱湯を注いだ粉末混合物をよくかき混ぜ、沈殿させます。

この溶液と FeCl 3 の唯一の違いは、エッチング時間がわずかに増加することです。しかしその一方で、硫酸銅との混合物はFeCl 3 よりも安全です。硫酸銅（粉末）はホームセンターで入手できます。

PCB 設計の作成

PCB 設計を作成するのに最適なコンピュータプログラムは、電子プリント基板を描画するためのプロフェッショナルツールであると同時に無料である「KiCad」のようです。

KiCad ソフトウェアは、ユーザーにブラシ配線機能を提供し、差動ペアの配線やトレース長のインタラクティブな調整を容易にします。

KiCad プログラムの作業ウィンドウ - プリント基板の製造プロセスに不可欠なプロフェッショナルなレイアウトツールです。ソフトウェアは無料で配布されています

光沢のある雑誌のページにトナーで印刷されます。図からもわかるように、印刷品質は非常に高いです。プリント基板のフォイルにも同じマークが表示されるはずです。

サードパーティのイメージが存在しても、プロセスには影響しません。いずれの場合も、雑誌のページ (紙) の光沢のある表面にはプリンターのトナーパターンが残ります。そして、これはまさにあなたが得たい結果です。

印刷された画像に汚れ、汚れ、その他の欠陥がないことを確認するために、2 回 (2 つの異なるページに) 印刷することをお勧めします。

レイアウトをプリンターからフォイルに転送する

プリント基板レイアウトのトレースがレーザープリンタで定性的に作成される場合、印刷結果が印刷された光沢のある雑誌のページをプリンタから慎重に取り外し、パターンを下にして PCB の銅表面に配置する必要があります。

熱処理通常の家庭用アイロンを使用してプリント基板を作成します。加熱温度 - 最高。そうしないと、転送の品質が低下します。

アイロンの加熱された底を使用して、プリント回路図が記載された雑誌のシートをフォイル PCB の表面に押し付けます。アイロンをシートの上で動かさずに約30秒間保持します。

次に、アイロンで2〜3分間滑らかな円を描くようにシートの表面を滑らかにする必要があります。この期間中に、熱処理によりトナーが PCB の銅コーティングにしっかりと付着します。

雑誌のページから銅の PCB コーティングにトナープリントを転写した結果。そうではないようですもっと悪い選択肢鉱工業生産

プリントを PCB 銅箔に転写するプロセスは、マガジンの接着シートを剥がすことで完了します。これには忍耐と正確さが必要です。

このタイプの工場試作ボードを自由に利用できます。

私は次の 2 つの理由で彼女が好きではありません。

1) 部品を取り付けるときは、最初に無線コンポーネントを取り付け、次に導体をはんだ付けするため、常に前後に移動する必要があります。テーブルの上で不安定な動作をします。

2) 分解後、穴にはんだが詰まったままになっているため、次にボードを使用する前に穴を掃除する必要があります。

インターネットで検索する異なる種類自分の手で作ることができるブレッドボード入手可能な材料、いくつか見つけました興味深いオプション、そのうちの1つはリピートすることにしました。

オプション1

フォーラムからの引用: « たとえば、私はこれらの自家製ブレッドボードを長年使用しています。銅ピンがリベット留めされたグラスファイバーから組み立てられています。このようなピンは、ラジオ市場で購入することも、直径 1.2 ～ 1.3 mm の銅線から自分で作ることもできます。細いピンは曲がりすぎ、太いピンははんだ付け時に熱を奪いすぎます。この「ブレッドボード」を使用すると、最も粗末な放射性元素を再利用できます。フッ素樹脂絶縁MGTFのワイヤで接続することをお勧めします。そして、一度作ってしまえば、その端は一生続くのです。」

このオプションが私に最も適していると思います。ただし、グラスファイバーや既製の銅ピンは入手できないので、少し違う方法で作ります。

ワイヤーから抽出された銅線: