このサイトのページでは、プリント基板製造のためのいわゆる「ペンシル技術」についてすでに説明しています。 この方法はシンプルで手頃な価格です。修正鉛筆は事務用品を販売するほぼすべての店で購入できます。 しかし、限界もあります。 修正鉛筆でプリント基板の図面を描こうとした人は、結果として得られるトラックの最小幅が 1.5 ～ 2.5 ミリメートル未満になる可能性が低いことに気づきました。

この状況により、トラックが薄く、トラック間の距離が小さいプリント基板の製造には制限が課せられます。 表面実装パッケージで作られた超小型回路のピン間のピッチは非常に小さいことが知られています。 したがって、作りたい場合は、 プリント回路基板細いトラックが存在し、それらの間の距離が短い場合、「ペンシル」テクノロジーは機能しません。 また、修正鉛筆で図面を描くのはあまり便利ではなく、トラックは必ずしも均一ではなく、無線コンポーネントのリード線をはんだ付けするための銅パッチはあまりきれいに仕上がりません。 したがって、鋭いカミソリの刃やメスを使ってプリント基板のパターンを修正する必要があります。

この状況から抜け出す方法は、耐エッチング層を適用するのに最適な PCB マーカーを使用することです。 CD/DVD ディスクに刻印やマークを付けるためのマーカーを購入できます。 このようなマーカーはプリント基板の製造には適していません。塩化第二鉄の溶液はそのようなマーカーのパターンを腐食し、銅のトラックはほぼ完全にエッチングされます。 しかし、それにもかかわらず、碑文やマークを付けるだけでなく、マーカーも販売されています。 さまざまな素材（CD/DVD、プラスチック、電線絶縁体）だけでなく、耐エッチング保護層の形成にも使用されます。

実際にはプリント基板用のマーカーを使用しました エディング 792。 0.8～1mmの幅の線を引くことができます。 これで十分作れます 多数の自作電子機器用のプリント基板。 結局のところ、このマーカーはこのタスクに完全に対応します。 急いで描いたにもかかわらず、プリント基板はかなりうまくいきました。 見てください。

PCB (Edding 792 マーカーで作成)

ちなみに、Edding 792 マーカーは、LUT 法（レーザーアイロン技術）を使用してプリント基板のパターンをワークピースに転写した場合に生じるエラーや汚れの修正にも使用できます。 これは、特にプリント基板が非常に大きく、複雑なパターンを持っている場合に発生します。 パターン全体をワークに再度完全に転写する必要がないため、非常に便利です。

Edding 792 マーカーが見つからない場合は、それで十分です。 エディング 791, エディング 780。 プリント基板の描画にも使用できます。

確かに初心者のエレクトロニクス愛好家は興味があります 技術的プロセスマーカーを使ってプリント基板を作るので、その話が続きます。

プリント基板の製造プロセス全体は、「「ペンシル」法を使用したプリント基板の製造」の記事で説明したものと似ています。 短いアルゴリズムを次に示します。

いくつかの「微妙な点」。

穴あけ加工について。

エッチング後にプリント基板に穴を開ける必要があるという意見があります。 ご覧のとおり、上記のアルゴリズムでは、溶液中でプリント基板をエッチングする前に穴を開けます。 原理的には、プリント基板をエッチングする前であっても、エッチング後であっても、穴あけすることができます。 技術的な観点からは、制限はありません。 ただし、穴あけの品質は、穴を開ける工具に直接依存することに留意する必要があります。

もしも ボール盤速度も速く、高品質のドリルも用意されているので、エッチング後にドリル加工を行うと、良好な結果が得られます。 しかし、位置合わせが悪く、弱いモーターをベースにした自作のミニドリルで基板に穴を開けると、リード線の銅パッチを簡単に剥がすことができます。

また、テキストライト、ゲティナック、グラスファイバーの品質にも大きく依存します。 したがって、上記のアルゴリズムでは、プリント基板をエッチングする前に穴を開けます。 このアルゴリズムを使用すると、穴あけ後に残った銅のエッジをサンドペーパーで簡単に取り除くことができ、同時に銅の表面に汚れがある場合はそれを取り除くことができます。 知られているように、銅箔の汚染された表面は、溶液中ではほとんどエッチングされない。

マーカーの保護層を溶解するにはどうすればよいですか?

溶液中でエッチングした後、Edding 792 マーカーで塗布された保護層は溶剤で簡単に除去できます。 実際にはホワイトスピリットが使われていました。 もちろん、嫌な臭いがしますが、保護層はバタンと洗い流されます。 ワニスの残留物は残りません。

銅トラックに錫メッキを施すためのプリント基板の準備。

保護層を除去した後、次のことができます。 数秒間プリント基板のブランクを再び溶液に投入します。 この場合、銅トラックの表面はわずかにエッチングされ、明るいピンク色になります。 このような銅は、その表面に酸化物や小さな汚染物質がないため、その後のトラックの錫メッキ中にはんだでよりよく覆われます。 確かに、線路の錫メッキはすぐに行わなければなりません。そうしないと、屋外の銅が再び酸化物の層で覆われてしまいます。

組み立て後の完成したデバイス

プリント回路基板（英語のプリント回路基板、PCB、またはプリント配線基板、PWB）は、表面および/またはその体積内に電子回路の導電回路が形成される誘電体プレートです。 プリント基板は、さまざまな電子部品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リード線を導電パターンの要素に接続します。

表面実装とは対照的に、プリント回路基板上の導電性パターンは箔で作られ、全体が固体の絶縁ベース上に配置されます。 プリント回路基板には、ピン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、 電気接続フォイルセクションはボードの異なる層にあります。 通常、ボードには外側から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 (設計文書に従った補助図とテキスト)。

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 (SPP): 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 (MPP): 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得られます。

設計されたデバイスの複雑さと実装密度が増加するにつれて、基板上の層の数が増加します。

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、ゲティナクです。 また、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はプリント回路基板の基礎として機能し、誘電体の上に銅箔トラックが適用されます。 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。 マイクロ波領域および260℃までの温度で動作するプリント基板の材料としては、ガラス布で強化されたフッ素樹脂（たとえばFAF-4D）やセラミックスが使用されます。 フレキシブルボードは、カプトンなどのポリイミド材料から作られています。

基板の製造にはどのような材料を使用しますか

最も一般的な 入手可能な材料ボードの製造 - これはGetinaksとSteklotekstolit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 です。 機械的および電気的絶縁特性が非常に高く、切断、穴あけ、スタンピングなどの機械加工に適しています。

グラスファイバーは主に片面または両面で厚さ1.5mm、銅箔で厚さ35μmまたは18μmが使用されます。 厚さ 0.8 mm の片面グラスファイバーと厚さ 35 µm 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（描画）があるべき場所に、保護組成物（ラッカー、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（ 手作りの）またはフライス盤。 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、カッター自体も高価であり、資源も少ないです。 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。

基板を作成する次の方法はフォトレジストを使用する方法です。 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で製造されます)、家庭でもよく使用されています。 この技術を使用して基板を製造するための記事や方法がインターネット上にたくさんあります。 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 ランプ、ラミネーター) にあります。 もちろん、自宅で基板を大量に生産している場合、フォトレジストには競争力がありませんので、それをマスターすることをお勧めします。 フォトレジストの装置と技術により、回路基板上にシルクスクリーン印刷と保護マスクの製造が可能になることも注目に値します。

出現に伴い レーザープリンターアマチュア無線家は回路基板の製造に積極的にそれらを使用し始めました。 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、紙に付着する特殊な粉末であり、その結果、パターンが得られます。 トナーはさまざまな化学薬品に対して耐性があるため、銅表面の保護コーティングとして使用できます。

そこで、紙上のトナーを銅箔の表面に転写し、特殊な溶液で基板をエッチングしてパターンを得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多くの配信に値しました。 Yandex または Google でトナーを紙からボード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、銅のパターンを備えた紙がボードに貼り付けられ、この紙を上からアイロンでアイロンをかけると、トナーが柔らかくなってボードに貼り付きます。 さらに紙を水に浸して板の完成です。

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インターネット上に「100 万件」あります。 しかし、この技術には多くの欠点があり、直接手を加え、非常に長い時間をかけて使用する必要があります。 つまり、それを感じなければなりません。 支払いは初回には行われず、2回目以降に行われます。 ラミネーターを使用する（変更を加えて、通常のものでは十分な温度がありません）という多くの改善があり、非常に良い結果を達成することができます。 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

アンダーヒート - 紙の上に跡が残る

紙はボードに「焼き付けられ」ます。濡れても離れるのは困難です。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、トナー内に微細孔が残ります - ボードもそれらを通して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、その後は良好です - 安定した結果を達成するのは非常に困難です - 厳密に一定のトナーウォームアップ温度が必要であり、安定したボード圧力が必要です。

ちなみに、この方法では基板を作ることができませんでした。 雑誌とコート紙の両方でやってみました。 その結果、銅が過熱して膨張し、ボードを台無しにすることさえありました。

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、トナーがアルコールでは溶解せず、アセトンでは溶解す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した場合、紙からボードに「貼り直す」ことができます。 私はこの方法がとても気に入ったので、すぐに成果が上がりました。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。 子供でも支払いができる方法が必要です。 しかし、2度目は支払いがうまくいかず、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、多くの作業を経て、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であるため、子供が完全に自分で支払いを行うことができるということです。 これが私たちが使用する方法です。 (もちろん、理想に向かってさらに改善することもできます。それがより良い結果をもたらす場合は、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可能で安全です

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）

ボードをダメにする方法はありません - ボードはまったく加熱しません

紙が勝手に離れていきます - トナーの転写結果がわかります - 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、この方法で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。 マイクロ回路はますます小さくなっています。 したがって、次の要件を満たす必要があります。

ボードは両面である必要があります（原則として、片面のボードを分離するのは非常に困難です。家庭で4層のボードを作成するのはかなり困難です、マイクロコントローラーには必要があります） 地球層干渉保護用）

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、酸洗い、はんだ付け中にトラックが外れる可能性があります。

トラック間のギャップ - 0.2mm - 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。

保護マスクは使用せず、シルクスクリーンも行います。これにより生産が複雑になりますが、自分でボードを作成する場合は、これは必要ありません。 繰り返しになりますが、このトピックに関してはインターネット上にたくさんの情報があり、必要に応じて自分で「マラフェット」を作ることができます。

基板をいじるつもりはありません。これも必要ありません (100 年使用するデバイスを作る場合を除く)。 保護のためにワニスを使用します。 私たちの主な目標は、自宅でデバイス用のボードを迅速、効率的、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問題の 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。 シートは半分に曲げられ、特別なマークを使用して側面が正確に位置合わせされます。 内側には両面テキストライトが入っています。 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。

ただし、冷間転写トナー方式では、転写そのものが液体を利用して行われます。 したがって、一方の面をもう一方の面と同時に湿らせる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。 トナー転写液を吸収する厚い紙を使用します。 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のシート、再び湿らせたシートを使用します。 これらすべてを万力で垂直に固定します。 しかし、私たちはそんなことはしません、もっと簡単にやります。

非常に良いアイデアが基板製造フォーラムをすり抜けました - 両面基板を作るのはなんと難しいことでしょう - 私たちはナイフを使ってテキストライトを半分に切ります。 グラスファイバーはパフ素材なので、一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、ドリルで完了します。それらは完全に位置合わせされます。 テキストライトを均一にカットすることが常に可能であるとは限らず、その結果、厚さ 0.8 mm の薄い片面テキストライトを使用するというアイデアがすぐに思いつきました。 そうなると、2つの半分を接着することはできなくなり、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。

この旅行の主な利点:

厚さ0.8mmのテキストライトは紙の上でもハサミで簡単に切れます！ 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。

薄いテキストライト - 透明 - ランタンを下から照らすことで、すべてのトラック、短絡、破損が正確であることを簡単に確認できます。

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、穴の位置がわずかにずれることがあります。

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

厚さ0.8mmの片面グラスファイバーは入手が難しく、1.5mmのものがほとんどですが、入手できなかった場合は、より厚いテキストライトをナイフで切ることができます。

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。

これですべてが完了したので、段階的に実行してみましょう。

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、ワイヤーとモーターのスイッチ（できればボタン）をはんだ付けする必要があります。 ボタンを本体に配置すると、モーターをすばやくオンまたはオフにすることがより便利になります。 電源を選択する必要があります。電流 1A (またはそれ以下) の 7 ～ 12V の任意の電源を使用できます。そのような電源がない場合は、USB 経由で 1 ～ 2A または Kron バッテリーで充電できます。適切です（試してみる必要があります。誰もがモーターの充電を好むわけではないため、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。

ドリル治具

正確に90度に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。 ドリルをテーブルなどの平らな面に置きます。 そして、適切なドリルでプラスチックに穴を開けます。 ドリルの水平移動をスムーズに行うことが重要です。 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。 裏側で、ドリルが見えるようにプラスチック片をドリルまたは切り取ります。 滑り止めの表面を紙またはゴムバンドの底に接着することができます。 このような導体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。プラスチックの上部を切り取り、底部の角を切り取ります。

これを使用して穴あけを行う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2〜3 mm飛び出すようにクランプします。 穴あけが必要な場所にドリルを置きます（基板をエッチングするとき、銅の小さな穴の形で穴あけす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ボックスを設定します。ドリルは自動的にそこまで上がります)、導体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、ある程度の電力が節約されます。

8.ブリキ板

なぜブリキ板を使うのか - 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、基板が過熱して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。

熱湯中でROSE合金を使って基板に錫メッキを施すことも可能ですが、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。 これを定性的に行うには、非常に薄い層を単純なデバイスに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、針の上に置き、外れないように針金で針に固定します。

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、錫を編組に集め、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、使用すると編組がバラバラになり、銅繊維が基板上に残り始めます。銅繊維は除去する必要があります。除去しないと、短絡が発生します。 ボードの裏側を懐中電灯で照らすと、これを確認するのが非常に簡単です。 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。

結果として、ボードに錫メッキをするのではなく、最後にワ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で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、調整が容易なポイントが 2 つありますが、すぐには機能しない可能性があります。 これらを設定するには、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、0.3 ～ 0.1 mm のさまざまな間隔で正方形の螺旋状にトラックを作成する必要があります。 これらのサンプルをすぐに 1 枚のシートにいくつか印刷して調整する方が良いでしょう。

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、通常はそれほど大きくはなく、最大 0.1 mm ですが、これは良くありません

2) トナーが台紙にうまく付着していない可能性があります。紙を剥がすときにトナーが離れてしまい、台紙にうまく付着しない場合があります。

1 番目と 2 番目の問題は相互に関連しています。 私が 1 つ目を解決します。あなたは 2 つ目に入ります。 妥協点を見つけなければなりません。

トラックは 2 つの理由で広がる可能性があります。クランプ重量が多すぎること、結果として得られる液体の組成に含まれる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。 最低荷重は約800gですので、それ以下に下げないでください。 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完了です。 余分な溶液をよく吸収するために、トイレットペーパーを2〜3枚重ねてください。 荷重を取り除いた後は、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、トナーが強く溶けていることを示しています。 負荷を調整できず、トラックがまだぼやける場合は、溶液中の除光液の割合を増やします。 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、形状違反がない場合、貨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、これは永久的なものではなく、純正のコンポーネントではありませんが、別のものに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、トナーに異物が付着してしまったようです。 また、除光液にはアセトンが含まれている場合がありますが、その場合は使用量が少なくなります。 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。

ボード準備完了

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。

代替案

支払いを行うこともできます。

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、これが唯一の解決策です。

プリント基板は誘電体板であり、その表面に導電性トラックが適用され、電子部品を実装するための場所が準備されています。 エレクトロラジオコンポーネントは通常、はんだ付けによって基板に取り付けられます。

PCBデバイス

ボードの導電性トラックは箔でできています。 導体の厚さは、原則として 18 または 35 ミクロンですが、70、105、140 ミクロンの場合もあります。 基板には無線素子を取り付けるための穴とパッドがあります。

基板の異なる側にある導体を接続するには、個別の穴が使用されます。 ボードの外側には特別な保護コーティングとマーキングが施されています。

プリント基板の作成段階

アマチュア無線の実践では、さまざまな電子機器の開発、作成、製造に対処しなければならないことがよくあります。 さらに、あらゆるデバイスをプリント基板または従来の基板上に構築できます。 ヒンジ付き取り付け。 プリント基板は動作がより良くなり、信頼性が向上し、見た目もより魅力的になります。 これを作成するには、次のようないくつかの操作を実行する必要があります。

レイアウトの準備。

textolite で絵を描く;

エッチング;

錫メッキ;

無線要素の取り付け。

プリント基板の製造は、複雑で時間のかかる興味深いプロセスです。

レイアウトの開発・制作

基板の描画は手動で行うことも、特別なプログラムのいずれかを使用してコンピュータで行うこともできます。

手作業では、リコーダーから紙にボードを 1:1 のスケールで描くのが最善です。 方眼紙も適しています。 取り付けられた電子コンポーネントは鏡像で描かれている必要があります。 ボードの片面のトラックは実線で示され、もう一方の面は点線で示されます。 点は放射性元素の結合場所を示します。 これらの場所の周囲には配給エリアが描かれています。 通常、すべての描画は引き出しによって実行されます。 原則として、簡単な図面は手作業で作成されます。 複雑なスキームプリント基板は、特殊な用途ではコンピュータ上で開発されます。

最も頻繁に使用される 簡単なプログラム スプリントレイアウト。 印刷にはレーザー プリンターのみが適しています。 紙は光沢のあるものでなければなりません。 重要なことは、トナーが食い込まず、上に残ることです。 プリンタは、描画トナーの厚さが最大になるように設定する必要があります。

プリント基板の工業生産は、入力から始まります。 回路図デバイスをコンピューター支援設計システムに組み込み、将来の基板の図面を作成します。

ワークの準備と穴あけ

まず、指定された寸法でテキストライトをカットする必要があります。 エッジをヤスリで仕上げます。 図面をボードに貼り付けます。 穴あけ工具を準備します。 図面に従って直接穴あけします。 ドリルは 良品質最小の穴の直径と一致します。 可能であれば、ボール盤を使用する必要があります。

必要な穴をすべて開けたら、図面を取り、指定された直径に各穴をドリルで開けます。 細かいサンドペーパーでボードの表面をきれいにします。 これはバリを除去し、ボードへの塗料の密着性を向上させるために必要です。 脂肪の痕跡を除去するには、ボードをアルコールで処理します。

グラスファイバーに絵を描く

textolite 上のボードの描画は、手動で適用することも、多くのテクノロジーの 1 つを使用して適用することもできます。 最も人気のあるレーザーアイロン技術。

手書きの描画は、穴の周囲の取り付け位置を指定することから始まります。 引き出しやマッチを使って貼り付けます。 穴は図面に従ってトラックで接続されます。 ロジンを溶かしたニトロ塗料で描くと良いでしょう。 このソリューションは、基板への強力な接着力と、高温エッチングに対する優れた耐性を提供します。 塗料として、アスファルトアスファルトワニスを使用できます。

レーザーアイロン技術を使用したプリント基板の製造は、良好な結果をもたらします。 すべての操作を正確かつ正確に実行することが重要です。 脱脂した基板は銅を上にして平らな面に置く必要があります。 トナーを下にして図面を上から慎重に置きます。 さらに、紙を数枚追加します。 得られたデザインを高温のアイロンで約30〜40秒アイロンをかけます。 温度の影響下では、トナーは固体から粘性状態に変化しますが、液体には変化しません。 ボードを冷ましてから、温水の中に数分間置きます。

紙がたるんで剥がれやすくなります。 作成された図面を注意深く調べる必要があります。 個々のトラックがない場合は、アイロンの温度が不十分であることを示します。アイロンが熱すぎるか、ボードが過度に長時間加熱されると、幅の広いトラックが得られます。

小さな欠陥は、マーカー、ペイント、またはマニキュアで修正できます。 ワークピースが気に入らない場合は、溶剤ですべてを洗い流し、サンドペーパーできれいにし、プロセスを再度繰り返す必要があります。

エッチング

脱脂したプリント基板を溶液の入ったプラスチック容器に入れます。 家庭では通常、塩化第二鉄を溶液として使用します。 それが入ったお風呂は定期的に振る必要があります。 25 ～ 30 分後、銅は完全に溶解します。 加熱した塩化第二鉄溶液を使用するとエッチングを促進できます。 プロセスの最後に、プリント基板を槽から取り出し、完全に水で洗浄します。 次に、導電性トラックからペイントが除去されます。

錫メッキ

錫メッキにはさまざまな方法があります。 プリント基板をご用意しております。 普段は家では手に入らない 特別な装置そして合金。 したがって、彼らはシンプルで信頼性の高い方法を使用します。 基板はフラックスで覆われ、銅編組を使用した通常のはんだではんだごてで錫めっきされます。

放射性元素の設置

最終段階では、無線部品を目的の場所に交互に挿入し、はんだ付けします。 部品の脚ははんだ付け前にフラックスを塗布し、必要に応じて短くする必要があります。

はんだごては慎重に使用してください。過度に熱すると、銅箔が剥がれ始め、プリント基板が損傷する可能性があります。 ロジンの残留物をアルコールまたはアセトンで除去します。 完成したボードにはニスを塗ることができます。

産業開発

ハイエンド機器用のプリント基板を家庭で設計・製造することは不可能です。 たとえば、ハイエンド機器用のアンプのプリント基板は多層で、銅の導体は金とパラジウムでコーティングされ、導電性トラックの厚さは異なります。 たとえ産業企業であっても、このレベルの技術を達成することは容易ではありません。 したがって、場合によっては、既製の高品質ボードを購入するか、独自のスキームに従って実行される作業を注文することをお勧めします。 現在、プリント基板の生産は国内および海外の多くの企業で確立されています。

レーザーアイロン技術 (略して LUT) は、家庭でプリント基板を描画および製造するためのシンプルで一般的な方法です。 この方法は、初心者のアマチュア無線家と経験豊富な職人の両方にとって利用可能であり、有益です。 この方法の利点は次のとおりです 低レベル材料費、入手可能性、そして自分で行う簡単さ。

PCB ステンシルの製造

まず、ボードをトレースしたり描画したりするための特別なプログラムでトラックを分離する必要があります。 この目的には、Sprint Layout、Pcad、Eagle、Deep Trace などの多くのプログラムがあります。 ボード上のトラックを分割した後、回路を印刷する必要があります。必ずトナー節約をオフにしてください。

場合によっては、ボード上のピンが詳細のピン配置 (たとえば、SMD バージョンの超小型回路) と一致するように、パターンを鏡像で印刷する必要があります。 便宜上、エッチング後に基板のエッジを処理しやすくし、美しい外観を与えるために、基板の外形を作成する必要があります。 次に、エッチング用に不要なレイヤーを削除するか、設定でトラックとシルクスクリーン用に 2 つのレイヤーを設定する必要があります。 信頼性を高めるために、いくつかのサンプルを印刷できます。 失敗した試み。 印刷には光沢仕上げの紙を使用できます。

自分の手でプリント基板を作成する方法の詳細なビデオをご覧ください (LUT テクノロジー)

図面をボードに転送する

次に、アイロン、サンドペーパー、木製のまな板、石鹸水を入れた浴槽が必要になります。 ボードに適したtextoliteまたはgetinaxを用意する必要があります。 サンドペーパー中程度の粒度。 次に、ほこりや汚れを注意深く取り除き、パターンがワークピースの中央に来るようにボードのプリントを施したピースを貼り付けます。 その後、しっかりと包んで装着してください 木の板その上に熱いアイロンを置きます。 トナーの焼成温度は１００〜１８０度程度である。 したがって、アイロンの温度とワークピースにさらす時間を最初に実験的に設定する必要があります。

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このプロセスの後、ある種の石鹸溶液または食器用洗剤を加えて、ボードを水の浴槽に下げる必要があります。 紙が腐るまで待つ必要があります。10 分で十分です。 その後、慎重に剥がす必要があります。 印刷が甘い箇所がある場合は、耐水性マーカーで修正できます。

基板エッチング

回路基板のエッチングには多くの溶液がありますが、この記事では過酸化水素とクエン酸の溶液をエッチングに使用しました。 基板を溶液に下げてエッチング反応を観察する必要があります。場合によっては、反応が非常に速く激しいため、プロセスの最後には基板から熱を感じることがあります。 基板をエッチングした後、結果がわかります。トナーで覆われていなかった場所の銅層が除去され、トナー層の下にあったトラックと文字だけが残りました。 次に、Solvent 646 と、使い捨ての布や雑巾などの布が必要になります。 布を溶剤で少し湿らせ、ワークピースの表面からトナーを拭き取る必要があります。

ワークの錫メッキ

プロセスの次のステップは、トラックの錫メッキです。 このワークピースにはローズ合金が使用されていますが、ウッドの合金とは異なり、カドミウムを含まないため、それほど有毒ではありません。 この錫メッキ方法が他の方法に比べて優れているのは、製品の精度と美的外観です。 ローズ合金は+94度の温度で溶けるため、沸点を上げるために液体グリセリンが使用されます。これは薬局で1ペニーで購入できます。 また、小さじ1杯のクエン酸を追加する必要があります。これは一種のフラックスとして機能します。 あと2つ必要です 木の棒、中華料理と一緒に出されるものが適しています。 ティッシュ素材で作られた特殊なタンポンを1本のスティックの先端に装着します。 自動車販売店などで小さなゴムベラを購入することもお勧めします。

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したがって、ボード全体を覆うのに十分な量の水を金属製のカップに注ぎ、その上に3〜4センチメートルの水を加え、小さじ1杯程度のグリセリンを加えます。場合によってはそれ以上必要になる場合があります。経験的にインストールします。 それから加えて クエン酸、料金を送信します。 次に、溶液が沸騰するまで待ってから、硬い端を持つ棒でワークピースを持ち、そこにローズ合金の顆粒を1つ追加します。

合金が水銀に似た軽い滴の形で液体になったら、柔らかい先端を備えた綿棒で、突然動かさずにこの滴をボードの表面に押し込む必要があります。 錫めっきの準備が整ったワークピースのすべての領域を合金で確実に覆うことが重要です。 取り出して各部の緩みを目視で確認できます。 必要に応じて、別の合金顆粒を投入して手順を繰り返します。 基板の錫メッキが完了したら、ゴム製のヘラを取り出し、棒で基板を保持し、熱湯の中で直接ワークピースの表面にある余分な金属を取り除き、その上からヘラを動かします。 ローズ合金の残りは同じ沸騰水の中で大きな一滴として集められ、次回使用することができます。 ワークピースは洗浄する必要があります 流れる水そして乾燥します。

オーバークロッカーにとっては厳しい時代のようだ。 メーカーは合意に従い、自社製品のオーバークロックの可能性を制限し始めました。 これが良いのか悪いのか分かりません。 私はオーバークロックに根本的に反対しているわけではありませんが、オーバークロックに対しては現実的な態度をとっています。 そこから何らかの利益があるとすれば、それは神のためです。 しかし、私の経験では、オーバークロック自体にはほとんど効果がないと確信していました。 そうですね、プロセッサーを 40% オーバークロックし、ビデオ カードをわずかにオーバークロックしました。そして、プロセッサーの温度を除いて、実際の作業ではほとんど違いが見られませんでした。 当時は 38 歳でしたが、今は 52 歳です。何だかわかりませんが、度ではありません。 彼は肩をすくめ、すべてを元の位置に戻しました。 確かに、オーバークロックしていなくても、かなり強力なコンピューターを持っています。 したがって、オーバークロックは精神的な満足感しか得られないようです。 はい、それについては議論の余地があります。 実際、オーバークロッカーのメリットとは何でしょうか？ 彼が適切に駆動されるプロセッサを手に入れたのか、それともビデオ カードの特定のインスタンスに幸運があったのか?

しかし、良いものを買ってただ使うだけでは不十分な人は、これまでも、そしてこれからも存在します。 したがって、Intel、AMD、ATI、Nvidia のオーバークロック対策は、手のかゆみを感じている人々のエネルギーをより有望な方向に向けるのに役立ちます。

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ここで注目したいのは、「自分の手でやりたいと思っていましたが、聞くのが怖かったすべて...」と「HDDローディングインジケーター」という記事です。 私の意見では、これらは非常に有望なアプローチの最初の兆候であると見なすことができます。

完成した開発を繰り返すことができる人はさらに多くなります。 問題はテクノロジーです。 高品質のプリント基板を自宅で製造することは非常に困難であり、専門会社に発注するには費用と時間がかかります。 はい、そして話題の一部は失われます。

メディアの選択

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結局のところ、像担持体として使用できるのはレーザープリンター用の特殊なフィルムだけです。 どのような紙であっても不向きです。 フィルムは薄く、裏紙が付いている必要があります。 高価なタイプのフィルムには、画像をしっかりと固定するための特殊な下層があり、これも不向きです。 ゼロックスフィルムが市場から消えてしまったので最近はEMTEKフィルムを使っていますが、ゼロックスの方が良いです。 加熱しても反りが少なくなります。 定着性トナーを使用することをお勧めします。 最初は、ネイティブの Samsung ML-1250 トナー カートリッジを使用しました。 非常に優れたソリッドイメージを提供します。 サービス センターでアドバイスを受けたように、カートリッジに Xerox 8T トナーを補充したところ、画像が悪くなり、ボードがまったく動作しなくなったため、調査するようになりました。 しかし、技術を向上させたことにより、このトナーで素晴らしい結果を達成することができました。

ワークの準備

良好な結果を得るには、ワークピースの表面処理が重要です。 表面は完全にきれいで平らでなければなりません。 アルコール、アセトン、その他の洗浄剤で拭くだけでは十分ではありません。 表面処理の手順は以下の通りです。 まず、ペモラックスパウダーで表面の粗い汚れを取り除きます。 指で表面に触れずに、綿棒でワークピースを洗います。 それを塩化第二鉄の溶液に10〜15秒間置きます。 この場合、薄い最上層がすべての汚染物質とともにエッチングされます。 綿棒を使用して流水でワークピースを洗います。 水を振り落とし、表面に何も触れないようにして乾燥させてください。 すべてが正しく行われれば、濃いピンク色のマットな表面が得られ、おそらく数本の縞模様が現れるはずです。 主なことは、光沢のある領域があってはいけないということです。 存在する場合は、手順を繰り返します。

パターンをローリングする

通常は、ワークピースとメディアをその上に置き、アイロンでアイロンをかけることをお勧めします。 理想的な条件下では、これは可能であり、合格しますが、実際には、ワークピースの表面とアイロンのソールの両方が完全に滑らかではなく、ホットキャリアをワークピースの表面に均一に押し付けることは不可能です。ワークピース。 さらに、プロセスは制御できず、運に頼る必要があります。 したがって、ソールを上にしてアイロンを固定し、誤ってソールを傷つけないように、その上のワークピースを傷つけないように、その上にきれいな紙を置きます。 アイロンは紙が黄色にならない温度まで加熱する必要がありますが、それ以上の温度にする必要があります。 絵柄を印刷したフィルムをその上に置き、テープレコーダーの加圧ローラーを応用した特殊な装置で巻き上げます。 フィルムの下から側面に向かって空気を絞りながら、中央から巻き始めます。 フィルムがワーク表面にしっかりと密着した後、圧延力を強めて基板全体を慎重に通過させます。 ワークピースをアイロンから取り外して冷却します。 完全に冷却した後でのみ、ワークピースからフィルムを除去することができます。 正しく行われた場合、トナーはすべて基板に転写され、フィルム上にかすかにピンクがかった跡が残ります。 フィルムは再利用できません。

写真を固定する

外見上は図面がほぼ完璧に見えるという事実にもかかわらず、すぐにボードを毒することはできません。 トナー層は多孔質である。 すぐに基板をエッチングし、得られた導体を顕微鏡または強力な拡大鏡で見ると、エッチングされた点がはっきりと見え、導体のエッジが不均一になります。 これを避けるために、ボード上のパターンをロジンの 10% アルコール溶液で覆い、再度アイロンの上に置きます。 紙が黄色くなり、煙が出るまで温度を最高に設定する必要があります。 10分ほど待ちます。 この場合、トナーはロジンと融合し、非常に耐久性のある均一な光沢のある層を形成します。 基板を冷却し、アルコールを含ませた綿棒でパターンを現像します。 トナーと融着したロジンはアルコールには溶けず、隙間に残った蒸発残りのロジンは容易に除去されます。 拭くときはかなりの力を入れることができます。 トナーとロジンの合金は非常にしっかりと保持されており、サンドペーパーを使っても取り除くのは困難です。 図面のどこかが破損している場合、それが彼の運命です。 圧延不良の導体は、酸洗後よりもワイピングステップ中に検出する方が効果的です。 失敗した場合は、アセトンで図面を洗い流し、最初からすべてを繰り返します。 これはまれに起こります。

基板エッチング

エッチングは塩化第二鉄溶液中で行われます。 溶液は50〜60度の温度に加熱できます。 特徴はありません。 エッチング後、基板を水で洗浄し、保護コーティングをアセトンで洗い流します。

達成された成果

上記の技術を使用して、最大 100x150 mm のサイズの片面プリント回路基板が製造されました。 この技術を使用すると、DIP パッケージの超小型回路の脚の間に 1 つの導体を配線できるため、両面基板はまだ必要ありません。 両面基板の技術を修正するというアイデアはありますが、まだ試していません。 基板の製造サイクル全体には、配線にかかる時間を除いて約 2 時間かかります。 10件中9件は初回から入金されます。

追伸 これは私からあなたに向けた最初の記事です。 このトピックにご興味があれば、さらにお送りします。 たくさんの資料があります。

敬具、S. ヴェレメンコ。