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。

プリント回路基板– これは誘電体ベースであり、その表面および体積内に導電パスが次のように適用されます。 電気図。 プリント基板は機械的に固定できるように設計されており、 電気接続電子・電気製品のリード線をはんだ付けすることで相互に接続します。

パターンを適用する方法に関係なく、グラスファイバーからワークピースを切り出し、穴を開け、プリント基板をエッチングして通電経路を得る作業。 プリント回路基板同じテクノロジーを使用して実行されます。

手動塗布技術
PCB トラック

テンプレートの準備

プリント基板のレイアウトが描かれた紙は通常薄く、より正確に穴を開けるためには、特に手作りの自家製ドリルを使用する場合は、ドリルが側面に通らないように、紙を厚くする必要があります。 。 これを行うには、PVA や Moment などの接着剤を使用して、プリント基板の設計を厚い紙または薄くて厚いボール紙に貼り付ける必要があります。

ワークの切断

適切なサイズのフォイルグラスファイバーラミネートのブランクを選択し、プリント基板テンプレートをブランクに適用し、マーカー、柔らかい鉛筆、または鋭利な物体でマーキングして周囲の輪郭を描きます。

次に、金属ハサミを使用してガラス繊維ラミネートをマークした線に沿って切断するか、金鋸で切り出します。 ハサミの切断速度が速く、ゴミも出ません。 ただし、ハサミで切断するとグラスファイバーが強く曲がるため、銅箔の接着強度が若干低下し、再はんだ付けが必要な場合にはトラックが剥がれる可能性があることを考慮する必要があります。 したがって、ボードが大きく、トレースが非常に薄い場合は、金ノコを使用して切断することをお勧めします。

プリント基板パターンのテンプレートは、モーメント接着剤を使用して切り出したワークピースに接着され、その接着剤をワークピースの角に 4 滴塗布します。

接着剤はわずか数分で固まるので、すぐにラジオ部品用の穴を開け始めることができます。

穴あけ

直径0.7〜0.8 mmの超硬ドリルを備えた特別なミニボール盤を使用して穴を開けるのが最適です。 ミニなら ボール盤が利用できない場合は、単純なドリルを使用して低電力ドリルで穴を開けることができます。 ただし、万能ハンドドリルを使用して作業する場合、壊れたドリルの数は手の硬さによって異なります。 1つのドリルだけでは絶対に達成できません。

ドリルをクランプできない場合は、ドリルのシャンクを数枚の紙または 1 枚のサンドペーパーで包みます。 細い金属ワイヤーをシャンクの周りにしっかりと巻き付け、回転させます。

穴あけ終了後、すべての穴が開いているか確認してください。 これは、プリント基板を光に当てて見るとはっきりとわかります。 ご覧のとおり、穴の欠落はありません。

地形図の適用

ガラス繊維ラミネート上の導電パスとなる箔の部分をエッチング中の破壊から保護するために、それらの部分を水溶液に溶解しにくいマスクで覆う必要があります。 パスを描画しやすいように、柔らかい鉛筆またはマーカーを使用して事前にマークを付けておくことをお勧めします。

マーキングを適用する前に、プリント基板テンプレートを接着するために使用された接着剤の痕跡を除去する必要があります。 接着剤はあまり固まっていないので、指で転がすと簡単に剥がすことができます。 フォイルの表面も、アセトンやホワイト アルコール (いわゆる精製ガソリン) などの何らかの手段を使用して布を使用して脱脂する必要があります。 洗剤フェリーなどの食器洗いに。

プリント基板のトラックにマークを付けた後、その設計の適用を開始できます。 あらゆる防水エナメルはパスの描画に適しています。たとえば、白色アルコール溶剤で適切な濃度に希釈した PF シリーズのアルキド エナメルです。 ガラスや金属製の描画ペン、医療用針、さらには爪楊枝など、さまざまなツールを使用してパスを描画できます。 この記事では、インクで紙に描くための描画ペンとバレリーナを使用して、回路基板のパターンを描画する方法を説明します。

以前はコンピューターはなく、すべて図面を描いていました。 シンプルな鉛筆を使ってワットマン紙に印刷し、インクでトレーシングペーパーに転写し、そこからコピー機を使用してコピーを作成しました。

描画はバレリーナで描画されるコンタクト パッドから始まります。 これを行うには、バレリーナ製図板のスライドジョーのギャップを必要な線幅に調整し、円の直径を設定し、2番目のネジで調整を実行し、製図板を軸から遠ざける必要があります。回転。

次に、バレリーナの画板に、筆を使って絵の具を5～10mmの長さで埋めていきます。 プリント基板への保護層の塗布には、乾燥が遅く、静かに作業できるPFまたはGF塗料が最適です。 NTsブランドの塗料も使えますが、乾燥が早くて作業が難しいです。 塗料はしっかりと密着し、広がってはいけません。 塗装する前に、塗料を液体の粘稠度に希釈する必要があり、激しくかき混ぜながら適切な溶剤を少しずつ加え、グラスファイバーの切れ端に塗装してみます。 ペイントを扱うには、マニキュアワニスのボトルにペイントを注ぎ、その中に耐溶剤性のブラシが取り付けられているのが最も便利です。

バレリーナの描画ボードを調整し、必要なライン パラメータを取得したら、コンタクト パッドの適用を開始できます。 これを行うには、軸の鋭い部分を穴に挿入し、バレリーナのベースを円を描くように回転させます。

描画ペンを正しく設定し、プリント基板の穴の周囲のペイントを適切な濃度にすると、完全な円が得られます。 バレリーナの絵の描き方が下手になったら、画板の隙間から残った乾燥した絵の具を布で取り除き、画板を新しい絵の具で満たします。 このプリント基板上のすべての穴を円で描くには、描画ペンを 2 回補充するだけで、時間は 2 分もかかりません。

基板上の丸いパッドを描画したら、手描きペンを使用して導電パスの描画を開始できます。 手動製図板の準備と調整は、バレリーナの準備と何ら変わりません。

追加で必要なのは、平らな定規だけです。平らな定規の一方の側面の端に沿って厚さ 2.5 ～ 3 mm のゴム片が接着されているため、定規が操作中に滑らず、グラスファイバーが定規に触れずに自由に通過できます。それの下に。 木製の三角形は定規として最適で、安定していると同時にプリント基板を描くときに手の支えとしても機能します。

トラックを描くときにプリント基板が滑らないようにするには、プリント基板をサンドペーパーの上に置くことをお勧めします。サンドペーパーは、紙の側面が一緒にシールされた 2 枚のサンドペーパーで構成されています。

パスや円を描くときに接触した場合は、何も対策を取る必要はありません。 プリント基板上の塗料を触っても汚れなくなるまで乾燥させ、ナイフの先を使ってデザインの余分な部分を取り除きます。 塗料をより早く乾燥させるために、ボードを暖かい場所、例えば室内に置く必要があります。 冬時間暖房用バッテリーに。 夏には - 太陽の光の下で。

プリント基板上の設計が完全に適用され、すべての欠陥が修正されたら、エッチングに進むことができます。

プリント基板設計技術
レーザープリンターを使用する

レーザー プリンターで印刷する場合、トナーによって形成された画像は、レーザー ビームによって画像が描かれたフォト ドラムから静電気によって紙に転写されます。 トナーは静電気のみによって用紙上に保持され、画像が維持されます。 トナーを定着させるには、紙をローラーの間で回転させます。ローラーの 1 つは 180 ～ 220°C の温度に加熱されたサーマル オーブンです。 トナーが溶けて紙の質感に浸透します。 冷却されるとトナーは硬化し、紙にしっかりと付着します。 紙を再度 180 ～ 220°C に加熱すると、トナーは再び液体になります。 トナーのこの特性は、電流が流れるトラックの画像を家庭のプリント基板に転写するために使用されます。

プリント基板設計を含むファイルが準備できたら、レーザー プリンターを使用して紙に印刷する必要があります。 この技術のプリント基板図面の画像は、部品が取り付けられる側から見る必要があることに注意してください。 インクジェット プリンタは原理が異なるため、これらの用途には適していません。

デザインをプリント基板に転写するための紙テンプレートの準備

オフィス機器用の普通紙にプリント基板のデザインを印刷すると、その多孔質構造により、トナーが紙本体の奥まで浸透し、トナーがプリント基板に転写されたときに、そのほとんどが残ります。紙の中で。 さらに、プリント基板から紙を取り除くのが難しくなります。 長時間水に浸しておくことになります。 したがって、フォトマスクを準備するには、写真用紙、粘着フィルムやラベルの裏紙、トレーシングペーパー、光沢のある雑誌のページなど、多孔質構造を持たない紙が必要です。

PCB 設計を印刷する用紙として古いストックのトレーシングペーパーを使用します。 トレーシングペーパーは非常に薄いため、テンプレートを直接印刷することはできず、プリンター内で紙詰まりを起こします。 この問題を解決するには、印刷する前に、必要なサイズのトレーシングペーパーの隅に接着剤を一滴塗布し、A4 オフィス用紙に接着する必要があります。

この技術を使用すると、最も薄い紙やフィルムにもプリント基板の設計を印刷できます。 図面のトナーの厚さを最大にするには、印刷する前に、エコノミー印刷モードをオフにして「プリンタのプロパティ」を設定する必要があります。この機能が利用できない場合は、最も目の粗い用紙の種類を選択してください。たとえば、段ボールなど。 最初はうまく印刷できない可能性が十分にあります。レーザー プリンターに最適な印刷モードを見つけるには、少し試してみる必要があります。 この技術段階でのレタッチは無駄であるため、結果として得られるデザインのプリントでは、プリント基板のトラックとコンタクト パッドが隙間や汚れがなく緻密である必要があります。

残っているのは輪郭に沿ってトレーシングペーパーをカットすることだけです。これでプリント回路基板を作成するためのテンプレートが準備され、次のステップに進み、画像をグラスファイバーラミネートに転写することができます。

デザインを紙からグラスファイバーに転写する

プリント基板設計の転送は最も重要なステップです。 この技術の本質はシンプルです。プリント基板のトラックのパターンが印刷された面を備えた紙をグラスファイバーの銅箔に貼り付け、強い力で押し付けます。 次に、このサンドイッチを 180 ～ 220℃の温度に加熱し、室温まで冷却します。 紙は剥がされ、デザインはプリント基板に残ります。

職人の中には、電気アイロンを使って紙からプリント基板にデザインを転写することを提案する人もいます。 この方法を試してみましたが、結果は不安定でした。 トナーが硬化するときに、トナーを必要な温度に加熱することと、紙をプリント基板の表面全体に均一に押し付けることを同時に保証することは困難です。 その結果、パターンは完全に転写されず、プリント基板のトラックのパターンにギャップが残ります。 おそらく、レギュレーターがアイロンの最大加熱に設定されていたにもかかわらず、アイロンが十分に加熱されていなかったのでしょう。 アイロンを開けてサーモスタットを再設定したくありませんでした。 そこで、私は、より労力がかからず、100% の結果が得られる別のテクノロジーを使用しました。

プリント基板のサイズにカットし、アセトンで脱脂したフォイルグラスファイバーラミネートの上に、パターンが印刷されたトレーシングペーパーを角に貼り付けました。 トレーシングペーパーの上に、より均一な圧力を加えるために事務用紙のシートを置きました。 得られたパッケージを合板シートの上に置き、その上を同じサイズのシートで覆いました。 このサンドイッチ全体をクランプで最大の力でクランプしました。

残っているのは、準備したサンドイッチを200℃の温度に加熱して冷やすだけです。 加熱には温度コントローラー付きの電気オーブンが最適です。 作成した構造をキャビネットに置き、設定温度に達するのを待ち、30分後にボードを取り出して冷却するだけで十分です。

電気オーブンがない場合は、 ガスオーブン、内蔵温度計を使用してガス供給ノブを使用して温度を調整します。 温度計がない場合や温度計が故障している場合は、パイが焼ける調節ノブの位置が適切であるため、女性が手伝ってもらえます。

合板の端が歪んでいたので、念のため追加のクランプで固定しました。 この現象を避けるには、プリント基板を厚さ 5 ～ 6 mm の金属板で挟むとよいでしょう。 角に穴を開けてプリント基板をクランプし、ネジとナットを使用してプレートを締めることができます。 M10で十分でしょう。

30 分後、構造が十分に冷えてトナーが固まると、ボードを取り外すことができます。 取り外したプリント基板を一目見ると、トナーがトレーシングペーパーから基板に完全に転写されていることがわかります。 トレーシングペーパーは線に沿ってしっかりと均等にフィットします 印刷されたトラック、パッドリングとマーキング文字。

プリント基板のほぼすべての配線からトレーシングペーパーが簡単に剥がれ、残ったトレーシングペーパーは湿らせた布で取り除きました。 しかし、それでも、印刷されたトラックにはいくつかの場所に隙間がありました。 これは、プリンターからの不均一な印刷、またはグラスファイバー フォイル上の汚れまたは腐食の残りの結果として発生する可能性があります。 隙間は防水塗料やマニキュアで塗りつぶしたり、マーカーで修正したりできます。

プリント基板の修正にマーカーが適しているかどうかを確認するには、マーカーで紙に線を描き、紙を水で湿らせる必要があります。 線がにじまない場合はレタッチマーカーが適しています。

家庭でプリント基板を塩化第二鉄または過酸化水素の溶液でエッチングするのが最善です。 クエン酸。 エッチング後、アセトンに浸した綿棒を使用すると、印刷されたトラックからトナーを簡単に取り除くことができます。

次に、穴が開けられ、導電性パスと接触パッドが錫メッキされ、放射性元素が封止されます。

無線部品を実装したプリント基板の外観です。 その結果、ビデ機能を備えた通常のトイレを補完する、電子システム用の電源およびスイッチングユニットが誕生しました。

PCBエッチング

家庭でプリント回路基板を製造する際に、箔付きグラスファイバー積層板の保護されていない領域から銅箔を除去するために、アマチュア無線家は通常、次の方法を使用します。 化学的方法。 プリント基板をエッチング液に入れると、化学反応によりマスクで保護されていない銅が溶解します。

ピクルス溶液のレシピ

コンポーネントの入手可能性に応じて、アマチュア無線家は以下の表に示すソリューションのいずれかを使用します。 エッチング溶液は、家庭でのアマチュア無線家による使用の人気順に並べられています。

プリント基板をエッチングする 金属製の食器は使用できません。 これを行うには、ガラス、セラミック、またはプラスチック製の容器を使用する必要があります。 使用済みのエッチング液は下水道に廃棄することができます。

過酸化水素とクエン酸のエッチング液

クエン酸を溶解した過酸化水素をベースにした溶液が、最も安全で、最も手頃な価格で、最も速く効果を発揮します。 リストされているすべてのソリューションの中で、これはあらゆる基準から見て最高です。

過酸化水素はどこの薬局でも購入できます。 ハイドロペライトと呼ばれる3%の液体または錠剤の形で販売されています。 ハイドロペライトから過酸化水素の 3% 液体溶液を得るには、1.5 グラムの重さの錠剤 6 個を 100 ml の水に溶かす必要があります。

結晶の形のクエン酸は、重さ 30 グラムまたは 50 グラムの袋に包装されて、どの食料品店でも販売されています。 食卓塩はどの家庭にもあります。 100 ml のエッチング液は、面積 100 cm 2 のプリント基板から厚さ 35 ミクロンの銅箔を除去するのに十分です。 使用済みの溶液は保管されず、再利用できません。 ちなみに、クエン酸は酢酸でも代用できますが、刺激臭があるため屋外でプリント基板のエッチングを行う必要があります。

塩化第二鉄酸洗液

2 番目に一般的なエッチング液は、塩化第二鉄の水溶液です。 以前は、塩化第二鉄がどの産業企業でも簡単に入手できたため、最も人気がありました。

エッチング溶液には温度は必要ありません。十分に速くエッチングされますが、溶液中の塩化第二鉄が消費されるとエッチング速度は低下します。

塩化第二鉄は吸湿性が非常に高いため、空気中の水分をすぐに吸収します。 その結果、瓶の底に黄色い液体が現れます。 これは部品の品質には影響せず、このような塩化第二鉄はエッチング液の調製に適しています。

使用済みの塩化第二鉄溶液は密閉容器に保管すれば何度でも再利用できます。 再生の対象となる場合は、鉄釘を溶液に注ぐだけです（すぐに緩い銅の層で覆われます）。 何かの表面に付着すると、除去するのが難しい黄色の汚れが残ります。 現在、塩化第二鉄溶液はコストが高いため、プリント基板の製造にはあまり使用されていません。

過酸化水素と塩酸をベースにしたエッチング液

優れたエッチング液であり、高いエッチング速度を実現します。 塩酸を、激しく撹拌しながら、３％過酸化水素水溶液に細い流れで注ぎます。 過酸化水素を酸に注ぐことは容認できません。 しかし、エッチング液には塩酸が含まれているため、基板をエッチングする際には細心の注意を払う必要があります。この液は手の皮膚を腐食し、接触するものすべてをダメにしてしまいます。 このため、家庭で塩酸を含むエッチング液を使用することはお勧めできません。

硫酸銅系エッチング液

硫酸銅を使用してプリント基板を製造する方法は、通常、他の成分が入手困難であるため、それらをベースにしたエッチング液を製造できない場合に使用されます。 硫酸銅は農薬であり、害虫駆除に広く使用されています。 農業。 さらに、プリント基板のエッチング時間は最大 4 時間ですが、溶液温度を 50 ～ 80°C に維持し、エッチングされる表面の溶液を一定に変化させる必要があります。

プリント基板エッチング技術

上記のエッチング液のいずれかで基板をエッチングするには、ガラス、セラミック、または プラスチック皿、例えば乳製品から。 適切なサイズの容器が手元にない場合は、適切なサイズの厚紙またはボール紙で作られた箱を用意し、その内側をラップで覆います。 エッチング液を容器に注ぎ、その表面にプリント基板をパターンを下にして慎重に置きます。 液体の表面張力とその軽さにより、ボードは浮きます。

便宜上、瞬間接着剤を使用してプラグをボードの中央に接着できます。 ペットボトル。 コルクはハンドルとフロートの役割を同時に果たします。 ただし、基板上に気泡が発生し、その場所の銅がエッチングされなくなる危険性があります。

銅を均一にエッチングするには、パターンを上にしてプリント基板を容器の底に置き、定期的にトレイを手で振ります。 しばらくすると、エッチング液によっては銅のない部分が現れ始め、その後銅がプリント基板の表面全体で完全に溶解します。

銅がエッチング液に完全に溶解した後、プリント基板を槽から取り出し、流水で徹底的に洗浄します。 流れる水。 トナーはアセトンに浸した布を使ってトラックから取り除きます。また、ペイントは、希望の粘稠度を得るためにペイントに加えた溶剤に浸した布で簡単に取り除きます。

無線コンポーネントを取り付けるためのプリント基板の準備

次のステップは、無線要素を取り付けるためのプリント基板を準備することです。 ボードからペイントを除去した後、トラックは円を描くように細かく加工する必要があります。 サンドペーパー。 銅線のトラックは薄くて簡単に削れるので、あまり気負う必要はありません。 軽い圧力で研磨剤を数回通過させるだけで十分です。

次に、プリント基板の通電経路とコンタクトパッドをアルコールロジンフラックスでコーティングし、電気はんだごてを使用して軟はんだで錫めっきします。 プリント基板の穴がはんだで埋もれないようにするには、はんだごての先に少量のはんだを付けておく必要があります。

プリント基板の製造が完了したら、あとは無線部品を指定の位置に挿入し、リード線をパッドにはんだ付けするだけです。 はんだ付けする前に、部品の脚をアルコールロジンフラックスで湿らせる必要があります。 無線コンポーネントの脚が長い場合は、はんだ付けする前に、プリント基板の表面からの突出長さが 1 ～ 1.5 mm になるようにサイド カッターで切断する必要があります。 部品の取り付けが完了したら、アルコール、白アルコール、アセトンなどの溶剤を使用して、残ったロジンを除去する必要があります。 それらはすべてロジンをうまく溶解します。

この単純な容量性リレー回路の実装には、プリント基板製造用のトラックのレイアウトから動作サンプルの作成まで 5 時間もかかりませんでした。このページを入力するのにかかる時間よりもはるかに短くなりました。

プリント基板をエッチングする方法。

アマチュア無線の設計を始めたばかりの人、または単にプリント基板の作り方がわからない人のために、この記事では化学試薬を使用したエッチングのいくつかのオプションを紹介します。

ほとんどのアマチュア無線家が基板のエッチングに塩化第二鉄を使用していることをすぐに指摘しておきます。このオプションといくつかの代替案を検討しますが、塩酸や硝酸、その他多くの危険な方法や混乱を招く方法を使用したエッチングについては取り上げません。 。 実際に自宅ですぐに適用できるオプションだけを考えてみましょう。 それでは、順番に行きましょう。

基板エッチングオプション１．
塩化第二鉄。

通常、製造業者はパッケージに、塩化第二鉄溶液がどのような比率で調製されるかを書いています。 原則として、これは 1:3 (1 対 3) です。つまり、30 ～ 40 グラムの塩化第二鉄結晶が 100 グラムの水に溶解されます。 基板のエッチング時間は溶液の濃度と溶液の温度に依存し、加熱された溶液 (最大 60 度) ではエッチングがはるかに速く進行します。 プラスチックまたはガラスのバスでエッチングする必要があり、溶液を準備するにはプラスチックのスプーンを使用することをお勧めします。

インターネット上で、塩化第二鉄溶液を自分で準備する方法に関する情報を見つけました。 これを行うには、15グラムの小さな鉄粉を250mlの10％塩酸（ガラス）に注ぎ、溶液が茶色になるまで数日間注入します。 安定したら、エッチングを開始できます。

基板をエッチング面を下にしてエッチング槽に置きます。 ボードが一番下まで沈むのを防ぐために、多くのアマチュア無線家は発泡プラスチックを両面テープでボードの上面に貼り付けます。 両面基板をエッチングする必要がある場合は、トレイまたは瓶に垂直に置きます。 こうすることで、溶解した銅が容器の底に沈みやすくなり、エッチングプロセスが速くなります。

塩化第二鉄溶液が衣類に触れないようにしてください。衣類が傷つき、汚れが落ちなくなる可能性があります。

基板エッチングオプション２．
硫酸銅+食塩。

ご存知かと思いますが、硫酸銅は青みがかった結晶で、ホームセンターや園芸店で購入でき、一般に品薄になることはありません。 塩 - 食料品店で購入できる通常の粗塩。

塩とビトリオールに加えて、エッチング中に基板の隣の溶液に入れる小さな鉄の物体 (鉄板、釘、またはその他のもの) も必要です。 化学プロセスの複雑さについては説明しません。このプロセスは多くの錯塩の形成によって起こり、エッチング中に溶液中に置かれた鉄の物体がこの反応に入り、プロセスで消費されることだけを指摘します。 この溶液は、硫酸銅 1 部と食塩 2 部から調製されます。

つまり、大さじ山盛り2杯の硫酸銅の上に、大さじ4杯の食卓塩を入れ、グラス1杯半を注ぎます。 お湯(70度)、結晶が完全に溶解するまで撹拌し、エッチング溶液の準備が整います。 ビトリオールと塩の結晶の混合物を事前に作成しないでください。最初に一方の成分を溶解し、次にもう一方の成分を溶解します。

エッチング時間は約40分です。
エッチングの際に鉄製の物を使わなくても基板もエッチングされます。
エッチング後に基板に青みがかった斑点が残った場合は、酢で簡単に取り除くことができます。

基板エッチングオプション３．
過酸化水素 + クエン酸 + 食塩。

エッチングボード用のこの溶液のレシピは簡単です。通常の薬局の3％過酸化水素100グラムに、約30グラムのクエン酸と5グラムの食塩を溶かします。 すべてのバルク成分が完全に溶解するまで撹拌し、溶液を使用する準備が整います。

溶液に水を注ぐ必要がないという事実に注意してください。 最後に、このソリューションは保存も再利用もされません。 このように準備された量は、約 100 平方メートルをエッチングするのに十分です。 厚さ35ミクロンのcm銅箔。 さらにエッチングを行う場合は、溶液を再度調製します。

ぜひ、今お持ちのものに合わせて、この3つの選択肢の中から自分に合ったものをお選びいただければ幸いです。

この記事では、プリント基板の製造方法と基板のエッチング方法について説明します。

プリント基板を作成するにはさまざまな方法があります。 私が個人的に使用している主な方法は、描画ペンでパターンを適用し、化学溶液でエッチングすることにより、フォイル PCB (getinax) から基板を作成することです。 偶然ですが、私は小学校6年生（現在は5年生）から基板を描き始めました。当時、コンピュータは部屋全体の大きさでした。 私が「鍛えられた」のはその時でした。 したがって、特別なプログラムを使用して、コンピューターよりも速く方眼の紙にボードを描きます。 確かに、私がこれまで手で描いた中で要素ベースの点で最もボリュームのあるボードは、14 個のマイクロ回路と数百個の単純な要素で構成されるボードでした。

描画ペンや最近ではLUT（レーザーアイロン技術）でパターンを適用し、薬液でエッチングして基板を作成する場合は、以下の手順で構成されますが、他の方法とは操作自体や処理方法が若干異なる場合があります。それらの順序:

1. 基板上の無線素子の配置と導体（線路）の配線のレイアウト。 現在、ラジオ基板を開発するためのプログラムが数多くあります。 それらを使用する方が簡単です。 特別なプログラムを使用せずに開発を行うことはできますが、それにはある程度の忍耐力と何倍もの時間が必要です。 この場合、便宜上、ボードは紙に市松模様で描かれ、再開発のために再度描かれます。

2. 基板はフォイル PCB または getinax から切り取られます。 必要なサイズ。 もっと 快適な素材 textolite は本質的に多層のグラスファイバーであり、ホイルは getinax よりもよく保持されます。 Getinax は、ベークライトワニスを含浸させたプレス紙で作られたシート材料です。 Getinax は PCB よりも低品質の材料であり、個人的に気に入らない特性がいくつかあります。

- 層間剥離する可能性があります。

— 印刷導体は PCB よりも過熱による反発が早いため、無線コンポーネントが故障した場合に基板に損傷を与えずに交換することが困難になります。

— 無線コンポーネントが過熱し、無線基板が「煙」になる場合があります。 湿気が高電圧回路に侵入した場合も同様のことが起こります。 焼けたゲティナックスは導体（グラファイトのようなもの）に変化することがよくあります。 getinax の場合でも、湿気が誤って高電圧回路に侵入すると、同じことが起こります。 後者は大きな問題を引き起こす可能性があります。

しかし、これにもかかわらず、はるかに安価であり、ハサミでカットできます。 これは、SMD パーツを使用して片面基板を迅速に作成する必要がある場合に役立ちます。

3. ボードの端は、ヤスリやサンドペーパーで鋭い角やバリを取り除きます。

4. 切り出したボードを、ボードが描かれたシートで包みます。 薄い芯とハンマーの軽い打撃によって、以前にシート上に印が付けられた場所に将来の穴のための穴が開けられます（マーキング）。

5. マークされた場所には、将来の無線コンポーネント用の穴が開けられます。 小さな部品（抵抗器、コンデンサ、細いリード線のトランジスタ）には 0.5 mm ドリルが使用され、太いリード線には 0.7 mm ドリルが使用されます。 必要に応じて、他のサイズも使用できます。 ドリルとしては、専門の無線店で購入できるポータブルボール盤を使用する方が便利です。 ある程度のスキルがあれば手持ちの電気ドリルを使用することもできます。

6. 穴を開けた後、ボードをサンドペーパーで研磨します。 穴あけの結果として形成されたバリはすべて取り除かれ、トラック パターンとエッチングをさらに適用するためにフォイルは洗浄されます。

7. ペンは普通の空のボールペンから作られます。 これを行うには、棒をマッチ (またはライター) の炎で加熱し、プラスチックが溶けたら棒を引き抜きます。 プラスチックが硬化した後、製図板の端を切断して、直径約 0.2 ～ 0.4 mm の穴を開けます。

8. 高さ 2 ～ 5 cm のワニス (マニキュアを使用すると便利です) を描画ペンに入れ、その後プリント基板を描画します。穴の周囲にはんだ付けパッドが作成され、これらの間にプリント基板のトラックが描画されます。パッド。 ある程度のスキルがあり、定規をガイドとして使用すれば、工場の無線基板と同等の描画品質を得ることができます。

9. ワニスが乾燥した後、基板を塩化第二鉄溶液に浸して、基板のワニスのない部分をエッチングします。 同時に、ワニスで保護されたトラックの銅はエッチングされず、ワニスで覆われていない基板の銅コーティングはエッチングされません。 化学反応塩化第二鉄に溶けます。 エッチングプロセスをスピードアップするには、基板を含む溶液をウォーターバスで加熱するか、セントラルヒーティングラジエーターの上に置くだけです。

10. エッチング後、基板を水で洗浄し、アセトンまたは他の溶剤で湿らせた綿棒を使用して基板からワニスを除去し、その後流水で再度洗浄します。

11. ラジオ部品のはんだ付けには、低融点はんだとアルコールに溶かしたフラックスロジンを使用することをお勧めします。

追加する必要があります:

使い捨て注射器を描画ペンとして使用することもできますが、この場合、針の斜めの切り込みを折って、先端に鋭利な引っ掻き面が残らないように鋭くする必要があります。 最近は水に洗っても染料が落ちず、耐久性も高いマーカーがたくさん発売されています。 保護層、お絵かきボードとしても使えます。

板をエッチングした後に錫メッキを施す職人もいます。 錫メッキは次の 2 つの方法のいずれかで行われます。

1.はんだごて;

2. 鉄浴にはローズまたはウッド合金が充填されています。 はんだの酸化を避けるために、合金はその上にグリセリンの層で完全に覆われています。 錫めっきの場合、基板を溶解液に浸す時間は 5 秒以内です。 電気ストーブを使ってお風呂を沸かします。

近年、無線基板のパターンをプリンタで転写する方式が普及してきました。

これは次の内容で構成されます。

1. 特別なプログラムを使用して、ラジオ基板を設計および描画します。

2. 基板の鏡像は、レーザー プリンタを使用して基板上に印刷されます。 この場合は、薄手のコート紙（各種雑誌の表紙）やFAX用紙、フィルムなどを使用してください。 レーザープリンター.

3. 下地を準備したボードの表側（写真）に貼り付け、非常に熱いアイロンを使用してボードに「こすり付け」ます。 アイロンの圧力を下地に均一に分散させるには、下地の間に厚紙を何層か敷くことをお勧めします。 トナーが溶けて基板に付着します。

4. 冷却後、台紙を剥がすには 2 つのオプションがあります。台紙にトナーを転写した後に台紙を単に剥がすか (レーザー プリンター用フィルムの場合)、あらかじめ水に浸してから徐々に剥がします (コート紙）。 トナーがボード上に残ります。 台紙を剥がした後、トナーが剥がれた箇所は手動で修正できます。

5. 基板は薬液でエッチングされます。 エッチング中、トナーは塩化第二鉄に溶解しません。

この方法を使用すると、非常に美しいモンタージュを印刷できますが、最初はうまくいかない場合があるため、慣れる必要があります。 実際には、一定の高温環境が必要です。 ここでの基準は 1 つだけです。トナーがボードの表面に付着するのに十分なほど溶ける時間が必要であると同時に、トラックの端が付着しないように半液体状態に達する時間があってはならないということです。平らにする。 紙シートを取り外すには、水である程度柔らかくする必要があります。そうしないと、トナーと一緒に紙シートが剥がれてしまう可能性があります。 プリント基板への穴あけはエッチング後に行います。

PCBエッチング

プリント基板から銅を化学的に剥離するための化合物は数多くあります。 それらはすべて、反応速度と溶液の調製に必要な化学試薬の入手可能性が異なります。 どの化学物質も健康に有害であることを忘れずに、予防措置を講じることを忘れないでください。 私が個人的に使用したプリント基板のエッチング用の化学溶液は次のとおりです。

1. 硝酸（HNO 3）– 最も危険で不人気な試薬。 透明で刺激臭があり、吸湿性が高く、蒸発性も強いです。 したがって、自宅で保管することはお勧めできません。 エッチングには使用しません 純粋な形、および 1/3 の比率の水溶液 (酸 1 対水 3)。 酸に水が注がれるのではなく、酸が水に注がれるということを忘れないでください。 エッチングプロセスには、活性ガスが放出され、5 分もかかりません。 「窒素」はニスを溶かす作用もありますので、使用前にニスを十分に乾燥させる必要があります。 そうすると、エッチング中に銅コーティングが軟化して剥がれる時間がありません。 予防措置は厳守する必要があります。

2. 硫酸 (H 2 SO 4) と過酸化水素 (H 2 O 2) の溶液。 この溶液を準備するには、通常のバッテリー電解液（硫酸水溶液）1杯に過酸化水素（薬局名「ハイドロペライト」）4錠を加える必要があります。 過酸化水素の分解によりガスが発生するため、調製した溶液は密閉せずに暗い容器に保管する必要があります。 プリント基板のエッチング時間は、よく混合した新しい溶液の場合、約 1 時間です。 室温。 このエッチング後の溶液は、過酸化水素H 2 O 2 を添加することで復元できます。 過酸化水素の必要量は視覚的に評価されます。溶液に浸された銅板は赤から濃い茶色に再塗装される必要があります。 溶液中の気泡の形成は過酸化水素が過剰であることを示しており、エッチング反応の減速につながります。 予防措置は厳守する必要があります。

注意：前述の 2 つの溶液を使用する場合、腐食性化学物質を扱う際にはあらゆる予防措置を講じる必要があります。 すべての作業は、次の場合にのみ実行する必要があります。 新鮮な空気またはボンネットの下で。 溶液が皮膚についた場合は、直ちに多量の水で洗い流してください。

3. 塩化第二鉄 (FeCl 3)- プリント基板のエッチングに最も一般的な試薬。 塩化第二鉄粉末 150 g を温水 200 ml に溶かします。 この溶液でのエッチング プロセスには 15 ～ 60 分かかる場合があります。 時間は溶液の鮮度と温度によって異なります。 エッチングが完了したら、基板を多量の水、できれば石鹸（酸残留物を中和するため）で洗浄する必要があります。 この解決策の欠点には、反応中に廃棄物が形成され、基板上に堆積してエッチング プロセスの通常の過程が妨げられることと、反応速度が比較的遅いことが挙げられます。

4. 食塩 (NaCl) と硫酸銅 (CuSO 4) の水溶液。 粉末に砕いた食塩大さじ4杯と硫酸銅大さじ2杯を500mlの熱湯（約80℃）に溶かします。 冷却後すぐに使用可能（耐熱塗料の場合は冷却不要）。 エッチング時間は約 8 時間ですが、エッチングプロセスをスピードアップするために、基板を含む溶液を 50 °C に加熱することができます。

5. クエン酸の過酸化水素 (H 2 O 2) 溶液。小さな浴槽（最大100 ml）内で、プリント基板に大量の過酸化水素が満たされ、その後、大さじ1杯のクエン酸が追加されます。 その後、プリント基板のエッチングプロセスが始まります。 液体の色の透明から青色への変化が積極的に伴います。 エッジは滑らかになり、最初に細かいサンドペーパーでフォイルグラスファイバーラミネートの上を研磨すると、すべてが非常に均一にエッチングされます。

この方法を使用すると、次のパラメータを持つボードを取得できました。

導体間のギャップは0.2mmです。

導体の太さを0.25mmに設定したところ、実際には0.2～0.22mmとなった。

ボードの寸法は最大 100x200 mm。

より早く漬ける必要がある場合は、通常の食卓塩をひとつまみ加えます。 プロセスの速度は上がりますが、注意してください。エッチング プロセスでは熱エネルギーが放出され、通常、溶液がかなり熱くなります。 このソリューションを使った私の長年の経験の中で、それは 2 回爆発し、私の周囲のすべてを「塗りつぶしました」。 もちろん、すべては普通の布とソーダですぐに拭き取られ、衣服や物には痕跡はありませんでした（塩化第二鉄とは異なります）が、観察するのは非常に興味深いものでした。

平均的なエ​​ッチング時間は 20 ～ 30 分です。

プリント基板のエッチングに他のソリューションは使用しませんでした。 コンポーネントはどの都市でも入手できるため、最後のポイントで作業するのが最も快適です。

うまくやる必要があるなら

プリント基板は原則として専門工場への発注も可能です。 もちろん、自分で作るよりも費用はかかりますが、仕上がりの品質は何倍も優れています。 このようなプロトタイプがたくさんある場合は、プリント基板の製造に関するビデオを見ることを強くお勧めします。

ここでのポイントはこれです。 工場では 2 つのことにお金がかかります。プリント基板を使用してファイルを標準に変換し、機器を製造する生産の準備と、生産自体です。 製造自体は高価なものではありません。工場はラジオボード用のブランクを大量に購入し、製造自体は安価ですが、準備に平均2〜3千ルーブルかかります。 私にとって、一枚の基板の製作にそのようなお金を支払うことは意味がありません。 しかし、これらのボードが10〜20枚ある場合、この準備にかかるお金はすべてのボードに分配され、安くなることがわかります。

コンゴ民主共和国

プリント基板の各メーカーには、トラックの最小幅、トラック間のギャップ、穴の直径などに関する技術的制限があります。 ボードがこれらの制限を満たしていない場合、メーカーはボードの生産を拒否します。

PCB ファイルを作成する場合、デフォルトのテクノロジ制約は、dru ディレクトリ内のdefault.dru ファイルから設定されます。 通常、これらの制限は実際のメーカーの制限と一致しないため、変更する必要があります。 ガーバーファイルを生成する直前に制限を設定することも可能ですが、ボードファイルを生成した直後に設定することをお勧めします。 制限を設定するには、DRC ボタンを押します。

ギャップ

距離

最小寸法

ベルト

マスク

スキャンの実行

ガーバーファイルの生成

ドリル ファイルの場合、出力デバイス ( デバイス）であるべきです エクセロン、 だがしかし ガーバー_RS274X