自宅で基板をエッチングします。 基板エッチング - 初心者向けのヒント

タヒチ!..タヒチ!..
私たちはタヒチに行ったことがないんです!
私たちはここで十分に栄養を与えられています!
©漫画の猫

余談を交えて紹介

以前は家庭や実験室の環境でどのように基板が作られていたのでしょうか? いくつかの方法がありました。たとえば、次のとおりです。

  1. 将来の指揮者をペンギンで描きました。
  2. 彫刻され、カッターで切断されます。
  3. 粘着テープや絶縁テープを貼り付けてから、図面をメスで切り抜きました。
  4. 最も単純なステンシルを作成し、続いてエアブラシで描画しました。

欠けている要素は描画ペンで描画され、メスでレタッチされます。

それは長くて骨の折れるプロセスであり、「引き出し」に驚くべき芸術的能力と正確さが要求されました。 線の太さは 0.8 mm にほとんど収まらず、繰り返し精度がなく、各基板を個別に描画する必要があったため、非常に小さなバッチのリリースでも大きな妨げとなりました。 プリント基板(さらに遠く PP).

今日は何がありますか?

進歩は止まらない。 アマチュア無線家がマンモスの皮に石斧でPPを描いていた時代は忘れ去られました。 フォトリソグラフィー用の公的に入手可能な化学薬品が市場に登場したことにより、家庭で穴を金属化することなく PP を製造する全く異なる展望が開かれました。

今日のPPの製造に使用される化学を簡単に見てみましょう。

フォトレジスト

液体でもフィルムでも使えます。 この記事のフィルムは、その希少性、PCB への圧延の困難さ、および出力で得られるプリント基板の品質の低さのため、考慮されません。

市場のオファーを分析した結果、家庭用 PCB 製造に最適なフォトレジストとして POSITIV 20 に落ち着きました。

目的:
POSITIV 20 感光性ワニス。 プリント基板の小規模生産、銅への彫刻、さまざまな素材への画像の転写に関連する作業を行う際に使用されます。
プロパティ:
高い露光特性により、転写画像の良好なコントラストが保証されます。
応用:
小規模生産におけるガラス、プラスチック、金属などへの画像の転写に関連する分野で使用されます。 塗布方法はボトルに記載されております。
特徴:
青色
密度: 20℃で 0.87 g/cm3
乾燥時間:70℃ 15分
消費量: 15 l/m2
最大感光度: 310-440nm

フォトレジストの説明書には、次の場所に保管できると記載されています。 室温そしてそれは老化の影響を受けません。 強く同意しない! 冷蔵庫の一番下の棚など、通常は温度が+2+6°Cに維持される涼しい場所に保管する必要があります。 ただし、いかなる場合でもマイナスの温度を許可しないでください。

「バルク」で販売され、遮光パッケージを持たないフォトレジストを使用する場合は、光からの保護に注意する必要があります。 完全な暗闇、温度+2+6°Cで保管する必要があります。

啓発者

同様に、私がいつも使っているTRANSPARENT 21が最適な照明器具だと思います。

目的:
POSITIV 20 感光性乳剤またはその他のフォトレジストでコーティングされた表面に画像を直接転写できます。
プロパティ:
紙に透明感を与えます。 紫外線透過性を提供します。
応用:
図面や図表の輪郭を基材に素早く転写します。 複製プロセスを大幅に簡素化し、時間を短縮できます。 s費用がかかります。
特徴:
色: 透明
密度: 20℃で 0.79 g/cm3
乾燥時間:20℃ 30分
ノート:
フォトマスクを印刷する対象に応じて、照明装置付きの普通紙の代わりに、インクジェットまたはレーザー プリンター用の透明フィルムを使用できます。

フォトレジスト現像液

フォトレジストの現像にはさまざまなソリューションがあります。

「液体ガラス」の溶液を使用して現像することをお勧めします。 彼の 化学組成: Na 2 SiO 3 *5H 2 O。この物質には非常に多くの利点があります。 最も重要なことは、BP を過度に露出させるのは非常に難しく、一定時間以外に BP を残すことができるということです。 この溶液は温度変化によってその特性がほとんど変化せず(温度上昇による分解の危険性がない)、保存寿命も非常に長く、その濃度は少なくとも数年間は一定のままです。 溶液中の過剰暴露の問題がないため、PP の発現時間を短縮するために溶液の濃度を高めることが可能になります。 濃縮液 1 部を水 180 部と混合することをお勧めします (水 200 ml にケイ酸塩 1.7 g 強)。露出オーバーによる表面の損傷。 ケイ酸ナトリウムを購入できない場合は、炭酸ナトリウム (Na 2 CO 3) または炭酸カリウム (K 2 CO 3) を使用してください。

私は 1 つ目も 2 つ目も試していないので、数年間問題なく表示されているものをお話します。 苛性ソーダ水溶液を使います。 冷水1リットルに対して苛性ソーダ7グラム。 NaOH がない場合は、溶液中のアルカリ濃度を 2 倍にして KOH 溶液を使用します。 現像時間は適正露出で 30 ~ 60 秒。 2 分経過してもパターンが表示されず (または弱く表示され)、フォトレジストがワークピースから洗い流され始めた場合は、露光時間が正しく選択されていないことを意味します。露光時間を長くする必要があります。 逆に、すぐに現れても、照射された領域と未露光の領域の両方が洗い流される場合は、溶液の濃度が高すぎるか、フォトマスクの品質が低いかのいずれかです(紫外線は「黒」を自由に通過します)。 ): テンプレートの印刷密度を上げる必要があります。

銅酸洗液

プリント基板の余分な銅は、さまざまなエッチング液を使用してエッチングされます。 家庭でこれを行う人の間では、過硫酸アンモニウム、過酸化水素 + 塩酸、硫酸銅溶液 + 食塩がよく使われます。

私はいつもガラス器具に塩化第二鉄を入れて毒を入れています。 この溶液を扱うときは、細心の注意を払う必要があります。衣服や物に付着すると錆びた斑点が残り、クエン酸(レモン汁)やシュウ酸の弱い溶液では取り除くのが困難です。

塩化第二鉄の濃縮溶液を 50 ~ 60 °C に加熱し、ワークピースをその中に浸し、銅のエッチングが悪化している領域を綿棒の先端でガラス棒で優しく楽に動かします。これにより、表面全体にわたってより均一なエッチングが達成されます。 PCBの全領域。 速度を強制的に等しくしないと、エッチングに必要な時間が長くなり、最終的には銅がすでにエッチングされている領域でトラックのエッチングが始まるという事実につながります。 その結果、私たちは手に入れたかったものを手に入れることができませんでした。 酸洗い溶液を連続的に混合することが非常に望ましい。

フォトレジストを除去するための化学

エッチング後に不要になったフォトレジストを洗い流す最も簡単な方法は何ですか? 試行錯誤を繰り返した結果、普通のアセトンに落ち着きました。 落ちていない場合は、ニトロ塗料用の溶剤で洗い流します。

そこでプリント基板を作ります

高品質の PCB はどこから始まりますか? 右:

高品質なフォトマスクの作成

製造には、ほとんどすべての最新のレーザー プリンタまたはインクジェット プリンタを使用できます。 この記事ではポジ型フォトレジストを使用しているため、銅が PCB 上に残る場所には、プリンタで黒が描画されるはずです。 銅が存在しない場所には、プリンタは何も描画すべきではありません。 とても 大事なポイントフォトマスクを印刷する場合: 最大インク給水量を設定する必要があります (プリンタードライバーの設定で)。 影付きの領域が黒ければ濃いほど、優れた結果が得られる可能性が高くなります。 色は必要ありません。黒のカートリッジで十分です。 フォトマスクが描かれたそのプログラム(プログラムについては考慮しません。PCADからペイントブラシまで、誰もが自分で自由に選択できます)から、通常の紙に印刷します。 印刷時の解像度が高く、紙の質が良いほど、フォトマスクの品質は高くなります。 少なくとも 600 dpi をお勧めします。紙はあまり厚くないほうがよいです。 印刷するときは、シートのペイントが適用される側、つまりテンプレートが PP ブランク上に配置されることを考慮します。 そうしないと、PCB 導体のエッジがぼやけてぼやけてしまいます。 インクジェットプリンターの場合は、塗料を乾燥させます。 次に、TRANSPARENT 21紙を含浸させ、乾燥させてフォトマスクの準備が整います。

紙と照明器の代わりに、レーザー (レーザー プリンターで印刷する場合) またはインクジェット (インクジェット印刷の場合) プリンター用の透明フィルムを使用することが可能であり、非常に望ましいです。 これらの映画には不平等な側面があることに注意してください。片方のみが機能します。 レーザー印刷を使用する場合は、印刷前にフィルム シートの「ドライ」実行を行うことを強くお勧めします。シートをプリンタに通し、印刷をシミュ​​レートしますが、何も印刷しません。 なぜこれが必要なのでしょうか? 印刷時、定着器(オーブン)がシートを加熱するため、必然的にシートが変形します。 その結果、出力の PP ジオメトリにエラーが発生します。 両面 PP の製造では、層の不一致が発生し、あらゆる結果が生じます。そして、「ドライ」ランの助けを借りて、シートを温め、シートを変形させ、テンプレートを印刷する準備を整えます。 。 印刷の際、シートはもう一度オーブンを通過しますが、変形は大幅に少なくなり、繰り返しチェックされます。

PCB が単純な場合は、Russified インターフェイス Sprint Layout 3.0R (~650 KB) を備えた非常に便利なプログラムで手動で描画できます。

の上 準備段階かさばりすぎないように描く 電気回路これもロシア化されたプログラム sPlan 4.0 (~450 KB) で非常に便利です。

Epson Stylus Color 740 プリンタで印刷された既製のフォトマスクは次のようになります。

染料を最大限に散水し、黒のみでプリントします。 インクジェットプリンター用素材透明フィルム。

フォトレジスト塗布のための PCB 表面の準備

PPの製造には銅箔を貼り付けたシート材が使用されます。 最も一般的なオプションは、銅の厚さが 18 ミクロンと 35 ミクロンです。 ほとんどの場合、家庭でPPを製造するには、シートテキソライト(接着剤で何層にもプレスされた布地)、グラスファイバー(同じものですが、エポキシ化合物が接着剤として使用されます)、ゲティナック(接着剤でプレスされた紙)が使用されます。 あまり頻繁ではありませんが、シタールとポリコール(高周波セラミックが家庭で使用されることはほとんどありません)、フルオロプラスト(有機プラスチック)。 後者は高周波デバイスの製造にも使用され、非常に優れた電気特性を備えているため、どこでもどこでも使用できますが、価格が高いため使用が制限されます。

まず、ワークピースに深い傷、バリ、腐食の影響を受けた部分がないことを確認する必要があります。 次に、銅を鏡面まで研磨することが望ましい。 私たちは特に熱心に研磨せずに研磨します。そうでないと、すでに薄い銅の層(35ミクロン)が消去されるか、いずれにしても、ワークピースの表面にさまざまな厚さの銅が得られます。 そしてこれは、エッチング速度の違いにつながります。つまり、薄い部分ほどより速くエッチングされます。 また、基板上の導体が薄いほど良いとは限りません。 特に長くてまともな電流が流れる場合はそうです。 ワークピース上の銅が高品質で、罪がない場合は、表面を脱脂するだけで十分です。

ワークピースの表面へのフォトレジストの堆積

ボードを水平またはわずかに傾斜した表面に置き、約20 cmの距離からエアロゾルパッケージから組成物を塗布しますが、この場合の最も重要な敵はほこりであることを忘れないでください。 ワークピースの表面にあるあらゆる塵埃は問題の原因となります。 均一なコーティングを作成するには、スプレーを左上隅から開始して連続的にジグザグにスプレーします。 スプレーしすぎると不要な縞が発生し、コーティングの厚さが不均一になり、長時間露光が必要になるため、スプレーしすぎないでください。 夏には、周囲温度が高いため、再処理が必要になる場合があります。また、蒸発損失を減らすために、より短い距離からエアロゾルをスプレーする必要がある場合もあります。 スプレーするときは、缶を傾けすぎないでください。これにより噴射ガスの消費量が増加し、その結果、中にフォトレジストが残っているにもかかわらず、エアゾール缶が動作しなくなります。 フォトレジストのスプレー コーティングで満足のいく結果が得られない場合は、スピン コーティングを使用してください。 この場合、フォトレジストは、300 ~ 1000 rpm の回転テーブルに取り付けられた基板に塗布されます。 コーティング終了後は強い光にさらさないでください。 コーティングの色によって、塗布された層の厚さをおおよそ判断できます。

  • ライトグレーブルー 1~3ミクロン。
  • 濃い灰色の青色 3-6 ミクロン。
  • 青は6〜8ミクロン。
  • 8ミクロン以上の濃い青。

銅の場合、コーティングの色が緑がかった色になる場合があります。

ワークピース上のコーティングが薄いほど、結果は良くなります。

私はいつも遠心分離機でフォトレジストを塗布します。 私の遠心分離機の回転速度は 500 ~ 600 rpm です。 固定は簡単である必要があり、クランプはワークピースの端でのみ行われます。 ワークピースを固定し、遠心分離機を始動し、ワークピースの中心にスプレーし、フォトレジストが表面上に薄い層でどのように広がるかを観察します。 遠心力により、余分なフォトレジストが将来の PCB から剥がれ落ちます。そのため、回転しないように保護壁を設けることを強くお勧めします。 職場豚小屋で。 私は底の中央に穴が開いている普通の鍋を使用します。 電気モーターの軸はこの穴を通過し、その上に2本のアルミニウムレールを交差させた形の取り付けプラットフォームが取り付けられ、それに沿ってワーククランプの耳が「走ります」。 耳はアルミニウムのコーナーでできており、蝶ナットでレールに固定されています。 なぜアルミニウムなのでしょうか? 比重が小さいため、回転質量中心が遠心軸回転中心からずれた場合の振れが少なくなります。 ワークピースの中心が正確であればあるほど、質量の偏心による鼓動が少なくなり、遠心分離機をベースにしっかりと固定するために必要な労力が少なくなります。

フォトレジストを塗布。 15〜20分間乾燥させ、ワークピースを裏返し、2番目の面に層を適用します。 さらに15〜20分ほど乾燥させます。 直射日光やワークピースの作業面に指が当たることは許容されないことを忘れないでください。

ワーク表面のフォトレジストの日焼け

ワークピースをオーブンに置き、温度を徐々に60〜70℃に上げます。 この温度で20〜40分間維持します。 ワークピースの表面には何も触れず、端部のみに触れることを許可することが重要です。

ワーク表面上の上下のフォトマスクの位置合わせ

各フォトマスク(上部と下部)にはマークがあり、それに応じて層に一致するようにワークピースに2つの穴を開ける必要があります。 マーク間の距離が離れるほど、位置合わせの精度が高くなります。 私は通常、テンプレートに対して斜めに配置します。 ワークピース上のこれらのマークに従って、 ボール盤厳密に 90 度で、2 つの穴を開け (穴が薄いほど、位置合わせがより正確になります。私は 0.3 mm ドリルを使用します)、それに沿ってテンプレートを組み合わせます。テンプレートはフォトレジストに適用される側である必要があることを忘れないでください。に印刷されていました。 薄いガラスを使用してテンプレートをワークピースに押し付けます。 紫外線をより良く透過する石英ガラスを使用することが好ましい。 プレキシガラス (プレキシガラス) を使用するとさらに良い結果が得られますが、不快な引っかき傷がつき、必然的に PP の品質に影響を及ぼします。 PCB サイズが小さい場合は、CD パッケージの透明カバーを使用できます。 このようなガラスがない場合は、通常の窓ガラスを使用することもでき、露光時間を長くすることができます。 ガラスが均一であり、フォトマスクがワークピースに均一にフィットすることが重要です。そうしないと、完成した PCB で高品質のトラック エッジを得ることができません。


プレキシガラスの下にフォトマスクを置いたブランク。 CDの下の箱を使用します。

露出(フレア)

露光に必要な時間は、フォトレジスト層の厚さと光源の強度によって異なります。 POSITIV 20 フォトレジスト ラッカーは紫外線に敏感で、最大感度は 360 ~ 410 nm の波長の領域にあります。

放射範囲がスペクトルの紫外領域にあるランプの下で露光するのが最善ですが、そのようなランプがない場合は、通常の強力な白熱ランプを使用して、露光時間を増やすことができます。 光源からの照明が安定するまで照明を開始しないでください。ランプが 2 ~ 3 分間ウォームアップする必要があります。 露光時間はコーティングの厚さによって異なりますが、光源の距離が 25 ~ 30 cm の場合、通常は 60 ~ 120 秒です。使用されるガラス板は紫外線を最大 65% 吸収するため、このような場合は露光時間を長くするには必要です。 透明なプレキシガラスプレートを使用すると最良の結果が得られます。 保存寿命の長いフォトレジストを使用する場合は、露光時間を 2 倍にする必要がある場合があります。次の点に注意してください。 フォトレジストは老化する可能性があります。

さまざまな光源の使用例:


UVランプ

各面を順番に露光し、露光後、ブランクを暗い場所に20〜30分間放置します。

露出したワークの現像

NaOH 溶液 (苛性ソーダ) で現像します。詳細については、溶液温度 20 ~ 25°C での記事の冒頭を参照してください。 症状が現れない場合は2分まで小さい 曝露時間。 きれいに見えても、有用な領域も洗い流されてしまう場合は、溶液の使い方が上手すぎる(濃度が高すぎる)か、この放射線源での露光時間が長すぎるか、またはフォトマスクの品質が低いか、印刷された黒色の彩度が不十分です。紫外線を照射してワークを照射します。

現像するときは、露光したフォトレジストを洗い流す必要がある場所で、綿棒をガラス棒の上で慎重に、楽に「転がす」ようにしています。これにより、プロセスがスピードアップされます。

ワークピースをアルカリや剥離した露光フォトレジストの残留物から洗浄します。

私はこれを蛇口の下、つまり通常の水道水の下で行います。

フォトレジストの再なめし

ワークピースをオーブンに置き、徐々に温度を上げ、60〜100℃の温度で60〜120分間保持すると、パターンが強くてしっかりしたものになります。

開発品質のチェック

短時間(5〜15秒間)、50〜60℃の温度に加熱した塩化第二鉄溶液にワークピースを浸します。 流水で素早く洗い流してください。 フォトレジストのない場所では、銅の集中的なエッチングが始まります。 フォトレジストが誤ってどこかに残った場合は、機械的に慎重に除去してください。 これを行うには、光学機器(はんだ付けメガネ、ルーペ)を備えた従来のメスまたは眼科用メスを使用すると便利です。 時計屋、ループ 三脚、顕微鏡上)。

エッチング

50~60℃の濃塩化第二鉄溶液に漬け込みます。 酸洗い溶液の継続的な循環を確保することが望ましい。 ガラス棒に綿棒を付けて、ひどくエッチングされた場所を優しく「マッサージ」します。 塩化第二鉄が新たに調製されたものである場合、酸洗い時間は通常 5 ~ 6 分を超えません。 流水でワークを洗浄します。


基板エッチング

塩化第二鉄の濃縮溶液を調製するにはどうすればよいですか? FeCl 3 をわずかに(40℃まで)加熱した水に溶解しなくなるまで溶解します。 溶液を濾過します。 ガラス瓶などの非金属製の気密パッケージに入れて、暗く涼しい場所に保管する必要があります。

不要なフォトレジストの除去

アセトンまたはニトロペイントやニトロエナメル用の溶剤を使用して、トラックからフォトレジストを洗い流します。

穴あけ加工

後でドリルするのに便利な方法で、フォトマスク上の将来の穴のポイントの直径を選択することをお勧めします。 たとえば、必要な穴の直径が 0.6 ~ 0.8 mm の場合、フォトマスク上のドットの直径は約 0.4 ~ 0.5 mm である必要があり、この場合、ドリルは適切に中心に配置されます。

タングステンカーバイドコーティングされたドリルを使用することをお勧めします。HSS ドリルは非常に早く摩耗しますが、この直径のタングステンカーバイドコーティングされたドリルは高価すぎるため、大径の単一穴 (2 mm 以上) を穴あけするために鋼を使用できます。 直径 1 mm 未満の穴を開ける場合は、縦型の機械を使用することをお勧めします。そうしないと、ドリルがすぐに壊れてしまいます。 ハンドドリルで穴を開ける場合、歪みは避けられず、層間の穴の接合が不正確になります。 垂直ボール盤の下降動作は、工具の負荷という点で最も最適です。 超硬ドリルは、剛性が高い (つまり、ドリルが穴の直径に正確に適合する) か、厚い (「ターボ」と呼ばれることもあります) シャンクで作られています。 標準サイズ(通常は 3.5 mm)。 超硬コーティングされたドリルで穴を開ける場合は、PCB をしっかりと固定することが重要です。そのようなドリルは上に移動するときに PCB を持ち上げ、垂直度を歪め、基板の一部を引き裂く可能性があるからです。

小径ドリルは通常、コレット チャック (さまざまなサイズ) または 3 爪チャックのいずれかに挿入されます。 正確に固定するには、3 つ爪チャックでクランプするのが最善の選択肢ではありません。 小さいサイズドリルビット (1 mm 未満) を使用すると、すぐにクランプに溝ができてしまい、良好な固定が失われます。 したがって、 ドリル径 1mm未満の場合はコレットチャックを使用することをお勧めします。 念のため、各サイズの予備コレットが入った予備セットをご用意ください。 安価なドリルの中にはプラスチック製のコレットで作られているものもあります。それらは捨てて金属製のコレットを購入してください。

許容可能な精度を得るには、職場を適切に組織する必要があります。 良い照明穴あけボード。 これを行うには、ハロゲンランプを三脚に取り付けて、位置を選択できるようにします(右側を照らす)。 次に、プロセスをより視覚的に制御できるように、作業面をカウンタートップから約 15 cm 高くします。 穴あけプロセス中にほこりや切り粉を取り除くとよいでしょう (通常の掃除機を使用できます) が、これは必須ではありません。 穴あけ中に発生するグラスファイバーの粉塵は非常に腐食性が高く、皮膚に触れると炎症を起こすことに注意してください。 そして最後に、作業するとき、ボール盤のフットスイッチを使用すると非常に便利です。

一般的な穴のサイズ:

  • ビアは0.8 mm以下。
  • 集積回路、抵抗器など。 0.7-0.8mm;
  • 大型ダイオード (1N4001) 1.0 mm;
  • コンタクトブロック、1.5mmまでのトリマー。

直径 0.7 mm 未満の穴は避けてください。 緊急に注文する必要があるときにすぐに破損してしまうため、0.8 mm 以下の予備ドリルを常に 2 本以上用意してください。 1mm 以上のドリルはより信頼性が高くなりますが、予備のドリルを用意しておくとよいでしょう。 2 つの同一のボードを作成する必要がある場合、それらのボードに同時に穴あけ加工を行うことで時間を節約できます。 この場合、PCB の各コーナー近くのパッドの中心に非常に慎重に穴を開ける必要があり、大きな基板の場合は中心近くに穴をあけます。 ボードを互いの上に置き、向かい合う 2 つの角にある 0.3 mm のセンタリング穴とピンをペグとして使用して、ボードを互いに固定します。

必要に応じて、より大きな直径のドリルを使用して穴を皿穴加工することができます。

PPに銅錫メッキ

PCB 上のトラックを照射する必要がある場合は、はんだごて、柔らかい低融点はんだ、アルコール ロジン フラックス、同軸ケーブル編組を使用できます。 大量の場合は、フラックスを加えた低温はんだを満たした浴槽で錫めっきされます。

錫メッキ用の最も一般的で簡単な溶解物は、融点が93〜96°Cの低融点合金「ローズ」(錫25%、鉛25%、ビスマス50%)です。 基板をトングを使って溶解液のレベルの下に 5 ~ 10 秒間置き、基板を取り出して、銅の表面全体が均一に覆われているかどうかを確認します。 必要に応じて、この操作が繰り返されます。 溶融物からボードを取り出した直後に、ボードをクランプで保持しながら、ゴム製スキージを使用するか、ボードの平面に垂直な方向に激しく振って、その残留物を除去します。 ローズ合金の残留物を除去する別の方法は、ボードをオーブンで加熱して振ることです。 この操作を繰り返すと、均一な厚さのコーティングが得られます。 ホットメルトの酸化を防ぐために、グリセリンがメルトを 10 mm 覆うように錫めっきタンクに追加します。 工程終了後、基板をグリセリンで洗浄します。 流れる水. 注意!これらの作業には、高温の影響下にある設備や材料を扱う作業が含まれるため、火傷を防ぐために、保護手袋、ゴーグル、エプロンを使用する必要があります。

錫と鉛の錫めっき作業も同様に進行しますが、溶融温度が高いため、手工芸品の生産におけるこの方法の適用範囲が制限されます。

錫メッキ後は基板からフラックスを取り除き、十分に脱脂することを忘れないでください。

大量生産の場合は、化学錫メッキを使用できます。

保護マスクの適用

保護マスクを適用する操作は、上記のすべてを正確に繰り返します。フォトレジストを適用し、乾燥し、日焼けし、マスクのフォトマスクを中央に配置し、露光し、現像し、洗浄し、再度日焼けします。 もちろん、現像品質のチェック、エッチング、フォトレジストの除去、錫メッキ、穴あけなどのステップは省略します。 最後に、マスクを約90〜100℃の温度で2時間日焼けさせます。マスクはガラスのように強くて硬くなります。 形成されたマスクは、PCB の表面を外部の影響から保護し、動作中に理論的に起こり得る短絡を防ぎます。 また、自動はんだ付けでは、はんだが隣接する領域に「留まる」ことを防ぎ、隣接領域を閉じるのを防ぐという重要な役割も果たします。

以上で、マスク付きの両面プリント基板の準備が整いました。

このようにして、トラックの幅とトラック間の段差を最大0.05 mm(!)にしてPPを作成する必要がありました。 しかし、これは宝石です。 それほど手間をかけずに、トラック幅とトラック間の段差が 0.15 ~ 0.2 mm の PP を作成できます。

写真に示されている基板では、その必要がなかったのでマスクを適用していません。


部品実装中のプリント基板

そして、これがソフトウェアが作成されたデバイス自体です。

これは、モバイル サービスのコストを 2 ~ 10 分の 1 に削減できる携帯電話ブリッジです。これには、PP をいじる価値がありました;)。 コンポーネントがはんだ付けされた PCB がスタンド内にあります。 以前は携帯電話のバッテリー用の普通の充電器がありました。

追加情報

穴めっき

自宅では、穴を金属化することもできます。 これを行うには、穴の内面を 20 ~ 30% の硝酸銀 (ラピス) 溶液で処理します。 次に、スキージで表面をきれいにし、ボードを光で乾燥させます(UVランプを使用することもできます)。 この操作の本質は、光の作用下で硝酸銀が分解し、銀の含有物がボード上に残ることです。 次に、硫酸銅(硫酸銅)2g、水酸化ナトリウム4g、アンモニア25%1ml、グリセリン3.5ml、ホルマリン10%8〜15ml、水100mlの溶液から銅を化学的に沈殿させる。 調製した溶液の保存期限は非常に短いため、使用直前に調製する必要があります。 銅が堆積された後、基板は洗浄され、乾燥されます。 層は非常に薄く得られるため、亜鉛メッキによってその厚さを50ミクロンまで増やす必要があります。

銅めっき用の電気めっき液:
水1リットルに対し、硫酸銅(硫酸銅)250g、濃硫酸50~80g。 アノードは、コーティングされる部分と平行に吊り下げられた銅板です。 電圧は3〜4 V、電流密度は0.02〜0.3 A / cm 2、温度は18〜30°Cである必要があります。 電流が低いほど、金属化プロセスは遅くなりますが、得られるコーティングはより良くなります。


断片 プリント回路基板、穴のメッキが見えるところ

自家製フォトレジスト

ゼラチンと重クロム酸カリウムをベースにしたフォトレジスト:
最初の溶液: ゼラチン 15 g を沸騰したお湯 60 ml に注ぎ、2 ~ 3 時間膨潤させます。 ゼラチンが膨潤した後、ゼラチンが完全に溶解するまで容器を30〜40℃の温度の水浴に置きます。
2 番目の溶液: 40 ml の沸騰水に、5 g の重クロム酸カリウム (クロムのピーク、明るいオレンジ色の粉末) を溶解します。 周囲光が弱い場所で溶解してください。
激しく撹拌しながら、2番目の溶液を最初の溶液に注ぎます。 得られた混合物にピペットを使用して、麦わら色になるまでアンモニアを数滴加えます。 写真乳剤は、非常に弱い光の下で準備さ​​れたボードに塗布されます。 ボードは完全な暗闇の中で室温で乾燥して「粘着」します。 露光後、なめしていないゼラチンが除去されるまで、温水中の低拡散光で基板を洗います。 結果をよりよく評価するには、ゼラチンが除去されていない領域を過マンガン酸カリウムの溶液で染色します。

高度な自家製フォトレジスト:
最初の溶液:木工用接着剤17 g、アンモニア水溶液3 ml、水100 mlを1日放置して膨潤させ、完全に溶解するまで80℃のウォーターバスで加熱します。
第2の溶液:2.5gの重クロム酸カリウム、2.5gの重クロム酸アンモニウム、3mlのアンモニア水溶液、30mlの水、6mlのアルコール。
最初の溶液が 50°C に冷却したら、激しく撹拌しながら 2 番目の溶液をそれに注ぎ、得られた混合物を濾過します ( この操作とその後の操作は暗い部屋で実行する必要があります。 日光受け入れられない!)。 エマルションは30〜40℃の温度で塗布されます。 最初のレシピと同様に。

重クロム酸アンモニウムとポリビニルアルコールをベースにしたフォトレジスト:
溶液を準備します:ポリビニルアルコール70〜120 g / l、重クロム酸アンモニウム8〜10 g / l、エチルアルコール100〜120 g / l。 明るい光は避けてください! 2回塗りで塗布します。最初のコートは30~45℃で20~30分間乾燥させ、2回目のコートは35~45℃で60分間乾燥させます。 現像液は40%エタノール溶液。

化学錫メッキ

まず、形成された酸化銅を除去するために基板の頭部を切断する必要があります。5% 塩酸溶液で 2 ~ 3 秒間洗浄し、その後流水ですすぎます。

化学錫めっきは、塩化錫を含む水溶液に基板を浸漬するだけで十分です。 銅コーティングの表面での錫の放出は、銅の電位がコーティング材料よりも電気陰性である錫塩の溶液に浸漬すると起こります。 所望の方向への電位の変化は、錯化添加剤チオカルバミド (チオ尿素) をスズ塩溶液に導入することによって促進されます。 このタイプの溶液の組成は次のとおりです (g/l)。

記載されている溶液のうち、溶液 1 と 2 が最も一般的ですが、場合によっては 1 番目の溶液の界面活性剤としての使用が提案されます。 洗剤 1ml/lの量で「進行」します。 2 ~ 3 g/l の硝酸ビスマスを 2 番目の溶液に添加すると、最大 1.5% のビスマスを含む合金が析出し、コーティングのはんだ付け性が向上し (老化を防止)、はんだ付け前の保存寿命が大幅に長くなります。完成したPPのコンポーネント。

表面を保護するために、フラックス組成物をベースにしたエアゾールスプレーが使用されます。 乾燥後、ワークピースの表面に塗布されたワニスは、酸化を防ぐ強力で滑らかな膜を形成します。 人気のある物質の 1 つは、Cramolin の「SOLDERLAC」です。 その後のはんだ付けは、ワニスをさらに除去することなく、処理された表面に直接実行されます。 はんだ付けの特に重要な場合には、ワニスをアルコール溶液で除去できます。

人工錫メッキ溶液は時間の経過とともに、特に空気にさらされると劣化します。 したがって、大量の注文がめったにない場合は、錫めっきに十分な量のモルタルをすぐに準備するようにしてください。 適切な量残りの溶液は密閉容器(写真用の空気を通さないタイプのボトルが最適です)に保管してください。 物質の品質を大きく低下させる可能性がある汚染から溶液を保護することも必要です。

結論として、自宅でメッキ穴を気にせず、既製のフォトレジストを使用する方がまだ良いと言いたいです。それでも素晴らしい結果は得られません。

化学科学の候補者に感謝します フィラトフ・イーゴリ・エフゲニエヴィチ化学関連のことについてアドバイスを求めます。
私も感謝の気持ちを伝えたいです イーゴリ・チュダコフ。

シンクの塩化第二鉄の掃除やキッチンタオルの洗濯は大変です。 彼のズボンに酸の穴があったことを妻に説明するのは難しい。 最近、プリント基板をエッチングする最も安価でクリーンな方法に切り替えました。 この方法をインターネット上で最初に説明した無名の化学者に感謝します。 残念ながら、私は彼がどこで誰なのか覚えていません。

その後、Web 上のさまざまなサイトで同様のレシピがたくさんあるのを見つけたので、このチート シートを Datagor に追加して、常に手元にあり、適切なセクションに配置できるようにすることにしました。 この基板エッチング方法は、初心者のアマチュア無線家にも高齢者にも最適です。

ピクルス溶液を化学化するには、安全で手頃な価格の薬が必要です


☂️レシピには水が入っていないので注意してください!
⚖️ この量の溶液は、≈100 cm² のエッチングに十分です。
標準厚さ 35 ミクロンの銅箔。

レシピの使い方は?

これらすべてをグラスに入れて使用する前に混合する必要があります。 プラスチック製の食器。 材料の量は比例して変更でき、 クエン酸おそらくもっとある.

酸洗い時間は約2時間です。 20分室温では、ボードの面積によって異なります。 温度が上昇しても活性が大幅に上昇するわけではないので、加熱は必要ないと考えています。
エッチング溶液を撹拌して新しい溶液を入手し、反応生成物を洗い流すことが重要です。

このレシピの解決策 手や衣服を腐食させませんそしてシンクを汚しません。 最初は透明な溶液ですが、使い込むうちに、緑がかった青みがかった「海の波」のような色になっていきます。


進行中の写真、Datagor に送信 べそ(ミンスク):
「確かに、それはすぐに毒を出し、きれいに毒を出します、そして重要なことに、
毒物は塩化第二鉄より安い」


LUT の欠陥を修正するには、油性マーカー、ペイント マーカー、またはマニキュアが適しています。
ソリューションは保存されず、常に 作りたての混合物に漬ける方が良いです.


バケツに食べ物を入れてピクルスにする私のバージョンです。
このソリューションは非常に経済的です。


そしてウェブ上では、クエン酸を 70% 酢酸に置き換えるオプションが提供されています。 私たちは悪臭を放ち、より危険な環境で作業するため、これは最終手段としてのみ行うことができると信じています。

過酸化水素を使用した条件。 すべては非常に簡単で、多くの労力は必要ありません。

作業には、次のツールのリストが必要です。
・プログラム ・layout 6.0.exe(その他改変可)
- フォトレジストネガ(特殊なフィルムです)
- レーザープリンター
・印刷用透明フィルム
- PCB マーカー (ない場合は、ニトロワニスまたはマニキュアを使用できます)
- フォイルテキソライト
- UVランプ(ランプがない場合は、晴れるのを待って太陽光線を使用します。これを何度も実行しましたが、すべてうまくいきます)
- プレキシガラス 2 枚 (1 つを使用することもできますが、私は自分用に 2 つ作りました)、CD ボックスも使用できます
- 文具ナイフ
- 過酸化水素 100ml
- レモン酸
- ソーダ
- 塩
- 滑らかな手 (必須)

レイアウトプログラムでは、基板のレイアウトを作成します。


間違いのないように慎重にチェックして印刷させていただきます


写真のように左側のチェックマークをすべてオンにしてください。 この写真は、ネガ イメージで描画していることを示しています。ネガ フォトレジストがあるため、紫外線が当たった領域はパスになり、残りは洗い流されますが、これについては後ほど説明します。

次に、レーザープリンターで印刷するための透明フィルム(市販されています)を用意します。片面は少しマットでもう片面は光沢があるので、パターンがマット面になるようにフィルムを貼ります。


テキストライトを取り、必要なボードのサイズにカットします


フォトレジストを適切なサイズにカットします(フォトレジストを使用する場合は、フォトレジストが傷つくため、直射日光を避けてください)。


テキストライトを消しゴムで掃除し、破片が残らないように拭きます


次に、フォトレジスト上の保護透明フィルムを剥がします。


そして、慎重にテキストライトに接着します。気泡がないことが重要です。 すべてがうまくくっつくように、しっかりアイロンをかけます


次に、プレキシガラス 2 枚と洗濯バサミ 2 つが必要です。CD ボックスを使用できます。


印刷したテンプレートをボードに置きます。すべてがぴったりと収まるように、印刷面がテキストライトの上にあるテンプレートをプレキシガラスの 2 つの半分の間に挟む必要があります。


UV ランプ (または晴れた日の単純な太陽) が必要になったら


電球をランプにねじ込み、ボードの上の約10〜20 cmの高さに置き、電源を入れると、高さ15 cmの写真のようなランプからの露光時間は2.5分です。 これ以上お勧めしません。フォトレジストを台無しにする可能性があります


2分後、ランプを消して、何が起こったかを確認してください。 パスは明確に見える必要があります


すべて問題がなければ、次のステップに進みます。

記載されている成分を摂取します
- 過酸化物
- レモン酸
- 塩
- ソーダ


次に、未露光のフォトレジストを基板から除去する必要があります。ソーダ灰の溶液で除去する必要があります。 存在しない場合は、作成する必要があります。 やかんでお湯を沸かし、容器に注ぎます


普通の重曹を注ぎます。 100~200mlのソーダ大さじ1~2杯をあまり必要とせず、よく混ぜると反応が始まります。


溶液を 20 ~ 35 度まで冷まします (すぐに基板を熱い溶液に入れることはできません。フォトレジスト全体が剥がれてしまいます)。
ボードを取り出し、2番目の保護フィルムを剥がします 必須


そして、ボードを COOLED ソリューションに 1 ~ 1.5 分間置きます


定期的にボードを取り出して流水ですすぎ、指または柔らかいキッチンスポンジで優しく洗います。 余分なものがすべて洗い流されると、そのような料金が残るはずです


写真では、必要以上に洗い流されていることがわかりますが、おそらく溶液中で露出しすぎていると思われます(これはお勧めできません)。

しかし、それは大丈夫です。 プリント基板用のマーカーやマニキュアを用意して、すべての間違いをそれでごまかしてください。




次に、過酸化物100ml、クエン酸大さじ3〜4、塩大さじ2を別の容器に注ぎます。

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、描画ペンで描画し、化学溶液でエッチングすることにより、フォイル テキストライト (getinaks) からボードを製造することです。 たまたま、私は学校の6年生(今日では5年生から)から回路基板を描き始めました、そのとき、コンピューターは部屋全体の大きさでした。 その時、私は「漂流」したのです。 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、ケージ内の紙にボードを描画します。 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、または最近では LUT (レーザーアイロン技術) による描画と薬液によるエッチングによる基板の製造は、次の手順で構成されます。他の方法との違いは、次の点で若干異なる場合があります。操作自体とそのシーケンス:

1. 基板上の無線素子の配置と導体(トラック)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に取り組むことは可能ですが、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、ボードはケージ内の紙に描かれ、再開発のために再度描かれます。

2. ボードはフォイルのテキストライト、またはゲティナックスから切り出されます。 必要なサイズ。 もっと 快適な素材はテキソライトであり、本質的には多層グラスファイバーであり、ホイルはゲティナクよりもその上に保持されます。 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。 Getinaks は textolite よりも低品質の素材であり、個人的に気に入らない特性がいくつかあります。

- 剥がれる可能性があります。

- プリント導体は Textolite よりも早く過熱から回復するため、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「発煙」する場合があります。 湿気が高電圧回路に入ると、同じことが起こります。 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入った場合に同じことが起こります。 後者は多くの問題を引き起こす可能性があります。

しかし、これだけあればかなり安くなり、ハサミで切れます。 これは、SMD パーツに片面基板を素早く作成する必要がある場合に便利です。

3. 基板の端の鋭利な角やバリをヤスリやヤスリで処理します。 サンドペーパー;

4. カットした板を絞り板でシートに包みます。 薄いコアを使用し、ハンマーで軽く叩くと、シート上に以前にマークされた場所に将来の穴のピット(マーク)が作成されます。

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。 抵抗、コンデンサ、薄端子トランジスタなどの小さな部品には0.5 mmのドリルが使用され、太いリードには0.7 mmの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、サンドペーパーで板を加工します。 穴あけによって生じたすべてのバリが取り除かれ、さらなる描画トラックとエッチングのためにフォイルが洗浄されます。

7. 描画ペンは、ボールペンの空の棒から作られます。 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、描画ペンの端を切り取り、直径約 0.2 ~ 0.4 mm の穴を開けます。

8. 高さ2 ... 5 cmのラッカー(より便利にはマニキュア)を描画ペンに入力し、その後プリント回路基板を描画します。穴の周囲にはんだ付けパッドが作成され、これらのパッドの間にプリント回路パスが描画されます。 ある程度のスキルを持ち、定規をガイドとして使用すれば、画像の品質は工場の無線ボードに劣らないかもしれません。

9. ワニスが乾燥した後、基板を塩化第二鉄の溶液に浸して、ワニスで覆われていない基板の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化学反応を起こし、塩化第二鉄に溶解します。 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バッテリ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 ロジンを使用するのが最適です。

追加する必要があります:

描画ペンとして、使い捨て注射器を使用できます。針の斜めの切り込みを壊しながら、先端の鋭い引っ掻き面がなくなるように研磨します。 最近は水に洗っても染料が落ちず、かなり強力なマーカーがたくさん発売されています。 保護層, そのため、描画ペンとしても使用できます。

基板をエッチングした後、手直しをするマスターもいます。 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。 お風呂は電気ストーブで沸かします。

近年、無線カードのパターンをプリンタに転写する方式が普及してきました。

それは以下で構成されます。

1. 特別なプログラムの助けを借りて、ラジオボードが設計および描画されます。

2. 鏡像の基板の画像がレーザー プリンタで基板に印刷されます。 この場合の基材としては、薄手のコート紙(各種雑誌の表紙)やFAX用紙、レーザープリンター用フィルムなどが使用されます。

3. 基板は、準備された基板の表側 (写真) に貼り付けられ、非常に熱いアイロンを使用して基板に「ラップ」されます。 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、基材を除去するには 2 つのオプションが可能です。トナーを基材に転写した後に基材を単純に除去する (レーザー プリンター用フィルムの場合)、または基材をあらかじめ水に浸してから徐々に剥離する (コーティングする) かのいずれかです。紙)。 同時に、トナーは基板上に残ります。 素材を取り外した後、トナーがまだ分離している場所では、手動でボードを修正できます。

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、非常に美しいプリント回路を得ることができますが、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、一定の高温体制が必要です。 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、紙シートがトナーと一緒に剥がれてしまう可能性があります。 エッチング後にプリント基板の穴あけ加工を行います。

PCBエッチング

プリント回路基板から銅を化学的にエッチングするための組成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。 どのような化学物質も健康に有害であることを忘れないでください。そのため、予防策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)- 最も危険で人気のない試薬。 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)。 水は酸に注がれるのではなく、その逆、酸が水に注がれることを忘れないでください。 エッチングプロセスには、活性ガスが発生しながら 5 分もかかりません。 「窒素」はニスを溶かしてしまうので、使用する前にニスをよく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遅れてしまう時間がありません。 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。 この溶液を調製するには、通常のバッテリー電解液(硫酸水溶液)のガラスに過酸化水素の錠剤を4錠投入する必要があります(薬局名はHydroperitです)。 過酸化水素の分解中にガスが放出されるため、完成した溶液は密閉されていない暗い容器に保管する必要があります。 PCB のエッチング時間は、室温でよく撹拌された新しい溶液の場合、1 時間程度です。 このエッチング後の溶液は、過酸化水素H 2 O 2 を添加することにより復元することができる。 過酸化水素の必要量の評価は視覚的に実行されます。溶液に浸された銅板は赤から暗褐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、エッチング反応が遅くなります。 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。 溶液が皮膚に付着した場合は、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。 エッチング後、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、基板上に堆積して通常のエッチング プロセス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. 塩化ナトリウム (NaCl) と硫酸銅 (CuSO 4) の水溶液。 500ml中 お湯(約80℃)粉末に砕いた食塩大さじ4と硫酸銅大さじ2を溶かします。 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 まで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)にプリント基板に大量の過酸化水素を注ぎ、その後そこに大さじ1杯のクエン酸を加えます。 その後、プリント基板のエッチング工程が始まります。 液体の色の透明から青色への変化が積極的に伴います。 エッジは均一であることがわかり、最初に細かいヤメでホイルでコーティングされたグラスファイバーに沿って歩くと、すべてが非常に均一にエッチングされます。

この方法を使用して、次のパラメータを持つボードを取得することができました。

導体間のギャップは0.2mmです。

導体の厚さを 0.25 mm に設定したところ、実際には 0.2 ~ 0.22 mm になることがわかりました。

基板寸法は最大 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。 プロセスをスピードアップしますが、注意してください。酸洗いプロセス中に熱エネルギーが放出され、通常、溶液はかなり温まります。 このソリューションを使って長期的に作業した結果、2 回爆発し、周囲すべてを「汚して」しまいました。 もちろん、すべてはソーダを加えた普通の布ですぐに拭き取られ、衣服や物に跡は残りませんでした(塩化第二鉄とは異なり、残りません)が、これを観察するのは非常に興味深いです。

平均的な漬け時間は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、最後のアイテムで作業するのが最も楽しいです。

品質が必要な場合

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、仕上がりは何倍も良くなります。 このようなプロトタイプをたくさん持っている場合は、すぐにプリント基板アセンブリ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以下の点です。 工場では 2 つのことにお金がかかります。PCB ファイルを標準に変換してツールを製造する前生産と、製造自体です。 生産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、生産自体はそこから安くなりますが、準備に平均2〜3000ルーブルかかります。 私にとって、基板 1 枚の製造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。

家庭でプリント基板を製造するためのアマチュア無線技術は、いくつかの段階で構成されています。

    図面を描く。

    酸洗液。

    エッチング。

  1. レーザープリンターで絵を描きます。

プリント基板の図面作成。

手動では、記録装置からの紙に1:1のスケールでプリント回路基板の描画を実行するのが最も便利です(超小型回路の「ステップ」に2.5 mmの辺のセルがあります)。なしの場合は、学校の用紙を「箱の中で」2 分の 1 に「光解毒」することができます。最も極端な場合には、通常の方眼紙を使用できます。 はんだ付け面の軌跡は実線、部品側面(両面実装の場合)の軌跡は破線で描きます。 配置する要素はミラーリングする必要があることに注意してください。 要素の脚の中心には点がマークされており、その周りにはんだパッドを描く必要があります。 その後のアクションでは、要素の取り付けパッドのサイズを選択することが非常に重要です (ボードを「ライブ」で描画するときに、パッド間のトラックが通過しないか、はんだ付け後に要素が部品と一緒に落ちてしまうのは残念です)パッド)。 約1.5mmのガラス製描画ペンを使用する場合は、ボードの描画方法に基づいてトラックの幅を選択する必要があります。 図面の準備ができたら、裏面を手前にして図面を明るい面(窓ガラスなど)に貼り付け、点線を丸で囲む必要があります。 部品を取り付ける側からの図面が得られます。 次に、各側の留め具の「翼」(約15 mm)を考慮して、1枚の紙の図面を切り取る必要があります。

グラスファイバーの準備と穴あけ。

グラスファイバーを図面のサイズに合わせて切ります。 バリをヤスリで取り除きます。 ボード上に図面を重ね、紙の端を折り、テープまたは(できれば)絶縁テープで裏面に固定します。 次のステップは穴あけ加工です。 はい、図面通り、パンチなしで大丈夫です。 ドリルが飛ばない重要な条件は「鮮度」です。 ただし、特定のドリルで何が期待できるかは、グラスファイバー片にテスト穴を開けることで理解できます。 最善の決断この問題は、たとえそれが自家製であっても、適切なボール盤を入手できるかどうかです。 「ドリル付きモーター」を使用する場合は、原則として、将来の穴を「パンチ」することをお勧めします。 取り付け穴を含むすべての穴は、1 つの (最小の) 直径で開けられます。 次に、穴あけされていない穴が確実に存在するため、穴あけの「クリアランス」を確認する必要があります。 ドリル。 その後、ボードの図面をグラスファイバーから非常に注意深く取り除きます(穴あけによるバリの危険があります)。 次に、固定用の穴とその他のより大きな直径の穴が開けられます。

作業が完了したら、ボードの表面を細かいサンドペーパーできれいにします。 このプロセスは、穴あけによるバリを除去し、ペイントパターンの表面への密着性を高めるために必要です。 グリースの跡が残らないように、洗浄した表面にはできるだけ指で触れないでください。 剥離後はアルコール(極端な場合はアセトン)で基板を脱脂する必要がありますが、白い粉状の汚れが残らないように注意してください。 その後は端面を指で触れるだけになります。

図面を描く。

もちろん、使用する塗料や線路を適用する技術についてはサークル内でたくさん議論しましたが、私は以下に説明する方法に落ち着きました。 描画はロジンパウダーを溶かしたニトロ塗料で行われます(乾燥後しばらくの間修正のために可塑性をもたらし、熱溶液でエッチングする場合に塗料が「遅れる」ことはありません)。 描画はガラス製描画ペン(現在では非常に入手困難です)を使用して行われます。 さらに、キシレンで所望の状態に溶解したアスファルトビチューメンワニスを塗料として使用することも可能です。 ボトルはとても長持ちします。 もちろん、適切な訓練を受ければ、引き出しを自分で作ることも可能です。 これを行うには、薄壁のガラス管を炎の上で引き伸ばします (上図) ガスストーブ)真ん中で折ってください。 次に、折れた先端を細かいサンドペーパーで「仕上げ」ます。 次に、同じ炎で加熱し、先端を希望の角度に曲げます。 難しい!? 実際には5分もかかりません。 描画には使い捨て注射器を使用することもできます。 ワニスを使い捨て注射器 (1 ~ 2 ml) に引き込み、細い針を置きます。 取り付ける前に、針の端が平らになるようにやすりで処理する必要があります(鋭い端を取り除きます)。 ピストンの側面から別の針を挿入して、シリンジに空気を送ります。

プリント配線トラックの描画を開始する前に、はんだ付け要素用の取り付けパッドを描画する必要があります。 ガラス製描画ペンまたは鋭く尖ったマッチを使用して、直径約 3 mm の各穴の周囲に貼り付けます。 次に、乾燥させる必要があります。 その後、コンパスを使って希望の直径にカットする必要があります(私はネジ付きの距離ロックが付いた小さな測定コンパスを使用しています(プロの製図者がこの表現を許してください、私はその本当の名前を知りませんでした)、針の1本フラットカッターになります)。 次に、切り取られた余分な部分を千枚通しまたはメスできれいにします。 実際、私はこれらの手順にリサイクルされた学校の調理器具を使用しています。 その結果、同じ直径の滑らかな円形の領域が得られます。これらの領域は、事前に描かれたプリント基板の図面に従って、トラックによってのみ接続できます。 さらに乾燥後、第2面を延伸する。 その後、トラックとエラーをメスで修正します。 さらに、トラックの端を揃えるには、まず定規(できれば金属)に沿って端を切り取り、次に余分な部分を引っ掻いて取り除く必要があることに注意してください。 すぐにトラックを掃除すると、塗料の乾燥の程度によっては、元の状態よりもさらにひどい「欠け」が発生する可能性があります。 基板上のパターンが図面上のパターンと一致していることを確認してください。

エッチング液の製造。

プリント回路基板の製造における箔材料のエッチング用のさまざまな組成物があります。

レシピ番号1。

強制(4 ~ 6 分以内)エッチングの場合は、次の組成(質量部)を使用できます。密度 1.19 g / cm 3 の 38% 塩酸、30% 過酸化水素 - ペルヒドロール。 過酸化水素の濃度が 16 ~ 18% の場合、酸 20 質量部に対して過酸化水素 40 部と同量の水が必要となります。 まず、過酸化物を水と混合し、次に酸を加えます。 印刷された導体とパッドは、NTs-11 ニトロエナメルなどの耐酸性塗料で保護する必要があります。

レシピその2。

4 ~ 6 錠の過酸化水素をコップ 1 杯の冷水に溶かし、15 ~ 25 ml の濃硫酸を注意深く加えます。 プリント基板のパターンをフォイル素材に適用するには、BF-2 接着剤を使用できます。 この溶液でのエッチング時間は約 1 時間です。

レシピその3。

500mlの熱湯(約80℃)に、粉末状に砕いた硫酸銅大さじ2に食塩大さじ4を溶かします。 溶液の色は濃い緑色になります。 冷却後すぐに使用できます(耐熱塗料付き、上記参照、オプション)。 この溶液は、200 cm 3 の箔を除去するのに十分な量です。 エッチング時間は約8時間ですが、プリント基板のパターンが十分に耐熱性のある塗料やワニスで作られている場合は、液温を50℃程度まで上げるとエッチング強度が増します。

レシピ番号4。

無水クロム酸350gを温水1リットル(60~70℃)に溶かし、塩化ナトリウム※50gを加えます。 溶液が冷めたら、酸洗いを開始します。 エッチング時間は20~60分。 50 g の濃硫酸を溶液に添加すると、エッチングはより激しくなります。

レシピ番号5。

塩化第二鉄粉末 150 g を温水 200 ml に溶かします。

塩化第二鉄の調製。

完成した形(粉末)の塩化第二鉄がない場合は、自分で調理できます。 これを行うには、9% 塩酸と細かい鉄やすりが必要です。 酸 25 体積部に対して、鉄やすり 1 部が採取されます。 おがくずを酸と一緒に開いた容器に注ぎ、数日間放置します。 反応が終了すると、溶液の色は薄緑色になり、5 ~ 6 日後に色が黄褐色に変わり、塩化第二鉄溶液が使用できる状態になります。 塩化第二鉄の調製には、粉末鉄ミニウムを使用できます。 同時に、濃塩酸 1 体積部に対して鉛丹 1.5 ~ 2 部が必要です。 成分をガラス皿の中で混合し、鉛丹を少しずつ加えます。 終了後 化学反応沈殿物と塩化第二鉄溶液が底に落ちます。 使用する準備ができて

基板のエッチングと加工。

エッチングはプラスチック(フォトキュベット)または磁器(プレート)皿で行う必要があります。 板が小さい場合はお皿に漬けると便利です。 ボードが完全に底に置かれるのではなく、プレートの壁の角に置かれるように、深いプレートが選択されます。 すると、ボードと底の間に溶液で満たされた空間ができます。 エッチング中は基板を裏返し、溶液をかき混ぜる必要があります。 ボードを素早く酸洗いする必要がある場合は、溶液を50〜70度に加熱します。 基板が大きい場合は、マッチを取り付け穴(角)に差し込み、両側に5〜10 mm突出させます。 銅線を挿入することもできますが、銅による溶液の飽和度が高くなります。 基板をかき混ぜながら裏返しながら、フォトキュベット内でエッチングします。 塩化第二鉄溶液を扱う場合は注意が必要です。 この解決策は、衣服や物を洗い流すことはほとんど不可能です。 皮膚に付着した場合は、生理食塩水で洗ってください。 磁器プレートは溶液から簡単に洗浄できるため、将来的には意図した目的に使用できます。 エッチング後、溶液をペットボトルに注ぎますが、まだ必要です。 ボードを冷たい流水ですすいでください。 細い水流の下で、安全刃でワニスを取り除きます(削り取ります)。 乾燥したボードは、不要な接続やぼやけたワニスをメスで取り除く必要があります。 経路が互いに近い場合は、メスで内腔を拡張できます。 その後、再び細かいサンドペーパーでボードを加工します。

基板の錫メッキ。

この手順の有用性について書くことはできません。 それ以外の場合は、前の項目で停止できます。 次に、基板表面に液体ロジンフラックスをブラシで塗ります。 錫メッキはワイヤーフリーの錫メッキスクリーンブレード(白)で行われます。 以前は、編組にロジンと少量のはんだが含浸されていました(もちろん、ロゼ合金を使用することもできますが、これはすでにエキゾチックです)。 次に、編組をはんだごてでトラックの表面に押し付け、トラックの長さに沿ってゆっくりと均等に(実験的に選択して)実行します。 すべての条件が正しく満たされていれば、結果として滑らかな白い缶詰トラックが得られます。 全ての面のトラックが処理された後、ボードはアルコールで洗い流されます。 アセトンを使用したはんだは導電性化合物を生成するため、アセトンでの洗浄は望ましくありません。 白いプラークプラットフォームや通路の端に沿って設置し、実装密度が十分であると、不必要なガルバニック接続が発生する危険性があります。 洗浄後、r/コンポーネントを取り付けるための穴の穴あけ(洗浄)が行われます。

ボードを取り付ける準備ができました。

レーザープリンターを使用したプリント基板。

アマチュア無線家の間で人気が高まっているのは、レーザー プリンタで印刷したパターンを転写して単一のプリント回路基板を製造する方法です。 薄いコート紙に印刷するのが最適です。糸くずが少なく、 良い結果 雑誌「Stereo&Video」のシート、ファックス用の「自己粘着」基材および感熱紙(実験的に片面を選択)で得られます。 レーザー プリンタでは、最大トナー供給モードをオンにし (「エコノミー」モードがオンになっている場合はオフにし、コントラストを最大にするなど)、用紙のカールが最小限のパスを使用します (このオプションは利用可能です)古い HP LJ 2 モデル、LJ4 など)。 基板図面は「ミラーリング」する必要があります。このオプションは、Corel Draw、Corel Photo Paint などの多くのグラフィックス プログラムの印刷メニューで使用できます。「ミラーリング」できないプログラムから印刷する場合は、出力を Postscript プリンタに適用する必要があります。ドライバーにミラーリング オプションがあります。 レーザー プリンタで出力する代わりに、コピーを使用することもできますが、最大コントラスト モードや FAX の感熱紙でも使用できます。 2 層プリント基板の製造では、紙の熱収縮を減らすために、画像を印刷する前に (画像を印刷せずに) 紙を空の状態でプリンタに「通す」ことをお勧めします。 さらに、紙の熱収縮率の違いによる大きなズレを避けるために、両面を同じシート上に配置する必要があります。 脱脂したボードを、トナーを下にして得られたインプリントの上から、銅を上にして平らな面に置きます。 この「サンドイッチ」は、アイロンで紙の側面からプレスされ(20〜30秒)、クレープデシンのアイロンがけの温度に加熱されます(女性に尋ねてください)。 レーザープリンターで作成した画像をアイロンですぐに溶かしてはいけません。 つまり、この温度ではトナーは固体から粘稠になるはずですが、液体にはならないはずです。 ボードが冷めたら、温水の中に入れて数分間保持する必要があります。 紙がたるむと(それが見えるでしょう)、すべてが簡単に引き裂かれ、残りは指で丸めるだけです。 水の代わりに硫酸を使って紙を除去することもできます。 履帯に潤滑油が塗布されている場合は、不注意でアイロンを外したり、冷たいおもりを装着したりした可能性があります。 線路がどこかに欠けている場合は、アイロンが冷たすぎます。 トラックの幅が広くなった場合は、アイロンが熱すぎるか、ボードが長時間加熱されすぎています。 ボードが両面の場合、まず両面の紙の印刷物をギャップを通して結合し、反対側の空いている場所に針で 2 つの技術的な穴を開け、ボードの最初の面を通常どおり「アイロン」します。細いドリルで技術的な穴を通して穴を開け、反対側の穴に沿って隙間を反対側の紙の印刷物と位置合わせします。 塩化第二鉄で毒を与え(少し熱を高めるため)、ハイドロパイライトでごった煮にすることができます。 これらはすべてゲティナクでも使用され、トラックの剥離はなく、通常は幅0.8 mmまでのトラックが実行され、経験によっては最大0.5 mmまで実行されます。 エッチングが完了したら、トナーはアセトン、マニキュア除光液、またはフラックス オフ スプレーで除去されます。 いつものように穴を開けたり、切ったり…。

レーザー プリンターを使用して支払い注文にパターンを適用するもう 1 つの方法。

レーザープリンターとアイロンを使用して p / p を作成するのはかなり面倒なプロセスですが、少し練習すればかなり良い結果が得られます。

1 。 FAX 用紙 (光沢面を上にして) を普通紙にゆっくりと貼り付けます (FAX 送信時の剛性の不足を補うため)。 何のために? 収縮のために、用紙をプリンター/レーザーオーブンに事前に通す必要があります。 ダクト内を静かに引き抜くには、感熱紙の敏感な側からアイロンを当てるだけで十分です。
2 。 紙 - 粘着紙、またはファックス用の感熱紙、間違いなく感熱紙からベースを取り、準備します - まず高温のアイロンでシートを平らな状態にアイロンをかけ(ダークブラウン、次に青みがかった灰色になります)、折ります将来の使用のためにこの形式で。 ボードを出力する前に、空白のページを印刷するなどして、シートをプリンタに通します。 HP 5/6L の場合、最小シート サイズは ~6*12 cm です。
3 。 印刷 - 最大脂肪含有量で、ミラーリングされます。 印刷と白紙への転写には最大で 1 週間かかる場合があります。私はまだ試していません (これは家にレーザーがない人向けです)。
4 。 ワークピースの両側に 3 ~ 5 mm の余裕を持たせてください。 ホイル - ゼロで軽く研磨して拭きます。 変性アルコールからの白い沈殿物のような有害な沈殿物があってはなりません。 私はイソプロピルアルコールまたはガス「ガロッシュ」(別名「ライター用」)を使用します。
5 。 アイロン - 通常の滑らかな表面。 事前にウォームアップしてください。 温度 - ワックスがけの場合は、より慎重に選択する必要があります(「isk.silk」の表示メーターを持っています)。そうしないと、含浸が転写され始めます。 感熱紙の場合は、さらに高くなる可能性があります。
6 。 ほこりや些細なことは、ホイルの上でも紙の上でもあってはならない。
7 。 サンドイッチを作ります - さらに厚い合板(私は3ミリメートルの紙を持っていますが)の上に、厚いボール紙、ブランクのボードを置き、ほこりを吹き飛ばし、絵を描き、感熱紙用(薄い) - 適度に厚い紙も置きます。熱いアイロン。
8 。 アイロンを使って這い始め、約 5..10 kg / 平方 dm の力で押します。 2分間這って捕まえます。
9 。 アイロンをわずかに傾けることで、数分間個々のトラックを回転させます。 ここでは、線路を潰さないと同時に溶接することが非常に重要です。 時々、残りの部分が冷えないように、アイロンを飛行機全体に下げる必要があります。 感熱紙には溶接部分と不良部分の違いがはっきりと表示されます。
10 。 さて、良心を晴らし、アイロンを取り除くために、さらに 1 分アイロンをかけます。 サンドイッチが冷えると、線路の間で紙の部分が膨らみます。 冷却を待つ必要はありません。ボードはすぐに沸騰したお湯の流れの下にあります。
11 。 さて、ボード - 水の流れと濡れた発泡ゴムの下で、紙を消し始めます。 大きな部分や乾いたホイルから引き剥がすことはできません。 フォームラバーから紙の塊をより頻繁に取り除く必要があります。 紙を角から取って引き剥がします。 次に、指/布/発泡ゴムで残りを取り除きます。
12 。 新しいスポンジで山を(可能な限り)消し、虫眼鏡で濡れた絵を観察します。 欠陥が多数ある場合、または欠陥が不便な場所にある場合は、パラメータを変更して項目 1 を参照してください。
13 。 幅の広い粘着テープで裏面をシールし、毒を入れます。 FeCl3沸騰中でも可能

レーザープリンターを使用して支払指図に絵を描く方法

私はすべてをはるかに簡単にします:
私は空白のシンプルなソビエト消しゴムを使います。 ボード全体を消しゴムで丁寧に拭きます。 酸化をすべて取り除きます。 念のため、ガソリンで拭いても大丈夫です(私はしません。拭くだけで十分です)。 それからファックスから感熱紙を取り出してアイロンでアイロンをかけます。 灰紫色になります。 この紙をプリンターに挿入し(私は HP 6L を持っていますが、剛性を高めるために紙を接着していません。まだ噛んでいません)、ボードのパターンをミラーリングします。 P/Pに紙を置き、アイロンで這い始めます。 私のパワーは最大パワーの3/4です。 3~4分見つめます。 次に、ブランクを熱湯に放り込み、紙が柔らかくなるまで 5 分間待ちます。 次に、スポンジまたは指を使って、紙をボードから転がします。 用紙の端をつかんだり、引きちぎったりしないでください。用紙と一緒にトラックが剥がれてしまう可能性があります。 ボードから転がすだけです。 次に、コア、ドリル、カット、エッチングを行います。 そして支払いの準備が完了しました。