当局版 プリント基板の作製方法
お勧めできませんが・・・
↑まずは方眼紙にスケルタル・パターンを書く
↑スキャナで取込、プリンタで画像反転出力
↑生基板を必要サイズにカットします。
↑基板にテープで基本パターン図を貼り付け
↑貼り付けしました。
↑サンハヤトのふる~いドリルとハンドバイス
これで穴あけします。
左の基板は別物です。
↑穴あけした基板をバックライティングして、
開け残しが無いかチェックします。
↑穴あけ後の裏面
↑紙を剥がしました。
↑マジックインクでのペイントの準備
↑ペイントしました。
↑エッチング袋の試適
封鎖用の割り箸も準備
↑塩化第二鉄は銅版画用の腐食液だ
ホームセンターの通販で購入
↑今回はこの程度薬液を使用します。
↑エッチング終了しました。
↑まだエッチングできそうです。
↑ペイントを落としました。
↑百均のキッチンペーパーをエッチング袋に入れて、完全に吸い込ませ、そのまま生ごみとして破棄
当局のプリント基板作製方法
高校生時代やっていた、昔ながらのマジックペンによるマスキング、
塩化第二鉄によるエッチング、
と流れは同じです。
現在のチップ部品やフラットIC中心の回路設計では、この方法で綺麗で確実な基板作製は不可能に近いです。
しかし、慣れれば、昔のトランジスタやコイル、DIP程度のICによる、ディスクリート部品中心の回路設計を行ない、1回しか作らない、アマチュア無線用途には十分使用に耐えると思います。
当局は再開局組みですので、その当時から基本技術はまるで進化していません。
現在のフリーソフトによる基板設計や感光法によるマスキングは、やってみようかとも思ったのですが、プリント基板作製頻度が極めて低いのに加えて、費用がかかるのとで、今の所チャレンジに至ってはいません。
しかし、確実にかつ綺麗に作製できると言う事で、すばらしい方法と思いますし、いつかはやってみたいとは思っていますが・・・
と言う訳で、安価でお手軽な方法(唯一の長所?)での基板作製です。
よって、他局様に今更公表する様な方法ではありませんが、とりあえず御紹介します。
昔と違うのは、多少パソコンを利用するのと、塩化第二鉄(固)を溶かすのでは無く、銅版画用の2L水溶液ボトルを使用する位です。
画像は「はじめてのPIC」での基板作製を使用しています。
あると便利なツール(追記)
GridOmatic 存在場所
方眼紙作成ツールで、フリーソフトです。
海外製で英語標記のみですが、インチ幅での方眼紙が作製できますので、デジタル回路等でDIPパッケージ等多用する時や、穴あき基板の部品配置レイアウト等に、大変便利です。
このページでは1mm方眼紙を使用していますが、0.1inch方眼紙を使用していれば、もっと正確に
部品配置が出来ると思います。
この方眼紙作製ツールはこのページ(基板)を作成してから知ったのでした。
(1)基本パターン設計
準備するもの
1mm方眼紙(場合によっては0.1inch方眼紙の方が便利)
鉛筆(シャープペンシル)
当局の場合、まずは部品面の配置を考えながら、パターンを考えます。
方眼紙に実際の部品を配置してみて、鉛筆でスケルタルなパターンを書きます。
ICなどはソケットを押し付け、その跡にマークしてしまいます。
極めて、ビジュアルのようで原始的です・・・ (^_^;)
よって、最初に作るプリントパターンは「部品面」から見てのパターンとなります。
(2)ミラー反転
スキャナ
白黒モードでも良いと思いますが、当局はグレースケールで取り込みます。
取込解像度は75dpi程度でファイルサイズも小さいです。
プリンタ
何でもOK
グラフィックソフト PaintGraphic2
当局は年賀状ソフト(筆王)に付いて来たデジカメ用のおまけソフトで作業しています。
このソフトはおまけとは言え、中々優れもので、QSLカード作成や、その他画像加工処理に大活躍しています。
作成した基本パターンをスキャナで取込、グラフィックソフトで「ハンダ面」側でのプリントパターンになるように、画像を「左右反転」します。
もちろん簡単なパターンの場合は、手書きでいきなり「部品面」パターンを書きます。
今回のパターン程になると、当局の頭では自動反転できず、パソコンで反転し、2枚プリンタ出力します・・・
そして、その1枚をカットした生基板に荷造り用の透明テープでガッチリ固定します。
(3)穴あけ
生基板(ベーク、紙エポ)
金属定規(百均)
金鋸
ペンチ
アクリル用鉤
0.8mm~3mmドリル(0.8mmは半月状)
下敷き用厚本(間違ってもCQ誌やトラ技は使わないように、通販カタログ等を利用しよう)
基板用電動ドリル(サンハヤト製)
ハンドバイス(百均)
クレンザー等
ナイロンたわし等
当局は基本的に0.8mmの半月状のドリルを使用しています。
その他必要に応じて太さを変えます。
まずは作成した基本パターンで示された生基板をカットします。
反転した基本パターン図をカットした生基板に荷造り用の透明テープでガッチリ固定します。
下敷き用厚本上で、0.8mm半月状ドリルを付けた電動ドリルで穴あけします。
必要に応じてバイスで穴を太くします。
部品面か光を通すと、穴あき残しが無いかどうか確認できます。
バリを取り、銅箔面をクレンザーで洗浄します。
(4)実パターン書き
当局が使用しているのはイオンで売っている、「TOPVALU」の安い油性ネームペンです。
形は「マッキー」と似ていますが、細字の片面しかない奴もあり、それを中心に使用しています。
銅箔面を良く乾燥させてから、マジックインクで、反転した基本パターン図を見ながら、実際のパターンを書いていきます。
基板辺縁の広いアースパターンは太ペンの方が楽です。
その後、重ね塗りして、インクを厚くなる様に修正します。
インクが薄いと確実に「まだらエッチング」になりますが、注意をしているつもりでも、そう完璧には行かない事が多いです。
最低でもパターン切れが無い様に注意します。
油性ペンは細書きで、ペン先が片方だけの方が良いと思います。
重ね塗りの際は、(これが重要)
①キャップを閉めペン先の方に良く振る。(遠心力をペン先に掛ける感じ)
②5秒程度書いたらキャップを閉める。
③ ①と②を繰り返ししながら進行
④強いライトを当てながら、虫眼鏡で、インクの乗り具合を良く見てチェック
⑤薄い所があれば、①に戻る
とやると結構厚塗りできます。
(5)エッチング
用意するもの
チャックポリ袋
割り箸(割ってないもの)
輪ゴム
キッチンペーパー等
プラスチック製洗面器等
クレンザー
ナイロンたわし等
腐食液ボトル(塩化第二鉄水溶液)
当局のエッチング液は、銅版画用の腐食液で、通販で購入できますし、意外と安価です。
百均のコンテナや洗面器等に、やけどしない程度に熱いお湯を入れます。
ホームセンターや百均で売っている、チャックつきのビニール袋に基板とエッチング液を入れます。
そして、良く揺すりながらエッチングを進行させます。
安いチャックポリ袋のため、エッチング液が少し漏れますので、ラテックス・グローブを使用すると安心です。
これもホームセンター等に安価に売っています。
割り箸と輪ゴムでチャック部分を挟んでやると、漏れがかなり少なくなります。
画像の様に、割り箸は割らずに挟みます。
これにより、少量のエッチング液で無駄なく使用できます。
その証拠に、結構沈殿物が発生します。
それでも、多分2回位(場合によっては3回)はエッチングできると思います。
エッチングが終了したら、百均のキッチンペーパーに吸い込ませて、燃えるゴミに捨てます。
仕上げ
あとはインクをクレンザー等で洗浄して落とし、フラックスを塗ります。
以上で終了です。
高校生時代やっていた、昔ながらのマジックペンによるマスキング、
塩化第二鉄によるエッチング、
と流れは同じです。
現在のチップ部品やフラットIC中心の回路設計では、この方法で綺麗で確実な基板作製は不可能に近いです。
しかし、慣れれば、昔のトランジスタやコイル、DIP程度のICによる、ディスクリート部品中心の回路設計を行ない、1回しか作らない、アマチュア無線用途には十分使用に耐えると思います。
当局は再開局組みですので、その当時から基本技術はまるで進化していません。
現在のフリーソフトによる基板設計や感光法によるマスキングは、やってみようかとも思ったのですが、プリント基板作製頻度が極めて低いのに加えて、費用がかかるのとで、今の所チャレンジに至ってはいません。
しかし、確実にかつ綺麗に作製できると言う事で、すばらしい方法と思いますし、いつかはやってみたいとは思っていますが・・・
と言う訳で、安価でお手軽な方法(唯一の長所?)での基板作製です。
よって、他局様に今更公表する様な方法ではありませんが、とりあえず御紹介します。
昔と違うのは、多少パソコンを利用するのと、塩化第二鉄(固)を溶かすのでは無く、銅版画用の2L水溶液ボトルを使用する位です。
画像は「はじめてのPIC」での基板作製を使用しています。
あると便利なツール(追記)
GridOmatic 存在場所
方眼紙作成ツールで、フリーソフトです。
海外製で英語標記のみですが、インチ幅での方眼紙が作製できますので、デジタル回路等でDIPパッケージ等多用する時や、穴あき基板の部品配置レイアウト等に、大変便利です。
このページでは1mm方眼紙を使用していますが、0.1inch方眼紙を使用していれば、もっと正確に
部品配置が出来ると思います。
この方眼紙作製ツールはこのページ(基板)を作成してから知ったのでした。
(1)基本パターン設計
準備するもの
1mm方眼紙(場合によっては0.1inch方眼紙の方が便利)
鉛筆(シャープペンシル)
当局の場合、まずは部品面の配置を考えながら、パターンを考えます。
方眼紙に実際の部品を配置してみて、鉛筆でスケルタルなパターンを書きます。
ICなどはソケットを押し付け、その跡にマークしてしまいます。
極めて、ビジュアルのようで原始的です・・・ (^_^;)
よって、最初に作るプリントパターンは「部品面」から見てのパターンとなります。
(2)ミラー反転
スキャナ
白黒モードでも良いと思いますが、当局はグレースケールで取り込みます。
取込解像度は75dpi程度でファイルサイズも小さいです。
プリンタ
何でもOK
グラフィックソフト PaintGraphic2
当局は年賀状ソフト(筆王)に付いて来たデジカメ用のおまけソフトで作業しています。
このソフトはおまけとは言え、中々優れもので、QSLカード作成や、その他画像加工処理に大活躍しています。
作成した基本パターンをスキャナで取込、グラフィックソフトで「ハンダ面」側でのプリントパターンになるように、画像を「左右反転」します。
もちろん簡単なパターンの場合は、手書きでいきなり「部品面」パターンを書きます。
今回のパターン程になると、当局の頭では自動反転できず、パソコンで反転し、2枚プリンタ出力します・・・
そして、その1枚をカットした生基板に荷造り用の透明テープでガッチリ固定します。
(3)穴あけ
生基板(ベーク、紙エポ)
金属定規(百均)
金鋸
ペンチ
アクリル用鉤
0.8mm~3mmドリル(0.8mmは半月状)
下敷き用厚本(間違ってもCQ誌やトラ技は使わないように、通販カタログ等を利用しよう)
基板用電動ドリル(サンハヤト製)
ハンドバイス(百均)
クレンザー等
ナイロンたわし等
当局は基本的に0.8mmの半月状のドリルを使用しています。
その他必要に応じて太さを変えます。
まずは作成した基本パターンで示された生基板をカットします。
反転した基本パターン図をカットした生基板に荷造り用の透明テープでガッチリ固定します。
下敷き用厚本上で、0.8mm半月状ドリルを付けた電動ドリルで穴あけします。
必要に応じてバイスで穴を太くします。
部品面か光を通すと、穴あき残しが無いかどうか確認できます。
バリを取り、銅箔面をクレンザーで洗浄します。
(4)実パターン書き
当局が使用しているのはイオンで売っている、「TOPVALU」の安い油性ネームペンです。
形は「マッキー」と似ていますが、細字の片面しかない奴もあり、それを中心に使用しています。
銅箔面を良く乾燥させてから、マジックインクで、反転した基本パターン図を見ながら、実際のパターンを書いていきます。
基板辺縁の広いアースパターンは太ペンの方が楽です。
その後、重ね塗りして、インクを厚くなる様に修正します。
インクが薄いと確実に「まだらエッチング」になりますが、注意をしているつもりでも、そう完璧には行かない事が多いです。
最低でもパターン切れが無い様に注意します。
油性ペンは細書きで、ペン先が片方だけの方が良いと思います。
重ね塗りの際は、(これが重要)
①キャップを閉めペン先の方に良く振る。(遠心力をペン先に掛ける感じ)
②5秒程度書いたらキャップを閉める。
③ ①と②を繰り返ししながら進行
④強いライトを当てながら、虫眼鏡で、インクの乗り具合を良く見てチェック
⑤薄い所があれば、①に戻る
とやると結構厚塗りできます。
(5)エッチング
用意するもの
チャックポリ袋
割り箸(割ってないもの)
輪ゴム
キッチンペーパー等
プラスチック製洗面器等
クレンザー
ナイロンたわし等
腐食液ボトル(塩化第二鉄水溶液)
当局のエッチング液は、銅版画用の腐食液で、通販で購入できますし、意外と安価です。
百均のコンテナや洗面器等に、やけどしない程度に熱いお湯を入れます。
ホームセンターや百均で売っている、チャックつきのビニール袋に基板とエッチング液を入れます。
そして、良く揺すりながらエッチングを進行させます。
安いチャックポリ袋のため、エッチング液が少し漏れますので、ラテックス・グローブを使用すると安心です。
これもホームセンター等に安価に売っています。
割り箸と輪ゴムでチャック部分を挟んでやると、漏れがかなり少なくなります。
画像の様に、割り箸は割らずに挟みます。
これにより、少量のエッチング液で無駄なく使用できます。
その証拠に、結構沈殿物が発生します。
それでも、多分2回位(場合によっては3回)はエッチングできると思います。
エッチングが終了したら、百均のキッチンペーパーに吸い込ませて、燃えるゴミに捨てます。
仕上げ
あとはインクをクレンザー等で洗浄して落とし、フラックスを塗ります。
以上で終了です。