はじめてのプリント基板製作（失敗から学ぶ編）

本記事は、アマチュアの、感光基板のエッチングでプリント基板を作ってみた時の失敗の記録です。

この記事を書いたときには失敗したのだが、コミックマーケットで国民機起動音発生装置 PiPoを頒布するためにプリント基板の作成が必須となり数をこなすうちにほぼ失敗無く作成できるようになった。

そこで、最初に記事を書いた後で得られた経験を注記として追加した。参考になれば幸いである

＃"基/板/作/成"とかでぐぐると結構上位にくるので、なんとかしなきゃとは思っていたのですが、やっと重い腰を少し上げました。(^^;

＃＃メモのせいで余計に無駄に上位に出るので、上記あえて検索避け修正

アドバイス

過剰は救えるけど、不足は救えない！

切れたパターンを繋いで修正するのはなんとかなるけど、パターンがあちこちで繋がった基板の修正は困難だから。

露光不足、現像不足、エッチング不足、どれも後での修正はほぼ無理。

発端

ゲーム機をRGB出力化改造する際に、RGBバッファアンプは万能基板で作っていたのだが、一念発起してプリント基板を作ってみることにした。

用意するもの

処理

手順

回路図・基板パターン作成

回路図の作成および基板パターン作成には Eagleを使用した。

基板パターン印刷

印刷にはマイクロドライプリンタMD-5500を使用した。MDプリンタの黒は非常に鮮明かつ光の透過率が低いため、露光用マスクの作成には最適である。

今回使用する感光基板は75mm×100mmで、RGBバッファアンプは4つ同時に作成できる。今回は、Eagle上でパターンをコピーする方法が見つからなかった（回路図の方も4つ回路を作ればいいのだが、パターン作成の作業を4回分繰り返す必要がある…）ので4枚プリントしてのりで貼り合わせるというアナログな方法を用いた。

Eagleでパターンをコピーできなかったのは、回路図を開いていたためにパターンだけを修正することができないためだった。

回路図の方を閉じてしまえばパターンをコピー＆ペーストしたりなど好き勝手にいじることができる。

露光

感光基板を遮光袋から取り出し、マスクパターンを印刷したフィルムを上に載せ、さらにその上からガラス版で押さえ、蛍光灯で20分間露光した。

後に、サンハヤトのちびライトを購入した。可視光の蛍光ランプだと20分ほどかかったのが7分ぐらいで露光が完了し、とても便利である。

「ちびライト」は千石通商でも6200円ほどとそれなりにお高い買い物になるが、電池式の蛍光灯＋適合するケミカルランプならば安上がりでそれなりに使える露光器具を組むことができるかもしれない。ダイソーで4W蛍光管を使う蛍光灯が 420円で、ケミカルランプは500円程度である。

現像

お湯に溶かす現像材は準備がちょっと面倒だが、簡単にむら無く現像できる点でスプレー式現像材よりも楽なので、いまはもっぱらそちらを使っている。

エッチング

廃液処理

銅がとけ込んだエッチング液は有害なので、付属の廃液処理剤で処理する。

エッチング袋を用いたエッチングの場合、お湯と混合してエッチングを行うので、エッチング液の再利用はできない。

穴あけ

Eagleを使う場合、印刷する前に File > Run "drill-aid.ulp" を行うと、穴あけの際の位置決めがとてもやりやすくなる。

レジスト除去

スプレー式現像材ではなくお湯に溶かすタイプの現像液を使った場合は、基板全面に紫外線を当てて感光させてからもう一度現像液に漬けると、エタノールなどよりも楽にレジストを除去できる。

結果

以上でプリント基板は完成したのだが、導通チェックを行うと、どこもかしこも繋がっていた。エッチング不足でパターンの間に薄い銅があると考えて、ピカールで磨いてみたのだが…。

薄いどころか、ちょっとしか溶けてない。これじゃぁ、どこもかしこも繋がっているはずである。＿|￣|○

と、いうわけで、はじめてのプリント基板製作は失敗に終わった。後日再挑戦といきたい。

失敗の原因はエッチング時間の不足である。慣れていないために、エッチングが十分に行われた状態がわからなかった。

目安としては、マスクされていない部分の銅が完全に溶けて基板の地色が見えればエッチングは十分である。

慣れていないうちは、エッチング液の消耗などは考えずにベタアースはしない方がエッチング状態を見極めやすいだろう。

しかし、穴あけの手間まで考えると、RGBバッファアンプにプリント基板を使う意味はあまり無いような気がする。手間が減るどころか、余計に増えてるっぽい…。単純な回路では、万能基板で十分だな。

慣れれば、パターン作成・印刷・露光・現像・エッチングは簡単に手早くできる。ある程度以上の規模になれば部品間を配線しなくてもいいという点では万能基板を使うよりも楽である。

ただ、穴あけには手間がかかる。いっそ表面実装部品だけを使うのも手であるが、表面実装部品が個人向けではあまり売ってないのが少々厄介。ただ、近頃は Web通販でも少量のチップ抵抗・コンデンサ等を買えるので、状況はだいぶ改善した。

注意

当記事は正しいことを書くように心がけて記述してはおりますが、勘違い・間違い・うっかりミスなどが混入しているおそれがあります。当記事を参考にして行った工作などの結果について、爆竹銃はいっさい責任を持ちません。

当記事の内容に間違いなどがありましたら掲示板にて報告していただけると幸いです。

何か質問などがありましたら掲示板に書き込んでいただければ、気がつき次第お返事いたします。

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