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プリント基板作成に挑戦!

2014.01.24 21:27|工作
Arduinoに凝ってしまったおかげで、電子工作の方も本格的に始めてしまった。

元を辿れば35年ぐらい前にも、日本橋に行って電子部品を買って来て、電子工作した覚えがある。

その時も一度だけプリント基板を作った覚えがあるのだが、当時は銅箔が貼ってあるだけの「生基板」に、自分でレタリングや細いテープでマスキングをして、薬局でたしか第2酸化鉄?を買って来て作業をしたような覚えがある。

あれから30数年たって今は、プリント基板は写真の現像のような方法で作成するようになった。

色々調べているうちに、やってみたくなったので、こんなものを買ってしまった。

DSC01333_R.jpg 

サンハヤトから発売されている、プリント基板作成の入門キットである。

手順は以下の通りです。

1.パソコンソフトを使ってプリントパターン(版下)を作成する。
  私の場合は「EAGLE」と言うソフト(条件付でフリーで使えるソフトです)を使って回路図を作り、その後版下を作成しました。
2.版下が出来上がったら感光基板に版下を露光する。
3.露光した感光基板を現像する。
4.現像された基板をエッチング(余分な銅箔を薬剤で溶かす)する。
5.表面をアルコールで拭いて、感光剤をふき取ると、銅箔のパターンが見えてくる。
6.必要箇所にドリルで穴あけをする。
7.仕上げに基盤用フラックスを塗布して出来上がりです。

以上が手順ですが、やっぱり1発では出来ませんでした。

まず版下は今回は自分では作らずに、公開されているものを利用しました。

それを普通のA4用紙に普通に印刷します。

次にOHPシートに印刷するのですが、私は以下のシートを利用しました。



アマゾンで見つけたのですが、もちろんサンハヤトから専用のシートが発売されているので、それでも良いのですが、サンハヤトのは3枚入りで1500円ぐらいするので、高すぎると思いネットで検索していると、これに行き着きました。

これだとA4が10枚入って900円ぐらいです。
URL=>www.amazon.co.jp/gp/product/B000FHTXE2/ref=oh_details_o00_s00_i00

これを4分割してA6サイズにして使用しました。

先ほど印刷しておいた版下の上からこのOHPシートを重ねて、セロテープで貼り付けてもう一度OHPシートに印刷をかけます。

その時のプリンターの設定は、プリンターによって違うので、A4用紙を使って試し印刷をして決めてください。
(私はブラザーのMFC-930CDNを使用していますが、OHPのモードにすると何故か緑色で印刷されてしまうので、試行錯誤の結果インクジェット用紙で、きれいを選択して印刷してみました。蛍光灯に透かすと向こうが見えるぐらいに濃度ですが、露光には問題ないようでした。)

出来上がりの版下です。

DSC01344_R.jpg 

こうやって紙の上で見てみると、真っ黒に見えるのですが、蛍光灯に透かすと向こうがうっすらと透けて見えます。

次に感光基板版下を露光するのですが、これもネットを徘徊しているとどうやら、ブラックライトが露光に良いらしいということで、こんな物を作りました。

DSC01336_R.jpg 

例によって側も部分は100均で購入してきました。ブラックライトは車用(12V)のデザインブラックライトを4使って内側に貼り付けています。

裏側です。
DSC01337_R.jpg 

長さは約75mmほどの短いブラックライトです。1本2.7Wなので4本で10.8Wです。

こんな箱に入っています。

DSC01339_R.jpg 

とりあえず在庫処分していて1個480円で売っていました。
URL=>item.rakuten.co.jp/zenpou22/as-249/

今日現在で後14個残っていました。

入門キットの説明書では、蛍光灯に約10分間露光するように書いてありますが、ブラックライトだと約3分ほどで露光できるそうです。

光っている所です。

DSC01338_R.jpg 

満遍なく光が照射できるように、アルミホイルで内側を囲っています。

そこでネット情報を元に3,4,5分と段階的に露光させてみたところ、見事に失敗です。

本当は、蛍光灯で「ケミカルライト」と言うものがあるのですが、それを使うと短くなるようですが、このライトの場合ブラックライトの周りをアクリルで覆っているため、本来の紫外線がアクリルに吸収されてしまっているようです。

露光には紫外線が必要なため、今回の工作は失敗作になってしまいました。

失敗作です。

DSC01342_R.jpg 

薄らとプリント配線の部分が分かりますが、完全に露光は出来ていなかったようです。

一番向こうの物は試しにもう一度現像してみたら、完全に銅箔の身になってしまいました。

結局今回の自作ライトBOXの場合、10~12分露光するとうまく行きました。
(露光時間に関しては基板の製造磁気と関係があるようです。製造後1ヶ月ぐらいのものだと非常に早く感光するのですが、2ヶ月を過ぎた辺りからはあんまり時間の差は無いようです)

感光基板は厳重にアルミの袋に1枚づつ入っています。

DSC01340_R.jpg 

内側は黒くしてあって決して保存中に、感光したりしないようになっています。

袋の上の方に製造年月日が書いてあります。

DSC01341_R.jpg 

今回購入した物は約4ヶ月前に製造されたものですから、露光時間は安定していると思います。

ちなみに感光基板には賞味期限があるようで、あまり大量には購入しておかない方がよいようです。

露光が終わったら次は現像です。現像液は下のようなタッパに入れて温度を約30度ぐらいで2分ぐらいつけていると、画像が浮き出てきます。

どこかのページで見たのですが、この現像については多少多めにやっても大丈夫だそうです。むしろ短いとこの後のエッチングに時間がかかり、よくないそうです。

DSC01335_R.jpg  

タッパは2つ用意して、現像液を入れるものと水を入れて洗い流しように使用します。

次はエッチング作業です。

これもしたの写真のように液を入れるものと、洗いようの水を入れるものを用意します。

DSC01334_R.jpg 

エッチングにかかる時間は、説明書では15~20分ぐらいと書いてあったのですが、私の場合約30分ぐらいかかりました。

現像は大目でも良いのですが、エッチングに関してはあまり時間をかけすぎると余分なところまで溶かしてしまうので、時間範囲内で済ますようにした方がよいようです。

ちなみにエッチング液は40~45℃ぐらいの温度が必要だそうです。

洗面器に熱いお湯を張って、その中で液の入ったタッパを漬け込んで暖めながらやると良いでしょう。

これも解けやすい所とそうでない所があって、なかなか難しかったです。

おそらく現像処理をもっと長めにやって、完全に表面の感光剤が溶けきってなかったんでしょう。

そんなこんなで色々とやってやっとうまく出来たのがこれです。

DSC01343_R.jpg 

右下の部分はちょっとオーバーエッチングで、解けてしまったです。

とりあえず何とかうまく出来上がったので、アップしてみました。

つづく・・・

テーマ:ホビー・おもちゃ
ジャンル:趣味・実用

コメント

受信機のサーボパルス取り込み

こんちゃ かずべいさん

ラジコンのシグナル取り込みのテストのスケッチを昔、作ったので

必要ならあげますよ!

Cだと速度が遅くて、ちょっと精度は悪いけどw

ありがとうございます。

うにょさん。こんにちは。
わざわざありがとうございます。
しかしながら、今の私ではそこまでのスキルが無いため、宝の持ち腐れになりそうなので、お気持ちだけ頂いておきます。
どうもありがとうございます。
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