今日の世界では、電子回路の製造にプリント回路基板が使用されています。その中には、例えば、電子機器の組み立てユニットがあります。新しい電子要素を備えた何層ものプレートは、統合の性質を持っています。この機能により、電気回路のサイズと計算技術を削減することができます。最初のプリント回路基板は 100 年以上前に登場しました。
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プリント基板とは
プリント基板は誘電体板です。製品の表面には回路基板があります。電子部品を接続するには誘電体板が必要です。基板の部品リードは、導電パターンの部分にはんだ付けされます。
回路図は、固体絶縁表面上の箔でできています。平面要素とリード要素を取り付けるために、プリント回路基板に特別な穴とパッドが作られています。ボードのホイルは複数の層に配置されているため、それへの電気接続はトランジションホールによって提供されます。ボードの外面は、保護層 (はんだマスク) とマーキング (設計文書に基づく追加のグラフィックスとテキスト) で覆われています。
箔層の数によるプリント回路基板の分類：
- 片面;
- 両面;
- 多層 (1 層または 2 層の複数のプレートの接続)。
重要！ プロジェクトのインストールの複雑さに応じて、レイヤーの数が増えます。
自宅で電子回路基板を作る
製造にはどのような材料が使用されますか
プリント基板には誘電体箔が使われています。材料は、電気絶縁または合成フッ素樹脂またはポリイミドフィルムを備えた多層プレートで構成されています。絶縁体またはフィルムの上には、銅、アルミニウム、またはニッケル箔があります。
- アルミホイルははんだ付けがうまくいきません。
- ニッケル箔は、抵抗が高く、熱放散が少ないです。さらに、そのコストはより高価です。
- 銅箔ははんだ付けに適しています。厚さは 18 ～ 35 ミクロンです。
ボードを製造するための多くの材料が販売されています。自分の手でプレートを作るには、グラスファイバーまたは gethinax を使用できます。
- ガラステキソライト - ガラス生地をベースにした圧縮素材。複合材料はエポキシ樹脂で含浸され、銅箔で裏打ちされています。ガラス繊維ガラスは、高い熱伝導率、強度、および電気絶縁性を備えています。材料の重量によって、組み立てられたデバイスが重くなることはありません。材料は機械加工が容易です。適用温度範囲は摂氏マイナス 60 度からプラス 125 度です。許容厚さは 1.5 ミリメートルです。家庭では、1層のコーティングで0.8ミリメートルを使用することが望ましいです。
- Gethinax は、ベークライト ニスを含浸させた紙です。材料の層は、ホットプレスによって紙をプレスした後に得られます。 Gethinax にはエポキシ樹脂が含浸されています。適用温度範囲は、摂氏マイナス 65 度からプラス 120 度です。 Gethinax 品種の選択は、その後の使用に依存します。
製造されたボードの基本要件
- 両面コーティングの長方形。
- 厚さ - 3 mm 以下 (誘電体ベースと一致する必要があります)。
- ノッチと溝の輪郭はプレートの周囲に沿って配置されており、グリッド線とは一致しません。
- すべての穴の中心は、グリッドのノードにあります。
- 穴の端とプレートの間のスペースは、プレートの厚さを超えてはなりません。
- コンタクト パッドのサイズによって、穴の直径が決まります。
- トラックとトラック間のスペースの厚さは約 0.2 mm です。
必要なツールとケミストリー
- グラスファイバーまたはゲティナックス;
- 食器洗いスクレーパー;
- 食器用洗剤;
- アセトン;
- アセトンフリーのマニキュアリムーバー。
- 工業用または医療用アルコール;
- 古い歯ブラシ;
- 柔らかい 2 枚重ねのトイレット ペーパー。
- 2カップ注射器;
- 写真用紙;
- 解像度が 600 dpi を超えるレーザー白黒プリンターとそのカートリッジ。
- 裁縫はさみ;
- 直径0.6ミリメートル、0.8ミリメートル、および1ミリメートルのドリルビット。
- 回路基板を描くためのマーカー;
- ミニドリル;
- ハイドロパイライト;
- クエン酸;
- 岩塩（ヨード化されていない）;
- エッチング用プラスチック容器;
- プラスチックカード;
- 3キログラムの重さ;
- アルコールキャニスターフラックス;
- はんだ付けステーション。
ボードの絵をプリンターで印刷する
- 図面の線幅を最大にするには、プリンターのプロパティで省電力モードをオフにする必要があります。良い結果を得るには、別の印刷モードを使用する必要がある場合があります。ボードのグラフィック イメージがぼやけたり、こすれたりしてはなりません。
- 印刷設定で最大解像度と白黒モードを選択します (プリンターがカラーの場合)。
- スケールは現実的でなければなりません。
- 印刷が完了した後、グラフィック要素を含む画像に手で触れないでください。写真を切り取る前に、シートにフチを残しておくことをお勧めします。スキームに触れずに指で紙を保持するには、2センチメートルの余分な領域で十分です。
重要！ 切り抜くときは、転写時に端が見えるように、縁から 3 mm 残してください。
化学移動のためのソリューションの準備
化学溶液を作るには、次のものが必要です。
- アセトンを含まない液体とアセトン自体を2：1の比率で。
- 注射器;
- ゴムふた付きのガラス容器です。
両方の液体を注射器で測定し、混合して密閉容器に注ぎます。長期間保管すると、アセトンが揮発し、物質が劣化する可能性があります。
グラスファイバーを作っています。
- グラスファイバーには幅の広い平らな面が必要で、その中央にトイレットペーパーが置かれます。
- 次は材料の準備です。グラスファイバーグラスを金属スポンジで円を描くようにこすり、酸化、傷、指紋を取り除きます。プレートが光るはずです。
- プレートの中央に洗剤を垂らし、泡立てます。さらに、石鹸液を手に塗ります。
- プレートを数分間洗浄し、冷水ですすぐ。プレートは端で側面を保持する必要があります。
- 洗浄後、ボードは紙の上に置かれます。その上にアセトン溶液を数滴垂らし、完全に乾くまでトイレットペーパーで拭きます。
重要！ 小さな糸くず、ほこり、髪の毛がボードの表面に付着しないようにしてください。手順の前に部屋を掃除する必要があります。
パターンの転送
- 2ミリリットルの溶液を注射器に注ぎます。
- ボードは紙の上に置かれます。上に銅箔の表面があるはずです。
- 液体の薄い層が銅の表面に隙間なく塗布されます。
- 回路図は、シールを下にしてプレートに均等に配置されます。用紙の移動はできません。
- プラスチック カードを使用して紙を吸い取り、余分な溶液を絞り出します。
- 10秒後、2枚の紙を上に置き、さらに10秒後、滑らかなプレス（3キログラム）をプレートに置き、5秒間押します。
- 5分後、重りを取り除きます。絵を描いた紙が乾く（白くなる）はずです。
- 紙を取り除くには、歯ブラシをアルコールに浸し、表面を濡らします。紙が油っぽくなったら、紙を端から折り曲げ、その下から刷毛でアルコールを垂らします。描画領域は、揮発性液体で完全に覆われている必要があります。
- 絵の具がプレートに残るように、シートを均等に引き戻します。定期的にアルコールを補充する必要があります。
重要！ 用紙にトナーの小さな領域が残っている場合は、マーカーを使用してギャップにドットを付けることができます。黒漆の効果を得るには、2層で塗装することをお勧めします。ボードに描画する前に、定規で描画の形状を測定する必要があります。
ボードのエッチング
- 溶液を準備するには、50 ミリリットルの温水を容器に注ぎます。
- 完全に溶解するまで、3錠の水膜炎を水に加えます。その結果、過酸化水素（3％）が出てきます。
- 15グラムのクエン酸と5グラムの塩を完全に溶解するまで液体に加えます。
- 溶液をプラスチック容器に注ぎ、ボードを30分（時には40分）浸します。
- ボードを温水で洗浄し、アセトンで拭きます。トップはアルコールトカニフォンフラックスで覆われています。
ドリル穴
トラックが出る場所に穴が開けられます。 2 番目の穴は、遷移穴をはんだ付けするときに開けられます。剛性を高めるために、プレートのエッジの周りにトランジションが追加されています。小さいドリルビットを使用するため、ミニドリルが必要です。
ボードのバニシング
基板のバリ取りは、銅メッキを腐食から保護します。このプロセスには、はんだ付けステーションが必要です。編んだ編みこみをはんだごての先につけ、針金で錫メッキすることで、錫メッキの仕上がりが良くなります。
プレートと編組はフラックスでコーティングされています。次に、スズがボードに適用されます。その過程で、編組からの銅リントが取り除かれます。
エッチング液のレシピ
過酸化水素とクエン酸のエッチング液
材料：
- 過酸化水素 (3%);
- クエン酸;
- 食卓塩;
- ぬるま湯（100ml）。
100ミリリットルのエッチング液は、100センチ四方のプレート面積から銅箔（厚さ35ミクロン）を除去するのに十分です。調製した溶液は保存しないでください。クエン酸の代わりに酢酸を使用することもできますが、不快な臭いがするため、ボードを屋外で乾燥させる必要があります。
このソリューションの利点は、安価であること、食材を簡単に入手できること、高速であること、安全であることです。エッチングは室温で行うことができます。
塩化第二鉄系エッチング液
塩素鉄ベースのソリューションは、温度の点で厳しいものではありません。エッチング時間が速い。ただし、液体中の塩素鉄が消費されると速度は低下します。
準備には、200 ミリリットルの水と粉末状の塩素鉄 150 グラムが必要です。成分が完全に溶解するまで攪拌する。
重要！ エッチング液は密閉容器に保管し、繰り返し使用できます。繰り返し使用する場合は、銅釘で「活性化」します。このソリューションの欠点は、コストが高いことです。
過酸化水素・塩酸系エッチング液
エッチング ソリューションは非常に高速で手頃な価格です。ハイドロパイライトまたは過酸化水素はドラッグストアで購入できます。
準備のために、過酸化水素溶液（3％）を塩酸に（攪拌しながら）細い流れで注ぎます。塩酸は手を腐食させ、他のオブジェクトを台無しにするため、エッチング手順中は安全上の注意を払う必要があります。このため、このソリューションは家庭での使用にはお勧めできません。
重要！ 塩酸の代わりに、塩を加えたバッテリー電解液を使用できます。
硫酸銅酸洗液
硫酸銅系の酸洗液は、手順が煩雑なためほとんど使用されません。さらに、硫酸銅は害虫を殺すために農業で使用される殺虫剤です。コンポーネントは、園芸家や野菜生産者向けの小売店で販売されています。
調製方法: 硫酸銅 (1/3 部) を食卓塩 (2/3 部) と混合します。塩が溶けるように、1.5カップのお湯を混合物に注ぎます。
硫酸銅による酸洗いには約4時間かかります。必要な温度は摂氏50度から80度です。溶液は、エッチング プロセス中に常に変更する必要があります。
自宅でプリント回路基板を作る方法は、エレクトロニクス分野の初心者に役立ちます。プロの仕事の前に、自宅で必要なスキルを習得することができます。方法の数はさまざまであり、それは構想の成功に影響を与えます。
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