Kicadを使った自作基板作製手順
お久しぶりです。
冬は軽い交通事故にあったり気胸になって人生初の手術を受けたりといろいろありました。気胸は手術の後の夜が一番大変でした。痛みが一向に収まらなくて全く眠れなかったので笑 あと全身麻酔だと手術直前に眠らされて起きたら病室って感じでしたね。まあ実感なくてあまり不安はありませんでしたが。
あ、現在はエンベデッドシステムスペシャリスト試験の勉強中です。午後Ⅱの問題がなかなか手ごわい感じですね。
身の上話はさておいて。
Kicadでの基板作製の現在です。ほぼ1年前になりますか、こんな記事を書きました。
この記事をもとに後輩が基板作りをしていて、基板にパターンを転写するまでを当時の方法のままにしていて、いろいろ勘違いが起こったので、「更新しなきゃいけないなあ」と思っていたところに拍車がかかった感じです。完全に僕の怠惰さが原因なので後輩とこの記事をそのまま参考にしていた方に謝罪です。
パターン印刷の後はほぼ同じなので必要ないと思いますが、ここでも一応書いておきます。基板をまた作る機会があれば写真も追加しておきます。
1. データ作製・パターン印刷
KicadのPcbnewで基板にしたいデータを作製します。ここまでは「Kicad チュートリアル」とでも検索すればたくさん出てくると思うので割愛します。
データ上でPCBが完成したら、レーザープリンタで印刷します。忘れがちですが、ここで基板全体のデータを反転しておきましょう。基板全体を囲って、右クリックから[Flip Block]で反転できます。
印刷は下のプリンタのマークからですね。いろいろオプションがありますが、[Print Mode]を"Black and white"にはしておきましょう。あと[Pads Drill Opt]ではドリルマークを無くしたり、すべてを小さいマークにしたり、実際の穴の大きさに出来たりします。
一旦普通紙に印刷して、自身の勘違いや、使用したフットプリントによっては実際に想定していた部品や基板自体のサイズと異なっている場合があるので、ここで部品を乗せるなどして確認しておきましょう。
トナー転写には、現在は妙楽堂で購入した基板転写紙を使っています。普通の印刷用紙では大抵の場合紙の部分が残りますが、転写紙ではトナー部分だけが残るのでおすすめです。つるつるしている方の面で印刷しましょう。
2. トナー転写
現在もアイロンを用いて転写しています。体重をかけてしっかり圧着しましょう。端の方はトナーが剥がれやすいので特に念入りに圧着しておきましょう。妙楽堂の転写紙ですと、パターン部分が紙越しに透けて見えたら経験上けっこう圧着できています。加減は実際にやってみると少し分かります。
できたと思ったら剥がしてみて、全体的に転写できていないようならアセトンでトナーを拭いて再チャレンジしましょう。一部分だけなら、黒の油性マジックでごまかすこともできます。
3. エッチング
基板の大きさで所要時間がかなり変わります。調子に乗って大きいのを作ろうとすると予想以上に時間がかかったりします。経験談です。
温度調整はお湯でせずに40℃付近の温度を保てる保温器ですると楽です。エッチング液を入れる容器はプラスチックで大きいのを用意しておくと、後々調子に乗って大きいのを作ろうと思った時にも使えます。僕は百均でA4資料を入れられそうな容器を購入しました。ただ、お湯で温めると変形したので容器はもう少し考慮する必要がありますね。
エッチング液は適当な感覚でも作れます(個人談)。オキシドール:クエン酸:食塩=6:3:1ってところでしょうか。混ぜたり基板を入れたり出したりするときは割り箸とかを使うといいです。金属のものはやめておきましょう。泡が途絶えたらエッチング液の交換時です。
うまくエッチングできてないと、配線の繫がっちゃいけないところが繋がっていたりします。そういうときは
こんなカッターでカリカリして分断しましょう。
4. トナー落とし
アセトンの中でゆすぐのもいいですが、大きい基板だとその量がもったいないのでいらない布やティッシュにでもアセトンをつけて基板をゴシゴシしましょう。トナーが全部剥がれたらめでたくオリジナル基板の完成です。部品をつけてハンダ付けしましょう。一度やるとまた学ぶことがいろいろあると思います。それを元にまたいろいろ基板を作ってみましょう。
※アセトンは引火性があり、人体への悪影響がある有機化合物です。シンナーみたいな匂いを発します。プラスチックは溶かしてしまうので容器も考えましょう。揮発性があるので作業は換気しながらにしましょう。あと指定量以上の使用や貯蔵は免許が必要なので気をつけましょう。
文章ばかりなので、遅くなるかもしれませんが写真もそのうち入れようと思います。無い内は上にある過去記事の画像で脳内補完していただけると非常に助かります。あと、最近は中国の基板製作代行サービスもさかんになってきて、安易に綺麗な基板を作ることも可能になってきています。たまにはそっちでマイ基板を作るのもいいかもしれません。
再び私事になりますが、個人的におすすめの基板製作代行サービスも展開しているelecrowのCMの製作に関わらせていただきました。
@Elecrow1 基板印刷サービス, 専門の日本語サイト、オンラインで自動的に見積もりをする可能で、生産サイクルは最速4日、完璧なアフターサービス、日本の観客にとって、大人気です。@kemarin_tech アニメ動画を作ってくれて、ありがとうございました。 pic.twitter.com/bebk0s4PyC
— Elecrow (@Elecrow1) 2016年12月12日
ナレーション 友詩さより
脚本・絵コンテ・原画 やぎ湯
演出・動画・マネージャ kemarin-tech K-Taro(Twitter・Blog)
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