プリント回路基板 や PCB は、テレビ、コンピューター、すべての電子機器に簡単に見られるため、私たち全員がよく知ってい ます。PCBは広く受け入れられており、エレクトロニクス業界で最も一般的に使用されています。PCBは非常に費用対効果が高く、複雑な回路を小さなスペースに組み立て、接続が緩むリスクを排除します。コンポーネントを効果的かつクリーンな方法で接続するために、事前に設計された銅トラックを備えています。
産業では、PCBを作成する多くの方法があり、設計されたPCBに必要な機械は非常に高価です。しかし、自宅でPCBを簡単に作成できます。あなただけがあなた自身のPCBを作るためにいくつかのステップに従う必要があります。始める前に、いくつかのツールと資料を入手する必要があります。
必要な工具と材料
- ドリルマシン
- アイロン
- レーザープリンター
- フォト用紙/光沢紙
- 手袋
- 塩化第二鉄（エッチング液）
- PCBボード
- 黒油性ペン
- サンドペーパーまたはスチールウール
- はんだごて
ステップ1
最初のステップでは、回路図をPCBレイアウトに変換するためのPCB設計ソフトウェアが必要 です。この目的のために利用できる有料および無料のソフトウェアがたくさんあります。いくつかのオープンソースソフトウェアは、Cadsoft Eagle、Fritzing、PCBWizardなどです。ここでは、PCB設計のDipTraceソフトウェアを使用しています。このソフトウェアを使用することにより、あらゆるプロジェクトの回路図とPCBレイアウトを設計できます。
このチュートリアルでは、PCBボード上で8051を使用してラインフォロワーロボットを構築しています。上記の記事で回路図を確認してください 。ラインフォロワーロボットのPCBレイアウトを設計しました 。
このPCBレイアウトでは、ラインフォロワーロボット用の回路基板とIRセンサーを配置するための2本のスティックを設計しました。
ステップ2
レイアウトを作成した後、PCBレイアウトの鏡像をプリントアウトする必要があります。印刷は、レーザープリンタを使用して光沢紙/フォト用紙に行う必要があります。
ステップ3
このステップでは、銅張りボードが必要であり、PCBレイアウト設計に従って、その銅張りを必要なサイズにカットする必要があります。
ステップ4
次に、サンドペーパーまたはスチールウールを使用してこすります。それはボードから酸化物層を取り除くだけでなく、紙が適切にくっつくことができるようにボードを粗くします。
ステップ5
このステップでは、この銅張りをフォト用紙の印刷面の横に置き、用紙を折ります。
または、銅板を印刷レイアウトに配置し、銅面を下にして印刷レイアウトに向け、プラスチック面を上にします。次に、紙を折ります。
またはフォト用紙からPCBレイアウトを切り取り、プリンター側を下にして銅板に配置します。そして、角にあるチェロテープを使って、ボードに正しく貼り付けます。
ステップ6
次に、熱いアイロンを取り、5〜10分間ゆっくりとアイロンをかけるか、しばらくの間、熱いアイロンをしっかりと押します。紙を加熱すると、インクが銅板に転写されます。次に、銅板を冷まして、折りたたまれた紙を開きます。用紙がプレートに付着した場合は、温水を使用して用紙を適切に取り除きます。
一部の場所では、インクが銅板に適切に転写されなかったり、紙の除去中にかすれたりするため、黒の油性ペンを使用して、欠落している線とトラックを完成させます。
別の方法：描画が非常に得意な場合、または回路図が非常に単純な場合は、回路を紙に印刷する必要がなく、アイロンをかけて銅板に転写することができます。黒油性ペンを使用して、PCBレイアウト全体を銅板に直接描画できます。最初に鉛筆を使用して描画し、次に鉛筆スケッチの上にマーカーを使用します。ただし、複雑な回路の場合、この方法はお勧めしません。
ステップ7
これで、黒インクの下に回路レイアウトができ、これらの黒線の下に銅のトラックだけが必要になりました。したがって、黒い線を除く他のすべての銅を削除する必要があります。
このために、塩化第二鉄の小さじ2〜3杯を水に加えて塩化第二鉄溶液（FECL3）を作ります。このソリューションはエッチングソリューションと呼ばれます。PCBをこの溶液に約1秒間入れます。30分。これで、塩化第二鉄が反応して露出した銅を除去し、黒い線の下のマスクされた銅と反応しなくなります。そして、PCBレイアウトに従って銅線トラックを取得します。
次に、PCBを取り出し、不要な銅がすべて除去されているかどうかを確認します。除去されていない場合は、しばらくの間溶液に戻します。塩化第二鉄溶液に 直接触れないでください。また、使用手袋のプライヤーを使用して、溶液からPCBを取り出してください。塩化第二鉄溶液は非常に危険で有毒です。
最後に、PCBを溶液から取り出し、コールドウォルターで洗浄します。
ステップ7のこのプロセス全体は、エッチングプロセスと呼ばれます。エッチングプロセスを高速化するには、2〜3分ごとに（PCBを浸した状態で）溶液を攪拌するか、温水を使用して溶液を作成します。
ステップ8
次に、PCBをスチールウールまたは細かいサンドペーパーでこすって黒インクを除去するか、綿にシンナー（アセトン）を使用して黒インクを除去します。これで、プリンタのPCBレイアウトに従って、光沢のある銅のトラックをはっきりと見ることができます。
ステップ9
このステップでは、穴あけ用のハンドドリルマシンを使用します。そして、コンポーネントの配置に従って穴を開けます。そして、そこからIRセンサー部分を切り取ります（8051を使用してこのラインフォロワーロボット用のPCBを構築しているため）。
ステップ10
次に、このプリント回路基板（PCB）にコンポーネントをはんだ付けします。
ステップ11
次に、プリント回路基板をスライスします。カッターを使用してコンポーネントの不要な脚を切断する手段。
これでPCB作成プロセスが完了します。PCBにアイロンをかけるとき、および塩化第二鉄溶液を使用するときは、特に注意してください。
