PCB を良好な状態から良好な状態に変える: トナー転写

私たちの多くは自宅で回路基板を作成しています。 完成したバージョンが PCB 工場に送られる場合でも、完成したプロジェクトに至る途中のステップで、このスキルを覚えておくと便利なスキルだと思います。 たとえば、他の開発ツールと連携するブレークアウト ボードが必要な場合、すぐに接続できるものを作成できることほど素晴らしいことはありません。注文して待つのではなく、すぐに実行してプロジェクトの残りの作業に取りかかることができます。配達の際には、流れに乗るのに役立ちます。

トナー転写は、家庭で回路基板を作成する最も早い方法です。レーザー プリンタで回路を印刷し、銅板にアイロンをかけてエッチングするだけです。 それがうまくいくと、それは素晴らしいことです。 そうでない場合、無数の要因のうちどれがずれているかを特定するのは大変な作業になる可能性があります。

私は長い間、非常に信頼性が高く再現性のある方法を使用してきました。 最近、システムのパフォーマンスを少し調整したので、その成果を共有したいと思いました。 現時点では、6 ミル (0.15 mm) のトレースと 8 ミル (0.20 mm) の間隔を持つ基板を非常に確実に生産できます。 ポストプロダクションで少し注意すれば、4 ミル / 6 ミルは十分に妥当です。

私のプロトタイプ作成のほとんどのニーズにはこれで十分です。TSSOP 部品を 0.65 mm ピン ピッチまでカバーし、0805 表面実装抵抗またはコンデンサを介して 2 つのトレースに給電することができます。 最も安価なプロの製造会社と同等ですが、ボードを 15 分ほどで回転させることができます。 私の考えによれば、注文して待つのは本当に楽です。 シルクスクリーンやスルーホールメッキなどの贅沢が必要な場合は回避策がありますが、ほとんどの場合、最終バージョンが作成されるまではそれらを省略します。

秘密？ 科学！ あるいは少なくとも、圧倒的な数になる可能性のある変数と秘密のテクニックを取り入れて、それらを一度に 1 つの変数を変更する実験に落とし込み、その 1 つの次元に沿って最適化します。 世の中には目まぐるしいほどのテクニックが存在しますが、その多くは、適切なブランドのトナー、適切な紙、または熱いアイロンを適切に扱うときにのみ機能します。 要するに、再現性がないのです。 自分のセットアップが他の人のセットアップと正確に一致しない場合、すべてが失敗します。 ここでは、再現可能な方法を示し、それを調整する方法を示します。

インターネットのトナー転写ガイドの多くは、転写媒体に使用される紙の種類や、アイロンをかける前に銅を洗浄する方法など、あまり重要ではない詳細に焦点を当てています。 それは、最初に銅をきれいにする必要がないということではなく、絶対にそうする必要がありますが、それをどのように行うかは実際には重要ではないというだけです。 私は目の細かいサンドペーパーや緑色のポットたわしを使ってきましたが、最近では、ろう付け前にパイプの接合部を磨くためにホームセンターで買ったスポンジを使っています。 続いてアセトンで拭き取ります。 ポイントは表面の酸化物や油分を取り除くことです。 どうでもいいです。

同様に、転写紙の選択もかなり自由です。 私は光沢のある雑誌のページ（現時点ではエコノミストがお気に入りです）と、剥がせるステッカーが貼られるプラスチックでコーティングされた裏紙を交互に使用しています。 これら 2 つのサーフェスはまったく異なる動作をします。 ステッカーの裏紙は直接剥がれますが、雑誌の紙は親指でこすると冷水に溶けて剥がれます。 もっと派手なものがあります。 転写紙のポイントは、画像を変形させないように光沢があり、銅の上にトナーを残して簡単に剥離できることです。 残りは利便性です。

最後に、エッチング液の選択は重要ではありません。 私は酸で酸素を再生した塩化銅を使用しています。それは、本質的に無限にリサイクル可能であり、有毒な化学物質を処分するのが面倒だからです。 人々は塩化第二鉄または過硫酸アンモニウムを使用します。 酢と塩、あるいは龍の唾と会計士の涙を使う人もいます。 タンク内の液体をかき混ぜる人もいれば、スプレーする人もいますし、スポンジを使う人もいます。 何でも機能します。

もちろん、これらはすべて、優れたトナー転写 PCB を製造するために絶対に不可欠ですが、どれもかけがえのないものではありません。