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初心者でも解る!プリント基板の作り方の基礎知識編

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プリント基板を、自作したいけど、いざ作ろうと思うと難しそうなので挑戦できない人も多いのではないでしょうか。

電子工作と言うと、学生時代から理系で手先が器用な人しか作れないと思いがちですが、現在は、初心者でも回路を組むことができます。

それは、プリント基板を自作する工程や、はんだ付け作業がパターン化されていますから、簡単な電子回路であれば理解を深めて行けば初めて挑戦する人や初心者でも失敗しにくいでしょう。

複雑なプリント基板を組む場合は、色々と理解しなければいけない事が多いですが、いきなり難しい電子回路に挑戦する必要はありません。

まずは、簡単な基板を組んで、慣れてきてから複雑な電子回路の基板を組んでいきましょう。

今回は、プリント基板の作り方の基礎知識情報や、自作の際に必要な道具などについてご紹介していきます。

プリント基板の作り方の基礎知識

プリント基板を、自作するにあたり、いくつもの工程があります。

なので、その一つ一つの作業手順を理解して丁寧に電子回路を組んでいく必要があります。

作り方の工程は、どれも重要な事ですので順番を飛ばしたり、面倒だからと省いたりする事のないようにしましょう。

また、はんだ付けする時はハンダゴテを取り扱いますので、乱雑に扱うと床が焼けたり身体に触れて大火傷を負ってしまう恐れもあるので注意が必要です。

しっかりと、プリント基板の自作に必要な道具を揃えたうえで、取り組んで行くようにされてください。

マスキング

プリント基板の作り方で、「マスキング」の工程があります。

銅箔基板に、マスキングを貼る作業で油性マジックでパターンを描いていく方法で、古くから用いられている古典的なやり方です。

簡単な、電子回路を組む場合は間違っても比較的やり直しが難しくありませんが、より複雑なプリント基板回路になると手直しが面倒になるでしょう。

また、パターンの縁が滑らかにできないので、綺麗な仕上がりになりにくく、表面実装のパターンをきちんと書くのは難しくなります。

ですから、高周波回路とかの基本的なパターンなら大丈夫ですが、それ以外のマスキングはあまりオススメできません。

感光基板

プリント基板の作り方で、「感光基板」の工程では、パソコンを使用してCAD編集をしインクジェットプリンターを扱いながら、専用のフィルムに印刷する事になります。

感光基板を使用して、パターンを焼く手法は、昔はレタリングでパターンを書いたり、トレーシングペーパーを使用していましたが失敗する事も多い工程でした。

現在は、PCを使用できますので、プリント基板を自作する場合でも、より失敗しにくくなっています。

パソコンのお陰で、キレイかつ、簡単に複雑な電子回路でも描く事ができます。

ただし、感光基板の有効期限に注意しないと、長期間保管されていたものは変質していて使用できないものもあるので注意しましょう。

製造後、3ヶ月位内の感光基板を冷蔵庫に保存しておくと数年間は、製品の状態が正常に保たれるので冷蔵庫のチルド室に保管するのがベストです

プリント基板の作り方に必要なもの

プリント基板を自作するにあたり、必要な道具を揃えておかなければ、思うように作業がはかどりません。

電子回路を組みながら、足りない部品や道具を揃えていたら、二度手間、三度手間になり、初心者の方は完成までに膨大な時間がかかってしまいます。

ですから、前もってプリント基板の作り方に必要な物を揃えて置いたほうが良いでしょう。

道具

プリント基板を、初心者の方が自作する場合、道具を揃えるのも形から入る人が多く高価な物を揃えがちです。

しかし、技術が伴っていないと、満足がいく電子回路を組むことができませんので、必要な道具はあまり高級なものを揃える必要はありません。

【プリント基板の自作に必要な道具】

・パソコン
・パターンエディター(KiCad)
・穴を開けるドリル&ビット
・割り箸
・蛍光灯スタンド
・カッター
・ハイスピード鋼
・樹脂製容器(百円均一とかで販売している食品用で十分)
・インクジェットプリンター
・クランプ(PKクランププリント基板とフィルムを挟み密着させる道具)
・ヤスリ
・筆

プリント基板の作り方で、道具は上記の物を揃えておけば、初心者の人はスムーズに作業をする事ができるでしょう。

消耗品

そして、道具を揃えたら次は消耗品を買い揃えておきましょう。

電子工作に必要な基板の材質は、何種類かあり、それぞれ特性が違います。

【プリント基板の自作に必要な消耗品】

・紙フェノール基板(加工がしやすい反面、耐久性は劣ります)
・ガラスコンポジット基板(耐久性が高くて薄い素材なので加工しやすい)
・ガラスエポキシ基板(耐久性は高いですが硬く加工がしにくい)
・インクジェットフィルム
・エッチング液
・現像剤
・消石灰
・フラックス

プリント基板の作り方で、上記の消耗品を揃えておきましょう。

あればいいもの

最低限必要な、道具や消耗品をお伝えしてきましたが、同時にできれば、あれば良い物をご紹介します。

・露光装置
・温度計
・ミニテーブルソー

プリント基板の自作で、上記の物を買い揃えて置くと、より作業がはかどるのではないでしょうか。

■プリント基板の作り方

プリント基板の作り方で、初心者の方は作業工程を飛ばしたり、適当に電子回路を組む人もいますが、しっかりと作業手順通りに作成しないと失敗の原因になります。

【プリント基板の作り方の作業工程】

1.パターン図を作る
2.フィルムに印刷
3.露光する
4.現像する
5.エッチング作業
6.穴あけ
7.カッティング
8.感光膜の除去&洗浄
9.フラックスを塗る
10.部品の実装作業
11.プリント基板の銅箔面をコーティング

プリント基板の作り方のまとめ

プリント基板の、自作に初心者が挑戦する場合は、高価な道具や消耗品などを買い揃えてしまいがちです。

ですが、初心者だからこそ失敗する確率も高いですので、最初から高い物を用意する必要はありません。

大切なのは、いかに作業工程を飛ばさずに丁寧に取り組む事や、自分の電子回路を組む技術を向上させながら自作していくかです。

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