トナー転写でプリント基板をつくる!
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トナー転写でプリント基板をつくる!

2015-11-14 23:00
  • 3


 ・なんで自分で基板を作るの?

 基板CADの普及とともに、趣味の基板作製もP板.COM等の業者に依頼する方が増えているようだ。
 しかし、いくつかの業者にネットで見積もり依頼を取るとわかるが、10センチ✕15センチの基板を数枚作製するだけで、なんだかんだ7~8000円から、2万円程度掛かってしまうようだ。
 中国系の安い業者も有る様だが、納期が2~3週間平気でかかる・・、など試作品やホビーでの用途には、やや煩わしい点が多い。

 そこで、レーザープリンタで版下を作り、アイロンやラミネータで熱転写、そして自家エッチングで作製となるが・・・、この熱転写も意外とクセモノで、版下に使う用紙や熱転写の温度で、トライ&エラーを繰り返し、面倒くさくなって挫折、と言う事になってしまう人も多い様だ。

 しかし、トナー転写による基板作製は、掛かる金額が感光基板や業者外注に比べ、格段に安く済み(自分が作業するから当然だ・・)、納期も材料さえ揃ってしまえば、数時間で出来てしまう(自分でやるからね・・・)、エッチング前迄なら何度でもやり直せる等、ホビーストにとって捨てがたいメリットが有る。

 そこで、トナー転写の、一番失敗が少ない(と言うより一番、感コツの要らない)方法を紹介したい。
 

 ・成否の鍵

 筆者はトナー転写の成否の鍵を握るのは版下に使う紙の種類と転写する時の押し方、だと思っている。

 「トナー転写 基板」等でググると紙に関しては、フジフイルムの「マット仕上げファイングレード」通称”ぶどう紙”を使っている方々が多いようだ。
 コピー用紙から試して腐心した私も、”ぶどう紙”にしてから、コピー用紙と比べるとトナーとの分離が良く重宝したが・・

 ・3,4回に1回は、ブドウ紙を剥がすと細い線のトナーが持っていかれる事がある。
 ・太い配線やベタアース等の広い面積の銅箔にポツポツとアバタが起こる。

 等の失敗も多かった。
 そこで、幾つかの失敗の結果辿り着いた結論は・・

 「紙はダイソーの薄手光沢写真紙、転写はアイロンで力いっぱいグリグリ
 
 コレだ。
 手に入れ易い、何種類かの紙を試した結果、コレが一番失敗が少なく済んでいる。
 
 当方は、キャノンの一番安いプリンタ「LBP-3210」使っているが、トナーが変わって(たぶん純正品→アマゾンで2千円の再生トナー^_^;)も上手く行っているので、トナーにもさほど影響されずに済むと思う。

 ・では、やってみる

 前置きが長くなったが、写真付きで説明する。
 まず用意するものは、
 ・生基盤(事前に銅箔面のペーパーがけとアルコールでの脱脂は済ませておく)
 ・版下(パターンを印刷した紙)
 ・キッチンタイマー
 ・アイロン
 ・台(下の写真だと生基盤の下にある木端)
 ・水の入ったバケツ
 と、まぁこの辺は他の人と同じです。

 先に書いた様に版下に使う紙はこれだ!!

 ダイソーです。
 まぁ、紙厚が0.15ミリ程度の写真用光沢紙なら他の銘柄でもイケると思います(未確認^_^;)。
 では、作業に入ります。

 まず、アイロンの電源を入れて温めておきます。
 温度は「毛」です。
 170度程度になる筈です。


 KiCad等で作った、パターンを必要に応じてミラー(上下左右反転)印刷しておく。
 その際、基板外形レイヤーを使って写真のように、生基盤の四隅に合わせた外形線も印刷しておくと位置合わせがし易いだろう。
 余白は切っておいてください。

 生基盤の四隅を下の写真のように位置合わせをした後、ズレないように版下と一緒に、そぉーっと裏返す。

 版下がズレないように、指で抑えながら温めておいたアイロンを載せて体重を乗っけて、シッカリ押し付けます。
 この状態で1分ほど「ジッと」してます。
 この段階では、アイロンを動かさないでください、上から押さえるだけです。
 1分もすると、基板と版下が接着剤で貼り付けた様になっている筈です。
 そして、これからが本番だ。
 アイロンを基板全体に版画の様にグリグリ押しつけます。


 この写真だと、エラいスピードでグリグリしてるみたいですけど、体重を乗せてじっくりグリグリしてください。
 基板の隅は、アイロンの加熱部の角を擦り付ける様にグリグリしてください。
 しかし、グリグリする時間は1~2分程です。
 あまり長くやっても、意味が有りません。
 加熱している時間は、合計で3分ほど、手早くやってください。


 加熱を終えたら即座にバケツに投入して冷やします。
 すぐに手で触れられる温度になるので、フヤケた版下を剥がしてみます。 
 でも、無理やり剥がさないでください。
 版下がフヤケてないと、折角くっついたトナーも剥がれてしまうかもしれません。


 トナーの上に紙の繊維が残っていますが、指でこすると簡単に取れます。

 キレイに剥がれました。
 下の写真では分かり難いのですが、トナーの表面に写真用紙のコート層の樹脂らしきものが、薄く残って白っぽくなっています。
 コレのおかげで紙の繊維がトナーに残らずエッチングしたあと、ベタ面にポツポツアバタが発生しません。


 しかし、よく見ると配線のトナーを写真用紙の樹脂が跨いでいたり、部品穴を塞いでいたりしてます。

 コレは、爪楊枝で擦ると簡単に取れます。
 同時に修正が必要な所はレジストペンなどでレタッチしておきます。
 これらの作業をしてから、エッチングをします。

 エッチングしました。


 トナーをラッカーシンナーで拭き取ります。
 ちなみにラッカーシンナーは、GSIクレオスの丸いボトルではなく、タミヤの四角いボトルを使ったほうが、素早くトナーを溶かせます。

 拡大すると・・・
 かなり入念に時間を掛けてエッチングしても、太い配線や、ベタアース部分が、ホレボレするくらい、綺麗に残っています。
 このホレボレは、トナー転写に散々手こずった人なら、お解かり頂けると思います。


 トナー転写は、版下に使う紙が変わるだけで、かなり難易度が下がるので、挫折しそうな方は試してみてください。

 ・おまけ

 ここまで見た人の中には、「配線、ふとっ!」と思った人もいるかもしれない。
 自分の用事は音響アンプしか無いので、上記の通りなのだが、トナー転写の需要は表面実装や、マイコンの方が多いと思うので、基板の切れ端を使って、同じ方法で試してみた。
 それが下の写真だ。
 当方はマイコン等の配線は扱えないので、SSOP48ピンのフットプリントを適当にピンの上の列と下の列をつないでみた。
 配線幅は、0.254ミリだ。

 どうして良いか、よくわからなかったので下のような配線もやってみた。
 配線幅は、やはり0.254ミリ、配線間クリアランスも0.25ミリ位になった。
 アイロンでグリグリした時にトナーが滲んだのか、配線のフチがやや歪んで、危なっかしい所も有るが、断線などはしていないので、使え無い事は、無さそうだ。
 どうぞ、参考にしてください。









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参考にさせて頂きました!
ダイソー光沢紙ですと綺麗に出来ました!
ありがとうございました!

加熱はラミネーターを3回程度でも以外といけました〜
また、ダイソー光沢紙の場合ですと、水を含ませて剥がすよりも
消毒用エタノールIPAを紙全体に霧吹きで吹きかけ
数十秒待って剥がしますと早く綺麗に剥がせますよ〜。
29ヶ月前
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>>1
コメントありがとうございます。
基板の厚さは何ミリですか?
本記事の基板は1.6ミリなのですが、それだとウチのラミ機は引っ掛かってしまい駄目でした。(/_;)
薄い両面基板なんかだとラミネーターの方が良いかもしれませんね。
28ヶ月前
×
1年半ほど前に普通紙グリグリ、ふやかして歯ブラシソロソロ、でやってみたのですが、大判になると加熱ムラとなるようでパターン切れに泣かされました。
この記事を参考にしてモノにしたいと思います。
(2018.01.29)
22ヶ月前
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