プリント基板の自作に挑戦!どういう工程になる?

基板を作っている人

電子工作キットにはプリント基板が含まれていて、説明書を見ながら電子部品をハンダ付けして回路を組み立てます。ある程度慣れてくると、自分で回路を設計して回路を自作したくなるかもしれません。自分で電子回路を設計する場合には、専用のプリント基板を自作する必要があります。実際に自分で設計した回路に基づいて、手作業で基板を製作する人もいます。

個人レベルでのプリント基板の製作工程ですが、最初に設計した回路に基づいてパターンを設計します。設計図が完成したら、実際に基板を加工する作業に入ります。基板を加工する工程ですが、配線パターンの印刷(単純な回路であれば手書きでも可能)・基板のカット・基板の銅箔面にパターンを転写とマスキング・エッチング、となります。

プリント基板用の配線パターンを印刷する方法ですが、配線の部分を黒色にして銅を溶かす部分を空白トナー式のコピー機などでコピー用紙に印刷します。パターンを印刷したらカットした基板の銅箔面にトナーが接するようにして貼り付けて、水で濡らしてアイロンがけをして、トナーを銅箔に転写しましょう。配線パターンを転写して銅にしたトナーフィルムがマスクとなるので、エッチング液に浸けて配線以外の部分のみを溶かして除去します。銅を完全に溶かして除去した場所が、絶縁部分となります。

エッチング液は銅を溶かす酸性の水溶液で、工業的には硝酸が用いられます。硝酸は危険なので、医療用の過酸化水素(オキシドール)・台所用クエン酸・食塩でエッチング液を自作します。オキシドールにクエン酸の粉末と食塩を溶かせば、エッチング液が作れます。エッチング液に基板を入れて、50℃くらいに温度を上げると銅が溶けて液の色がブルーに変化します。不要な部分を溶かしたらプリント基板を取り出し、アセトン水溶液(マニキュアの除光液)でマスキング材(トナー)を拭き取れば完成です。

エッチングが不十分だと絶縁すべき部分が導通する恐れがあるので、部品を取り付ける前にテスターでチェックをするようにしましょう。絶縁が不完全な箇所があれば、紙やすりで削って修正をすることができます。

オリジナルの回路を設計して電子工作をする場合は、銅箔にパターンを転写したりエッチングなどの工程を経てプリント基板を自作する方法があります。単純な回路であれば自作が可能ですが、細い線が入り組む複雑な回路であれば自作することは不可能です。

自分でプリント基板を製作する作業が面倒に感じる場合は、設計図を作成して専門の会社に依頼をすることができます。個人向けに小ロットでオリジナルの基板を少ない費用で製作してくれる専門の会社があるので、純粋に電子工作を楽しみたい方におすすめです。