PCBの制作


電子回路を実験する手順として、
  1. 回路図を入手
  2. 検討
  3. パーツ入手
  4. 蛇の目基板にて実装
  5. 評価
という手順になる。 1番目が設計じゃなくて入手ってのがアマチュアだよね
とりあえずわかんないので検討は飛ばすとしても、自前の作業用に 図面を一度自分で書き直して見るのに、 DesignWorksを使っている。(Win版はもちろん、MAC版もある)


ブレッドボード。僕は秋月で買った
さらに、いきなり蛇の目基板に乗ずに、パーツの配置などはPCBのCADに最適化されたソフトで事前に練っている。一般的にMAC用にはこの手のソフトが少なく、Winのほうがソフトの選択の幅は広い。MACな僕はOsmond PCBを使っている。
回路図から、Net list という部品の足の相互の接続をテキスト化したファイルを読み込み、 ライブラリーで形状を指定したパーツを配置していく。一度配置したパーツも接続したルートを、輪ゴムを釘に引っ掛け手伸ばしたり縮めたりするように自由に再配置できる。
これを参考に蛇の目基板にパーツを載せていけば、サイズが足りないとか、はみ出したとかはない。 入手した回路を、蛇の目基板に組んで、1発で動けばOK。問題があれば、部品を追加したりはずしたりしながら思ったとおりになるまで実験を繰り返す。

Press-n-Peel
最近は、蛇の目基板を使わずに、ブレッドボードを使うようにしてみた。裏でつながっている穴がたくさんあいたボードだ。これに試そうとしている回路を組んで見る。ここで実験を繰り返し、納得したところで、蛇の目基板でなく、PCBボードを作ってしまう。

各種技法があるが、僕は、Techniks社のPress-n-Peel(p'n'p)という製品を使って見た。
上記siteで通販で入手できる。日本で入手できるところをまだ見たことが無いのだけど、アメリカでは比較的ポピュラーな材料のようで、普通のラジオ屋で入手できるのだそうだ。

感光プロセスは、生基板に感光レジストがついた物を手に入れなければならず、露光のプロセスでミスる(露光不足のほか、現像不足など)と、高価な感光レジスト基板はリカバーがきかない。一方、高価とは言え、必要なときに必要なだけ入手すれば良いので楽といえば楽。

p'n'pの場合、安価な生基板(乱尺なものをまとめてごっそり入手が吉)に、パターンのレジストを転写する方式なので、転写にミスっても、スチールウールなどでごしごしこすり落として再度転写のプロセスをやり直すことができる。(実際、僕は感光プロセスでミスって貯まった基板をすべてp'n'pで消化しちゃった)


アイロンの当て方が足りなくてミスった


こんどはOK

アメリカではポピュラーなレター版(A4より幅がちょっとあり、丈が短い)で20枚で$30。送料が$10程度。送料がそれなりに掛かるので安価とはいえないが、1枚か2枚小さな基板を作るだけならともかく、量産までは行かないまでも、いくつかのパターンの基板をそれなりの数を作るのなら、感光プロセスで作るのに比べてそんなに高くもつかないと思う。むしろ、ミスったときのリカバーが楽であることを考慮すれば、感光プロセスよりいいかもしれないと思う。

原版は、Osmond PCBにEPS形式でパターンを吐き出す(この他、PCBを製造するメーカーが標準的に使っているファイルフォーマットも出力できる)機能があるのでこれを使って吐き出し、必要なら別のソフトで修正しレーザープリンタで直接p'n'pに印刷するほか、インクジェットプリンタなどで原稿として吐き出しこれをコンビニなどのトナーのコピー機にp'n'pを手差しでコピーする。

家庭用のアイロン、実はスムーズにアイロンがけできるように平らになってなくて、ぎゅっと押し付けただけだと真中あたりだけ転写されて周辺が転写されない。ごしごしこすりつけると こんどはずれる。ずれないようにセロテープで固定すると、アイロンの熱でノリが溶けて剥がれる。最初の1押しのときだけずれないようにぐらいのつもりで使う。写真などをボードにとめたりするときに使われるアートテープ(画材店でアートテープといえば通じるのだけど)を使うと剥がれなくて都合がいい。

テープで止める場合には、基板よりp'n'pが大きくなるようにして、基板の裏(表か?)から とめるようにしてアイロン掛けの時、アイロンとp'n'pの間にテープが挟まらないようにする。
熱を掛ければ良い訳ではなく、ネーミングが示すようにプレスの工程が重要なようで、表にテープを張って、テープの上からアイロンをかけると、テープの厚みの分圧力が掛からない場所ができ、ここのパターンは剥がれる。
1箇所だけ剥がれちゃったクヤシーなときには、部分だけ、感光基盤の修正と同様に油性マジックでちょいちょいと修正してエッチングすることができる。 今すぐ組み立てない場合にはエッチングした後、そのまましまっておき穴あけのときに、スチールウールなどでレジストをこそげ落とせばOK。(当然ながらこの後は感光プロセスと一緒な のでフラックスなど掛けておく)


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"How to making PCB" Copyright 2003, Motohiko Takeda, Crow Hill Laboratory
Motohiko Takeda Mail:takeda@aleph.co.jp