レーザーエッチングPCBからのカスタム設計
電子部品の重要なコアコンポーネントである PCB (プリント回路基板) の設計と製造は、エレクトロニクス メーカーにとって大きな関心事です。トナー転写法などの従来の PCB 印刷技術に精通しており、ご自身で実践することもあるかもしれません。ここでは、好みの設計に応じて PCB を柔軟にカスタマイズできる、CO2 レーザー カッターを使用した他の PCB エッチング方法を紹介したいと思います。
基板エッチングの原理と技術
- プリント基板を簡単に紹介します
最も単純な PCB 設計は、絶縁層と 2 つの銅層 (銅クラッドとも呼ばれます) で構成されます。通常、FR-4（ガラス織物とエポキシ）が絶縁体として機能する一般的な材料ですが、特定の機能、回路設計、基板サイズに対するさまざまな要求に基づいて、FR-2（フェノールコットン紙）などの一部の誘電体が使用されます。 CEM-3（ガラス不織布＋エポキシ）も採用可能です。銅層は電気信号を伝達し、スルーホールまたは表面実装はんだを使用して絶縁層を介して層間の接続を構築します。したがって、PCB をエッチングする主な目的は、銅で回路トレースを作成するだけでなく、無駄な銅を除去したり、回路トレースを相互に絶縁したりすることです。
PCB のエッチング原理を少し覗いてから、代表的なエッチング方法を見てみましょう。クラッド銅をエッチングするには、同じ原理に基づく 2 つの異なる操作方法があります。
- PCB エッチング ソリューション
1 つは、回路トレースを除く残りの不要な銅領域を除去するという直接的な考え方に属します。通常、エッチングには塩化第二鉄などのエッチング液を使用します。エッチングする面積が広いため、長い時間と忍耐が必要です。
もう 1 つの方法は、カットアウト ライン (より正確に言えば、回路レイアウトの輪郭) をエッチングするというより独創的な方法で、無関係な銅パネルを分離しながら正確な回路導通を実現します。この条件では、エッチングされる銅の量が減り、消費される時間が短縮されます。以下では 2 番目の方法に焦点を当て、デザイン ファイルに従って PCB をエッチングする方法を詳しく説明します。
PCBをエッチングする方法
準備するもの:
回路基板 (銅張り板)、スプレー ペイント (黒つや消し)、PCB デザイン ファイル、レーザー カッター、塩化第二鉄溶液 (銅をエッチングする)、アルコール ワイプ (洗浄する)、アセトン洗浄液 (ペイントを溶かす)、サンドペーパー (銅板を磨くため）
操作手順:
1. PCB 設計ファイルをベクター ファイルに処理し (外側の輪郭はレーザー エッチングされます)、レーザー システムにロードします。
2. サンドペーパーで銅張りボードを荒らさないでください。油やグリースが残らないように、消毒用アルコールまたはアセトンで銅を拭き取ります。
3. 回路基板をペンチで持ち、その上に薄くスプレー塗装します。
4. 銅板を作業テーブルに置き、表面塗装のレーザーエッチングを開始します。
5. エッチング後、エッチングされた塗料の残留物をアルコールで拭き取ります。
6. PCB エッチング液 (塩化第二鉄) に入れて、露出した銅をエッチングします。
7. スプレーペイントをアセトン洗浄溶剤（またはキシレンやペイントシンナーなどのペイント剥離剤）で溶解します。ボードに残っている黒色のペイントを洗い流すか拭き取ってください。
8. ドリルで穴を開けます
9. 穴を通して電子素子をはんだ付けします。
10. 完成
レーザーエッチングPCBを選ぶ理由
注目に値するのは、CO2 レーザー機械は銅の代わりに回路トレースに従って表面のスプレー ペイントをエッチングすることです。これは露出した銅を小さな面積でエッチングする賢い方法で、自宅で実行できます。また、スプレー塗料の除去が容易なため、低出力のレーザーカッターでも作成できます。材料が入手しやすく、CO2 レーザー機械の操作が簡単なため、この方法は人気があり、簡単であるため、時間を節約して自宅で PCB を作成できます。さらに、PCB を CO2 レーザー彫刻することで迅速なプロトタイピングを実現でき、さまざまな PCB 設計をカスタマイズして迅速に実現できます。 PCB設計の柔軟性に加えて、微細なレーザービームによる高精度が回路接続の正確性を保証することが、CO2レーザーカッターを選択する理由の重要な要素です。
(追加説明 - CO2 レーザー カッターは、非金属材料への彫刻とエッチングが可能です。レーザー カッターとレーザー彫刻機について混乱している場合は、リンクをクリックして詳細を確認してください。違い: レーザー彫刻機 VS レーザー カッター | (mimowork.com)
CO2 レーザー PCB エッチング機は、信号層、二重層、および複数層の PCB に適しています。これを使用して自宅でPCB設計をDIYしたり、CO2レーザーマシンを実用的なPCB生産に導入したりすることもできます。高い再現性と一貫した高精度は、レーザー エッチングやレーザー彫刻にとって優れた利点であり、PCB の最高品質を保証します。取得できる詳細情報レーザー彫刻機 100.
UVレーザー、ファイバーレーザーによるワンパスPCBエッチング
さらに、高速処理を実現し、PCB を作成する手順を減らしたい場合には、UV レーザー、グリーン レーザー、ファイバー レーザー装置が理想的な選択肢となる可能性があります。銅を直接レーザーエッチングして回路トレースを残すことは、工業生産において非常に便利です。
✦ 一連の記事は更新され続けます。次の記事で、PCB の UV レーザー切断とレーザー エッチングについてさらに詳しく知ることができます。
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投稿時間: 2022 年 5 月 9 日