PCBプロジェクトを完成させるコンポーネント

自宅でPCBボードを作る方法を学び始める前に、プロジェクトを完了するために必要なコンポーネントを知っておく必要があります。これらのうち、はんだポット、はんだペースト、銅クラッド基板です。次のステップは、PCBを組み立てることです。このステップでは、すべての部品が適切に配置され、はんだ付けされていることを確認する必要があります。最終的なPCBは、下の図のようになるはずです。

はんだペースト

ソルダーペーストは、PCB基板に電子部品を取り付けるために使用される材料です。さまざまな配合があります。厚いものもあれば薄いものもあります。厚いものはステンシル印刷に使用され、薄いものはスクリーン印刷技術を必要とします。PCBボード上に長くとどまるため、厚いペーストが好まれます。PCBに適した配合の選択は、印刷方法と硬化条件によって異なります。

はんだペーストメーカーは通常、推奨温度プロファイルを提示しています。一般的には、急激な爆発的膨張を防ぐため、緩やかな温度上昇が必要です。また、ソルダーペーストがフラックスを完全に活性化し、溶融するように温度上昇も緩やかにする必要があります。この時間を "Time Above Liquidus"（液相線上時間）と呼びます。リクイダス時間経過後は、はんだペーストを急速に冷却する必要があります。

はんだペーストの熱特性は、はんだの溶融温度に影響を与えます。鉛は融点が低いため、部品のリードやPCBパッドに最適です。しかし、鉛は環境にやさしくないため、業界はより有害性の低い材料を求めています。

酸エッチング

PCB基板は、さまざまな化学薬品を使ってエッチングすることができます。これらの化学薬品は、回路基板の外層から銅を除去するために使用されます。プロセスは酸性またはアルカリ性のいずれかになります。このプロセスは通常、UVランプにさらされた回路基板上で実行される。光はラミネートに当たり、ラミネートを弱め、銅の領域を出現させる。その後、酸で銅を溶かし、きれいで透明な基板にします。

PCB基板のエッチングに使われる一般的な酸は過硫酸ナトリウムである。この酸は透明な液体で、時間とともに緑色になり、基板の表面を簡単に見ることができる。塩化第二鉄とは異なり、過硫酸ナトリウムはそれほど腐食性が強くなく、衣服を汚すこともない。しかし、危険な物質であることに変わりはないので、取り扱いには注意が必要である。

塩酸と過酸化水素は金物店で購入できる。これらの化学薬品をそれぞれ1リットルずつ使えば、多数のPCBをエッチングできる。10×4cm2のPCBをエッチングするには、1リットルで十分である。エッチング液は一度しか使わないので、作業を始める前に正確に準備されていることを確認する必要がある。また、プラスチックトレイがPCBに合っていることを確認してください。

銅張板

銅張りの基板は通常、基板の仕様によって片面か両面です。一般的にFR-4というガラス繊維とエポキシの複合材料でできており、銅層は1層か2層です。銅層の厚さは通常1.4ミルです。銅層の厚さは基板の電気特性に影響します。大電流が必要な場合は、銅層を厚くした方がよい。

転写紙はインターネットで購入できますし、光沢のある雑誌のページを使うこともできます。転写作業をできるだけスムーズに行うには、デザインを鏡に映して確認する必要があります。

Altium Designerは銅張りのPCB基板を設計するための優れたツールです。プロフェッショナルな基板を作成できる機能とツールが満載です。また、デザインデータを即座に共有できるため、PCBメーカーとのコラボレーションも簡単です。