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ブラスト工法によるプリント基板の作成
電子回路を構成するプリント基板リジッド基板)の作成では、不要部分の銅箔を塩化第二鉄水溶液などに浸してエッチングする化学的方法が多く行われているが、廃液処理が必要となるなど環境負荷は決して低くない。

そこで当方は 工房INOUE と共同で、ブラスト工法を用いて銅箔を物理的にエッチングしプリント基板を作成する研究を行い、上々の結果が得られたためここで概要を紹介する。


ブラスト加工中

微細な粒径の投射材を高圧で基板に吹きつけ、マスクから露出した不要部分の銅箔のみを除去する。溶液を用いない乾式な加工法であり、投射材は消耗するまで何度も再利用する。



エッチングサンプル(CEM-3) エッチングサンプル(G-10)

ブラスト工法による配線パターン生成テスト。写真左はCEM-3白色基板(銅箔厚18μm)、右はG-10黒色基板(銅箔厚35μm)。


次にこの工法で、自作フリーソフト Amic2313 利用のI/Oボードを試作する。配線パターンをPCB用CADソフトで設計し、マスキングをして、片面板の銅箔面をブラスト加工した。

Amic2313 I-O 基板 (銅箔面)

写真左はFR-1ベーク基板(銅箔厚35μm)、右はCEM-3グリーンエポ基板(銅箔厚35μm)への施工結果。基板サイズはいずれも 70×90×t1.6mm。テスターを用いてパターンの導通/絶縁チェックを行ったがいずれの基板も正常であった。


さらに部品面へ部品位置や文字の印刷(俗にシルクと呼ばれる)を行う。基板には専用装置を用いたスクリーン印刷が一般的だが、当方はブラスト技術を応用した印刷を試みる。

Amic2313 I-O 基板 (部品面)

写真左はベーク基板、右はグリーンエポ基板への印刷結果。いずれも今回は白色塗料を用いたが、この工法では汎用塗料が使用できるため、基板などに合わせて幅広く色を選択することが可能。使用塗料や工法については今後も研究を重ね、印刷品質を追求していく。


Amic2313 I-O 基板 (組立後)

作成した基板に部品をハンダ付けしてI/Oボードが完成。写真左のベークは乾電池を使った非通信単独駆動に、右のグリーンエポ基板はフル装備に仕上げた。いずれも快適に動作している。


これら試作結果から、ブラスト工法によるプリント基板作成は十分実用的であると言える。特に銅箔のエッチング加工のみならず部品面への印刷にも同工法が応用できることは、設備・材料・作業時間などの低減に大きなメリットがある。

また同工法は基板1枚当たりの所要工数がほぼ一定で、枚数により加工費が極端に割高になるということがないため、試作品や個人製作が用とする少量加工に適している。


【サンプル基板】

サンプル基板

ブラスト工法で作成したこちら2種類のサンプル基板を只今無料で配布しています。送付希望される方はお名前と送付先を こちら よりお知らせ下さい。無料サンプル配布は終了しました。



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変更履歴:
 09/11/3 サンプル基板の無料配布開始
 09/11/20 プリント基板作成業務案内PDFファイルへのリンク掲載
 10/7/23 サンプル基板の無料配布終了


タグ : 基板 PCB 電子工作 プリント基板 ユニバーサル基板 サンドブラスト エッチング 回路 スクリーン印刷 シルク印刷

2009-10-19 16:28 プリント基板
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