（ghostscript関係追加---99.09.29更新）
(感光基板tips関係追加---99.10.11更新)

＜PCB CADを利用したプリント配線板設計＞

プリント基板原稿作成ソフトhiwireIIのschool versionを用いてaki-h8用合体基板のpcbを設計しています（単にお絵かきソフトの延長としてか利用できていませんが）。
このソフトは別ページでも紹介しているように http://www.matsu.co.jp から入手可能です。関連情報が gigo's BBS内の電子工作関係掲示板の過去ログにもあります。

Web上にあるプリント配線板作成のための参考情報としては

http://www.picfun.com（PIC関係で有名なサイト）
http://www.keisei.tsukuba.ac.jp/~kashima　
http://www4.big.or.jp/~iii/brew/pcb.htm（感光基板）
http://www4.big.or.jp/~iii/RTTY/how-make.htm（ケース）

などがあります。

＜hiwireII school version利用上のTips＞

マニュアルとして、Readme.docというファイルあり

コマンドのくり返しは、マウスのダブルクリックで可能となるように設計されている。
マウスカーソルが画面のどの位置にあろうとも、マウス左クリックでメニューが表示される。

etc/bindおよびetc/freeコマンドを駆使して、グループ化およびその解除が可能。グループ化してファイルとして保存することにより部品データとして再利用が容易になる。

松電子さんにプリント配線板を依頼することを考えると、スルーホールは３２mil（32×0.0254mm）以上、パターンおよびギャップ幅を１２mil以上にしておいた方がよい。

プリンター出力（PCXファイル出力含む）関係の設定パラメーターの説明として、cfgread.txtというファイルあり

Dosソフトであるため印刷結果を感光基板用版下として利用するためには注意が必要。
PostScripts対応プリンタを持っている、またはghostscriptによるPostscriptsファイル印刷環境がある場合は、それを利用すれば、版下がきれいに印刷できるでしょう（私は、まだ実績ありません）。ghostscriptは、unix環境では標準でそろっていると思います。windows環境では、http://www.cs.wisc.edu/~ghost/gsviewを参照して必要なプログラムを入手してください。
Postscriptsファイルへの出力方法は、cfgread.txtというファイルを参照してください。

Lisp3対応の低価格レーザープリンターを利用している場合は、DosソフトからはESCPエミュレーションモード（180DPI）での印刷となってしまい、版下として利用するには解像度が足りないとの印象です。実際、私が利用しているCanon LBP-320ではESCP 180DPIモードしか印刷できず版下には不向きでした。円型の小さなパッドがぎざぎざに印刷されてしまいました。ESCP 360DPIモードで印刷できれば、版下にも利用できるかもしれません・・・。
これを解決するためには、前述のPostscriptsファイル印刷環境があれば簡単ですがそうもいかない場合は、hiwireIIから直接印刷するのではなく、一旦PCXファイルに出力--->BMPファイルに変換--->プリンター解像度に対応した印刷ユーティリティ（kbanとともにダウンロードできるSFOなど）によりwindows95上で印刷という手順を踏んだ方がよさそうです。

PCXファイルへの出力に当たって、手持ちプリンターと解像度を合わせるためには、pcx.cfgファイル中で
DUPIX=600
DUPIY=600
としてすればよい（600DPIに設定した例。私の実験の範囲ではうまく印刷されています）。

外形の枠線をレイヤ−252（または253）に描く場合は、ctl/gridコマンドにおいて5.0mなどというように表示をmm単位にしてから描くとよい。

プリント配線板作成に際しては、できるだけ銅箔の部分が残るようにした方が、エッチング時間とエッチング液の節約になります。感光基板用版下作成のために用意したbmpファイルをeco_pcb.exe（kbanのホームページからもダウンロード可能）というプログラムに通してやると、自動的にパターンがない部分をベタパターンで埋めてくれるので重宝です。

＜プリント配線板の作成＞

ポジ感光基板作成キットＰＫ６（sunhayato製、千石電商で1450円）

感光基板
レジストペン、レタリング、フィルム（トレーシングペーパー？）
現像剤、エッチング剤
スポンジ（エッチング後に基板を洗う際に必要。スーパーで大きめのものを購入した方がベター）
フラックス（別途はけが必要）
廃液処理剤
といったプリント基板作成に必要なものがそろったキットです。作成方法のマニュアルみたいな１枚紙も含まれています。
クランプが含まれていないので別途購入（１６００円）するか、ガラス板を調達（写真立てのものなど）する必要があります。

追加で基板を作成したい場合は、現像剤とエッチング剤（廃液処理剤付き）を別途追加で購入すればいいと思います。
フィルムとしては、レーザープリンターでＯＨＰシートまたはトレーシングペーパーに出力したものを利用します。



ブラックライト

ポジ感光基板にパターンを焼き付ける際は、一般の蛍光燈でやる方法もあるのですが、ブラックライト（ブラックランプではない）を利用する方がいいそうです。
ブラックライト本体がさせる蛍光燈スタンドが手持ちであれば蛍光燈と差し替えるだけでよいのですが、自宅の蛍光燈スタンドは特殊（？）なものばかりでした。そこで、秋葉原電波会館１Ｆ（ガード下の横断歩道のあたり）のミツワデンキで１０Ｗブラックライト（東芝FL10BL-B）のセットを２５００円×２つ購入してみました。ブラックライト本体、蛍光燈用ソケット、グローランプ、配線材がセットになっています。交流電源に直結できます。
配線は自作する必要がありますが、作成に必要なものは全部セットになっていました。配線は、東急ハンズで買ったギボシ端子でやってみました。ただし、５０Hz用ですので西日本では使えません。

余談ですが、ブラックライトの光を千円札の赤いはんこの部分にあてると光って見えます。



＜作成実験結果＞---GarminWe用合体基板（別ページのAKI-H8関係を参照）を例として


（写真をクリックすると大きな写真が表示されます）

失敗例

gw1-0122.pcbを２面割り付けして、ポジ感光基板（sunhayato 12K）に、蛍光燈でパターンを焼き付けてみました。露光時間は２０分以上。
蛍光燈でやったせいか、細かいパターンはそれなりですが、太いパターンはかなりムラになっており、レジストペンでの修正が必要のようです。

クランプはsunhayato製のものを利用しました。
OHPシートは３Ｍのもの（両面印刷可のもの）を利用しました。




（写真をクリックすると大きな写真が表示されます---141KB）

成功例（自分でそう思っているだけかも・・・）

gw2-0208.pcbをsunhayato 10Kを利用してプリント配線板を作成してみました。最少パターンギャップ10mil、最少パターン幅15mil（約0.38mm）であるにもかかわらず、結構うまくいきました。
失敗経験から学んだことは、ブラックライトを利用して短時間で露光したことでしょうか・・・。トランジスター技術２冊を重ねて台にして（ライトと感光基板の間には３cm〜４cm程度の空間ができる）、約３分間露光しました。





＜感光基板を利用したプリント配線板作成Tips＞
webサーフィンをすれば、有用な情報がゲットできるので、以下には私が気をつけた事項を列挙しておきます。

ポジ感光基板作成の成否は、版下の作成、つまりパターン印刷にあるといってもいいでしょう。太い線パターンや黒ベタを濃淡の差なく印刷することは結構むずかしいような気がしています。プリンターと紙質で印刷結果も変わってきます（私の経験の範囲のことですが・・・）。私はLBP-320のプリンタードライバの設定（プロパティ）／印刷目的において、ファインイメージ、ディザリングなしと設定して印刷しました

パターンを印刷したシートを透かしてみて、パターン印刷が怪しいところをあらかじめ遮光ペンで補強しておくといいのではないかと思います。

ＯＨＰシートに印刷する際には、印刷面と感光基板面が接するようにした方がパターンの感光がうまくいくようです。つまり、場合によっては、パターンを反転させてから印刷した方がいいということになります。
それから、印刷したＯＨＰシートを小さく切るのは避けた方がいいです。上下または左右には余白を残しておかないと、あとでクランプに挟んで位置あわせをする際に苦労します。余白がクランプから出ていれば、それを引っ張って位置あわせが比較的楽にできます。

ポジ感光基板の露光作業は、ブラックライトを利用して短時間で行う。

現像液で現像する場合は、割り箸で基板を揺らしながら１０秒浸せばいいという感じです。水洗いして怪しい部分があったら更に２、３秒現像液に浸せばいいでしょう。あまり長く浸すと、太いパターンやベタパターンにムラができます（経験上）。
また、現像液は、濃い目に溶かした方がいいような気がしています。

エッチングする場合には、エッチング液はけちらないことも大事です。200ccのエッチング液で10×150mmの基板が３枚くらいエッチング可能なように説明書には書いてありますが、３枚目ぐらいではパターンのないところの銅がうまくとけきらず時間をかけているうちにところによってはかなりパターンが細ってしまう結果になったりします。
これは、プリント配線板を量産（？）する場合には特に気をつけた方がいいように感じています。

両面感光基板の上手な作成方法は、sunhayatoの感光基板を買うと（袋の中に）添付されてくる１枚紙に書いてあります。両面感光基板を用いて簡易スルーホール（実際には裏表をスズメッキ線でつなぐことになる）を作成してやれば、ジャンパー配線も不要になることと思います。

市販品の感光基板は、新しいものを使った方がよいようです。有効期間が１年ぐらいありあますが、買いだめは御法度でしょう。。。私は、半年前に買った感光基板（有効期限内）を使って、感光がうまくいかず、結局時間を手間を無だにした経験があります(99.10.11)。

＜穴開け＞

sunhayato製のプリント基板穴開け用ミニドリル。
1mm径のドリル刃がついていました。上記のPK6に含まれるマニュアルの中でも紹介されています。
ドリルの刃は用途に応じていくつか揃えておいた方がいいと感じました。
秋葉原ラジオデパート１Ｆ入り口付近の出店みたいなショップ（工具などを売っている）で購入しました。
確か３０００円ぐらいでした。穴位置合わせ用スタンドも別売りであります。

このドリルには秋月電子で売っているドリル刃（チャック部分が3mmあるもので再研磨したもの。ガラスエポキシ基板の穴開け用）は取り付けできないようですので注意が必要です。

配線が込み入っており、50mil程度のホールしか配置できない場合は、0.5mm程度の穴を基板にあければなんとかなる感じです。ただし、0.5mm程度の小さな穴を開ける際は、上記のドリルにはストレート形状の0.5mmドリル刃が装着できませんので、ピンバイスというものを使って手動であけるといいです。ピンバイスには0.1mmまでのドリル刃が装着できるものもあります。ドリル売り場に行けば1000円程度で入手可能です。
小さな穴がたくさんあると、基板製作がめんどうになるので、基板設計では上記の電動ドリルに装着可能な0.6mm以上のホールとしておいた方がいいです。

なお、千石電商のドリル売り場には、チャック挟む部分が2.5mm程度ある0.5mm、0.8mm、1.0mmのドリル刃のセットはありました。これを使えば、上記のドリルにも0.5mmの刃が装着できるでしょう。0.5mmの穴を電動ドリルで開けるには、それなりの設備と技術が必要な気がします。

＜半田付け＞

半田ごて

SOPパッケージのものは、できるだけ先の細い半田ごてで作業する必要があるとの話をどこかで読んだので、SOPパッケージ半田づけ用の半田ごてを調達してみました。
また、感光基板の小さいホールに半田付けする場合は、熱量の小さいものを使わないとパターンがはげてしまうと思われます。
私が購入したのは、gootのCX-20(12W)という商品です。セラミックヒーターであることもあり、２２７０円でした。
それから、半田も0.8mm径のものを用意しました。
SOP半田付けの練習としては、max203SOP（秋月電子でも購入可能）の半田づけをしてみるのもいいかもしれません・・・。

あと、フラックスを準備することが重要です。フラックスを塗って半田づけするのとしないのでは、作業効率および出来栄えが全然違うとのことです。