プリント基板の簡単な加工法
１３ １１/８
ちょっと複雑な電子回路を組み立てるときは、プリント基板がネックになっていないだろうか？
ブレッドボード（＊下）は、ハンダ付け無しで ジャンパ線や部品の線を差し込んで回路を構成する。そのため、本当に簡単な配線のみの回路や、特に、ＰＩＣなどのワンチップ・マイコンの動作チェック、プログラムの開発などに特化して用いられている。ブレッドボード用のＤＣジャック、ＵＳＢコネクタ、細いピンヘッダなども販売されている。
一般によく用いられる ＤＩＰ（２．５４ｍｍ）ピッチのユニバーサル基板は、セットを組むことができるが、少し複雑になると配線のハンダ付け作業が大変で、銅箔が剥離しやすく、また ピッチの異なる部品（ＤＣジャック、シリアルやＵＳＢのコネクタ、放熱器、１０ｍｍ角コイルボビン、高周波のストリップラインなど）は乗せられないという欠点がある。（・ 変換基板に付けた部品として販売されているものもある）
そこで、試作あるいは趣味で せいぜい１～２枚程度を作るような場合は、ベタの基板（ナマ基板）に レジストペンで手書きしてエッチングする作成法が、（描き方やエッチング液管理などのコツは要るが、慣れれば）最も簡単であり、堅牢でアース部も十分取れ、フリーハンドでも２．５４ｍｍピッチくらいまでは自由に作成することができる。 （２．５４ｍｍのピッチ穴あけは、ユニバーサル基板などをゲージとして用いる。これ以上ピッチが細かくなると、市販の変換基板を用いる。）
（＊ 感光基板は、細かいパターンをきれいに作成することができるが、基板材料費も 装置も高くつく。また、先にエッチングするので、後の穴あけが難しい。 枚数がまとまっていれば、加工業者に依頼する方法もある。）
１． 実体配線図の作成と 穴あけ加工：
回路図から実寸のパターン図を、方眼紙にフリーハンドで作成する。（複雑なものは方眼紙に書く前に、まず大きなスケッチを書くと、合理的な位置関係に設計しやすくなる。） この際、実物の部品を取って確認しながら注意深く行う。（ピッチ、穴径、また特に、部品同士がぶつからないように）
このパターン図を のりしろを残して切り取り、テープで基板に貼る。
穴あけ用のプリント基板用ミニドリルの半月ドリルピンは、基本的にφ０．８ｍｍでまず行い、それから φ１ｍｍ（ピンヘッダ類、大きめの抵抗・トランジスタ等）、φ１．２ｍｍ（外部配線用の穴など）を重ねて穴あけする。ここで、マイコン、各種ＩＣなどのＤＩＰ２．５４ｍｍピッチは、ユニバーサル基板（薄手の半透明のガラスエポキシ基板が良い）をゲージとしてその穴越しに穴あけするときれいにできる。
穴あけ後は、基板の油脂や小さなバリを除くため、クレンザーなどでこすり洗いし、よく水洗する。
２． レジスト描き：
レジストペン（ｻﾝﾊﾔﾄ）には 細いところでも 中太を用い、インクをたっぷり使い、盛るように描くと、エッチングの際に（多少条件が悪くても）オーバーエッチになりにくい。（細いペンや 一般のマジックインキでは切れてしまう。）
描くときはペン先が乾燥しないように要領よく行う。時間を少しでも空けるときは、こまめにキャップをする。
パターンやアースなどは なるべくべた塗りにして、極力エッチングの面積を減らす（特に中央部）ようにすると、エッチング残りなどのムラになりにくい。
インクがはみ出したり つながったところなどの修正は、工作用カッターの刃先で削り取る。（エッチング後では修正しにくくなるので、この時点でよく確認する。）
３． エッチング：
エッチング液は、市販のものがあるが、筆者は 塩化第２鉄（試薬１級、ＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏ）を、濃い紅茶の色（かなりどろっとしている）程度で水に溶かして作る。新しい液はオーバーエッチになりやすいので、使い古し（沈殿物がたくさんたまる）の上澄み液を １/３～１/２混ぜて調整する。 エッチング液は何度も使えるので、ペットボトルに入れて保存する。（くさやの汁みたいだな）
使用するときは、（筆者は、）厚めの角型の大きなペットボトルの底の部分を切って容器とし、電子レンジで加熱して６０℃くらい（手で触れないくらいの温度）になったら基板を入れ、容器を揺り動かすか、基板を割り箸で挟んで動かして、２～３分でエッチングする。途中でよく確認し、エッチング残りが無いようにする。（特に中央部） 温度が４０℃以下に下がるとエッチング終了まで著しく時間がかかるので、温度が下がらないよう液量を多めにするか、再加熱する。
台所の流しで行う場合は、ステンレスなどの金属部に付かないように注意し、水を流しながらエッチングをする。（こぼれたら すぐに水で洗い流す） 衣服に付いたら取れないので注意。
エッチングが終了したら、エタノール（筆者はアセトン使用）でレジストを拭き取る。一気に溶剤を使用したほうがきれいに拭き取れる。
ロジン系のフラックス（スプレー式のもある）を塗って、ハンダの乗りを良くし、酸化防止にも役立たせる。
（＊ 高周波用の銀メッキの場合は、置換型銀メッキ液（シアン ８５ｇ/ｌ含有で猛毒、最近売られていない？）に１～２分漬けて行う。廃液処理は硫酸第一鉄を過剰に混ぜる）
エッチング液の廃液処理は、プラスチックのボウルで鉄粉（市販のエッチング液には同梱されている）またはスチールウールを混ぜて、銅分（塩化銅（Ⅱ）として溶出した銅イオン、有毒）を還元（セメンテーション）して 無害な銅粉とし、石膏で固めて不燃ごみに出す。
・ 組立ては、ユニバーサル基板よりも（面積が広い分、）ワット数の高めの半田ごてを使う。（３０Ｗ～） 半田は、鉛フリーの銀入りではない スズ６０－鉛４０の従来品のほうが流動性が良い。（毒性は大して問題ない）
