[소개] PCB Etching기 2탄

by 신정섭 posted Dec 07, 2002
?

단축키

Prev이전 문서

Next다음 문서

ESC닫기

크게 작게 위로 아래로 댓글로 가기 인쇄
[소개] PCB Etching기 2탄 - 신정섭

먼저 이글은 처음 2002.8월초 소개한, Laser Printer와 다리미(Electric Iron)를 이용한 PCB Etching 시도기에 관한 첫번째 글과 직접적으로 관련이 되므로 그 글을 먼저 읽으시길 바랍니다. 다음의 내용으로 추가하여 그 글을 수정하는 것보다는 이렇게 새로 작성하는 것이 효과적일 것 같아서 끄적거립니다.

여기서는 중복되는 대부분의 과정을 생략하고, 새로운 인쇄용지를 사용할 경우 알게된 몇가지 노하우 위주로 보충 설명을 드리겠습니다..

아시다시피, 지난 여름에 이 작업을 할 때는 마땅한 인쇄용지 없이 그냥 A4지에 Print하였다가,
동박판에 다림질할 때 단순히 밑그림 정도로만 새기는 수준이었는데,
http://www.koreamod.com 에 최근 올라온 글을 보니 Sticker나 점착시트지(Adhesive Tape) 뒷면의 비닐코팅 종이에 인쇄하면 잘 된다고 하길래 해보니까 정말 기가막힌 작업도 가능하더군요. (이자리를 빌어 이 용지를 소개하신 박영주님께 감사를 드립니다.)

사실 이런 비닐코팅면(Vinyl Coating Sheet)을 이용하는 것은 저로서는 절대로 발견하지 못했을 방법입니다.
왜냐하면 지난 여름 최초 작업시 OHP용지에 해 보다가 토너가 뭉개져서 번지는 사태(?)를 목격하고는 이렇게 토너가 전혀 흡수되지 않는 미끌미끌한 비닐면에는 안되는가보다하고 결론을 내렸었으니까요.

이미 이 과정 사진을 자작 갤러리에 올렸으나,
다시한번 먼저 사진들을 소개한 후 좀더 상세한 과정을 쓰겠습니다.


시트지 뒷면에 Print한 것, 동박판에 패턴도 옮긴 것
==============================================


기판의 목표는 제가 요즈음 가장 즐겨 듣는 "휴대용 Diamond Buffer Amp"의 실체배선도로 정했습니다.
일단 패턴도는 훈민정음95로 그려서 실축적이 되도록 인쇄하였습니다.

인쇄한 용지는 칼라 코팅지 또는 점착 시트지라 불리는 것을 가지고 있어서
그것의 실제 점착 시트는 벗겨내고, 시트지 뒷면의 종이(통상 버리지요)를 이용하였습니다.
이 종이는 아시다시피 점착 시트를 잘 벗길 수 있도록 아주 얇은 비닐로 코팅되어 있습니다.
이 비닐로 코팅되어 있는 면에 Laser Printer(600dpi 이상급)로 패턴을 인쇄하는 것이니다. 실패할 가능성이 매우 높으니 같은 패턴을 여러장 프린트 해 두시길 바랍니다.

한편, 점착 시트지는 문방구에도 있을 것이며, 벽지파는 곳, 또는 대형 할인점 등에서도 여러가지 점착 시트지를 1m 폭으로 둘둘 말아서 파는데 미터당 2~3천원 내외면 구입가능하고 이정도 양이면 상당히 많은 기판을 만들 수 있습니다.
A4지 기준으로 보면 약 17장 정도의 면적입니다. 정말 많지요? 공연히 스티커 구한다고 시간 소비 마시고 그냥 시트지를 편하게 구입하시는 것도 나쁘지 않습니다.

사진엔 다리미질 후에 동박판에 패턴이 새겨진 모습이 보입니다.
기판 뒷면에 깔려있는 작은 용지에 묻어 있던 토너가루가 모두 기판으로 옮겨간 바람에 원래의 인쇄되었던 용지는 그냥 하얗게 보이는군요. 오매 기특해라~ PnP 필름 부럽지 않습니다.


동박판을 Etching한 결과
=======================


Etching후 물세척만 끝낸 상태입니다.
보시다시피 상당한 수준으로 엣칭이 완료되었습니다.


동박판을 라이터 기름으로 세척한 것
==================================


윗면의 패턴도가 그려졌던 레이저 프린터의 토너가 다 지워지고 그 아래의 동박이 눈부시게 드러났습니다.
이것은 라이터 기름 세척외에 어떠한 후처리(연마, 광택따위)도 하지 않은 모습으로 상당히 깔끔하게 완성되었음을 볼 수 있습니다.


최종 완성된 기판
================


실비아 케이스에 들어가도록 테두리 가공을 하고, 구멍도 다 뚫은 상태입니다.
대부분의 구멍은 0.8mm로 뚫었고, 잭이나 볼륨 등을 꽂는 구멍은 1.0mm로 뚫었습니다.
개인적으로 이글에서 소개하는 일련의 작업중에 동박판을 자르는 일이 제일 재미없고 지치는군요.
하여간 동박판은 톱으로 자르는 방법은 최후의 수단이고, 아크릴 칼등으로 홈을 내어 꺾어 자를 수만 있다면 그런 방법으로 자르시길 추천합니다.

[내용 추가] 최근의 작업결과 전지가위를 이용하여 자르는 방법이 훨씬 좋더군요.



최종 완성된 앰프
================



위의 엣칭 기판보다 조금 Upgrade하여 만든 기판으로 실제 만든 앰프의 사진입니다.


Single to Dual 변환기판 연습으로 만든 것
========================================


같이 만들었던 것입니다.
동박판에 배선도를 다리미질 한 상태입니다.
이렇게 조그마한 기판은 다리미질이 훨씬 쉬워서 성공율이 크게 높습니다.

보시는 패턴의 선 굵기는 0.5mm 입니다.
훈민정음으로 선굵기를 0.5mm과 1.0mm 사이는 만들 수 없어서 굵기가 조금 마음에 안듭니다만 상당히 가는 선임에도 불구하고 정교하게 작업이 가능하네요.
한편, 뒷면 작업후의 용지에 약간의 토너자국이 남아 있지요? 이것이 없으면 없을수록 완벽하게 작업된 잣대도 되더군요.


자 이제 사진 설명은 끝났고 몇가지 터득한 제작 노하우를 설명드리겠습니다.
실제로는 위 사진과 같은 수준으로 완성하시려면 몇번의 실패에 따른 시행착오를 겪으셔야만 합니다. 물론 아래 제가 설명하는 것을 보시면 그 실패횟수가 줄겠지만 그래도 단번에 완전히 되긴 힘들 것이고 특히 큰 도면이나 양면기판을 만들 경우 2배 이상의 노력이 더 들어갈 것입니다.
(사실 저도 양면기판은 전혀 자신이 없습니다. 현재로서는 시도하지도 않을 계획입니다.)


제작시의 Commnet
===================

- 제가 여러가지 시트지를 가지고 테스트 한 것이 아니라 그 종류에 따른 차이는 모릅니다만 인쇄용지가 중요할 것이란 막연한 판단은 내릴 수 있었습니다. 제 몇번의 경험상 통상 스티커 뒷면에 있는 노란색의 조금 두툼한 용지보다는 점착 시트지 뒷면의 조금 얇고 허연 용지가 프린트가 깨끗하게 된다는 점에서 일단 우수했습니다.
한편 이 용지가 너무 얇거나 둘둘 말려 있으면 프린터에서 잼되기 쉽지요.
- 동박판과 에칭액은 www.eleparts.co.kr에서 저렴한 가격에 구입할 수 있습니다.

- 중요 Point (1): 동박판과 다리미
동은 대기중에서 쉽게 산화되어 거무스름하게 변합니다.
특히 손으로 만지거나 하면 염분 등으로 인해 자국이 그대로 남지요.
이렇게 표면이 오염된 동박판에는 다림질이 잘 되지 않습니다.
그러므로 작업전에 동박 표면을 잘 닦고,
산화되었다면 2000번 정도의 고은 사포로 연마하시는 것이 좋습니다.
한편, 다리미도 요즈음은 스팀다리미다 하여 바닥에 구멍이 숭숭 나 있는 것이 있는데, 가능하면 편평한 것이 좋겠으나 어쩔 수 없이 스팀다리미를 써야 한다면 다리미 바닥면에 요철이 있음을 고려하여 작업하시기 바랍니다.

- 중요 Point (2): 다리미 온도
온도를 높게 하는 편이 더 낫더군요.
저의 경우 온도 다이얼이 10까지 있다면 8~10 사이에 두고 작업했습니다.

- 중요 Point (3): 절대로 인쇄용지가 움직여선 안된다.
이것이 가장 중요합니다.
아무래도 다리미를 그냥 대고만 있다면 모든 면이 균일하게 눌려지기 어려우므로 조금씩 다리미를 구석구석 비벼주는 것이 효과적인데 이때 필연적으로 인쇄용지가 같이 움직여서 다된 밥에 재 뿌리는 격이 되기 쉽습니다.
한편, 기판의 크기에 따라서도 작업이 쉬운 크기가 있고, 어려운 크기가 있습니다.
꼭 작거나 크다고 해서 더 쉽거나 어렵다고 말하기 어렵고 하여간 불편한 크기가 있습니다.

저는 용지가 움직이지 않게하기 위해, 일단 동박판위에 용지를 높고 살짝 그 위로 다리미를 갖다대었다 떼면 토너가 녹으면서 동박판에 붙습니다. 즉, 임시로 고정시킨다고나 할까요.
이렇게 용지를 가접합 시킨 후에, 못쓰는 A4용지등을 적당한 크기로 비슷하게 몇장 잘라서 기판주위를 몇차례 둘둘 말아 주었습니다.
이렇게 3~4겹으로 만들면 이 종이가 쿠션의 역할도 하므로 다리미의 힘이 균일하게 동박판에 전달되는데 큰 도움도 됩니다.
하여간 이렇게 말았기 때문에 내부의 용지는 쉽게 움직이지 않게 됩니다.
저는 한번더 안전장치로, 기판 크기보다 큰 포스트잇을 작업 위치에 붙이고 그 밑에 기판을 깔았습니다. 물론 다리미질은 포스트잇에 하고요.
그러면 다리미를 좀 비벼주어도 아래의 동박판들은 미끄러지지 않지요.

- 중요 Point (4): 다림질 시간
정확히 얼마라고 이야기 하기 어려우나,
제가 위 사이즈의 기판을 나무 탁자에 올려놓고, 다리미의 가장 뜨거운 온도 근처에서 작업할 경우 20~30초 정도 가열합니다.

- 중요 Point (5): 다 식은 후에 용지를 떼어내라.
하다보면 이 시트지 용지가 참으로 오묘합니다.
시트지 용지엔 얇은 비닐 코팅이 되어 있어서 다리미질을 하면 죄다 녹겠지요.
작업중에 녹았다가 식으면 다시 용지쪽으로 붙는 것입니다.
만약 식기전에 용지를 떼어내면 이 녹은 비닐 찌꺼기가 용지쪽이 아니라 패턴쪽으로 휩쓸려 들어가서 패턴이 지저분하게 됩니다.

- 위의 몇가지가 중요한 내용이고, 실패하면 라이터기름으로 지우고 반복하면 요령이 생길 것입니다. 단, 다리미질 후 바로 지울수록 잘 지워집니다. 시간이 지나면 이것도 고착되는 것처럼 훨씬 잘 안지워집니다.

- 구멍 뚫기 요령:
전에는 이렇게 만든 후 펀치 등으로 구멍의 중심에 약간 자국을 내었다가 드릴로 뚫는 2중 작업을 하였었습니다.
사실 이런 작업이 보통일이 아닙니다.
그래서 이번에 패턴도를 그릴때 구멍 크기를 좀 작게 하여, 엣칭 후에 그 구멍 자체가 펀치로 자국낸 것과 같은 역할을 하도록 하였습니다.
즉, 그 구멍내에 가는 드릴날이 자연스럽게 유도되도록 한 것이지요.
결과적으로 이런 의도가 성공을 하여서 훨씬 쉽고, 정확하게 구멍을 뚫을 수 있었습니다.

- 이번에 한번 측정해 본 것인데, 제가 작업한 아크릴 동박의 동박 두께가 약 0.033mm 정도 되더군요.

- 너무 욕심을 내어 완벽하게 작업되길 기대하는 것 보다는, 일부 패턴이 좀 마음에 안들게 되더라도 어느 수준에서 만족하는 것이 정신 건강이나 수고면에서 훨 도움이 될 것 같습니다. 문구점에 가면 네임펜보다 훨씬 가는 카드 네임펜이라는 유성펜을 팝니다. 그것을 구입하여 불완전한 패턴을 덧칠해 주는 식으로 마무리 하시는 것이 더 나을 것이라고 생각합니다.

- 노파심에서 한마디:
레이저 프린터로 출력하는 패턴도는 기판을 위에서 본 패턴도임을 명심하시기 바랍니다.
즉, 배때기에서 본 배선을 인쇄하시면 안됩니다.
반면, 네임펜이나 마킹펜 등으로 동박에 직접 패턴을 그릴 경우는 좌우를 뒤집어서 그려야 합니다.

그럼.
즐음, 즐자작하시고,
더욱 하스 만만세 입니다.


**** 패턴도 추가 ****

다음은 몇가지 지금까지 그린 패턴도입니다.
파일크기는 별로 크지 않으나 화면크기가 커서 그냥 링크만 겁니다.
여시면 외곽 직사각형 테두리가 나오는데, 실비아 케이스에 넣기위해 기판 테두리를 자를때 좀 쉽게 작업하기 위한 안내선 정도라 보시면 됩니다.(실제로는 이 테두리 안쪽을 자르지요)
하여간 이 직사각형 테두리선의 길이를 아래에서 제시하는 길이가 되도록 이미지를 Scale 하셔서 출력하시면 될 것입니다.

Single to Dual Converter
=======================
테두리 가로선의 길이가 21.5mm가 되도록 출력, 점퍼선 필요없음.

http://www.has.pe.kr/ftp/sijosae/PCB-Single2Dual.gif


휴대용 Diamond Buffer Amp
==========================
테두리 세로선의 길이가 54~55mm 되도록 출력
점퍼선은 해당 실체배선도에 따라 연결해 주어야 함.
한편 만능기판에 비해 볼륨과 슬라이드 스위치 위치를 전방으로 반칸 이동시킨 상태입니다.

http://www.has.pe.kr/ftp/sijosae/PCB-PDiamond.gif


휴대용 Meier Amp. v.2.3a
========================
테두리 가로선의 길이가 54mm가 되도록 출력
점퍼선은 해당 실체배선도에 따라 연결해 주어야 함.
한편 만능기판에 비해 볼륨과 슬라이드 스위치 위치를 전방으로 반칸 이동시킨 상태입니다.

http://www.has.pe.kr/ftp/sijosae/PCB-PMeier.gif