[자작] 감광기판 에칭 및 노광기 만들기 (내용 수정)
** 주된 수정 내용은 조광기하고 테스트 패턴 그림입니다.
준비하기..
하하 일년만에 드디어 저도 에칭을 시도해 보는군요.
사실 진공관으로 가다 보니 에칭은 별로 관심밖 이었습니다.
그러나 앞으로 만들어야 할것이 만만치 않군요.
준비차원에서 하나 하나 준비하고 시작해 볼려 합니다.
여기서는 위 제목과 같이 감광기판을 이용한 방법입니다.
또한 부품정보란에 김한기님이 감광기판 에칭기를 보셔도 됩니다.
저도 많이 참고 했습니다.
다음 사이트는 외국에서 샘플 과정을 그림으로 설명한 것 입니다.
http://users.bigpond.net.au/vk3yng/pcb/making_pcbs.htm
또한 우리나라에서 이 감광기판을 취급하고 있으며,
이에 필요한 각종 장비를 취급하는 사이트 입니다.
http://npcb.co.kr/pcbsample.htm
정식 사이트는 SME 교역이라하며 감광기판 국내 수입원입니다.
http://npcb.co.kr
또한 다음 사이트 에서 더 상세한 정보를 얻을수 있습니다.
http://www.pcb21.co.kr (동아무역)
우선 필요한 각 부품 및 장비부터 소개 합니다.
1. 필요한 부품
1-1 감광기판 및 현상재
감광기판은 말그대로 기판위에 동판을 입힌다음 그 위해 감광액을 발라
만든 판 입니다. 그 위에 패턴인 필름을 올려놓고 노광하면 패턴 이외의 부분은
쉽게 말해서 화학 반응으로 타게 됩니다.이를 현상액에 넣으면
그 부분이 화학작용에 의해 벗겨지게 되는거지요.
화학적인 말은 되도록 피하겠습니다.저도 잘 모르니까요.
현상재는 한봉지 단위로 구매하시면 됩니다. 물 1리터에 섞어서 사용하시면 됩니다.
[감광기판]
[현상재(DP-50)]
위 사진과 같은 것 입니다.
구입은 아세아 전자상가 2층 A-228호 한국인회하고 있으며,
우편으로 구입하실려면 ic114을 이용하시면 됩니다.
http://www.ic114.co.kr
여기에서 Kinsten 감광기판,현상재,에칭엑을 구하실수 있습니다.
감광기판
========
GD1530 21,000원 양면 에폭시 기판 (2개이상 개당 19600,5개이상 18200,10개이상 16100)
GS1530 15,000원 단명 에폭시 기판 (2개이상 개당 14500,5개이상 1400,10개이상 1300)
PP1530 10,500원 양면 페놀 기판 (2개이상 개당 9800,5개이상 9100,10개이상 18100)
현상액
======
DP-50 : 6,0000
위 가격은 변동이 있을수 있습니다.
현재 ic114에는 양면 에폭시 기판만 재고가 있군요.
필요하시면 SME교역이나 한국인회에 알아보시면 될것 같습니다.
1-2 에칭액
염화제2철 입니다. 청계천 화공약품전 아무데나 가시면
5천원정도에 2리터 정도 사실수 있습니다.
(1리터는 넘는것 같고 2리터는 안되는것 같습니다.)
폐처리는 신정섭님 폐처리 방법을 참고하시면 됩니다.
(http://www.has.pe.kr/bbs/view.php?id=diy_sijosae&no=8&keyword=에칭액&sn=on&ss=on&sc=on)
작업시는 되도록 비닐 장갑을 착용하시고 하시기 바랍니다.
작업후 손을 잘 닦으시기 바랍니다.
1-3 OHP Film (패턴 인쇄용)
외국 참고 사이트에선 엡슨 OHP 필름/잉크젯용 S041063
을 추천하고 있군요.
레이져 프린터가 있다면 일반 OHP 피름을 사용하셔도
상관없읍니다.(100정도에 2만원정도 합니다.)
저는 집에서 사용하다 보니 레이져가 없군요.
그래서 3M 에서 나온 잉크젯용 OHP 피름이 있어 구입햇습니다.
가격은 다음과 같습니다.
엡슨 OHP 필름/잉크젯용 S041063 : 약 7만5천원 정도 (30장)
3M 잉크젯용 OHP 피름 CG3460 : 2만 5천원 (50장)
질적으로는 아마 엡슨것이 좋지 않나 생각합니다만
C/P 로 따진다면 3M으로 해도 무난하고 비용을 절감하리라 봅니다.
(현재 3M으로 만족한 결과가 나오고 있습니다)
1-4 드릴 및 비트
현재 가지고 있는 드릴이 있다면 사용하셔도 좋으나
일반드릴로 그 많은 구멍을 ....
오래 사용하시려면 핸드드릴 하나 구입도 생각해 보는것도 좋을것 같습니다.
저는 Black and Decker RTX을 구입했습니다.(6만 5천원)
이놈의 용도는 드릴뿐 아니라. 목공 조각 작업에 필요한 악세사리들도 같이
주고 있습니다. 용도는 샌딩,조각,Clearing,Polishing(광택내기),커팅
등 다양합니다. 큰맘먹고 다음작업인 나무 케이스 작업시
필요할것도 같고 드릴링 하기도 쉬울것 같아 구입했습니다.
사진은 다음과 같습니다.
<드릴 사진>
드릴날(비트)는 리이드선폭인 0.6mm,0.8mm,1.0mm,1.2mm,1.4mm,1.6mm,1.8mm,2.0mm
정도 구입하시면 다용도로 사용하실수 있습니다. 가격은 0.6mm가 1000원 나머지는
700원정도 합니다. 사실때 여러개를 사시는 것이 좋을것 같군요.작은놈들은 작업시
잘 부러지니까 작업도중 드릴날이 없어 작업중지하는 아픈 결과가 올지 모릅니다.
드릴 고정대를 사용하여 하시면 안정적으로 작업하시기 편하고 드릴날을 오래 사용하실수
있습니다.
1-5 드릴 고정대
이것은 핸드 드릴을 고정하고 위에서 레버를 당겨 구멍을 뚫을때 사용합니다.
작업을 많이 하신다면 하나쯤 구입하신다면 편하실것 같군요.
가격은 3만원정도.입니다.
아래 사진은 드릴고정대에 드릴을 고정시킨 모습입니다.
위 Black and Decker 가 아니고
사진에서는 드릴은 보라매 드릴입니다. (가격 3만 5천원정도)
제가 Black and Decker을 고정하여 사용하려 했으니 잘 맞지 않더군요.
덤으로 하나 더 구입했습니다. 완전히 고정해 놓고 사용중입니다.
3mm 비트까지 사용하실수 있습니다.
<드릴고정대 및 드릴 사진>
1-6 바이스
기판을 잘라야 하는데 역시 바이스에 물리고 해야 안정한것 같군요.
저번에 알푸미늄 작업시 위험도 하고 그러더군요.
그래서 이번에 이놈까지 구입했지요.
대단한 투자라 생각되지만,안전을 생각하고
진정한 DIY로서의 만족을 얻으려면 하나라도
내 손으로 하면 더욱 만족감이 들겠지요.
가격은 3만원정도 입니다.
위 고정대하고 바이스 합쳐서 같이 구입했습니다.
<바이스 사진>
1-7 직소
기판을 잘라야 하는데 참 난감할것 같아 나중을 생각하고 덥석 집어왔습니다.
기판정도는 잘 잘리더군요. 사실때 아루미늄용 직소날도 같이 구입하시고
가이드라고 하는(나무를 평형으로 자를때 혹은 원형으로 자를때 사용)것도
같이 구입하시기 바랍니다. 저는 2번 나갔습니다..이것 때문에...
Bosch GST54용 가이드 구입하시면 됩니다. 가이드까지 합쳐서 8만 5천원정도 됩니다.
구입해 두시면 차후 다른 작업이나 집안일에 쓰일데가 많을것 입니다.
<직소 사진>
1-6 에칭통 및 현상통
TV에서 Lock and Lock 이라는 김치통을 선전하더군요.
그래서 그놈 2개로 에칭 및 현상통으로 생각하고 2개 구입했습니다.
보관시 물 한방울 새지 않습니다.한개당 1만 2천원입니다.
대형 슈퍼에 가시면 있습니다. 참 편리하군요. 위에 손잡이까지 있지요.
<애칭통 사진 및 젖가락>
1-7 젖가락 및 나무 찝게
에칭기판을 현상액이나 에칭액에 넣을때 필요하지요.
뭐 비닐 장갑끼어도 좋지만 조심해서 젖가락으로 하시면 좋습니다.
나무 젖가락이지요.. 혹은 대나무 집게가 보이시면 사서 사용하시면
됩니다. 항상 조심하세요..손에 직접 뭍지 않도록....
1-8 스탑 워치 혹은 타이머
하하 별개 다 필요합니다.
패턴을 감광기판에 노광할때 시간을 재기 위해 필요합니다.
그냥 시계 사용하셔도 됩니다.
저도 집에 다행히 하나 있어 사용중입니다.
추가로 타이머를 하나 더 구입했습니다. 일주일 단위로
시간 셋팅해도 되는군요.(이 기능은 별로 사용할 일이 없군요)
기능에 보시면 다운 카운터라는것이 있습니다.
5분으로 셋팅해놓고 다운 시작하면 5분동안 노광이 되도록 할수 있습니다.
다른일을 하시면서 하시기 좋습니다.
가격은 2만원 정도 입니다. 용산이나 청계천 길거리에서 타이머 라고 하면
됩니다.
<타이머 사진>
2. 노광기 만들기
이거 할일이 무척 많습니다.
회로 패턴을 CAD 나 전용 PCB 프로그램으로 그리신후 OHP필름에 출력 한후 노광을 해야 합니다.
절차는 다음에 서술합니다.
그래서 이놈을 그냥 탁상 형광등이나 다른 등을 이용하여 해도 되지만.
안전한 방법으로 하기 위해 하나 만들었습니다.
일단 나무 박스를 구하다 보니 집에 농축액 박스가 하나 있더군요.
그래서 그안에 만들어 놓았습니다.
노광에는 일반광도 좋지만 주로 UV 램프를 사용합니다.
단지 이놈은 직접 눈으로 볼 경우 위험합니다.
항상 조심 하시기 바랍니다.
그러한 이유로 박스로 만들어야 안전합니다.
<노광기 사진>
위와 같이 만들었으나 실패의 연속이었습니다.
문제는 기판이 적을경우는 상관없으나, 클경우 노광이 골고루 되지 않아 현상할때 어느부분을 빨리 현상되고 나머지는
나중에 되다 보니 빨리 된 부분이 녹아서 실패를 맛보았습니다.
결국 램프를 아래 위 5개씩 10개로 하고 (양면 노광용으로) 램프위에 유리를 5cm이상 이격시켜서 설치하여 만족한 결과를
얻었습니다.결국 램프가 10cm 거리로 있게 만들고 그 사이에 필름과 감광기판을 넣게 되는거지요.
여기서 조심할것은 양쪽 간격이 일정해야 하고 램프가 같은 램프이어야 합니다.
현상시 차이가 나서 결과적으로 에칭시 양쪽이 차이가 납니다.
한쪽은 다 되었는데 한쪽은 에칭중이거나 이런경우 문제가 됩니다.
제가 실패한 이유가 이러한 것 입니다.
결과적으로 비싼 감광기판만 날라갔습니다..아~ 마음이 아프더군요.
결국은 이제는 완전한 시스템을 가지게 되었군요.
3. 작업
3-1 패턴만들기(아트 워크)
적당한 프로그램을 이용하여 패터도를 그리신후
위에 말한 OHP 필름에 출력하시면 됩니다.
저의 경우 엡슨 PHOTO-790을 사용하여 사진 품질 필름으로
720dpi로 출력하였습니다. 600이상이면 되겠지요.
레이져가 있다면 더 좋고요.현재 결과로 보았을때는 3M OHP로도
아주 훌륭합니다.
다시 말씀드리면 밑면은 그대로 출력하시면 됩니다. 필름의 거친면에 인쇄하시면 됩니다.
레이저의 경우 반질반질한 면이나 일반 OHP 필름으로 하시면 됩니다.
레이져 역시 600dpi이상이면 훌륭하다 생각합니다.
상판은 거꾸로 찍으시면 됩니다. 즉 찍힌면을 기판쪽에 오도록 하면 됩니다.
필름은 손으로 만지시지 마시고 얇은 비니루 장갑을 끼신후 혹은
하얀 장갑을 끼시고 만지시기 바랍니다. 지문 및 상처를 주면 바로 결과물에
나타납니다.
사용한 필름은 계속 사용할수 있으므로 안전하게 잘 보과하시면 됩니다.
저의 경우 모든 아트웍은 이제는 파워 피씨비로 합니다. 배우기가 조금 까다롭지만
기능이 많아 아주 좋군요..
3-2 기판 자르기
패턴도를 만드셨으면,일단 감광기판을 원하는 사이즈로 자릅니다.
직소로 자르시던지 아크릴 칼로 자르시면 됩니다. 아마 직소가 제일 편하지 않나 봅니다.
직소가 없으시다면 일반 쇠톱이라고 하는것으로 자르시면 됩니다.
단 여기서 주의 하실것은 자르실때 그냥 자르시지 마시고 기판위에 하얀 비니루로 덥은것이
잇습니다 이를 카로 2mm 정도 잘라내고 그 잘라낸 가이드라인을 자르시면
좋습니다. 그러지 않을경우 비니루 천이 벗겨져서 다른 부분까지 상할수가 있습니다.
그런후 자른면이 고르지 않으므로 줄이나 사포로 자른면을 고르게 하셔야 합니다.
그러지 않을경우 기판과 필름에 틈새가 생기면 빛이 산란이 일어나 패턴이 퍼지게 됩니다.
아마 아래 참고 사진 보시면 아실겁니다.
3-3 노광하기
노광기가 없는경우라도 유리 2장은 구하셔서 그 사이에 넣어
노광시키시기 바랍니다. 당연히 밀착 시키시는것 잊지 마시고요.
사진에서 밀착 사진 만드신다고 생각하시면 됩니다.
형광등인 경우 10분이상이 걸린다고 하는군요.
스탑워치나 시계를 사용하셔서 적당한 시간을 알아내야 합니다.
저는 2분 4분 6분 8분 10분 이런식으로해서 결과적으로 8분 정도가
적당하다는 결론데 도달했습니다.. 처음인 경우 이것은 피할수 없는
테스트 입니다. 적당하게 기판을 자르셔서 (작게) 테스트 하시면 됩니다.
노광해서 현상액에 집어넣을때 한 2분정도에서 녹아내리는것이 확연히 보일정도가
맞는 노광치 입니다. 저의 경우 입니다.하시다 보시면 노하우가 아마 생기실 겁니다.
참고로 말씀드리면 사진과 같지 않아서 그냥 형광등 및에서 작업하시면서 직접
형광등쪽으로 노광면(필름) 가지 않도록 하고 밑으로 해서 가지고 다니시면 됩니다.
오랜 시간이 아니라면 큰 변화는 없습니다.
노광기를 하나 만드시기를 추천합니다.(집에 나무 술명(양주병)등 찾아보시면
좋은것이 아마 있을것 입니다..저는 찾다보니 3개나 되더군요.그중 제일 큰것으로
만들었습니다.
위 사진 보시면 그리 어려웁지 않으신것을 아실겁니다.
사실 이런것이 자작의 기쁨이 아닐까요.
와 힘들다.
"하스 만세"
3-4 현상하기
현상은 노광한 부분을 지워내는 것입니다.
즉 패턴만 남기고 나머지가 나타나게 합니다.
결론적으로 말하면 대리미질한후와 같게 하는것 입니다.
5-10분정도 걸립니다. 보시면서 패턴만 남고 그외 부분이
동판이 보이면 끝입니다.
이때 노광이 고르지 않을경우 일률적으로 현상이 되지 않는다면
실패입니다. 이때 노광이 잘 되었는지 알수 있지요.
바로 흐르는 물로 세척후 다음단계로 들어가시면 됩니다.
<현상 진행중>
<현상후 사진 1>
<현상후 사진 2>
3-5 에칭하기
현상이 끈난 다음 바로 흐르는 물로 닦은 다음 에칭엑에 담그면 됩니다.
온도는 현상하기에서와 같이 40도 이상이면 되겠습니다.
좋은 방법은 목욕탕에서 온수를 대야에 받으신 다음 그위에
에칭통을 올려 놓으시면 간단합니다.
온도에 따라 다르지만 5분에서 10분이면 동판이 녹아내리면서
패턴만 남게 됩니다.길게는 20분 이상 걸립니다.
마지막 단계에서 잘 보셔야 합니다. 만약 오버하게 되면 패턴부분이 녹아 내리면
실패가 됩니다.
가끔 흔들어 주시거나 젖가락 같은 것으로 보시면서 진행을 지켜봐 주시다가
패턴만 남고 전부 흘러내렸다 생각하면 적당한 곳에 올려놓고 물로 뿌려서
일단 닦으시면 됩니다. 저는 샤워기 틀어놓고 하니까 아주 좋더군요..
하하 드디어 PCB을 얻게 되는군요.
참 처음보니 무척 환상적이더군요.
<에칭후 사진 1>
<에칭후 사진 2>
3-6 재 노광하기
일단 이상태는 패턴만 남은 상태입니다.
그러나 패턴위에 있는 푸른색 필름은 아직 남아있지요.
이부분을 제거해 주어야 동판 패턴이 나타나고 납땜이 가능하겠지요.
라이타 기름이나,아세톤으로 닦아 낸다고들 합니다.
그러나 감광기판은 그럴 필요 없이 다시 이놈을
노광기에 집어넣고 10분정도 다시 노광을 시킵니다.
아 이때는 필름을 상용하지 않고 전체를 노광시키는 겁니다.
이때부턴는 빛에 노출되건 아무 상관없습니다.
뭐 시간이 있으시면 재 노광하지 마시고 그냥 현상통에
푹 담가놓으시고 잊고 있다가 가 보면 패턴은 다 녹아 내려 갑니다.
그런 다음 다음 단계로 넘어갑니다.
3-7 재 현상하기
노광된놈을 다시 현상액에 넣으면 바로 푸른색 필름이 녹아내립니다.
이때는 시간같은것은 걱정하지 않아도 됩니다.
푸른색 패턴이 다 없어질때까지 그냥 담가두시면 됩니다.
결국 동판 패턴만 남게 되지요..
아! 결국 만들어 내것 입니다...하하...
그런다음 다시 물로 행구어 내시면 작업끝이군요.
하하 그러나 다음 작업이 있습니다.
<재 현상후 사진 - 최종 완성품 1>
<재 현상후 사진 - 최종 완성품 2>
<재 현상후 사진 - 최종 완성품 3>
<추가 사진-마지막 완성품>
3-8 패턴 홀 가공
드릴 거치대를 사용해서 작업했습니다.
드릴촉이 너무 작아서 끝쪽이 떠는 현상이 있군요.
되도록 들릴척에 바짝 끼우시면 끝이 울지 않습니다.
다행이 하시다 보시면 알겠지만 PCB에 보시면 드릴구멍을 0.6mm로 해 놓았습니다.
(드릴 구멍에 관계없이 전부)
드릴을 이 구멍에 갔다대고 누르시면 잘 뚫리는 군요.
그러나 드릴 거치대가 완전히 밀착이 되지 않아 약간의 오차가 생겨
허리를 자르는 경우가 발생합니다. 여우있게 외부직경을 설정하시기 바랍니다.
저의 경우 OP-AMP인경우 외경을 1.8로 했습니다.
그리고 0.6mm드릴로 구멍을 냈습니다. 그래도 약간씩 오차가 생겨 거의 허리가 잘리더군요.
아주 신중히 하셔야 합니다. 그렇다고 외경을 너무 크게 하면 납땜작업시 서로 붙게 되니
조심하시고요.
저항류 및 다른 부품 외경은 2.0 혹은 2.2로 하시면 됩니다.
내경은 0.6mm로 하시고 0.8,1.0 mm로(리드선 폭에 따라) 드릴링하시면 됩니다.
또한 양면인 경우 위쪽 외경은 되도록 크게 하여서 허리가 짤리지 않게 하면 됩니다.
저는 2.4mm로 했습니다.
드릴은 아래에서 위쪽으로 하신면 됩니다..
제가 산 드릴 거치대가 좌우 갭이 있습니다.약간씩 좌우로 이동하더군요.
아마 싸구려라 그런가 봅니다.
내경을 0.6mm 로 하는것은 일종의 드릴척 가이드 입니다.
내경을 주지 않는경우 드릴척이 떨기 때문에 가운데 구멍 뚫기가 어렵습니다.
3-9 쓰루홀 처리
쓰루홀은 그냥 저항다리등으로 양쪽에 납땜하시면 됩니다.
장비도 있다하지만 여기까지가 현재 한계인것 같습니다.
특히나 상판은 미관상 보이기 때문에 숙련된 납땜 솜씨가 필요합니다.
3-10 기판 코팅
현재로서는 제가 자료 수집이 되지 않은 상태입니다.
알게되면 추가로 적겠습니다.
예)송진가루를 얇게 바른다고도 합니다.
저는 코팅용 스프레이를 한번 사용해 볼까 합니다.
그전에는 그냥 그대로 사용해도 뭐 큰 무리는 없을것 같군요.
누드기판보다 못하기야 하겠습니까?
참고로..
다음은 장승우님이 제공해주신 정보입니다.
"
기판 코팅 마감재로 선하야토사의 그린 레지스터를 추천합니다.
스프레이 타입으로 제품명은 GR-303이고 양은 NET:209g 입니다.
사용해 보니 실제 상용 PCB와 같은 느낌의 완성물을 얻을 수 있더군요.
동아무역이란 곳에 연락하시면 되고 25000원인가 했던걸로 기억합니다
http://www.pcb21.co.kr 에 에칭관 관련된 정보 보실수 있으실 겁니다."
4. 작업후 소감
하하 너무 준비하는데 시간이 걸린것 같군요.
작업은 그리 어려운점은 없습니다. 제가 사진관련은
학창시절에 해보았기 때문에 그냥 옛생각하면서
작업햇습니다.
다만 일명 다리미질에 비해 기판과 현상액 부담이 있군요.
그 외는 같다고 보시면 됩니다.
한편 현재는 테스트 패턴만 한 상태입니다.
막강한 파워 PCB 프로그램으로 PCB 다운 PCB 한번 시도해볼까 합니다.
감광기판으로 한다면 아주 가는선폭도 가능하다 합니다.
피름 만들때 여러장 만들기도 편하고요.
(필름만 보관한다면)
테스트 결과는 그리 만족한 상태는 아니지만
일단 전 공정을 해보았고 성공했다는데 만족하고 있습니다.
에칭관련은 앞으로 많이 거론될것 같아 참고 차원에서 써 보았습니다.
이후 모든 기판 제작은 제 스스로 해결하지 않을까 생각합니다.
다시 만들면서 변경 및 주의 사항,추가사항은 계속 업데이트 할 생각입니다.
참고로 위의 큰 기판은 패턴에 미세한 잔금이 있어 실패작입니다.
필름 출력시 잉크문제로 인한것 입니다.
추가 사진들은 마지막 결과물입니다.
아트 작업은 파워 피씨비로 했습니다. (프로그램이 조금 복잡하군요)
또한 이것으로 Jay-3 도 만들었습니다.
이것은 자작기에 올리겠습니다.
그럼 즐자작,즐음악 하세요...
** 주된 수정 내용은 조광기하고 테스트 패턴 그림입니다.
준비하기..
하하 일년만에 드디어 저도 에칭을 시도해 보는군요.
사실 진공관으로 가다 보니 에칭은 별로 관심밖 이었습니다.
그러나 앞으로 만들어야 할것이 만만치 않군요.
준비차원에서 하나 하나 준비하고 시작해 볼려 합니다.
여기서는 위 제목과 같이 감광기판을 이용한 방법입니다.
또한 부품정보란에 김한기님이 감광기판 에칭기를 보셔도 됩니다.
저도 많이 참고 했습니다.
다음 사이트는 외국에서 샘플 과정을 그림으로 설명한 것 입니다.
http://users.bigpond.net.au/vk3yng/pcb/making_pcbs.htm
또한 우리나라에서 이 감광기판을 취급하고 있으며,
이에 필요한 각종 장비를 취급하는 사이트 입니다.
http://npcb.co.kr/pcbsample.htm
정식 사이트는 SME 교역이라하며 감광기판 국내 수입원입니다.
http://npcb.co.kr
또한 다음 사이트 에서 더 상세한 정보를 얻을수 있습니다.
http://www.pcb21.co.kr (동아무역)
우선 필요한 각 부품 및 장비부터 소개 합니다.
1. 필요한 부품
1-1 감광기판 및 현상재
감광기판은 말그대로 기판위에 동판을 입힌다음 그 위해 감광액을 발라
만든 판 입니다. 그 위에 패턴인 필름을 올려놓고 노광하면 패턴 이외의 부분은
쉽게 말해서 화학 반응으로 타게 됩니다.이를 현상액에 넣으면
그 부분이 화학작용에 의해 벗겨지게 되는거지요.
화학적인 말은 되도록 피하겠습니다.저도 잘 모르니까요.
현상재는 한봉지 단위로 구매하시면 됩니다. 물 1리터에 섞어서 사용하시면 됩니다.
[감광기판]
[현상재(DP-50)]
위 사진과 같은 것 입니다.
구입은 아세아 전자상가 2층 A-228호 한국인회하고 있으며,
우편으로 구입하실려면 ic114을 이용하시면 됩니다.
http://www.ic114.co.kr
여기에서 Kinsten 감광기판,현상재,에칭엑을 구하실수 있습니다.
감광기판
========
GD1530 21,000원 양면 에폭시 기판 (2개이상 개당 19600,5개이상 18200,10개이상 16100)
GS1530 15,000원 단명 에폭시 기판 (2개이상 개당 14500,5개이상 1400,10개이상 1300)
PP1530 10,500원 양면 페놀 기판 (2개이상 개당 9800,5개이상 9100,10개이상 18100)
현상액
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DP-50 : 6,0000
위 가격은 변동이 있을수 있습니다.
현재 ic114에는 양면 에폭시 기판만 재고가 있군요.
필요하시면 SME교역이나 한국인회에 알아보시면 될것 같습니다.
1-2 에칭액
염화제2철 입니다. 청계천 화공약품전 아무데나 가시면
5천원정도에 2리터 정도 사실수 있습니다.
(1리터는 넘는것 같고 2리터는 안되는것 같습니다.)
폐처리는 신정섭님 폐처리 방법을 참고하시면 됩니다.
(http://www.has.pe.kr/bbs/view.php?id=diy_sijosae&no=8&keyword=에칭액&sn=on&ss=on&sc=on)
작업시는 되도록 비닐 장갑을 착용하시고 하시기 바랍니다.
작업후 손을 잘 닦으시기 바랍니다.
1-3 OHP Film (패턴 인쇄용)
외국 참고 사이트에선 엡슨 OHP 필름/잉크젯용 S041063
을 추천하고 있군요.
레이져 프린터가 있다면 일반 OHP 피름을 사용하셔도
상관없읍니다.(100정도에 2만원정도 합니다.)
저는 집에서 사용하다 보니 레이져가 없군요.
그래서 3M 에서 나온 잉크젯용 OHP 피름이 있어 구입햇습니다.
가격은 다음과 같습니다.
엡슨 OHP 필름/잉크젯용 S041063 : 약 7만5천원 정도 (30장)
3M 잉크젯용 OHP 피름 CG3460 : 2만 5천원 (50장)
질적으로는 아마 엡슨것이 좋지 않나 생각합니다만
C/P 로 따진다면 3M으로 해도 무난하고 비용을 절감하리라 봅니다.
(현재 3M으로 만족한 결과가 나오고 있습니다)
1-4 드릴 및 비트
현재 가지고 있는 드릴이 있다면 사용하셔도 좋으나
일반드릴로 그 많은 구멍을 ....
오래 사용하시려면 핸드드릴 하나 구입도 생각해 보는것도 좋을것 같습니다.
저는 Black and Decker RTX을 구입했습니다.(6만 5천원)
이놈의 용도는 드릴뿐 아니라. 목공 조각 작업에 필요한 악세사리들도 같이
주고 있습니다. 용도는 샌딩,조각,Clearing,Polishing(광택내기),커팅
등 다양합니다. 큰맘먹고 다음작업인 나무 케이스 작업시
필요할것도 같고 드릴링 하기도 쉬울것 같아 구입했습니다.
사진은 다음과 같습니다.
<드릴 사진>
드릴날(비트)는 리이드선폭인 0.6mm,0.8mm,1.0mm,1.2mm,1.4mm,1.6mm,1.8mm,2.0mm
정도 구입하시면 다용도로 사용하실수 있습니다. 가격은 0.6mm가 1000원 나머지는
700원정도 합니다. 사실때 여러개를 사시는 것이 좋을것 같군요.작은놈들은 작업시
잘 부러지니까 작업도중 드릴날이 없어 작업중지하는 아픈 결과가 올지 모릅니다.
드릴 고정대를 사용하여 하시면 안정적으로 작업하시기 편하고 드릴날을 오래 사용하실수
있습니다.
1-5 드릴 고정대
이것은 핸드 드릴을 고정하고 위에서 레버를 당겨 구멍을 뚫을때 사용합니다.
작업을 많이 하신다면 하나쯤 구입하신다면 편하실것 같군요.
가격은 3만원정도.입니다.
아래 사진은 드릴고정대에 드릴을 고정시킨 모습입니다.
위 Black and Decker 가 아니고
사진에서는 드릴은 보라매 드릴입니다. (가격 3만 5천원정도)
제가 Black and Decker을 고정하여 사용하려 했으니 잘 맞지 않더군요.
덤으로 하나 더 구입했습니다. 완전히 고정해 놓고 사용중입니다.
3mm 비트까지 사용하실수 있습니다.
<드릴고정대 및 드릴 사진>
1-6 바이스
기판을 잘라야 하는데 역시 바이스에 물리고 해야 안정한것 같군요.
저번에 알푸미늄 작업시 위험도 하고 그러더군요.
그래서 이번에 이놈까지 구입했지요.
대단한 투자라 생각되지만,안전을 생각하고
진정한 DIY로서의 만족을 얻으려면 하나라도
내 손으로 하면 더욱 만족감이 들겠지요.
가격은 3만원정도 입니다.
위 고정대하고 바이스 합쳐서 같이 구입했습니다.
<바이스 사진>
1-7 직소
기판을 잘라야 하는데 참 난감할것 같아 나중을 생각하고 덥석 집어왔습니다.
기판정도는 잘 잘리더군요. 사실때 아루미늄용 직소날도 같이 구입하시고
가이드라고 하는(나무를 평형으로 자를때 혹은 원형으로 자를때 사용)것도
같이 구입하시기 바랍니다. 저는 2번 나갔습니다..이것 때문에...
Bosch GST54용 가이드 구입하시면 됩니다. 가이드까지 합쳐서 8만 5천원정도 됩니다.
구입해 두시면 차후 다른 작업이나 집안일에 쓰일데가 많을것 입니다.
<직소 사진>
1-6 에칭통 및 현상통
TV에서 Lock and Lock 이라는 김치통을 선전하더군요.
그래서 그놈 2개로 에칭 및 현상통으로 생각하고 2개 구입했습니다.
보관시 물 한방울 새지 않습니다.한개당 1만 2천원입니다.
대형 슈퍼에 가시면 있습니다. 참 편리하군요. 위에 손잡이까지 있지요.
<애칭통 사진 및 젖가락>
1-7 젖가락 및 나무 찝게
에칭기판을 현상액이나 에칭액에 넣을때 필요하지요.
뭐 비닐 장갑끼어도 좋지만 조심해서 젖가락으로 하시면 좋습니다.
나무 젖가락이지요.. 혹은 대나무 집게가 보이시면 사서 사용하시면
됩니다. 항상 조심하세요..손에 직접 뭍지 않도록....
1-8 스탑 워치 혹은 타이머
하하 별개 다 필요합니다.
패턴을 감광기판에 노광할때 시간을 재기 위해 필요합니다.
그냥 시계 사용하셔도 됩니다.
저도 집에 다행히 하나 있어 사용중입니다.
추가로 타이머를 하나 더 구입했습니다. 일주일 단위로
시간 셋팅해도 되는군요.(이 기능은 별로 사용할 일이 없군요)
기능에 보시면 다운 카운터라는것이 있습니다.
5분으로 셋팅해놓고 다운 시작하면 5분동안 노광이 되도록 할수 있습니다.
다른일을 하시면서 하시기 좋습니다.
가격은 2만원 정도 입니다. 용산이나 청계천 길거리에서 타이머 라고 하면
됩니다.
<타이머 사진>
2. 노광기 만들기
이거 할일이 무척 많습니다.
회로 패턴을 CAD 나 전용 PCB 프로그램으로 그리신후 OHP필름에 출력 한후 노광을 해야 합니다.
절차는 다음에 서술합니다.
그래서 이놈을 그냥 탁상 형광등이나 다른 등을 이용하여 해도 되지만.
안전한 방법으로 하기 위해 하나 만들었습니다.
일단 나무 박스를 구하다 보니 집에 농축액 박스가 하나 있더군요.
그래서 그안에 만들어 놓았습니다.
노광에는 일반광도 좋지만 주로 UV 램프를 사용합니다.
단지 이놈은 직접 눈으로 볼 경우 위험합니다.
항상 조심 하시기 바랍니다.
그러한 이유로 박스로 만들어야 안전합니다.
<노광기 사진>
위와 같이 만들었으나 실패의 연속이었습니다.
문제는 기판이 적을경우는 상관없으나, 클경우 노광이 골고루 되지 않아 현상할때 어느부분을 빨리 현상되고 나머지는
나중에 되다 보니 빨리 된 부분이 녹아서 실패를 맛보았습니다.
결국 램프를 아래 위 5개씩 10개로 하고 (양면 노광용으로) 램프위에 유리를 5cm이상 이격시켜서 설치하여 만족한 결과를
얻었습니다.결국 램프가 10cm 거리로 있게 만들고 그 사이에 필름과 감광기판을 넣게 되는거지요.
여기서 조심할것은 양쪽 간격이 일정해야 하고 램프가 같은 램프이어야 합니다.
현상시 차이가 나서 결과적으로 에칭시 양쪽이 차이가 납니다.
한쪽은 다 되었는데 한쪽은 에칭중이거나 이런경우 문제가 됩니다.
제가 실패한 이유가 이러한 것 입니다.
결과적으로 비싼 감광기판만 날라갔습니다..아~ 마음이 아프더군요.
결국은 이제는 완전한 시스템을 가지게 되었군요.
3. 작업
3-1 패턴만들기(아트 워크)
적당한 프로그램을 이용하여 패터도를 그리신후
위에 말한 OHP 필름에 출력하시면 됩니다.
저의 경우 엡슨 PHOTO-790을 사용하여 사진 품질 필름으로
720dpi로 출력하였습니다. 600이상이면 되겠지요.
레이져가 있다면 더 좋고요.현재 결과로 보았을때는 3M OHP로도
아주 훌륭합니다.
다시 말씀드리면 밑면은 그대로 출력하시면 됩니다. 필름의 거친면에 인쇄하시면 됩니다.
레이저의 경우 반질반질한 면이나 일반 OHP 필름으로 하시면 됩니다.
레이져 역시 600dpi이상이면 훌륭하다 생각합니다.
상판은 거꾸로 찍으시면 됩니다. 즉 찍힌면을 기판쪽에 오도록 하면 됩니다.
필름은 손으로 만지시지 마시고 얇은 비니루 장갑을 끼신후 혹은
하얀 장갑을 끼시고 만지시기 바랍니다. 지문 및 상처를 주면 바로 결과물에
나타납니다.
사용한 필름은 계속 사용할수 있으므로 안전하게 잘 보과하시면 됩니다.
저의 경우 모든 아트웍은 이제는 파워 피씨비로 합니다. 배우기가 조금 까다롭지만
기능이 많아 아주 좋군요..
3-2 기판 자르기
패턴도를 만드셨으면,일단 감광기판을 원하는 사이즈로 자릅니다.
직소로 자르시던지 아크릴 칼로 자르시면 됩니다. 아마 직소가 제일 편하지 않나 봅니다.
직소가 없으시다면 일반 쇠톱이라고 하는것으로 자르시면 됩니다.
단 여기서 주의 하실것은 자르실때 그냥 자르시지 마시고 기판위에 하얀 비니루로 덥은것이
잇습니다 이를 카로 2mm 정도 잘라내고 그 잘라낸 가이드라인을 자르시면
좋습니다. 그러지 않을경우 비니루 천이 벗겨져서 다른 부분까지 상할수가 있습니다.
그런후 자른면이 고르지 않으므로 줄이나 사포로 자른면을 고르게 하셔야 합니다.
그러지 않을경우 기판과 필름에 틈새가 생기면 빛이 산란이 일어나 패턴이 퍼지게 됩니다.
아마 아래 참고 사진 보시면 아실겁니다.
3-3 노광하기
노광기가 없는경우라도 유리 2장은 구하셔서 그 사이에 넣어
노광시키시기 바랍니다. 당연히 밀착 시키시는것 잊지 마시고요.
사진에서 밀착 사진 만드신다고 생각하시면 됩니다.
형광등인 경우 10분이상이 걸린다고 하는군요.
스탑워치나 시계를 사용하셔서 적당한 시간을 알아내야 합니다.
저는 2분 4분 6분 8분 10분 이런식으로해서 결과적으로 8분 정도가
적당하다는 결론데 도달했습니다.. 처음인 경우 이것은 피할수 없는
테스트 입니다. 적당하게 기판을 자르셔서 (작게) 테스트 하시면 됩니다.
노광해서 현상액에 집어넣을때 한 2분정도에서 녹아내리는것이 확연히 보일정도가
맞는 노광치 입니다. 저의 경우 입니다.하시다 보시면 노하우가 아마 생기실 겁니다.
참고로 말씀드리면 사진과 같지 않아서 그냥 형광등 및에서 작업하시면서 직접
형광등쪽으로 노광면(필름) 가지 않도록 하고 밑으로 해서 가지고 다니시면 됩니다.
오랜 시간이 아니라면 큰 변화는 없습니다.
노광기를 하나 만드시기를 추천합니다.(집에 나무 술명(양주병)등 찾아보시면
좋은것이 아마 있을것 입니다..저는 찾다보니 3개나 되더군요.그중 제일 큰것으로
만들었습니다.
위 사진 보시면 그리 어려웁지 않으신것을 아실겁니다.
사실 이런것이 자작의 기쁨이 아닐까요.
와 힘들다.
"하스 만세"
3-4 현상하기
현상은 노광한 부분을 지워내는 것입니다.
즉 패턴만 남기고 나머지가 나타나게 합니다.
결론적으로 말하면 대리미질한후와 같게 하는것 입니다.
5-10분정도 걸립니다. 보시면서 패턴만 남고 그외 부분이
동판이 보이면 끝입니다.
이때 노광이 고르지 않을경우 일률적으로 현상이 되지 않는다면
실패입니다. 이때 노광이 잘 되었는지 알수 있지요.
바로 흐르는 물로 세척후 다음단계로 들어가시면 됩니다.
<현상 진행중>
<현상후 사진 1>
<현상후 사진 2>
3-5 에칭하기
현상이 끈난 다음 바로 흐르는 물로 닦은 다음 에칭엑에 담그면 됩니다.
온도는 현상하기에서와 같이 40도 이상이면 되겠습니다.
좋은 방법은 목욕탕에서 온수를 대야에 받으신 다음 그위에
에칭통을 올려 놓으시면 간단합니다.
온도에 따라 다르지만 5분에서 10분이면 동판이 녹아내리면서
패턴만 남게 됩니다.길게는 20분 이상 걸립니다.
마지막 단계에서 잘 보셔야 합니다. 만약 오버하게 되면 패턴부분이 녹아 내리면
실패가 됩니다.
가끔 흔들어 주시거나 젖가락 같은 것으로 보시면서 진행을 지켜봐 주시다가
패턴만 남고 전부 흘러내렸다 생각하면 적당한 곳에 올려놓고 물로 뿌려서
일단 닦으시면 됩니다. 저는 샤워기 틀어놓고 하니까 아주 좋더군요..
하하 드디어 PCB을 얻게 되는군요.
참 처음보니 무척 환상적이더군요.
<에칭후 사진 1>
<에칭후 사진 2>
3-6 재 노광하기
일단 이상태는 패턴만 남은 상태입니다.
그러나 패턴위에 있는 푸른색 필름은 아직 남아있지요.
이부분을 제거해 주어야 동판 패턴이 나타나고 납땜이 가능하겠지요.
라이타 기름이나,아세톤으로 닦아 낸다고들 합니다.
그러나 감광기판은 그럴 필요 없이 다시 이놈을
노광기에 집어넣고 10분정도 다시 노광을 시킵니다.
아 이때는 필름을 상용하지 않고 전체를 노광시키는 겁니다.
이때부턴는 빛에 노출되건 아무 상관없습니다.
뭐 시간이 있으시면 재 노광하지 마시고 그냥 현상통에
푹 담가놓으시고 잊고 있다가 가 보면 패턴은 다 녹아 내려 갑니다.
그런 다음 다음 단계로 넘어갑니다.
3-7 재 현상하기
노광된놈을 다시 현상액에 넣으면 바로 푸른색 필름이 녹아내립니다.
이때는 시간같은것은 걱정하지 않아도 됩니다.
푸른색 패턴이 다 없어질때까지 그냥 담가두시면 됩니다.
결국 동판 패턴만 남게 되지요..
아! 결국 만들어 내것 입니다...하하...
그런다음 다시 물로 행구어 내시면 작업끝이군요.
하하 그러나 다음 작업이 있습니다.
<재 현상후 사진 - 최종 완성품 1>
<재 현상후 사진 - 최종 완성품 2>
<재 현상후 사진 - 최종 완성품 3>
<추가 사진-마지막 완성품>
3-8 패턴 홀 가공
드릴 거치대를 사용해서 작업했습니다.
드릴촉이 너무 작아서 끝쪽이 떠는 현상이 있군요.
되도록 들릴척에 바짝 끼우시면 끝이 울지 않습니다.
다행이 하시다 보시면 알겠지만 PCB에 보시면 드릴구멍을 0.6mm로 해 놓았습니다.
(드릴 구멍에 관계없이 전부)
드릴을 이 구멍에 갔다대고 누르시면 잘 뚫리는 군요.
그러나 드릴 거치대가 완전히 밀착이 되지 않아 약간의 오차가 생겨
허리를 자르는 경우가 발생합니다. 여우있게 외부직경을 설정하시기 바랍니다.
저의 경우 OP-AMP인경우 외경을 1.8로 했습니다.
그리고 0.6mm드릴로 구멍을 냈습니다. 그래도 약간씩 오차가 생겨 거의 허리가 잘리더군요.
아주 신중히 하셔야 합니다. 그렇다고 외경을 너무 크게 하면 납땜작업시 서로 붙게 되니
조심하시고요.
저항류 및 다른 부품 외경은 2.0 혹은 2.2로 하시면 됩니다.
내경은 0.6mm로 하시고 0.8,1.0 mm로(리드선 폭에 따라) 드릴링하시면 됩니다.
또한 양면인 경우 위쪽 외경은 되도록 크게 하여서 허리가 짤리지 않게 하면 됩니다.
저는 2.4mm로 했습니다.
드릴은 아래에서 위쪽으로 하신면 됩니다..
제가 산 드릴 거치대가 좌우 갭이 있습니다.약간씩 좌우로 이동하더군요.
아마 싸구려라 그런가 봅니다.
내경을 0.6mm 로 하는것은 일종의 드릴척 가이드 입니다.
내경을 주지 않는경우 드릴척이 떨기 때문에 가운데 구멍 뚫기가 어렵습니다.
3-9 쓰루홀 처리
쓰루홀은 그냥 저항다리등으로 양쪽에 납땜하시면 됩니다.
장비도 있다하지만 여기까지가 현재 한계인것 같습니다.
특히나 상판은 미관상 보이기 때문에 숙련된 납땜 솜씨가 필요합니다.
3-10 기판 코팅
현재로서는 제가 자료 수집이 되지 않은 상태입니다.
알게되면 추가로 적겠습니다.
예)송진가루를 얇게 바른다고도 합니다.
저는 코팅용 스프레이를 한번 사용해 볼까 합니다.
그전에는 그냥 그대로 사용해도 뭐 큰 무리는 없을것 같군요.
누드기판보다 못하기야 하겠습니까?
참고로..
다음은 장승우님이 제공해주신 정보입니다.
"
기판 코팅 마감재로 선하야토사의 그린 레지스터를 추천합니다.
스프레이 타입으로 제품명은 GR-303이고 양은 NET:209g 입니다.
사용해 보니 실제 상용 PCB와 같은 느낌의 완성물을 얻을 수 있더군요.
동아무역이란 곳에 연락하시면 되고 25000원인가 했던걸로 기억합니다
http://www.pcb21.co.kr 에 에칭관 관련된 정보 보실수 있으실 겁니다."
4. 작업후 소감
하하 너무 준비하는데 시간이 걸린것 같군요.
작업은 그리 어려운점은 없습니다. 제가 사진관련은
학창시절에 해보았기 때문에 그냥 옛생각하면서
작업햇습니다.
다만 일명 다리미질에 비해 기판과 현상액 부담이 있군요.
그 외는 같다고 보시면 됩니다.
한편 현재는 테스트 패턴만 한 상태입니다.
막강한 파워 PCB 프로그램으로 PCB 다운 PCB 한번 시도해볼까 합니다.
감광기판으로 한다면 아주 가는선폭도 가능하다 합니다.
피름 만들때 여러장 만들기도 편하고요.
(필름만 보관한다면)
테스트 결과는 그리 만족한 상태는 아니지만
일단 전 공정을 해보았고 성공했다는데 만족하고 있습니다.
에칭관련은 앞으로 많이 거론될것 같아 참고 차원에서 써 보았습니다.
이후 모든 기판 제작은 제 스스로 해결하지 않을까 생각합니다.
다시 만들면서 변경 및 주의 사항,추가사항은 계속 업데이트 할 생각입니다.
참고로 위의 큰 기판은 패턴에 미세한 잔금이 있어 실패작입니다.
필름 출력시 잉크문제로 인한것 입니다.
추가 사진들은 마지막 결과물입니다.
아트 작업은 파워 피씨비로 했습니다. (프로그램이 조금 복잡하군요)
또한 이것으로 Jay-3 도 만들었습니다.
이것은 자작기에 올리겠습니다.
그럼 즐자작,즐음악 하세요...
