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プリント配線基板のシルクスクリーン印刷
プリント配線基板のエッチングは雑誌やウエブで紹介されています。そのとおり基板を自作した時ドリル加工した穴に部品を取付けるには図面と首っ引きで苦労します。

たった1枚だけ作るなら自分だけ苦労すればよいのですが、同じ基板を何枚も作り仲間内で使用する時は表面に部品の記号や数値を印刷すると後の作業がやり易くなります。
基板エッチングと同様に印刷するパターンをCADで書きポジフイルムを作り感光剤塗布済みのシルクスクリーンに焼付けます。

スクリーンは焼付けのあと現像して、謄写版やプリントごっこのような要領で穴あけ加工済みの基板に印刷します。

ポジフイルム シート

市販されているポジフイルム専用紙は高価なのでエプソンのOHPシートを使用しました。

インクジェットプリンタの用紙種類設定は「専用OHPシート」だと図面の黒い部分が半透明になるので「専用光沢フイルム」に設定してモノクロ印刷します。

印刷する図面は表面から見たままの向きとします。

OHPシートは印刷面が決まっているので要注意。印刷面の反対側(裏)に印刷するとインクが滲んでしまいます。

左の写真は作成したポジフイルムです

この図のように四角の枠はつけない方がよいでしょう。
基板の縁取り(カット)をしたときうまく枠が出ないことが多いのです。

枠を書くなら基板寸法より小さめにすればよいでしょう。

部品のリード穴をマルで表すなら穴あけ寸法より十分大きく書きます。

感光剤塗布済みシルクスクリーン

感光剤が塗布されている「スクリーン枠付アイセロ」が市販されています。袋に感光方法が書いてあります。

自分で枠を用意してスクリーンを張り、感光剤を塗布する趣味人もいるらしく、スクリーン印刷は衣類やプラスチックへの印刷など用途は多様です。

基板作りなどめったにやらないならこの「アイセロ」を使ったほうがコストが抑えられるでしょう。
 
スクリーンの感光と現像
 
左の写真は上面から見た「スクリーン枠付アイセロ」です。


自作ケミカルライトの光源にガラス板を載せその上にOHPフイルム、さらに「アイセロ」枠を載せます。 「アイセロ」の上部は包装の黒色ビニールと文庫本などの錘りを載せます。

感光は光源によって異なりますが20Wケミカルライト2本の上7センチくらいにガラス板などを載せたとき感光時間7分が最良でした。 9分感光させたら感光オーバで現像できない部分が出ました。

現像は3分ほど水の中に漬けておき、その後水洗いして日陰で乾燥させます。枠の内側とアイセロフイルムの空間はインキ漏れの無いようマスクテープを張ります。

自作印刷機

蝶番をつけた手製の印刷機です。スクリーン部分が台板から約2mmくらい離れて取付けられるように作ります。台板にはパターンを印刷した紙をスクリーンに合わせて接着テープ止めします。
印刷する穴あき基板をパターンに合わせて塗装のマスキングテープで固定します。固定しないと印刷したあとスクリーンを開いたときインキの粘着力で基板が付着し基板が動くと裏面にインキが付いてしまいます。
出来映えが悪いときは布切れに溶剤を付けて基板のインキを拭き取り、印刷し直します。拭き取らずに2度刷りするとスクリーンの裏面に先に刷った基板のインキが付いてその後の仕上がりが悪くなります。

 

インキ

プラスチック用とガラス・金属用を買って試してみました。
基板がガラスエポキシ樹脂や紙フェノールの場合はガラス・金属用が付着力抜群でした。(でも高価!)
これは2液性でインキと硬化剤を7対3の割合で混合して使用します。インキに説明書が付いています。

溶剤は汚れを落とすとき使います。インキは薄めない方が仕上りは良い様です。

基板専用スクリーン印刷インキが市販されていますが冷蔵庫保管とか高価、入手難などで使ったことはありません。

スキージ(掻き板)

写真の左はプラスチック製で、右はウレタンゴム製です。
プラスチック製は安価で、使ってみて特に問題ありませんでした。ウレタンゴム製は高価です。

スクリーンにインキを落としてスキージで軽くなでてから基板面にスクリーンを下ろして、スキージで1回掻きます。
掻く力はあまり強すぎると基板がずれることがあり、スクリーンも傷みます。

スクリーンやインキなどは「ミスズ技研」からネット通販で購入しました。代引きユーパックで届けてくれます。

仕上がり

写真左の上はガラスエポキシ樹脂基板、下は紙フェノール樹脂基板にそれぞれシルク印刷したものです。

シルクスクリーンといっても絹ではなくテトロンメッシュスクリーンで、購入したアイセロは150メッシュでした。

微細な図面は200メッシュくらいのスクリーンがよいらしいのですが、特注するか自分でメッシュを張り感光剤を塗布しなければならないので、まだ試したことはありません。