회로 패턴 제작 Pen으로 기판을 만든다

【회로 패턴 제작 Pen이란?】

수정 펜과 같은 형태로 만능기판에 그리면 회로가 형성되어 시제품의 Pcb와 같은 성능을 나타내게 할수있게 개발된 상당히 유용한 도구입니다。
내용물은 특수 도전 페이스트로 되어 있고 형태는 아래와 같습니다。


[가격] : \20,000- (만능기판 포함)

[사용 방법]

(1) 스루홀 기판을 준비
　　만능기판으로 홀에 스루홀 도금이 되어 있는 기판(상하 도통이 되어 있음)을 준비。                                      

(2) 회로에서 패턴을 만든다
　　수작업이든 소프트웨어든 어느쪽이나 관계 없지만 、1/10 인치 핏치로 가능한 한 직선으로
　　직각이 되도록 만듭니다。
　　아래와 같이 패턴을 만듭니다。
　　


(3) 패턴을 그린다
　　만든 패턴을 따라서、아래 그림과 같이 "회로 패턴 제작 Pen"을 사용해서 바릅니다。
　　바를때 홀 랜드 사이를 연결하는 것과 같이 바르고,잘못 발랐을 경우나 수정할 경우에는 
　  면봉으로 닦으면 간단하고,깨끗하게 됩니다。
　　　




(4) 건조
　　도포가 완료되면 아래와 같이 드라이기로 건조 시킵니다。
　   건조시간은 150℃에서 25분으로 직접 열풍이 기판에 닿게끔 합니다。
　  건조 확인은 도포부분이 백색이 되면 건조가 완료된 상태로 보시면 됩니다。
　



　　  완성된 기판입니다。




(5) 부품을 실장 및 탑재한다
　　완성된 기판에 부품을 탑재할 때 주의점은 반드시 아래와 같이 납땜을 해야 합니다。
　　도포 된 부분은 납과의 이질성이 있어 납땜이 어렵게 됩니다。

　　아래는 조립 완료된 기판입니다。


[필요로 하는 기본 재료]

1. 회로 패턴 제작 Pen  필수입니다。사용 전 반드시 몇 번인가 흔들어 주십시오。
2. 양면 기판 회로 패턴 제작 Pen은 납땜성과는 이질성이 있기 때문에 납땜이 어렵습니다。
그래서、패턴 반대 부분에 납땜을 해야 합니다。
양면 스루홀 기판은 기판 상하 연결된 것을 말합니다。



납땜 된 기판을 사용하게 되면 나중에 부품 교환이 어려워지는 문제점이 있어 곤란합니다。이것은 회로 패턴 제작 Pen으로 만들어진 부분과 랜드부의 접촉면에 납과의 이질성으로 크랙이 발생할 위험이 있기 때문입니다。
이 때문에 회로 패턴 제작 Pen과 동시에 판매되는 「회로 패턴 제작 Pen 용 만능기판」이라고 하는 전용기판도 있습니다。
이 전용기판을 사용하면 부품 교환에 어려움이 없습니다。
다음 페이지에 소개되는 라디오 제작에는 이 전용 기판을 사용하고 있습니다。

단、부품 교환이 없다는 전제라면 시중에 나와 있는 일반적인 납땜 처리된 기판을 사용해도 전혀 문제는 없습니다。이것은 나중에 소개하겠습니다。
3. 드라이어 회로 패턴 제작 Pen으로 그린 후 즉시 건조시키는것을 추천합니다。
여러 가지 건조방법이 있으나、열풍 건조기나 핫플레이트에 의한 건조 방법을 추천합니다。
저는 안전면과 코스트면에서는 드라이어에 의한 건조를 하고、열풍을 25분 정도로 합니다。
단, 자연건조는 안됩니다。
4. 테스트 건조 후 부품을 탑재하기 전에 도통이 되었는가 반드시 테스트로 확인합니다。
도통 불량이 된 경우에는 다시 바르던가 리드선으로 배선하면 됩니다。
숏트가 된 경우에는 칼로 잘라 제거하면 간단하게 됩니다。
5. 보관 방법 일반적으로 냉동고에 보관하면 수명이 1년 / 냉장고에 보관하면 6개월 / 상온에는 2~3개월입니다。
그러나,수명이 지나도 성능에는 지장이 없습니다。



[회로 패턴 제작 Pen을 사용하는 방법]

아래 그림과 사진과 같이 만능기판의 랜드부분 사이를 그립니다。그린다는 것은 전기배선을 한다는 것과   같은 것입니다。
사용 전에 몇 번 흔들면 내부의 특수 도전 페이스트가 균일하게 됩니다。





조언:핀간 1라인을 만들 경우 "sme제품:고정밀도 IC 핏치 게이지 을 사용하면 됩니다。

[회로 패턴 제작 Pen의 테스트（저항치)]

배선을 특수 도전 페이스트로 그리면 저항치가 문제 된다는 걱정을 하고 계시지만 만능기판 30개의            랜드에 직선으로 그어 그 양단에 저항치를 보면 약 6Ω으로 높습니다。원인은 얇게 도포된것과 사용전 용기를 충분히 흔들지 않았기 때문입니다。

 

이번에 한번 더 도포했을 경우에는 그 저항치는 약1Ω이 되었습니다。

 

30개의 랜드가 약1Ω이니까 1개당 랜드 상이의 저항치는 약0.031Ω（31mΩ）이 됩니다。
이 저항치는 일반적인 Pcb Sample제작에는 전혀 문제가 없는 저항치로 볼수 있습니다。

도포 시 주의사항은 너무 많이 도포하면 건조할 때까지 펴저서 숏트가 되는 경우가 있기 때문에
주의 바랍니다。또한 도포 전 몇 번 연습함을 추천 드립니다。

[기타]

회로 패턴 제작 Pen으로 도포 된 특수 도전 페이스트는 고온에 의해 건조되니까 부품을 삽입 후 에는         회로 패턴 제작 Pen의 사용을 금지 합니다。이유는 고온에 의해 부품이 손상이 가기 때문입니다。
또한,정해진 회로를 완성 기판으로 만들 때는 이 제품이 대단히 편리하고 유용하게 사용될 것 입니다.

실제로 제작을 해본다

라디오의 회로도

미쯔미의 3단자 라디오IC：LMF501T와  신일본 무선의 오디오 앰프 IC：NJM2073D을 조합한 간단한 라디오 회로입니다。LMF501T의 전원은 적색 LED의 Vf（약1.8V）을 이용합니다。
C5：0.1μF는 볼륨의 부근에 부착합니다。

확인하기 위하여 브레드 보드에서 동작 확인을 합니다。



라디오 회로의 부품 리스트

품목 규격 수량 비고
오디오 IC NJM2073D 1 신일본 무선 제품 및 동등제품
3단자 라디오 IC LMF501T 1 미쯔미 및 동등제품
바 안테나 PA-63R 1  
바리콘 260pF 1 스트레트 라디오용 및 동등제품
발광 다이오드 적색 1 적색이라면 OK（적색이외 불가)
세라믹 콘덴서 0.022μF／50V 1 223이라고 표시
         〃 0.1μF／50V 1 104이라고 표시
마이라 콘덴서 0.01μF／50V 1 103이라고 표시
         〃 0.1μF／50V 2 104이라고 표시
         〃 0.22μF／50V 1 224이라고 표시
전해 콘덴서 4.7μF／25V 2  
          〃 470μF／10V 1  
1/4W 탄소 피막 저항 10Ω 1 　
          〃 470Ω 1 　
          〃 2.2KΩ 1 　
          〃 100KΩ 1 　
스위치 부착 볼륨 10KΩ 1 동등 제품
전지 BOX 전지2개용 1  
만능 기판 적당 크기 1  
스피커   1  
케이스   1 플라스틱
배선재료、나사 종류   조금  


기판의 제작 과정

순서1 부품 배치를 정한다。
순서2 배선할 부분을 정해서 Pen으로 그린다。
순서3 건조 시킨다。
순서4 도통 테스트를 실시。
순서5 부품 부착。


순서1. 부품 배치를 정한다
회로도 을 기초로 해서 부품의 레이아웃을 결정한다
Point는 완성 후 케이스에 넣는 것과 다음 순서인 Pen으로 그릴 때를 생각해서 정한다.







순서2. 배선부분의 확정과 Pen으로 그린다
부품 배치가 정해지면 배선할 부분을 정해서 Pen으로 그립니다。
그린다는 것은 배선이므로 틀림 없는지 충분히 확인합니다。



실제로 그리기 전에 종이에 그리는 것을 적극 추천합니다。
배선에 무리가 생기지 않도록 부품배치를 잘 해야 합니다。



부품배치에 틀림이 없으면 Pen으로 그립니다。

 

순서3. 건조시킨다

그린부분에 부족함이 없는지 확인 후 드라이어로 25분 정도 건조 시킨다。

 

건조가 되면 그린부분의 색상이 하얗게 변합니다.
이것은 다른 기판에 연습해서 확인해둘 필요가 있습니다.

순서4. 도통 테스트를 확인 

도통 테스트는 실패를 방지하기 위하여 반드시 하는 것입니다。
테스트로 할 경우에는 도통 테스트 보다는 실제 저항치를 보는 것이 중요합니다。
저항이 0Ω부근이면 제일 좋습니다。

 

순서5. 부품을 부착

부품을 기판에 삽입할 때에는 부품 리드선이 Pen으로 그린 부분에 걸리지 않도록 합니다。
기본적으로 높이가 낮은 부품부터 부착해 갑니다。

 

 

 

납땜은 뒷면부터 합니다。납땜 부착면은 위 사진과 같이 대단히 간단하고 깨끗합니다。
기판 이외의 배선


바 안테나：PA-63R은  부속의 바늘은 기판을 통해서 납땜 고정합니다。
바 안테나：PA-63R로 사용하는 리드선은 가는 황색과 흑색입니다。녹색과 백색은 사용하지 않기 때문에 다른  회로에 숏트가 되지 않도록  처리하여 주십시오。볼륨의 배선에 대해서는 상기 배선 이외에 빼내면 발진 트러블이 일어나기 때문에 주의하여 주십시오。또한,볼륨 부근에 0.1μF을 잊지 말고 부착하여 주십시오。

완성된 라디오의 형태

 

 






그 외의 제작 사례

이미 소개한 「백색 발광 다이오드 점멸 회로」에 대해서 회로 패턴 제작 Pen으로 만들었습니다。이 회로는 새로운 전지 ?四電池1개로 3개월이상 점멸 시킬 수가 있습니다。꼭 만들어 보세요。



마지막으로...

회로 패턴 제작 Pen은 어떤 제품 인지를 충분히 아셨을 것이라고 생각합니다。
이 제품으로 고객님의 연구 개발에 유익한 제품이 되기를 기원하며 기술 향상에 이바지하는 제품이 되었으면 합니다。