다림질 토너전사 단면PCB 에칭과정 총정리 - DIY PCB

2013.01.18 16:41




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다음부터의 PCB만드는 과정 사진 생략을 위해서 or 빠른 포스팅을 위해서 다림질로 단면PCB에칭하는 전 과정을 사진으로 정리해봤습니다.


사진은 무엇을 만들어 놓은 걸까요?? ㅎ 저 20핀 커넥터가 익숙하신 분들은 아실듯.!



단면PCB 제작과정


제일 처음 준비되어야 할 것은 레이저 프린터와 캐드로 레이아웃 작업이 완료된 인쇄가 가능한 거버파일 혹은 캐드 프로그램내에서 원하는 레이어 별로 인쇄가 가능해야합니다.


 사진이 많아 스크롤 돌리는 손이 아플지도 모릅니다.^


준비가 모두 되었다면 첫번째로는 용지선정이 가장 중요합니다.

용지는 시트지나 포인트지를 쓰고 남으면 뒷면에 표면이 미끌미끌하게 코팅되어있는 박리지를 얻을 수가 있는데요.. 용지 선정만 잘해도 공 PCB에 전사작업시 높은 성공률을 보입니다.

저는 박리지하고 스티커붙여놓은 얇은 박리지 둘다 작업해보았는데, 약간 어느정도 두께가 있어야 레이저 프린터에서 인쇄가 잘됩니다... 고로 시트지 쓰고남은 박리지에 레이저 프린터로 인쇄해서 전사시키는게 가장 잘되는 것 같습니다.


 저 박리지 구할려고 시트지를 몇종류 사서 부엌 벽만 화려해 졌죠.!




다음 작업은 PCB 커팅입니다.

적절하게 자신이 설계한 PCB보드의 크기만큼 A4사이즈의 공 PCB를 재단해줍니다.

저는 설계한 크기인 (가로)95mm X (세로)64mm 짜리로 재단했고, 재단시에는 아크릴칼이나, 커터칼로 아크릴 자르듯이 앞뒤로 여러번 긁어준뒤에 부러트리면 깨끗하게 잘립니다.



박리지를 적당히 잘라서 레이저 프린터의 최상해상도로 박리지의 미끌미끌한 면에 인쇄해서 적당한크기로 잘라두고, PCB는 동박표면을 치약이나 중성세제로  세정해줍니다.

모두 끝냈다면 이제 공 PCB에 토너전사를 위한 준비가 다되었습니다.



이제 나옵니다.  다림질 공법(?)이라고 흔히 불리우는 ㅎ PCB와 인쇄된 회로를 잘맞추어서 1/3지점부터 꼼꼼하게 다려줍니다.

가장 고난이라고 할 수 있는 구간입니다. 여기서 패턴이 끊어지거나 하면 - 처음으로 돌아가시오. -


Tip.! 한가지 다림질 하는데 요령이 있다면 혹시 나뭇잎을 A4용지 밑에 두고 색연필로 칠해 본 적이 있나요?? 그렇게 하면 나뭇잎 모양이 색연필로 칠하던 부분에 나타나죠.!!

비슷합니다. 다림질 하다보면 종이 위에 토너로 인쇄된 패턴이 약간 거멓게 보이는데요.

저는 그거보고 PCB에 붙었는지 안붙었는지 확인합니다.^


다음 처럼 패턴만 잘 보존되어있다면 OK입니다. 다음으로 넘어갑니다.



깔끔하게 다림질로 전사를 시켰더라도 조그만 구멍들이랑 약간 벌어진 패턴이 보일겁니다.

이때는 네임펜과 유성매직 이나 패턴수정용 잉크로 빈공간을 매워주세요.!!


사진에 시꺼멓게 나온부분이 매직으로 칠해놓은 부분인데요. 빈틈이 없으면 이 작업도 완료.!!

한가지 유의할점은 유성매직으로 매꿨을 때는 에칭작업을 빨리 끝내야 합니다.

안그러면 유성매직으로 칠해놓은 부분이 녹아서 작은 구멍들이 생깁니다.



에칭액은 시중에서 판매하는 에칭파우터 (제2 황산암모늄) 가루를 물에타서 사용했습니다.

또는 염화제2철 이나 산성 화학약품으로 에칭도 가능합니다. 


 병에 녹여두실거라면 콜라병에 녹이세요. 여름에 이걸 생수병에 녹여뒀다가 제2 황산암모늄에서 무슨 기체가 나오는지 생수병이 내압을 못견디고 펑!!! 옷이 탈색되서 얼룩덜룩한 무늬가 생겼습니다.


따뜻한 상태에서 에칭이 빨리됩니다.

저는 미리 에칭파우더를 물에 녹여두어서 반찬통에 조금담아 중탕해서 사용합니다.


에칭완료!!!




에칭작업이 끝났으니 동박표면에 붙어있는 토너는 필요가 없겠지요.

수세미로 박박닦아서 제거해줍니다. 또는 아세톤이나 유기용매 등을 묻혀서 닦아내도 됩니다.


작업완료.! 오른쪽에 작은 구멍들이 생겨있네요.

아까 위에서 매직으로 칠한부분입니다..ㄷ 겨울에 에칭해서 그런지 중탕해도 효과가 없군요.!



마지막이나 다름없는 드릴링 과정입니다.

부품홀 크기에 따라 적당한 드릴날을 골라서 구멍을 뚫어줍니다.


 하도많이해서 그런지 이제 홀 크기만 보면 대충 드릴날 어떤걸 써야되는지 감이 옵니다. 하하


작업완료. 이제 기본적인 PCB 작업은 끝났습니다.

여기에 바로 납땜해서 완성해도 문제는 없습니다.

그러나 조금더 완벽한 PCB를 만들기 위해 동박코딩과정과 실크스크린을 전사합니다.


-- 추가 작업 --

동박표면 부식 보호를 위해서 납으로 코팅해줍니다.

위에 주황색으로 보이는건 플럭스인데 이 것도 토너와 마찬가지로 아세톤, 리모넨 혹은 유기용매로 닦아주면 깨끗하게 닦입니다.

다른 방법으로는 니켈도금액으로 도금처리하는 것도 한가지 방법입니다.



-- 추가작업2 --

실크스크린을 처음에 패턴전사시킨 것 처럼 표면에 다리미로 전사시킵니다.

실크스크린을 인쇄할 때 미러(Mirror)로 좌우반전되게 인쇄해야 합니다.


완료.. 다이오드랑 코일 끝부분이 찌그러졌지만... 전원관련 기판 이라서 열에의해 변형될 것이므로 

재작업은 하지않았습니다.^





완성.. 짝짝짝.. 이거 하나 만들려면 고난과 인내가 필요합니다. ㅎ

그래도 PCB샘플뜨는 것보다는 싸고 만드는데 할만했습니다. 하하하

그나저나 이게 뭘까요????

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  1. Blog Icon
    Mr도리

    포스팅잘봤습니다^^
    여기서 배울께 많을 것같네요..ㅎ
    이글캐드로 아트윅하는 것좀 배워야겟어요 ㅎ
    궁금한게 있는데 박리지가 뭔가요??어디서 구입가능한지..?
    따듯한물로 하면 더 잘 에칭되나요?

  2. 안녕하세요^ 초보블로거로서 인사부터드리구요^
    박리지는 시트지 분리하고 나면 남는 뒷부분 흰색 종이 있죠 그게 박리지라고 부르더라구요.
    박리지는 시트지사서 쓰고나면 남는것써도 되구, 사본적은 없지만 스티커만드는분들 카페 보면 A4사이즈로 재단해서 100장씩 구매해서 쓰시는것같아요^
    저는 3000원주고 시트지로 부엌꾸미고 남은걸로 했어요.. ㅎㅎ
    에칭은 뜨거운물이나 40~60도 정도 온수에 타서 에칭하면 금방 작업이 됬었습니다
    자주찾아주셔요 ^ 새 포스팅으로 찾아뵙겠습니다^

  3. Blog Icon
    박준석

    정말 대단하시네요 전 이런 방법이 있는지도 몰랐습니다.
    학교다닐때 알았으면 편했을테데... 만능기판에 일일이 선으로 납땜하던
    생각을 하니.. 안습이네요..ㅋ 한번 해보려고 하는데 동박판을 어디서 구하는지
    찾을수가 없네요 구매할 수 있는 사이트좀 알려주실수 있나요?

  4. 안녕하세요^
    동판은 옥션에서 페놀/에폭시 PCB, 에칭 등으로 검색하면 나오고,
    또는 전자부품 파는 곳 디바이스마트나 엘레파츠 그 이외의 사이트에서 구매하실 수있습니다 ㅎ

  5. Blog Icon
    박준석

    감사합니다. 좋은자료와 큰 도움 되었습니다.
    꾸벅~~~ (^_^)(_ _)(^_^)

  6. 감사합니다^ 자주 찾아주세요^

  7. Blog Icon
    Mr도리

    디바이스마트에서 동판기판은 찾았는데 ㅎㅎ 에칭할 제품을 못찾겠어요 ㅜㅜ

  8. 에칭 파우더 말씀이신가요?!^
    전사는 시트지에 레이저 프린터로 인쇄하면되구요, 에칭파우더로 에칭하면 됩니다ㅎ
    전자부품사이트에 엣칭파우더라고 등록해 놓아서 검색이 안되는 경우도 있더군요^
    그리고 에칭 할 도구가 없는 것이라면. ㅎ
    http://nohau.com.ne.kr/eagle.htm 여기에 이글캐드 사용방법이 자세하게 정리되어있어요.!
    이글캐드는 라이브러리 만들 때 부품기호에 풋프린트값이 포함되어있어서 회로도 그리고 Switch to Board를 클릭하면 바로 PCB아트윅을 할 수 있게만들어놓은 그래픽기반 캐드툴이라서 사용이 쉽습니다.^
    이걸로 한번 만들어보는게 어떨까요?

  9. Blog Icon
    hyun

    이글캐드를 열심히 배우면서 회로랑 패턴을 그렸는데... 회로가 좀 크고 복잡해서 라우팅을 오토라우팅을 해버리니 레이어가2개라서 빨간선과 파란선 두개로 나뉘어서 라우팅이되네요,,, 직접애칭할꺼라서 레이어작업은 좀그런데.... 어떻게해야하나요 ㄷㄷ

  10. 안녕하세요.^
    되도록 오토라우팅은 사용하지 않는 것이 좋은데, 이유는 가까이로 무작위 배선해버리는데다, IC 다리사이로 지나가거나, 직각으로 배선되어 Clearance 에러 등이 발생할 소지가 있습니다. 따라서 되도록이면 수동 45도 배선을 권장드리구요, 자동배선시 Bottom면만 자동 배선 사용하시려면, 이글캐드 보드에디터에서 Auto Route를 누르신 이후에 나오는 메뉴 중 Top 옆에 | 되어있는 것을 N/A로 변경하시면 Bottom면에만 자동으로 배선되게 됩니다.^

  11. Blog Icon
    학생

    안녕하세요.
    글 보고 패턴 만들어서 시트지 비닐 벗기고 남은 종이에
    패턴 인쇄하려는데 프린터에 걸리고,
    인쇄도 안됩니다........ 프린터는 레이저 프린터 사용합니다.

    졸업작품으로 PCB 떠서 만들려서는데 시트지 어떤거 사용하셨는지 알려주시면 감사하겠습니다..
    레이저 프린터에 인쇄가 가능한 시트지가 따로 있는건지요?

    이거 하려고 프린터까지 새로 샀는데 미치겠네요...
    제발 도와주세요 ㅠ ㅠ

  12. 안녕하세요.
    전사과정에서 난관에 부딫히셨네요, 저건 하면할수록 느는 부분이랍니다. 블로그에도 보시면 망친부분이 몇부분씩 있어요.^^
    그럼 본론으로 가서 저 레이저프린터에 보시면 용지크기에 맞게 조정하여 용지를 고정시키는 장치가 있을텐데요. 고정시키는 장치가 중간으로 고정되는 제품, 오른쪽으로 고정되는 제품, 왼쪽으로 고정되는 제품이 있는데, 저는 중앙으로 고정되는 제품이였습니다. 시트지를 떼고 남은 박리지를 인쇄하고자 하는 패턴의 가로크기 보다 약간 크게 세로는 길게 잘라줍니다. (저 같은 경우에는 박리지 뒷면에 격자같은것이 있는 종이였는데요, 이 격자에 맞게 가로 1칸 세로 2칸으로 칼로 잘랐습니다.) 이 후에 잘라진 용지를 프린터에 넣어주시고, 용지를 고정시키는 장치로 살짝 고정시켜 주시기 바랍니다.

    다음 인쇄를 하게 될텐데요. 먼저 캐드 툴에서 인쇄 옵션을 Top Center로 설정하여 주시고, Top 여유 공간을 10m 정도 띄워줍니다.(프린터 고정 축에 따라 Top Left, Top Right로 설정하여 주시고, 해당 설정 항목은 Eagle Cad 툴에서는 설정가능함을 확인하였습니다.)

    그리고 인쇄 하여주시면 되는데요, 잘라진 박리지 용지를 말리지 않게 잘 펴주신 후 인쇄가 실패하였다면 해당 용지를 버리지 마시고, 아세톤을 휴지에 넉넉히 적셔 잘못 인쇄된 토너를 전부 닦아내고 다시 인쇄하여 줍니다. (품질이 좋지않은 박리지라면 처음 인쇄하기 전에 아세톤으로 한번 닦아내고 인쇄하시기 바랍니다.) 이 이후에는 블로그에 개제된 것과 동일하게 작업하여 주시면 되겠습니다.

    혹여 토너전사로 PCB 제작이 어려우시다면 감광방식으로도 PCB 제작이 가능한데요, 감광 PCB를 구매후 OHP필름에 패턴을 인쇄하여 감광PCB 위에 얹어놓고 자외선 노광(햇볕 가능, 노출시간 잘 조정하셔야 합니다.)하고 나면, 패턴이 감광 PCB에 연하게 남아있을 텐데요. 그 PCB를 탄산나트륨 또는 수산화나트륨 (전자몰에 현상액으로 판매)에 흔들어 현상을 하고 나면, 패턴 부분에만 초록색으로 남게 됩니다. 이것을 이제 블로그 본문의 에칭 단계에 넘어가서 작업하시면 됩니다.

    둘다 장단점이 있으니 참고하셔서 잘 선택하시기를 바라고, 부족한 글 참고해 주셔서 감사드립니다.

    용지는 매끈한 부분이 잘 보시면 질감 같은것이 들어간 것이있고, 안들어간 정~말 매끈매끈한 것이 있는데요, 정말 매끈매끈한것은 대부분 인쇄가 성공합니다. 참고바랍니다.^^

  13. Blog Icon
    진호

    혹시 사용하시는 프린터 기종이 어떤 모델인지 알 수 있을까요?
    인쇄는 되는데 프린터의 종이를 굴려주는 롤러에 계속 출력물이 긁혀서 나오네요

  14. 먼저 답변이 5일 이상 지체되어서 죄송합니다. 제가 사용 중인 프린터는 옛날 제품 HP Laserjet 1020인데 이 제품을 사용해도 용지가 매끄럽고 좋은 품질이 아니라면 긁혀서 나오게 됩니다.

    해당 부분은 조금 시행착오를 많이 거치셔서 적당한 두께이면서 표면이 매끈매끈한 용지를 선별해야 되기 때문에 금전적인 문제가 발생할수도 있습니다. 문제가 되지 않는다면 상관없지만, 실패 가능성을 조금 줄이고 제작하고 싶다면 CNC장비가 있는 경우 PCB CNC로 엔드밀하시거나 감광PCB로 제작하는 방법으로 제작하시기를 권장드립니다.

    혹시 더 필요한 사항 있으시면 댓글 달아주시기 바랍니다.^^

  15. 와우... 정말... 감탄사가 나오네요. ^^ 따라할 엄두는 안나지만... 정말 멋지네요. ^^

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