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​필자는 PCB 제작에 DIY에 관심을 가지고 있었습니다. 얼마전 ICBanQ 무상체험단 제품이 성지통상 프로토타이핑 PCB제작 키트라는 소식을 듣고 몇가지 궁금했던 사항의 테스트가 가능할것이라는 기대와 함께 체험단에 응모하였 선정이 되었었습니다.

체험단의 첫번째 미션인 상품 개봉기, 두번째 미션인 지급된 샘플 PCB 제작에 이어 이번에는 세번째 미션과제인 직접 아트웍한 PCB 제작이라는 주제로 포스트를 진행해 보도록 하겠습니다.

필자는 그간 취미로 DIY를 하면서 몇가지 PCB를 직접 제작해서 사용하고 있습니다. 프로토타이핑 PCB제작 키트는 감광기판을 사용하는 포토패브리케이션 방식이므로 필자가 직접 설계한것중 감광필름을 목적으로 제작한 아트웍 파일을 찾아보던중 TB6560 스텝모터 드라이버 PCB를 만들어 보기로 했습니다.(제판 목적으로 한것이라 필름출력 파일 형태로 아트웍을 하였었습니다.)


1. 감광기판 제작.

프로토타이핑키트에 기본으로 포함된 감광기판은 필자가 설계한 PCB보다 크기때문에 효율적인 진행을 위해서는 재단이 필요로 했었습니다. 사이즈에 맞게 감광기판을 제작해서 사용하면 더 효율적일것이라는 생각과 함께 다른 종류의 감광기판의 사용가능 여부를 확인하기위해 감광기판을 제작해 보기로 했습니다. 감광액이 도포된 드라이필름을 동판에 바른후 라미네이터(코팅기)를 이용해 감광기판을 제작하였습니다.

드라이필름을 이용해 감광기판을 제작하였습니다.

2. 아트웍 PCB 필름 제작

체험단에서 지급된 키트에는 5장의 투명 필름이 들어있다고 하지만 필자에게는 해당품목이 누락되었었나 봅니다. 투명필름 봉투는 들어있었으나 필름은 들어있지않아 샘플 아트웍 필름은 깨끗하게 보관하는 용도인것인줄로만 알고 있었습니다. 다행히 예전에 필자의 레이저프린터에 맞는 투명필(필자의 레이저 프린터는 일반 OHP필름 사용하면 토너가루가 번지기때문에 레이저 잉크젯 겸용 OHP필름을 사용하고 있습니다.) 한박스를 구매해둔것이 있어서 이것을 이용하기로 했습니다.

드라이필름이 네가티브 방식이므로 필름도 그에 맞게 제작하였습니다.


3. 노출 & 현상

필름의 방식밎 감도가 프로토타이핑 기본 키트에 들어있는것이 아니기 때문에 노출 시간은 같지않을것 이라는 생각이 들었습니다. 예전에 한동안 사용했던 필름으로 시간에 따른 색의 변화를 감으로 측정하여 노광시간을 설정하였습니다. 필자가 사용한 드라이필름에 416-X 노출 키트를 사용했더니 현상하는데까지 한시간이 소요되었습니다. 기본으로 포함된 감광기판은 10분 정도이므로 민감도가 높은 감광유제나 필름은 사용하면 빠른작업도 가능할것이라 생각되었습니다.

현상을 해보았더니 현상도 잘되고 했지만 문제가 하나 생겼습니다. 오래전에 사두었던 드라이필름의 보관상태가 좋지않아서 물결진 무늬 부분은 감광필름이 동판에 입혀지지 않은관계로 품질의 저하가 발생을 하였습니다.(아..... 드라이필름은 물건에 눌리게해서 장기간 보관하면 안되는것이었나 봅니다.)

드라이필름의 잘못된 보관으로 현상된 결과물의 품질 저하가 발생하였습니다.

4. 재작업

잘못된 보관으로 인해 드라이필름의 상태가 좋지 않으므로 키트에 기본으로 포함된 동판을 사용하여 다시 작업하기로 했습니다. 기본키트의 감광동판은 포지티브방식이므로 필름도 그에 맞게 다시 출력하였습니다. 현상을 할때 현상액과 물을 1:10으로 섞었지만 현상이 되지 않는 문제가 발생하였었습니다. 현상액의 농도를 조금 높여주었더니 정상적으로 현상이 진행되었습니다.(원인을 찾던중 감광동판 한장은 실패하였네요 이제 남은 커다란거 한장뿐..... 하지만 재단하면 3번정도 수행할수 있을것 같습니다. ㄷㄷㄷ 이네여.... )

기본으로 포함된 동판을 사용해 다시 작업을 진행하였습니다.

5. 에칭

스릴감 넘치 가운데 현상오류 문제를 해결하였더니 정말 완전 고퀄리티 결과물이 나왔습니다. 필자는 미세패턴 에칭테스를 해보기 위하여 크레딧 텍스트 크기를 납땜 패드의 크기보다 작게 설정하였습니다.(납땜패드가 1mm 정도이니 텍스트 선두께는 0.1~0.2mm 정도되지 않을까 생각합니다.) 텍스트도 완벽하게 높은 해상도로 현상되었습니다. 

현상후 상당히 높은 해상도의 결과물을 얻을수 있었습니다.

6. 완료 및 방식에 따른 비교

높은 해상도로 현상되어준 덕분에 에칭된 PCB결과물역시 품질이 매우 좋았습니다. 또 필자는 CNC조각, 레이저프린트 전사 방식으로 제작된 같은 아트웍 PCB 들과 비교를 해보았습니다. 

아주 높은 품질의 PCB 결과물을 얻을수 있었습니다.

CNC PCB 조각가공 코드 산출, 미세패턴 제작이 불가능, 공구가 쉽게 부러질수 있다는 단점이 있지만 홀가공까지 한번에 할수있는 장점이 있습니다. 레이저프린트 전사방식다리미를 사용할경우 손쉽게 접근할수 있는 매우 경제적인 방법이지만 깨끗한 전사가 매우 어려웠던것 같았습니다. 이번에 수행한 포토공정은 화학약품의 농도 및 온도등에 민감 하지만 앞의 두가지 방법보다는 고품질의 패턴을 얻을수 있는 방법이었습니다.

프로토타이핑 체험단 덕분에 상용키트를 활용한 포토 공정을 통한 제작을 수행해볼수 있었습니다. 우선 기본포함품의 경우 노출 농도, 온도 조건등이 제시되어 있어서 실험을 통하여 데이터를 얻을 필요 없이 고품질을 결과물을 얻을수 있었던것 같았습니다. 또 포함된 기구들이 모두 PCB제작에 적합하게 구성되어있었습니다.  여기에 맞게 재료들의 조건데이터를 맞추어 사용하면 되기때문에 고품질 PCB 제작/개발 환경을 보다 수훨하게 구성할수 있을것 같았습니다.

이상으로 ICbanQ 무상체험단 19기 세번째 미션 포스트는 직접 아트웍한 PCB 제작은 여기서 마무리 하도록 하겠습니다. 다음번에는 마지막 미션인 직접제작한 PCB 기판 활용이라는 주제로 이번 포스트에서 제작해본 PCB기판을 활용하여 필자가 사용하는 PCB 홀 드릴링 방법에 대한 이야기를 해보도록 하겠습니다. 또, 실제로  필자가 이미 제작했던 동일한 아트웍의 조립된 PCB가 장착된 장비의 동작을 통하여 회로의 역할을 소개해드리며 이번 체험단 미션활동을 마무리 하도록 하겠습니다. 그럼 마지막 미션 포스트로 찾아 뵙도록 하겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사드리며  마지막 미션 포스트도 많은 관심 부탁드립니다.~ 꾸벅~

- 2014.12.07 해의날에 프미케 -


* 본제품은 ICbanQ 무상체험단 19기 활동의 일환으로 체험제품을 제공받아 작성되었습니다.

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Posted by 프미케

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