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2024.05.16

レーザー彫刻機を使った基板作成方法　データー作成編

テーマ： DIY　(3243)

カテゴリ：ＤＩＹ

先日ご報告した通り、レーザー彫刻機を購入しました。ヘッドホンアンプの銘板を作るために購入したのですが、レーザー彫刻機をPCB作成に応用されている方がいるので試してみました。レーザープリンターを使ったトナー転写方式より、細い配線でも綺麗に作る事ができましたので、ご紹介します。
まずはデーター作成編です。
※KiCADを使ってPCBレイアウトが終わったところから始まります。

１．KiCADから「SVG」形式のデーターを出力します。

［ファイル］－＞［エクスポート］ー＞「SVG」を選びます。

B.CuとEdge.Cutsを選び、「ミラーして印刷」にチェックを入れてエクスポート

２．InkSpaceにてエクスポートされたSVGファイルを開きます。

［レイヤー］ー＞［新規レイヤー］を選択し「Edge」「Bcu」「Hole」の3レイヤを作成します。

こうなります。

３．各レイヤーにそれぞれの要素を移動します。
まずはHole（穴）を移動します。

［検索／置換］タブを選び、検索まどに「#ffffff」を入力、検索対象「プロパティ」、検索範囲「すべて」を選び検索します。

上図のようにHole（穴）が選択されます。
［レイヤー］ー＞［選択オブジェクトをレイヤーに移動］を選び「Hole」レイヤーに移動します。

Holeレイヤーに移動すると上図のようになります。
次に水色の部分をクリックしてBcuへ移動します。

Bcuが移動すると上図のようになりEdge.Cutsが残ります。
灰色のEdge.Cutsを選択して「Edge」レイヤーに移動します。

上図のようにすべてのオブジェクトが無くなります。
下図のように行き場の無いオブジェクトが少しありますので、削除します。

４．Holeと背景を黒くしてPNGデーターでエクスポート
Edgeレイヤーに矩形ツールでEdgeを塗りつぶします。色は黒に変更します。

置換を使ってHoleの色を黒に変更します。
「Hole」レイヤーを選択して、検索対象「プロパティ」、検索範囲「現在のレイヤー」、検索窓に「#ffffff」置換窓に「#000000」を入力して置換。

EdgeレイヤーとHoleレイヤーを表示していると下図のような状態になります。

５．出来上がったデータをPNGで出力

［ドキュメント］タブを選んで、DPIを400以上に設定してエクスポート。上図では600DPIとしています。

６．GIMP2にて抜きます。レーザーで未加工部分をアルファーチャンネルにします。

［色］ー＞［色を透明度に］を選びます。

「スポイト」を使ってBcuの水色部分を透明化します。

［OK］を押して確定です。
この状態でPNGに保存します。

７．LightBurn にてPNGデータをインポートします。

黒い部分がレーザーで焼かれます。LightBurn での設定で重要なのは「DPI」です。
お手持ちの機械の限界のDPIを設定してください。上図では500DPIとしていますが、そこまでの解像度は無いとアナウンスされました。目いっぱい解像度を上げておかないと、目に見えないぐらいの細線が残る事があり、いろいろトラブルに見舞われます。私も最初のトライではつながっているように見えないような短絡が残り、半日悩みましたから。

生基板は予め、「艶消し黒のラッカースプレー」で塗っておきましょう。黒の方が反射が少ない分、レーザー出力が少なく済むと思います。
レーザーで焼いたあと、基板上に焼けた塗料が残りますが、綺麗に取り除かなくてもエッチングはうまくできます。塗装が丈夫なのでわりとラフに扱えるのが楽です。トナーだと意外と神経使いますし、ベタの部分に穴が空いたりしますが、ラッカー塗料はそんな心配はいりません。