3Dプリンターで基盤を作ろう

はじめに 皆さん、電子基板の試作する時ってどうしていますか？ ブレッドボードを使うとか、ユニバーサル基板を使うとかいろいろあると思います。最近はプリント基板が非常に安く作れるので、試作段階から基板を発注することもありますね。生基板に転写してエッチング液で処理するという方法もあります。 装置の価格がかかりますが、レジストプリンターで印刷してエッチングしたり、銀インクで印刷したり、生基板を彫刻機で削るなんて方法もあります。 最近、３Dプリンターが非常に安価に手に入るようになり、自分も7～8年くらい前に購入して色々作成していたのですが、３Dプリンターの精細な形状作成をなんとか基板の試作に活用できないかと考えていました。 FDM形式の３Dプリンター用フィラメントには導電性フィラメントというものああるのですが、抵抗が高すぎて使い物になりませんでした。価格も結構高いですしね。 色々考えた結果、今回一つの形が完成したので、ブログにまとめるとともに、今後のプロジェクトとして発展させていこうと思います。 概要 基板自体を３Dプリンターで自作する。 基板の裏面の導線部分に溝を作り、その中にスズメッキ線を埋める。 パーツを表から差し込み、スズメッキ線とはんだ付けする。 必要に応じて、裏面導線部分を埋めて固定し、絶縁と線の固定を行う事が出来る。 実際の手順 FreeCADでの図面描画 FreeCADという無料の３次元CADを使用します。 今回はヘッダーピン6ピンのピン変換を行う基板を作成します。 まずはヘッダーピン自体を抜いた基板本体を作成します。 基板の厚さは2mmで押し出しします。 裏面を基準にスケッチを作成し、結線部分を直線で描画します。 結線の端点に断面を書きます。断面は台形とし、表側が細い構造とします。こうすることでスズメッキ線を埋めた時に、固定が簡単にできます。台形の深さは1mm（基板の半分まで）、短辺が0.75mm、長辺が1.5mmとします。 結線と断面を使用してスイープを作成します。 そのスイープをブーリアン演算の切り取りを使用して基板から削ります。 同様にすべての結線部分を作成し、切り取ります。 今回は光造形プリンターで印刷しようと思います。サポーターなどは使わず、ビルドプレートに直接貼り付けるように印刷するため、ビルドプレートから容易に外せるように切り欠きをつけておきま...