Platinen erstellen

© Markus Winter

1.0 Layout

Um eine Platine erstellen zu können, muss die Schaltung zuerst in ein Layout umgewandelt werden. Dieses Layout kann man mit verschiedensten Programmen wie sPrint, Eagle, Altium, usw. erstellen.

Das fertige Layout muss entweder auf eine Overheadfolie oder auf transparentes Papier gedruckt werden.  
Man sollte dabei die Druckqualität erhöhen, sodass sich die Dichte der schwarzen Farbe verbessert.
Um Ätzmittel und Zeit zu sparen, sollte zusätzlich immer Automasse aktiviert werden(sofern es nicht entsprechende Anwendungen verhindern).

2.0 Platine zuschneiden

Die Platinen können mit den verschiedensten Mitteln zugeschnitten werden:
  • Winkelschleifer
  • Dremel
  • Brechen
  • u.v.a
Ich hatte die Platinen anfangs mit einem Dremel und der entsprechenden Trennschreibe zugschnitten, jedoch ist der Verschleiß aufgrund des harten Epoxyds sehr hoch, weshalb ich zum Winkelschleifer mit Diamantscheibe umgestiegen bin.

3.0 Belichten

Das Layout muss so ausgedruckt werden, dass die bedruckte Seite direkt auf der Platine aufliegt. Ich selbst verwende 2 Transparentpapierblätter übereinander, um ein besseres Ergebnis zu erzielen (erhöht die Dichte der schwarzen Flächen). Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Layout auf Overheadfolien zu drucken.

Um eine Platine zu belichten, kann man verschiedenste Geräte verwenden:
  • Halogenstrahler
  • Röhren Belichter
  • UV LED Belichter
  • u.v.a
Ich habe mir einen UV LED Belichter mit einer Größe von 16x 16 cm gebaut.
Die Belichtungszeit beträgt 9min bei einem Abstand von 5cm von Belichter zu Platine.  Details zu dem UV-Led Belichter werden noch nachgereicht.

4.0 Entwickeln

Nach dem Belichten muss die Platine anschließend mit Natriumhydroxid entwickelt werden. Ich habe mir hierzu eine Schale aus dem Baumarkt geholt und entwickle die Platine einige Sekunden darin.
Die Dosierung sollte bei in etwa 10g auf 1Liter Wasser liegen.
Der Vorgang ist, je nach Dosierung nach wenigen Sekunden(bis 1min) fertig, wenn man das blanke Kupfer sehen kann.
Nach dem Entwickeln muss die Platine gründlich mit Wasser abgewaschen werden.

Beim Entwickeln wird der Teil der Platine vom Photolack entfernt, der beim Belichten nicht schwarz war.

Natriumhydroxid erhält man in Apotheken (auch als Rohrreiniger)  und in Elektronikshops. Das Natriumhydroxid aus Shops ist feinkörniger und löst sich besser auf, jedoch ist es auch deutlich teurer.

4.1 Nachbearbeitung nach dem Entwickeln

Manchmal kommt es vor, dass gewisse Stellen ausgebessert werden müssen. Dies kann man mit den entsprechenden Stiften korrigieren. Ich verwende hierzu "Eddiing 3000".

5.0 Ätzen

Der nächste Schritt ist nun das Ätzen. Hierbei wird jenes Kupfer entfernt, welches nicht mehr mit einem Photolack beschichtet ist.
Typische Ätzmittel:
  • Eisen III Chlorid:  ist sehr billig (7€/kg), jedoch erzeugt es furchtbare Flecken.
  • Natriumpersulfat:  ist doppelt so teuer(14€/kg), muss auf ca. 40-50° erhitzt werden. Nach Auflösung anfänglich transparent, wird mit steigendem Kupferanteil bläulich.
Das Ätzen kann man entweder kostengünstig mit einer Kunststoffschale und einem Halogenstrahler aus dem Baumarkt durchführen, oder man kauft oder baut sich ein Ätzbecken. Das Bauen ist mit relativ viel Arbeit verbunden, jedoch kommt man dabei deutlich günstiger davon(Bilder und Details hierzu werden ebenfalls noch nachgereicht).
Der Ätzvorgang wird beschleunigt, wenn die Temperatur des Ätzbeckens / der Ätzschale auf 40 bis 50°C erhitzt wird und zusätzlich das Wasser mittels Luftzufuhr umgewälzt wird.
Je blauer das Natriumpersulfat wird, desto mehr Kupfer wurde bereits abgetragen(erst nach einigen Platinen ersichtlich).
Nachdem der Ätzvorgang abgeschlossen ist, muss die Platine wieder sehr gründlich mit Wasser gereinigt werden.

6.0 Konservierung

Ist der Ätzvorgang abgeschlossen und wurde die Platine gründlich mit Wasser gereinigt, so hat man nun mehrere Möglichkeiten, die Platine vor Oxidation zu schützen.
  • Fotolack nicht entfernen
  • Lötlack
  • Verzinnen
Entscheidet man sich für Variante 1, so sollte der Fotolack unmittelbar vor dem Löten mit Universalverdünnung entfernt werden.

Möchte man jedoch die Platine mit Lötlack oder Zinn konservieren, so muss der Fotolack mit z.B.: Uni-Verdünnung entfernt werden.
Anschließend sprüht man den Lötlack auf und lässt ihn für einige Minuten / Stunden trocknen.

Das Verzinnnen ist etwas aufwändiger.
Hierzu benötigt man folgende Dinge:
  • ROSOL3 
  • Heißluftföhn
  • Lappen
  • Leinöl
Nachdem der Fotolack entfernt wurde, trägt man am besten mit einem Pinsel ROSOL3 auf die Platine auf. Anschließend wird diese mit einem Heißluftföhn erhitzt und das überschüssige Zinn mit einem in Leinöl getränkten Lappen weggewischt. Das Leinöl verhindert ein Verschmieren des Zinns.

8.0 Mögliche Fehler

Die Ränder sind teilweise unscharf
Dann lag das Layout nicht eben auf der Platine auf.

v1.0 30.08.11


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