Kurz nochwas zur Platinenherstellung.
Selbstverständlich kann man sowas machen lassen, zb. hier:
http://www.google.de/search?hl=de&q=platinenherstellung&meta=Aber es geht auch selbst, einfach und billig !!!
Hier mal eine brauchbare PDF Anleitung:
http://www.elv-downloads.de/downloads/platinenfolien/leiterplatten.pdfHier noch eine zweite Anleitung:
Erstellen einer PlatineErstellen einer Platine
Es sollen im Folgenden nur die grundlegenden, bzw klassischen Methoden, wie sie
für den angehenden Hobby-Elektoniker von Interesse sind, behandelt werden.
1. Übertragen des Layouts auf die Platine
2. Belichten u. Entwickeln
3. Ätzen
4. Veredeln
Übertragen des Layouts auf die Platine
Bei diesem Arbeitsgang geht es darum, die Leiterbahnen vor dem nachfolgenden
Ätzvorgang zu schützen, d. h. es sollen ja nur die Zwischenräume zwischen den
Leiterbahnen weggeätzt werden, die Bahnen müssen also vorher abgedeckt werden.
Eine einfache Möglichkeit besteht darin, die Bahnen mit Hilfe ätzfester Stifte
auf die gereinigte und fettfreie Kupferoberfläche zu zeichnen (Vorsicht: das
Kupfer darf nicht mehr durchscheinen). Alternativ oder zusätzlich können
Abreibesymbole verwendet werden (Fachhandel).
Eine viel professionellere und elegantere Methode besteht in der Anwendung des
sogen. Fotopositiv-Verfahrens. Dabei wird mit Hilfe des PC's und entsprechender
Programme (z. B. Eagle light und viele andere) das Layout auf einer
UV-transparenten Folie oder auch auf normalem Maschinschreibpapier (welches
später mit Hilfe eines "Pausklarsprays" UV-durchlässig gemacht wird) erstellt.
Mit beschichtetem 720 DPI-Papier (Epson-Stylus-Color in meinem Fall) lassen sich
erstklassige Vorlagen auch fuer SMD-Layouts erstellen. Vor dem Ausdruck werden
die Bilder gespiegelt, da die bedruckte Seite auf der Platinenoberfläche
aufliegen sollte, um Fehlbelichtungen zu vermeiden. Es können auch
Papiervorlagen aus Zeitschriften verwendet werden. Bei Verwendung eines
Pausklarsprays ist darauf zu achten, dass die Reste nach dem Belichten restlos
entfernt werden (Geschirrspuelmittel + fliessendes Wasser), da es sonst zu
Problemen beim Aetzen kommt.
Beim Fotopositiv-Verfahren muss das Basismaterial (Platine mit ein- oder
zweiseitiger Kupferauflage) mit einem Fotokopierlack (z. B. Kontakt Chemie:
Positiv 20) behandelt werden. Die Platine muss dabei blank, trocken und
staubfrei sein. Im Raum sollte gedämpftes Tageslicht herrschen (keine Sonne im
Raum). Die waagrecht liegende Platine sollte dann im Abstand von ca. 20 cm in
Schlangenlinien besprüht werden. Der Fotolack verläuft dann sofort zu einer
dünnen, lichtempfindlichen Schicht. Wenn zu satt gesprüht wird, kommt es zur
Randbildung und unterschiedlichen Schichtstärken. Es muss dann länger belichtet
werden (Vorsicht: das Einatmen der Dämpfe sowie der Kontakt mit Augen, Haut u.
Kleidung ist zu vermeiden). Die so behandelte Platine darf nicht mehr dem
Tageslicht ausgesetzt werden und muss im Dunkeln bei Raumtemperatur mind. 24
Std. trocknen. Man kann diesen Vorgang aber auch mit Hilfe eines Elektroherdes
abkürzen: die Platine in der Mitte der kalten Backröhre (kein Heißluft- oder
Gasherd) plazieren und die Temperatur langsam bis auf 70 C steigern
(Temperaturen über 70 C schädigen den Lack). Je nach Schichtstärke dauert die
Trocknung dann mind. 30 Minuten.
Die Platine ist dann im Kühlschrank bis zu 1 Jahr haltbar.
Faule Leute (wie ich) sparen sich diese Prozedur und kaufen fertig beschichtetes
Basismaterial.
Belichten u.Entwickeln
Beim Belichten sind 2 Faktoren von Bedeutung: die Schichtstärke und die
Lichtquelle.
Da der Fotokopierlack ultraviolett-empfindlich ist, eignen sich zum Belichten
nur UV-Lampen (z. B. 300-W-Ultra-Vitalux-Spezial-UV-Lampe von Osram, oder auch
professionelle Belichtungsgeräte mit Leuchtstoffröhren, die aber wesentlich
teurer sind, falls man sie nicht im Eigenbau herstellt).
Bei einer 300-W UV-Lampe im Abstand von ca. 20 cm beträgt die Belichtungsdauer
ca. 4 min.
(der Lampenabstand sollte mind. der Platinen-Diagonalen entsprechen).
Es besteht ein quadratischer Zusammenhang zwischen Abstand und Belichtungszeit:
Bei 1,4 fachem Abstand verdoppelt sich die Zeit, bei 75 % halbiert sie sich. Die
richtige Belichtungsdauer sollte aber sicherheitshalber durch Versuche
herausgefunden werden.
Zum Entwickeln brauch man eine flache Schale und einen handelsüblichen
Entwickler, der nach Vorschrift in Wasse aufgelöst wird. Die fertige Lösung
(fest verschlossen und als Gift gekennzeichnet) lässt sich längere Zeit
aufbewahren. Offener Entwickler ist nach wenigen Stunden unbrauchbar, gebrauchte
Lösung muss vorschriftsmässig entsorgt werden. Sie hat einen ph-Wert von ca. 13
und darf nur nach entsprechender Verdünnung mit viel Wasser oder entsprechender
Neutralisation ins Abwasser gelangen (ab einem ph-Wert kleiner 8,5).
Die belichtete Platte wird in die Lösung eingetaucht und laufend bewegt. Nach
spätestens 2 Minuten muss das Leiterbild voll entwickelt sein, andernfalls wurde
zu kurz belichtet oder die Entwicklerlösung ist zu schwach (zu alt) bzw.
verbraucht. Geht das Entwickeln zu schnell, ist entweder die Lösung zu stark
(mit Wasser verdünnen) oder das Bad zu warm (über 30 C). Bei Überbelichtung oder
nicht einwandfrei deckenden Zeichnungen erschein kurzzeitig das Leiterbild und
schwimmt auch gleich wieder davon.
Wenn sich die Leiterbahnen sauber vom Kupfer abheben, muss die Platine sofort
aus dem Bad entnommen werden, da sonst die unbelichtete Schicht des Fotolacks
angegriffen wird.
Anschließend wird die Platine unter fließendem kalten Wasser ausgiebig gespüllt
(Hände waschen nicht vergessen).
Ätzen
Ein klassisches Ätzmittel bei der Kleinserienfertigung (nichtdurchkontaktierte
Platinen) ist das Eisen-III-Chlorid (FeCl3).
Das handelsübliche Granulat wird entsprechend den Angaben in Wasser aufgelöst
und ist gebrauchsfertig, die gebrauchte Lösung kann wiederverwendet werden,
sofern sie nicht bereits zuviel Eisen- und Kupferchloridschlamm enthält. Das
verbrauchte Ätzmittel ist wegen des Kupferanteils als Sondermüll zu entsorgen.
Vorsicht beim Arbeiten mit Eisen-III-Chlorid: die Dämpfe können
schleimhautreizend sein, Flecken auf der Kleidung gehen nicht mehr raus, Metall
korrodiert beim Kontakt sofort.
Die Vorgangsweise: Ätzflüssigkeit in eine flache Kunststoffschale gießen und die
Platine hineinlegen, sie sollte ständig bewegt werden. Je höher die Temperatur
der Ätzflüssigkeit ist, desto schneller wird geätzt. Bei Zimmertemperatur kann
der Ätzvorgang schon mal 45 Min. betragen.
Bei optimalen Bedingung (45 Grad C, unverbrauchter Lösung und Verwendung von
professionellen Ätzmaschinen) läßt sich die 35 um dicke Kupferschicht in 1 - 2
Min. wegätzen.
Eine saubere Alternative zum Eisen-III-Chlorid ist das Feinätzkristall.
Zuletzt wird die verbliebene Fotoschicht mit Aceton oder Spiritus entfernt.
Veredeln
Nach dem Ätzen und Reinigen sollte die Platine verzinnt werden. Erstens, um
Leiterbahnenrissen vorzubeugen und zweitens, weil die Kupferschicht sonst
korrodiert (zumindest sollte die Platine mit Lötlack behandelt werden, um die
Korrosion zu verhindern und gutes Fliessen des Lötzinnes zu gewährleisten).
Man nehme entweder ein handelsübliches Glanzzinn oder macht es auf einfache
Weise: Einsprühen der Platine mit Lötlack (trocknen lassen) und Verzinnen der
Leiterbahnen mit dem Lötkolben.
Nach diesen Arbeitsschritten sei nochmals darauf hingewiesen, dass man mit
giftigen Chemikalien zu tun hat, die alle in den Sondermüll gehören!
