WORKSHOP: PLATINEN ÄTZEN UND BESTÜCKEN

Manchmal bekommt man eine gewünschte Schaltung nicht oder sie ist zu teuer oder man möchte einfach mal sowas von Grund auf selbst herstellen. Es ist wirklich kein Hexenwerk. Wenn man nicht gerade in die Serienfertigung einsteigen will kann man das meiste davon mal eben zwischendurch in der heimischen Küche machen. Also ohne große Vorrede, hier gehts los mit meiner bebilderten Step-by-Step Anleitung.

Werkzeuge und Hilfsmittel:

1 Keramikschale (15x20cm, lieber etwas größer
1 Plastik-Pinzette, Entwickler, Ätzmittel (Elektronikversand)
1 Waage mit der man auch 5-300g genau abwiegen kann
1 Glas-Thermometer (bis 100°C)
1 dünne Glasplatte, etwa DIN A5 Größe reicht
1 Speziallampe (Osram Ultra-Vitalux 300W) (siehe Text)
1 Minibohrmaschine u. Bohrer
1 Fläschen Aceton
# Seitenschneider, Lötstation usw.

 

Zunächst braucht man für ein Bastelprojekt entweder gute Vorlagen oder aber, sofern man das kann. man entwirft die Schaltung und das Platinenlayout selbst. Ich habe z.B. viele Synthesizer-Modul-Schaltungen von der Website http://yusynth.net/Modular/modular.html nachgebaut weil dort alles wunderbar vorbereitet frei zugänglich ist.
      Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Platinen herzustellen, ich bevorzuge und beschreibe hier die Arbeit mit lichtempfindlich beschichteten "Foto-Platinen". Wenn ich eine 1:1 Vorlage des Platinenlayouts habe, scanne ich dieses ein und benutze es als Hintergrundbild (*.bmp) in dem Programm "SPRINT-LAYOUT 5.0". Mein Ziel ist es, mit dem Tintenstrahldrucker eine Positiv-Vorlage des Layouts zu erzeugen.
Dazu suche ich mir zuerst die Bauteile aus der Liste des Programms raus und platziere sie exakt über den auf dem Vorlagebild. Man kann sogar eigene Bauteile entwerfen und auch Schriftzüge usw. benutzen. Dann muss man sorgfältig die "Tracks", die Leiterbahnen "nachmalen". Das Programm ist recht einfach zu bedienen, man arbeitet sich schnell ein. Ist alles fertig, bereitet man den Ausdruck auf eine Klarsichtfolie vor. Im Programm muss man dann alles, was nicht auf der Platine erscheinen soll, unsichtbar machen. dazu die "Häkchen" in den Kästchen des "Sprint-Programms" (Seiten-Layout) entsprechend abwählen.
Beim Drucker wähle ich die Einstellungen: Qualität: hoch, Papier: Fotopapier glänzend. Die Leiterbahnen müssen möglichst satt gedruckt werden. (evtl noch Kontrast und Helligkeit manuell am Drucker anpassen)

Zuerst schneide ich die Platinen zu. Dazu ritze ich sie kräftig, mehrere Male mit einem Cuttermesser ein und breche sie dann vorsichtig über die Tischkante. (die Schutzfolie dabei immer nach oben) (links)

Dann schraube ich die Speziallampe (rechts)in meine Werkstattleuchte.

Dann heißt es mit dem Licht geizen! Die Fotoplatinen sind nicht empfindlich wie Fotopapier, es reicht wenn man nicht direktes Licht zulässt. Ich ziehe dann die Schutzfolie von der Platine.

Auf keinen Fall auf die Beschichtung fassen!
Dann lege ich die Klarsichtfolie richtig herum, also so, dass man Schrift lesen kann, auf die Platine, beschwere sie mit der Glasplatte und richte sie noch einmal exakt aus.

Nun decke ich die Platine z.B. mit einem großen Katalog sicher ab und schalte die Lampe ein.
Diese Lampe enthält einen Quarz-Brenner der erst nach etwa 1-2 Minuten die volle UV-Ladung liefert, darum also Geduld. Der Kurzzeitwecker hilft mir, die richtige Belichtungszeit zu stoppen.

Belichtungszeit:

Die habe ich vor längerer Zeit in einer Serie von Versuchen ermittelt.
Ich benutze die erwähnte Speziallampe, immer die gleiche Glasscheibe und halte einen Abstand von ca. 50cm von der Lampe bis zur Glasplatte ein. Keine Bange, 100% genau muss es nicht sein. Zu kurze Belichtungen lassen später Schleier zurück und zu lange können dazu führen, dass die Leiterbahnen mit abgelöst werden. Bei meiner "Methode" belichte ich 4 Minuten und da ich nicht daneben sitze und mich "sonne", werden es wohl 4:15 bis ich die Lampe ausschalte.

Also die Zeit unbedingt selbst ausprobieren, es gibt auch andere Belichtungsmöglichkeiten

Die Zeiten sind bei unterschiedlichem Rohmaterial anders. Ich arbeite am
liebsten mit BUNGARD EPOXY-Platinen. Dort ist meiner Erfahrung nach
die Beschichtung am besten und die Folie lässt sich problemlos
und streifenfrei abziehen

P.S.: Die Glasplatte sollte nicht so fleckig sein wie auf dem Foto ganz links und die Folie sollte man auch richtig herum auflegen. Das ich die Platine spiegelverkehrt herstellte merkte ich vor lauter Fotografieren erst als ich sie bestücken wollte und genauer hinsah. Also Schrott produziert! ;)

Die belichtete Platine lege ich in einen Katalog oder in eine verschlossene Schachtel und begebe mich in die Küche. Nun wird's chemisch und ätzend, also mit Bedacht arbeiten und möglichst alleine.

Zum entwickeln der Platine, dabei wird der Fotolack auf den belichteten Flächen abgelöst, setzt man 5 Gramm Natriumhydroxid (NaOH, Ätznatron) in 500ml kaltem Wasser an. Am besten eignet sich dazu eine Keramikschale die NUR für diese Zwecke reserviert bleibt.

Die Platine mit der Plastik-Pinzette aus der Schachtel nehmen und sie sofort in das Bad legen. (die Schale leicht kippeln oder die Platine mit der Pinzette bewegen) Jetzt geht alles sehr schnell, oft dauert es nur weniger als 1 Minute bis sich die Konturen der Leiterbahnen klar abzeichnen. Trotzdem noch etwas warten (19-15 Sekunden) damit auch kaum sichtbare "Schleier" entfernt werden. Die Platine nun entnehmen und unter dem Wasserhahn gründlich abspülen. (klares Wasser, nicht drauffassen)

Wenn sich die Leiterbahnen nun klar abzeichnen und alles andere blankes Kupfer ist, ist das schwierigste bereits überstanden. Als nächstes setzt man das Ätzmittel an. Hier verwende ich Natriumpersulfat und davon 200-250gr in 1000ml Wasser. Soviel benötigt man nicht, den Rest hebe ich in einer Plastikflasche auf. Der Ätzvorgang läuft wesentlich zügiger ab wenn man das Zeugs auf 40-50°C erwärmt. Dabei aber nicht übertreiben, deshalb das Thermometer

---------->

Geduld, Zeit für ein"Käffchen".
Jetzt kann es schon mal 15-20 Minuten oder mehr brauchen. Je nachdem wie gut die Platine entwickelt wurde, wie warm das Bad ist und....

Der Ätzvorgang lässt sich optimieren wenn man die Schale immer kippelt damit immer frisches Ätzmittel über die Fläche strömt. Ganz gut ist es, wenn man immer wieder Luft an die Oberfläche lässt..

Alles fertig? Nun die Platine abspülen und abtrocknen, dann die Küche aufräumen.


(so sieht sie richtig herum aus)

Anmerkung: Vor lauter Fotografiererei hatte ich den "Platinenfilm" seitenverkehrt aufgelegt. Nicht nachmachen. Ich hatte das tatsächlich erst bemerkt als ich die Platinen bestücken wollte. ;)

 

BOHREN & BESTÜCKEN

Ich verwende Hartschaum oder Schaumstoffunterlagen in die man leicht die Füßchen der Bauteile stecken kann.

Zunächst aber bohre ich die Platine mit einer Minibohrmaschine "frei Hand". Dazu schaue ich durch eine Werkstattlupe mit Beleuchtung und stütze die Hand mit der Bohrmaschine etwas auf der anderen Hand ab, die die Platine hält. So geht das viel zügiger als mit Bohmaschinenständern usw.


Wichtig: Immer einige Bohrer in Reserve haben, sie nutzen sich schnell ab und wenn man nicht aufpasst, bricht auch mal einer. 0,6mm, 0,8.., das sind

definitiv keine Durchmesser für einen Wanddurchbruch!

Nach dem Bohren säubere ich die Platine auf Ober- und Unterseite gründlich indem ich mit Aceton die restlichen Lackschichten entferne. Wenn die Platine nicht noch Wochen herumliegt bevor sie bestückt wird, braucht man sie auch nicht mit Lötlack oder anderem "Zeug" zu beschichten.

Zum Bestücken gibt es nicht so viel zu sagen, mit den flachsten Bauteilen anfangen, mit Drahtbrücken, dann Widerstände, Dioden usw. Ich stecke immer alle Bauteile einer Kategorie und das macht sich mit dem Schaumstoff "unten drunter" sehr gut.


das war zu schnell, ich warte noch auf ein Päckchen mit Bauteilen

Anschliessend ziehe ich die Unterlage ab, lege sie oben drauf und kann nun leicht die Bauteile anlöten, die überschüssigen Beinchen abzwicken usw.
F E R T I G
Ätzen kann man auch scherenschnittähnliche Bilder oder, wenns sein muss, Postkarten samt Bild auf der Vorderseite und Text hinten, das nur noch mal als Anregung.


PROJEKT- ÜBERSICHT                                    HOME