Tutorial - Platinen selbst ätzen

2007-03-27

 
 andere/ alternative Varianten:
 
wenn es mal nicht funktioniert:

es gibt mehrere Arten zuhause Platinen zu produzieren
hier stelle ich meine Variante mit Drucker, Halogenlampe und Ätzbad vor:

Materialliste:

1-101€ 

  Flüssigkeitsbehälter
(100€ kommerzielle Ätzkuvette - empfohlen)

20€ 

  elektrisches Multitool

10€ 

  Platinenbohrersatz

10€ 

  z.B. Halogenlampe 500W

2,4€ /120g 

  Säure/Base Na2S2O8 Natriumpersulfat

1€ 

  Handschuhe

1€ 

  Kunststoffpinzette

1€ 

  Spiritus

0,9€ 

  Platine z.B. 100mmx160mm, photopositive Beschichtung

0,6€ / 10g 

  Entwickler, NaOH Natriumhydroxid

?€ 

  Schutzbrille

?€ 

  Stück Glas

->150€ für eine eigene Platinenfertigung

Sicherheitsdatenblätter für Säuren/Basen beachten !!  
z.B. natriumpersulfat  Na2S2O8 or Eisen(III)-chlorid  Fe3Cl
sie sind gesundheitsschädlich, umweltgefährdend und können brandförderndsein
beim Kontakt mit Natriumpersulfad können div. Allergien hervorrufen werden
noch gefährlicher ist NAOH (Natriumhydroxyd) für die Platinenentwicklung
- ein kleiner Spritzer kann ein Auge erblinden lassen
immer Handschuhe und Schutzbrille tragen


>>> ich bin keinster weise für irgendwelche möglichen Konsequenzen verantworlich <<<
nach gebrauch Säuren/Basen unbedingt zur Problemstoffsammlung bringen
oft sind Chemikalien Salze, dann kann das Wasser verdunstet werden lassen
dies unbedingt nur an einem absolut sicheren Platz machen

 

 
 fertige Platine bereits bestückt

zuerst muss die Schaltung und Platine gezeichnet werden (z.B. eagle/target)
alle Layer deaktivieren die nicht auf die Platine kommen sollen, siehe Beispiel unten
(top, top-place, bottom-place...)


(schlechtes Layout - war in Eile)

Layout auf vorzugsweise premium plus inkjet Transparentfolie drucken. (fast überall erhältlich)
beste Qualität wählen und richtige "Papiersorte" einstellen
ich empfehle original HP Tinte da sie nach meinen Erfahrungen einen weit höheren Pigmentanteil als die Konjurenz besitzt, auf gar keinen Fall billige Nachfülltinte verwenden
die Leiterbahnen des Ausdrucks auf Lichtdurchlässigkeit prüfen - gegen Licht halten
Vorsicht ! das Layout sollte so gedruckt werden dass später die bedruckte Seite direkt auf dem Platinenmaterial aufliegt (nicht die Folie dazwischen)
ansonsten gibt es weiche Kanten und dünnere Leiterbahnen da die Lichtquelle nicht punktuell ist


 Ausdruck

Platinenrohrmaterial ggf. auf gewünschte Größe zuschneiden (z.B. Trennscheibe und Multitool)

jetzt kommt das Layout auf die Platine:

Lampe in gewünschtem Abstand über den Platinen anbringen
z.B. 500W Halogenlampe 35cm über dem zu belichtenden Material ergibt eine Belichtungsdauer von 8,5 Minuten
eventuell das Schutzglas vom Strahler entfernen da dieses das gewünschte Lichtspektrum filtern könnte
Beleuchtungsdauer abhängig von Abstand, Lichtquelle(Spektrum), Lichtleistung und Basismaterial
Vorsicht Halogenlampen werden in kürzester Zeit sehr heiss

nun den Raum verdunkeln, Schutzfolie entfernen und Folie mit der Richtigen seite auf das Basismaterial legen
um ein Aufwellen der Folie wähhrend der Belichtung zu vermeiden ein Stück Glas auf die Folie legen
zulässige Höchsttemperatur des Basismaterials beachten, ev. ist Kühlung durch einen Ventilator oder einer Metallplatte unterhalb notwendig

nach der Belichtung ist die Platine normalerweise recht warm
diese am besten an einem dunklen Ort abkühlen lassen da die folgenden chemischen Prozesse recht temperaturabhängig sind - man will ja reproduzierbare Zeiten haben
währenddessenkann das Natriumhydroxid angemacht werden, VORSICHT vor Spritzern
NaOh 10g fur 1 liter H2O, für 2 euro-PCB's(160x100mm) sollten 0,25l reichen
die nun abgekühlten Platinen sanft in den Entwickler gleiten lassen
er chemische Prozess sollte in wenigen Sekunden gut sichtbar werden, siehe Bilder

Platine alle 30 Sekunden sanft bewegen
nach ca. 2 Minuten entfernen, Zeit hängt vom Basismaterial und von der Entwicklerkonzentration ab

gründlich mit Wasser waschen, danach sanft mit Finger oder feinem Pinsel o.ä. abreiben
der letzte Rest der ungewollten Schutzschichtregionen sollte nun  entfernt sein
auf den Leiterbahnen befindet sie sich immer noch
die Zeichung des Layouts sollte gut erkennbar sein, ev. gegen das Licht halten

Gratulation, jetzt gehts an ätzen
die nicht mehr geschützen Teile der Platine sollen nun weggeätzt werden
der billigste Weg ist in einer Ätzschale und Fe3Cl Eisendreiclorid
die Ätzzeit hängt von Temperatur, Säure und Konzentration ab und liegt zwischen 20Minutebn und einer Stunde
bessere und schnellere Ergebnisse erzielt man Natriumpersulfat
Natriumpersulfat muss allerdings auf Temperatur~40°C gebracht werden
kommerzielle Lösungen wie im Bild unten sind sehr empfehlenswert und liegen bei ~100€
der Ätzvorgang kann somit leicht beobachted werden
(100g Natriumpersulfat für 1 Liter Wasser)


 beruhigend wie ein Aquarium...


 fast fertig

nach dem Ätzen die Platinen waschen
die Leiterbahnen sind immer noch mit photopositiv-Schutzschicht beschichtet
die Schutzschicht wird am einfachsten mit Bürste und Spiritus entfernt
wenn die Platine noch nicht bestückt werden sollte wird sie am besten mit Lötlack konserviert

die Löcher mit dem Multitool bohren, ein Satz von 0,8mm 1,0mm 1,2mm 1,5mm sollte für den Anfang reichen
am besten wird mit dem kleinsten Bohrer begonnen

nun kann mit dem Bestücken begonnen werden
am besten mit den niedrigsten Bauteilen wie ev. Drahtbrücken und Widrständen beginnen
nach dem Löten die Flussmittelreste mit Spiritus entfernen
danach die Platinen am besten Klarlack konservieren
eine gewaschene und lackierte Platine hält fast "ewig"
ansonsten würde das Kupfer almählich korrodieren (Grünspan)

 

>>> Gratulation zur ersten selbstgemachten Platine<<<

 

     
andere/alternative Varianten:

  mit Photonegativspray nach der Entwicklung kann ein Bestückungsaufdruck realisiert werden
  
  








         
wenn es mal nicht funktuioniert:

obere Platine:

  • zu kurze Entwicklungszeit

die nicht so dunklen Bereiche sind immer noch photopositiv beschichtet
eine nochmalige Entwicklung ist möglich, GUT! waschen und zwischenzeitlich nicht zu lange im Licht belassen


untere platine:
(Bild oben)

  • zu hoch konzentriertes NaOH
  • (zu starkes rubbeln/bürsten)
  • (zu lange Belichtung)

diese Platine kann nicht gerettet werden


Lötprobleme:

 - die Platine wurde nicht mit Spiritus gebürstet?
      nachholen
 - die platine wurde bereits mit Klarlack überzogen?
      Klarlack mit Spiritus entfernen
 - die Platine ist bereits korrodiert?
      Platine ausgiebig mit Spiritus bürsten ev. sogar mit feinem Schleifpapier abziehen

 

 

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