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Mich hat jemand angesprochen und meinte, dass es mal interessant wäre
eine Anleitung zum Platinen ätzen online zu stellen. Da ich heute wieder
eine Platine geätzt habe, habe ich gleich ein paar Fotos gemacht und das
alles in eine Anleitung verpackt.
Was wird benötig
- Fotoschicht Platine
- Bedruckbare Klarsichtfolie
- UV Lampe zum Belichten
- Behälter zum Entwickeln (1 Liter)
- Behälter zum Ätzen
- Behälter mit Wasser
- Plastik Pinzette
- Alte Anziehsachen
- Schutzbrille
- Evtl. Handschuhe
- Stückchen Glas/Plexiglas
Grundprinzip
Jeder kennt das leidige Thema Schaltungen auf Lochrasterplatinen aufbauen.
Ich mache das schon lange nicht mehr. Die Möglichkeit Platinen zu ätzen hat
eigentlich jeder. Bei Reichelt gibt es ein Starter Set, mit dem jeder selber
Platinen ätzen kann (ca.8€).
Was ist aber genau "Platinen ätzen"
Es gibt Platinen, die haben eine Fotoschicht. Diese kann man quasi wie ein
Foto belichten und entwickeln. Man druckt die Schaltung auf eine
durchsichtige Folie, legt die Folie auf die Platine und belichtet diese mit
UV Licht. Dann werden alle Teile der Platine die mit den schwarz gedruckten
Leiterbahnen abgedeckt sind nicht belichtet, der Rest drum herum wird
belichtet. Dann wird sie in Entwicklerbad entwickelt. Dafür vorgesehene
Flüssigkeit lässt die Leiterbahnen auf der Platine erscheinen und macht sie
fähig zum ätzen. Dann legt man sie in einen Behälter mit Ätzsulfat und diese
ätzt alle belichteten Teile um die Leiterbahnen herum weg. Die Leiterbahnen
jedoch bleiben stehen. Man hat dann die Schaltung die vorher auf dem PC
entworfen wurde als Kupferschicht auf der Platine...
Ich beschreibe den Vorgang für eine 160x100mm Platine.
Layout erstellen
Das Layout -also die Schaltung- wird am PC entwickelt. Ein gutes
Programm dafür ist Sprint Layout 4.0. Dort kann man seine Schaltung
zeichnen, mit einer Vielzahl von Bauteilen aus der Bibilothek. Die Löcher in
die die Bauteil Beinchen dann gesetzt werden, sollten bei dem Layout mit
0.8mm Lochmaß gezeichnet werden, weil sie hinterher mit einem 0.8mm Bohrer
gebohrt werden müssen. Die Leiterbahnen kann man in etwa auch 0.8mm dick
machen. Als Regel gilt: Eine 1mm dicke Leiterbahn kann mit max. 1A Strom
belastet werden!
Dann druckt man die fertig gezeichnete Schaltung auf eine Overhead Folie.
Inkjet oder Laserdrucker Folie ist möglich, Druckmodus möglichst auf dunkel
und gute Qualität stellen. Je dunkler das Folienlayout, umso schärfer werden
die Leiterbahnen auf der Platine.
Tip: Druckt die Schaltung 2 mal aus, legt sie übereinander und klebt
sie passgenau zusammen. Das verdunkelt die Leiterbahnen und lässt kein Licht
mehr durch.
Ein Beispiel für ein fertiges Layout:
Beim Drucken muss man allerdings die roten Bauteilrahmen ausblenden. Die
Beschriftungen werden von vornherein spiegelverkehrt geschrieben. Diese
müssen nicht geändert werden. In der obigen Schaltung sind sie falsch
herum.
Auf Folie gedruckt:
Platine Belichten
Wenn das Layout auf Folie gebracht ist, kann man die Platine entwickeln.
Dies wird mit UV Licht gemacht. Ich habe dafür einen Gesichtsbräuner meiner
Oma benutzt, klappt super! Dieser wird auf 30cm Höhe über die Platine
gebaut. Er hat 6 x 15W. Belichtungszeit beträgt 4:30min. Man kann auch
andere Lampen mit UV Anteil benutzen. Wie lange die Platine dort belichtet
werden muss, muss man testen.
Die Platine fertig machen zum belichten. Schutzfolie an der Platine
abziehen... Die Fotoschicht nicht anfassen!
Die Folie mit dem Layout so auf die Platine legen, dass die Schrift jetzt
lesbar ist. Dann noch ein Stück Glas oder Plexiglas drüber legen, damit die
Folie glatt auf der Platine aufliegt.
Die Platine dann so lange belichten, bis die Platine fertig ist.
Platine Entwickeln
Nun kann man die fertig belichtete Platine entwickeln. Dazu benötigt man
Entwickler. Gibt es z.B. auch bei Reichelt. Ich benötige 10g Entwickler für
1 Liter Wasser. Ist meistens auf der Packung mit angegeben. Vorsicht,
der Entwickler ist aggressiv. Sogar aggressiver als das Ätzmittel, also
Vorsicht! Schutzbrille und Handschuhe tragen! Er hinterlässt Löcher wenn er
auf die Kleidung kommt! Ich benutze Natriumhydroxid. Das Entwicklerbad mit
25°C lauwarmem Wasser ansetzen.
Die Platine in die Entwickler Flüssigkeit legen und etwas bewegen, dann geht
es schneller. Anfangs sieht die Platine aus wie auf dem unteren Bild. Man
sieht die Schaltung auf der Platine nur leicht gelblich...
Nach und nach sieht man wie die Stellen entwickelt werden, die nicht von den
schwarzen Leiterbahnen abgedeckt wurden... Rechts meine Fingerabdrücke,
bitte vermeidet das! :)
Die Schaltungen auf der Platine sollten nach ca. 15s erst erscheinen.
Erscheint gar nix oder erscheint es sofort wenn es mit dem Entwickler in
Berührung kommt, habt ihr zu lange oder zu kurz Belichtet. In diesem Fall
müsst ihr weiter rum probieren.
Wenn alle Stellen gut entwickelt sind, dann kann man die Platine heraus
nehmen und in klares Wasser legen, oder unterm Wasserhahn gründlich
abspülen. Entwickler-Reste auf der Platine stören den Ätzvorgang!
Platine ätzen
Nun muss ja noch die Kupferschicht weg, die um die Leiterbahnen liegt. Das
geht mit dem Ätzvorgang. Dazu braucht man Ätzmittel, auch wieder bei
Reichelt erhältlich, da ist es einfach sehr günstig. Gibt es in fertig
abgepackten Tüten, ich nehme aber immer ein größeren Behälter, und wiege mir
selbst ab was ich benötige.
Den Behälter zum ätzen habe ich mir selber gebaut. Bei dem Starter-Kit ist
aber eine Schüssel dabei. Da der Ätzvorgang durch einblasen von Luftbläschen
extrem beschleunigt wird, habe ich mir einen hochkant aus Plexiglas gebaut.
Unten liegt ein Luftstein drin, der von einer Aquarienpumpe mit Luft
versorgt wird. Das Wasser sollte 50-60°C haben, das wäre die optimale
Ätztemperatur.
Ätzmittel im heißen Wasser ganz auflösen lassen und dann die entwickelte
Platine hinein stellen/legen.
Die Luft umströmt die Platine und bringt immer frisches Wasser an die zu
ätzenden Stellen. Da ist der Vorteil der eingeblasenen Luft!
Unten sieht man sehr schön, wie das Kupfer um die Leiterbahnen herum
weggeätzt wird. Im oberen Teil sieht man schon das fertige Ergebnis, das
grüne ist die "nackte" Platine. Im unteren Teil ist noch Kupfer um die
Leiterbahnen vorhanden.
Nach dem Ätzbad wird die Platine dann noch einmal gründlich mit Wasser
abgespült und man lässt sie trocknen. Die Platine ist nun fertig...
Nun muss nur noch gesägt und gebohrt werden. Gebohrt wird üblicherweise mit
einem 0.8mm Bohrer.
Ich übernehme keine Haftung für falsche Handhabung
oder Missbrauch von Ätzmitteln oder Entwicklern sowie sonstigen Mitteln.
Hafte nicht für gesundheitliche Schäden. Nachgehen der Anleitung auf eigene
Gefahr...!
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Allgemein
