Wie stelle ich eigene Platinen her ?

Diejenigen unter euch die gern komplexere Schaltungen aufbauen möchten und dabei nicht auf die Loch- oder Streifenrasterplatinen zurückgreifen wollen, möchten villeicht eigene Platinen entwerfen und herstellen. Zur Herstellung sind einige Arbeitsschritte erforderlich, welche hier erklärt werden sollen.

Entwickeln des Layouts:

Ein Layout ist dass, was hinterher auf der Platine zu sehen sein soll (z.B. die Leiterbahnen). Dieses Layout wird auf einer Folie benötigt. Hier können einfache Overheadprojektorfolien verwendet werden. Nun wird das Layout entweder am PC erstellt und anschließend auf die Folie gedruckt oder aber von Hand auf die Folie gezeichnet.
Für das Erstellen am PC gibt es viele CAD Programme die sehr hilfreich sein können. Diese Programme sind in der Regel recht teuer. Der kleine Privatmensch kann jedoch das Programm Eagle kostenlos herunterladen und verwenden. Der Einstieg in dieses Programm ist recht simpel. Nun kann das Layout auf eine Folie gedruckt werden. Hierbei ist die Druckgröße genau zu beachten und gegebenenfalls einzustellen. Weiterhin ist es wichtig bei Tintenstrahldruckern spezielle Folien zu verwenden, andernfalls hat man "Tröpfchen" anstatt eines Layouts. Mit Laserdruckern können die billigen Standartfolien problemlos bedruckt werden.

Welche Platinen verwende ich am Besten ?

Welche Platine sich für welche Zwecke am Besten eignet muss jeder selbst herausfinden. Wir können Einsteigern die Qualitätsplatinen von Bungard empfehlen. Diese sind hochwertig und trotzdem nicht zu teuer (bei Reichelt zu bekommen). Generell raten wir ehr zu Epoxyd Platinen als zu Platinen aus Hartpapier. Die Epoxydplatinen sind einfach stabiler und besser zu be- und verarbeiten.
Auf dem Bild sind zu sehen: eine Folie mit Layout und 2 Epoxyd-foto-platinen. (das blaue ist die lichtundurchlässige Schutzfolie)

Das Belichten der Platine

Um nun das hergestellte Layout auf die Platine zu bekommen müssen die Fotoplatinen mit dem Layout belichtet werden. Bei den standart Platinen werden die Stellen, die Licht abbekommen haben später weggeätzt. Das bedeutet anders herum das unsere auf der Folie schwarzen Leiterbahnen stehenbleiben.
Zum Belichten wird die (blaue) Schutzfolie von der Platine abgezogen und das Layout auf die nun kupferfarbene Seite der Platine gelegt (überlegt euch 3mal wie richtigherum ist). Wichtig ist das die Folie auf keinen Fall verrutschen darf. Um dies zu gewährleisten gibt es verschiedene Methoden: Man hat einen Platinenbelichter (ein Belichtungsgerät, welches extra für diesen Zweck gedacht ist), oder man legt die Platine mit der Oberseite nach unten auf ein Stück Schaumstoff, dann auf die Kupferseite der Platine die Layoutfolie und darauf eine Glasplatte. Nun kann die Folie nicht verrutschen und man belichtet von oben.

Welche Lichtquelle eignet sich zum Belichten ?

Es wirkt beim Belichten nur reines UV Licht. Normales Licht enthält nur sehr geringe Anteile von UV Licht, trotzdem kann z.B. mit einer starken Halogenlampe belichtet werden (bei 1000W Lampe etwa 50 - 60 sek, Abstand halten wegen großer Hitze ) Am besten eignen sich UV Röhren zum Belichten. Diese brauchen nur eine geringe Wattzahl und sind trotzdem effektiver zum Belichten. Solche Röhren haben eine spezielle Kennzeichnung: Hinter der Wattzahl steht "/05" (diese findet man beispielsweise in Solarien oder Gesichtsbräunern, können aber auch im Fachhandel gekauft werden z.B. Reichelt )

Wir haben zum Belichten unseren selbstgebauten Platinenbelichter verwendet. Hier wurde die Folie einfach mit Klebeband festgeklebt. Und die Platine dann daraufgelegt.

Dann wurde der Deckel zugemacht und die UV Röhren eingeschaltet (2x 8W). Wir hatten direkt bei unserem ersten Versuch Glück mit der Belichtungszeit. Nach exakt 5 min wurde das UV Licht wieder ausgeschaltet.

Nach dem Belichten: Das Entwickeln:

Das Entwickeln sollte möglichst schnell nach dem Belichten passieren damit die Platine nicht so viel zusätzliches Licht abbekommt. Zum entwickeln wird eine Natriumhydroxid- Lösung benötigt. Dazu werden 10g Natriumhydroxid (NaOH) in 1 Liter Wasser aufgelöst. Nun wird die Platine in diese Lösung gegeben und darin etwas bewegt. Nun sollten sich nach einigen Sekunden (20-50 Sek) die Leiterbahnen abzeichnen. Die Platine nicht länger als etwa 3 min in dem Entwickler lassen! Nun ist die Platine sorgfältigst! unter fließendem Wasser abzuspülen.

Das eigendliche ätzen der Platine:

Geätzt wird mit einer 50-60°C warmen Natriumpersulfat- Lösung. Für diese werden etwa 220g Natriumpersulfat (Na2S2o8) auf einen Liter Wasser gegeben und gut verrührt. Die abgespülte und getrocknete Platine wird in die Säure gegeben und darin bewegt. Wichtig dabei: Handschuhe und Schutzbrille tragen denn diese Säure kann sogar Kupfer wegätzen ! Beim Umgang mit der Säure immer im Hinterkopf haben das es eine Säure ist - also ätzbeständige Gefäße verwenden, nicht auf den guten Holztisch kommen lassen...usw. Wenn die Säure 50-60°C Temperatur hat wirkt diese am Besten. Und immer schön bewegen...

Nach kurzer Zeit zeichnen sich die Zwischenräume leicht rosa auf der Platine ab (erstes Bild). Nach weiterer Zeit und weiterem Schwenken in der Säure sollte die Platine dann etwa wie auf dem zweiten Bild aussehen. (nach etwa 8-10 min)

Wichtig auch hier ordentlich mit Wasser alles abspülen.

Ergebnis

Wenn alles geklappt hat dann halten Sie nun Ihre erste selbst erstellte Platine in den Händen. Evt. muss mit der Belichtungszeit etwas experiementiert werden falls das Ergebnis Ihnen nicht so ganz gefallen sollte. Die Säure und der Entwickler müssen nicht weggeschüttet werden, sondern können mehrfach verwendet werden.

Bohren:

Nun muss noch gebohrt werden: Die Löcher für die Bauteile haben sehr kleine Durchmesser (0,5mm, 0,8mm 1mm). Am besten können diese mit einem Dremel in einem Bohrstativ gebort werden. Wichtig: die Löcher auf keinen Fall zu groß machen, da sonst später beim Löten das Lötzinn an den Beinchen der Bauteile zum Bauteil hochlaufen kann.

Bestücken und Löten:

Nun nachdem die eigene Platine fertig ist muss nur noch bestückt und gelötet werden und man hat es geschafft.

Glückwunsch zu Ihrer ersten Platine !

Fragen oder Anmerkungen ? Ab ins Forum !