PlatinenAetzen

Anleitung: Platinen ätzen

Der Herstellungsprozess für selbstgeätzte Platinen ist kurz gesagt der folgende:

• Layout
• "Nutzen" erstellen
• Maske drucken
• Platine belichten
• ätzen
• reinigen
• testen
• sägen, bohren, durchkontaktieren
• testen
• bestücken
• testen

Layout

• not covered here

Nutzen erstellen

Packt man mehrere Platinen auf eine Maske, so nennt man das einen Nutzen. Die Herstellung eines Nutzens in Eagle ist leider nicht ganz einfach.

Der beste uns bekannte Weg:

• Eagle boardfile (.brd) kopieren, so dass es unter neuem Namen gespeichert ist und kein korrespondierendes Schema-File (.sch) existiert
• Nutzen-File öffnen
• Alle Ebenen einblenden
• Mit dem "Select"-Tool alle Elemente auswählen
• Mit dem "Cut"-Tool rechts auf die Auswahl klicken, "Cut: Gruppe"
• Mittels "Paste" weitere Kopien der Platine auf der Arbeitsfläche platzieren

Maske drucken

• (Nur) folgende Ebenen einblenden: Top, Pads, Vias, Dimension
• Druckoptionen: Spiegeln, Schwarz, Gefüllt
• Mit dem Laserjet eine Folie einfach zweimal bedrucken. Funktioniert erstaunlich gut.
• Nach Möglichkeit NICHT die Platine als Grafik exportieren und extern bearbeiten.
• Wenn doch: VOR dem Belichten checken, ob die Größe zu 100.0% korrekt ist!

Doppelseitige Platinen

• Rückseite (Layers: Bottom/Pads/Vias/Dimension) beim Druck nicht spiegeln
• Vorder- und Rückseite in je ein PDF drucken, z.B. Vorderseite nach links oben, Rückreite rechts oben ausrichten
• Mittels "pdftk vorderseite.pdf background rueckseite.pdf output output.pdf" die PDFs mergen
• Dieses PDF zweimal auf dieselbe Folie drucken.

Platine belichten

• Platine auf die richtige Größe zuschneiden.
• Platine sollte groß genug sein, um noch in den Rahmen der Ätzküvette eingespannt werden zu können
• Platine braucht ca. 1cm Rand, um die Maske mit Tesa draufzukleben.
• Schutzfolie von der Platine ziehen, passend zugeschnittene Maske plan auflegen und mit Tesa fixieren.
• Achtung: Keine Fingerabdrücke auf Platine oder Folie machen, Tesa darf nicht auf die Nutzfläche ragen!
• Achtung: Maske nicht spiegelverkehrt aufkleben! ggf. einen Text auf die Platine setzen, das hilft.
• Platine auf die saubere! (Keine Fingerabdrücke etc, ggf. mit Aceton reinigen) Glasplatte des Belichtungskoffers legen.
• Platine evtl. mit ausgemusterter Festplatte beschweren.
• Koffer mit 12V-DC versorgen.
• 3 Minuten belichten. NICHT! OHNE! UV-SCHUTZBRILLE! IN DIE LEDS SCHAUEN! echt jetz.
• Platine im Koffer verschieben, um mögliche Abschattungen auszugleichen
• nochmal 3 Minuten belichten.

Doppelseitige Platinen

• Vorderseite belichten wie oben beschrieben
• Durch die Maske der Vorderseite mit 0.5mm Bohrer einige Vias o.ä. bohren, um auf der Rückseite Orientierungspunkte zu haben
• Schutzfolie unten abziehen
• Maske der Rückseite so exakt wie möglich auf den Bohrlöchern ausrichten und mit Tesa fixieren
• Rückseite belichten wie zuvor die Vorderseite

Platine entwickeln

• Schutzbrille!
• Die Dunkelgraue Schale zu 2/3 mit lauwarmen Wasser befüllen (ggf. rechtzeitig Boiler einschalten)
• etwa einen Teelöffel Entwickler (Natriumhydroxid / Ätznatron) darin auflösen, gut durchmischen
• Mit Pinzette die Platine ins Laugenbad stecken
• Nach wenigen Sekunden sieht man deutlich, wie sich der Schutzlack an den belichteten Stelle dunkelrot verfärbt und auflöst
• Die Platine noch 30-60 Sekunden im Entwicklerbad schwenken, ggf. wenden
• a: Platine herausnehmen, unter Wasserhahn reinigen, kritisch beäugen
• Man sollte im Licht den übrig gebliebenen (nicht belichteten) Schutzlack sehen.
• Dieser muss auch an den engsten belichteten Stellen vollständig entfernt sein.
• ggf. nachentwickeln, im Laugenbad mit "weichem Pinsel" (sprich: Finger) vorsichtig über kritische Flächen reiben
• goto a

Platine ätzen

• Schutzbrille!
• Schutzkleidung / entbehrliche Kleidung!

 Echt jetzt: Man kommt mit der Ätzsäure in Kontakt. 
 Man wird diese früher oder später an die Kleidung bekommen.
 Die Säure macht lustige rostbraune Flecken auf schwarze T-Shirts und frisst sich spätestens 
 bei den nächsten Waschvorgängen lustig durch Baumwolle.
 Soll Leute geben, die haben Säurelöcher in Pullis, T-Shirts, Jeans

• Aquariumspumpe der Ätzküvette anwerfen und schauen ob der Blubberschlauch richtig angeschlossen ist
• ggf. Schlauch aus der Säure holen und mit Kabelbinder o.ä. neu fixieren
• Ohne genügend Luft funktioniert die Ätzküvette nicht bzw. schlecht!
• Säurebad rechtzeitig vorher anheizen. Zieltemperatur: 40-50°C
• Platine einspannen, u.U. den Rahmen unten mit Haushaltsgummi fixieren
• Ab ins Säurebad und das Spektakel genießen
• nach wenigen Minuten sollten die Platinen fertig sein.
• Wenn sich in engen Stellen das Kupfer nicht löst: Herausholen, mit spitzem Gegenstand vorsichtig das entsprechende Kupfer freilegen, weiter ätzen.
• schon fertig!

Platinen reinigen

• Platinen unbedingt mit Aceton vom restlichen Schutzlack befreien. Dieser leitet nicht und lässt sich sehr schlecht löten
• Das Reinigen vor dem Bohren durchführen, sonst bleiben Küchenrollenreste o.ä. an den Bohrlöchern haften

Leiterbahnen testen

• per Durchgangsprüfer checken, ob alle Leiterbahnen so voneinader isoliert sind wie sie es sein sollten
• die kritischen Stellen seines Layouts kennt man ja!

Sägen, Bohren, Durchkontaktieren

• Platinen auf die Zielgröße zuschneiden, Nutzen auftrennen
• Mittels Dreml alle Löcher, Vias, Pads etc. bohren.

Gängige Bohrgrößen sind:

• 0.6mm für Vias
• 0.8mm für genietete Vias
• 0.8mm für Diskrete Bauteile (Widerstände etc)
• 1.0mm für Pfostenleisten, Dioden u.ä.

Doppelseitige Platinen

• Vias durchkontaktieren entweder via Nieten (to be tested) oder 0.6mm Silberdraht.
• Vias von beiden Seiten verlöten, so flach wie möglich abschneiden
• ALLE! Vias UNBEDINGT! auf Durchgang testen, BEVOR Bauteile darüber gelötet werden!

Platine bestücken

• siehe Lötkurs

Platine testen

• fertich!