Herstellung von Platinen

[Helmut]

Hallo Uli

Da Reicht ein Edding oder ein CD Stift.

[Opa.Wolle †]

Mhm, einen CD-Stift, das muß ich doch mal ausprobieren!

[Schemus]

Ich war auf der Pirsch und habe mich bei boesner (boesner.com) hier in Leipzig beraten lassen. Die Frage nach einem Stift im Zusammenhang mit Ätzungen in Kupfer ist denen ja nicht unbekannt, da die künstlerische Lithografie ja wohl auch auf geätzten Kupferplatten beruht, wie mir erklärt wurde.

Ich schweife schon wieder ab....

Zwei Stifte habe ich,
- einer ist leer und zum selbst Befüllen, kommt von der Firma Schmincke & Co. aus Erkrath (www.schmincke.de) und lässt sich mit Lack, Tusche oder Edding-Tinte befüllen. "LINER No". 1 Strichbreite 0,8 mm und noch nicht befüllt.

- der zweite ist von Edding, Nr. 780 creative und ist mit Lack gefüllt. Strichbreite 7 mm. Besonderes Gimmick hier, die Mine lässt sich austauschen. Mir war nicht klar, dass es für Edding sogar Ersatzteile gibt

Da ich das Ätzen mit HCL + H2O2 bevorzuge (ich warte nicht so gerne), teste ich mal die Standfestigkeit der Edding-Linien auf Kupfer in der Brühe und gebe hier ein Statement ab.

Eine Frage zum Abschluß. In grauer Vorzeit haben wir mir roter Heinz-Tusche + Feder oder Scribent die Leiterplatten gezeichnet und in og. Brühe geäzt. Diese Tusche stammte von einem Hersteller aus Ost-Berlin. Kennt die noch jemand und gibt es davon eventuell Nachfolgeprodukte?

[Opa.Wolle †]

Hi,
auch im "Westen" habe ich meine ersten Platinebahnen Mitte der 60iger Jahre mit einem schwarzen Lack und Pinsel aufgetragen.
Hat funktioniert, sah aber sehr "künstlerisch" aus!
Was das aber für ein Lack war, weiß ich nicht mehr.

[Opa.Wolle †]

Auf ein Neues:

Platine neu zugeschnitten und gebohrt
Leiterbahnen mit Lackstiften aufgetragen
Auf der angewärmten Herdplatte getrocknet

   

Geätzt mit 40°C warmen Natriumpersulfat

   

Gereinigt und mit Lötlack versehen

   

Reine Handarbeit, also etwas zackelig, fällt aber nach dem Löten nicht mehr so auf!

[Uli]

Ohja, schön fummelig die ganzen Leiterbahnen zwischen den IC's durch...

[Opa.Wolle †]

Ja stimmt Uli,
ich habe die Bahnen auf Kurzschluß überprüft.
Da, wo es mir zu eng war, habe ich noch nachgearbeitet.
Nach dem Ätzen wurden die Bahnen durchgemessen, alles i.O.

[Schemus]

Aus Zeitmangel musste dieser Beitrag warten, doch die Bitte eines Freundes hat mich am Sonnabend wieder mal an den PC gezwungen

   

Das Layout habe ich schnell in SparkFun gemacht und mit einem HP LJ 6 MP auf eine Seite des Pollin-Kataloges gebannt. Meine Versuche mit den Seiten aus dem Reichelt 2013 waren ja nicht so erfolgreich. Mit einem alten Bügeleisen habe ich es dann direkt auf die kaschierte Seite "aufgebügelt", abkühlen lassen und in warmem Waser mit etwas Spülmittel eingeweicht und dann das Papier vorsichtig abgerieben. HCL+ H2O2 + H20 + 20 Sekunden Zeit:

   

Das kleine Schnipselchen sieht dann doch ganz gut aus, darum habe ich gleich noch eine etwas aufwändigere in Angriff genommen:

Ausdrucken und aufbringen der Leiterzüge erfolgte wie schon beschrieben, dann das Bad im Bad:

   

Da sich wieder ein paar Stellen als unsauber oder zu dünn beschichtet erwiesen, habe ich punktuell mit dem Edding nachgeholfen:

   

Dann ab in die (jedesmal neu anzusetzende) Brühe:

   

OK, es soll ein erster Testaufbau werden, denn mit den Unterätzungen würde ich es als Leiterplatte entsorgen. Nach ein paar Korrekturen und mit den zu bohrenden Löchern, lässt sich das Teil gewiss verwenden:

   

Fazit:

- Transfer der Leiterbilder über HP-Laserdrucker (orig. Toner!) und Pollin-Katalogseiten funktioniert besser als mit Seiten aus dem Reichelt-Katalog

- Unterätzungen nehmen zu, wenn die Brühe 1:2 mit Wasser verdünnt wird. Standard: 1 Teil HCL 32% + 2 Teile H2O2 32% + 1 Teil H2O 100%

- auch die Ätzdauer nimmt extrem zu (2,5 Minuten) im Verhältnis zur Standard-Verdünnung (20 Sekunden).

- Der Edding Lackstift deckt extrem gut und hält auch in der Brühe sehr gut! Selbst an den Stellen, die ich nach dem Trocknen mit einem Skalpell wieder freigelegt hatte, weil der Lack verlaufen war (letztes Foto Rechte Hälfte oben die 90° Biegung der Leiterbahn mit dem "dicken Knie").

to do:

- Testreihe verschiedener Verdünnungen machen um ein Verhältnis zu den Unterätzungen herstellen zu können. Das schränkt den Verbrauch an HCL und H2O2 ein.

- Rausfinden, wie ich die Tonerdichte beim HP LJ6 erhöhen kann damit ich ein eine qualititiv bessere weil dickere Tonerschicht erreichen kann

- Test der Ausgabe-Plots und -Dateien des SparkFun (DXF, IPF, etc.) auf der Fräsmaschine um die Platinen sauber bohren zu können.

Wird fortgesetzt...

[Schemus]

Platine neu zugeschnitten und gebohrt
Leiterbahnen mit Lackstiften aufgetragen
Auf der angewärmten Herdplatte getrocknet

Opa.Wolle, was genau für einen Lackstift verwendest du für die Leiterzüge? Mein Edding kleckst und fabriziert damit jede Menge Nacharbeit. So wie ich das auf deinen Bildern sehe, ist Unterätzen kein Thema. Und ausserdem gehe ich mal los um mir andere Ätzmittel zu holen. Eisen-(III)-chlorid oder Natrimupersulfat scheinen da weitaus bessere Ergebnisse zu liefern.

[scotty †]

Hallo,
ich verfolge diesen Thread schon geraume Zeit und wundere mich immer mehr, warum in der heutigen Zeit, wo es alle bewährten Zutaten/ Chemikalien zum Spottpreis gibt, noch mit abenteuerlichen Zusammenstellungen und Verfahren gearbeitet wird. Wenn ich Eure Ausführungen mit all den Nacharbeiten, gefährlichen Chemikalien (Salzsäure o.ä.), Retuschen und sonstigen Unwägbarkeiten so verfolge, so viel Zeit und Mühe möchte ich nicht mehr für die Leiterplattenherstellung aufwenden! Auch ich habe bis zur Wende Leiterbilder mit ätzfestem Lack und Röhrchenfeder direkt auf die vorher gebohrte Rohplatine gezeichnet und mit Eisen- III Chlorid geätzt, weil es nichts anderes gab! Abgesehen von der Schweinerei, wenn mal was von der gelben Brühe daneben ging und des immensen Zeitaufwandes, wenn man eine Platte mehrmals brauchte, war es immer ein Glücksspiel zwischen "nicht weggeätzt" und "unterätzt".
Seit etwa dem Jahr 2000 habe ich Sprint Layout zum Entwurf und einen Laserjet 1100 zum Ausdrucken und damit ist die Leiterplattenherstellung zur "Nebensache" geworden, weil schnell, sicher und reproduzierbar.

1. Entwurf mit Sprint Layout, das Programm kostet heutzutage ca. 59 €
2. Ausdruck mit Laserdrucker auf Laserfolie (damit die Folie gut ausgenutzt wird, sammle ich meist einige Layouts, bzw. halbiere die A4- Blätter) (ca. 1€ pro Blatt)
3. Verdichten des Tonerbildes auf der ausgedruckten Folie mit Tonerverdichterspray (13€)
4. 5min Belichten des fotobeschichteten LP- Materials mit der darauf liegenden Folie unter einer UV- Leuchtstoffröhre (15€)
5. Entwickeln mit Positiventwickler, meist NaOH (1€ für 1Liter), reicht für etliche Platinen, jedoch luftdichte Aufbewahrung in einer Plastikflasche nötig
6. Ätzen in 45- bis 50°C warmem Ammonium- Persulfat, ca. 6€ für 2Liter (hoher schmaler Plexiglasbehälter mit einem normalem, auf Anschlag gedrehten Aquariumheizer), reicht ebenfalls für fast 1,5 m², je nach Deckung
7. Abspülen, Fotolack mit Aceton abwaschen, bohren, Platte mit Lötlack einsprühen, trocknen lassen, fertig.

Hier mal noch die Vorlage für ein halbes Blatt Laserfolie, also A5.
Darauf seht Ihr drei Servoleiterplatten für meinen Bekannten, einmal das Heimsenderlein mit XR-2206 und einmal den zuletzt von mir vorgestellten einfachen Transistor AM- MW- Modulator. Das Muster in den Leiterzügen müßt Ihr Euch wegdenken, das konnte ich für den Export nicht ausblenden.


  Exportversuch.BMP (Größe: 103,56 KB / Downloads: 43)

Daß das Ganze incl. Bestückung und Test eine Sache von wenigen Tagen war, konntet ihr mitverfolgen.

[Schemus]

Hallo,

da ich in den letzten Jahren keine Platinen hersgestellen musste und größtenteils mit Lochraster gebastelt habe, bin ich bei dem Thema etwas hinten dran. Wobei ich bei der Gefährlichkeit von Salzsäure im Vergleich mit anderen Atzmitteln nicht da core mit dir bin Scotty. Grundsätzlich ist beim Umgang mit Chemikalien ein gestrichenes Maß an Vorsicht walten zu lassen und da mache ich keinen Unterschied!

An der Stelle von mir der Hinweis, dass sich jeder, der plant solche Stoffe anzuwenden, gründlichst über drohende Gefahren informieren sollte und sich in Bezug auf Aufbewahrung und Handling von Chemikalien im Allgemeinen ein gewisses Grundverständnis aneignen muß! Da spreche ich nicht nur vom versauten Küchenfußboden . Es packt ja auch nicht einer aus Spaß an der Freude an die Annode einer EL34, der sich weiterhin mit der Materie beschäftigen will.

An der Stelle die Frage an alle: Wie verfahrt ihr mit den Resten, bzw. was macht ihr mit den ausgenutzten Ätzbädern? Ich für meinen Teil lasse die Brühe "eindampfen" und die Reste (Kupfer-(II)-chlorid Dihydrat) werden in einer Chemikalienflasche gesammelt. Damit kann dann der kenntnisreiche Giftmischer zu Silvester seine.......... Ok das gehört jetzt nicht hierher.

[Uli]

da core

D'accord. Bitte! Nur so! Das ist nämlich Französisch und heisst "einverstanden"
Ich "schulmeistere" nicht unbedingt SO gern aber manches verursacht sonst Augenkrebs
Für die Sylvester-Tips solltest Du einen neuen Thread im Offtopic machen

Edit: Ich bin auch kein Genie, kann aber französisch

[Schemus]

Hallo Uli, nur kurz, ich bin auch kein Ortographie-Genie oder so, doch bedeutet d'accore nicht "von Herzen" und da core bezeichnet die Übereinstimmung mit einer anderen Meinung?

Edit: Uli hat Recht, habe mich gerade mal schlau gemacht. Danke für den Hinweis!

[scotty †]

Hallo,
kurz zur Entsorgung der Ätzchemikalien. Der Entwickler, ich setze immer eine Literflasche an, reicht für ca. 1/2 m² Leiterplatte und hält bei luftdichter Lagerung ca. 1/2 Jahr. Dann sammele ich ihn in einem 5l Plastikkanister. Wenn der voll ist, kommt er zum nächsten Termin zum Sonderabfallmobil, das unser Entsorger in regelmäßigen Abständen die Runde drehen läßt. Das gleiche passiert, natürlich getrennt, mit dem Ätzbad. Davon brauche ich für eine Küvettenfüllung 2l. Das reicht aber länger aus. Dafür habe ich einen 10l- Kanister.
Natürlich kann man sich auch mit dem Ammonium- Persulfat verätzen, besonders die Augen, jedoch ist diese Chemikalie auf Kupfer optimiert, währenddessen z.B. Salzsäure sich rasend schnell auf alles stürzt. Demgegenüber dauert das Ätzen mit dem Persulfat länger und funktioniert erst ab min. 45°C recht ordentlich.
Natürlich gebe ich Dir recht, das Arbeiten mit jedweder Chemikalie setzt die höchste Vor- und Umsicht voraus.

... und das mit Silvester will ich gar nicht erst wissen!

[Robert_H]

Hallo Zusammen,

hier mal eine Platine ganz ohne Chemie.
Sie wurde auf einer CNC-Leiterplattenfräse hergestellt.

       

Herzliche Grüße
Robert

[scotty †]

Hallo,
solche gefräste Leiterplatten können nur bis zu einer bestimmten Packungsdichte hergestellt werden, bei hoher Anschlußdichte ist das einfach nicht mehr machbar. Hier eine Platte, die ich mal für ein Museum zur Steuerung eines AV- Controllers entworfen habe. Das ist ein zweiseitiges Layout mit Leiterzügen durch die 2,5mm- Anschlüsse von IC's.

   

Da ist max. 0,2mm Abstand zwischen Lötauge und dem durchgeführten Leiterzug.

[Robert_H]

Hallo Wolfram,

die Maschine wurde vor Jahren in unserer Firma für den Laborbetrieb angeschafft um Lochraster-Platinen und die Fädeltechnik zu ersetzen.
Der Vorteil war,man hatte sofort eine Platine zur Hand,konnte sie auch mal verkaufen und jederzeit wieder reproduzieren.
Das Ganze ohne Chemie und die damit verbundene Entsorgung.
Das war allerdings noch zu Zeiten ohne Multilayer und SMD-Technik.
Ich habe aber auch schon doppelseitige Platinen und Leiterbahnen durch zwei IC-Beinchen im 2,54er Raster realisiert.
Mit der Packungsdichte sind natürlich Grenzen gesetzt.
Aber trotzdem hat uns die Fräse damals gute Dienste geleistet.
Jetzt wird sie nur noch für den 'Hausgebrauch' aktiviert.
Ein weiteres Manko ist,dass die Software noch aus DOS-Zeiten stammt.

Herzliche Grüße
Robert

[Helmut]

Hallo

Hier mal mein Versuch.


Ausdruck mit Tintendrucker auf Folie,im Bilderrahmen zusammen mit der Platine und Schaumstoff eingeklemmt.
Danach 4min Belichtet mit einer Nagelstudio UV-Lampe.

           

[Schemus]

... und das mit Silvester will ich gar nicht erst wissen!

Hallo Scotty, es ist letztlich ein gestalterisches Element. Wie fast alle kupferhaltigen Verbindungen färbt es die Flamme grün, jedoch werden Chlorverbindungen frei und darum empfielt es sich nicht!

Die etwas matschigen Rückstände gebe ich in die Verwertung (Schadstoffmobil). Doch da sehr wenig anfällt, geht einige Zeit ins Land, ehe eine 500 ml Flasche voll ist.

[Schemus]

Hallo Helmut, wie geht es denn bei dir weiter? Ist das letzte Bild die entwickelte Platine?