Platinen herstellen

Historie

Früher hatte ich mit säurefestem Edding oder Klebeband das Kupferband abgedeckt und dann mit Eisen-3-Chlorid geäzt. Im folgenden sind "neue" Methoden und Informationen rund ums Thema Platinen.

Direkt Toner Verfahren

Thomas Pfeifer hat auf seiner Seite das Direkt Toner Methode beschrieben. Dabei wird das Layout mit dem Laserdrucker auf Papier gedruckt. Der Toner dann mit einem Bügeleisen auf das Kupfer übertragen. Dannach wird das Papier mit Spüli und Wasser abgelöst. Da der Toner ätzfest ist kann danach Problemlos geätzt werden. Das Ergebnis kann sich sehen lassen:

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Links
Toner Transfer selbermachen

Bügelfolie

Als Alternative zum Direktonerverfahren, habe ich die 'FAB in a Box' Folien von Plusar ausprobiert. Diese besteht aus speziell beschichtetem Laserdrucker Papier von dem der Toner mit einem Laminator auf das Kupfer übertragen wird. Als Laminergerät habe ich den GBC-ibico A4 Creativ CL90 erfolgreich verwendet. Auf diesen Toner wird dann eine ätzfeste grüne GreenTRF Folie aufgeschmolzen. Sie verdeckt etwaige kleine Toner Löcher. Das Ätzen geschieht dann analog zum Direktoner Verfahren. Die Ergebnisse sind etwas besser, dafür kostet die Folie auch mehr.

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Heissluft Verzinnen

Auch von Thomas Pfeifer ist die Idee, die fertig geätzte Platine mit Heissluft vor zu verzinnen. Dazu wird Fittinglotpaste aus dem Baumarkt verwendet. Die Paste wird grob aufgetragen, dann mit dem Heissluft Fön erhitzt. Sobald sie flüssig ist, wird überschüssiges Zinn mit einem Lappen weggewischt.

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Fotolack

Für exaktere Platinen verwende ich fotobeschichtete Platinen von Bungard. Für diese drucke ich das Layout mit dem Laserdrucker auf Overhead Folie No.3555 von Zweckform. Damit diese lichtdicht sind, lege ich zwei übereinander. Belichtet wird mit einer alten UV Höhensonne (danke an die Spender smiley) vom Typ "Original Philips UVA" mit vier Röhren 'Philips TL 29 D'. Die Belichtungszeit von 200sec, bei einem Abstand von 65mm, habe ich per Messreihe bestimmt und hängt stark vom Glas der Abdeckung ab. Ich habe 3mm starkes Glas verwendet. Entwickelt wird mit einer Natriumhydroxid (NaOH) Lösung. Den Entwickler kauft man fertig oder man löst 5g NaOH in 0.25l Wasser. Eine Anleitung (privat) gibt's von Bungard.

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Ätzen mit Salzsäure und Wasserstoffperoxid

Da das Ätzen mit Eisen-III-Chlorid immer so lang dauert und man auch noch heizen muss, bin ich auf der Suche nach etwas schnellerem auf Salzsäure (HCl) gestossen. Den nötigen Sauerstoff (O2) für die chemische Reaktion liefert Wasserstoffperoxid (H2O2).

Allerdings wird bei der Reaktion giftiges (giftig wichtig) Chlor frei. Deshalb mache ich das nur noch im Freien bzw. in der Garage. Ausserdem habe ich immer Gummihandschuhe (wichtig) und Schutzbrille (wichtig) an.

39%ige Salzsäure und 30%iges Wasserstoffperoxid gibt's im Baumarkt oder in der Apotheke. Die Salzsäure wird mit Wasser verdünnt falls sie zu stark oder 'rauchend' ist. Aber immer zuerst Wasser und dann die Säure in eine Schale geben. Dann ein wenig Wasserstoffperoxid dazu. Die Platine ist in wenigen Sekunden (!) fertig. Das Mischungsverhältnis ist ca.

100ml H2O + 100ml HCl + 10-30ml H2O2

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Olimex

Soll eine professionelle Platine mit Lötstoplack, Durchkontaktierungen und vergoldet entstehen, dann braucht's eine Platinenfertiger. Olimex aus Bulgarien macht günstige Ein- und Doppelseitige Platinen. Als Daten habe ich eagle.brd Dateien von mehreren Projekten und ein BMP mit der Anordnung des Nutzen in ein ZIP gepackt. Schickt man diese per Email nach Bulgarien erhält man ein Angebot. Nach der Bezahlung und ein wenig Warten gibt's die fertigen Platinen. Die eagle Daten kann man vorab per Design-Rule-Check ('DRC') überprüfen. Die entsprechenden drc Files sind olimex-8mils.dru und olimex-10mils.dru.

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PCB-Pool

Für SMD mit sehr kleinen Strukturen ist Olimex nicht gut genug. Dafür habe ich mir pcb-pool von Beta Layout ausgesucht. Dort bekommt man die für den Lötpasten Auftrag praktische Schablone ('Stencil') gleich mit. Eigentlich sollten KiCad Daten akzeptiert werden. Dies hat aber bei mir nicht geklappt. Sodass ich erst noch Gerber-Daten erzeugen musste. Aus Kostengründen habe ich auf eine Bestückungsaufdruck verzichtet. Hier die Zusammenfassung des Auftrags:

Anzahl: 4
Artikelnummer: PCBPOOL2s
Beschreibung: PCB-POOL Prototyp doppelseitig
Länge in mm: 60
Breite in mm: 60
Dateiformat: KICAD
Lieferzeit: 8 Arbeitstage (AT)
Basismaterial: FR4, 35µmCu, 1,6mm
Stopplack: ja, beide Seiten verschieden
Bestückungsdruck: nein
Oberfläche: Ormecon® - partielle chem. Verzinnung für superflache Pads
Min. Leiterbahnstärke / -abstand: >= 0.150mm (6mil)
Min. Bohrenddurchmesser: >= 0.3mm (12mil)
Möchten Sie Überlieferungen zum halben Preis kaufen, wenn vorhanden? nein
E-Test: ja
Free Stencil: ja

Während der gesamten Produktion bekommt man Bilder über den Status des Auftrags per Email zugesendet. Die Platinen kamen bei mir 9 Tage nach der Auftragsbestätigung an.

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Seeedstudio

Nachdem Olimex zur Zeit keine Prototypen Aufträge mehr annimmt, habe mal das Angebot von SeeedStudio ausprobiert. Die Platinen kamen zum Superpreis nach 14 Tagen hier an. Das Ergebnis sieht man beim HoTT Telemetrie Sensor.

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OSH Park

Hab ich noch nicht probiert sieht aber auch günstig aus. OSH Park.

DirtyPCBs

Hab ich noch nicht probiert sieht aber auch günstig aus. DirtyPCBS.

SMD Stencil

Die Schablonen für den Lötpasten Auftrag kann man auch selber herstellen. Dafür habe ich eine Anleitung gefunden, die ich vielleicht auch mal ausprobieren werde. Über Tipps und Erfahrungsberichte dazu bin ich dankbar.

Millimeter Mil Umrechnung

Beim Platinenentwickeln sind oft die Maße in Mil oder Millimeter angegeben. Zum dauernden Umrechnen ist eine Tabelle recht nützlich. Diese habe ich mit LibreOffice als XLS und PDF-Datei erstellt.