Leiterplatten selber herstellen?

Du verwendest eine mit Foto-Positivlack beschichtete Leiterplatte. Als Vorlage für die späteren Leiterbahnen verwendest Du Deinen Entwurf, den Du mit Klebe- oder
Anreibesymbolen auf transparentem Zeichenpapier herstellst. Weil Du ja einen PC hast, geht das mit einem geeigneten Programm viel einfacher auch damit. Ausdruck per Laserdrucker auf transparentem Papier oder Folie (ein Tintenstrahldrucker ist oft nicht deckend genug).

Zum Belichten wird die Entwurfsfolie auf die beschichtete Seite der Leiterplatte gelegt. Darauf kommt eine Glasplatte zum gleichmäßigen Andrücken. Im Idealfall liegt die Schicht der
Entwurfsfolie (Klebesymbole oder Druckerschwärzung) auf der Fotoschicht der Leiterplatte. Damit das klappt, muß Dein Entwurf oder Ausdruck aber seitenverkehrt (spiegelbildlich) sein.

Belichtet wird mit UV-Licht einer speziellen Glühlampe (gibt’s bei Conrad) oder mit einem speziellen Belichtungsgerät (gibt’s auch bei Conrad). Wenn Du sowas hast, kannst Du Dir die oben beschriebene Glasplatte zum Andrücken schenken. Das macht schon das Belichtungsgerät. Die Belichtungszeit richtet sich nach der Art Deiner Vorlage (klare Folie oder matt-transparentes Zeichenpapier) und nach der Lichtquelle. Wenn Du die UV-Lampe
kaufst, stehen aber Richtwerte in der Betriebsanleitung. Die Belichtung bewirkt eine chemische Veränderung des Fotolacks in der Weise, daß die belichteten Stellen der Leiterplatte im Entwicklerbad freigewaschen werden. Wo kein Licht hinkommt, schützt der Fotolack die Kupferschicht vor dem Angriff des Ätzbades. Du hast Dir eine flache Kunststoffschale aus dem Fotobedarf oder auch von Conrad besorgt. Dort hinein kommt jetzt
der Entwickler, den Du aus 10 Gramm Ätznatron und 1 Liter handwarmem Wasser ansetzt.
Vorsicht!!!
Das Zeug ätzt Dir nicht sofort Löcher ins Fell, aber es löst langsam aber sicher Haut und Fingernägel auf. Wenn Du Spritzer in die Augen bekommst, augenblicklich mit viel klarem Wasser ausspülen. Spritzer auf der Kleidung siehst Du zuerst nicht, aber es gibt entfärbte Stellen und nach der nächsten Wäsche eingefressene Löcher. Also alte Klamotten anziehen.
Es gibt immer Spritzer!

Die belichtete Leiterplatte bewegst Du für etwa 30 -60 Sekunden im Entwicklerbad hin und her. Dabei siehst Du, wie sich der Fotolack an den belichteten Stellen löst und die nackte
Kupferschicht zum Vorschein kommt. Leiterplatte aus dem Entwickler nehmen und mit reichlich Wasser gründlich abspülen. So naß wie sie ist, kommt sie sofort ins Ätzbad. Das setzt Du vorher aus 200 Gramm Ammoniumpersulfat (als Ätzsulfat im Handel) und 1 Liter reichlich handwarmen Wasser an. Mit frischer Ätzlösung dauert der Ätzvorgang etwa 10 Minuten. Dabei die Leiterplatte im Bad bewegen. Nach dem Ätzen mit klarem Wasser spülen und abtrocknen.

Die getrocknete Leiterplatte kannst Du jetzt mit einem lötfähigen Lack vor dem Vergammeln schützen.

Fehlt nur noch das Bohren. Dafür gibt es z. B. von Proxon für den Heimbedarf ausreichende Maschinchen. Als Bohrer für glasfaserverstärktes Leiterplattenmaterial eignen sich nur
Hartmetallbohrer. Gewöhnliche HSS-Bohrer sind in dem Material sofort stumpf und werfen einen Grat, der beim Löten der Bauelemente Probleme bereiten würde.

Du brauchst einige Übung, bis Du so zu ordentlichen Leiterplatten kommst. Außerdem gibt es noch andere geeignete Ätzchemikalien. Du kommst um eigene Erfahrungen nicht herum,
zumal jeder Arbeitsschritt die Gefahr in sich birgt, die Leiterplatte zu verderben.

Ein Problem ist die Entsorgung der Chemikalien. Solltest Du diese ins Abwasser gießen, neutralisiere vorher wenigstens den Entwickler (Lauge) mit dem Ätzbad. Viel besser ist es aber, Du verwendest das Zeug einige Male (läßt sich in eindeutig beschrifteten (!) Kunststoffflaschen aufbewahren) und gibst es dann bei einer Sammelstelle ab.

Gruß

Wolfgang

Martin · 17. Februar 2001 um 14:50

Hi Wolfgang,

klasse Beschreibung! Ich hoffe, Du hast nichts dagegen, wenn ich noch ein paar Sachen aus eigener Erfahrung hinzufüge (das Posting ist also eigentlich nicht an Dich, sondern an Christoph gerichtet).

Du verwendest eine mit Foto-Positivlack beschichtete
Leiterplatte.

…die es in allen Größen und Arten (auch z. B. doppelseitig beschichtet etc.) fertig zu kaufen gibt. Es gibt zwar auch Positiv-Lack in der Sprühdose zu kaufen, aber von der Selbstbeschichtung würde ich eher abraten (die Mühe lohnt sich einfach nicht).

Weil Du ja einen PC hast, geht das mit einem geeigneten
Programm viel einfacher auch damit. Ausdruck per Laserdrucker
auf transparentem Papier oder Folie (ein Tintenstrahldrucker
ist oft nicht deckend genug).

Auch der Laserdruck ist nicht völlig unproblematisch. Auf glatten Folien fand ich zu meinem Ärger regelmäßig etliche winzige Bereiche (Größe im 1/10 mm-Bereich), wo der Toner nicht haften bleiben wollte. Diese „weißen Stellen“ minderten durchaus die Qualität der späteren Leiterplatte. Irgendwann kam mir die Idee, einfach zwei Folien zu nehmen, zwei identische Ausdrucke darauf zu machen, und die Folien exakt übereinander zu kleben (Klebstoff nur an den Rändern). Das gibt dann eine sehr gute Deckung und das Problem der weißen Flecken ist (weitestgehend) gebannt. Meine Erfahrungen sind allerdings schon so ca. 5 Jahre „alt“; vielleicht sind die Folien und/oder die Laserdrucker mittlerweile so gut geworden, daß das Problem gar keins mehr ist.

Damit das klappt, muß Dein
Entwurf oder Ausdruck aber seitenverkehrt (spiegelbildlich) sein.

Ja, immer an die Seitenverkehrtheit denken, sonst gibt’s ne böse Überraschung!

Dort hinein kommt jetzt
der Entwickler, den Du aus 10 Gramm Ätznatron und 1 Liter
handwarmem Wasser ansetzt.
Vorsicht!!!
Das Zeug ätzt Dir nicht sofort Löcher ins Fell, aber es löst
langsam aber sicher Haut und Fingernägel auf. Wenn Du Spritzer
in die Augen bekommst, augenblicklich mit viel klarem Wasser
ausspülen. Spritzer auf der Kleidung siehst Du zuerst nicht,
aber es gibt entfärbte Stellen und nach der nächsten Wäsche
eingefressene Löcher. Also alte Klamotten anziehen.
Es gibt immer Spritzer!

Dem kann ich nur hundertprozentig zustimmen. Das Ätznatron ist ein wahrhaft fieses Zeug! Ein Spritzer auf ne dunkle Hose und Du kannst sie nicht mehr draußen anziehen (die rostbraunen Flecken, die durch nichts auf der Welt wieder rausgehen, sehen echt widerlich aus). Alte Klamotten (oder noch besser Chemikerkittel) sind unbedingtes Muß!

Ätzbad. Das setzt Du
vorher aus 200 Gramm Ammoniumpersulfat (als Ätzsulfat im
Handel) und 1 Liter reichlich handwarmen Wasser an.

Bei Conrad gibt’s so ein feinpulveriges Zeug („SENO Feinätzkristall“), das schön blau wird, wenn es das Kupfer wegätzt. Kann ich sehr empfehlen. Von Eisen-III-Chlorid möchte ich unbedingt abraten: das ist ähnlich schlimm wie das Natron und deshalb längst „veraltet“ (zum Natron hat leider noch niemand eine gute Alternative gefunden).

Gewöhnliche HSS-Bohrer sind in dem Material
sofort stumpf und werfen einen Grat, der beim Löten der
Bauelemente Probleme bereiten würde.

Da kann ich auch nur zustimmen: Niemals stumpfe Bohrer verwenden!

Du brauchst einige Übung, bis Du so zu ordentlichen
Leiterplatten kommst.

Ja, ganz sicher. Bloß nicht verzweifeln, wenn es beim ersten Mal in die Hose geht – das ist nämlich völlig normal .

Viel Spaß und Erfolg!

Martin

Anonym · 17. Februar 2001 um 16:06

Jo genau !
Nur noch ein paar ergänzugen

Weil Du ja einen PC hast, geht das mit einem geeigneten
Programm viel einfacher auch damit. Ausdruck per Laserdrucker
auf transparentem Papier oder Folie (ein Tintenstrahldrucker
ist oft nicht deckend genug).

Auch der Laserdruck ist nicht völlig unproblematisch. Auf
glatten Folien fand ich zu meinem Ärger regelmäßig etliche
winzige Bereiche (Größe im 1/10 mm-Bereich), wo der Toner
nicht haften bleiben wollte. Diese „weißen Stellen“ minderten
durchaus die Qualität der späteren Leiterplatte. Irgendwann
kam mir die Idee, einfach zwei Folien zu nehmen, zwei
identische Ausdrucke darauf zu machen, und die Folien exakt
übereinander zu kleben (Klebstoff nur an den Rändern). Das
gibt dann eine sehr gute Deckung und das Problem der weißen
Flecken ist (weitestgehend) gebannt. Meine Erfahrungen sind
allerdings schon so ca. 5 Jahre „alt“; vielleicht sind die
Folien und/oder die Laserdrucker mittlerweile so gut geworden,
daß das Problem gar keins mehr ist.

Das klappt inzwischen unglaublich gut
Der doppelt Trick verhilft schon zu ganz erstaunlichen ergebnissen

Noch 2 tipps am rande
Die Natronlaugen exakt nach vorschrift anmischen das mach sehr viel aus
Kontrolle der Belichtungszeit : entwickelt sollte eine LP nach ca 30-60 sekunden sein
Ansonsten mit der Belichtungszeit rumexperimentieren.

Zu Kontrolle bei entwickeln und ätzen auf nicht benötigten platz feine linien in aufsteigender stärke als kontrolle ins layout aufnehmen
wenn die ersten „mikrostriche“ weg sind entwickeln bzw ätzen abbrechen oder mit den parametern varieren

so kann man den prozessvorgang genauer beobachten

Damit das klappt, muß Dein
Entwurf oder Ausdruck aber seitenverkehrt (spiegelbildlich) sein.

Da die folie auf der oberseite beschichtet wird gilt
schrift spiegelverkehrt drucken ( immer ins layout aufnehmen )
So ist die vorlage ok weil sie dann ja seitenverkehrt aufgelegt wird

Dummie brücke
Beim Drucken Schrift spiegelverkehrt = Beim belichten Schrift lesbar

Phagsae