Hallo!
ich bin was spät zu der Party.
Welche Ätzmittel man nimmt, das ist einem selbst überlassen. EisenIII-Chlorid ist eine Möglichkeit, Ammoniumpersulfat eine andere. Es gibt noch weitere und die Handhabung ist immer etwas anders, aber im grunde ist das das geringste Problem am Platinenätzen.
Wichtig ist, wie man das Layout auf die Platine überträgt, da hat @schorsch0506 ganz gut was zu geschrieben. Vielleicht noch der Hinweis: Man braucht „Positiv-Lack“, es gibt auch „Negativ-Lack“, bei dem die unbelichteten Stellen weggewaschen werden.
Meine Erfahrung:
Lackstift
ich habe Lackstifte von Edding genutzt, einen feinen und einen mit dicker Spitze. Es mag extra stifte für diesen Zweck geben.
Man muss es damit schaffen, per Hand die Leiterbahnen sauber und lückenlos direkt aufs Kupfer zu bringen. Die dicken Spitzen neigen zum Schäumen, was man anfangs kaum sieht, später aber Löcher in der Leiterbahn verursachen kann.
Nimmt man ein Lineal, muss man jeden Strich wirklich trocknen lassen, wenn man das Lineal anschließend da drüber legen will. Oder man hat die Möglichkeit, das Lineal über der Platine schweben zu lassen. Man kann nachträglich noch Farbtupfer aufbringen, oder mit einem Skapell wegkratzen.
Die Platine muss absolut blank und völlig fettfrei sein, damit der Lack gut haftet. Dazu gehört das Waschen mit Lösungsmittel und das Tragen von Handschuhen, denn Fingerabdrücke sind böse. Macht man hier Fehler, merkt man das erst beim Ätzen, weil sich der Lack erst dann löst.
Insgesamt ist das die schnellste, einfachste und billigste Methode, erfordert aber eben handwerkiches Geschick. Kniffelig wird es, wenn ICs oder andere Komponenten mit einem festen Beinchenabstand verwendet werden, das muss man genau hinbekommen. Und größere Projekte werden mühselig, und filigran ist das ganze nicht unbedingt.
UV-Belichtung
Man kann das layout da ebenfalls per Hand auf Transparentpapier oder besser noch Folie zeichnen, was etwas einfacher als auf Kupfer, dafür aber nicht mehr korrigierbar ist.
Es gibt Bögen mit Reibesymbolen, quasi Bildchen mit den Pads von Bauteilen die man drüberlegt, und durch kräftiges Rubbeln auf die Folie überträgt. Für Leiterbahnen gibt es sogar schmales Klebeband.
Man kann es auch hier mit einem Laserdrucker versuchen, allerdings wird der Toner auf Klarsichtfolien oder Transparentpapier ziemlich dünn und lichtdurchlässig. Es gibt zwar Tonerverdichter, das ist ein Spray das den Toner leicht anlöst, wodurch beim Verdunsten eine dunklere, dichtere Tonerschicht entsteht das funktioniert aber nicht mit jedem Toner und jedem Untergrund. Ach ja: Aus einem Drucker einen wirklich maßstabsgerechten Druck zu bekommen, ist ne Kunst. Ein Dokument wird meistens etwas kleiner gedruckt, weil der Drucker ja einen nicht bedruckbaren Rand hat. Und das selbst dann, wenn im Dokument nur in der Mitte des Blatts etwas ist. Im Acrobat Reader muss man beispielsweise 100% Skalierung einstellen.
Jetzt muss das Layout auf die mit Fotolack beschichtete Platine. Es braucht dazu am besten ein UV-Belichtungsgerät. Ein Bräunungsgerät für’s Gesicht geht auch, sogar Sonnenlicht ist möglich. Man muss aber experimentieren, wie viel Zeit es braucht, grade bei Sonnenlicht.
Tonertransfer
Bisher unerwähnt: Das Layout wird spiegelverkehrt mit einem Laserdrucker gedruckt, auf die Platine gelegt, und mit einem Bügeleisen aufgebügelt. Danach wird die Platine in Wasser eingeweicht, so dass das Papier weich wird und sich abrubbeln lässt.
Es gilt wie oben: Sauberkeit der Platine und Maßhaltigkeit des Drucks. Kleine Lücken lassen sich mit einem Lackstift korrigieren, ein Skapell ist ebenfalls nützlich.
Die Methode ist eigentlich besser als die Lackstiftmethode, weil man auch komplexere Layouts schnell auf die Platine bringt.
Aber: Man muss das richtige Papier finden, welches möglichst kurze Fasern hat und sich sehr gut in Wasser auflöst. Zu viel Druck und Hitze sorgt dafür, dass der Toner breit gedrückt wird, manches Papier saugt den Toner dann auch auf. Zu wenig, und das hält nicht.
Ein qualitativ gutes Ergebnis braucht meist mehere Anläufe
Weitere Themen:
Bohren
ich denke, man kann so 1,0 oder 0,8mm bohren, das Beste wäre eine (mini-)Tischbohrmaschine. mit dem Akkuschrauber bricht man den Bohrer immer ab. Das Kupfer neigt dazu, einen Grat zu bilden, daher am besten etwas drauf legen.
Computerlayout
ich hab jetzt mehrfach von Laserdruckern geschrieben, man braucht das Layout also zuerst auf dem PC.
Klar, das kann man sogar mit MS Paint machen, aber das ist doch mühselig. Es gibt extra Programme dafür. Früher war das EAGLE, aber das ist tot, ich nutze KiCAD. Es gibt aber weitere (privat) kostenlose, z.B. Target, womit ich keine Erfahrung habe.
Üblicherweise läuft das so, dass man am Computer einen Schaltplan entwirft, den einzelnen Symbolen die entsprechende Gehäuseform zuweist, und dann das Layout erstellt. Dabei hilft, dass der Computer vom Schaltplan weiß, welche Pins miteinander verbunden werden müssen, und das entsprechend anzeigt. Auch muss man sich kaum noch Gedanken machen, welches Beinchen des Transistors jetzt Kollektor, Emitter oder Basis ist.
Natürlich hat so ein Programm eine massive Lernkurve, aber ich behaupte, für das erste Layout braucht man weniger Zeit, als für die ersten Gehversuche bei den obigen Methoden zum Ätzen. Und wenn man sich einmal dran gewöhnt hat, dann will man das nicht mehr missen.
Doch nicht selber ätzen?
JLPCB ist ein grade bei Hobbyelektroikern beliebter chinesischer Platinenhersteller. Mit den absoluten Standardeinstellungen machen die einem 5 Stück 100x100mm² für 1,80€, zuzüglich 1,30 Versand (wenn man den billigsten 14-Tage-Versand wählt)
Dafür bekommt man:
- Zweiseitige Platine (Das manuell hinzubekommen ist ne Herausforderung)
- Vergoldete Pads
- Grünen Lötstopplack
- Weißen Beschriftungsdruck
- minimaler Bohrdurchmesser 0,3mm
- elektrischen Durchgangstest jeder einzelnen Leiterbahn
- Grundsätzlich Industriequalität
für den Preis bekommt man bei uns nicht mal die Chemikalien.
Und wenn man einmal ein Layoutprogramm nutzt, dann kann man entweder dessen Dateien, oder gerber-Dateien, die es ebenfalls ausgeben kann, beim Platinenhersteller hochladen. Muss man einmal gemacht haben, dann ist es einfach.
Daher: Selber ätzen? Nee, war früher mal spannender, aber wenn man Industriequalität für 3€ bekommt, dann mach ich das nicht selbst.