Arbeitsanweisung Platinenfertigung - FAU FabLab

Arbeitsanweisung Platinenfertigung
Platinenätzer und Belichter dürfen erst nach einer Einweisung durch einen Betreuer verwendet
werden. Bei Interesse einfach nachfragen, wir erklären alles und ab dann dürft ihr auch
alleine ran.
Regeln und Hinweise
• Im Zweifelsfall Anleitung beachten
• Belichter nur geschlossen betreiben
• Solange das Ätzgerät geöffnet ist, Belüftung ausschalten, um Spritzer zu vermeiden
• Schutzbrille tragen, solange mit der Platine hantiert wird oder der Ätzer offen ist
• Beim Arbeiten mit Chemikalien:
◦ Niemals Handschuhe tragen, diese täuschen nur Sicherheit vor.
◦ Tropfen und Spritzer von Chemikalien sofort wegwischen
◦ Entsorgungshinweise beachten (stehen auf der jeweiligen Flasche).
◦ Bei Hautkontakt: Sofort mit viel Wasser abwaschen. Bei Hautreaktion Arzt konsultieren.
◦ Bei Augenkontakt: Augen bei geöffnetem Lidspalt mehrere Minuten unter fließendem
Wasser abspülen und Arzt konsultieren.
verwendete Chemikalien
• Bungard BEL 160×100 1,5mm Photoplatine
• Natriumhydroxid Lösung (10g auf 1l Wasser)
• Natriumpersulfat Lösung (400g auf eine Füllung von Reichelt ÄTZGERÄT 1, also ca. 1,75l
Wasser)
Layout
• Am PC wird, z.B. mit KiCad (kostenlos), Eagle oder Altium, ein Layout erstellt.
• Leiterbahnbreite und Abstand mindestens 10-12 mil (0,25-0,3mm)
• Doppelseitige Layouts funktionieren bisher nicht zuverlässig, Experimente sind aber
erwünscht.
• Layout mit hoher Tonerdeckung (kein Eco-Mode) spiegelverkehrt auf Papier ausdrucken.
• Text, der am Ende lesbar sein soll, muss auf dem Papier spiegelverkehrt sein.
Vorbereitung
• Ätzer anschalten (Heizung und Lüftung)
• Ausdruck mit minimalem Rand zuschneiden
• Geld in Kasse tun (Preis ist inkl. Platinenmaterial, Chemie und normalem Bohrerverschleiß)
(grau: Platinenmaterial selber mitgebracht)
LxB in cm einseitig doppelseitig
bis 8x10 2,50€ (1,65€) 3,00€ (1,95€)
bis 16x10 4,00€ (2,30€) 4,50€ (2,40€)
Verschnittrest kostenlos (Spende erwünscht)
• Wenn nötig: Platine mit Laubsäge zusägen. Blaue Schutzfolie noch drauf lassen!
• Vorsicht, die Laubsäge sägt nie ganz gerade, wenn sie schief sägt, einfach gegenlenken.
• Laubsägeblatt nach dem Sägen wieder ausspannen, sonst verbiegt sich die Laubsäge.
• Nach dem Sägen Blatt wieder an einer Seite ausspannen

Belichten
• Sägekante mit Feile entgraten, damit keine Fransen nach oben überstehen und für
Unschärfe am Rand sorgen.
Beim Belichten wird der Photolack durch UV-Bestrahlung an den Stellen, an denen am Ende keine
Leiterbahn sein soll, chemisch umgewandelt.
• warten bis beim Ätzer mindestens 35°C erreicht sind (Aufheizzeit ca 30min)
• Schutzfolie abziehen
• Platine auf das ausgedruckte Platinenlayout legen, die bedruckte Seite muss direkt auf der
photobeschichteten Seite der Platine liegen.
• Platine mit Layout im Belichter positionieren: mittig über den Röhren, Vorsicht: In
Randbereichen des Belichters kommt es oft zu Unterbelichtung!
• Deckel schließen, mit Gegenstand beschweren (z.B. Bit-Set oder Schraubstock)
• Belichter einstecken, Startzeit notieren
• Belichtungszeit bei Papier ca 15 Minuten, bei Folie ca. 3 Minuten
• Belichter ausstecken
Entwickeln
Beim Entwickeln wird der bestrahlte Photolack chemisch umgewandelt und abgewaschen.
• Kunststoffschale und Flasche mit Natriumhydroxidlösung holen
• Papiertücher bereitlegen
• Platine entnehmen, in Schale mit Photoseite nach oben legen, großen Schluck NaOH-
Lösung rein, ca 10-30s schwenken bis keine neue braune Färbung mehr entsteht
• Zum Waschbecken gehen, Schale entleeren, Platine und Schale abspülen
• Schale zum Trocknen stellen
• Photoseite der Platine unter fließendem Wasser vorsichtig mit dem Daumen abreiben, damit
sich letzte Stücke des Photolacks lösen
Wechseln der Ätzlösung (nur Betreuer)
• Dies ist normalerweise nicht erforderlich, und nur Betreuern erlaubt, um Verschwendung zu
vermeiden.
• Die Ätzlösung ist verbraucht, wenn sie deutlich blau gefärbt ist und das Ätzen sehr lange
dauert und die Ergebnisse nicht mehr zufriedenstellend sind (Unterätzung am Rand von
Leiterbahnen).
• Ätzer aus
• Heizung, Thermometer, Platinenhalter raus und abwaschen
• Ätzer mit Trichter in den Behälter „kupferhaltige, saure Abfälle“ entleeren
• Ätzer auswaschen
• Schale, in der der Ätzer normalerweise steht, abwaschen
• Heizer und Thermometer rein
• Wasser bis 1cm über Markierung “→ 100cm“ des Ätzers auffüllen
• Ätzer testweise anschalten, schauen ob Belüftung funktioniert, wieder ausschalten
• 400g Na-Persulfat-Pulver abwiegen, mit Papiertrichter in Ätzer einfüllen (normaler Trichter
ist zu eng)
• Einschalten, warten, ab und zu mit Glas- oder Plastikstab rühren
• Sobald keine festen Teilchen mehr zu sehen sind und die Flüssigkeit klar aussieht, kann der
Ätzer wieder normal benutzt werden.

Ätzen
Beim Ätzen wird die Kupferschicht an den bestrahlten Stellen entfernt. Die Leiterbahnen sind durch
Photolack geschützt.
• Platinenhalter aus Ätzbad entnehmen, diesen mit Wasser abspülen, beim Transport zum
Waschbecken bitte eine Schale drunter halten, damit nichts auf den Boden tropft
• Platine mit der Photoseite nach vorne (so, dass man beim Ätzen auch etwas sieht) in Halter
tun, falls die Breite nicht passt, Halter umbauen:
• eine Schraube vorsichtig etwas lösen, Haltearm verschieben, Schraube wieder vorsichtig
festschrauben
• Warten, bis Ätzbad 43°C erreicht hat
• Halter in Ätzbad stellen
• Ätzvorgang regelmäßig beobachten: Erst werden die zu ätzenden Stellen rosa
(Kupferschicht wird dünner), schließlich werden sie grünlich und etwas lichtdurchlässig
(Kupferschicht ist weg).
• Unterbrechen ist möglich, wenn man die Platine herausnimmt und abwäscht.
• Sobald alle Stellen weggeätzt sind, sich nichts mehr tut, oder Leiterbahnen angefressen
werden, Ätzvorgang beenden: Platinenhalter mit Platine entnehmen, mit Wasser abspülen
Entschichten
Beim Entschichten wird der Photolack auf den Leiterbahnen entfernt, damit man sie löten kann.
• Wenn du die Platine nicht in Kürze (wenige Tage) löten willst, lasse diesen Schritt und führe
ihn ein anderes mal durch. Zu Hause kannst du den Photolack auch mit Aceton und einem
Küchentuch entfernen.
• Platine (ohne Papier dazwischen) nochmal 5 Minuten belichten
• in Schale legen, mit NaOH-Lösung schwenken bis keine braune Farbe mehr kommt
• Schale in Waschbecken entleeren
• Platine und Schale abspülen
Bohren
Es ist auch möglich, vor dem Entschichten zu bohren, dann kann man es allerdings nur noch mit
Belichten+NaOH, aber nicht mehr mit Aceton und Küchentuch machen.
• Proxxon Feinbohrgerät verwenden, Holzbrett unterlegen damit man nicht in den Tisch bohrt
• Vorsicht, der Arretierungsknopf vorne am Gerät darf nur bei Stillstand betätigt werden, sonst
geht es kaputt!
• Gerät von Hand halten, denn der Bohrständer wackelt viel zu stark! Darauf achten, dass das
Gerät senkrecht zur Platine gehalten wird, damit der Bohrer nicht abbricht
• Bohrerwechsel: ausschalten, Arretierungsknopf drücken, Spannhülse abschrauben (evtl. mit
Zange), Spannzange und Bohrer entnehmen, neuen Bohrer und dazu passende Spannzange
einsetzen.
• alle kleinen Löcher mit 0,8mm Bohrer bohren
• Dann größere Löcher bohren (bis 3mm mit der Proxxon, alles weitere mit der
Standbohrmaschine)