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2. Platinen bügeln und ätzen


Die Bügelmethode ist für kleinere Platinen bis herunter zur Linienbreite von 0,25 mm brauchbar. Sie ist ohne besondere technische Hilfsmittel durchführbar und bringt, sorgfältig angewandt, in der Regel auch gute bis sehr gute Ergebnisse.

Der Entwurf erfolgt mit Hilfe eines Vektorzeichenprogramms. Hier sollte man die Gitterweite auf 1,28 mm stellen können, das entspricht der halben Rasterweite der meisten elektronischen Bausteine (ICs) von 2,56 mm = 0,10 inch. Halbe Rasterweite deshalb, weil man damit auch einmal zwischen zwei benachbarten Pins mit einer Leiterbahn hindurchnavigieren kann. OpenOffice.org Draw ist ein diesem Zusammenhang eine gute Lösung. Es ermöglicht verschiedene Linienbreiten, eine Rasterausrichtung von Leiterbahnen von 0°, 45° und 90°, und erlaubt das Anlegen von Baugruppen wie Lötpins und ganzen ICs. Ferner ist es möglich in verscheidenen Ebenen zu arbeiten, die sich nach Belieben zu- und wegschalten lassen.

Das Platinenlayout wird so erstellt, wie man es von der Platinenoberseite her sieht. Das hat den Vorteil, dass man die Pinbelegungen so verwenden kann, wie sie im Handbuch stehen. Mit dem Erstellen des Layouts entsteht daher gleichzeitig auch der Bestückungsplan. Das Verteilen auf getrennte Ebenen bringt den Vorteil, dass einmal das Layout und ein anderes Mal der Bestückungsplan ausgrdruckt werden kann.

Ist der Platinenentwurf fertig, wird er auf ein für die Bügelmethode geeignetes Papier ausgedruckt und zwar mit einem Laserdrucker, Tintenstrahldrucker sind absolut ungeeignet - leider. Als gut geeignetes Papier haben sich Seiten aus Illustrierten herausgestellt, die nur mit Text bedruckt sind - keine Farbbilder! Oft sind die Blätter aber so dünn, dass man sie am oberen Ende um ein normales Schreibmaschinenblatt herumfalten muss (ca. 1,5 cm), damit der Drucker sie ohne Probleme durchzieht. Zu dünne Papiere bleiben im Drucker hängen! Die Devise leutet also: so dünn, wie möglich aber so dick, wie nötig. Eigenes Probieren ist angesagt. Beim Ausdruck sollte natürlich so viel Toner wie möglich schöne schwarze Leiterbahnen erzeugen. Denn der Toner ist beim späteren Ätzen der Platine das Abdeckmittel. Alle Kupferstellen auf denen kein (oder zu wenig) Toner sind, werden schließlich vom Ätzmittel weggefressen.

Ein einfaches Bügeleisen auf höchste Stufe (Leinen - III) vorheizen

Die Platine wird für die Aufnahme des Layouts vorbereitet, indem man ihre Kupferseite erst einmal gründlich von der Oxidschicht und von Fett befreit. Es helfen feine Stahlwolle, feinstes Schmirgelpapier (dieses hat den Vorzug) oder Scheuersand. Sauber abspülen und abtrocknen, dabei aber nicht mehr mit den Fingern die Kupferbahn berühren! Der Ausdruck wird nun mit der Druckseite auf die Kupferseite der Platine gelegt, die auf einer dicken Papierschicht (alte Zeitung) thront; also: Tischplatte, Zeitung, Platine (Kupfer oben), Ausdruck (bedruckte Seite unten). Jetzt legt man ein unbedrucktes Blatt Papier vorsichtig oben drüber, damit nix verrutscht.

Das heiße Bügeleisen wird aufgesetzt und erst mal mit leichtem Druck hin und her gedreht. Hat sich der Lasertoner auf dem Ausdruck dann mit der Platinenoberfläche verbunden, kann man die Drehbewegung sachte in eine Hin- und Herbewegung wie beim Bügeln übergehen lassen. Aber immer darauf achten, dass die Fläche des Bügeleisens plan auf der Platine aufliegt. Der Andruck während des Bügelns ist moderat, was heißen will, kräftig aber nicht brutal. Zu wenig Druck ergibt später unterbrochene Leiterbahnen, zu viel Kraft drückt den Toner in die Breite, was zu ungewollten Kontakten benachbarter Leiterbahnen führt. Auch hier ist Experimentieren ein guter Tipp.

Nach dem Bügeln keinesfalls sofort das Papier von der Platine ziehen, sondern erst mal gut auskühlen lassen. Dann die Platine in Wasser legen, dem ein Tropfen Spülmittel zugesetzt ist und rasten lassen, bis das Papier durchgeweicht ist.

Im Wasserbad wird mit den Fungerkuppen vorsichtig die Papierschicht weggerubbelt. Natürlich so, dass der Toner, der beim Bügeln auf der Kupferschicht festgeschmolzen ist, nicht mit entfernt wird. Wenn jetzt alle Leiterbahnen klar zu erkennen sind, keine Aussetzer haben und auch die Löcher für die Lötpins von ICs und anderen Bausteinen nicht mehr von Papier verklebt sind, kann man sich belobigend auf die Schulter klopfen - gut gemacht bisher.

Für den gesammten Ätzvorgang Schutzbrille und Schutzhandschuhe tragen! Für gute Be- und Entlüftung sorgen!

Das Ätzmittel Amminiumpersulfat oder Eisen-III-chlorid bekommt man im Elektronikhandel. Ist aber nicht so berauschend in der Wirkung und schwierig in der Entsorgung. Besser geht folgende Mixtur: 1 Volumenteil H2O2 (Wasserstoffperoxid 30%-ig), 2 Teile Salzsäure (33%ig), 4 Teile Wasser.

Das Ätzmittel wird im benötigten Umfang angesetzt und in eine, für die Platine nicht zu große flache Schale gebracht. Die Platine mit der Kupferschicht nach oben einlegen und stetig leicht bewegen, bis sich auf den unbedeckten Stellen kein Kupfer mehr befindet. In einer weißen Kunststoffschale ist das leicht zu erkennen.

Die fertiggeätzte Platine unter fließendem Wasser spülen, abtrocknen.

restliches Ätzmittel kann so lange weiterverwendet werden, bis es dunkelgrün geworden ist und kein Kupfer mehr von der Platine löst. Gut verschlossen im Plastikgefäß ist Aufbewahrung für ein bis zwei Tage möglich. Die Entsorgung von altem Ätzmittel geschieht über die Gefahrstoffsammelstellen.

Die Platine ist fertig zum Bohren und endgültigem Zuschneiden, wenn die Tonerschicht mit Waschbenzin und einem Stück Küchenkrepp entfernt wurde.

Die Löcher werden am besten mit einer Minibohrmaschine im Bohrständer eingebracht. Bohren freihand führt meist sehr schnell zum Abbrechen der nur 0,8 mm dicken Bohrer. Der Zuschnitt erfolgt mit einem Metallsägeblatt oder mit einer HM-bestückten Kreissäge. Auch Diamantscheiben sind geeignet. Normale Sägeblätter werden sehr schnell stumpf, weil das Trägermaterial der Platinen Glasfasergewebe ist.

 


 

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